JP2007110163A - Semiconductor processing apparatus and heat treatment device - Google Patents
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Description
本発明はシリコンウェーハ等半導体ウェーハに酸化膜の生成、不純物の拡散等の処理を行う半導体製造装置及び熱処理装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a heat treatment apparatus for performing processing such as generation of an oxide film and diffusion of impurities on a semiconductor wafer such as a silicon wafer.
シリコンウェーハ等半導体ウェーハに酸化膜の生成、不純物の拡散等の処理を行う熱処理装置として縦型炉を有する縦型熱処理装置がある。 2. Description of the Related Art There is a vertical heat treatment apparatus having a vertical furnace as a heat treatment apparatus that performs processing such as generation of an oxide film and diffusion of impurities on a semiconductor wafer such as a silicon wafer.
図3に於いて、従来の縦型熱処理装置について説明する。 A conventional vertical heat treatment apparatus will be described with reference to FIG.
縦型炉1は有天筒状の反応管2、該反応管2を囲繞する様に設けられた有天筒状の断熱材3、該断熱材3の内面に設けられた抵抗発熱体4を有し、該抵抗発熱体4はゾーンコントロールが可能な様に、前記反応管2の軸心に沿って所要数(図では3分割)の部分発熱体4a,4b,4cに分割され該各部分発熱体4a,4b,4cにはそれぞれ電源供給線5a,5b,5cが接続され、該電源供給線5a,5b,5cは前記断熱材3を貫通して外部に延出し図示しない電源、電源制御部に接続されている。
The vertical furnace 1 includes a celestial
前記反応管2内には基板保持具、例えばウェーハ6を水平姿勢で多段に保持するボート7が装入される。
In the
該ボート7は保温部材8を介して炉口蓋9に載置されており、該炉口蓋9は図示しないボート昇降装置によって支持されている。
The
前記反応管2内にはウェーハを熱処理する為に必要な反応ガスが導入可能な様にガス供給ライン(図示せず)が接続されていると共に前記反応管2内部を排気する排気ライン(図示せず)が接続されている。
A gas supply line (not shown) is connected in the
ウェーハの処理の概略を説明する。ウェーハ6が前記ボート7に装填され、前記ボート昇降装置により前記反応管2内に前記ボート7が装入され、前記炉口蓋9が前記反応管2下端を閉塞する。前記抵抗発熱体4により前記反応管2内が加熱された状態で図示しない排気ラインにより前記反応管2内が排気されると共に図示しないガス供給ラインから反応ガスが導入され、ウェーハに所要の熱処理が成される。
An outline of wafer processing will be described.
処理が完了すると、前記反応管2から前記ボート7が引出される。
When the processing is completed, the
上記熱処理装置の基板の熱処理に於いて、膜厚の生成速度、不純物の拡散速度は基板の加熱温度に大きく影響される。 In the heat treatment of the substrate of the heat treatment apparatus, the film formation rate and the impurity diffusion rate are greatly affected by the heating temperature of the substrate.
従って、上記した様に前記抵抗発熱体4は所要数に分割され、部分発熱体4a,4b,4cの発熱量がそれぞれ制御されている。例えば上部、下部、特に下部では炉口からの放熱量が大きいので部分発熱体4cの発熱量が多くなる様に制御されている。而して、抵抗発熱体4による温度制御により炉内で均熱域が形成される様になっており、該均熱域で製品用のウェーハが熱処理されている。
Therefore, as described above, the resistance heating element 4 is divided into a required number, and the heat generation amounts of the
上記した様に前記部分発熱体4a,4b,4cは前記電源供給線5a,5b,5cを介して図示しない電源部と接続され、前記電源供給線5a,5b,5cを介して給電される様になっている。前記部分発熱体4a,4b,4cに給電することで該部分発熱体4a,4b,4cが発熱し、縦型炉1内を加熱するが、発熱した一部は前記電源供給線5a,5b,5cに伝達され、該電源供給線5a,5b,5cを加熱している。該電源供給線5a,5b,5cは大気に露出しており、該電源供給線5a,5b,5cが外気と直接熱交換をし、前記部分発熱体4a,4b,4cの発熱の一部が前記電源供給線5a,5b,5cを介して外気に放熱されている。
As described above, the
又、該電源供給線5a,5b,5cからの放熱量は大きく、前記部分発熱体4a,4b,4cの電源供給線5a,5b,5cとの接続部が該電源供給線5a,5b,5cによって冷却されていることとなり、前記部分発熱体4a,4b,4cの温度が低下するという現象を起している。該部分発熱体4a,4b,4cの温度斑はウェーハの加熱状態にも影響し、ウェーハの面内温度分布の不均一を発生させ、処理後のウェーハの品質を低下させる要因となっている。
Further, the amount of heat radiation from the
本発明は斯かる実情に鑑み、抵抗発熱体の温度斑を解消し、ウェーハの処理品質の向上を図るものである。 In view of such circumstances, the present invention eliminates temperature spots of the resistance heating element and improves the processing quality of the wafer.
本発明は、基板保持具に載置された基板を内部で処理する反応管と、該反応管を囲繞する様に設けられた筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は前記反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆った半導体製造装置に係るものである。 The present invention provides a reaction tube for internally processing a substrate placed on a substrate holder, a cylindrical heat insulating material provided so as to surround the reaction tube, and an inner surface of the cylindrical heat insulating material. A resistance heating element, and the resistance heating element is divided into a required number of partial heating elements along the axial center of the reaction tube, and a power supply line for each of the partial heating elements is provided with the cylindrical heat insulating material. The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus in which extending portions connected through and extending to the outside of the cylindrical heat insulating material are each covered with a heat insulating material for a power supply line.
