JPS61152010A - 半導体ウエハの熱処理装置 - Google Patents
半導体ウエハの熱処理装置Info
- Publication number
- JPS61152010A JPS61152010A JP59272848A JP27284884A JPS61152010A JP S61152010 A JPS61152010 A JP S61152010A JP 59272848 A JP59272848 A JP 59272848A JP 27284884 A JP27284884 A JP 27284884A JP S61152010 A JPS61152010 A JP S61152010A
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- JP
- Japan
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- heater
- wafer
- temperature
- reaction tube
- heat
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P32/00—Diffusion of dopants within, into or out of wafers, substrates or parts of devices
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は１反応管内に配列された複数の半導体ウェハの
処理温度の均一化に好適な半導体ウェハの熱処理装置に
関するものである。
処理温度の均一化に好適な半導体ウェハの熱処理装置に
関するものである。
従来のこの種の装置は、第４図に示すように。
はぼ円筒状の反応管１と、その周囲に同軸的に設けられ
た熱処理用ヒータ２とで主構成をなし、複数の半導体ウ
ェハ３を反応管１一端側のウェハ出入口１ａから反応管
１内に管軸方向に配列して挿入し１反応管１他端側のガ
ス導入口１ｂから処理ガス（図示せず）を導入し、ヒー
タ２で熱処理するものであった。
た熱処理用ヒータ２とで主構成をなし、複数の半導体ウ
ェハ３を反応管１一端側のウェハ出入口１ａから反応管
１内に管軸方向に配列して挿入し１反応管１他端側のガ
ス導入口１ｂから処理ガス（図示せず）を導入し、ヒー
タ２で熱処理するものであった。
このような従来装置において、配列された複数のウェハ
３の管軸方向での処理温度の均一化のためには次のよう
な手段が採られていた。すなわち、前記ヒータ２を３分
割構成とし、そのうち１つを反応管１の管軸方向中央部
に主ヒータ２ａとして。
３の管軸方向での処理温度の均一化のためには次のよう
な手段が採られていた。すなわち、前記ヒータ２を３分
割構成とし、そのうち１つを反応管１の管軸方向中央部
に主ヒータ２ａとして。
残りの２つを主ヒータ２ａの両側に補正用ヒータ２ｂ、
２ｃとして各々配置する。そして、設定温度と主ヒータ
２ａ配置個所に対応する反応管１部分の測定温度とを比
較して主ヒータ２ａの発熱量を制御し、かつ上記測定温
度と補正用ヒータ２ｂ。
２ｃとして各々配置する。そして、設定温度と主ヒータ
２ａ配置個所に対応する反応管１部分の測定温度とを比
較して主ヒータ２ａの発熱量を制御し、かつ上記測定温
度と補正用ヒータ２ｂ。
２ｃ配装個所に対応する反応管１部分の測定温度とを比
較して補正用ヒータ２ｂ、２ｃの発熱量を制御すること
で反応管１内全体の温度制御を行い、反応管１の管軸方
向の温度分布を一様としてウェハ３の処理温度を均一化
するものであった。
較して補正用ヒータ２ｂ、２ｃの発熱量を制御すること
で反応管１内全体の温度制御を行い、反応管１の管軸方
向の温度分布を一様としてウェハ３の処理温度を均一化
するものであった。
ところでこの種の装置は、一般に、ヒータ２外周部及び
ガス導入口１ｂ側の端部には断熱材４が覆われているが
、ウェハ出入口１ａ側の端部にはウェハ出入口１ａを開
閉する通常、石英製の蓋体５があるだけで断熱材４では
覆われていない、このため特開昭５６−１５３７２８号
公報第２図に示すように、反応管１外面温度は１通常、
端部が中央部に比べて低い、これは、熱源（ヒータ２な
ど）が反応管１周囲に同軸的に設けられ、端面側（ウェ
ハ出入口１ａ及びガス導入口１ｂ側）には設けられてい
ないことによるが、これに伴って反応管１内の中央部に
あるウェハ３側から特に蓋体５側に向かう輻射伝熱によ
る熱損失（輻射損失）が生じる。
ガス導入口１ｂ側の端部には断熱材４が覆われているが
、ウェハ出入口１ａ側の端部にはウェハ出入口１ａを開
閉する通常、石英製の蓋体５があるだけで断熱材４では
覆われていない、このため特開昭５６−１５３７２８号
公報第２図に示すように、反応管１外面温度は１通常、
端部が中央部に比べて低い、これは、熱源（ヒータ２な
ど）が反応管１周囲に同軸的に設けられ、端面側（ウェ
ハ出入口１ａ及びガス導入口１ｂ側）には設けられてい
ないことによるが、これに伴って反応管１内の中央部に
あるウェハ３側から特に蓋体５側に向かう輻射伝熱によ
る熱損失（輻射損失）が生じる。
この輻射損失は反応管１内の温度均一化を阻害する大き
な要因であり、特に反応管１内に配列された複数のウェ
