JP3115164B2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JP3115164B2 JP3115164B2 JP05207069A JP20706993A JP3115164B2 JP 3115164 B2 JP3115164 B2 JP 3115164B2 JP 05207069 A JP05207069 A JP 05207069A JP 20706993 A JP20706993 A JP 20706993A JP 3115164 B2 JP3115164 B2 JP 3115164B2
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- pitch
- heat treatment
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ等を熱処
理する熱処理装置に関する。
理する熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハの如き被処理体に
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
均熱状態において所定の熱処理を施して、この表面に薄
膜を形成したり熱拡散を行ったりする装置として熱処理
装置が用いられている。
【0003】この種の熱処理装置を図5に基づいて説明
すると、この熱処理装置2は、石英製の内管4とこれに
同心状に配置される外管6とよりなる処理容器8を有し
ており、この中に石英製のウエハボート10に多数枚、
例えば100枚或いは150枚程積層載置された被処理
体としての半導体ウエハWがエレベータ12により挿脱
可能に収容されている。
すると、この熱処理装置2は、石英製の内管4とこれに
同心状に配置される外管6とよりなる処理容器8を有し
ており、この中に石英製のウエハボート10に多数枚、
例えば100枚或いは150枚程積層載置された被処理
体としての半導体ウエハWがエレベータ12により挿脱
可能に収容されている。
【0004】この処理容器8の下部には、処理ガス供給
管14及びガス排気管16を有するステンレス製のマニ
ホールド18が接続され、この下端開口部には、ステン
レス製のキャップ部20が気密に密閉可能に設けられ
る。このキャップ部20上に、断熱するための石英製の
保温筒22を介して上記ウエハボート10が載置され
る。上記処理容器8の外周には、容器8を加熱するため
のヒータ部24がその高さ方向に沿って巻回されてお
り、全体として加熱炉を構成している。
管14及びガス排気管16を有するステンレス製のマニ
ホールド18が接続され、この下端開口部には、ステン
レス製のキャップ部20が気密に密閉可能に設けられ
る。このキャップ部20上に、断熱するための石英製の
保温筒22を介して上記ウエハボート10が載置され
る。上記処理容器8の外周には、容器8を加熱するため
のヒータ部24がその高さ方向に沿って巻回されてお
り、全体として加熱炉を構成している。
【0005】ウエハを熱処理する場合の温度管理及び処
理ガスの流れは、例えば成膜の品質等にとって非常に重
要な要素となり、各ウエハが同じ条件で加熱され且つ同
じ条件で処理ガスに晒されることが好ましい。このため
に、ウエハボート10内には、最終的に製品となる半導
体ウエハWの積層ゾーンの上下端にダミー用ウエハゾー
ン26A、26Bを設け、このゾーンに先の製品用ウエ
ハWのピッチと同じピッチでダミー用ウエハDWを上下
それぞれ複数枚、例えば10枚ずつ程度積層させてい
た。従って、製品用ウエハWとダミー用ウエハDWは全
て等ピッチで積層される状態となる。これにより、内管
4内を上昇してくる処理ガスに対してダミー用ウエハD
Wを最初に接触させることによりガス流を整流化して製
品ウエハゾーンに位置する各ウエハに対するガス接触条
件を略同一にし、これと同時に製品ウエハゾーンの両端
に位置するウエハ部分における熱容量をウエハゾーン中
心部と略同一にすることにより熱応答性等も同じ条件と
し、ウエハ間における熱処理品質の均一化を図ってい
る。
理ガスの流れは、例えば成膜の品質等にとって非常に重
要な要素となり、各ウエハが同じ条件で加熱され且つ同
じ条件で処理ガスに晒されることが好ましい。このため
に、ウエハボート10内には、最終的に製品となる半導
体ウエハWの積層ゾーンの上下端にダミー用ウエハゾー
ン26A、26Bを設け、このゾーンに先の製品用ウエ
ハWのピッチと同じピッチでダミー用ウエハDWを上下
それぞれ複数枚、例えば10枚ずつ程度積層させてい
た。従って、製品用ウエハWとダミー用ウエハDWは全
て等ピッチで積層される状態となる。これにより、内管
4内を上昇してくる処理ガスに対してダミー用ウエハD
Wを最初に接触させることによりガス流を整流化して製
品ウエハゾーンに位置する各ウエハに対するガス接触条
件を略同一にし、これと同時に製品ウエハゾーンの両端
に位置するウエハ部分における熱容量をウエハゾーン中
心部と略同一にすることにより熱応答性等も同じ条件と
し、ウエハ間における熱処理品質の均一化を図ってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハWの
ピッチL1は、大きい程、処理ガスの廻り込みが良くて
ガスとの接触状態がウエハ面間において均一になり、ま
た、プロセス温度への昇温時においても熱輻射の関係よ
りウエハ中心部と周辺部との温度差が少なくなってスリ
ップ等の発生を抑制することができることから好ましい
が、このピッチL1を必要以上に大きくするとウエハボ
ート10が長くなって処理装置全体の高さが高くなり過
ぎるので、現状においては、6インチウエハの場合には
例えばピッチL1は4.76mm程度に設定され、また
8インチウエハの場合には6.35mm程度に設定され
ている。
ピッチL1は、大きい程、処理ガスの廻り込みが良くて
ガスとの接触状態がウエハ面間において均一になり、ま
た、プロセス温度への昇温時においても熱輻射の関係よ
りウエハ中心部と周辺部との温度差が少なくなってスリ
ップ等の発生を抑制することができることから好ましい
が、このピッチL1を必要以上に大きくするとウエハボ
ート10が長くなって処理装置全体の高さが高くなり過
ぎるので、現状においては、6インチウエハの場合には
例えばピッチL1は4.76mm程度に設定され、また
8インチウエハの場合には6.35mm程度に設定され
ている。
【0007】しかしながら、上述のようなウエハボート
10でもその高さはかなり大きくなり、この装置を設置
するクリーンルーム等の高さ制限も加わり、同一長さの
ウエハボートでもって更に多くのウエハを処理してスル
ープットを一層向上させることが強く望まれている。
10でもその高さはかなり大きくなり、この装置を設置
するクリーンルーム等の高さ制限も加わり、同一長さの
ウエハボートでもって更に多くのウエハを処理してスル
ープットを一層向上させることが強く望まれている。
【0008】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、製品に使用されないダミー用被処理体のピッ
チを小さくした熱処理装置を提供することにある。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、製品に使用されないダミー用被処理体のピッ
チを小さくした熱処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上問題点を
解決するために、複数の被処理体を所定のピッチで設置
すると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複
数枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処
理体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対し
て熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダ
ミー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチより
も小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置
されると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体の
ピッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設
定されるように構成したものである。
解決するために、複数の被処理体を所定のピッチで設置
すると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複
数枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処
理体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対し
て熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダ
ミー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチより
も小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置
されると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体の
ピッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設
定されるように構成したものである。
【0010】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、ダミー
用被処理体を収容する部分のピッチが、製品となる被処
理体を収容する部分のピッチよりも小さくなされてい
る。例えばこのダミー用被処理体のピッチは、これを移
載する移載機構の移載することができる最小幅のピッチ
に設定され、これにより同一スループットを維持しつつ
被処理体ボートの高さ及び装置全体の高さを減じること
が可能となる。また、同一ボート高さにおいて、ダミー
用被処理体のピッチは最小とし、製品用被処理体のピッ
チを領域(ゾーン)によって変化させることで、プロセ
