JPH10321546A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
- Publication number
- JPH10321546A JPH10321546A JP13179097A JP13179097A JPH10321546A JP H10321546 A JPH10321546 A JP H10321546A JP 13179097 A JP13179097 A JP 13179097A JP 13179097 A JP13179097 A JP 13179097A JP H10321546 A JPH10321546 A JP H10321546A
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- wafer
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- introduction pipe
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】昇降温時のウエーハ面内温度の均一性を達成す
る事により結晶欠陥のない半導体基板を製造する熱処理
炉を提供することを目的とする。 【解決手段】水冷管１ａを持つ円筒状チャンバー１の内
部に、上下円板２と円筒２ａで構成される密閉室３を設
け、密閉室３の上部及び下部に棒状ハロゲンランプ４を
内臓したランプユニット５、６を設け、密閉室３の内部
に円形均熱板７と支持構造部８とで構成される処理室９
を設け、処理室９の内部に回転可能な円形ウエーハ受け
１０、円形ウエーハ台１１を設け、密閉室３の下部に第
１のガス導入管１３を設け、上部に第３のガス導入管１
５を設け、処理室９の側部に第２のガス導入管１４を設
け、下部にガス排気管１６を設け、さらに、円形ウエー
ハ受け１０には回転軸１７を取付け、回転軸１７はガス
排気管１６を貫通して外部に取り出し、回転軸１７には
回転駆動用モータ１８を取り付ける。
る事により結晶欠陥のない半導体基板を製造する熱処理
炉を提供することを目的とする。 【解決手段】水冷管１ａを持つ円筒状チャンバー１の内
部に、上下円板２と円筒２ａで構成される密閉室３を設
け、密閉室３の上部及び下部に棒状ハロゲンランプ４を
内臓したランプユニット５、６を設け、密閉室３の内部
に円形均熱板７と支持構造部８とで構成される処理室９
を設け、処理室９の内部に回転可能な円形ウエーハ受け
１０、円形ウエーハ台１１を設け、密閉室３の下部に第
１のガス導入管１３を設け、上部に第３のガス導入管１
５を設け、処理室９の側部に第２のガス導入管１４を設
け、下部にガス排気管１６を設け、さらに、円形ウエー
ハ受け１０には回転軸１７を取付け、回転軸１７はガス
排気管１６を貫通して外部に取り出し、回転軸１７には
回転駆動用モータ１８を取り付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板の高温急
速熱処理を行う熱処理炉に関するものである。
速熱処理を行う熱処理炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の熱処理炉の構成を示す図で
ある。図に示すように、水冷管１ａを持つ角型ブロック
１Ａと、上下角型石英板２Ａとで構成される立方形密閉
室３Ａを有し、立方形密閉室３Ａの上部および下部に棒
状ハロゲンランプ４Ａを内臓した上部ランプユニット５
Ａ及び下部ランプユニット６Ａを有し、立方形密閉室３
Ａの内部に石英製均熱板７Ａで構成される立方形処理室
９Ａを有し、立方形処理室９Ａの内部に回転可能な円形
ウエーハ受け１０Ａを有し、円形ウエーハ受け１０Ａの
上に円形ウエーハ台１１Ａを有し、熱処理炉を構成して
いる。なお、立方形処理室９Ａの内部には窒素ガスのガ
ス吹出口１３Ａを設けている。
ある。図に示すように、水冷管１ａを持つ角型ブロック
１Ａと、上下角型石英板２Ａとで構成される立方形密閉
室３Ａを有し、立方形密閉室３Ａの上部および下部に棒
状ハロゲンランプ４Ａを内臓した上部ランプユニット５
Ａ及び下部ランプユニット６Ａを有し、立方形密閉室３
Ａの内部に石英製均熱板７Ａで構成される立方形処理室
９Ａを有し、立方形処理室９Ａの内部に回転可能な円形
ウエーハ受け１０Ａを有し、円形ウエーハ受け１０Ａの
上に円形ウエーハ台１１Ａを有し、熱処理炉を構成して