ハ３間の管軸方向の温度均一性を大きく左右させるもの
である。
な要因であり、特に反応管１内に配列された複数のウェ
ハ３間の管軸方向の温度均一性を大きく左右させるもの
である。
このため例えばウェハ３と蓋体５の間に輻射伝熱遮へい
板（２次放射体）を設け、上記輻射損失を少なくする方
法が考えられている（前掲特開昭５６−１５３７２８号
°公報参照）。
板（２次放射体）を設け、上記輻射損失を少なくする方
法が考えられている（前掲特開昭５６−１５３７２８号
°公報参照）。
しかしながら上述方法は、単に蓋体５側からの輻射伝熱
を遮へい板によって防ぐことのみ考慮したもので、ウェ
ハ３出人時の蓋体５開閉による反応管１の温度低下につ
いては考慮されておらず、従って未だ次のような問題点
があった。すなわち、ウェハ３を反応管１内に挿入する
ことにより一時的に反応管１の温度が低下する。第５図
は上述従−来装置におけるウェハ３の反応管１への挿入
開始後の反応管１の温度変化を中央部（線イで示す）と
ウェハ出入口ｌａ側（線口で示す）に分けて測定した結
果を示すグラフである。このグラフから明らかなように
、従来装置では、中央部温度に比べてウェハ出入口１ａ
側の温度が著しく低下しており、反応管１の管軸方向の
温度分布が著しく不均一で、また均一化のための温度回
復に長時間要し、さらにウェハ３面上での温度分布も不
均一になりやすいなどの問題点があった。
を遮へい板によって防ぐことのみ考慮したもので、ウェ
ハ３出人時の蓋体５開閉による反応管１の温度低下につ
いては考慮されておらず、従って未だ次のような問題点
があった。すなわち、ウェハ３を反応管１内に挿入する
ことにより一時的に反応管１の温度が低下する。第５図
は上述従−来装置におけるウェハ３の反応管１への挿入
開始後の反応管１の温度変化を中央部（線イで示す）と
ウェハ出入口ｌａ側（線口で示す）に分けて測定した結
果を示すグラフである。このグラフから明らかなように
、従来装置では、中央部温度に比べてウェハ出入口１ａ
側の温度が著しく低下しており、反応管１の管軸方向の
温度分布が著しく不均一で、また均一化のための温度回
復に長時間要し、さらにウェハ３面上での温度分布も不
均一になりやすいなどの問題点があった。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、ウェハ出入時での反応管の管軸方向温度分布の
不均一をより低減でき、かつ均一化が短時間で行え、さ
らにウェハ面上での温度分布もより簡単に均一化できる
半導体ウェハの熱処理装置を提供することを目的とする
。
もので、ウェハ出入時での反応管の管軸方向温度分布の
不均一をより低減でき、かつ均一化が短時間で行え、さ
らにウェハ面上での温度分布もより簡単に均一化できる
半導体ウェハの熱処理装置を提供することを目的とする
。
本発明装置は、より効果的に反応管の管軸方向の温度分
布を均一化するには上記ウェハ出入口側からも加熱する
のが有効であることに着目し、ウェハ出入口を開閉する
蓋体にヒータを設けたもので、このヒータを適宜制御し
、ウェハ処理温度を一層均一化するようにしたものであ
る。
布を均一化するには上記ウェハ出入口側からも加熱する
のが有効であることに着目し、ウェハ出入口を開閉する
蓋体にヒータを設けたもので、このヒータを適宜制御し
、ウェハ処理温度を一層均一化するようにしたものであ
る。
以下第１図〜第３図を参照して本発明の詳細な説明する
。第１図は本発明による半導体ウェハの熱処理装置の一
実施例の要部を示す側断面図で、図中１，１ａ及び３は
各々第４図と同様である。
。第１図は本発明による半導体ウェハの熱処理装置の一
実施例の要部を示す側断面図で、図中１，１ａ及び３は
各々第４図と同様である。
また、５も第４図と同様に蓋体を示すが、ここでは反応
管１内の熱処理雰囲気の汚染防止のための石英などから
なる外ケース５ａ内に、反応管１内方側から、均熱板５
ｂ、ウェハ出入口１ａ側加熱用ヒータ５Ｇ、熱遮へい板
５ｄ及び断熱材５ｅの順で配置してなる。この場合、上
記均熱板５ｂは、ヒータ５ｃによる蓋体５の反応管１内
方側端面（蓋体５内面）の温度を均一化するためのもの
で、高温に耐え、熱伝導率の高いアルミナや炭化けい素
などからなる。また熱遮へい板５ｄは、ヒータ５Ｇの熱
が反応管１外方に逃げるのを防ぐためのもので、断熱材
を用いてもよく、あるいは反射率の高い材料を用いて輻
射伝熱を遮断するようにしたものでもよい。
管１内の熱処理雰囲気の汚染防止のための石英などから
なる外ケース５ａ内に、反応管１内方側から、均熱板５
ｂ、ウェハ出入口１ａ側加熱用ヒータ５Ｇ、熱遮へい板
５ｄ及び断熱材５ｅの順で配置してなる。この場合、上
記均熱板５ｂは、ヒータ５ｃによる蓋体５の反応管１内
方側端面（蓋体５内面）の温度を均一化するためのもの
で、高温に耐え、熱伝導率の高いアルミナや炭化けい素
などからなる。また熱遮へい板５ｄは、ヒータ５Ｇの熱
が反応管１外方に逃げるのを防ぐためのもので、断熱材
を用いてもよく、あるいは反射率の高い材料を用いて輻
射伝熱を遮断するようにしたものでもよい。
６は、蓋体５部分の温度を測定する温度測定器である。
すなわち本発明装置は、蓋体５にウェハ出入口側加熱用
ヒータ５ｃを設け、これをウェハ３の出入時に、例えば
