JPH0737827A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH0737827A JPH0737827A JP19880793A JP19880793A JPH0737827A JP H0737827 A JPH0737827 A JP H0737827A JP 19880793 A JP19880793 A JP 19880793A JP 19880793 A JP19880793 A JP 19880793A JP H0737827 A JPH0737827 A JP H0737827A
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- JP
- Japan
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- heat treatment
- wafer
- chamber
- processing chamber
- processed
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被処理体をその口径に拘らず均一な温度分布
になるように加熱することができる熱処理装置を提供す
る。 【構成】 この熱処理装置は、被処理体2を水平方向か
ら搬出入する開口部3,4を有する処理室1と、この処
理室1内に設けられ、上記被処理体2を水平に保持して
上下に移動可能な保持部5と、この保持部5に支持され
た被処理体2の上下面に均熱部材7を介して対向するよ
うに上記処理室1の上下部に設けられ、所定温度に制御
された面状加熱体6とを備えている。これにより被処理
体2をその口径に拘らず均一な温度分布になるように、
しかも再現性よくかつ迅速に加熱することが可能とな
る。
になるように加熱することができる熱処理装置を提供す
る。 【構成】 この熱処理装置は、被処理体2を水平方向か
ら搬出入する開口部3,4を有する処理室1と、この処
理室1内に設けられ、上記被処理体2を水平に保持して
上下に移動可能な保持部5と、この保持部5に支持され
た被処理体2の上下面に均熱部材7を介して対向するよ
うに上記処理室1の上下部に設けられ、所定温度に制御
された面状加熱体6とを備えている。これにより被処理
体2をその口径に拘らず均一な温度分布になるように、
しかも再現性よくかつ迅速に加熱することが可能とな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、半導体ウエハの製造において
は、酸化、核酸、CVDなどの処理を行うために、各種
の熱処理装置が使用されている。その一般的な熱処理装
置は、縦型処理炉内にプロセスチューブを設け、このプ
ロセスチューブの周囲にヒータを設けている。そして、
被処理体であるウエハは、ウエハボートに水平に多段に
保持された状態で上記プロセスチューブ内に装入され、
処理ガス雰囲気内において高温で熱処理されるようにな
っている。
は、酸化、核酸、CVDなどの処理を行うために、各種
の熱処理装置が使用されている。その一般的な熱処理装
置は、縦型処理炉内にプロセスチューブを設け、このプ
ロセスチューブの周囲にヒータを設けている。そして、
被処理体であるウエハは、ウエハボートに水平に多段に
保持された状態で上記プロセスチューブ内に装入され、
処理ガス雰囲気内において高温で熱処理されるようにな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
処理装置においては、ウエハが最終的には均一な温度分
布になるものの、装入時にはヒータに近いウエハ周縁部
の温度が高く、ヒータから遠いウエハ中心部の温度が低
くなるため、特にウエハの大口径化に伴い昇温中のウエ
ハ面内の温度差が例えば±50℃と顕著になり、ウエハ
に反りや結晶欠陥等が生じ易くなる問題がある。
処理装置においては、ウエハが最終的には均一な温度分
布になるものの、装入時にはヒータに近いウエハ周縁部
の温度が高く、ヒータから遠いウエハ中心部の温度が低
くなるため、特にウエハの大口径化に伴い昇温中のウエ
ハ面内の温度差が例えば±50℃と顕著になり、ウエハ
に反りや結晶欠陥等が生じ易くなる問題がある。
【0004】そこで、本発明の目的は、被処理体を、そ
の口径に拘らず、昇温中に面内均一な温度分布になるよ
うに熱処理することができる熱処理装置を提供すること
にある。
の口径に拘らず、昇温中に面内均一な温度分布になるよ
うに熱処理することができる熱処理装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の熱処理装置は、被処理体を水平方向から搬出