いる。なお、立方形処理室９Ａの内部には窒素ガスのガ
ス吹出口１３Ａを設けている。
【０００３】ウエーハ１２を円形ウエーハ台１１Ａに載
せ、ガス吹出口１３Ａより窒素ガスを下側より斜めに吹
きつける事により円形ウエーハ受け１０Ａを回転させ、
一方、上下に配した棒状ハロゲンランプ４Ａをゾーン分
けして照射パワを制御する事により、ウエーハ１２の均
一加熱を試みている。
せ、ガス吹出口１３Ａより窒素ガスを下側より斜めに吹
きつける事により円形ウエーハ受け１０Ａを回転させ、
一方、上下に配した棒状ハロゲンランプ４Ａをゾーン分
けして照射パワを制御する事により、ウエーハ１２の均
一加熱を試みている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の熱処理炉においては、立方形処理室９Ａの形状は角
形であり、その構造が大きく影響を及ぼし、急速加熱冷
却を行う時、円形のウエーハ１２の中心部と周辺部では
温度差が生じ易く、ウエーハ１２のたわみによる結晶欠
陥（スリップ）が発生し易いという問題がある。特に昇
降温時の面内温度差が大きい。
来の熱処理炉においては、立方形処理室９Ａの形状は角
形であり、その構造が大きく影響を及ぼし、急速加熱冷
却を行う時、円形のウエーハ１２の中心部と周辺部では
温度差が生じ易く、ウエーハ１２のたわみによる結晶欠
陥（スリップ）が発生し易いという問題がある。特に昇
降温時の面内温度差が大きい。
【０００５】また、窒素ガスを下側より斜めに吹きつけ
る回転方式は確実な回転管理ができないという問題があ
る。
る回転方式は確実な回転管理ができないという問題があ
る。
【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、昇降温時のウエーハ面内温度の均一性を達
成する事により結晶欠陥のない半導体基板を製造する熱
処理炉を提供することを目的とする。
れたもので、昇降温時のウエーハ面内温度の均一性を達
成する事により結晶欠陥のない半導体基板を製造する熱
処理炉を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、冷却手段を持つ円筒状チャンバ
ーの内部に、上下円板と円筒で構成される密閉室を設
け、上記密閉室の上部および下部にランプ加熱源を内臓
した上部ランプユニット及び下部ランプユニットを設
け、上記密閉室の内部に円形均熱板と支持構造部とで構
成される処理室を設け、上記処理室の内部に回転可能な
円形ウエーハ受けを設け、上記円形ウエーハ受けの上に
円形ウエーハ台を設け、上記密閉室の下部に第１のガス
導入管を設け、上記密閉室の上部に第３のガス導入管を
設け、上記処理室の側部に第２のガス導入管を設け、上
記処理室の下部にガス排気管を設け、上記ガス排気管を
貫通して外部に取り出した上記円形ウエーハ受けの回転
軸を設け、上記回転軸に取付けた回転駆動用モータを設
ける。
め、本発明においては、冷却手段を持つ円筒状チャンバ
ーの内部に、上下円板と円筒で構成される密閉室を設
け、上記密閉室の上部および下部にランプ加熱源を内臓
した上部ランプユニット及び下部ランプユニットを設
け、上記密閉室の内部に円形均熱板と支持構造部とで構
成される処理室を設け、上記処理室の内部に回転可能な
円形ウエーハ受けを設け、上記円形ウエーハ受けの上に
円形ウエーハ台を設け、上記密閉室の下部に第１のガス
導入管を設け、上記密閉室の上部に第３のガス導入管を
設け、上記処理室の側部に第２のガス導入管を設け、上
記処理室の下部にガス排気管を設け、上記ガス排気管を
貫通して外部に取り出した上記円形ウエーハ受けの回転
軸を設け、上記回転軸に取付けた回転駆動用モータを設
ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る熱処理炉の実
施の形態を示す構成図である。図に示すように、冷却手
段として水冷管１ａを持つアルミ製の円筒状チャンバー
１の内部に、石英製の上下円板２と円筒２ａで構成され
る密閉室３を構成し、密閉室３の上部および下部に、ラ
ンプ加熱源として棒状ハロゲンランプ４を内臓した上部
ランプユニット５及び下部ランプユニット６を構成し、
密閉室３の内部に石英製の円形均熱板７と支持構造部８
とで構成される処理室９を設け、処理室９の内部には回
転可能な円形ウエーハ受け１０を設け、円形ウエーハ受
け１０の上に円形ウエーハ台１１を置き、ウエーハ１２
