JPS6173322A - 熱処理炉 - Google Patents
熱処理炉Info
- Publication number
- JPS6173322A JPS6173322A JP59195169A JP19516984A JPS6173322A JP S6173322 A JPS6173322 A JP S6173322A JP 59195169 A JP59195169 A JP 59195169A JP 19516984 A JP19516984 A JP 19516984A JP S6173322 A JPS6173322 A JP S6173322A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fork
- temperature
- heater
- furnace
- quartz tube
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は主として高温熱処理工程に用いられる熱処理炉
に関し、特ζこウェハをソフトランデインクａｔのソフ
トランデインク用フォークにより出入する熱処理炉に係
わる。
に関し、特ζこウェハをソフトランデインクａｔのソフ
トランデインク用フォークにより出入する熱処理炉に係
わる。
従来、熱処理炉としては第２図に示すものが知られてい
る。
る。
図中のＩは、周囲に発熱体２が設けられた石英管である
。この石英管１内瘉こは、ソフトランデインク装置（図
示せず）の石英夷のソフトランデインク用フォーク（以
下、フォークと称す）３が設けられている。このフォー
ク３の先端ｌこは、例えば複数のシリコンウェハ４・・
・を［設シた石英ボート５が取り付けられている。前記
発熱体２１こは、温度制御表ｆｔ ６が設けられている
。
。この石英管１内瘉こは、ソフトランデインク装置（図
示せず）の石英夷のソフトランデインク用フォーク（以
下、フォークと称す）３が設けられている。このフォー
ク３の先端ｌこは、例えば複数のシリコンウェハ４・・
・を［設シた石英ボート５が取り付けられている。前記
発熱体２１こは、温度制御表ｆｔ ６が設けられている
。
こうした構造の熱処理炉において、炉内温度の調節は温
度制御装置６をこより発熱体２の外部の温度を測定し、
炉内温（が一定となるように行なっている。また、ウェ
ーハ４・・・を炉内に挿入する際、フォーク３により熱
世失が生じて炉内温度が変化するため、これを回避する
ため（こフォーク３の挿入をゆっくりした速度で行なっ
ている。
度制御装置６をこより発熱体２の外部の温度を測定し、
炉内温（が一定となるように行なっている。また、ウェ
ーハ４・・・を炉内に挿入する際、フォーク３により熱
世失が生じて炉内温度が変化するため、これを回避する
ため（こフォーク３の挿入をゆっくりした速度で行なっ
ている。
しかしながら、従来の熱処理炉においては、ウェハ４・
・・を炉内ｌこ挿入する際、ウェハ４・・・及びフォー
ク３が炉内温度（こ比べて低温のため、熱損失が起こっ
て炉内の温度が低下する。そして、炉はこの温度を設定
温度に保つため昇温状態となる。その結果、ウェハ４・
・・の温度は設定温度より通常高くなる、いわゆるオー
バーシュートが生ずる。即ち、一般にウェハとフォーク
３の熱容量が大きい程、挿入の際の熱損失が大きく、オ
ーバーシュートが大きくなる。しかるに、従来の熱処理
炉では、発熱体２の外部の温度を測定しているため、こ
の問題を防ぐことができない。
・・を炉内ｌこ挿入する際、ウェハ４・・・及びフォー
ク３が炉内温度（こ比べて低温のため、熱損失が起こっ
て炉内の温度が低下する。そして、炉はこの温度を設定
温度に保つため昇温状態となる。その結果、ウェハ４・
・・の温度は設定温度より通常高くなる、いわゆるオー
バーシュートが生ずる。即ち、一般にウェハとフォーク
３の熱容量が大きい程、挿入の際の熱損失が大きく、オ
ーバーシュートが大きくなる。しかるに、従来の熱処理
炉では、発熱体２の外部の温度を測定しているため、こ
の問題を防ぐことができない。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情（こ鑑みてなされたもので、−ｒ−パ
ーシュートを抑制してロット内での製品の均一性を向上
し得る熱処理炉を提供することを目的とする。
ーシュートを抑制してロット内での製品の均一性を向上
し得る熱処理炉を提供することを目的とする。
本発明は、ウェハを植設したボートを保持する保持具に