又本発明は、筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆った熱処理装置に係るものである。 The present invention also includes a cylindrical heat insulating material and a resistance heating element provided on the inner surface of the cylindrical heat insulating material, the resistance heating element being formed into a required number of partial heating elements along the axis of the reaction tube. Each of the partial heating elements is divided, and a power supply line is connected to each of the partial heat generators through the cylindrical heat insulating material. This relates to a covered heat treatment apparatus.
本発明によれば、被処理基板を処理する為の反応室を画成する反応管と、該反応管の周囲に設けられた断熱材と、該断熱材と反応管との間に設けられた抵抗発熱体と該抵抗発熱体に接続される電源供給線とを具備し、前記抵抗発熱体からの発熱が前記電源供給線より放熱されることを抑制する様にしたので、抵抗発熱体の電源供給線との接続箇所からの放熱量が抑制され、抵抗発熱体の温度斑がなくなり、基板の高品質の処理が可能となるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, a reaction tube defining a reaction chamber for processing a substrate to be processed, a heat insulating material provided around the reaction tube, and provided between the heat insulating material and the reaction tube. A resistance heating element and a power supply line connected to the resistance heating element are provided to suppress heat generated from the resistance heating element from being radiated from the power supply line. The amount of heat released from the connection point with the supply line is suppressed, the temperature variation of the resistance heating element is eliminated, and an excellent effect that high-quality processing of the substrate becomes possible is exhibited.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2に於いて、図3中で示したものと同等のものには同符号を付し、詳細については説明を省略する。 1 and 2, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted for details.
縦型炉1は有天筒状の反応管2、該反応管2と同心に設けられた有天筒状の断熱材3、該断熱材3の内面に設けられた抵抗発熱体4とを有し、該抵抗発熱体4は前記反応管2の軸心に沿って所要数(図では3分割)の部分発熱体4a,4b,4cに分割され該各部分発熱体4a,4b,4cにはそれぞれ電源供給線5a,5b,5cが接続され、該電源供給線5a,5b,5cは前記断熱材3を貫通して外部に延出し図示しない電源、電源制御部に接続されている。
The vertical furnace 1 has a celestial
前記電源供給線5a,5b,5cの前記断熱材3より延出する所要長を断熱材11a,11b,11cにより覆う。
The required lengths of the
前記反応管2内には基板保持具、例えばウェーハ6を水平姿勢で多段に保持するボート7が図示しないボート昇降装置により装入され、前記部分発熱体4a,4b,4cにより前記ウェーハ6が加熱され、又反応ガスが導入されて所要の熱処理が成される。
A substrate holder, for example, a
上記部分発熱体4a,4b,4cを給電発熱させた場合、前記電源供給線5a,5b,5cの延出部所要長さが前記断熱材11a,11b,11cにより覆われているので、前記電源供給線5a,5b,5cが加熱されたとしても外気との間で直接熱交換することがなく、該電源供給線5a,5b,5cからの放熱が抑制される。この為、該電源供給線5a,5b,5cと前記部分発熱体4a,4b,4cとの接続部、及びその周辺が前記電源供給線5a,5b,5cから外気への放熱により冷却されることが抑制され、前記部分発熱体4a,4b,4cの温度斑の発生が防止される。而して、前記部分発熱体4a,4b,4cの加熱状態の均一化が図れ、前記ウェーハ6の処理品質が向上する。
When the
尚、前記電源供給線5a,5b,5cは良導電体材料であるが、抵抗はあるので大電流を流すことで、該電源供給線5a,5b,5c自体が発熱する。従って、前記電源供給線5a,5b,5cが過剰に高温とならない様に、前記断熱材11a,11b,11cの長さ、被覆の厚みについては適宜調整をする。
The
尚、本発明は部分発熱体4a,4b,4cの電源供給線5a,5b,5cとの接続箇所の温度降下が縦型炉1内部の加熱状態に影響を及さない様にするものであり、従って接続部の温度低下を防止する手段としては上記実施の形態に限られるものではない。
In the present invention, the temperature drop at the location where the
例えば、前記部分発熱体4a,4b,4cと電源供給線5a,5b,5cとの接続箇所を電源側に移動する。即ち、前記部分発熱体4a,4b,4cの接続端を電源側に延長して導入部を形成し、接続箇所を前記断熱材3の内部、或は導入部を断熱材3に対し貫通させ断熱材3の外で電源供給線と接続する。前記部分発熱体4a,4b,4cに導入部を形成することで、導入部の発熱が前記電源供給線5a,5b,5cから放熱量を補充し、該電源供給線5a,5b,5cによる冷却効果が縦型炉1内部に影響を及さない様にする。この場合、前記断熱材11a,11b,11cは省略することも可能である。
For example, the connection location between the
1 縦型炉
2 反応管
3 断熱材
4 抵抗発熱体
5 電源供給線
6 ウェーハ
7 ボート
11 断熱材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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JP2007002790A JP2007110163A (en) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Semiconductor processing apparatus and heat treatment device |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0120640Y2 (en) * | 1984-11-07 | 1989-06-21 | ||
JPH0475329A (en) * | 1990-07-18 | 1992-03-10 | Tokyo Electron Sagami Ltd | Heat treatment apparatus |
JPH04318923A (en) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Tokyo Electron Sagami Ltd | Heater |
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2007
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