JPH0521875Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は熱処理装置に関し、特に半導体ウエハ
を熱処理するために用いる熱処理装置に関する。

〔考案の概要〕

本考案は半導体ウエハを熱処理するヒーター部
と、上記ウエハを載置する載置手段とを備える熱
処理装置において、上記ヒータ部は複数のピン穴
が形成されたもので、上記載置手段は所望の熱処
理温度分布を得る位置で上記ピン穴の任意の位置
の穴を複数選定して配置するものでありかつ各別
体で差し換え自在のピンであるように構成するこ
とによつて、ウエハを該ピンにより支持させるこ
とでヒーター表面とウエハとの直接の接触を避け
得るようにし、かつ各ピンを任意に交換すること
により常に清浄なピンにウエハが支持されるよう
にでき、更にピン穴の所望位置にピンを差し込む
ことにより任意の位置でウエハがピンに接触でき
るようにして該ウエハの位置ずれをも有効に防止
し、かつピンの差し込み位置によつて温度分布の
改善をも可能ならしめるようにしたものである。

〔従来の技術〕

半導体ウエハをヒータにより熱処理する装置と
して、従来より第１０図ａ，ｂ，ｃに示すような
装置が知られている。第１０図ａの例は、ヒータ
部２に真空穴２ａを設け、ヒータ部２の上面に載
置した半導体ウエハ１を該真空穴２ａにより吸引
して半導体ウエハをヒータ部２に密着させるもの
である。しかしこの例であると、ヒータ部２への
半導体ウエハ１の密着性はある程度確保される
が、薄いウエハの場合ひび割れ（クラツク）が生
ずることがある。また、ヒータ部２上に半導体ウ
エハ１全面が載るので、ダスト付着を防止するの
が著しく困難である。

第１０図ｂの例は、ヒータ部２に半導体ウエハ
１に対応した形状の凹部と、更にそれより小さな
凹部を設けて座ぐり２ｂとし、ウエハ１を該ヒー
タ部２の凹部の縁辺部２ｃで支持するものであ
る。しかしこの例も、ウエハ１を支持する該縁辺
部２ｃが常に清浄とは限らず、むしろこの部分の
もたらすダストを防止するのが困難である。また
どうしてもウエハ内で温度の不均一が生じてしま
う。第１０図ｃの例は、ヒータ部２に突起２ｄを
形成し、この突起２ｄに半導体ウエハ１を載置す
るものである。この例にあつても、該突起２ｄに
よりダストが付着することが避けられず、またウ
エハ内の温度は不均一で、処理ムラが生じ得る。
かつ第１０図ａの如き真空保持のような手段を用
いない第１０図ｂ，ｃの技術にあつては、ウエハ
１の位置ずれが生ずることがあつた。

また、特開昭57−49248号公報には、真空吸引
方式の基板加熱保持装置であつて、加熱台及びこ
れを支持するステージに貫通孔が基板拘持面の中
心から対称な少なくとも３ケ所以上設けられ、該
貫通孔には、高さ方向に突き出すことができる摺
動自在でかつ基部が一体化された基板支持桿が配
設され、該支持桿の先端で被処理基板を担持し、
該被処理基板を基板加熱台の基板拘持面から所望
の距離を隔てた位置で基板拘持面とほぼ平行に保
持し得るようにした構造が開示されている。

しかしこの従来構造は、基板を支持する支持桿
が一体構造であるため、該支持桿の一つの支持点
が汚染されると支持桿全体を交換しないとダスト
防止を達成できず、不便である。かつ、一体構造
であるので、温度分布が不均一であつても、この
支持構造で温度分布を改善することはできない。
また、基板の任意位置での支持も不可能である。
位置ずれがあつても、それを修正するのは困難で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如く、従来技術にあつては、半導体ウエ
ハにダストが付着するという問題、位置ずれが生
じてしまうという問題、ウエハ内の温度が不均一
になつてしまうという問題があつたものである。

本発明は、上記のような従来例の問題点を解決
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本考案において
は、半導体ウエハを熱処理するヒータ部と、上記
ウエハを載置する載置手段とを備える熱処理装置
において、上記ヒータ部は複数のピン穴が形成さ
れ、上記載置手段は所望の熱処理温度分布を得る
位置で上記ピン穴の任意の位置の穴を複数選定し
て配置する構成とするとともに、該載置手段はそ
れぞれ別体であり、かつ差し換え自在のピンとし
たことを特徴とする構成にする。

