(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に開口している炉口を有する炉芯管と、
前記炉芯管の内部を所望の温度に昇温する加熱器と、
前記炉口と連通して設けられ、前記炉芯管から漏出する未反応ガスを排気するスカベンジャーと、
前記炉口を開閉するシャッターと、
を備える横型拡散炉において、
前記シャッターは、前記炉口を含む平面と平行にスライドすることにより、前記炉口を開閉するものであり、
前記シャッターは、第一領域と、第二領域とからなり、
前記第一領域には、前記炉芯管の半径よりも１０ｍｍ乃至３０ｍｍ小さい半径を有する円形の開口部が形成されており、
前記第一領域には、冷媒注入口と冷媒排出口とが形成され、前記第一領域の内部が空洞に形成されており、
前記シャッターは、前記横型拡散炉の稼働中には、前記第二領域により前記炉口を塞ぎ、製品の入出炉または前記炉芯管の内部のメンテナンスを行うときには、前記第一領域により前記炉口を塞ぐものであることを特徴とする横型拡散炉。
【請求項２】
前記シャッターは石英からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の横型拡散炉。
【請求項３】
前記シャッターは水平方向においてスライドすることにより前記炉口を開閉するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の横型拡散炉。
【請求項４】
前記シャッターは鉛直方向においてスライドすることにより前記炉口を開閉するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の横型拡散炉。
【請求項５】
前記シャッターをスライドさせるレールをさらに備えており、前記レールは、前記シャッターの水平方向におけるスライド及び前記シャッターが前記炉口に向かい、前記炉口を密閉するスライドの双方を達成するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の横型拡散炉。
【請求項６】
前記レールは、前記炉口と平行に延びる第一レール部分と、前記第一レール部分から前記炉口に向かって延びる第二レール部分と、からなるものであることを特徴とする請求項５に記載の横型拡散炉。
【請求項７】
前記レールは、前記炉口と平行に延びる第一レール部分と、前記第一レール部分から前記炉口に向かって湾曲している第二レール部分と、からなるものであることを特徴とする請求項５に記載の横型拡散炉。
【請求項８】
前記シャッターによる前記炉口の密閉は、前記炉口と前記シャッターとの隙間から前記炉芯管内部のガスが前記スカベンジャーに漏出する程度の密閉度であることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の横型拡散炉。
【請求項９】
前記シャッターの厚さは５０ｍｍ乃至２００ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の横型拡散炉。
【請求項１０】
前記第一領域は、前記冷媒注入口と前記冷媒排出口と前記空洞とによって、前記冷媒が循環可能に構成され、前記メンテナンスを行うときには、前記第一領域は、前記冷媒によって冷却されるものであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の横型拡散炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横型拡散炉、特に、ソフトランディング式と呼ばれる横型拡散炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス製造工程においては、いくつかの工程において、拡散炉が用いられる。例えば、半導体基板の表面を熱酸化する工程、半導体基板を窒素その他の雰囲気ガスの中で熱処理する工程、半導体基板の表面にリンその他の不純物を熱拡散させる工程においては、拡散炉が用いられる。