入する開口部を有し、処理ガス雰囲気を形成する処理室
と、この処理室内に設けられ、上記被処理体を水平に保
持して上下に移動可能な保持部と、この保持部に保持さ
れた被処理体の上下面に均熱部材を介して対向するよう
に上記処理室の上下部に設けられ、所定温度に制御され
た面状加熱体とを備えたことを特徴としている(請求項
1)。
に本発明の熱処理装置は、被処理体を水平方向から搬出
入する開口部を有し、処理ガス雰囲気を形成する処理室
と、この処理室内に設けられ、上記被処理体を水平に保
持して上下に移動可能な保持部と、この保持部に保持さ
れた被処理体の上下面に均熱部材を介して対向するよう
に上記処理室の上下部に設けられ、所定温度に制御され
た面状加熱体とを備えたことを特徴としている(請求項
1)。
【0006】なお、本発明においては、上記開口部が、
熱遮蔽用ゲートバルブ及び気密遮蔽用ゲートバルブを有
していることが好ましく(請求項2)、また上記面状加
熱体の中央部と周縁部が、それぞれ所定温度に制御され
るように構成されていることが好ましい(請求項3)。
更に、上記処理室には、上記開口部を介して被処理体の
搬出入を行う搬送手段を備えた室が連設され、この室の
上記搬送手段には被処理体を面内均一に冷却する冷却手
段が設けられていることが好ましい(請求項4)。
熱遮蔽用ゲートバルブ及び気密遮蔽用ゲートバルブを有
していることが好ましく(請求項2)、また上記面状加
熱体の中央部と周縁部が、それぞれ所定温度に制御され
るように構成されていることが好ましい(請求項3)。
更に、上記処理室には、上記開口部を介して被処理体の
搬出入を行う搬送手段を備えた室が連設され、この室の
上記搬送手段には被処理体を面内均一に冷却する冷却手
段が設けられていることが好ましい(請求項4)。
【0007】
【作用】上記構成からなる本発明の熱処理装置によれ
ば、処理室内に水平に保持された被処理体が、その上下
面に対向して設けられると共に所定温度に制御された面
状加熱体により均熱部材を介して加熱されるため、被処
理体をその口径に拘らず昇温中に面内均一な温度分布に
なるように、しかも再現性よくかつ迅速に加熱すること
が可能となる。
ば、処理室内に水平に保持された被処理体が、その上下
面に対向して設けられると共に所定温度に制御された面
状加熱体により均熱部材を介して加熱されるため、被処
理体をその口径に拘らず昇温中に面内均一な温度分布に
なるように、しかも再現性よくかつ迅速に加熱すること
が可能となる。
【0008】この場合、上下の面状加熱体間に温度差を
与えて処理室内の上下方向に温度勾配を形成し、保持部
により被処理体の面状加熱体に対する位置を調節するこ
とが可能であるため、各種の処理に応じた最適な熱処理
が可能となる。
与えて処理室内の上下方向に温度勾配を形成し、保持部
により被処理体の面状加熱体に対する位置を調節するこ
とが可能であるため、各種の処理に応じた最適な熱処理
が可能となる。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の好適実施例を添付図面に基
づいて詳述する。図1は本発明の熱処理装置の一実施例
を示す側断面図、図2はその熱処理装置の平断面図、図
3は搬送アームの斜視図、図4は搬出室の拡大側断面図
である。
づいて詳述する。図1は本発明の熱処理装置の一実施例
を示す側断面図、図2はその熱処理装置の平断面図、図
3は搬送アームの斜視図、図4は搬出室の拡大側断面図
である。
【0010】図1ないし図2に示すように、熱処理装置
(例えばCVD)の処理炉を構成する耐熱性及び耐食性
を有する例えば石英製の処理室1の両側部には、被処理
体である半導体ウエハ2を水平方向から搬入、搬出する
ための開口部3,4が形成され、上記処理室1内の中央
部には、その搬入側開口部3から搬入されたウエハ2を
水平に載置して保持するための例えば石英製の保持部5
が設けられている。この保持部5に保持されたウエハ2
の上下面に対向して上記処理室1の外側の上部と下部に
は、それぞれ例えば二ケイ化モリブデン(MoSI2)
又はカンタル(商品名)等の抵抗発熱体を面状に配置し
てなる面状加熱体6が、例えばアルミナ(Al2O3)又
は他炭化ケイ素(SiC)等からなる重金属汚染防止性
及び均熱性を有する均熱部材7を介して設けられてい
る。
(例えばCVD)の処理炉を構成する耐熱性及び耐食性
を有する例えば石英製の処理室1の両側部には、被処理
体である半導体ウエハ2を水平方向から搬入、搬出する
ための開口部3,4が形成され、上記処理室1内の中央
部には、その搬入側開口部3から搬入されたウエハ2を
水平に載置して保持するための例えば石英製の保持部5
が設けられている。この保持部5に保持されたウエハ2
