JPH02129100A

JPH02129100A - 半導体熱処理装置

Info

Publication number: JPH02129100A
Application number: JP28248588A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Aoyanagi; 謙一青柳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1990-05-17

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】（発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、半導体ウェーハの拡散工程に使われる半導体
熱処理装置に関する。

（従来の技術）従来の半導体熱処理装置の一例を示す第３図において、
図示しない箱体内に上下に多段に設けられた図示しない
各ユニット室内には、それぞれ反応管１＾、　ＩＢ、　
ＩＣ，ＩＤが横に収納され、処理能力の増加に伴い、こ
のユニット室が多段に設けられた図示しない箱体は更に
隣接して横に設置される。

そして、各反応管の右端は、それぞれ排気調節弁１２Ａ
　、　１２Ｂ、、　１２Ｃ、１２０を経て、図示しない
箱体の上面に設けられた共通の排気ダクト８に間隔をお
いてそれぞれ接続され、この排気ダクト８の片端には排
気用の送風機９が接続されている。

又、各反応管内には、拡散処理される図示しない半導体
ウェーハが収納され、各反応管は図示しないユニット室
内に設けられた断熱材の筒状の炉内にそれぞれ収納され
、左端のガス導入口に接続された図示しないガスユニッ
トから所要量供給される所要の種別のガスが炉体内壁に
設けられた図示しない電熱装置で所定の温度に加熱され
て熱処理される。

（発明が解決しようとする課題）ところが、＝このような構成の半導体熱処理装置では、
たとえ左端から供給する拡散用ガスの圧力は同じでも、
排気ダクト８内の圧力が上流（即ち図示手前側）になる
ほど高いので、各反応管内を通過するガスの流量は違っ
ている。

すると、各反応管内の温度が均一に制御されても、処理
された半導体ウェーハの品質は不均一となる。

そこで、本発明者は先に特願昭６０−２０２９８１号（
特開昭６２−６３４２１　＠　）で第４図に示すような
半導体熱処理装置を提案した。

第４図において、図示しない多段ユニット室内の反応管
１の右端開口部１ｂに取付られた開閉Ｍ３に設けられた
排気口２から右端の排気ダクト８間に接続された排気管
７の中間部には、排気調節弁１２と流量センサ１３が直
列に接続されている。そして、流量センサ１３で検出さ
れたガス流量の検出信号は、手動設定器１６が設けられ
た制御装置１４に入力されて、この制御装置１４で流」
１調節弁１２が制御されて半導体ウェーへの品質の均一
化が図られている。

ところが、排気管７に接続された流量センサ１３は、高
温の拡散用ガス中に含まれる塩酸で侵されるおそれがあ
るので特殊な仕様のものとなり、入手性も劣る。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で均一に半導体ウ
ェーハを拡散処理することのできる半導体熱処理装置を
得ることである。

（発明の構成）（課題を解決するための手段と作用〉本発明は、排気装置が片側に設けられた共通の排気ダク
トの長手方向に複数の排気管が間隔をおいて順に接続さ
れ、この排気管に排気調節弁を介して供給ガスの条件と
加熱条件が同一の反応管がそれぞれ接続された半導体熱
処理装置において、排気調節弁にそれぞれ開閉度検出器
を設け、複数の排気調節弁毎の工程別の最適角度があら
かじめ入力されて排気調節弁を駆動・制御する制御装置
を設けることで処理された半導体ウェーハの品質を均一
にした半導体熱処理装置でおる。

（実施例）以下、本発明の半導体熱処理装置の一実施例を図面を参
照して説明する。

第１図において、左端が反応管１の右端のガス排気口１
Ｃにボールジヨイント６を介して接続され、右端が排気
ダクト８に接続された排気管７の中間部には、排気調節
弁１２が接続され、この排気調節弁１２には、排気調節
弁１２の図示しない開閉弁の開閉角度を検出してその検
出信号を排気調節弁制御装置１７に出力する開度発撮器
としてのポテンショメータ１０が取付られ、排気調節弁
制御装置１７は、詳細後述する本処理制御装置１８に接
続されている。

又、反応管１の左端には、図示しないガスユニットから
所定回の拡散用ガスが供給されるガス導入口１ａが設け
られ、反応管１の内部には、ボート４が挿入され、この
ボート４には、半導体ウェーハ１１が載置され、更に反
応管１の外周は図示しないユニット室内の断熱材の内面
に取付られたヒータ１９で囲まれていて、反応管１の右
端の開口部１ｂには、開閉自在のＮ５が取付けられてい
る。

