JPH01162772A - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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JPH01162772A JP32182187A JP32182187A JPH01162772A JP H01162772 A JPH01162772 A JP H01162772A JP 32182187 A JP32182187 A JP 32182187A JP 32182187 A JP32182187 A JP 32182187A JP H01162772 A JPH01162772 A JP H01162772A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 気相成長法によってウェーハの表面に絶縁膜等を形成す
る熱処理装置に関し、 ウェーハの保持やハンドリングが容易で作業効率が極め
て高く、薄膜形成面に塵埃が付着することの無い装置の
提供を目的とし、 気相成長法によってウェーハの表面に薄膜を形成する縦
型の熱処理装置において、基板ホルダ6によって保持さ
れた被処理ウェーハ5の、上方に配置された加熱部7と
下方に配置されたガス出入部8を有し、空間を介し対向
する加熱部7で間接的にウェーハ5を加熱し、且つガス
出入部8からシャワー状に噴出される反応ガスを、ウェ
ーハ5の下面に吹き付け薄膜を形成するように構成する
〔産業上の利用分野〕
本発明は気相成長法によってウェーハの表面に絶縁膜等
を形成する縦型の熱処理装置に係り、特にウェーハの下
・面に薄膜を形成することを可能にした装置に関する。
気相成長法では通常被処理ウェーハの一方の面が加熱さ
れ、他の面には反応ガスがシャワー状に吹き付けられて
いて、反応ガスが吹き付けられた側のウェーハの面に絶
縁膜等の薄膜が形成される。
しかし縦型の熱処理装置において被処理ウェーハの下面
を加熱し、上面に薄膜が形成されるように熱処理装置を
構成すると、熱処理中に薄膜形成面に塵埃が付着し薄膜
の特性を劣化させる場合がある。そこで薄膜形成面に塵
埃が付着することの無い熱処理装置の実現が要望されて
いる。
〔従来の技術〕
第3図は従来の熱処理装置を示す側断面図で、第3図(
a)はフェイスダウン方式の装置、第3図(b)はフェ
イスアップ方式の装置である。なお矢印はガスの流れを
示す。
第3図(alに示すフェイスダウン方式の熱処理装置は
、反応室1の上方に配置されたヒータ2と下方に配置さ
れたガス噴射口3を有し、基板ホルダ4によって保持さ
れた被処理ウェーハ5は、上面が直接ヒータ2に当接し
ていて均一に加熱される。
一方ガス噴射口3は多数個の小孔31を具えており小孔
31からシャワー状に噴出された反応ガスは、ウェーハ
5の下面に吹き付けられ後反応室1の底に設けられた排
出口11から排出される。反応ガスにはソースが含まれ
ておりウェーハ5の下面に絶縁膜等の薄膜が形成される
このように構成されたフェイスダウン方式の熱処理装置
は、薄膜形成面への塵埃の付着が無く特性の優れた薄膜
が形成されるが、ヒータに当接しているウェーハの保持
やハンドリングが困難で作業効率が低いため、−mに次
に示すフェイスアップ方式の熱処理装置が用いられてい
る。
第3図(b)に示すフェイスアップ方式の熱処理装置は
、反応室1の下方に配置されたヒータ2と上方に配置さ
れたガス噴射口3を有し、ヒータ2に載置された被処理
ウェーハ5の下面は直接ヒータ2に当接していて均一に
加熱される。
ガス噴射口3の小孔31からシャワー状に噴出された反
応ガスは、ウェーハ5の上面に吹き付けられ後反応室l
の底に設けられた排出口11から排出される。反応ガス
にはソースが含まれておりウェーハ5の上面に絶縁膜等
の薄膜が形成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
フェイスアップ方式の熱処理装置は比較的容易にウェー
ハをハンドリングできるが、熱処理中ばウェーハの薄膜
形成面が上向きになっていて塵埃が蓄積しやすく、形成
された薄膜の特性を劣化させるという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明になる熱処理装置の原理を示す側断面図
である。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表して
いる。
ウェーハを上方から加熱し下方から反応ガスを吹き付け
るフェイスダウン方式の熱処理装置は、薄膜形成面への
塵埃の付着が無く特性の優れた薄膜が形成されることが
、従来のフェイスダウン方式の熱処理装置において十分
実証されている。したがってウェーハの保持やハンドリ
ング等を改良することにより、作業効率が高く熱処理中
に薄膜形成面に塵埃が付着しない装置を実現することが