この構成を、後記詳述する本考案の一実施例を
示す第１図及び第２図を用いて説明すると、次の
とおりである。この実施例におけるヒータ部２は
第１図にその表面を示すとおりであるが、このヒ
ータ部２には複数のピン穴３が形成されていて、
このピン穴３にピン４が所望の熱処理温度分布を
得る位置で任意に差し込まれて、第２図に示す如
くなつており、このピン４がウエハを載置する載
置手段になつている。各ピン４は各々別体であ
り、かつ差し換え自在であるので、任意位置での
選択配置が可能なばかりでなく、各々について個
別に交換や高さ設定などを行うことができる。

〔作用〕

本考案は上記構成であるので、ヒーター部２の
表面とウエハ１とを直接全面接触させず、ピン４
をウエハ載置手段とするので、ダスト付着を防止
できる。かつピン４は各々別体でありかつ差しか
えが自由なので、汚れたら各個別に清浄処理を施
したものと差しかえることで、常に清浄な状態の
ピンを容易に差しかえて使用でき、これによりダ
スト付着を一層確実にかつ簡便に防止できる。

また本考案によれば、ウエハ１の位置ずれを有
効に防止できる。ピン４は個別に任意の位置に差
し込んで配置できるので、ウエハ１の位置ずれを
最も防止し得る場所に設定可能だからである。

またピン穴３は複数形成されているので、所望
の熱処理温度を得る任意の位置を選定してピン４
を差し込むことで、該ピン配置により温度分布の
改善を達成することができる。

即ち本考案によれば、所望位置にピン穴３をあ
けておくことで、更にその任意位置にピン４を入
れて、ウエハ１に対して任意の接触位置を設定で
きるものである。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例について説明する。本例
のヒータ部２の上面は第１図に示すとおりであ
り、図中２１は処理すべき半導体ウエハ１に対応
した形状（円形）のウエハ処理部である。２２
は、ウエハ１をワイヤコンベアなどの線状搬送手
段で搬送する場合の、該搬送手段を収容する溝で
ある（後述）。このヒータ部２には、第１図図示
の如き複数のピン穴３が形成されている。ピン穴
３にピン４を差し込んだ状態の側面は第２図に示
すとおりであるが、この図は模式的にピン穴３及
びピン４を３本のみ図示してある。このピン４を
載置手段として、この上にウエハ１が載置され
る。本例のピン４は詳しくは第３図に示すとおり
であり、このピン４は第３図ａに上面を示すよう
な円板状の頭部４１を有するとともに、第３図ｂ
の如く該頭部４１と、脚部４２とから成つてい
る。頭部４１に半導体ウエハ１が載置されること
になるのであり、頭部４１は例えば直径2.5mmで
形成でき、この場合頭部４１の厚み（例えば0.1
mm）と脚部４２の長さとを合わせた全長を５mm、
脚部４２の直径を1.3mmとして形成できる。一方、
ヒータ部２のピン穴３は第４図に詳しく示すとお
りであつて、上記のようなピン４を用いる場合、
穴径1.5mm、深さ６mmとすることができる。本例
ではピン４はステンレスを材料としているが、そ
の他適宜のものを用い得る。

ピン４としては、例えば第５図に示す如きもの
も使用できる。これは第３図の例の頭部（厚み
0.1mm）の上に厚さ0.2mm程度の円錐形の部分を更
に付して得られる如き頭部４１′を有する形状の
もので、このピンであるとウエハ１を点接触によ
り支持することができる。これによれば、例えば
ダスト付着を更に有効に防止できる。

ピン穴３の配置は任意であり、また該ピン穴３
にどのようにピン４を差し入れて配置するかも任
意である。

例えば第１図のピン穴３の配置例は、ピン穴３
をほぼ円周に沿つて配置したものであり、互いに
同心円を有す円周上にピン穴３が位置する如くな
つている。

ヒータ部２上のピン配置例としては、例えば第
６図の如くピン４を全体としてほぼ均一に配置し
てもよいし、第７図の如く搬送手段とするワイヤ
を収納する溝２２付近にピン４を配置するのでも
よい。ワイヤをウエハ搬送手段として用いる場合
には、この溝２２付近にが冷え易く、温度が下が
りがちなので、その近くにピン４を配置するよう
にすれば、全体としての温度分布を均一にでき
る。