の上下面に対向して上記処理室1の外側の上部と下部に
は、それぞれ例えば二ケイ化モリブデン(MoSI2)
又はカンタル(商品名)等の抵抗発熱体を面状に配置し
てなる面状加熱体6が、例えばアルミナ(Al2O3)又
は他炭化ケイ素(SiC)等からなる重金属汚染防止性
及び均熱性を有する均熱部材7を介して設けられてい
る。
【0011】上記面状加熱体6は、ウエハ2よりも大き
く形成されているが、その大きさが有限であることによ
り生じるウエハ2の中央部に対する周縁部の温度差をな
くすために、周縁部6bが中央部6aから段差をもって
ウエハ2側に接近して形成され、この面状加熱体6に対
応する形状に上記均熱部材7及び上記処理室1の上下部
が形成されている。また、上記面状加熱体6の中央部6
aと周縁部6bは、電気的に独立し、それぞれには温度
センサ8が設けられ、コントローラ9により電力供給部
10を介してそれぞれ所定の温度に制御されるように構
成されている。上記処理室1の外側は、断熱空間又は石
英ウール等の断熱材11を介して例えばステンレススチ
ール製の二重構造のケーシング12で覆われ、このケー
シング12には外部への熱的影響を防止するために水冷
等の冷却管13が内蔵されている。
く形成されているが、その大きさが有限であることによ
り生じるウエハ2の中央部に対する周縁部の温度差をな
くすために、周縁部6bが中央部6aから段差をもって
ウエハ2側に接近して形成され、この面状加熱体6に対
応する形状に上記均熱部材7及び上記処理室1の上下部
が形成されている。また、上記面状加熱体6の中央部6
aと周縁部6bは、電気的に独立し、それぞれには温度
センサ8が設けられ、コントローラ9により電力供給部
10を介してそれぞれ所定の温度に制御されるように構
成されている。上記処理室1の外側は、断熱空間又は石
英ウール等の断熱材11を介して例えばステンレススチ
ール製の二重構造のケーシング12で覆われ、このケー
シング12には外部への熱的影響を防止するために水冷
等の冷却管13が内蔵されている。
【0012】上記処理室1内に処理ガス雰囲気を形成す
るために処理室1内の上部と下部には、中空円環状で内
周に複数の通気孔14を有する第1の処理ガス供給部1
5と排気部16が相対向して設けられ、垂直方向のガス
流を形成することができるように構成されている。ま
た、上記処理室1の両側の上記開口部3,4には、これ
らの開口部3,4の周縁部に沿って中空矩形環状で内周
に複数の通気孔17を有する第2の処理ガス供給部18
と排気部19が相対向して設けられ、水平方向のガス流
を形成することができるように構成されている。そし
て、上記垂直方向のガス流と水平方向のガス流は、被処
理体の処理に応じて適宜選択することができるように構
成されている。
るために処理室1内の上部と下部には、中空円環状で内
周に複数の通気孔14を有する第1の処理ガス供給部1
5と排気部16が相対向して設けられ、垂直方向のガス
流を形成することができるように構成されている。ま
た、上記処理室1の両側の上記開口部3,4には、これ
らの開口部3,4の周縁部に沿って中空矩形環状で内周
に複数の通気孔17を有する第2の処理ガス供給部18
と排気部19が相対向して設けられ、水平方向のガス流
を形成することができるように構成されている。そし
て、上記垂直方向のガス流と水平方向のガス流は、被処
理体の処理に応じて適宜選択することができるように構
成されている。
【0013】半導体ウエハ2を上記処理室1内の所望位
置に上下動可能及び回転可能に保持するために、上記保
持部5の下部には例えば石英製の垂直軸20が一体形成
され、この垂直軸20の下端部は上記処理室1の下部に
均熱部材7、面状加熱体6、断熱材11及びケーシング
12を垂直に貫通するように一体形成された管部21内
を通って外部のモータ22に連結され、このモータ22
には昇降アーム23aを介して昇降機構23が連結され
ている。また、上記ケーシング12の下部より延出した
スリーブ21の外周には冷却管24が設けられると共
に、管部21内に処理ガス遮断用の例えばN2等の不活
性ガスからなるプロテクトガスを供給するためのプロテ
クトガス供給管25及び排気管26が連結されている。
更に、管部21の下端部とモータ22との間にはモータ
22の上下動を許容しつつこれらの間をシールするため
のベローズ27が介設されている。
置に上下動可能及び回転可能に保持するために、上記保
持部5の下部には例えば石英製の垂直軸20が一体形成
され、この垂直軸20の下端部は上記処理室1の下部に
均熱部材7、面状加熱体6、断熱材11及びケーシング
12を垂直に貫通するように一体形成された管部21内