【０００３】
従来の横型拡散炉においては、複数（５０乃至２００枚）の半導体基板を並べて載せる石英ボートを用いて、熱処理を行う半導体基板の入炉及び出炉を行っていた。すなわち、石英ボートには車輪が付いており、この石英ボートを引き出し棒と呼ばれる石英製の棒で押し込むことにより、石英ボートを炉芯管の内部に入炉させ、あるいは、石英棒を引っ張ることにより、石英ボートを炉芯管から出炉させていた。
【０００４】
しかしながら、石英ボートの車輪が炉芯管の内壁で擦れて発塵することがあり、そのゴミが半導体基板に付着するという問題があった。言うまでもなく、半導体基板に付着したゴミはその半導体基板の性能を著しく低下させ、あるいは、半導体基板そのものを不良品にする。
【０００５】
この発塵を防止するため、近年の横型拡散炉としては、ソフトランディング方式の横型拡散炉が主流となっている。ソフトランディング式横型拡散炉とは、複数の半導体基板を積載した石英ボートを炭化珪素製のフォークの上に載せ、炉内に運び入れる方式の横型拡散炉であり、炉芯管の内壁を擦ることなく、半導体基板を入出炉させることができる構造となっている。
【０００６】
図７は、従来の横型拡散炉２００の一例を上方から見たときの断面図である。
【０００７】
従来の横型拡散炉２００は、半導体基板を熱処理するための炉芯管２０１と、炉芯管２０１の内部を所望の温度に昇温させるヒーター２０２と、炉口２０１ａからの外気の巻き込みを防止する観音開き式石英シャッター２０３と、炉芯管２０１から漏れてくる窒素や未反応の酸素その他の未反応ガスを排気するためのスカベンジャー２０４と、複数の半導体基板を積載する石英ボート（図示せず）と、この石英ボートを炉芯管２０１の内壁に接触させることなく、出し入れするための炭化珪素製のフォーク（図示せず）と、フォークを固定して支え、炉芯管２０１の長手方向に移動するパドル（図示せず）と、から構成されている。
【０００８】
スカベンジャー２０４には、炉芯管２０１の内部から漏れてくる未反応ガスを排気するための排気口（図示せず）が形成されており、その排気口を通じてスカベンジャー２０４の内部を排気することができるようになっている。
【０００９】
横型拡散炉２００を用いる工程として、例えば、熱酸化工程について以下に説明する。
【００１０】
先ず、観音開き式石英シャッター２０３を開き、摂氏７００乃至８００度程度の温度で窒素雰囲気で待機している炉芯管２０１の中に、フォークを用いて、複数の半導体基板を積載した石英ボートを入炉させる。
【００１１】
炉芯管２０１の内部に石英ボートを置いてフォークが出てきた後、石英シャッター２０３を閉じる。
【００１２】
その後、ヒーター２０２をコントロールし、所望の酸化温度（摂氏７００乃至１１００度）まで炉芯管２０１の内部を昇温させる。昇温中は、窒素に加え酸素を流したり、または、酸素のみの雰囲気とする。
【００１３】
炉芯管２０１の内部の温度が所望の温度まで昇温した後、酸素や水蒸気を炉芯管２０１に導入し、所望の時間、半導体基板を熱酸化させる。所望の酸化時間が経過したら、炉芯管２０１の内部を窒素雰囲気に切り替え、待機温度まで降温させる。
【００１４】
炉芯管２０１の内部が待機温度になった後、石英ボートを出炉させて熱酸化工程を終了する。
【００１５】
窒素や酸素の流量は１０乃至４０Ｌ／ｍｉｎ程度であるが、目的に応じて他のガスと混合して供給することもある。例えば、水素（Ｈ2）と酸素（Ｏ2）との混合ガスを供給し、炉芯管２０１の内部で燃焼させ、水蒸気として供給することもある。この場合には、混合ガスの流量は前記の流量より小さくすることもある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなソフトランディング式の横型拡散炉においては、炉芯管２０１の洗浄後に、あるいは、トラブルその他の原因により、炉芯管２０１とフォークとの間の位置関係がずれることがある。このような場合、フォークの位置を調整する作業を実施することが必要となる。