スマージンを上げることができる。
用被処理体を収容する部分のピッチが、製品となる被処
理体を収容する部分のピッチよりも小さくなされてい
る。例えばこのダミー用被処理体のピッチは、これを移
載する移載機構の移載することができる最小幅のピッチ
に設定され、これにより同一スループットを維持しつつ
被処理体ボートの高さ及び装置全体の高さを減じること
が可能となる。また、同一ボート高さにおいて、ダミー
用被処理体のピッチは最小とし、製品用被処理体のピッ
チを領域(ゾーン)によって変化させることで、プロセ
スマージンを上げることができる。
【0011】
【実施例】以下に、本発明に係る熱処理装置の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図2は被処理体ボー
トに移載機構を用いて被処理体を移載する状態を示す
図、図3は被処理体ボートを示す正面図である。尚、従
来装置と同一部分については同一符号を付す。
を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る熱
処理装置の一実施例を示す断面図、図2は被処理体ボー
トに移載機構を用いて被処理体を移載する状態を示す
図、図3は被処理体ボートを示す正面図である。尚、従
来装置と同一部分については同一符号を付す。
【0012】図示するようにこの熱処理装置26は、例
えば石英により円筒状に成形されて、上端部は閉鎖され
て下端部が開放された処理容器8を有しており、この処
理容器8内は、上端部が開放された有天井の石英製の外
筒6と、この内側に同心状に配置されて、例えば上端が
開放された円筒状の石英製の内筒4とにより構成され
る。そして、この内管4内に、例えば石英よりなる被処
理体ボート、例えばウエハボート10に上下方向に所定
のピッチで多数枚積層載置した被処理体、例えば半導体
ウエハWが挿脱自在に収容されている。
えば石英により円筒状に成形されて、上端部は閉鎖され
て下端部が開放された処理容器8を有しており、この処
理容器8内は、上端部が開放された有天井の石英製の外
筒6と、この内側に同心状に配置されて、例えば上端が
開放された円筒状の石英製の内筒4とにより構成され
る。そして、この内管4内に、例えば石英よりなる被処
理体ボート、例えばウエハボート10に上下方向に所定
のピッチで多数枚積層載置した被処理体、例えば半導体
ウエハWが挿脱自在に収容されている。
【0013】この処理容器8の外周には、これを被って
同軸的に例えば螺旋状に巻回されたヒータ部24が設け
られると共にこのヒータ部24の外周には断熱材28を
介して例えばステンレススチールよりなる筒体状のアウ
ターシェル30が設けられて、全体として加熱炉32を
構成している。
同軸的に例えば螺旋状に巻回されたヒータ部24が設け
られると共にこのヒータ部24の外周には断熱材28を
介して例えばステンレススチールよりなる筒体状のアウ
ターシェル30が設けられて、全体として加熱炉32を
構成している。
【0014】上記処理容器8の下端部には、例えばステ
ンレススチールよりなる筒体状のマニホールド18が接
続されている。このマニホールド18の上端部には環状
にフランジ部18Aが形成されると共にこのフランジ部
18Aには外管6の下端フランジ部6Aが例えばOリン
グ40を介して気密に支持されている。
ンレススチールよりなる筒体状のマニホールド18が接
続されている。このマニホールド18の上端部には環状
にフランジ部18Aが形成されると共にこのフランジ部
18Aには外管6の下端フランジ部6Aが例えばOリン
グ40を介して気密に支持されている。
【0015】上記マニホールド18はその内側突出部1
8Bにより上記内管4の下端部を支持する一方、このマ
ニホールド18には、処理ガスを導入するための処理ガ
ス供給管14がその先端を内管4の内側まで延在させて
連結されると共に図示しない真空ポンプに接続されるガ
ス排気管16が外管6と内管4との間に連通するように
連結されている。
8Bにより上記内管4の下端部を支持する一方、このマ
ニホールド18には、処理ガスを導入するための処理ガ
ス供給管14がその先端を内管4の内側まで延在させて
連結されると共に図示しない真空ポンプに接続されるガ
ス排気管16が外管6と内管4との間に連通するように
連結されている。
【0016】上記ウエハボート10は、断熱機能を発揮
する例えば石英よりなる保温筒22上に載置されると共
にこの保温筒22は、上記マニホールド18の下端開口
部を、Oリング36を介して気密可能に封止する、例え
ば、ステンレススチールよりなるキャップ部20に回転
可能に支持されている。このキャップ部20は昇降機
構、例えばエレベータ12により保持されて、上記ウエ
ハボート10を内管4内へロード・アンロードできるよ
うに構成されている。
する例えば石英よりなる保温筒22上に載置されると共
にこの保温筒22は、上記マニホールド18の下端開口
部を、Oリング36を介して気密可能に封止する、例え
ば、ステンレススチールよりなるキャップ部20に回転
可能に支持されている。このキャップ部20は昇降機
構、例えばエレベータ12により保持されて、上記ウエ
ハボート10を内管4内へロード・アンロードできるよ
うに構成されている。
【0017】このエレベータ12は、図2にも示すよう