を通って外部のモータ22に連結され、このモータ22
には昇降アーム23aを介して昇降機構23が連結され
ている。また、上記ケーシング12の下部より延出した
スリーブ21の外周には冷却管24が設けられると共
に、管部21内に処理ガス遮断用の例えばN2等の不活
性ガスからなるプロテクトガスを供給するためのプロテ
クトガス供給管25及び排気管26が連結されている。
更に、管部21の下端部とモータ22との間にはモータ
22の上下動を許容しつつこれらの間をシールするため
のベローズ27が介設されている。
【0014】一方、上記処理室1には両側の開口部3,
4を介してウエハ2を搬入、搬出するための搬送手段で
ある搬送アーム28を備えた例えばアルミニウム製等の
搬入室29と搬出室30が相対向して連通した状態で設
けられ、その搬入室29と開口部3との間及び搬出室3
0と開口部4との間には開口部3,4からの輻射熱及び
処理ガスを遮断するための熱遮蔽用ゲートバルブ31及
び気密遮蔽用ゲートバルブ32がそれぞれ介設されてい
る。上記熱遮蔽用ゲートバルブ31は例えばアルミナ或
いは石英系の耐熱性及び耐食性を有する弁体33と、こ
の弁体33を開閉移動可能に収容する弁室34とから主
に構成され、その弁室34には処理ガス遮断用の不活性
ガスによるガスカーテンを形成するためのガス供給口3
5及び排気口36が設けられている。また、気密遮蔽用
ゲートバルブ32は例えば耐食処理が施されたアルミニ
ウム或いはステンレススチール製の弁体37と、この弁
体37を開閉移動可能に収容する弁室38と、この弁室
38における弁体37の閉弁位置に設けられたシール部
材であるOリング39とから主に構成されている。上記
弁体33,37を開閉操作するために各弁体33,37
には流体圧シリンダ40,40のピストンロッド40
a,40aが弁室34,38の底部を貫通して連結さ
れ、各弁室34,38の底部とピストンロッド40a,
40aとの間にはその貫通部をシールするためのベロー
ズ41,41介設されている。
4を介してウエハ2を搬入、搬出するための搬送手段で
ある搬送アーム28を備えた例えばアルミニウム製等の
搬入室29と搬出室30が相対向して連通した状態で設
けられ、その搬入室29と開口部3との間及び搬出室3
0と開口部4との間には開口部3,4からの輻射熱及び
処理ガスを遮断するための熱遮蔽用ゲートバルブ31及
び気密遮蔽用ゲートバルブ32がそれぞれ介設されてい
る。上記熱遮蔽用ゲートバルブ31は例えばアルミナ或
いは石英系の耐熱性及び耐食性を有する弁体33と、こ
の弁体33を開閉移動可能に収容する弁室34とから主
に構成され、その弁室34には処理ガス遮断用の不活性
ガスによるガスカーテンを形成するためのガス供給口3
5及び排気口36が設けられている。また、気密遮蔽用
ゲートバルブ32は例えば耐食処理が施されたアルミニ
ウム或いはステンレススチール製の弁体37と、この弁
体37を開閉移動可能に収容する弁室38と、この弁室
38における弁体37の閉弁位置に設けられたシール部
材であるOリング39とから主に構成されている。上記
弁体33,37を開閉操作するために各弁体33,37
には流体圧シリンダ40,40のピストンロッド40
a,40aが弁室34,38の底部を貫通して連結さ
れ、各弁室34,38の底部とピストンロッド40a,
40aとの間にはその貫通部をシールするためのベロー
ズ41,41介設されている。
【0015】上記搬入室29及び搬出室30に装備され
た搬送アーム28は、例えばウエハ2の上面と下面を覆
う上板部42a及び下板部42bを有するアルミニウム
或いはステンレススチール製等の断面コ字状のアーム体
42と、このアーム体42を水平方向に移動する手段と
しての流体圧シリンダ43とから主に構成されている。
この流体圧シリンダ43のピストンロッド43aは搬入
室29或いは搬出室30の側部を貫通してアーム体42
に連結され、搬入室29或いは搬出室30の側部とピス
トンロッド43aとの間にはその貫通部をシールするた
めのベローズ44が介設されている。また、上記アーム
体42の下板部42bの上面には図3に示すようにウエ
ハ2を載置するための複数(図示例では3個)の突起部
45が設けられると共に、下板部42bには保持部5と
の間でウエハ2の受け渡しを行う際に保持部5との干渉
を避けるための切欠部46が形成されている。
た搬送アーム28は、例えばウエハ2の上面と下面を覆
う上板部42a及び下板部42bを有するアルミニウム
或いはステンレススチール製等の断面コ字状のアーム体
42と、このアーム体42を水平方向に移動する手段と
しての流体圧シリンダ43とから主に構成されている。
この流体圧シリンダ43のピストンロッド43aは搬入
