JPH04337630A - 半導体ウェハーの熱処理炉 - Google Patents
半導体ウェハーの熱処理炉Info
- Publication number
- JPH04337630A JPH04337630A JP13844591A JP13844591A JPH04337630A JP H04337630 A JPH04337630 A JP H04337630A JP 13844591 A JP13844591 A JP 13844591A JP 13844591 A JP13844591 A JP 13844591A JP H04337630 A JPH04337630 A JP H04337630A
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- Japan
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- furnace
- exhaust
- heat treatment
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 43
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 39
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 4
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工業におけ
る半導体ウェハーの熱処理に関し、特に、半導体ウェハ
ーの酸化、拡散工程に用いる半導体ウェハーの熱処理炉
に関する。
る半導体ウェハーの熱処理に関し、特に、半導体ウェハ
ーの酸化、拡散工程に用いる半導体ウェハーの熱処理炉
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体ウェハー３の熱処理炉の動
作を以下に図面を用いて説明する。図４に示すように従
来の半導体ウェハー３の熱処理炉は、半導体ウェハー（
以下、ウェハーとする）３をボート２に積載し、炉芯管
５内に挿入・取り出しを行う。炉芯管５内の温度制御は
、熱処理用ヒーター６近傍に設置された熱電対による閉
ループ制御が行われ、熱処理用ヒーター６への出力はゼ
ロクロス制御又は、位相制御を用いて熱処理用ヒーター
６に流れる電流を変えることで行う。
作を以下に図面を用いて説明する。図４に示すように従
来の半導体ウェハー３の熱処理炉は、半導体ウェハー（
以下、ウェハーとする）３をボート２に積載し、炉芯管
５内に挿入・取り出しを行う。炉芯管５内の温度制御は
、熱処理用ヒーター６近傍に設置された熱電対による閉
ループ制御が行われ、熱処理用ヒーター６への出力はゼ
ロクロス制御又は、位相制御を用いて熱処理用ヒーター
６に流れる電流を変えることで行う。
【０００３】熱処理炉内の炉芯管５は処理目的に応じた
雰囲気にガス供給装置４にて制御が行われる。通常、半
導体ウェハー３の入出炉時は不活性ガス雰囲気に炉芯管
５内を制御する。ウェハー３とボート２が所定の熱処理
位置まで移動完了後、ウェハー３の熱処理を行う。熱処
理の均一性、制御性を高めるため、及びウェハー３への
熱衝撃を低減するため、ウェハー３の入出炉時の温度を
ウェハー３熱処理温度よりも低い温度に設定し、炉外か
らウェハー３が熱処理位置に到達した後、炉内を昇温し
、ウェハー３の熱処理完了後、炉内を降温してウェハー
３の出炉を行う。炉内雰囲気は、熱処理用ヒーター６と
ガス供給装置４によって制御され、ガス導入管１８を通
して炉芯管５内に供給されたガスは、炉芯管５開口端付
近に取付けられた排気管１６を通して炉芯管５より排出
される。排気管１６は、単管で炉芯管５の長手方向に垂
直に取付けられている。また図中、８はボート台、９は
ライナー管、１１は石英バッファー板、１２はモーター
、１３はボールネジ、１４はガイドである。
雰囲気にガス供給装置４にて制御が行われる。通常、半
導体ウェハー３の入出炉時は不活性ガス雰囲気に炉芯管
５内を制御する。ウェハー３とボート２が所定の熱処理
位置まで移動完了後、ウェハー３の熱処理を行う。熱処
理の均一性、制御性を高めるため、及びウェハー３への
熱衝撃を低減するため、ウェハー３の入出炉時の温度を
ウェハー３熱処理温度よりも低い温度に設定し、炉外か
らウェハー３が熱処理位置に到達した後、炉内を昇温し
、ウェハー３の熱処理完了後、炉内を降温してウェハー
３の出炉を行う。炉内雰囲気は、熱処理用ヒーター６と