に例えばボールネジ38により上下方向へ精度良く昇降
可能になされており、その昇降は2本の案内レール40
によって案内される。このエレベータ12により昇降さ
れるウエハボート10に対するウエハWの移載は、この
近くに並設される移載機構42により行われる。この移
載機構42は2本の案内レール44により案内されつつ
ボールネジ46により上下方向へ昇降可能になされたエ
レベータ48を有しており、このエレベータ48の先端
には、旋回モータ50により旋回可能になされた旋回ア
ーム52が設けられると共にこの旋回アーム52にはそ
の長手方向へスライド可能になされたウエハ保持アーム
54が設けられており、この先端にウエハWを保持する
ようになっている。
に例えばボールネジ38により上下方向へ精度良く昇降
可能になされており、その昇降は2本の案内レール40
によって案内される。このエレベータ12により昇降さ
れるウエハボート10に対するウエハWの移載は、この
近くに並設される移載機構42により行われる。この移
載機構42は2本の案内レール44により案内されつつ
ボールネジ46により上下方向へ昇降可能になされたエ
レベータ48を有しており、このエレベータ48の先端
には、旋回モータ50により旋回可能になされた旋回ア
ーム52が設けられると共にこの旋回アーム52にはそ
の長手方向へスライド可能になされたウエハ保持アーム
54が設けられており、この先端にウエハWを保持する
ようになっている。
【0018】一方、本発明の特長とするウエハボート1
0は、円板状の2板の端板56、56間に掛け渡した複
数、例えば図2においては4本の石英製の支持棒58が
設けられており(図3においては簡単化のために2本の
み記す)、この支持棒58に所定のピッチでウエハを保
持するウエハ保持溝60が形成されている。そして、こ
のウエハボート10は、その上下端にダミー用被処理体
として複数枚のダミーウエハDWを載置保持するための
ダミーウエハ領域62、64が形成され、これら2つの
ダミーウエハ領域62、64に狭まれた形で製品となる
ウエハWを載置保持する製品ウエハ領域66が形成され
る。
0は、円板状の2板の端板56、56間に掛け渡した複
数、例えば図2においては4本の石英製の支持棒58が
設けられており(図3においては簡単化のために2本の
み記す)、この支持棒58に所定のピッチでウエハを保
持するウエハ保持溝60が形成されている。そして、こ
のウエハボート10は、その上下端にダミー用被処理体
として複数枚のダミーウエハDWを載置保持するための
ダミーウエハ領域62、64が形成され、これら2つの
ダミーウエハ領域62、64に狭まれた形で製品となる
ウエハWを載置保持する製品ウエハ領域66が形成され
る。
【0019】各ダミーウエハ領域62、64におけるウ
エハ保持機構60のピッチL1は、製品ウエハ領域66
のピッチL2よりも小さく設定され、例えばピッチL1
は5mm程度に設定されると共にピッチL2は6.35
〜13mm程度に設定される。すなわち、製品ウエハ領
域66においてはピッチL2の等ピッチでウエハWが積
層載置されると共に上下のダミーウエハ領域62、64
においてはピッチL1の等ピッチでダミーウエハDWが
積層載置される。図示例にあっては各ダミーウエハ領域
62、64には数枚程度のダミーウエハDWが記載され
ているが、実際には8インチウエハを例にとると、両ダ
ミーウエハ領域62、64にはそれぞれ10〜15枚程
度のダミーウエハDWが載置され、製品ウエハ領域66
には50〜150枚程度のウエハWが積層載置されるこ
とになり、ウエハボート全体としての長さを短くするこ
とができる。
エハ保持機構60のピッチL1は、製品ウエハ領域66
のピッチL2よりも小さく設定され、例えばピッチL1
は5mm程度に設定されると共にピッチL2は6.35
〜13mm程度に設定される。すなわち、製品ウエハ領
域66においてはピッチL2の等ピッチでウエハWが積
層載置されると共に上下のダミーウエハ領域62、64
においてはピッチL1の等ピッチでダミーウエハDWが
積層載置される。図示例にあっては各ダミーウエハ領域
62、64には数枚程度のダミーウエハDWが記載され
ているが、実際には8インチウエハを例にとると、両ダ
ミーウエハ領域62、64にはそれぞれ10〜15枚程
度のダミーウエハDWが載置され、製品ウエハ領域66
には50〜150枚程度のウエハWが積層載置されるこ
とになり、ウエハボート全体としての長さを短くするこ
とができる。
【0020】この場合、製品として利用されないダミー
ウエハ領域62におけるウエハ保持溝60のピッチL1
はウエハ(ダミーウエハを含む)の移載を行うための移
載機構42の最小移載可能ピッチとなるように設定す
る。すなわちウエハボート10の全長をできるだけ抑制
するためには移載機構42によるウエハの移載が可能な
範囲内でできるだけこのピッチL1を小さくするのが好
ましい。また、製品ウエハ領域66におけるウエハ保持
溝60のピッチL2は、ウエハ昇温時におけるウエハ中
心部と周縁部との間における温度差がスリップを発生さ
せず且つウエハ面内における処理ガスにも悪影響を与え
ない範囲内での限界値として上記のように例えば6.3
5mm程度に設定される。
ウエハ領域62におけるウエハ保持溝60のピッチL1
