JP3328853B2 - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents
熱処理装置及び熱処理方法Info
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- JP3328853B2 JP3328853B2 JP17848293A JP17848293A JP3328853B2 JP 3328853 B2 JP3328853 B2 JP 3328853B2 JP 17848293 A JP17848293 A JP 17848293A JP 17848293 A JP17848293 A JP 17848293A JP 3328853 B2 JP3328853 B2 JP 3328853B2
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- Japan
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- pipe
- opening
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、熱処理装置及び熱処
理方法に関するものである。
理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体製造工程においては、被処
理体である半導体ウエハ(以下にウエハという)の表面
に薄膜や酸化膜を積層したり、あるいは不純物の拡散等
を行うために、CVD装置、酸化膜形成装置、あるいは
拡散装置等が用いられている。そして、この種の装置の
1つとして、複数枚のウエハを垂直方向に配列保持する
保持手段であるウエハボートを、高温加熱される反応容
器等のプロセスチューブ(処理室)内の下方から挿入
し、処理室内に導入される反応ガスによって処理する縦
型の熱処理炉が使用されている。
理体である半導体ウエハ(以下にウエハという)の表面
に薄膜や酸化膜を積層したり、あるいは不純物の拡散等
を行うために、CVD装置、酸化膜形成装置、あるいは
拡散装置等が用いられている。そして、この種の装置の
1つとして、複数枚のウエハを垂直方向に配列保持する
保持手段であるウエハボートを、高温加熱される反応容
器等のプロセスチューブ(処理室)内の下方から挿入
し、処理室内に導入される反応ガスによって処理する縦
型の熱処理炉が使用されている。
【0003】上記縦型熱処理炉は、図3に示すように、
石英ガラス等からなる有底筒状のプロセスチューブ1
と、底部を上面にして直立されたこのプロセスチューブ
1との間に隙間2をおいて包囲すると共に、その内壁面
に加熱手段としてのヒータ3を有する断熱性の炉本体4
と、複数のウエハWを垂直方向に配列保持する石英製の
ウエハボート5と、このウエハボート5を昇降する昇降
機構6とで主要部が構成されている。この場合、隙間2
には供給口7と排気口8が開設され、プロセスチューブ
1内には反応ガス導入管9が挿入されると共に、排気管
10が接続されている。また、ウエハボート5は、ウエ
ハWを多段状に保持する保持部5aの下に保温筒5bを
介して蓋体12を設けており、この蓋体12がプロセス
チューブ1の開口を塞ぐことによってプロセスチューブ
1内が密封されるように構成されている。これにより、
プロセスチューブ1を排気管10を用いて真空引きし、
更に排気管10からの排気を行いつつ反応ガス導入管9
から所定の反応ガスをプロセスチューブ1内に供給する
ことができる。
石英ガラス等からなる有底筒状のプロセスチューブ1
と、底部を上面にして直立されたこのプロセスチューブ
1との間に隙間2をおいて包囲すると共に、その内壁面
に加熱手段としてのヒータ3を有する断熱性の炉本体4
と、複数のウエハWを垂直方向に配列保持する石英製の
ウエハボート5と、このウエハボート5を昇降する昇降
機構6とで主要部が構成されている。この場合、隙間2
には供給口7と排気口8が開設され、プロセスチューブ
1内には反応ガス導入管9が挿入されると共に、排気管
10が接続されている。また、ウエハボート5は、ウエ
ハWを多段状に保持する保持部5aの下に保温筒5bを
介して蓋体12を設けており、この蓋体12がプロセス
チューブ1の開口を塞ぐことによってプロセスチューブ
1内が密封されるように構成されている。これにより、
プロセスチューブ1を排気管10を用いて真空引きし、
更に排気管10からの排気を行いつつ反応ガス導入管9
から所定の反応ガスをプロセスチューブ1内に供給する
ことができる。
【0004】上記のように構成される縦型熱処理炉を用