線状搬送手段であるワイヤ５を用いて半導体ウ
エハ１の処理を行う場合には、ピン４を配置した
ヒータ部２の上面に例えば第８図の如く溝２２を
形成して、ワイヤ５にウエハ１を載せてウエハ１
をヒータ部２まで搬送し、これでワイヤ５を降下
させて溝２２内に収容することによりウエハ１を
ピン４上に載置させるようにすることができる。
熱処理後はワイヤ５を上昇させて再びこれにウエ
ハ１を搬送させて、次工程へ移るようにする。

例えば低温炉（330℃）と高温炉（445℃）でウ
エハを熱処理し、その後冷却する装置として本考
案を具体化する場合、第９図の如き搬送がなされ
ることになる。即ち第９図ａ（これは下面から見
た図である。）の如くワイヤ５にウエハ１を載置
する（ここでは、ウエハのパターン形成面がワイ
ヤ５と当接している。ウエハの切欠は搬送方向に
あわせた）。これをまず第９図ｂに示す低温炉５
１（330℃）で予備加熱する。次いで高温炉５２
（440℃）で加熱する。これにより、ウエハ１の裏
面が熱処理される。この例における処理はウエハ
裏面にオーミツクコンタクトを得るためメタライ
ゼーシヨン後に行う熱処理であり、フラツシユア
ロイと称される処理である、高温炉５２での加熱
の後、冷却部５３で冷却する。冷却はここでは自
然冷却とし、100℃程度まで冷却した。

ワイヤ５に搬送されたウエハ１の動きは第９図
ｃの如くである。即ち第９図ｃの破線６１の如き
動きでウエハ１が搬送され、破線６２でワイヤ５
が低温炉５１の溝に収まるとともに低温加熱が行
われ、次いで、破線６３でワイヤ５が上昇し、破
線６４で搬送を行い、同様に破線６５，６６の如
く高温炉５２での処理が行われる。次いで破線６
７で搬送され、破線６８，６９の如き動きで冷却
がなされ、破線７０で搬送されて爾後の工程へ入
る。

〔考案の効果〕

上述の如く本考案によれば、ピンをウエハ載置
手段とするのでダスト付着を防止でき、かつピン
は個別に差しかえ自在なので常に清浄な状態のピ
ンを使用でき、ダスト付着を一層確実に防止でき
る。例えば従来技術である、ヒータ部に直接ウエ
ハを載置する方式では150〜200個／1μm□以上の
付着がみられたが、上記本考案の実施例では例え
ばダスト付着数を５個以下／1μm□以上にまで抑
えることが可能で、大幅な減少を達成できた。ピ
ンは全くダストが付着していない状態で使用でき
るので、ウエハへのダスト付着量は著しく低減で
きるのである。

また、本考案によれば、ピンは個別に任意の位
置に差し込んで配置でき、ウエハの位置ずれを最
も防止し得る場所に設定可能であつて、ウエハの
位置ずれを有効に防止できる。

またピン穴は複数形成するので、任意に、かつ
個別にピンを差し込むことで、該ピン位置により
温度分布の改善を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の一実施例を示し、
第１図はヒータ部の上面図、第２図はヒータ部に
ウエハを載置した状態の側面図、第３図ａはピン
の上面図、第３図ｂはピンの側面図、第４図はピ
ン穴の側断面図である。第５図はピンの別例、第
６図及び第７図はそれぞれピン配置の別例を示
す。第８図は線状搬送手段（ワイヤ）を用いる場
合のヒータ部の例の斜視図、第９図は同じく搬送
状態を示す図である。第１０図は従来例を示す。 １……半導体ウエハ、２……ヒータ部、３……
ピン穴、４……ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 半導体ウエハを熱処理するヒータ部と、上記ウ
   エハを載置する載置手段とを備える熱処理装置に
   おいて、 上記ヒータ部は複数のピン穴が形成され、 上記載置手段は所望の熱処理温度分布を得る位
   置で上記ピン穴の任意の位置の穴を複数選定して
   配置する構成とするとともに、 該載置手段はそれぞれ別体であり、 かつ差し換え自在のピンとしたことを特徴とす
   る熱処理装置。