本發(fā)明專利技術(shù)提供一種熱處理爐以及熱處理裝置。該熱處理爐具有：處理容器，其用于收容一個(gè)以上的被熱處理體；絕熱部件，其用于覆蓋該處理容器的周圍；加熱單元，其沿該絕熱部件的內(nèi)周面配置。該絕熱部件具有內(nèi)側(cè)絕熱部件和相對(duì)于內(nèi)側(cè)絕熱部件獨(dú)立地設(shè)置的外側(cè)絕熱部件，外側(cè)絕熱部件包含被壓縮的二氧化硅微粉。該外側(cè)絕熱部件的至少外表面被用于防止二氧化硅微粉飛散的飛散防止部件覆蓋。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及熱處理爐以及具有該熱處理爐的熱處理裝置。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體裝置的制造過程中，為了對(duì)作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓實(shí)施氧化、擴(kuò)散、CVD (Chemical Vapor Deposition)等處理,使用各種熱處理裝置。而且,通常的熱處理裝置主要具有熱處理爐，該熱處理爐包括處理容器，其用于收容半導(dǎo)體晶圓并對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行熱處理；圓筒狀的絕熱部件，其覆蓋該處理容器的周圍；加熱器，其設(shè)在絕熱部件的內(nèi)周面上并對(duì)處理容器內(nèi)的晶圓進(jìn)行加熱。上述加熱器由設(shè)在圓筒狀的絕熱部件的內(nèi)周面上的加熱元件構(gòu)成。作為上述加熱元件，例如在采用能夠進(jìn)行批量處理的熱處理裝置的情況下，使 用沿圓筒狀的絕熱部件的內(nèi)壁面配置且被支承體支承的元件，能夠?qū)t內(nèi)加熱到例如800°C 1000°C左右的高溫。另外，作為上述絕熱部件，例如使用通過將由陶瓷纖維等構(gòu)成的絕熱材料燒制成圓筒狀而構(gòu)成的絕熱部件，能夠減少作為輻射熱以及傳導(dǎo)熱所吸收的熱量，從而能夠促進(jìn)高效地加熱。作為上述支承體，例如使用陶瓷制的支承體，以規(guī)定的間距支承該加熱元件，以便上述加熱元件能夠熱膨脹以及熱收縮。此外，雖然熱處理爐的絕熱部件例如由包含二氧化硅、氧化鋁或硅酸鋁的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成，但是也采用了用于抑制絕熱部件的散熱的各種方法。例如，為了抑制絕熱部件的散熱，也想到增加絕熱部件的層厚的做法，但是在該情況下，需要很大程度地增加絕熱部件的厚度，并且隨著絕熱部件的熱容量的增加，升溫、降溫性能降低，并且需要增大加熱器容量。另外，為了提高絕熱部件的絕熱性能，也想到利用真空絕熱體的做法，但是在使用了金屬制的真空容器的真空絕熱體中，存在耐熱性的問題，因此在高溫區(qū)域內(nèi)無(wú)法使用。而且大型的真空絕熱體也關(guān)系到重量的增加、制造成本的增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供不會(huì)增加絕熱部件的總厚度就能夠盡可能地抑制散熱的熱處理爐以及熱處理裝置。本專利技術(shù)的一實(shí)施方式的熱處理爐具有處理容器，其用于收容至少一個(gè)被熱處理體；絕熱部件，其用于覆蓋該處理容器的周圍；加熱單元，其沿該絕熱部件的內(nèi)周面配置。絕熱部件具有內(nèi)側(cè)絕熱部件和相對(duì)于內(nèi)側(cè)絕熱部件獨(dú)立地設(shè)置的外側(cè)絕熱部件，外側(cè)絕熱部件包含被壓縮的二氧化硅微粉，且外側(cè)絕熱部件的至少外表面被用于防止二氧化硅微粉飛散的飛散防止部件覆蓋。