はウエハ(ダミーウエハを含む)の移載を行うための移
載機構42の最小移載可能ピッチとなるように設定す
る。すなわちウエハボート10の全長をできるだけ抑制
するためには移載機構42によるウエハの移載が可能な
範囲内でできるだけこのピッチL1を小さくするのが好
ましい。また、製品ウエハ領域66におけるウエハ保持
溝60のピッチL2は、ウエハ昇温時におけるウエハ中
心部と周縁部との間における温度差がスリップを発生さ
せず且つウエハ面内における処理ガスにも悪影響を与え
ない範囲内での限界値として上記のように例えば6.3
5mm程度に設定される。
【0021】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、移載機構42により未処
理の半導体ウエハW及びダミー用ウエハDWをウエハボ
ート10の対応する領域にそれぞれ移載する。すなわ
ち、製品となるウエハWを製品ウエハ領域66に約15
0枚程度載置し、また、その上下端のダミーウエハ領域
62、64にダミー用ウエハDWをそれぞれ10枚ず
つ、全体で20枚程度載置する。このように、ウエハ及
びダミー用ウエハが収容されたウエハボート10をエレ
ベータ12により処理容器8内にロードし、キャップ部
20によりマニホールド18の開口部を密閉する。
動作について説明する。まず、移載機構42により未処
理の半導体ウエハW及びダミー用ウエハDWをウエハボ
ート10の対応する領域にそれぞれ移載する。すなわ
ち、製品となるウエハWを製品ウエハ領域66に約15
0枚程度載置し、また、その上下端のダミーウエハ領域
62、64にダミー用ウエハDWをそれぞれ10枚ず
つ、全体で20枚程度載置する。このように、ウエハ及
びダミー用ウエハが収容されたウエハボート10をエレ
ベータ12により処理容器8内にロードし、キャップ部
20によりマニホールド18の開口部を密閉する。
【0022】次に、予め400℃程度まで予熱してあっ
た処理容器8の温度を、ヒータ部24のパワーを増加す
ることによりプロセス温度、例えば850℃程度まで昇
温する。そして、処理ガス供給管14から所定量の処理
ガスを供給しつつガス排気管16を図示しない真空ポン
プにより真空排気し、処理容器8内を所定の圧力、例え
ば0.5Torr程度に設定する。この場合、製品ウエ
ハWの上下端にはそれぞれ10枚程度のダミー用ウエハ
DWを積層載置してあるので、製品ウエハ領域66にお
ける熱容量や輻射の条件が領域66全体に渡って略同一
となり、この領域に載置される製品ウエハWは面間に渡
ってその温度条件が略同一となる。
た処理容器8の温度を、ヒータ部24のパワーを増加す
ることによりプロセス温度、例えば850℃程度まで昇
温する。そして、処理ガス供給管14から所定量の処理
ガスを供給しつつガス排気管16を図示しない真空ポン
プにより真空排気し、処理容器8内を所定の圧力、例え
ば0.5Torr程度に設定する。この場合、製品ウエ
ハWの上下端にはそれぞれ10枚程度のダミー用ウエハ
DWを積層載置してあるので、製品ウエハ領域66にお
ける熱容量や輻射の条件が領域66全体に渡って略同一
となり、この領域に載置される製品ウエハWは面間に渡
ってその温度条件が略同一となる。
【0023】また、処理ガス供給管14より炉内へ導入
された処理ガスは保温筒22と内壁4との間の間隙を上
昇して、ウエハボート10の下部のダミーウエハ領域6
4に載置されたダミー用ウエハDWと接触し、ここで整
流化された処理ガスが製品ウエハ領域66に設けた製品
ウエハWと接触して反応生成物により例えば成膜が行わ
れる。この処理ガスは更に上昇して処理容器8内の天井
部にて方向を変えて内管4と外管6との間を流下し、ガ
ス排気管16から真空排気されることになる。ここで本
実施例にあっては、ウエハボート10の上下端に位置す
るダミーウエハ領域62、64のウエハ保持溝60のピ
ッチL1、すなわちダミー用ウエハDWのピッチを可能
な限り小さくし、且つ製品ウエハ領域66におけるウエ
ハピッチL2を施すべき熱処理に対応させた適切なピッ
チとしたので製品ウエハWに対して悪影響を与えること
なく、ウエハボート10自体の高さを短くすることが可
能となる。従って、その分、装置全体の占有体積を縮小
することがてき、高価なクリーンルーム内を有効利用す
ることができる。
された処理ガスは保温筒22と内壁4との間の間隙を上
昇して、ウエハボート10の下部のダミーウエハ領域6
4に載置されたダミー用ウエハDWと接触し、ここで整
流化された処理ガスが製品ウエハ領域66に設けた製品
ウエハWと接触して反応生成物により例えば成膜が行わ
れる。この処理ガスは更に上昇して処理容器8内の天井
部にて方向を変えて内管4と外管6との間を流下し、ガ
ス排気管16から真空排気されることになる。ここで本
実施例にあっては、ウエハボート10の上下端に位置す
るダミーウエハ領域62、64のウエハ保持溝60のピ
ッチL1、すなわちダミー用ウエハDWのピッチを可能
な限り小さくし、且つ製品ウエハ領域66におけるウエ
ハピッチL2を施すべき熱処理に対応させた適切なピッ
チとしたので製品ウエハWに対して悪影響を与えること
なく、ウエハボート10自体の高さを短くすることが可
能となる。従って、その分、装置全体の占有体積を縮小
することがてき、高価なクリーンルーム内を有効利用す