【００１７】
複数の半導体基板を積載した石英ボートを炉芯管２０１の内部の処理位置まで炉芯管２０１の内壁に接触させることなく運び入れたり、あるいは、取り出したりするためには、炉芯管２０１内部の温度を摂氏約４００度まで降温した状態の下で、フォークの位置調整を行うことを必要とする。ここに、フォークの位置調整には、フォークの上下方向及び左右方向の位置調整、フォークの奥行き方向の傾斜角度の調整、左右方向の傾斜角度の調整などが含まれる。さらに、これらの調整は、フォークに石英ボードが載っている状態と、フォークに石英ボードが載っていない状態の双方の状態の下で行う必要がある。フォークに石英ボードが載っている状態とは、例えば、石英ボートを炉芯管２０１の中に入炉させる場合、あるいは、熱処理終了後に石英ボートを載せて戻ってくる場合であり、フォークに石英ボードが載っていない状態とは、例えば、石英ボートを炉芯管２０１の中に入れてフォークを引き抜く場合、あるいは、熱処理終了後に石英ボートを取りに行く場合である。
【００１８】
また、熱処理する半導体基板の枚数に応じて、その重みでフォークのたわみ角度が変わるため、それを考慮した角度調整が必要となる。
【００１９】
例えば、通常、６インチ用ソフトランディング式横型拡散炉の炉芯管は内径２１０乃至２５０ｍｍ程度、長さ２５００乃至３０００ｍｍ程度であり、この炉芯管に直径１５０ｍｍの半導体基板５０乃至２００枚を積載した幅１００乃至１５０ｍｍ程度、長さ８００乃至１５００ｍｍ程度の石英ボートを炉芯管の内壁に接触することなしに出し入れする必要があるため、微妙な調整が必要となる。
【００２０】
フォークの位置調整に際しては、炉芯管２０１の洗浄後、フォークを取り外した状態でフォークの軸となるパドルに熱電対をセットして温度測定を行い、その後、上記のフォーク位置調整が実施される。このため、炉芯管２０１内の温度を摂氏４００度以下に下げると、測定した温度データが狂ってしまうので、フォークの位置調整は温度データが狂わない限界である摂氏４００度の炉内温度で行う必要がある。
【００２１】
従来の横型拡散炉におけるフォークの位置調整は、炉芯管２０１の内部の状態を肉眼で確認しながら行われるが、炉芯管２０１の内部の温度は摂氏４００度と高温であるため、炉芯管２０１からの熱風を受けて、フォークの位置調整は極めて困難な作業であり、作業性が悪いという問題があった。
【００２２】
また、従来の観音開き式の石英シャッター２０３はモーターの回転力を扉に伝え、扉が回転して開閉するという構造であった。このような構造の下では、扉の回転は扉を開閉するトルクの強弱の影響を受けやすい。
【００２３】
このため、トルク調整が非常に難しく、トルクが弱いと扉が閉まりきれずに外気を巻き込むため、炉芯管２０１の内部で異常酸化が起きたり、空気中の不純物を含んだ膜質の悪い酸化膜を形成するなどの問題点が発生していた。
【００２４】
逆に、トルクが強すぎると、扉が炉口２０１ａに激しくぶつかり、その衝撃で石英の扉が割れてしまうというトラブルも多発していた。
【００２５】
本発明は、このような従来の横型拡散炉における問題点に鑑みてなされたものであり、フォークの位置調整その他のメンテナンスの作業効率を高め、さらに、回転に起因する石英シャッターのトラブルを解決することができる横型拡散炉を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、水平方向に開口している炉口を有する炉芯管と、前記炉芯管の内部を所望の温度に昇温する加熱器と、前記炉口と連通して設けられ、前記炉芯管から漏出する未反応ガスを排気するスカベンジャーと、前記炉口を開閉するシャッターと、を備える横型拡散炉において、前記シャッターは、前記炉口を含む平面と平行にスライドすることにより、前記炉口を開閉するものであり、前記シャッターは、第一領域と、第二領域とからなり、前記第一領域には、前記炉芯管の半径よりも１０ｍｍ乃至３０ｍｍ小さい半径を有する円形の開口部が形成されており、前記第一領域には、冷媒注入口と冷媒排出口とが形成され、前記第一領域の内部が空洞に形成されており、前記シャッターは、前記横型拡散炉の稼働中には、前記第二領域により前記炉口を塞ぎ、製品の入出炉または前記炉芯管の内部のメンテナンスを行うときには、前記第一領域により前記炉口を塞ぐものであることを特徴とする横型拡散炉を提供する。