ガス供給装置４によって制御され、ガス導入管１８を通
して炉芯管５内に供給されたガスは、炉芯管５開口端付
近に取付けられた排気管１６を通して炉芯管５より排出
される。排気管１６は、単管で炉芯管５の長手方向に垂
直に取付けられている。また図中、８はボート台、９は
ライナー管、１１は石英バッファー板、１２はモーター
、１３はボールネジ、１４はガイドである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウェハ
ーの熱処理炉では、ウェハーの炉芯管内での熱処理にお
いて、排気管が炉芯管開口端側に１つ接続されているだ
けのため、炉芯管内部のガスの流れが炉芯管開口端側に
おいては、定常的な偏流が生じやすく、炉芯管開口端側
での酸化膜生成、不純物拡散等の熱処理の半導体ウェハ
ー面内均一性が炉芯管中央部における熱処理均一性が悪
かった。又、入出炉中・熱処理中の何れの場合でも、一
定の排気を行っているため、供給ガス量の変化、炉口の
開閉には対応しておらず、排気強度が不十分な状況、又
は強過ぎる状況が生じるという欠点があった。
ーの熱処理炉では、ウェハーの炉芯管内での熱処理にお
いて、排気管が炉芯管開口端側に１つ接続されているだ
けのため、炉芯管内部のガスの流れが炉芯管開口端側に
おいては、定常的な偏流が生じやすく、炉芯管開口端側
での酸化膜生成、不純物拡散等の熱処理の半導体ウェハ
ー面内均一性が炉芯管中央部における熱処理均一性が悪
かった。又、入出炉中・熱処理中の何れの場合でも、一
定の排気を行っているため、供給ガス量の変化、炉口の
開閉には対応しておらず、排気強度が不十分な状況、又
は強過ぎる状況が生じるという欠点があった。
【０００５】本発明の目的は前記課題を解決した半導体
ウェハーの熱処理炉を提供することにある。
ウェハーの熱処理炉を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係る半導体ウェハーの熱処理炉においては、
排気予備室と、開口部とを有し、炉芯管内で半導体ウェ
ハーの熱処理を行う熱処理炉であって、排気予備室は、
炉芯管の開口端側の外周部に沿って設けられ、かつ排気
管に接続されたものであり、開口部は、炉芯管の開口端
側の周方向に沿って設けられ、炉芯管と排気予備室との
間を連通接続するものであり、該開口部は、の開口面積
又は開口密度が前記排気管に対する開口位置の距離に応
じて変更されるものである。
、本発明に係る半導体ウェハーの熱処理炉においては、
排気予備室と、開口部とを有し、炉芯管内で半導体ウェ
ハーの熱処理を行う熱処理炉であって、排気予備室は、
炉芯管の開口端側の外周部に沿って設けられ、かつ排気
管に接続されたものであり、開口部は、炉芯管の開口端
側の周方向に沿って設けられ、炉芯管と排気予備室との
間を連通接続するものであり、該開口部は、の開口面積
又は開口密度が前記排気管に対する開口位置の距離に応
じて変更されるものである。
【０００７】
【作用】本発明のウェハーの熱処理炉では、ウェハーの
熱処理炉用炉芯管の開口端側の外周部に排気管と接続さ
れた排気予備室を設け、炉芯管の周囲より均一に排気し
得るように炉芯管と排気予備室との間に複数の開口を有
し、開口の開口面積が排気管との距離の増加に従い大き
くなっており、炉芯管から均一に排気を行うようにした
ものである。
熱処理炉用炉芯管の開口端側の外周部に排気管と接続さ
れた排気予備室を設け、炉芯管の周囲より均一に排気し
得るように炉芯管と排気予備室との間に複数の開口を有
し、開口の開口面積が排気管との距離の増加に従い大き
くなっており、炉芯管から均一に排気を行うようにした
ものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明する
。図１は、本発明の一実施例を示す断面図、図２（ａ）
は本発明に係る炉芯管を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ
）のＡ−Ａ線断面図、図３は本実施例の装置ブロック図
である。
。図１は、本発明の一実施例を示す断面図、図２（ａ）
は本発明に係る炉芯管を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ
）のＡ−Ａ線断面図、図３は本実施例の装置ブロック図
である。
【０００９】図において、本実施例は、半導体ウェハー
３を積載するボート２と、熱処理を行う雰囲気を制御す
るガス供給装置４と、半導体ウェハーの加熱源となる熱
処理用ヒーター６と、半導体ウェハーの熱処理が行われ