ヒータを設けることをこまって、ウェハを炉内（こ挿入
する靜のウェハのオーパージコートを抑制し、ロフト内
での製品の均一性を向上することを骨子とするものであ
る。
ヒータを設けることをこまって、ウェハを炉内（こ挿入
する靜のウェハのオーパージコートを抑制し、ロフト内
での製品の均一性を向上することを骨子とするものであ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。
図中の１１は、周囲に発熱体Ｉ２が設けられた石英管で
ある。この石英管ＩＩ内には、ソフトランデインク装置
（図示せず）の石英製のソフトランデインク用フォーク
（以下、フォークと称す）Ｉ３が設けられている。この
フォーク１３はフォーク本体１３ａと先端部１３ｂから
なり、フォーク本体１３ａにはフォーク部ヒータ１４が
設けられている。前記先端部１３ｂ（こは、複数のシリ
コンウェハＩ５・・・を植設した石英ボート１６が取り
付けられている。前記発熱体２の上方には、これの外部
の温度を測定する温度制御装置Ｉ７が設けられている。
ある。この石英管ＩＩ内には、ソフトランデインク装置
（図示せず）の石英製のソフトランデインク用フォーク
（以下、フォークと称す）Ｉ３が設けられている。この
フォーク１３はフォーク本体１３ａと先端部１３ｂから
なり、フォーク本体１３ａにはフォーク部ヒータ１４が
設けられている。前記先端部１３ｂ（こは、複数のシリ
コンウェハＩ５・・・を植設した石英ボート１６が取り
付けられている。前記発熱体２の上方には、これの外部
の温度を測定する温度制御装置Ｉ７が設けられている。
こうした構造の熱処理炉において、熱処理温度は１００
０°Ｃｔこ設定し、ウェハ１６・・・の挿入時及び引出
し時ζこおいてはフォークＩ３内のフォーク部ヒータＩ
４を８００″Ｃ以下の温度で加熱して酸化工程を行なっ
た。
０°Ｃｔこ設定し、ウェハ１６・・・の挿入時及び引出
し時ζこおいてはフォークＩ３内のフォーク部ヒータＩ
４を８００″Ｃ以下の温度で加熱して酸化工程を行なっ
た。
しかして、本発明によれば、保持具として石英製のソフ
トランデインク用フォークＩ３を用い、このフォーク１
３のフォーク本体１３ａにフォニク部ヒータＩ４を設け
た構造となっているため、オーバーシュートを抑制して
熱損失を少ｔくできる。従って、炉内温度を定電状態に
保てるため、ウェハＩ５・・・の温度制御を正確（こ行
なうことができる。事実、８５０°Ｃ以上の高温でウェ
ハの酸化工程を行ない、設定炉温度とオーバシュートと
の関係を調べたところ、第３１に示す特性図が得られた
。ここで、オーバーシュートは、ウェハの実際の温度か
ら設定炉温値を差し引いた値である。同図において、（
イ）は従来炉の場合を、仲）は本発明（こ係る炉の場合
を夫々示す。同図より、本発明の炉（こよるオーバーシ
ュートが従来と比べ著しく小さいことが明らかである。
トランデインク用フォークＩ３を用い、このフォーク１
３のフォーク本体１３ａにフォニク部ヒータＩ４を設け
た構造となっているため、オーバーシュートを抑制して
熱損失を少ｔくできる。従って、炉内温度を定電状態に
保てるため、ウェハＩ５・・・の温度制御を正確（こ行
なうことができる。事実、８５０°Ｃ以上の高温でウェ
ハの酸化工程を行ない、設定炉温度とオーバシュートと
の関係を調べたところ、第３１に示す特性図が得られた
。ここで、オーバーシュートは、ウェハの実際の温度か
ら設定炉温値を差し引いた値である。同図において、（
イ）は従来炉の場合を、仲）は本発明（こ係る炉の場合
を夫々示す。同図より、本発明の炉（こよるオーバーシ
ュートが従来と比べ著しく小さいことが明らかである。
γｊお、フォーク部ヒータＩ４の温度を熱処理温度と同
じ温度とするとオーバーシュートを最小とすることがで
きるが、例えば熱処理温度に対して１０％（例えば１０
００°Ｃの熱処理において１００°Ｃのフォーク温度）
のフォーク温度でも従来と比べ大きな効果を収めること
ができる。
じ温度とするとオーバーシュートを最小とすることがで
きるが、例えば熱処理温度に対して１０％（例えば１０
００°Ｃの熱処理において１００°Ｃのフォーク温度）
のフォーク温度でも従来と比べ大きな効果を収めること
ができる。
また、オーバーシュートは高温時に起るので、従来、炉
温設定値より決定された挿入速度でウェハを炉同に挿入
するとオーバーシュートにより炉温設定値以上の温度と
なり、シリコンウェハ等高温で降伏Ｌ５力の減少する材