いてウエハW表面の不純物拡散処理を行うには、まず、
供給口7及び排気口8のシャッタ13a,13bを閉じ
た状態にして、ウエハボート5を上昇させてウエハWを
プロセスチューブ1内に収容する。次に、ヒータ3によ
ってプロセスチューブ1内を所定温度に加熱した後、反
応ガス導入管9から反応ガスをプロセスチューブ1内に
供給してウエハW表面の不純物拡散処理を行うことがで
きる。
いてウエハW表面の不純物拡散処理を行うには、まず、
供給口7及び排気口8のシャッタ13a,13bを閉じ
た状態にして、ウエハボート5を上昇させてウエハWを
プロセスチューブ1内に収容する。次に、ヒータ3によ
ってプロセスチューブ1内を所定温度に加熱した後、反
応ガス導入管9から反応ガスをプロセスチューブ1内に
供給してウエハW表面の不純物拡散処理を行うことがで
きる。
【0005】ところで、集積回路の高速化、高集積化等
に伴ってウエハW表面の拡散深さを浅くする傾向が高ま
っている。浅い拡散深さを制御するためには、被処理体
であるウエハWを短時間で所定温度以上(例えば100
0℃)まで上昇させると共に、強制冷却によって所定の
温度勾配すなわち所定温度(例えば500℃)の保持時
間及び温度降下時間を制御することができる高速熱処理
装置が必要である。
に伴ってウエハW表面の拡散深さを浅くする傾向が高ま
っている。浅い拡散深さを制御するためには、被処理体
であるウエハWを短時間で所定温度以上(例えば100
0℃)まで上昇させると共に、強制冷却によって所定の
温度勾配すなわち所定温度(例えば500℃)の保持時
間及び温度降下時間を制御することができる高速熱処理
装置が必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の高速熱処理装置においては、短時間でプロセス
チューブ1内を高温度(1000℃)に昇温した後、反
応ガスを供給して処理するため、反応ガス導入管9と排
気管10の配管やウエハボート5の蓋体12は温度が追
随することができず、プロセスチューブ1との間に温度
差が生じてしまう。その結果、配管内や蓋体内面に反応
ガスの生成物が付着してしまい、付着した生成物が剥離
してプロセスチューブ1内に飛散してウエハWを汚染
し、歩留まりの低下を招くという問題があった。また、
真空引きによりクリーンルーム内の汚染等の問題もあっ
た。
この種の高速熱処理装置においては、短時間でプロセス
チューブ1内を高温度(1000℃)に昇温した後、反
応ガスを供給して処理するため、反応ガス導入管9と排
気管10の配管やウエハボート5の蓋体12は温度が追
随することができず、プロセスチューブ1との間に温度
差が生じてしまう。その結果、配管内や蓋体内面に反応
ガスの生成物が付着してしまい、付着した生成物が剥離
してプロセスチューブ1内に飛散してウエハWを汚染
し、歩留まりの低下を招くという問題があった。また、
真空引きによりクリーンルーム内の汚染等の問題もあっ
た。
【0007】更に、従来のこの種の熱処理装置において
は、配管内や蓋体表面を頻繁に洗浄して、配管等に付着
した生成物を除去しなければならないというメンテナン
スの問題もあった。
は、配管内や蓋体表面を頻繁に洗浄して、配管等に付着
した生成物を除去しなければならないというメンテナン
スの問題もあった。
【0008】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、高温度に加熱される処理室に追随させて配管や処理
室を密封する蓋体を温度制御して、生成物の付着を防止
すると共に、歩留まりの向上及びメンテナンス面の向上
を図れるようにした熱処理装置及び熱処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
で、高温度に加熱される処理室に追随させて配管や処理
室を密封する蓋体を温度制御して、生成物の付着を防止
すると共に、歩留まりの向上及びメンテナンス面の向上
を図れるようにした熱処理装置及び熱処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、被処理体を保持する保持手
段を下方から挿入する開口部を有する処理室と、この処
理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管及び排気管
等の配管と、上記処理室を包囲して配設される加熱手段
とを具備する熱処理装置を前提とし、上記反応ガスの導
入管及び排気管等の配管と、これら配管を一体的に取付
けたマニホルドと、上記保持手段に設けられて上記処理