【００２７】
本発明に係る横型拡散炉においては、炉芯管の炉口を開閉するシャッターはスライド式のシャッターとして構成される。このため、回転を伴う観音開き式の従来の石英シャッターに比べ、トルクの強弱の影響を受けにくい。その結果、トルクが弱すぎることにより、外気を巻き込んだり、トルクが強すぎることにより、シャッターが炉口にぶつかって破損するという問題を防止することが可能である。
【００２８】
シャッターは、例えば、石英から構成することができる。
【００２９】
シャッターは、スカベンジャー内部のスペースに応じて、水平方向または鉛直方向においてスライドするように構成することができ、これにより、横型拡散炉の設計上の自由度を向上させることができる。
【００３１】
このように、シャッターを複数の領域に分割し、その中の一つの領域に開口を設けることにより、横型拡散炉の作動中またはメンテナンス時において用いる領域を分けることができる。
【００３２】
なお、シャッターの分割数は２に限定されるものではなく、３以上の任意の数に分割することが可能である。
【００３５】
シャッターの第一領域このように形成することにより、第一領域の内部に冷却水その他の冷媒を充填しておくことができ、特に、フォークの位置調整その他のメンテナンス時に炉芯管から吹き出てくる熱風を第一領域で受けることにより、熱風の温度を下げることができ、メンテナンス時の作業性を向上させることができる。
【００３６】
シャッターをスライドさせるための一手段として、本発明に係る横型拡散炉はレールを備えている。この場合、レールは、シャッターの水平方向におけるスライド及びシャッターが炉口に向かい、炉口を密閉するスライドの双方を達成するように構成されていることが望ましい。
【００３７】
例えば、シャッターをスライドさせるためのレールは、炉口と平行に延びる第一レール部分と、第一レール部分から炉口に向かって延びる第二レール部分と、から構成することができる。
【００３８】
あるいは、レールは、炉口と平行に延びる第一レール部分と、第一レール部分から炉口に向かって湾曲している第二レール部分と、から構成することができる。
【００３９】
なお、炉口はシャッターにより完全に密閉することは必ずしも必要ではない。シャッターによる炉口の密閉は、炉口とシャッターとの隙間から炉芯管内部のガスがスカベンジャーに漏出する程度の密閉度であることが好ましい。
【００４０】
シャッターの厚さは５０ｍｍ乃至２００ｍｍであることが望ましい。また、前記第一領域は、前記冷媒注入口と前記冷媒排出口と前記空洞とによって、前記冷媒が循環可能に構成され、前記メンテナンスを行うときには、前記第一領域は、前記冷媒によって冷却されるものであることが望ましい。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る横型拡散炉１００の上方から見たときの断面図を図１及び図２に示す。
【００４２】
本実施形態に係る横型拡散炉１００は、半導体基板を熱処理するための炉芯管１０１と、炉芯管１０１の内部を所望の温度に昇温させるヒーター１０２と、炉口１０１ａを開閉し、炉口１０１ａからの外気の巻き込みを防止する石英シャッター１０３と、炉芯管１０１から漏れてくる窒素や未反応の酸素その他の未反応ガスを排気するためのスカベンジャー１０４と、複数の半導体基板を積載する石英ボート（図示せず）と、この石英ボートを炉芯管１０１の内壁に接触させることなく、出し入れするための炭化珪素製のフォーク（図示せず）と、フォークを固定して支え、炉芯管１０１の長手方向に移動するパドル（図示せず）と、から構成されている。