本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式的熱處理裝置具有熱處理爐，其具有以下部作為爐口而開放并用于收容一個(gè)以上的被熱處理體的處理容器；蓋體，其用于封閉上述爐口 ；保持件，其被載置在該蓋體上并用于多層地保持被熱處理體；升降機(jī)構(gòu)，其用于使蓋體及保持件升降而開閉蓋體并相對(duì)于上述處理容器內(nèi)輸入/輸出保持件。上述熱處理爐具有絕熱部件，其用于覆蓋該處理容器的周圍；加熱單元，其沿該絕熱部件的內(nèi)周面配置。絕熱部件具有內(nèi)側(cè)絕熱部件和相對(duì)于內(nèi)側(cè)絕熱部件獨(dú)立地設(shè)置的外側(cè)絕熱部件，外側(cè)絕熱部件包含被壓縮的二氧化硅微粉，且外側(cè)絕熱部件的至少外表面被用于防止二氧化硅微粉飛散的飛散防止部件覆蓋。附圖說(shuō)明圖I是概略地表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式的熱處理裝置的縱剖視圖。 圖2是表示熱處理爐的絕熱部件的立體圖。圖3是表示熱處理爐的絕熱部件以及強(qiáng)制氣冷用的流路的圖。圖4是表示絕熱部件的厚度與側(cè)面散熱量比率之間的關(guān)系的圖。圖5A 圖5C是表示絕熱部件的變形例的圖。圖6A 圖6E是表示絕熱部件的外側(cè)絕熱部件的變形例的橫剖視圖。圖7A 圖7E是表示絕熱部件的另一變形例的橫剖視圖。圖8A 圖8D是表不絕熱部件的又一變形例的橫剖視圖。圖9A以及圖9B是表示絕熱部件的再一變形例的縱剖視圖。圖10是表示熱處理裝置的變形例的縱剖視圖。圖11是表示熱處理裝置的變形例的縱剖視圖。圖12A是表示在外側(cè)絕熱部件與外皮之間形成有環(huán)狀流路的結(jié)構(gòu)的圖，圖12B是表示在內(nèi)側(cè)絕熱部件與外側(cè)絕熱部件之間形成有環(huán)狀流路的結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施例方式以下，利用圖I 圖4詳細(xì)地說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施方式。圖I是概略地表示本專利技術(shù)的實(shí)施方式的熱處理裝置的縱剖視圖，圖2是表示熱處理爐的絕熱部件的立體圖，圖3是表示熱處理爐的絕熱部件以及強(qiáng)制氣冷用的流路的圖，圖4是表示絕熱部件的厚度與側(cè)面散熱量比率之間的關(guān)系的圖。在圖I中，附圖標(biāo)記I是作為半導(dǎo)體制造裝置之一的立式的熱處理裝置，該熱處理裝置I具有立式的熱處理爐2，該立式的熱處理爐2能夠一次收容多個(gè)被處理體、例如半導(dǎo)體晶圓W并對(duì)該被處理體實(shí)施氧化、擴(kuò)散、減壓CVD等熱處理。該熱處理爐2具有處理容器3，其用于收容晶圓W并對(duì)晶圓W進(jìn)行熱處理；絕熱部件16，其呈圓筒狀并覆蓋該處理容器3的周圍；加熱單元5 (例如加熱器)，其沿絕熱部件16的內(nèi)周面設(shè)置。其中，如圖2所示，絕熱部件16具有內(nèi)側(cè)絕熱部件16a和外側(cè)絕熱部件16b，該內(nèi)側(cè)絕熱部件16a例如由包含二氧化硅、氧化鋁或硅酸鋁的無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成，該外側(cè)絕熱部件16b與內(nèi)側(cè)絕熱部件16a彼此獨(dú)立地設(shè)置。內(nèi)側(cè)絕熱部件16a如上所述由以無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的絕熱部件的材料構(gòu)成，但是外側(cè)絕熱部件16b包含被壓縮的二氧化硅微粉，且外側(cè)絕熱部件16b的外表面隔著緩沖部件16d被用于防止二氧化硅微粉飛散的飛散防止部件16c覆蓋。