室の開口部を気密に保持する蓋体とに設けられる加熱手
段と、上記処理室の開口部側に設けられる温度検出手段
と、この温度検出手段からの検出信号に基いて上記加熱
手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とす
るものである。
に、請求項1記載の発明は、被処理体を保持する保持手
段を下方から挿入する開口部を有する処理室と、この処
理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管及び排気管
等の配管と、上記処理室を包囲して配設される加熱手段
とを具備する熱処理装置を前提とし、上記反応ガスの導
入管及び排気管等の配管と、これら配管を一体的に取付
けたマニホルドと、上記保持手段に設けられて上記処理
室の開口部を気密に保持する蓋体とに設けられる加熱手
段と、上記処理室の開口部側に設けられる温度検出手段
と、この温度検出手段からの検出信号に基いて上記加熱
手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とす
るものである。
【0010】上記請求項1記載の発明において、上記制
御手段は、上記加熱手段が上記反応ガスの導入管及び排
気管等の配管を一体的に取付けたマニホルドと上記処理
室の開口部を気密に保持する蓋体とを、150℃〜20
0℃の範囲に加熱するように制御可能に形成する方がよ
い(請求項2)。
御手段は、上記加熱手段が上記反応ガスの導入管及び排
気管等の配管を一体的に取付けたマニホルドと上記処理
室の開口部を気密に保持する蓋体とを、150℃〜20
0℃の範囲に加熱するように制御可能に形成する方がよ
い(請求項2)。
【0011】上記請求項1又は2記載の発明において、
上記蓋体に冷却媒体導入空間を設け、この冷却媒体導入
空間に、開閉弁及びポンプを介して冷却水貯留タンクを
接続する方が好ましい(請求項3)。更に好ましくは、
制御手段によって開閉弁を制御可能に形成する方がよい
(請求項4)。
上記蓋体に冷却媒体導入空間を設け、この冷却媒体導入
空間に、開閉弁及びポンプを介して冷却水貯留タンクを
接続する方が好ましい(請求項3)。更に好ましくは、
制御手段によって開閉弁を制御可能に形成する方がよい
(請求項4)。
【0012】この発明において、上記加熱手段は、配管
や蓋体の内面を所定温度に加熱するものであれば任意の
ものでよく、例えばシート状のヒータを配管や蓋体の表
面に被着してもよく、あるいは配管や蓋体に埋設される
ヒータのいずれであってもよい。
や蓋体の内面を所定温度に加熱するものであれば任意の
ものでよく、例えばシート状のヒータを配管や蓋体の表
面に被着してもよく、あるいは配管や蓋体に埋設される
ヒータのいずれであってもよい。
【0013】請求項5記載の発明は、被処理体を保持す
る保持手段を下方から挿入する開口部を有する処理室
と、この処理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管
及び排気管等の配管と、上記処理室を包囲して配設され
る加熱手段とを具備する請求項1記載の熱処理装置を用
いて被処理体を熱処理する熱処理方法において、上記被
処理体の熱処理時に、上記反応ガスの導入管及び排気管
等の配管を一体的に取付けたマニホルドと、上記処理室
の開口部を気密に保持する蓋体とを、150℃〜200
℃の範囲に加熱することを特徴とするものである。
る保持手段を下方から挿入する開口部を有する処理室
と、この処理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管
及び排気管等の配管と、上記処理室を包囲して配設され
る加熱手段とを具備する請求項1記載の熱処理装置を用
いて被処理体を熱処理する熱処理方法において、上記被
処理体の熱処理時に、上記反応ガスの導入管及び排気管
等の配管を一体的に取付けたマニホルドと、上記処理室
の開口部を気密に保持する蓋体とを、150℃〜200
℃の範囲に加熱することを特徴とするものである。
【0014】上記請求項5記載の発明において、上記熱
処理は拡散処理である方が好ましい(請求項6)。
処理は拡散処理である方が好ましい(請求項6)。
【0015】
【作用】上記のように構成されるこの発明によれば、処
理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管及び排気管
等の配管や、被処理体の保持手段に設けられて処理室の
開口部を気密に保持する蓋体に、加熱手段を設けること
により、処理室を高温度に昇温して被処理体を熱処理す
る際に、処理室の温度に追随させて配管や蓋体の温度を