【００４３】
スカベンジャー１０４には、炉芯管１０１の内部から漏れてくる未反応ガスを排気するための排気口（図示せず）が形成されており、その排気口を通じてスカベンジャー１０４の内部を排気することができるようになっている。
【００４４】
石英シャッター１０３は、水平方向にスライド可能に形成されており、図１に示すＸ１方向及び図２に示すＸ２方向にスライドする。
【００４５】
石英シャッター１０３がスライド可能に形成されていることに対応して、スカベンジャー１０４は、石英シャター１０３が左右にスライドできる広さを有しており、その体積に見合った排気能力で内部を排気することができる能力を有している。
【００４６】
図３は、本実施形態における石英シャッター１０３の透視斜視図である。
【００４７】
図３に示すように、石英シャッター１０３は直方体の形状をなしており、左側半分を占める第一領域１０３ａと、右側半分を占める第二領域１０３ｂとからなっている。
【００４８】
第一領域１０３ａには、第一領域１０３ａの中心を中心とする円形の開口１０３ｃが形成されている。後述するように、開口１０３ｃの直径は炉口１０１ａの直径よりも小さく設定されている。
【００４９】
半導体基板の入出炉時およびフォーク位置・角度調整その他のメンテナンス時においては、図１に示すように、石英シャッター１０３の第一領域１０３ａが炉口１０１ａにオーバーラップするように、石英シャッター１０３はスライドされる。開口１０３ｃをフォークが通過し、半導体基板の入出炉が行われる。あるいは、開口１０３ｃを介して、フォークの位置・角度調整が行われる。
【００５０】
なお、第一領域１０３ａが炉口１０１ａにオーバーラップする場合には、開口１０３ｃの中心が円形の炉口１０１ａの中心と重なるように、すなわち、開口１０３ｃが炉口１０１ａと同心になるように、石英シャッター１０３は配置されるようになっている。
【００５１】
一方、半導体基板の熱酸化処理などの横型拡散炉１００の稼働中においては、図２に示すように、石英シャッター１０３の第二領域１０３ｂが開口１０３ｃを覆う。第二領域１０３ｂは、第一領域１０３ａとは異なり、開口は設けられていないため、第二領域１０３ｂが炉口１０１ａとオーバーラップすることにより、炉口１０１ａは完全に塞がれ、外気が炉芯管１０１の内部に巻き込まれることを防止している。
【００５２】
また、図３に示すように、石英シャッター１０３の第一領域１０３ａの内部は空洞に形成されている。さらに、第一領域１０３ａにおいて、石英シャッター１０３の上面には冷却用オイル１０３ｄの注入口１０５ａが形成されており、下面には冷却用オイル１０３ｄの排出口１０５ｂが形成されている。このように、石英シャッター１０３は、第一領域１０３ａの内部においては、冷却用オイル１０３ｄが循環することができるようになっており、フォークの位置・角度調整時において、石英シャッター１０３の第一領域１０３ａを冷却する。これにより、冷却用オイル１０３ｄが開口１０３ｃから漏れ出る熱風から熱を奪い、熱風が作業者に到達する時点においては既に冷却されている。このため、熱風による調整作業の困難性を緩和することができる。
【００５３】
なお、石英シャッター１０３の第二領域１０３ｂは特に空洞にする必要はなく、空洞と中実の何れでもよい。
【００５４】
図４は、石英シャッター１０３の開口１０３ｃと炉芯管１０１の内径との関係を示す石英シャッター１０３の正面図である。
【００５５】
一般的に用いられる炉芯管１０１の内径は２１０乃至２５０ｍｍ程度である。開口１０３ｃの内径は小さければ小さいほど、炉芯管１０１の内部からの熱風と石英シャッター１０３との接触面積が大きくなるため、冷却効率は良くなる。その反面、フォークの位置・角度調整時に複数の半導体基板を積載した石英ボートを出し入れするときのクリアランス（石英ボートと炉芯管１０１の内壁との間の隙間）が小さくなるため、開口１０３ｃの内径を小さくすることには限界がある。このため、炉芯管１０１の内径ＩＤと開口１０３ｃの内径Ｄとの半径寸法差ΔＤは１０乃至３０ｍｍ程度が最適と考えられる。