另外，在后述中說(shuō)明有關(guān)絕熱部件16的詳細(xì)內(nèi)容。另外，上述熱處理裝置I具有用于設(shè)置絕熱部件16的底板6。在該底板6中形成有用于從下方向上方插入處理容器3的開口部7，在該開口部7上以覆蓋底板6和處理容器3之間的間隙的方式設(shè)有未圖示的絕熱部件。上述處理容器是石英制的，并形成為上端封閉且下端作為爐口 3a而開口的縱長(zhǎng)的圓筒狀。在處理容器3的開口端形成有朝外的凸緣3b，該凸緣3b借助未圖示的凸緣壓板支承于上述底板6。圖示例的處理容器3在下側(cè)部設(shè)有用于向處理容器3內(nèi)導(dǎo)入處理氣體、非活性氣體等的導(dǎo)入部(導(dǎo)入口)8以及用于將處理容器3內(nèi)的氣體排出的未圖示的排氣部(排氣口)。導(dǎo)入口 8與氣體供給源連接，排氣口與排氣系統(tǒng)連接，該排氣系統(tǒng)具有能夠?qū)⑻幚砣萜?內(nèi)的壓力減壓控制在例如IOTorr 10 ' 8Torr左右的真空泵。在處理容器3的下方設(shè)有沿上下方向移動(dòng)的蓋體10，該蓋體10借助升降機(jī)構(gòu)14能夠升降移動(dòng)，從而能夠開閉處理容器3的下端開口部(即爐口 3a)。在該蓋體10的上部載置有作為爐口 3a的保溫部件的例如保溫筒11，在該保溫筒11的上部載置有作為保持件的石英制的舟皿12，該舟皿12用于沿上下方向以規(guī)定的間隔搭載多張、例如100張 150張 左右例如直徑是300mm的晶圓W。在蓋體10上設(shè)有用于使舟皿12圍繞舟皿12的軸心線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13。利用蓋體10的下降移動(dòng)將舟皿12自處理容器3內(nèi)輸出(卸載)到下方的加載區(qū)域15內(nèi)，在移換晶圓W之后，利用蓋體10的上升移動(dòng)將舟皿12輸入(裝載)到處理容器3內(nèi)。上述加熱器5具有槽狀的架部17和加熱元件18，該架部17沿軸線方向(在圖示例中為上下方向)以多層形成在圓筒狀的絕熱部件16的內(nèi)周面上，該加熱元件18沿該架部17配置。采用該實(shí)施方式，為了裝配加熱器5，絕熱部件16也可以沿縱向被一分為二。加熱元件18是通過將帶狀的材料成形為波形(彎折加工)而成的。該波紋型(波形)的加熱元件18例如由鐵(Fe)、鉻(Cr)以及鋁(Al)的合金構(gòu)成。采用其他實(shí)施方式，該加熱元件18分別被設(shè)成例如壁厚為Imm 2mm左右，寬度為14mm 18mm左右,波形部分的振幅為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種熱處理爐，其中，該熱處理爐具有：處理容器，其用于收容至少一個(gè)被熱處理體；絕熱部件，其用于覆蓋該處理容器的周圍；加熱單元，其沿該絕熱部件的內(nèi)周面配置，絕熱部件具有內(nèi)側(cè)絕熱部件和相對(duì)于內(nèi)側(cè)絕熱部件獨(dú)立地設(shè)置的外側(cè)絕熱部件，外側(cè)絕熱部件包含被壓縮的二氧化硅微粉，且外側(cè)絕熱部件的至少外表面被用于防止二氧化硅微粉飛散的飛散防止部件覆蓋。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小林誠(chéng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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