制御することができると共に、配管や蓋体を同一温度に
加熱することができる。したがって、反応ガスの生成物
が配管内や蓋体内面に付着するのを防止することができ
る。
理室の開口部側に連通する反応ガスの導入管及び排気管
等の配管や、被処理体の保持手段に設けられて処理室の
開口部を気密に保持する蓋体に、加熱手段を設けること
により、処理室を高温度に昇温して被処理体を熱処理す
る際に、処理室の温度に追随させて配管や蓋体の温度を
制御することができると共に、配管や蓋体を同一温度に
加熱することができる。したがって、反応ガスの生成物
が配管内や蓋体内面に付着するのを防止することができ
る。
【0016】また、処理室の開口部側に温度検出手段を
設け、この温度検出手段からの検出信号に基いて加熱手
段を制御することにより、配管や蓋体を所定温度に制御
することができる。
設け、この温度検出手段からの検出信号に基いて加熱手
段を制御することにより、配管や蓋体を所定温度に制御
することができる。
【0017】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、この発明の熱処理装置を半導体
ウエハの縦型高速熱処理炉に適用した場合について説明
する。なお、図3に示した従来の熱処理炉と同じ部分に
は同一符号を付して説明する。
に説明する。ここでは、この発明の熱処理装置を半導体
ウエハの縦型高速熱処理炉に適用した場合について説明
する。なお、図3に示した従来の熱処理炉と同じ部分に
は同一符号を付して説明する。
【0018】図1はこの発明の熱処理装置の一例の縦型
高速熱処理炉の断面図が示されている。
高速熱処理炉の断面図が示されている。
【0019】上記高速熱処理炉は、石英ガラス等からな
る有底筒状のプロセスチューブ1と、底部を上面にして
直立されたこのプロセスチューブ1との間に隙間2をお
いて包囲すると共に、その内壁面に加熱手段としてのヒ
ータ3を有する断熱性の炉本体4と、複数のウエハWを
垂直方向に配列保持すると共に、プロセスチューブ1の
開口部1aからプロセスチューブ1内に挿入される保持
手段である石英製のウエハボート5と、このウエハボー
ト5を昇降する昇降機構6とで主要部が構成されてい
る。
る有底筒状のプロセスチューブ1と、底部を上面にして
直立されたこのプロセスチューブ1との間に隙間2をお
いて包囲すると共に、その内壁面に加熱手段としてのヒ
ータ3を有する断熱性の炉本体4と、複数のウエハWを
垂直方向に配列保持すると共に、プロセスチューブ1の
開口部1aからプロセスチューブ1内に挿入される保持
手段である石英製のウエハボート5と、このウエハボー
ト5を昇降する昇降機構6とで主要部が構成されてい
る。
【0020】上記プロセスチューブ1内には反応ガス導
入管9が挿入されており、この反応ガス導入管9の垂直
方向に適宜間隔をおいて設けられたガス導入孔9aから
プロセスチューブ1内に均一に反応ガスが供給されるよ
うに構成されている。また、プロセスチューブ1内には
排気管10が接続されており、この排気管10に接続す
る図示しない真空ポンプ等の吸引手段によってプロセス
チューブ1内が真空引きされると共に、反応ガスの排気
を行えるように構成されている。このように構成される
反応ガス導入管9と排気管10等の配管は、例えばステ
ンレススチール製の配管11(マニホルド)に一体的に
取付けられており、マニホルド11はOリング11aを
介してプロセスチューブ1の開口部1aに連通可能に装
着されている。
入管9が挿入されており、この反応ガス導入管9の垂直
方向に適宜間隔をおいて設けられたガス導入孔9aから
プロセスチューブ1内に均一に反応ガスが供給されるよ
うに構成されている。また、プロセスチューブ1内には
排気管10が接続されており、この排気管10に接続す
る図示しない真空ポンプ等の吸引手段によってプロセス
チューブ1内が真空引きされると共に、反応ガスの排気
を行えるように構成されている。このように構成される
反応ガス導入管9と排気管10等の配管は、例えばステ
ンレススチール製の配管11(マニホルド)に一体的に
取付けられており、マニホルド11はOリング11aを
介してプロセスチューブ1の開口部1aに連通可能に装
着されている。
【0021】上記ウエハボート5は、ウエハWを多段状
に保持する保持部5aの下に保温筒5bを介して石英製
の蓋体12を設けており、この蓋体12がプロセスチュ
ーブ1の開口部1aを塞ぐことによって蓋体12に周設
されたOリング12aによってプロセスチューブ1内が
密封されるように構成されている。したがって、プロセ