【００５６】
前述のように、石英シャッター１０３は図１のＸ１方向及び図２のＸ２方向にスライド可能に形成されている。図３に示すように、石英シャッター１０３の底面には、両端及び中央において３個のスライド軸１０６が取り付けられており、これらのスライド軸１０３がスカベンジャー１０４の床面に敷設されているレール上をスライドすることにより、石英シャッター１０３がスライドするようになっている。
【００５７】
なお、石英シャッター１０３は人力でレール上をスライドさせてもよく、あるいは、石英シャッター１０３の底面に動力機構を設け、この動力機構により、スライド軸１０６がレール上をスライドするようにすることも可能である。
【００５８】
図５は、スカベンジャー１０４の床面に敷設されているレール１０７の第一の例を示す斜視図（図５（Ａ））及び上面図（図５（Ｂ））である。
【００５９】
図５に示すように、レール１０７は、炉口１０１ａを含む平面と平行に延びる第一レール部分１０７ａと、第一レール部分１０７ａから炉芯管１０１に向かって延びる４個の第二レール部分１０７ｂと、からなっている。
【００６０】
石英シャッター１０３は、先ず、第一レール部分１０７ａ上を炉口１０１ａを含む平面と平行にスライドする。
【００６１】
次いで、石英シャッター１０３の第一領域１０３ａまたは第二領域１０３ｂが炉口１０１ａに対向する位置に到達すると、石英シャッター１０３ｂは第二レール部分１０７ｂ上を炉口１０１ａに向かってスライドする。
【００６２】
石英シャッター１０３がこのように２段階のスライドを行うことにより、炉口１０１ａと石英シャッター１０３との間の隙間を小さくし、半導体基板の熱処理中に炉芯管１０１の内部に外気が巻き込まれることを防止することができる。
【００６３】
図６は、スカベンジャー１０４の床面に敷設されているレール１０８の第二の例を示す斜視図（図６（Ａ））及び上面図（図６（Ｂ））である。
【００６４】
図６に示すように、レール１０８は、炉口１０１ａを含む平面と平行に延びる第一レール部分１０８ａと、第一レール部分１０８ａから炉芯管１０１に向かって湾曲している第二レール部分１０８ｂと、からなっている。
【００６５】
石英シャッター１０３は、先ず、第一レール部分１０８ａ上を炉口１０１ａを含む平面と平行にスライドする。
【００６６】
次いで、石英シャッター１０３は第二レール部分１０８ｂ上を炉口１０１ａに向かってスライドし、炉口１０１ａに対向する位置に到達する。この時点においては、石英シャッター１０３の第一領域１０３ａまたは第二領域１０３ｂが炉口１０１ａに対向する状態になっている。
【００６７】
石英シャッター１０３がこのように２段階のスライドを行うことにより、炉口１０１ａと石英シャッター１０３との間の隙間を小さくし、半導体基板の熱処理中に炉芯管１０１の内部に外気が巻き込まれることを防止することができる。
【００６８】
なお、上述の２つの例において、石英シャッター１０３が第二レール部分１０７ｂまたは１０８ｂ上を炉口１０１ａに向かってスライドし、炉口１０１ａを塞いだとしても、完全な密閉状態にはならないように構成されている。仮に、完全密閉になると、炉芯管１０１の内部にガスが導入されているため、炉芯管１０１の内部が高圧となり、半導体基板の酸化に悪影響を及ぼす。このため、炉口１０１ａと石英シャッター１０３との間の隙間からガスがスカベンジャー１０４の内部にわずかずつ漏れてくる程度の密閉度が確保されれば、十分である。
【００６９】
石英シャッター１０３の厚さは、厚ければ厚いほど、炉芯管１０１から吹き出される熱風が触れる面積が大きくなるので冷却効率は良くなるが、逆に、半導体基板を入出炉させる際のフォークの移動距離が長くなり、高精度な位置・角度調整が必要になる。
【００７０】
さらには、石英シャッター１０３の占有面積が大きくなることから、石英シャッター１０３の厚さは５０乃至２００ｍｍ程度が最適と考えられる。