そして、この反応管１やヒータ１９が収納されたユニッ
ト室は、図示しない箱体に上下に４段に構成され、各反
応管１に接続された排気調節弁２はそれぞれ共通の排気
ダクト８に間隔をおいて接続され、排気ダクト８に排出
されたガスは、排気ダクト８の一端に接続された吸気用
の送風機９で排出される。

ところで、このように構成された半導体熱処理装置で半
導体ウェーハを熱処理するときには、あらかじめ実稼動
に入る前に各種のウェーハの各処理工程毎の最適条件を
第１図で示す一つのユニットでモデルとして求める。

すなわち、今、ある処理工程のＲ適条件を求めるときに
は、例えば排気ダクト８に対して最上流のユニットの反
応管のガス導入口１ａから供給される所定の種別のガス
の供給聞、温度と図示しないユニット室内の温度や排気
調節弁１２の開度などを試行錯誤で探し出す。そして、
この作業中では残るユニットも同一条件で追従させガス
も流しながら行う。

次に、残るユニットのうち、次の下流に接続された第２
のユニットについて先の条件と同一条件で運転しく注；
このとき、先のユニットは先に決った最適条件で運転し
、又、残る下流のユニットも第２のユニットと追従させ
ながら行う。）排気調節弁１２だけを調節して絞り角度
を決める。

以下、同様にして、残るユニットの排気調節弁１２も順
に絞って（注：排気ダクト８の下流側の圧力が低い側に
接続されているため、絞る方向となる。）、その間角度
を排気調節弁制御装置１７を介して本処理制御装置１８
に各最適量角度を入力する。

そして、実稼動時には、本処理制ｍ装置１８にあらかじ
め入力された各処理工程別に各排気調節弁を駆動し位置
決めする。

この結果、排気調節弁１２の角度以外の条件は排気ダク
ト８に接続される排気管７の位置に無関係に一定にでき
るので、簡単な構成で半導体ウェー八を均一に処理する
ことができる。

なお、上記実施例では反応管１は横に設けられた例で説
明したが、縦形のものにも全く同様に適用することがで
きる。

更に、本処理制御装置１８は、全ユニット共通のものに
してもよい。

第２図は、本発明の半導体熱処理装置の他の実施例を示
す。

第２図においては、第１図の排気調節弁制御装置１７は
、本処理制御装置１８に含まれており、ポテンショメー
タ１０の出力信号は、直接本処理制御装置１８に入力さ
れ、実稼動時には直接に排気調節弁１２を駆動し制御す
る。

この場合は、設置面積の縮少化が要請されるこの装置に
、マイクロコンピュータを採用するときには、より実際
的となる利点がある。

（発明の効果〕以上、本発明によれば、一端に排気用の送風機が接続さ
れた共通の排気ダクトに、間隔をおいて槽数の排気管が
それぞれ排気調節弁を介して接続され、各排気管にそれ
ぞれ反応管が接続された半導体熱処理装置において、各
排気調節弁に内部の弁の角度を検出しその検出信号を出
力する角度検出器を設け、あらかじめ最適角度に調節さ
れた排気調節弁の角度の情報が入力され、この情報で各
排気調節弁を駆動・制御する制御装置を設けたので、簡
単な構成で均一に半導体ウェー八を熱処理することので
きる半導体熱処理装置を１ｑることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体熱処理装置の一実施例を示す部
分断面図、第２図は本発明の半導体熱処理装置の他の実
施例を示す部分断面図、第３図は従来の半導体熱処理装
置の一例を示す図、第４図は第３図の要部を示す部分断
面図でおる。１・・・反応管　　　　　７・・・排気管８・・・共通
の排気ダクト１０・・・角度検出器としてのポテンショメータ１１・
・・排気調節弁　　　１２・・・本処理制御装置１３・
・・排気調節弁制ｖｉｊＪ装置（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）第１図

Claims

【特許請求の範囲】片端に排気口が設けられた共通の排気ダクトの長手方向
に複数の排気管が間隔をおいて接続され、この排気管に
排気調節弁を介してガスの供給条件と加熱条件が同一の
反応管がそれぞれ接続された半導体熱処理装置において
、前記排気調節弁にそれぞれ設けられた開閉角度検出器と
、前記複数の排気調節弁毎に工程別の最適角度があらか
じめ入力され前記排気調節弁を駆動・制御する制御装置
を設けたことを特徴とする半導体熱処理装置。