JPS6337616A - 高温炉 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は半導体装置の製造プロセスで使用され、ＣＶＤ
工程や拡散工程などを行なうための高温炉に関するもの
である。

（従来技術） ＣＶＤ工程や拡散工程で使用される高温炉には大別して
縦型と横型がある。

縦型拡散炉の場合、チューブを垂直方向に設け、ボート
により保持されたウェハを水平方向になるようにしてチ
ューブ内に収容する。

縦型炉の場合、ウェハ内の均一性をよくするためにウェ
ハを回転させている。

しかし、縦型炉の場合にはウェハにその自重による反り
が生じたり、天井の高いクリーンルームが必要となった
り、ボートへのウェハの出し入れが困難であったり、ま
た、洗浄の際のチューブの交換が困難であるというさま
ざまな問題がある。

第５図に横型高温炉の典型的な例を示す。

チューブ２を水平方向に設け、その中にウェハ４をボー
ト６に並べて垂直方向になるようにおく。

ガスはチューブ２の端面から供給する。

この横型高温炉には、ウェハ４内の均一性を阻害するさ
まざまの要因がある。まず、ウェハ４にはファセットが
あり、さらにボート６が存在するため、チューブ２内の
条件はウェハ４の上下方向に対して対称的ではない。ま
た、ガス自体にも重量があるので、チューブ２の中を均
一に流すことは不可能である。このようにウェハ４に当
たるガスの均一性や温度の均一性が悪いという問題があ
る。

第６図には改良型の高温炉を示す。

チューブ２をアウターチューブとしてその中にインナー
チューブ８を設け、ウェハ４はボート６に保持してイン
ナーチューブ８内に収容する。インナーチューブ８は片
もちバリ１０で支えられ、プロセスの間中アウターチュ
ーブ２内に入れておく。

アウターチューブ２のガス供給口から供給されるガスは
、インナーチューブ８内を通るとともに、アウターチュ
ーブ２とインナーチューブ８の間も通って排気口から排
気されていく。

第６図の高温炉は、ボート６を引き出したとき、ウェハ
４が急激に冷却されないようにして、ウェハ４が反った
り、ウェハ４に結晶欠陥が生じたりするのを防止するた
めのものである。また、この高温炉の２次的な長所とし
ては、アウターチューブ２の洗浄サイクルを長くでき、
さらにチューブを二重管構造にすることによって外部か
らの汚染を防止できる長所がある。

しかし、このように二重管構造とした場合でも、ウェハ
４の面内における均一性の問題についてはなんら改良さ
れていない。

（目的） 本発明は高温炉を使用するＣＶＤや拡散などの工程にお
いて、ウェハ内において均一な１摸質、膜厚の薄膜や拡
散層を形成することのできる高温炉を提供することを目
的とするものである。

（摺成） 本発明の高温炉では、チューブを横型で、かつ、アウタ
ーチューブ中にインナーチューブを設けた二重構造とし
、ガスをアウターチューブからインナーチューブを通し
て供給するとともに、前記インナーチューブを中心軸の
周りに回転させる回転機構を設け、前記インナーチュー
ブ内にはウェハを、ウェハのほぼ全周にわたって保持す
るボートに入れて収容する。

以下、実施例について具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を表わす。

チューブは水平方向に設けられた二重の石英チューブ２
，８からなる。すなわち、アウターチューブ２の中にイ
ンナーチューブ８が設けられている。

インナーチューブ８の一端は回転機構を備えた片もちバ
リ１２によって保持されている。これによってインナー
チューブ８はチューブの中心軸の周りに回転することが
できる。

アウターチューブ２のガス供給口から供給されたガスは
インナーチューブ８内を通るとともに、インナーチュー
ブ８とアウターチューブ２の間を通って共に排出口から
排出されていく。

第２図により回転機構を具体的に説明する。

インナーチューブ８の一端が４個のローラ１４−１−１
４−４で保持され、これらのローラ１４−１〜１４−４
が回転することによりインナーチューブ８も回転する。

ローラ１４−１〜１４−４には回転駆動機構（図示略）
が設けられている。

インナーチューブ８内に収容されるウェハ４は、ウェハ
４をほぼその全周にわたって保持するボート１６に収容
されている。第３図にウェハが収容されている部分の拡
大図を示す。ボート１６は円筒を軸方向に沿って２つに
分割したような形状をしており、ボート１６の内面には
ウェハ４のほぼ全周を被うような形状のスリット１８が
設けられている。これらのスリット１８にあわせてウェ
ハ４を並べることによってウェハ４を固定することがで
きる。

インナーチューブ８の内面には突起２０が設けられてお
り、これらの突起２０により、ボート１６がインナーチ
ューブ８内でずれることを防止する。ボート１６はこの
例では２つの部材に分割されるので、ウェハ４の出し入
れが容易である。

ウェハ４を保持したボート１６を第１図のようにインナ
ーチューブ８内に収容し、インナーチューブ８を回転機
構により回転させると、ウェハ４はボート１６とともに
回転する。

また、第４図に示されるように、インナーチューブ８の
先端にはボート１６を出し入れするためのスリット２２
を設けておき、ウェハ４！！：収容したボート１６を治
具２４に載せてインナーチューブ８内に出し入れする。

スリット２２は治具２４を通す幅に設定されている。

（効果） 本発明ではチューブを横型の二重管構造とするとともに
、ウェハをそのほぼ全周にわたって保持するボートに入
れてインナーチューブに収容し、インナーチューブを回
転させることによってウェハも回転するようにしたので
、ウェハ表面の全面にわたって均一な特性の半導体素子
を得ることができるようになる。

また、これにより半導体素子の製造歩留まりを上げ、品
質の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
同実施例におけるインナーチューブの回転機横部分を示
す図であり、同図（Ａ）は概略正面図、同図（Ｂ）は概
略側面図である。第３図は同実施例におけるウェハ収容
部分を示す図であり、同図（Ａ）は同図（Ｂ）のＳ−Ｔ
線断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＸ−Ｙ線断面図で
ある。第４図は同実施例においてインナーチューブへの
ボートの出入れの動作を示す概略斜視図である。第５図
は従来の横型高温炉の典型的な例を示す概略断面図、第
６図は従来の改良型の横型高温炉を示す概略断面図であ
る。 ２・・・・・・アウターチューブ、 ４・・・・・・ウェハ、 ８・・・・・・インナーチューブ、 １４−１〜１４−４・・・・・・回転機構のローラ、１
６・・・・・・ボート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チューブを横型で、かつ、アウターチューブ中に
   インナーチューブを設けた二重構造とし、ガスをアウタ
   ーチューブからインナーチューブを通して供給するとと
   もに、前記インナーチューブを中心軸の周りに回転させ
   る回転機構を設け、前記インナーチューブ内にはウェハ
   を、ウェハのほぼ全周にわたって保持するボートに入れ
   て収容する高温炉。