【００７１】
次いで、本実施形態に係る横型拡散炉１００におけるフォークの位置調整方法を説明する。
【００７２】
先ず、石英シャッター１０３をスライドさせ、第一領域１０３ａの開口１０３ｃを炉口１０１ａに対向させる。石英シャッター１０３は、レール１０７または１０８上をスライドすることにより、横方向にスライドするのみならず、炉口１０１ａに押しつけられた状態となる。
【００７３】
石英シャッター１０３の第一領域１０３ａの内部には冷却用オイル１０３ｄが充填されているものとする。石英シャッター１０３を炉口１０１ａに押しつけた後、第一領域１０３ａの内部において、冷却用オイル１０３ｄを循環させる。
【００７４】
フォークはパドルと呼ばれるフォークを支える部分に取り付られており、パドルには、フォークの左右方向、高さ方向、奥行きに対する傾き、左右に対する傾き等を調整する調整ネジが付いており、作業者はこのネジを回しながら、フォークの位置や角度を調整する。
【００７５】
フォークの位置・角度の調整は、実際に複数の半導体基板を装填した石英ボートを炉芯管１０１に出し入れしながら、さらには、炉芯管１０１の内部を作業者がのぞき込み、半導体基板や石英ボート、フォークと炉芯管１０１の内壁とのクリアランス（炉芯管１０１の内壁との間の隙間）を見ながら、行われる。この調整は、フォークに石英ボートを載せた状態及びフォークに石英ボートが載っていない状態のそれぞれについて行う必要がある。さらに、石英ボートに載せられる半導体基板の枚数により重みが異なり、フォークのたわみ具合が異なってくるため、石英ボートに装填される半導体基板の枚数に応じて、この２種類の調整を数種類のパターンで行う。
【００７６】
石英ボートに装填される半導体基板の枚数を変えて、入炉及び出炉のパターンで調整したフォークの位置・角度のデータはパドルコンピュータに記憶される。実際に、半導体基板を熱処理する場合には、半導体基板の処理状況（フォークに石英ボートが載った状態か否か、あるいは、半導体基板の装填枚数は何枚か、など）に応じて、フォークの適切な位置・角度のデータをパドルコンピュータから読み出して、そのデータに基づいて、フォークの動きを制御する。
【００７７】
フォークの調整が終了すると、半導体基板を装填した石英ボートを炉芯管１０１から出炉させ、冷却用オイル１０３ｄの循環を止める。
【００７８】
以上により、本実施形態に係る横型拡散炉１００におけるフォークの位置調整方法の１サイクルが終了する。
【００７９】
次に、本実施形態に係る横型拡散炉１００における半導体基板の入炉方法について説明する。
【００８０】
フォークを調整する場合と同様に、先ず、石英シャッター１０３をスライドさせ、第一領域１０３ａの開口１０３ｃを炉口１０１ａに対向させる。石英シャッター１０３は、レール１０７または１０８上をスライドすることにより、横方向にスライドするのみならず、炉口１０１ａに押しつけられた状態となる。
【００８１】
なお、半導体基板を入炉させる場合には、フォークの調整の場合とは異なり、冷却用オイル１０３ｄを循環させる必要はない。
【００８２】
次いで、例えば、５０乃至２００枚の半導体基板を装填した石英ボートをフォークに載せ、熱処理する半導体基板の枚数に応じたパドルのデータ（フォークの位置・角度）に応じて、半導体基板を炉芯管１０１の内部に入炉させる。
【００８３】
次いで、半導体基板の熱処理方法について説明する。
【００８４】
上述のようにして半導体基板を炉芯管１０１内に入炉した後、石英シャッター１０３をスライドさせ、第一領域１０３ａの開口１０３ｃを炉口１０１ａに対向させる。石英シャッター１０３は、レール１０７または１０８上をスライドすることにより、横方向にスライドするのみならず、炉口１０１ａに押しつけられた状態となる。
【００８５】
なお、半導体基板を入炉させる場合と同様に、冷却用オイル１０３ｄを循環させる必要はない。
【００８６】
その後、所望の温度、ガス雰囲気、時間で所望の熱処理を行う。