ることができる。
【0024】また、従来装置と同一体積を占有する場合
には、ダミーウエハ領域62、64を縮めた分だけスル
ープットを向上させることが可能となる。製品ウエハ領
域及びダミーウエハ領域ともにウエハピッチを6.35
mm程度に設定した場合の従来のウエハボートの全長は
約1113mmであったが(170個のウエハ保持溝の
場合)、本実施例によればウエハボートの全長は約10
92mm程度になり、その高さをかなり縮小させること
が可能となった。
には、ダミーウエハ領域62、64を縮めた分だけスル
ープットを向上させることが可能となる。製品ウエハ領
域及びダミーウエハ領域ともにウエハピッチを6.35
mm程度に設定した場合の従来のウエハボートの全長は
約1113mmであったが(170個のウエハ保持溝の
場合)、本実施例によればウエハボートの全長は約10
92mm程度になり、その高さをかなり縮小させること
が可能となった。
【0025】尚、上記実施例にあっては8インチウエハ
を用いて製品ウエハ領域66の溝ピッチL2を6.35
mm程度に設定し、ダミーウエハ領域62、64の溝ピ
ッチL1を5.0mm程度に設定したが、これに限定さ
れず、製品ウエハ領域66の溝ピッチL2は、処理すべ
き熱処理の種類により最適なピッチが定められ、例えば
6インチウエハの場合には4.76mm程度に設定され
る。また、ダミーウエハ領域62、64の溝ピッチL1
もウエハの移載機構42の最小移載ピッチにより規定さ
れる。従って、この移載機構42の最小移載ピッチがよ
り小さくなれば、それに対応させてダミーウエハ領域6
2、64の溝ピッチL1も小さく設定する。例えば、現
行の移載機構の場合には、4.8mm程度まで小さく設
定可能である。
を用いて製品ウエハ領域66の溝ピッチL2を6.35
mm程度に設定し、ダミーウエハ領域62、64の溝ピ
ッチL1を5.0mm程度に設定したが、これに限定さ
れず、製品ウエハ領域66の溝ピッチL2は、処理すべ
き熱処理の種類により最適なピッチが定められ、例えば
6インチウエハの場合には4.76mm程度に設定され
る。また、ダミーウエハ領域62、64の溝ピッチL1
もウエハの移載機構42の最小移載ピッチにより規定さ
れる。従って、この移載機構42の最小移載ピッチがよ
り小さくなれば、それに対応させてダミーウエハ領域6
2、64の溝ピッチL1も小さく設定する。例えば、現
行の移載機構の場合には、4.8mm程度まで小さく設
定可能である。
【0026】また、製品ウエハ領域66に収容するウエ
ハの枚数も150枚のものに限定されず、異なる枚数、
例えば100枚或いは50枚程度収容するウエハボート
にも本発明を適用し得る。更には、上記実施例にあって
は、製品ウエハ領域66内におけるウエハピッチL2は
全て同じ値、例えば6.35mm程度に設定したが、こ
れに限定されず、図4に示すように必要に応じて一部の
領域のウエハピッチL3を少し大きく設定してもよい。
すなわち、ウエハボート10の下部は熱容量の比較的大
きな保温筒22により支持されていることからこの保温
筒22に接することになるウエハボート10の下部近傍
の熱容量は他のウエハボート部分と比較して全体的に大
きくなっている。
ハの枚数も150枚のものに限定されず、異なる枚数、
例えば100枚或いは50枚程度収容するウエハボート
にも本発明を適用し得る。更には、上記実施例にあって
は、製品ウエハ領域66内におけるウエハピッチL2は
全て同じ値、例えば6.35mm程度に設定したが、こ
れに限定されず、図4に示すように必要に応じて一部の
領域のウエハピッチL3を少し大きく設定してもよい。
すなわち、ウエハボート10の下部は熱容量の比較的大
きな保温筒22により支持されていることからこの保温
筒22に接することになるウエハボート10の下部近傍
の熱容量は他のウエハボート部分と比較して全体的に大
きくなっている。
【0027】従って、ウエハボートの下部の領域は、熱
応答性が低くなり、このため特に、プロセス温度までの
ウエハ温度の昇温時に、ウエハ周縁部と中心との間で例
えば60℃もの温度差が生じてしまい、この時の熱膨張
差に起因してウエハに好ましくないスリップが生じる恐
れがある。これを防止するために図4にも示すように製
品ウエハ領域66の下部の部分である、熱容量が比較的
大きな領域すなわち大熱容量領域68におけるウエハ保
持溝60のピッチL3を他の部分のピッチL2よりも僅
かに大きい値、例えば8〜9mm程度に設定する。これ
により、この大熱容量領域68におけるウエハピッチを
大きくしてウエハ周辺部のヒータ部からのウエハ中心部
に対する輻射熱の量等を大きくし、ウエハ昇温時におけ
るウエハ中心部と周縁部との間の温度差を小さくし、ス
リップの発生を抑制する。この大熱容量領域68に収容
するウエハの枚数は、ウエハサイズにもよるが8インチ
ウエハの場合には、例えば20〜25枚程度積層載置さ
せる。また、ウエハボート10の下部のダミーウエハ領
域64の溝ピッチL1は、ここに載置するダミー用ウエ
ハDWは製品とは関係ないことから図3に示す場合と同
様にできる限り小さく設定しており、ウエハボート全体
の高さを短くする。
応答性が低くなり、このため特に、プロセス温度までの
ウエハ温度の昇温時に、ウエハ周縁部と中心との間で例