を載せる。更に、密閉室３の下部に第１のガス導入管
（石英製ノズル）１３を設け、密閉室３の上部に第３の
ガス導入管１５を設け、処理室９の側部に第２のガス導
入管１４を設け、処理室９の下部にガス排気管１６を設
ける。更に、円形ウエーハ受け１０には回転軸１７を取
付け、回転軸１７はガス排気管１６を貫通して外部に取
り出し、外部に取り出した回転軸１７には回転駆動用モ
ータ１８及び上下駆動用エアシリンダ１９を取付けた。
なお、ウエーハ１２はウエーハ出入口２０から出し入れ
され、石英製のゲート弁２１により直接シールされる。
施の形態を示す構成図である。図に示すように、冷却手
段として水冷管１ａを持つアルミ製の円筒状チャンバー
１の内部に、石英製の上下円板２と円筒２ａで構成され
る密閉室３を構成し、密閉室３の上部および下部に、ラ
ンプ加熱源として棒状ハロゲンランプ４を内臓した上部
ランプユニット５及び下部ランプユニット６を構成し、
密閉室３の内部に石英製の円形均熱板７と支持構造部８
とで構成される処理室９を設け、処理室９の内部には回
転可能な円形ウエーハ受け１０を設け、円形ウエーハ受
け１０の上に円形ウエーハ台１１を置き、ウエーハ１２
を載せる。更に、密閉室３の下部に第１のガス導入管
（石英製ノズル）１３を設け、密閉室３の上部に第３の
ガス導入管１５を設け、処理室９の側部に第２のガス導
入管１４を設け、処理室９の下部にガス排気管１６を設
ける。更に、円形ウエーハ受け１０には回転軸１７を取
付け、回転軸１７はガス排気管１６を貫通して外部に取
り出し、外部に取り出した回転軸１７には回転駆動用モ
ータ１８及び上下駆動用エアシリンダ１９を取付けた。
なお、ウエーハ１２はウエーハ出入口２０から出し入れ
され、石英製のゲート弁２１により直接シールされる。
【０００９】ウエーハ１２の加熱を昇降温時共に均一に
行うために、従来行われているように、棒状のハロゲン
ランプ４をゾーン毎にパワー配分して加熱すると共に、
温度センサー（熱電対）２２を用いて温度コントロール
をしている。温度センサ２２はウエーハ台１１の周辺部
に石英ホルダーでセットされている。
行うために、従来行われているように、棒状のハロゲン
ランプ４をゾーン毎にパワー配分して加熱すると共に、
温度センサー（熱電対）２２を用いて温度コントロール
をしている。温度センサ２２はウエーハ台１１の周辺部
に石英ホルダーでセットされている。
【００１０】その際、ウエーハ１２の面内を更に均一に
加熱冷却するために、図２のように、加熱冷却時に、第
１のガス導入管１３、第２のガス導入管１４、第３のガ
ス導入管１５の切換えを行い、不活性なガス（通常窒素
ガスを用いる）を導入し、ガスの流れを変えて、ウエー
ハ１２の面上の温度均一性の向上を図ることができる。
すなわち、図に示すように、５００℃前後の温度の時
（Ａ）は、第１のガス入管１３を用い、次の温度上昇
の時（Ｂ）は、第２のガス導入管１４を用い、１１０
０℃前後の温度に達した時（Ｃ）、再び第１のガス導入
管１３に戻り、次の冷却の時（Ｄ）は、第３のガス導
入管１５を用い、５００℃前後の温度に戻った時
（Ｅ）は、第１のガス導入管１３に戻る。この様に窒
素ガスの流れを変えることにより、ウエーハ１２の面上
の温度均一性の向上を図ることができる。窒素ガスはガ
ス排気管１６より排出される。
加熱冷却するために、図２のように、加熱冷却時に、第
１のガス導入管１３、第２のガス導入管１４、第３のガ
ス導入管１５の切換えを行い、不活性なガス（通常窒素
ガスを用いる）を導入し、ガスの流れを変えて、ウエー
ハ１２の面上の温度均一性の向上を図ることができる。
すなわち、図に示すように、５００℃前後の温度の時
（Ａ）は、第１のガス入管１３を用い、次の温度上昇
の時（Ｂ）は、第２のガス導入管１４を用い、１１０
０℃前後の温度に達した時（Ｃ）、再び第１のガス導入
管１３に戻り、次の冷却の時（Ｄ）は、第３のガス導
入管１５を用い、５００℃前後の温度に戻った時
（Ｅ）は、第１のガス導入管１３に戻る。この様に窒
素ガスの流れを変えることにより、ウエーハ１２の面上
の温度均一性の向上を図ることができる。窒素ガスはガ
ス排気管１６より排出される。
【００１１】また、ステッピングモータを用いた回転駆
動用モータ１８によりメカニカル回転を行い、精度の高
い回転制御を可能とし、更に、上下駆動用エアシリンダ
１９によりウエーハ１２の上下位置制御を行い、ウエー
ハ１２の面上の温度均一性の向上を更に図ることができ
る。