スチューブ1内を排気管10を用いて真空引きし、更に
排気管10からの排気を行いつつ反応ガス導入管9から
所定の反応ガスをプロセスチューブ1内に供給すること
ができる。なお、蓋体12には冷却媒体導入空間12b
が設けられており、この冷却媒体導入空間12bには開
閉弁30及びポンプ31を介して冷却水貯留タンク32
が接続されている。
に保持する保持部5aの下に保温筒5bを介して石英製
の蓋体12を設けており、この蓋体12がプロセスチュ
ーブ1の開口部1aを塞ぐことによって蓋体12に周設
されたOリング12aによってプロセスチューブ1内が
密封されるように構成されている。したがって、プロセ
スチューブ1内を排気管10を用いて真空引きし、更に
排気管10からの排気を行いつつ反応ガス導入管9から
所定の反応ガスをプロセスチューブ1内に供給すること
ができる。なお、蓋体12には冷却媒体導入空間12b
が設けられており、この冷却媒体導入空間12bには開
閉弁30及びポンプ31を介して冷却水貯留タンク32
が接続されている。
【0022】また、上記マニホルド11の表面及びこの
マニホルド11の外部に突出する反応ガス導入管9及び
排気管10の表面には、反応ガスの生成物の付着を防止
するための加熱手段としてのシート状のヒータ14aが
被着されている。また、蓋体12の外側表面にも同様に
シート状のヒータ14bが被着されている。これらヒー
タ14a,14bは予め反応ガス導入管9、排気管10
等に被着してもよく、あるいは処理を行う際に反応ガス
導入管9、排気管10等に巻き付けて面ファスナ等の固
定手段で固定するようにしてもよい。このように構成さ
れるヒータ14a,14bの電源14cは、プロセスチ
ューブ1の開口部1a内付近、具体的には、図2に示す
ようなマニホルド11のOリング11aの近傍位置に配
設された温度検出手段である熱電対15からの検出温度
信号を受ける制御手段としての温度コントローラ16に
よって所定温度(具体的には150℃〜200℃)に制
御されるように構成されている。ここで、ヒータ14
a,14bの温度を150℃〜200℃の範囲に制御す
る理由は、かかる温度範囲においては反応生成物が反応
ガス導入管9、排気管10、マニホルド11及び蓋体1
2の内面に付着することがなく、しかもOリング11
a,12aが温度によって破壊しないようにしたためで
ある。
マニホルド11の外部に突出する反応ガス導入管9及び
排気管10の表面には、反応ガスの生成物の付着を防止
するための加熱手段としてのシート状のヒータ14aが
被着されている。また、蓋体12の外側表面にも同様に
シート状のヒータ14bが被着されている。これらヒー
タ14a,14bは予め反応ガス導入管9、排気管10
等に被着してもよく、あるいは処理を行う際に反応ガス
導入管9、排気管10等に巻き付けて面ファスナ等の固
定手段で固定するようにしてもよい。このように構成さ
れるヒータ14a,14bの電源14cは、プロセスチ
ューブ1の開口部1a内付近、具体的には、図2に示す
ようなマニホルド11のOリング11aの近傍位置に配
設された温度検出手段である熱電対15からの検出温度
信号を受ける制御手段としての温度コントローラ16に
よって所定温度(具体的には150℃〜200℃)に制
御されるように構成されている。ここで、ヒータ14
a,14bの温度を150℃〜200℃の範囲に制御す
る理由は、かかる温度範囲においては反応生成物が反応
ガス導入管9、排気管10、マニホルド11及び蓋体1
2の内面に付着することがなく、しかもOリング11
a,12aが温度によって破壊しないようにしたためで
ある。
【0023】上記実施例ではヒータ14a,14bをシ
ート状に形成して、反応ガス導入管9及び排気管10等
の配管の表面と蓋体12の表面に被着させる場合につい
て説明したが、必ずしもヒータ14a,14bはシート
状である必要はなく、予め配管や蓋体12に埋設したも
のであってもよい。
ート状に形成して、反応ガス導入管9及び排気管10等
の配管の表面と蓋体12の表面に被着させる場合につい
て説明したが、必ずしもヒータ14a,14bはシート
状である必要はなく、予め配管や蓋体12に埋設したも
のであってもよい。
【0024】なお、図1に想像線で示すように、上記温
度コントローラ16によって冷媒供給系の開閉弁30を
制御することも可能であり、このように形成することに
より、蓋体12が所定温度以上に加熱されるのを防止す
ることができる。
度コントローラ16によって冷媒供給系の開閉弁30を
制御することも可能であり、このように形成することに
より、蓋体12が所定温度以上に加熱されるのを防止す