可能である。
本発明になる熱処理装置はかかる点に着眼してなされた
もので、上記問題点は気相成長法によってウェーハの表
面に薄膜を形成する縦型の熱処理装置において、基板ホ
ルダ6によって保持された被処理ウェーハ5の、上方に
配置された加熱部7と下方に配置されたガス出入部8を
有し、空間を介し対向する加熱部7で間接的にウェーハ
5を加熱し、且つガス出入部8からシャワー状に噴出さ
れる反応ガスを、ウェーハ5の下面に吹き付け薄膜を形
成する本発明の熱処理装置によって解決される。
〔作用〕
第1図において上方に設けられ空間を介し対向する加熱
部で、基板ホルダに保持された被処理ウェーハを間接的
に加熱すると共に、下方に設けられたガス出入部からシ
ャワー状に噴出される反応ガスを吹き付け、ウェーハの
下面に薄膜が形成されるように構成することによって、
ウェーハの保持やハンドリングが容易で作業効率が極め
て高く、しかも熱処理中に薄膜形成面に塵埃が付着する
ことの無い熱処理装置を実現することができる。
〔実施例〕
以下添付図により本発明の実施例について説明する。な
お第2図は本発明の一実施例を示す側断面図で矢印はガ
スの流れを示す。
第1図において基板ホルダ6によって保持された被処理
ウェーハ5の、上方に配置された加熱部7と下方に配置
されたガス出入部8を有し、空間を介し対向する加熱部
7で間接的にウェーハ5を加熱し、且つガス出入部8か
らシャワー状に噴出される反応ガスを、ウェーハ5の下
面に吹き付け薄膜を形成するように熱処理装置を構成し
ている。
ウェーハを加熱部に当接せしめ直接加熱すると全体が均
一に加熱されるが、空間を介し対向する加熱部でウェー
ハを間接的に加熱すると、加熱部の各部分において発生
される熱のばらつきや外部温度の影響、ガスの流れの不
均一性等によって、ウェーハに温度差が発生し薄膜の膜
厚がばらつく場合がある。そこで本発明になる熱処理装
置では次の対策が講じられている。
即ち加熱部7をヒータ2と熱反射板71とで構成し、且
つ反応室1を形成するチャンバ12の側壁に沿って熱反
射板72を設けることによって、ヒータ2で発生した熱
を熱反射板71と熱反射板72とで形成される空間に閉
じ込めている。
またチャンバ12の上面と側壁に設けられたガス導入口
I3から反応室1に不活性ガスが導入され、加熱部7と
基板ホルダ6によって保持された被処理ウェーハ5の外
側に、外部温度の影響を遮断する不活性ガスからなる断
熱壁が形成されている。
更にガス噴射口3とその周囲に設けられたガス排出部8
1とでガス出入部8を構成し、ガス噴射口3に設けられ
た多数個の小孔31から反応ガスを噴出すると共に、ガ
ス排出部81に設けられた多数個の吸込孔82から反応
ガスや不活性ガスを一様に排出している。
このように熱反射板を設けて熱をその内部に閉し込める
と共に、その周囲に不活性ガスからなる断熱壁を形成し
て外部温度の影響を遮断し、且つガスがよどむことな(
ウェーハの周囲を一様に流れるように構成することによ
って、空間を介し対向する加熱部でウェーハを間接的に
加熱しても、ウェーハを均一に加熱することが可能にな
り薄膜の膜厚を均一化することができる。
第2図は上記原理に基づいて構成された熱処理装置で、
基板ホルダ6は中心に設けられ回動自在に軸止された回
転軸61の周囲に、6個のウェーハ5を装着できるウェ
ーハ保持部62が形成されており、基板ホルダ6の上方
には6個のウェーハ5・さ同時に加熱できる加熱部7が
配設されている。
加熱部7はヒータ2と熱反射板71とで構成されており
、チャンバ12の側壁に沿って熱反射+5,72が設け
られている。またチャンバ12の上面と側壁に設けられ
たガス導入口13から不活性ガスが導入されており、加
熱部7と基板ホルダ6によって保持された被処理ウェー
ハ5の外側に、外部温度の壽響を遮断する不活性ガスか
らなる断熱壁が形成されている。
一方5個のウェーハ保持部62に対向するガス出入部8
が基板ホルダ6の下方に設けられており、ガス噴射口3
の小孔からシャワー状に噴出された反応ガスをウェーハ
5に吹き付けると共に、ガス排出部81に設けられた多
数個の吸込孔から反応ガスや不活性ガスを排出している
。なお図示の如くガス排出部81から離れた部分におい
て反応室1の底部に、不活性ガスの排出口を設けること
はガスのよどみを無くす上で有効である。
そして昇降機構91と移送機構92からなるハンドリン
グ機構9が、ガス出入部8の設けられていない1個のウ
ェーハ保持部62に対向して設けられており、昇降機構
91が上昇して処理済みのウェーハ5を持ち上げると、
移送機構92の先端がそれを把持し反応室1の外部に移
送する。また移送機構92の先端に把持され反応室1に
移送された処理前のウェーハ5は、昇降機構91の上に
載置され昇降機構91を下降させることによってウェー
ハ保持部62に装着される。
ハンドリング機構9によってウェーハ5を移送している
