JPS6233423A

JPS6233423A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JPS6233423A
Application number: JP17367785A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Okumura; 裕奥村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1987-02-13

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】（１）発明の属する技術分野本発明は半導体製造装置に係り、とくに均一な雰囲気の
得られる炉に関する。

（２）従来技術の説明半導体装置の製造において、不純物拡散工程、酸化工程
は主要な工程の一つであり、従来から熱拡散炉が広く用
いられている。

ような断面形状を持っている。すなわち、プロセスチュ
ーブ１は筐体（図示せず）内に水平になるように配置さ
れ、周辺からヒータ２によって加熱される。プロセスチ
ューブの一端はキャップ３で覆われ、他端からはジヨイ
ント４を介して不純物ガス等が導入される。ウェハ５は
石英ボート６上に例えばＺｏｏ枚位並べて配置され、不
純物層が熱拡散によって形成される。

熱拡散時に各ウェハの拡散層をなるべく均一にすルタメ
にはプロセスチューブ４内の温度分布、不純物分布がな
るべく均一であることが望ましい。

しかしながら、プロセスチューブの一端から不純物を導
入することから不純物濃度をプロセスチューブ４内で一
定に保つことは困難であυ、また温度に関してもプロセ
スチューブ４の端部からは熱発散が大きくなるので端部
の温度の傾きはがなｐ大＠なものとなる。したがって、
従来の熱拡散炉ではプロセスチューブ４の端部を除いた
部分のみでウェハの処理を行なうために、炉の全長が長
く大口径化にともなりて一層顕著になっている。

近年、これらの問題を解決する一つの方法として縦型炉
が提案されている。この縦型炉とは文字どお夛従来水平
に設置していたプロセスチューブを垂直に設置するもの
である。第２図はこの縦型炉の一例であって、各ウエノ
Ｓ５はその全周にわたって石英ボー）　１０によって水
平に保持され、石英ボート１０はアーム１１によってプ
ロセスチューブ７内を垂直に移動する。プロ七スチュー
ブ７内力ｔヒータ８で加熱されること及びジヨイント９
を介して不純物導入が行なわれることは従来と同様であ
る。しかし、この縦型炉のような構成としても大口径の
ウエノ・に対応してプロセスチューブが大口径化すると
、炉内での温度の傾きが大きくなってウェハの不純物分
布が一様にならない問題が依然として残る。

（３）発明の目的本発明の目的は、かかる従来の欠点を除去した、全長が
短かくてかつ炉内温度が均一な半導体装置出炉を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、炉内の不純物＃度が均一な半導体
装置出炉を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、炉内で処理するウェハに振
動を与えることがｌく、また炉内の石英パーティクルな
どによる汚染が実質的にない半導体装置出炉を提供する
ことにある。

（４）発明の特徴本発明の特徴は、プロセスチューブと、このプロセスチ
ューブの外周に設けられたヒータと、このプロセスチュ
ーブ内に配置するボートとを有する半導体製造装置にお
いて、プロセスチューブの内側表面に凹凸が設けられて
おジ、さらにこのプロセスチューブを回転させる駆動手
段が設けられている半導体製造装置にある。

すなわち、内側表面に凹凸のあるプロセスチューブを回
転させて、プロセスチューブ内のガスを攪拌してガス濃
度分布及び温度分布を平均化する半導体製造装置にある
。

（５）発明の効果本発明によれば、プロセスチューブを大口径化しても内
部のガス濃度分布、温度分布が平均化される。さらに凹
凸面のレンズ作用などによりてヒータからのふく射の不
均一性が生じたとしても回転によって炉内の各部分で平
均化されるため炉内の均熱部は十分広い範囲にわたる。

したがって小容積の炉で多数の大口径ウエノ・力を処理
出来る。

（６）実施例以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する
。

第３図は本発明の一実施例の熱拡散炉の断面図である。

半導体クエ／Ｓ（図示せず）は石英ボート１５内に載置
されており、炉への出し入れを１アーム１６によって行
なわれる。キャップ１４はアーム１６にとり付けられて
おり、キャップ１４はアーム１６カ′−最も上がった状
態であってもプロセスチューブ１２の端面とは最小で約
１ｍ＋はど離間するようにアームの位置が調整される。

これは、プロセスチューブ。

１２を回転させた時にキャップ１４と接触して石英ノく
る。プロセスチューブ１２はその上部にモータ機構がと
り付けられている。このモータ機構はコイル群２１とマ
グネット群艶から成るＤＣサーボモータでありて、周辺
に冷却機構（図示せず）を備えている以外は一般に市販
されているＤＣナーボモータと同一の構成で良い。この
モータは、プロセスチューブ１２を回転させる以外にこ
のモータの軸受によってプロセスチューブ１２を保持す
る機能をも有している。プロセスチューブ１２０回転数
はチューブ内面の凹凸の形状及び流すガスの種類（より
具体的にはガスの粘性など）によって決定されるが、本
実施例ではプロセスチューブ１２１７）内径２００簡、
凹凸の高低差２０籠のと＠　４　Ｑ〜２０　Ｑ　ｒ、ｐ
ｏｍ。

で十分な攪拌効果が得られた。なお、プロセスチューブ
１２を底面側から見たのが第４図で、突起部２３が内側
に設けられている。ジヨイント１７モプロセスチユーブ
１２側とガス導入口２２とが微細な間隔で離間するよう
に構成されている。したがってプロセスチューブ１２の
回転中にもこのジヨイント部詰、Ｌ℃ツ＋２−卆、カミ
、値へ貼るζか井手しンしり十かい。さらに、このジヨ
イント１７及びモータ機構を含む部分は防塵チャンバー
１８内に設置され、防塵チャンバー１８は排気ダクト１
９からの強制排気によって負圧に保たれているので、も
しジヨイント１７及びモータ機構からの塵が発生しても
これらは全て排気ダクト１９によって外部へ排出される
。なお、排気ダクト１９から排気されるガスはジヨイン
ト１７のすきまから供給されるようになっているので、
ガス導入口２２には常時微量のＮ素ガスを流しである。

これによって、プロセスチューブ内のガスが防塵チャン
バー１８へ逆流することを防止している。

本発明によれば、ウェハは静止したままで処理されるの
でウェハの欠けが発生しない。さらに、ＣＶＤなどの成
膜プロセスに応用した場合に振動がないので良質な膜が
高速で成形できる。

な２、本実施例は縦形炉に関する例であるが、他の形状
の半導体製造装置にも同様に適用できることはもちろん
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の横形熱拡散炉の断面図、第２図は従来の
縦形熱拡散炉の断面図、第３図は本発明の一実施例の縦
形熱拡散炉の断面図、第４図は第３図の縦形熱拡散炉の
プロセスチューブを底面から見た図である。なお図において、１・・・プロセスチューブ、２・・・
ヒータ、３・・・キャップ、４・・・ジヨイント、５・
・・ウェハ、６・・・石英ボート、７・・・プロセスチ
ューブ、８・・・ヒータ、９・・・ジヨイント、１０・
・・石英ボート、１１・・・アーム、１２・・・プロセ
スチューブ、１３・・・ヒータ、１４・・・キャップ、
１５・・・石英ボート、１６・・・アーム、１７・・・
ジヨイント、１８・・・防塵チャンバー、１９・・・排
気ダクト、加・・・マグネット群、２１・・・コイル群
、２２・・・ガス導入口、２３・・・突起部、である。特許出願人　東京エレクトロン株式会社第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

　プロセスチューブと、該プロセスチューブの外側に設
けられたヒータと、該プロセスチューブの内側に配置す
るボートとを有する半導体製造装置において、前記プロ
セスチューブの内表面に凹凸が設けられ、前記プロセス
チューブを回転方向に駆動する駆動部が設けられている
ことを特徴とする半導体製造装置。