えば60℃もの温度差が生じてしまい、この時の熱膨張
差に起因してウエハに好ましくないスリップが生じる恐
れがある。これを防止するために図4にも示すように製
品ウエハ領域66の下部の部分である、熱容量が比較的
大きな領域すなわち大熱容量領域68におけるウエハ保
持溝60のピッチL3を他の部分のピッチL2よりも僅
かに大きい値、例えば8〜9mm程度に設定する。これ
により、この大熱容量領域68におけるウエハピッチを
大きくしてウエハ周辺部のヒータ部からのウエハ中心部
に対する輻射熱の量等を大きくし、ウエハ昇温時におけ
るウエハ中心部と周縁部との間の温度差を小さくし、ス
リップの発生を抑制する。この大熱容量領域68に収容
するウエハの枚数は、ウエハサイズにもよるが8インチ
ウエハの場合には、例えば20〜25枚程度積層載置さ
せる。また、ウエハボート10の下部のダミーウエハ領
域64の溝ピッチL1は、ここに載置するダミー用ウエ
ハDWは製品とは関係ないことから図3に示す場合と同
様にできる限り小さく設定しており、ウエハボート全体
の高さを短くする。
【0028】尚、以上の実施例にあっては、製品ウエハ
領域のピッチを6.35mm或いは8〜9mm程度に設
定した場合について説明したが、これに限定されず、プ
ロセスによっては処理ガスの廻り込みやウエハ面内にお
ける温度差条件を厳しくしたり或いは緩和したりするこ
とから、これに対応させてピッチL2、L3の値を大き
く設定したり、或いは更に小さく設定するようにしても
よい。また、以上の実施例にあっては、減圧処理を行う
2重管構造の装置を例にとって説明したが、これに限定
されず、常圧処理を行う1重管構造の装置或いは縦型熱
処理装置のみならず、横型熱処理装置にも適用し得る。
領域のピッチを6.35mm或いは8〜9mm程度に設
定した場合について説明したが、これに限定されず、プ
ロセスによっては処理ガスの廻り込みやウエハ面内にお
ける温度差条件を厳しくしたり或いは緩和したりするこ
とから、これに対応させてピッチL2、L3の値を大き
く設定したり、或いは更に小さく設定するようにしても
よい。また、以上の実施例にあっては、減圧処理を行う
2重管構造の装置を例にとって説明したが、これに限定
されず、常圧処理を行う1重管構造の装置或いは縦型熱
処理装置のみならず、横型熱処理装置にも適用し得る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。ダミー用被処理体を収容する領域のピッチを
他の領域のピッチと比較して小さく設定したので、被処
理体ボート全体の高さ及び装置全体の高さをその分、小
さくすることができる。また、同一ボートの高さの場合
には、ダミー用被処理体の領域のピッチを最小とし、製
品用被処理体の領域のピッチをゾーンによって変化させ
ることで、プロセスマージンを上げることができる。従
って、被処理体ボートの高さが同じ場合にはピッチを小
さくした分だけスループットを向上させることができ
る。また、保温筒側に位置する一部の被処理体のピッチ
を他の部分の被処理体のピッチよりも大きくしたので、
この部分の被処理体に対してスリップが発生することを
抑制することができる。
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。ダミー用被処理体を収容する領域のピッチを
他の領域のピッチと比較して小さく設定したので、被処
理体ボート全体の高さ及び装置全体の高さをその分、小
さくすることができる。また、同一ボートの高さの場合
には、ダミー用被処理体の領域のピッチを最小とし、製
品用被処理体の領域のピッチをゾーンによって変化させ
ることで、プロセスマージンを上げることができる。従
って、被処理体ボートの高さが同じ場合にはピッチを小
さくした分だけスループットを向上させることができ
る。また、保温筒側に位置する一部の被処理体のピッチ
を他の部分の被処理体のピッチよりも大きくしたので、
この部分の被処理体に対してスリップが発生することを
抑制することができる。
【図1】本発明に係る熱処理装置の一実施例をを示す断
面図である。
面図である。
【図2】被処理体ボートに移載機構を用いて被処理体を
移載する状態を示す図である。
移載する状態を示す図である。
【図3】被処理体ボートを示す正面図である。
【図4】他の被処理体ボートを示す正面図である。
【図5】従来の熱処理装置を示す断面図である。
4 内管 6 外管 8 処理容器 10 ウエハボート(被処理体ボート) 18 マニホールド 22 保温筒 26 熱処理装置 42 移載機構 58 支持棒 60 ウエハ保持溝 62,64 ダミーウエハ領域 66 製品ウエハ領域 68 大熱容量領域 DW ダミー用ウエハ(ダミー用被処理体) W 半導体ウエハ(被処理体) L1,L2 ピッチ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/22 - 21/24 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/38 - 21/40 H01L 21/469 H01L 21/86
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の被処理体を所定のピッチで設置す