ることができる。
【0025】なお、上記プロセスチューブ1と炉本体4
との間に設けられる隙間2には冷却空気の供給口7と排
気口8が開設されており、これら供給口7と排気口8に
それぞれシャッタ13a,13bを介してダクト20が
接続されている。そして、供給口7側のダクト20には
冷却空気供給用のファン21が介設されてして、隙間2
内に強制的に冷却空気が供給され得るように構成されて
いる。なおこの場合、隙間2に連通する供給口7は、炉
本体4の下部に設けられた環状空間17の周方向に等間
隔に設けられる複数、例えば8個設けられており、そし
て、これら供給口7には隙間2内に突入するノズル18
が接続されて、ファン21から供給される冷却空気が均
一に隙間2内に流れるようになっている。
との間に設けられる隙間2には冷却空気の供給口7と排
気口8が開設されており、これら供給口7と排気口8に
それぞれシャッタ13a,13bを介してダクト20が
接続されている。そして、供給口7側のダクト20には
冷却空気供給用のファン21が介設されてして、隙間2
内に強制的に冷却空気が供給され得るように構成されて
いる。なおこの場合、隙間2に連通する供給口7は、炉
本体4の下部に設けられた環状空間17の周方向に等間
隔に設けられる複数、例えば8個設けられており、そし
て、これら供給口7には隙間2内に突入するノズル18
が接続されて、ファン21から供給される冷却空気が均
一に隙間2内に流れるようになっている。
【0026】次に、高速熱処理炉の動作態様について説
明する。まず、供給口7及び排気口8のシャッタ13
a,13bを閉じて供給口7と排気口8を塞ぐ。そし
て、昇降機構6の駆動によってウエハボート5を上昇さ
せてウエハボート5をプロセスチューブ1内に挿入す
る。次に、ヒータ3の電源(図示せず)をONにしてヒ
ータ3によりプロセスチューブ1内を例えば1000℃
に加熱した後、シャッタ13a,13bを開いて供給口
7と排気口8を開放すると共に、ファン21を駆動させ
て隙間2内に冷却空気を導入してプロセスチューブ1及
びウエハWを強制的に冷却(500℃)した後、所定温
度に保持する。この状態で、反応ガス導入管9から導入
される反応ガスが導入孔9aからプロセスチューブ1内
に導入されてウエハWの表面を拡散処理する。このと
き、熱電対15によってプロセスチューブ1の開口部付
近の温度が検出され、その検出温度信号が温度コントロ
ーラ16に伝達され、温度コントローラ16に予め記憶
されたデータと比較演算された信号がヒータ14a,1
4bの電源14cに伝達されて電源14cがONしてヒ
ータ14a,14bが加熱され、反応ガス導入管9、排
気管10、マニホルド11及び蓋体12が所定温度(1
50℃〜200℃)に加熱される。したがって、処理に
よって生じる反応ガスの生成物が反応ガス導入管9、排
気管10、マニホルド11及び蓋体12の内面に付着す
ることはない。
明する。まず、供給口7及び排気口8のシャッタ13
a,13bを閉じて供給口7と排気口8を塞ぐ。そし
て、昇降機構6の駆動によってウエハボート5を上昇さ
せてウエハボート5をプロセスチューブ1内に挿入す
る。次に、ヒータ3の電源(図示せず)をONにしてヒ
ータ3によりプロセスチューブ1内を例えば1000℃
に加熱した後、シャッタ13a,13bを開いて供給口
7と排気口8を開放すると共に、ファン21を駆動させ
て隙間2内に冷却空気を導入してプロセスチューブ1及
びウエハWを強制的に冷却(500℃)した後、所定温
度に保持する。この状態で、反応ガス導入管9から導入
される反応ガスが導入孔9aからプロセスチューブ1内
に導入されてウエハWの表面を拡散処理する。このと
き、熱電対15によってプロセスチューブ1の開口部付
近の温度が検出され、その検出温度信号が温度コントロ
ーラ16に伝達され、温度コントローラ16に予め記憶
されたデータと比較演算された信号がヒータ14a,1
4bの電源14cに伝達されて電源14cがONしてヒ
ータ14a,14bが加熱され、反応ガス導入管9、排
気管10、マニホルド11及び蓋体12が所定温度(1
50℃〜200℃)に加熱される。したがって、処理に
よって生じる反応ガスの生成物が反応ガス導入管9、排
気管10、マニホルド11及び蓋体12の内面に付着す
ることはない。
【0027】上記のようにして、拡散処理が終了した
後、ヒータ3の電源及びヒータ14a,14bの電源1
4cをOFFにして、プロセスチューブ1内に例えば窒
素(N2 )パージガスを導入してパージを行う。そし
て、プロセスチューブ1内の温度が所定温度(25℃)
まで低下した後、昇降機構6を駆動させてウエハボート