室29或いは搬出室30の側部を貫通してアーム体42
に連結され、搬入室29或いは搬出室30の側部とピス
トンロッド43aとの間にはその貫通部をシールするた
めのベローズ44が介設されている。また、上記アーム
体42の下板部42bの上面には図3に示すようにウエ
ハ2を載置するための複数(図示例では3個)の突起部
45が設けられると共に、下板部42bには保持部5と
の間でウエハ2の受け渡しを行う際に保持部5との干渉
を避けるための切欠部46が形成されている。
【0016】上記搬入室29及び搬出室30には内部を
不活性ガス雰囲気とするために不活性ガス供給口47及
び排気口48がそれぞれ設けられている。なお、搬出室
30においては、熱処理を終ったウエハ2を面内均一に
冷却する手段として、冷却不活性ガスが上記不活性ガス
供給口47から供給されるように構成されると共に、図
4に示すように搬出室30内の下方にはウエハ2の上面
と下面を覆う上板部42a及び下板部42bを有するア
ーム体42における下板部42bの切欠部46にこれを
覆うように係合する覆い体49が流体圧シリンダ50に
より上下動可能に設けられている。この流体圧シリンダ
50のピストンロッド50aは搬出室30の底部を貫通
して上記覆い体49に連結され、この搬出室30の底部
とピストンロッド50aとの間にはその貫通部をシール
するベローズ51が介設されている。この場合、ウエハ
2の面内均一な冷却効率の向上を図るために、上記アー
ム体42及び覆い体49を水冷構造に構成してもよい。
不活性ガス雰囲気とするために不活性ガス供給口47及
び排気口48がそれぞれ設けられている。なお、搬出室
30においては、熱処理を終ったウエハ2を面内均一に
冷却する手段として、冷却不活性ガスが上記不活性ガス
供給口47から供給されるように構成されると共に、図
4に示すように搬出室30内の下方にはウエハ2の上面
と下面を覆う上板部42a及び下板部42bを有するア
ーム体42における下板部42bの切欠部46にこれを
覆うように係合する覆い体49が流体圧シリンダ50に
より上下動可能に設けられている。この流体圧シリンダ
50のピストンロッド50aは搬出室30の底部を貫通
して上記覆い体49に連結され、この搬出室30の底部
とピストンロッド50aとの間にはその貫通部をシール
するベローズ51が介設されている。この場合、ウエハ
2の面内均一な冷却効率の向上を図るために、上記アー
ム体42及び覆い体49を水冷構造に構成してもよい。
【0017】そして、上記搬入室29及び搬出室30に
は大気と不活性ガスの置換を行うためのロードロック室
52,53が図2に示すように搬送アーム28の移動方
向と直角にゲートバルブ54,55を介してそれぞれ連
設され、各ロードロック室52,53には外部と連絡す
るゲートバルブ56,57が設けられると共に、そのゲ
ートバルブ56,57を介して外部との間及び上記ゲー
トバルブ54,55を介して搬送アーム28のアーム体
42との間でウエハ2の受け渡しを行うハンドリング装
置58,59が設けられている。
は大気と不活性ガスの置換を行うためのロードロック室
52,53が図2に示すように搬送アーム28の移動方
向と直角にゲートバルブ54,55を介してそれぞれ連
設され、各ロードロック室52,53には外部と連絡す
るゲートバルブ56,57が設けられると共に、そのゲ
ートバルブ56,57を介して外部との間及び上記ゲー
トバルブ54,55を介して搬送アーム28のアーム体
42との間でウエハ2の受け渡しを行うハンドリング装
置58,59が設けられている。
【0018】以上のように構成された熱処理装置の作用
について説明する。先ず、ロードロック室52を経て搬
入室29の搬送アーム28のアーム体42に受け渡され
たウエハ2は、搬送アーム28の前進により気密遮蔽用
及び熱遮蔽用のゲートバルブ32,31を介して処理室
1内に搬入され、この処理室1内の保持部5上に受け渡
される。この場合、上記保持部5は搬送アーム28のア
ーム体42内に突起部45を介して支持されたウエハ2
の高さよりも低い位置で待機しており、この保持部5上
にアーム体42が停止すると、保持部5がアーム体42
の下板部の切欠部46を上昇してウエハ2をアーム体4
2から受け取る。ウエハ2が保持部5に受け渡される
と、搬送アーム28が搬入室29へ後退し、処理室1内
においてウエハ2の熱処理が行われる。
について説明する。先ず、ロードロック室52を経て搬
入室29の搬送アーム28のアーム体42に受け渡され
たウエハ2は、搬送アーム28の前進により気密遮蔽用
及び熱遮蔽用のゲートバルブ32,31を介して処理室
1内に搬入され、この処理室1内の保持部5上に受け渡
される。この場合、上記保持部5は搬送アーム28のア