ると共に前記設置された被処理体の両側にそれぞれ複数
枚のダミー用被処理体を所定のピッチで設置した被処理
体ボートを処理容器内へ収容し、前記被処理体に対して
熱処理を行うようにした熱処理装置において、前記ダミ
ー用被処理体のピッチを、前記被処理体のピッチよりも
小さく設定し、前記被処理体ボートは保温筒上に載置さ
れると共に前記保温筒側に位置する一部の被処理体のピ
ッチは、他の部分の被処理体のピッチよりも大きく設定
されるように構成したことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項2】 前記保温筒側に位置する一部の被処理体
が支持される領域は、熱容量が比較的大きな大熱容量領
域であることを特徴とする請求項1記載の熱処理装置。 - 【請求項3】 前記一部の被処理体の枚数は、20〜2
5枚であることを特徴とする請求項2記載の熱処理装
置。 - 【請求項4】 前記ダミー用被処理体のピッチは、被処
理体のサイズが6インチの時には4.8mm程度であ
り、被処理体のサイズが8インチの時には6.35mm
程度であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
に記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05207069A JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05207069A JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745547A JPH0745547A (ja) | 1995-02-14 |
JP3115164B2 true JP3115164B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16533689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05207069A Expired - Lifetime JP3115164B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3115164B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0636435U (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | 株式会社イナックス | キッチン |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3654684B2 (ja) * | 1995-05-01 | 2005-06-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び処理装置 |
US5829969A (en) * | 1996-04-19 | 1998-11-03 | Tokyo Electron Ltd. | Vertical heat treating apparatus |
KR20020019414A (ko) * | 2000-09-05 | 2002-03-12 | 엔도 마코토 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 이용한 반도체디바이스 제조 방법 |
JP5010884B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-08-29 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、基板搬送方法および半導体集積回路装置の製造方法 |
JP5724788B2 (ja) * | 2011-09-26 | 2015-05-27 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2014110294A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Panasonic Corp | 真空加熱炉及び有機半導体素子の製造方法 |
CN112652532A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-13 | 长江存储科技有限责任公司 | 半导体结构的形成方法 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP05207069A patent/JP3115164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0636435U (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | 株式会社イナックス | キッチン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0745547A (ja) | 1995-02-14 |
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