5を下降させてウエハWを取り出して処理作業は終了す
る。
後、ヒータ3の電源及びヒータ14a,14bの電源1
4cをOFFにして、プロセスチューブ1内に例えば窒
素(N2 )パージガスを導入してパージを行う。そし
て、プロセスチューブ1内の温度が所定温度(25℃)
まで低下した後、昇降機構6を駆動させてウエハボート
5を下降させてウエハWを取り出して処理作業は終了す
る。
【0028】上記実施例では、この発明の熱処理装置を
半導体ウエハの縦型高速熱処理炉に適用した場合につい
て説明したが、半導体ウエハ以外の例えばガラス基板、
LCD基板等の被処理体の熱処理装置にも適用できるこ
とは勿論である。
半導体ウエハの縦型高速熱処理炉に適用した場合につい
て説明したが、半導体ウエハ以外の例えばガラス基板、
LCD基板等の被処理体の熱処理装置にも適用できるこ
とは勿論である。
【0029】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような効
果が得られる。
ば、上記のように構成されているので、以下のような効
果が得られる。
【0030】1)処理室を高温度に昇温して被処理体を
熱処理する際に、処理室の温度に追随させて配管や蓋体
の温度を制御することができると共に、配管や蓋体を同
一温度に加熱することができるので、反応ガスの生成物
が配管内や蓋体内面に付着するのを防止することがで
き、歩留まりの向上及びメンテナンス面の向上を図るこ
とができる。
熱処理する際に、処理室の温度に追随させて配管や蓋体
の温度を制御することができると共に、配管や蓋体を同
一温度に加熱することができるので、反応ガスの生成物
が配管内や蓋体内面に付着するのを防止することがで
き、歩留まりの向上及びメンテナンス面の向上を図るこ
とができる。
【0031】2)処理室の開口部側に温度検出手段を設
け、この温度検出手段からの検出信号に基いて加熱手段
を制御するので、配管や蓋体を所定温度に制御すること
ができ、更に歩留まりの向上を図ることができる。
け、この温度検出手段からの検出信号に基いて加熱手段
を制御するので、配管や蓋体を所定温度に制御すること
ができ、更に歩留まりの向上を図ることができる。
【図1】この発明の熱処理装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図2】この発明の熱処理装置の要部拡大断面図であ
る。
る。
【図3】従来の縦型熱処理炉を示す断面図である。
1 プロセスチューブ(処理室) 1a 開口部 3 ヒータ(加熱手段) 5 ウエハボート(保持手段) 9 反応ガス導入管(配管) 10 排気管(配管) 11 マニホルド(配管) 12 蓋体 14a,14b ヒータ(反応生成物付着防止用加熱手
段) 15 熱電対(温度検出手段) 16 温度コントローラ(制御手段) W 半導体ウエハ(被処理体)
段) 15 熱電対(温度検出手段) 16 温度コントローラ(制御手段) W 半導体ウエハ(被処理体)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−13345(JP,A) 特開 平1−302816(JP,A) 特開 平5−13353(JP,A) 特開 平5−121394(JP,A) 特開 平3−268422(JP,A) 実開 昭63−95234(JP,U) 実開 昭62−152432(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/22
Claims (6)
- 【請求項1】 被処理体を保持する保持手段を下方から
挿入する開口部を有する処理室と、この処理室の開口部
側に連通する反応ガスの導入管及び排気管等の配管と、
上記処理室を包囲して配設される加熱手段とを具備する
熱処理装置において、 上記反応ガスの導入管及び排気管等の配管と、これら配
管を一体的に取付けたマニホルドと、上記保持手段に設
けられて上記処理室の開口部を気密に保持する蓋体とに
設けられる加熱手段と、上記処理室の開口部側に設けら
れる温度検出手段と、この温度検出手段からの検出信号
に基いて上記加熱手段を制御する制御手段と、を具備す
ることを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項2】 上記制御手段は、上記加熱手段が上記反
応ガスの導入管及び排気管等の配管を一体的に取付けた
マニホルドと上記処理室の開口部を気密に保持する蓋体
とを、150℃〜200℃の範囲に加熱するように制御
可能に形成され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】 蓋体に冷却媒体導入空間を設け、この冷