ーム体42内に突起部45を介して支持されたウエハ2
の高さよりも低い位置で待機しており、この保持部5上
にアーム体42が停止すると、保持部5がアーム体42
の下板部の切欠部46を上昇してウエハ2をアーム体4
2から受け取る。ウエハ2が保持部5に受け渡される
と、搬送アーム28が搬入室29へ後退し、処理室1内
においてウエハ2の熱処理が行われる。
【0019】この処理室1においては、上下の面状加熱
体6,6がコントローラ9によって予め所定温度(例え
ば1000℃)に制御されていると共に、第1の処理ガ
ス供給部15と排気部16との間或いは第2の処理ガス
供給部18と排気部19との間に処理ガスが流されてい
るので、ウエハ2の処理ガスによる熱処理が直ちに開始
される。特に、この熱処理装置によれば、処理室1内に
水平に保持されたウエハ2が、その上面と下面に対向し
て設けられると共に所定温度に制御された面状加熱体6
により均熱部材7を介して加熱されるため、ウエハ2を
その口径に拘らず面内均一な温度分布で再現性よくかつ
迅速に昇温加熱することができる。因み、ウエハ2が1
000℃に昇温されるまでのウエハ2の面内温度差は、
±3℃以内であり、ウエハ2が1000℃に昇温された
後のウエハ2の面内温度差は、±0.3℃以内にするこ
とができる。従って、ウエハ2が12インチの大口径の
ものであってもウエハ2の処理面全体に渡って均一な温
度分布で昇温加熱することができる。
体6,6がコントローラ9によって予め所定温度(例え
ば1000℃)に制御されていると共に、第1の処理ガ
ス供給部15と排気部16との間或いは第2の処理ガス
供給部18と排気部19との間に処理ガスが流されてい
るので、ウエハ2の処理ガスによる熱処理が直ちに開始
される。特に、この熱処理装置によれば、処理室1内に
水平に保持されたウエハ2が、その上面と下面に対向し
て設けられると共に所定温度に制御された面状加熱体6
により均熱部材7を介して加熱されるため、ウエハ2を
その口径に拘らず面内均一な温度分布で再現性よくかつ
迅速に昇温加熱することができる。因み、ウエハ2が1
000℃に昇温されるまでのウエハ2の面内温度差は、
±3℃以内であり、ウエハ2が1000℃に昇温された
後のウエハ2の面内温度差は、±0.3℃以内にするこ
とができる。従って、ウエハ2が12インチの大口径の
ものであってもウエハ2の処理面全体に渡って均一な温
度分布で昇温加熱することができる。
【0020】この場合、上下の面状加熱体6の周縁部6
bが中央部6aよりもウエハ2側に接近して形成され、
しかも中央部6aと周縁部6bが独立して温度制御され
るように構成されているので、その大きさが有限である
ことにより生じるウエハ2の中央部に対する周縁部の温
度差をなくすことができ、ウエハ2の温度分布を容易に
均一にすることができる。また、モータ22の駆動でウ
エハ2を回転させながら熱処理を行うことにより、ウエ
ハ2の処理面全体に渡って更に均一に熱処理を施すこと
が可能となる。
bが中央部6aよりもウエハ2側に接近して形成され、
しかも中央部6aと周縁部6bが独立して温度制御され
るように構成されているので、その大きさが有限である
ことにより生じるウエハ2の中央部に対する周縁部の温
度差をなくすことができ、ウエハ2の温度分布を容易に
均一にすることができる。また、モータ22の駆動でウ
エハ2を回転させながら熱処理を行うことにより、ウエ
ハ2の処理面全体に渡って更に均一に熱処理を施すこと
が可能となる。
【0021】この熱処理装置によれば、高速熱処理が可
能となるため、50〜100オングストロームのゲート
酸化膜やキャパシター絶縁膜などの極薄膜の形成、0.
1μm以下の浅い不純物の拡散など種々の熱処理におい
て優れた効果を発揮する。また、この熱処理装置におい
ては、図5に示すように例えば上部の面状加熱体6の温
度を1000℃に設定し、下部の面状加熱体6の温度を
800℃に設定するという具合に、上下の面状加熱体6
間に温度差を与えて処理室1内の上下方向に温度勾配を
形成し、その温度勾配に対して保持部5によりウエハ2
の位置を上下に調節することことにより、ウエハ2を1
000℃から800℃までの間の所望の温度に保持して
熱処理を行うことが可能である。更に、この熱処理装置
においては、処理室1の開口部3,4に熱遮蔽用のゲー
トバルブ31と気密遮蔽用のゲートバルブ32を二重に
備えているので、開口部3,4からの輻射熱及び処理ガ
スを確実に遮断することができ、搬入室29或いは搬出
室30にある処理前或いは処理後のウエハ2に対して熱
的及び化学的影響を及ぼす恐れはない。
能となるため、50〜100オングストロームのゲート
酸化膜やキャパシター絶縁膜などの極薄膜の形成、0.