温度測定器６による測定温度により適宜通電制御し、反
応管１のウェハ出入口１ａ側の温度低下を極力抑え１反
応管１の管軸方向の温度分布の不均一をより低減し、ま
た均一化に要する時間を短縮するようにしたものである
。
ヒータ５ｃを設け、これをウェハ３の出入時に、例えば
温度測定器６による測定温度により適宜通電制御し、反
応管１のウェハ出入口１ａ側の温度低下を極力抑え１反
応管１の管軸方向の温度分布の不均一をより低減し、ま
た均一化に要する時間を短縮するようにしたものである
。
なお、前記蓋体５内面において、径方向に温度差をもた
せたいときには、均熱板５ｂを除去し、かつ上記ヒータ
５ｃを線材で形成して蓋体５内面と平行な面に配線し、
その配線路の相互間距離に、蓋体５の径方向について適
宜疎密を設ければよい。
せたいときには、均熱板５ｂを除去し、かつ上記ヒータ
５ｃを線材で形成して蓋体５内面と平行な面に配線し、
その配線路の相互間距離に、蓋体５の径方向について適
宜疎密を設ければよい。
例えば、第２図（ａ）、（ｃ）に示すようにヒータ５ｃ
配線路に疎密を設ければ、第２図（ｂ）。
配線路に疎密を設ければ、第２図（ｂ）。
（ｄ）に示すように蓋体５の半径方向に温度差をもたせ
ることができ、ウェハ３面上での温度分布の均一化調整
に有効である。この場合、ヒータ５ｃを分割構成しても
よい。
ることができ、ウェハ３面上での温度分布の均一化調整
に有効である。この場合、ヒータ５ｃを分割構成しても
よい。
次に上記ヒータ５Ｇの制御の具体例を第３図に基づき説
明する。第３図において、７は温度測定器、８はヒータ
発熱量制御器である。その他、第１図及び第４図と同一
符号は同−又は相当部分を示す、すなわち図示例では１
反応管１のウェハ出入口側補正用ヒータ２ｂ対応部分の
温度を測定する温度測定器７の出力と、蓋体５部分の温
度を測定する温度測定器６の出力とを制御器８に送り、
制御器８で比較演算してその演算結果によりヒータ５ｃ
の発熱量を決定し、その発熱量に応じてヒータ５Ｇに通
電するものである。この制御は、例えば図中Ａ、Ｂ、Ｃ
各位置の温度が等しくなるようにしてもよく、また、ウ
ェハ３面の温度分布がより均一化されるのに好適なＡ、
Ｂ、Ｃ各位置の温度分布が得られるようにしてもよい、
さらに、制御をより高精度に行うために、温度測定器６
゜７を各々複数個設けてもよい。
明する。第３図において、７は温度測定器、８はヒータ
発熱量制御器である。その他、第１図及び第４図と同一
符号は同−又は相当部分を示す、すなわち図示例では１
反応管１のウェハ出入口側補正用ヒータ２ｂ対応部分の
温度を測定する温度測定器７の出力と、蓋体５部分の温
度を測定する温度測定器６の出力とを制御器８に送り、
制御器８で比較演算してその演算結果によりヒータ５ｃ
の発熱量を決定し、その発熱量に応じてヒータ５Ｇに通
電するものである。この制御は、例えば図中Ａ、Ｂ、Ｃ
各位置の温度が等しくなるようにしてもよく、また、ウ
ェハ３面の温度分布がより均一化されるのに好適なＡ、
Ｂ、Ｃ各位置の温度分布が得られるようにしてもよい、
さらに、制御をより高精度に行うために、温度測定器６
゜７を各々複数個設けてもよい。
以上述べたように本発明によれば、ウェハ出入時での反
応管の管軸方向温度分布の不均一をより低減でき、かつ
均一化がが短時間で行え、さらにウェハ面上での温度分
布もより簡単に均一化できるなどの効果がある。
応管の管軸方向温度分布の不均一をより低減でき、かつ
均一化がが短時間で行え、さらにウェハ面上での温度分
布もより簡単に均一化できるなどの効果がある。
第１図は本発明による半導体ウェハの熱処理装置の一実
施例の要部を示す側断面図、第２図は第１図中のヒータ
の配線例と温度分布を示す図、第３図は本発明装置の他
の実施例を示す図、第４図は従来装置の側断面図、第５
図は同装置におけるウェハ挿入時の反応管温度変化を示
すグラフである。 １・・・反応管、１ａ・・・ウェハ出入口、１ｂ・・・
ガス導入口、２・・・熱処理用ヒータ、３・・・半導体
ウェハ、４・・・断熱材、５・・・蓋体、５ａ・・・外
ケース、５ｂ・・・均熱板、５ｃ・・・ウェハ出入口側
加熱用ヒータ、５ｄ・・・熟達へい板、５ｅ・・・断熱
材、６，７・・・温度ｌ良
Ｊ第 Ｚ 図 （′：Ｌ）（−ｔ） （Ｃ） （ｄ−）第 ３ 口 ど 不 ４ 口
施例の要部を示す側断面図、第２図は第１図中のヒータ
の配線例と温度分布を示す図、第３図は本発明装置の他
の実施例を示す図、第４図は従来装置の側断面図、第５
図は同装置におけるウェハ挿入時の反応管温度変化を示
すグラフである。 １・・・反応管、１ａ・・・ウェハ出入口、１ｂ・・・
ガス導入口、２・・・熱処理用ヒータ、３・・・半導体
ウェハ、４・・・断熱材、５・・・蓋体、５ａ・・・外
ケース、５ｂ・・・均熱板、５ｃ・・・ウェハ出入口側
加熱用ヒータ、５ｄ・・・熟達へい板、５ｅ・・・断熱
材、６，７・・・温度ｌ良
Ｊ第 Ｚ 図 （′：Ｌ）（−ｔ） （Ｃ） （ｄ−）第 ３ 口 ど 不 ４ 口
Claims (1)
- １、複数の半導体ウェハを反応管内の管軸方向に配列挿
入して反応管周囲の熱処理用ヒータにより一時に熱処理
する装置において、前記反応管の半導体ウェハ出入口を
開閉する蓋体にウェハ出入口側加熱用ヒータを設けたこ
とを特徴とする半導体ウェハの熱処理装置。２、前記ウ