る炉芯管５と、半導体ウェハーを熱処理炉内へ搬送する
ボートローディング機構（ボート台８、モーター１２、
ボールネジ１３、ガイド１４）を有する半導体ウェハー
の熱処理炉であり、炉芯管５の開口端側の外周部に、排
気管１６と接続された排気予備室１を設け、炉芯管５と
排気予備室１とを連通接続する開口１ａ，１ａ…が複数
個存在し、その開口１ａ，１ａ…の開口面積（又は開口
密度）を排気管１６との距離に応じて変化させ、炉芯管
５周囲より均一に排気し得る排気構造とし、さらに排気
管１６に可変ダンパー１０、圧力センサー１７を具備し
たものである。また、９はライナー管、１１は石英バッ
ファー板、１８はガス導入管である。
３を積載するボート２と、熱処理を行う雰囲気を制御す
るガス供給装置４と、半導体ウェハーの加熱源となる熱
処理用ヒーター６と、半導体ウェハーの熱処理が行われ
る炉芯管５と、半導体ウェハーを熱処理炉内へ搬送する
ボートローディング機構（ボート台８、モーター１２、
ボールネジ１３、ガイド１４）を有する半導体ウェハー
の熱処理炉であり、炉芯管５の開口端側の外周部に、排
気管１６と接続された排気予備室１を設け、炉芯管５と
排気予備室１とを連通接続する開口１ａ，１ａ…が複数
個存在し、その開口１ａ，１ａ…の開口面積（又は開口
密度）を排気管１６との距離に応じて変化させ、炉芯管
５周囲より均一に排気し得る排気構造とし、さらに排気
管１６に可変ダンパー１０、圧力センサー１７を具備し
たものである。また、９はライナー管、１１は石英バッ
ファー板、１８はガス導入管である。
【００１０】実施例において、ウェハー３を積載したボ
ート２は、ボートローダーコントローラＣ２ に基いて
ボートローディング機構により、ウェハー３の熱処理位
置（通常は、ボート２とヒーター３の長手方向の中心が
一致する位置）に移動される。ガスコントローラＣ１
、熱処理炉コントローラＣ３ に基いて、入炉中は、ガ
ス供給装置４によって炉芯管５内が所定の入出炉雰囲気
に制御される。温度コントローラＣ４ に基いて、入炉
完了後、炉芯管５内を所定の熱処理雰囲気に置換し、ウ
ェハー３の熱処理を行う。所定の熱処理が完了した後、
ガス供給装置４により炉芯管５内を出炉雰囲気に置換し
、ウェハー３をボートローディング機構により、炉外に
移動される。入出炉中を除いてガス供給装置４から装置
内に供給されたガスは、炉芯管５から排気予備室１を通
過して排気管１６にて排気される。排気コントローラＣ
５ に基いて、入出炉時は、ガスの置換効率及び、空気
中の酸素の炉内巻き込みを低減するために、排気を強く
するが、熱処理時は、炉内の圧力に急激な変化を与えな
い供給されるガス流量に応じて排気強度を制御する。即
ち、排気圧を圧力センサー１７にてモニターし、熱処理
炉コントローラＣ３ にて設定された圧力と大きくズレ
ないように可変ダンパー１０にてダンパーの開度を調整
する。
ート２は、ボートローダーコントローラＣ２ に基いて
ボートローディング機構により、ウェハー３の熱処理位
置（通常は、ボート２とヒーター３の長手方向の中心が
一致する位置）に移動される。ガスコントローラＣ１
、熱処理炉コントローラＣ３ に基いて、入炉中は、ガ
ス供給装置４によって炉芯管５内が所定の入出炉雰囲気
に制御される。温度コントローラＣ４ に基いて、入炉
完了後、炉芯管５内を所定の熱処理雰囲気に置換し、ウ
ェハー３の熱処理を行う。所定の熱処理が完了した後、
ガス供給装置４により炉芯管５内を出炉雰囲気に置換し
、ウェハー３をボートローディング機構により、炉外に
移動される。入出炉中を除いてガス供給装置４から装置
内に供給されたガスは、炉芯管５から排気予備室１を通
過して排気管１６にて排気される。排気コントローラＣ
５ に基いて、入出炉時は、ガスの置換効率及び、空気
中の酸素の炉内巻き込みを低減するために、排気を強く
するが、熱処理時は、炉内の圧力に急激な変化を与えな
い供給されるガス流量に応じて排気強度を制御する。即
ち、排気圧を圧力センサー１７にてモニターし、熱処理
炉コントローラＣ３ にて設定された圧力と大きくズレ
ないように可変ダンパー１０にてダンパーの開度を調整
する。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウェハー
の熱処理炉の熱処理炉用炉芯管に石英管開口端側の外周
部に排気管と接続された排気予備室を設け、炉芯管と排
気予備室との開口が複数個存在し、該開口面積又は開口
密度が排気管との距離の増加に従い変化していること、