動用モータ１８によりメカニカル回転を行い、精度の高
い回転制御を可能とし、更に、上下駆動用エアシリンダ
１９によりウエーハ１２の上下位置制御を行い、ウエー
ハ１２の面上の温度均一性の向上を更に図ることができ
る。
【００１２】上述のように、処理室９の構造を円形のウ
エーハ１２と同じ円筒形にする事により、ウエーハ１２
の面上での加熱バランスと冷却バランスを確保すること
ができ、温度均一性の向上を図ることができた。
エーハ１２と同じ円筒形にする事により、ウエーハ１２
の面上での加熱バランスと冷却バランスを確保すること
ができ、温度均一性の向上を図ることができた。
【００１３】また、処理室９内の窒素ガスの流れを変化
させる事によりウエーハ１２の中心部と周辺部の昇降温
時の加熱冷却現象に対応した制御が可能となった。
させる事によりウエーハ１２の中心部と周辺部の昇降温
時の加熱冷却現象に対応した制御が可能となった。
【００１４】また、確実なメカニカル回転機構を設けた
事で再現性の向上が計られた。
事で再現性の向上が計られた。
【００１５】以上の改善に基づき、急速加熱冷却時の問
題点であった昇降温時のウエーハ面内温度差を少なくす
ることができ、ウエーハのたわみによる、結晶欠陥（ス
リップ）の発生を防ぐことが可能となった。また、短時
間、高温処理性能を高めウエーハの電気的特性を向上さ
せることができ、スループットも向上できた。
題点であった昇降温時のウエーハ面内温度差を少なくす
ることができ、ウエーハのたわみによる、結晶欠陥（ス
リップ）の発生を防ぐことが可能となった。また、短時
間、高温処理性能を高めウエーハの電気的特性を向上さ
せることができ、スループットも向上できた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱処
置炉においては、昇降温時のウエーハ面内温度差を少な
くすることができ、ウエーハのたわみによる、結晶欠陥
の発生を防ぐことができる。また、高温処理性能を高め
半導体基板の電気的特性を向上させることができる。
置炉においては、昇降温時のウエーハ面内温度差を少な
くすることができ、ウエーハのたわみによる、結晶欠陥
の発生を防ぐことができる。また、高温処理性能を高め
半導体基板の電気的特性を向上させることができる。
【図１】本発明に係る熱処理炉の実施の形態を示す構成
図である。
図である。
【図２】第１のガス導入管、第２のガス導入管、第３の
ガス導入管の切換え条件を示す図である。
ガス導入管の切換え条件を示す図である。
【図３】従来の熱処理炉を示す構成図である。
１ ：円筒状チャンバー １ａ：水冷管 ２ ：円板 １Ａ：角型ブロック ２ａ：円筒 ２Ａ：角型石英板 ３ ：密閉室 ３Ａ：立方形密閉室 ４ ：棒状ハロゲンランプ ４Ａ：棒状ハロゲン
ランプ ５ ：上部ランプユニット ５Ａ：上部ランプユ
ニット ６ ：下部ランプユニット ６Ａ：下部ランプユ
ニット ７ ：円形均熱板 ７Ａ：石英製均熱板 ８ ：支持構造部 ９Ａ：立方形処理室 ９ ：処理室 １０Ａ：円形ウエーハ
受け １０ ：円形ウエーハ受け １１Ａ：円形ウエー
ハ台 １１ ：円形ウエーハ台 １３Ａ：ガス吹出口 １２ ：ウエーハ １３ ：第１のガス
導入管 １４ ：第２のガス導入管 １５ ：第３のガス
導入管 １６ ：ガス排気管 １７ ：回転軸 １８ ：回転駆動用モータ １９ ：エアシリン
ダ ２０ ：ウエーハ出入口 ２１ ：ゲート弁 ２２ ：温度センサー
ランプ ５ ：上部ランプユニット ５Ａ：上部ランプユ
ニット ６ ：下部ランプユニット ６Ａ：下部ランプユ
ニット ７ ：円形均熱板 ７Ａ：石英製均熱板 ８ ：支持構造部 ９Ａ：立方形処理室 ９ ：処理室 １０Ａ：円形ウエーハ
受け １０ ：円形ウエーハ受け １１Ａ：円形ウエー
ハ台 １１ ：円形ウエーハ台 １３Ａ：ガス吹出口 １２ ：ウエーハ １３ ：第１のガス
導入管 １４ ：第２のガス導入管 １５ ：第３のガス
導入管 １６ ：ガス排気管 １７ ：回転軸 １８ ：回転駆動用モータ １９ ：エアシリン
ダ ２０ ：ウエーハ出入口 ２１ ：ゲート弁 ２２ ：温度センサー
Claims (1)
- 【請求項１】冷却手段を持つ円筒状チャンバーの内部
に、上下円板と円筒とで構成される密閉室を有し、上記
密閉室の上部および下部にランプ加熱源を内臓した上部
ランプユニット及び下部ランプユニットを有し、上記密
閉室の内部に円形均熱板と上記円形均熱板を支持する支