1μm以下の浅い不純物の拡散など種々の熱処理におい
て優れた効果を発揮する。また、この熱処理装置におい
ては、図5に示すように例えば上部の面状加熱体6の温
度を1000℃に設定し、下部の面状加熱体6の温度を
800℃に設定するという具合に、上下の面状加熱体6
間に温度差を与えて処理室1内の上下方向に温度勾配を
形成し、その温度勾配に対して保持部5によりウエハ2
の位置を上下に調節することことにより、ウエハ2を1
000℃から800℃までの間の所望の温度に保持して
熱処理を行うことが可能である。更に、この熱処理装置
においては、処理室1の開口部3,4に熱遮蔽用のゲー
トバルブ31と気密遮蔽用のゲートバルブ32を二重に
備えているので、開口部3,4からの輻射熱及び処理ガ
スを確実に遮断することができ、搬入室29或いは搬出
室30にある処理前或いは処理後のウエハ2に対して熱
的及び化学的影響を及ぼす恐れはない。
【0022】このようにしてウエハ2の熱処理が終了す
ると、今度は搬出室30の搬送アーム28が気密遮蔽用
及び熱遮蔽用のゲートバルブ32,31を介して処理室
1内に前進し、保持部5からウエハ2を受け取って搬出
室30まで後退する。そして、この搬出室30でウエハ
2は冷却不活性ガス等により例えば常温まで冷却される
が、この場合、ウエハ2を支持しているアーム体42の
下板部42bの切欠部46には覆い体49が係合されて
ウエハ2の上下が等しい条件になるため、ウエハ2を均
一に冷却することが可能となる。
ると、今度は搬出室30の搬送アーム28が気密遮蔽用
及び熱遮蔽用のゲートバルブ32,31を介して処理室
1内に前進し、保持部5からウエハ2を受け取って搬出
室30まで後退する。そして、この搬出室30でウエハ
2は冷却不活性ガス等により例えば常温まで冷却される
が、この場合、ウエハ2を支持しているアーム体42の
下板部42bの切欠部46には覆い体49が係合されて
ウエハ2の上下が等しい条件になるため、ウエハ2を均
一に冷却することが可能となる。
【0023】この冷却後、ウエハ2はロードロック室5
3を経て外部に搬出されるが、既に冷却されているの
で、大気に触れても不要な酸化膜の形成等を生じること
はない。また、この熱処理装置においては、処理室1の
前後に搬入室29と搬出室30を設けているので、処理
室1で熱処理を行っている間に搬入室29では次のウエ
ハの準備を行うことができると共に、搬出室30では熱
処理後のウエハの冷却を行うことができ、処理の効率化
が図れる。
3を経て外部に搬出されるが、既に冷却されているの
で、大気に触れても不要な酸化膜の形成等を生じること
はない。また、この熱処理装置においては、処理室1の
前後に搬入室29と搬出室30を設けているので、処理
室1で熱処理を行っている間に搬入室29では次のウエ
ハの準備を行うことができると共に、搬出室30では熱
処理後のウエハの冷却を行うことができ、処理の効率化
が図れる。
【0024】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上記実施例では面状加熱体6の
周縁部6bがウエハ2側に接近して形成されているが、
その周縁部6bが独立して温度制御されるように構成さ
れていれば、面状発熱体6は平板状であってもよい。ま
た、均熱部材7は、例えばその中央部と周縁部を炭化ケ
イ素で形成し、その中央部と周縁部との間の連結部をア
ルミナで形成することにより中央部と周縁部との間の熱
の移動を遮断するようにしてもよい(図示省略)。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上記実施例では面状加熱体6の
周縁部6bがウエハ2側に接近して形成されているが、
その周縁部6bが独立して温度制御されるように構成さ
れていれば、面状発熱体6は平板状であってもよい。ま
た、均熱部材7は、例えばその中央部と周縁部を炭化ケ
イ素で形成し、その中央部と周縁部との間の連結部をア
ルミナで形成することにより中央部と周縁部との間の熱
の移動を遮断するようにしてもよい(図示省略)。
【0025】上記実施例では、処理室1の両側に開口部
3,4を設けて搬入室29と搬出室30をそれぞれ連設
しているが、上記処理室1の一側に共通の開口部を設け
て兼用の搬入・搬出室を連設したものであってもよい。
また、上記実施例では、アーム体42の下板部42bの
切欠部46を覆うための覆い体49が搬出室30に設け
られているが、アーム体42に上記切欠部46を開閉可
能に覆う覆い手段を直接設けるようにしてもよい。更
に、熱処理の終ったウエハ2を面内均一で冷却する手段
としては、ウエハ2の上面と下面を覆う上板部42a及
び下板部42bを有するアーム体42と、このアーム体
42の切欠部46を開閉可能に覆う覆い体49又は上記
覆い手段と採用し、これらアーム体42及び覆い体49
若しくは覆い手段を例えば水冷管等により直接冷却する
構造としたものであってもよい。
3,4を設けて搬入室29と搬出室30をそれぞれ連設
しているが、上記処理室1の一側に共通の開口部を設け
て兼用の搬入・搬出室を連設したものであってもよい。
また、上記実施例では、アーム体42の下板部42bの
切欠部46を覆うための覆い体49が搬出室30に設け
られているが、アーム体42に上記切欠部46を開閉可
能に覆う覆い手段を直接設けるようにしてもよい。更
に、熱処理の終ったウエハ2を面内均一で冷却する手段
としては、ウエハ2の上面と下面を覆う上板部42a及
び下板部42bを有するアーム体42と、このアーム体
42の切欠部46を開閉可能に覆う覆い体49又は上記
覆い手段と採用し、これらアーム体42及び覆い体49
若しくは覆い手段を例えば水冷管等により直接冷却する
構造としたものであってもよい。
【0026】本発明の熱処理装置により処理される被処
理体としては、少なくとも面状形状の被処理体であれば
よく、半導体ウエハ以外にも例えばLCD等であっても
よい。また、本発明が適用される熱処理としては、CV
D以外にも例えば酸化、拡散、アニール等にも適用でき
ることは勿論である。
理体としては、少なくとも面状形状の被処理体であれば
よく、半導体ウエハ以外にも例えばLCD等であっても
よい。また、本発明が適用される熱処理としては、CV
D以外にも例えば酸化、拡散、アニール等にも適用でき
ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。
な優れた効果が得られる。
【0028】1)処理室内に水平に保持された被処理体
が、その上下面に対向して設けられると共に所定温度に
制御された面状加熱体により均熱部材を介して加熱され
るため、被処理体をその口径に拘らず面内均一な温度分
布で再現性よくかつ迅速に加熱することができる。
が、その上下面に対向して設けられると共に所定温度に
制御された面状加熱体により均熱部材を介して加熱され
るため、被処理体をその口径に拘らず面内均一な温度分
布で再現性よくかつ迅速に加熱することができる。
【0029】2)また、上下の面状加熱体間に温度差を
与えて処理室内の上下方向に温度勾配を形成し、保持部
により被処理体の面状加熱体に対する位置を調節するこ
とが可能であるため、各種の処理に応じた最適な温度で