料では高１易時のオーバーシュートのため塑性変形が発
生する。
温設定値より決定された挿入速度でウェハを炉同に挿入
するとオーバーシュートにより炉温設定値以上の温度と
なり、シリコンウェハ等高温で降伏Ｌ５力の減少する材
料では高１易時のオーバーシュートのため塑性変形が発
生する。
これに対し、本発明によれば、炉温設定値（こより決定
された挿入速度に対し正確ｆｊウェハ温度を制御できる
ので、塑性変形を防ぐことができる。
された挿入速度に対し正確ｆｊウェハ温度を制御できる
ので、塑性変形を防ぐことができる。
更に、フォークＩ３の挿入時にフォークＩ３（こよる熱
損失がないため、炉内は広い領域にゎたって均一１よ温
度となり、ロフト内での製品が非常に均一となった。第
４図にシリコンウェハの酸化におけるロット内の酸化膜
厚のバラツキを示す。図中のピ）は従来炉の場合を、（
ロ）は本発明の場合を夫々示す。
損失がないため、炉内は広い領域にゎたって均一１よ温
度となり、ロフト内での製品が非常に均一となった。第
４図にシリコンウェハの酸化におけるロット内の酸化膜
厚のバラツキを示す。図中のピ）は従来炉の場合を、（
ロ）は本発明の場合を夫々示す。
１ｊお、上記実施例では、フォーク本体（こフォーク都
ヒータを設けた場合について述べたが、これに限ら１ｊ
い。例えば、ウェハの熱容量が大きくオーバーシュート
が大きい場合は、第１図（こ示す如くフォーク１３の先
一端部１３ｂ＋こホード部ヒータ２Ｉを設けて前記フォ
ーク部ヒータＩ４と併用してもよい。このような構成に
すれば、ウェハを予熱した状態で炉内に挿入できるので
熱損失も一層小さく、オーバーシュートラ防ぐことがで
きる。
ヒータを設けた場合について述べたが、これに限ら１ｊ
い。例えば、ウェハの熱容量が大きくオーバーシュート
が大きい場合は、第１図（こ示す如くフォーク１３の先
一端部１３ｂ＋こホード部ヒータ２Ｉを設けて前記フォ
ーク部ヒータＩ４と併用してもよい。このような構成に
すれば、ウェハを予熱した状態で炉内に挿入できるので
熱損失も一層小さく、オーバーシュートラ防ぐことがで
きる。
また、上記実施例では、保持具として石英管（こ接触さ
せずに出入するソフトランデイン用フォークを用いた場
合について述べたが、これに限らない。例えば、ボート
を載置するプレート部と、このプレート部を石英管から
出入する引き出し棒とからＣる構成される保持具でもよ
（ハ。
せずに出入するソフトランデイン用フォークを用いた場
合について述べたが、これに限らない。例えば、ボート
を載置するプレート部と、このプレート部を石英管から
出入する引き出し棒とからＣる構成される保持具でもよ
（ハ。
この際、プレート部内にヒータを取り付ける。
上記実施例で（ま、ウニハス〕≦シリコンからｐる場合
（こついて述べたか、これに限定されるものではＰい。
（こついて述べたか、これに限定されるものではＰい。
以上詳述した如く本発明によれば、オーバーシー−トを
仰制でき、もって塑性変形や酸化膜厚のバラツキ等を防
止してロフト内での製品の均一性を向上し得る熱処理炉
を提供できる。
仰制でき、もって塑性変形や酸化膜厚のバラツキ等を防
止してロフト内での製品の均一性を向上し得る熱処理炉
を提供できる。
鷹１囚（ま本発明の一夷楕例（こ係る熱処理炉の析面図
、第２図は従来の熱処理炉の析面図、第３図は従来及び
本発明の熱処理炉のオーバーシュート特性崗、第４図は
σを来及び本発明の鴻融埋炉ボート上つェハ位誼（こよ
る鹸化漠のバラツキを示す特性囚である。 ！！・・・石英管、Ｉ２・・・発熱体、１３・・・ノッ
トランディング用フォーク、１３ａ・−・フォーク本体
、１３ｂ・・・先端部、１４．２１・・・ヒータ、１６
・・・石英ボート、１７・“・＠度制御装置。 出願人代理人 升理士 玲江武 彦 第１図 第２図
、第２図は従来の熱処理炉の析面図、第３図は従来及び
本発明の熱処理炉のオーバーシュート特性崗、第４図は
σを来及び本発明の鴻融埋炉ボート上つェハ位誼（こよ
る鹸化漠のバラツキを示す特性囚である。 ！！・・・石英管、Ｉ２・・・発熱体、１３・・・ノッ
トランディング用フォーク、１３ａ・−・フォーク本体
、１３ｂ・・・先端部、１４．２１・・・ヒータ、１６
・・・石英ボート、１７・“・＠度制御装置。 出願人代理人 升理士 玲江武 彦 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）、石英管と、この石英管内に出入され、ウェハを