【００８７】
最後に、半導体基板の出炉方法について説明する。
【００８８】
半導体基板の熱処理が終了した後、石英シャッター１０３をスライドさせ、第一領域１０３ａの開口１０３ｃを炉口１０１ａに対向させる。次いで、半導体基板の枚数に応じたパドルのデータ（フォークの位置・角度）に基づいて、半導体基板を炉芯管１０１から出炉させる。
【００８９】
この場合も、冷却用オイル１０３ｄを循環させる必要はない。
【００９０】
上述の実施形態においては、石英シャッター１０３は、水平方向に相互に隣接して形成されている第一領域１０３ａと第二領域１０３ｂとを有し、さらに、水平方向にスライド可能であるものとして構成したが、石英シャッター１０３の構造は上述の実施形態には限定されない。
【００９１】
例えば、第一領域１０３ａと第二領域１０３ｂとを上下方向に相互に隣接して配置し、石英シャッター１０３が上下方向にスライド可能であるように、石英シャッター１０３を構成することも可能である。
【００９２】
また、石英シャッター１０３のスライド方式として、上述の実施形態においては、スライド軸１０６とレール１０７、１０８との組み合わせを用いたが、他の手段を用いて石英シャッター１０３をスライドさせることも可能である。
【００９３】
また、シャッター１０３は石英からなるものとしたが、シャッター１０３の構成材料は石英には限定されない。石英の他に、耐熱性を有する材料であれば、どのような材料でも用いることができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る横型拡散炉によれば、炉芯管の炉口を開閉するシャッターは、回転を伴うことなく炉口を開閉するため、回転を伴う観音開き式の石英シャッターに比べ、トルクの強弱の影響を受けにくい。その結果、トルクが弱すぎることにより、外気を巻き込んだり、トルクが強すぎることにより、石英シャッターが炉口に激しくぶつかり、石英シャッターが破損するという問題を防止することが可能である。
【００９５】
さらに、石英シャッターには、フォーク位置・角度調整を主体としたメンテナンス時あるいは半導体基板の入出炉時において炉内から出てくる熱風の冷却対策が施されているため、メンテナンスの作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る横型拡散炉を上方から見たときの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る横型拡散炉を上方から見たときの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る横型拡散炉の透視斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る横型拡散炉における炉芯管の炉口とシャッターに設けられている開口との位置関係を示す正面図である。
【図５】スカベンジャーの床面に敷設されているレールの第一の例を示す斜視図（図５（Ａ））及び上面図（図５（Ｂ））である。
【図６】スカベンジャーの床面に敷設されているレールの第二の例を示す斜視図（図６（Ａ））及び上面図（図６（Ｂ））である。
【図７】従来の横型拡散炉を上方から見たときの断面図である。
【符号の説明】
１００  本発明の一実施形態に係る横型拡散炉
１０１  炉芯管
１０１ａ  炉口
１０２  ヒーター
１０３  石英シャッター
１０４  スカベンジャー
１０５ａ  冷却用オイルの注入口
１０５ｂ  冷却用オイルの排出口
１０６  スライド軸
１０７  レール
１０７ａ  第一レール部分
１０７ｂ  第二レール部分
１０８  レール
１０８ａ  第一レール部分
１０８ｂ  第二レール部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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