の熱処理が可能となる。
与えて処理室内の上下方向に温度勾配を形成し、保持部
により被処理体の面状加熱体に対する位置を調節するこ
とが可能であるため、各種の処理に応じた最適な温度で
の熱処理が可能となる。
【図1】本発明の熱処理装置の一実施例を示す側断面図
である。
である。
【図2】図1の熱処理装置の平断面図である。
【図3】搬送アームの斜視図である。
【図4】搬出室の拡大側断面図である。
【図5】処理室内に温度勾配を形成してウエハを所望温
度で昇温加熱する場合を説明する図である。
度で昇温加熱する場合を説明する図である。
1 処理室 2 半導体ウエハ(被処理体) 3,4 開口部 5 保持部 6 面状加熱体 7 均熱部材 28 搬送アーム(搬送手段) 29 搬入室 30 搬出室 31 熱遮蔽用ゲートバルブ 32 気密遮蔽用ゲートバルブ
Claims (4)
- 【請求項1】 被処理体を水平方向から搬出入する開口
部を有する処理室と、この処理室内に設けられ、上記被
処理体を水平に保持して上下に移動可能な保持部と、こ
の保持部に保持された被処理体の上下面に均熱部材を介
して対向するように上記処理室の上下部に設けられ、所
定温度に制御された面状加熱体とを備えたことを特徴と
する熱処理装置。 - 【請求項2】 上記開口部が、熱遮蔽用ゲートバルブ及
び気密遮蔽用ゲートバルブを有していることを特徴とす
る請求項1記載の熱処理装置。 - 【請求項3】 上記面状加熱体の中央部と周縁部が、そ
れぞれ別の所定温度に制御されるように構成されている
ことを特徴する請求項1記載の熱処理装置。 - 【請求項4】 上記処理室には、上記開口部を介して被
処理体の搬出入を行う搬送手段を備えた室が連設され、
この室の上記搬送手段には被処理体を面内均一に冷却す
る冷却手段が設けられていることを特徴する請求項1記
載の熱処理装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19880793A JPH0737827A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 熱処理装置 |
US08/276,848 US5592581A (en) | 1993-07-19 | 1994-07-18 | Heat treatment apparatus |
KR1019940017369A KR100347162B1 (ko) | 1993-07-19 | 1994-07-19 | 열처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19880793A JPH0737827A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 熱処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0737827A true JPH0737827A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16397241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19880793A Pending JPH0737827A (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0737827A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002520811A (ja) * | 1998-07-03 | 2002-07-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プラズマ処理用2重スリット弁ドア |
JP2003536253A (ja) * | 2000-06-08 | 2003-12-02 | ウエファーマスターズ, インコーポレイテッド | 欠陥のない迅速熱処理を提供するシステム及び方法 |
WO2005093122A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
JP2008251627A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置、処理方法、および記憶媒体 |
JP2009507997A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 半導体膜堆積特徴をコントロールするための方法および装置 |
JP2014063794A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Shimadzu Corp | 半導体製造装置 |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP19880793A patent/JPH0737827A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002520811A (ja) * | 1998-07-03 | 2002-07-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プラズマ処理用2重スリット弁ドア |
JP4713737B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2011-06-29 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | プラズマ処理用2重スリット弁ドア |
JP2003536253A (ja) * | 2000-06-08 | 2003-12-02 | ウエファーマスターズ, インコーポレイテッド | 欠陥のない迅速熱処理を提供するシステム及び方法 |
WO2005093122A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
JP2009507997A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 半導体膜堆積特徴をコントロールするための方法および装置 |
US8991332B2 (en) | 2005-08-17 | 2015-03-31 | Applied Materials, Inc. | Apparatus to control semiconductor film deposition characteristics |
JP2008251627A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置、処理方法、および記憶媒体 |
JP2014063794A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Shimadzu Corp | 半導体製造装置 |
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