植設したボートを保持する保持具と、前記石英管の周囲
に設けられた発熱体と、この発熱体の温度を測定する温
度制御装置とを具備し、前記保持具にヒータを設けたこ
とを特徴とする熱処理炉。 - （２）、保持具が、石英管に接触させずに出入するソフ
トランデインク用フォークであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の熱処理炉。 - （３）、保持具が、ボートを載置するプレート部と、こ
のプレート部を石英管から出入する引き出し棒とから構
成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195169A JPS6173322A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195169A JPS6173322A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 熱処理炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173322A true JPS6173322A (ja) | 1986-04-15 |
Family
ID=16336581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195169A Pending JPS6173322A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322415A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Nec Kyushu Ltd | 半導体集積回路装置の製造装置 |
| JP2011253986A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 拡散炉用熱電対、温度測定方法、及び半導体装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53129964A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-13 | Hitachi Ltd | Method and device for inserting and taking out of heat treatment jig |
| JPS5585023A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Hitachi Ltd | Boat loader |
| JPS5748626B2 (ja) * | 1974-02-12 | 1982-10-16 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP59195169A patent/JPS6173322A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748626B2 (ja) * | 1974-02-12 | 1982-10-16 | ||
| JPS53129964A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-13 | Hitachi Ltd | Method and device for inserting and taking out of heat treatment jig |
| JPS5585023A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Hitachi Ltd | Boat loader |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322415A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Nec Kyushu Ltd | 半導体集積回路装置の製造装置 |
| JP2011253986A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 拡散炉用熱電対、温度測定方法、及び半導体装置の製造方法 |
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