却媒体導入空間に、開閉弁及びポンプを介して冷却水貯
留タンクを接続してなることを特徴とする請求項1又は
2記載の熱処理装置。 - 【請求項4】 制御手段によって開閉弁を制御可能に形
成してなることを特徴とする請求項3記載の熱処理装
置。 - 【請求項5】 被処理体を保持する保持手段を下方から
挿入する開口部を有する処理室と、この処理室の開口部
側に連通する反応ガスの導入管及び排気管等の配管と、
上記処理室を包囲して配設される加熱手段とを具備する
請求項1記載の熱処理装置を用いて被処理体を熱処理す
る熱処理方法において、 上記被処理体の熱処理時に、上記反応ガスの導入管及び
排気管等の配管を一体的に取付けたマニホルドと、上記
処理室の開口部を気密に保持する蓋体とを、150℃〜
200℃の範囲に加熱することを特徴とする熱処理方
法。 - 【請求項6】 熱処理が拡散処理であることを特徴とす
る請求項5記載の熱処理方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17848293A JP3328853B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
US08/259,180 US5616264A (en) | 1993-06-15 | 1994-06-13 | Method and apparatus for controlling temperature in rapid heat treatment system |
KR1019940013531A KR100241293B1 (ko) | 1993-06-15 | 1994-06-15 | 고속열처리로의 온도제어방법 및 그 장치 |
TW085206395U TW354192U (en) | 1993-06-15 | 1994-08-17 | High speed heat treatment mechanism |
TW84107432A TW294825B (ja) | 1993-06-15 | 1994-08-17 | |
TW83107562A TW288156B (ja) | 1993-06-15 | 1994-08-17 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17848293A JP3328853B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0778778A JPH0778778A (ja) | 1995-03-20 |
JP3328853B2 true JP3328853B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16049250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17848293A Expired - Lifetime JP3328853B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-28 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3328853B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100280772B1 (ko) * | 1994-08-31 | 2001-02-01 | 히가시 데쓰로 | 처리장치 |
JP4610771B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2011-01-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置およびその強制空冷方法 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP17848293A patent/JP3328853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0778778A (ja) | 1995-03-20 |
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Date | Code | Title | Description |
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