持構造部とで構成される処理室を有し、上記処理室の内
部に回転可能な円形ウエーハ受けを有し、上記円形ウエ
ーハ受けの上に円形ウエーハ台を有し、上記密閉室の下
部に第１のガス導入管を設け、上記密閉室の上部に第３
のガス導入管を設け、上記処理室の側部に第２のガス導
入管を設け、上記処理室の下部にガス排気管を設け、上
記ガス排気管を貫通して外部に取り出した上記円形ウエ
ーハ受けの回転軸を有し、上記回転軸に取付けた回転駆
動用モータを有することを特徴とする熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13179097A JPH10321546A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13179097A JPH10321546A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 熱処理炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321546A true JPH10321546A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15066202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13179097A Pending JPH10321546A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321546A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102643958A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 西北工业大学 | 盘形件梯度热处理装置 |
| KR101297981B1 (ko) * | 2011-10-07 | 2013-08-23 | (주) 예스티 | 기판의 열처리 장치 |
| KR101458962B1 (ko) * | 2014-02-18 | 2014-11-07 | 민정은 | 급속 열처리 장치 |
| KR20200058493A (ko) * | 2017-12-15 | 2020-05-27 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 유기막 형성 장치 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP13179097A patent/JPH10321546A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101297981B1 (ko) * | 2011-10-07 | 2013-08-23 | (주) 예스티 | 기판의 열처리 장치 |
| CN102643958A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 西北工业大学 | 盘形件梯度热处理装置 |
| KR101458962B1 (ko) * | 2014-02-18 | 2014-11-07 | 민정은 | 급속 열처리 장치 |
| KR20200058493A (ko) * | 2017-12-15 | 2020-05-27 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 유기막 형성 장치 |
| US11906246B2 (en) | 2017-12-15 | 2024-02-20 | Shibaura Mechatronics Corporation | Organic film forming apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040521 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040521 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051220 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060418 |