間も、ガス出入部8に対向しているウェーハ5に薄膜が
形成されており、処理前のウェーハ5が回転軸61の回
転により反応室1の内部を一巡してくる間に、所定の膜
厚を有する薄膜がウェーハ5の下面に形成され、ハンド
リング機構9によって反応室1の外に取り出される。な
おハンドリング機構9によってウェーハ5を移送してい
る間は反応ガスの噴出を停止し、ガス出入部8に対向す
る全ての位置にウェーハ5が送り込まれた後、−斉に反
応ガスを噴出させてガス出入部8に対向する5個のウェ
ーハ5に、同時に所定の膜厚を有する薄膜を形成するこ
とも可能である。
このように上方に設けられ空間を介し対向する加熱部で
、基板ホルダに保持された被処理ウェーハを間接的に加
熱すると共に、下方に設けられたガス出入部からシャワ
ー状に噴出される反応ガスを吹き付け、ウェーハの下面
に薄膜が形成されるように構成することによって、ウェ
ーハの保持やハンドリングが容易で作業効率が極めて高
く、しかも熱処理中に薄膜形成面に塵埃が付着すること
の無い熱処理装置を実現することができる。またヒータ
とガス噴射口の間に高周波を印加することによって、プ
ラズマ気相成長用の熱処理装置を構成することも可能で
ある。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明によればウェーハの保持やハンドリン
グが容易で作業効率が極めて高く、薄膜形成面に塵埃が
付着することの無い装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる熱処理装置の原理を示す側断面図
、 第2図は本発明の一実施例を示す側断面図、第3図は従
来の熱処理装置を示す側断面図、である。図において 1は反応室、      2はヒータ、3はガス噴射口
、   5はウェーハ、6は基板ホルダ、   7は加
熱部、 8はガス出入部、    9はハンドリング機構、12
はチャンバ、    13はガス導入口、31は小孔、
      61は回転軸、62はウェーハ保持部、 
71.72は熱反射板、81はガス排出部、   82
は吸込孔、91は昇降機構、    92は移送機構、
をそれぞれ表す。 菓1 図 第Z+a 第37

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気相成長法によってウェーハの表面に薄膜を形成
    する縦型の熱処理装置において、 基板ホルダ(6)によって保持された被処理ウェーハ(
    5)の、上方に配置された加熱部(7)と下方に配置さ
    れたガス出入部(8)を有し、 空間を介し対向する該加熱部(7)で間接的に該ウェー
    ハ(5)を加熱し、且つ該ガス出入部(8)からシャワ
    ー状に噴出される反応ガスを、該ウェーハ(5)の下面
    に吹き付け薄膜を形成することを特徴とした熱処理装置
  2. (2)加熱部(7)の周囲に熱反射板(71、72)を
    設けると共に、該加熱部(7)と基板ホルダ(6)によ
    って保持された被処理ウェーハ(5)の外側に、不活性
    ガスからなる断熱壁を形成することによって、温度分布
    の均一化を図った特許請求の範囲第1項記載の熱処理装
    置。
  3. (3)ガス噴射口(3)とガス排出部(81)とでガス
    出入部(8)を形成し、該ガス噴射口(3)を中央部に
    配置すると共にその周囲に該ガス排出部(81)を設け
    、ウェーハ(5)近傍のガスのよどみを無くした特許請
    求の範囲第1項記載の熱処理装置。
  4. (4)回動自在に軸止された回転軸(61)を有する基
    板ホルダ(6)に、ハンドリング機構(9)を用いて処
    理前のウェーハ(5)を装着し、且つ該ハンドリング機
    構(9)を用いて該基板ホルダ(6)から、処理済のウ
    ェーハ(5)を取り出す特許請求の範囲第1項記載の熱
    処理装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5422139A (en) * 1990-04-12 1995-06-06 Balzers Aktiengesellschaft Method for a reactive surface treatment of a workpiece and a treatment chamber for practicing such method
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CN102337517A (zh) * 2011-05-03 2012-02-01 中国科学院福建物质结构研究所 氧化物薄膜生长用金属有机物化学气相沉积反应室

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