ェハ出入口側加熱用ヒータは、その発熱量が、前記蓋体
部分での測定温度と、前記処理用ヒータが設けられた前
記反応管部分での測定温度との比較演算結果により制御
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272848A JPH0727874B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 半導体ウエハの熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272848A JPH0727874B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 半導体ウエハの熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152010A true JPS61152010A (ja) | 1986-07-10 |
| JPH0727874B2 JPH0727874B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=17519615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59272848A Expired - Lifetime JPH0727874B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 半導体ウエハの熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727874B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3028237U (ja) * | 1996-02-21 | 1996-08-30 | 株式会社丸善製作所 | 挟持具 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5179579A (ja) * | 1975-01-08 | 1976-07-10 | Hitachi Ltd | Kanetsuro |
| JPS5222477A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-19 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Sic-si type equalizing tube for manufacturing gas impermeable semi conductors |
| JPS57112011A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Heat treatment equipment for semiconductor wafer |
| JPS59143042U (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-25 | 富士通株式会社 | 熱処理炉 |
| JPS6095917A (ja) * | 1983-10-29 | 1985-05-29 | Gijutsu Joho Kenkyusho:Kk | 熱処理炉 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59272848A patent/JPH0727874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5179579A (ja) * | 1975-01-08 | 1976-07-10 | Hitachi Ltd | Kanetsuro |
| JPS5222477A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-19 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Sic-si type equalizing tube for manufacturing gas impermeable semi conductors |
| JPS57112011A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Heat treatment equipment for semiconductor wafer |
| JPS59143042U (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-25 | 富士通株式会社 | 熱処理炉 |
| JPS6095917A (ja) * | 1983-10-29 | 1985-05-29 | Gijutsu Joho Kenkyusho:Kk | 熱処理炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727874B2 (ja) | 1995-03-29 |
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