該排気強度を制御可能ですることにより、ウェハーの熱
処理炉における炉芯管開口部側のガスの流れを均一且つ
安定に保持することができ、ガスの流れの不均一による
ウェハーの酸化、拡散等の熱処理の面内バラツキを低減
できるという効果がある。
の熱処理炉の熱処理炉用炉芯管に石英管開口端側の外周
部に排気管と接続された排気予備室を設け、炉芯管と排
気予備室との開口が複数個存在し、該開口面積又は開口
密度が排気管との距離の増加に従い変化していること、
該排気強度を制御可能ですることにより、ウェハーの熱
処理炉における炉芯管開口部側のガスの流れを均一且つ
安定に保持することができ、ガスの流れの不均一による
ウェハーの酸化、拡散等の熱処理の面内バラツキを低減
できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図１の炉芯管を示す断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施例の装置ブロック図である。
【図４】従来のウェハー熱処理炉を示す断面図である。
１ 排気予備室
２ ボート
３ 半導体ウェハー
４ ガス供給装置
５ 炉芯管
６ 熱処理用ヒーター
８ ボート台
９ ライナー管
１０ 可変ダンパー
１１ 石英バッファー板
１２ モーター
１３ ボールネジ
１４ ガイド
１５ 均熱管
１６ 排気管
１７ 圧力センサー
１８ ガス導入管
Claims (1)
- 【請求項１】 排気予備室と、開口部とを有し、炉芯
管内で半導体ウェハーの熱処理を行う熱処理炉であって
、排気予備室は、炉芯管の開口端側の外周部に沿って設
けられ、かつ排気管に接続されたものであり、開口部は
、炉芯管の開口端側の周方向に沿って設けられ、炉芯管
と排気予備室との間を連通接続するものであり、該開口
部は、の開口面積又は開口密度が前記排気管に対する開
口位置の距離に応じて変更されるものであることを特徴
とする半導体ウェハーの熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13844591A JP3180369B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体ウェハーの熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13844591A JP3180369B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体ウェハーの熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337630A true JPH04337630A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3180369B2 JP3180369B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=15222171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13844591A Expired - Fee Related JP3180369B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 半導体ウェハーの熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180369B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100779236B1 (ko) * | 2006-05-30 | 2007-11-23 | 세메스 주식회사 | 베이크 장치 |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP13844591A patent/JP3180369B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100779236B1 (ko) * | 2006-05-30 | 2007-11-23 | 세메스 주식회사 | 베이크 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3180369B2 (ja) | 2001-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |