JP2002184711A - 半導体ウェハの熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスチューブ内の温度を均一になるよう
に制御して、ウェハの成膜処理や拡散処理において膜厚
のばらつきや拡散層の深さの不均一の発生を防止できる
半導体ウェハの熱処理装置を得る。 【解決手段】 半導体ウェハＷＦを収容し熱処理を行う
ための円筒状のプロセスチューブ４を取り囲むようにし
て配設された筒状のメインヒータ１３、メインヒータ１
３の外周側にメインヒータ１３と同軸に配設された円環
状の移動式ヒータ１７及び移動式ヒータ１７をプロセス
チューブ４の軸方向に駆動するとともにプロセスチュー
ブ４内の温度に応じてその駆動速度を変化させる駆動装
置１８を設けた。移動式ヒータ１７の移動速度をプロセ
スチューブ内の温度の低い部分では遅く、温度の高いと
ころでは速くして、プロセスチューブ４に収容された半
導体ウェハＷＦの温度が均一になるように加熱すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの低
圧化学的気相成長法による成膜や不純物の拡散処理など
に用いられる熱処理装置及び熱処理方法の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の集積度の高密度化や半導体
ウェハ（以下、ウェハという）の大口径化にともない、
ウェハの膜質の信頼性向上や膜厚の精度向上、不純物の
拡散層の深さの均一化等が一層必要とされるようになっ
ている。このためには、ウェハの成膜や不純物の拡散処
理を行う際に全てのウェハの温度が均一になるようにす
る必要がある。

【０００３】図９は、例えば特開平５−９０１８３号公
報に示された従来の半導体ウェハの熱処理装置としての
電気炉を示す構成図である。図９において、電気炉１
は、円筒状に形成された耐火断熱材２の内側に同じく円
筒状に形成されたヒータ３が配置されている。ヒータ３
の内側には、石英ガラスで製作された円筒状のプロセス
チューブ４が配置されている。

【０００４】そして、プロセスチューブ４の下方の開口
部から複数枚のウェハＷＦが載せられたボード５を支持
した支持台６が入れられる。ヒータ３は、図示しないが
電熱線が螺旋状に巻回された高温用の大電力ヒータと、
上記高温用の大電力ヒータの電熱線よりも細い径の電熱
線が上記高温用の大電力ヒータの電熱線の巻きピッチ間
に位置するように螺旋状に巻回された低温用の小電力ヒ
ータとを有する。

【０００５】そして、電気炉１内の温度は図示しない熱
電対によって検出され、炉内が低温状態にあるか高温状
態にあるかによって低温用の小電力ヒータあるいは高温
用の大電力ヒータを選択して、炉内温度が均一かつ一定
になるように制御する。すなわち、小電力ヒータは熱時
定数が小さいので炉内にウェハＷＦを入れるときには小
電力ヒータを制御して応答性の良い状態で炉内の温度を
均一かつ一定に保ち、ウェハＷＦを入れた後炉内の温度
を上昇させるときには高温用の大電力ヒータを制御して
高温時の温度制御を迅速に行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の電気炉は以上の
ように構成されているので、処理容器であるプロセスチ
ューブ４内の上下方向の温度分布が均一になるようにき
め細かく制御することができず、温度むらが生じるのを
防ぐことが困難であった。そして、この温度むらのため
にプロセスチューブ４内に入れられたウェハの成膜処理
や拡散処理において、膜厚のばらつきが発生したり拡散
層の深さが不均一になる等の問題があった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決し
て、処理容器内の温度を均一になるように制御でき、ウ
ェハの成膜処理や拡散処理において膜厚のばらつきや拡
散層の深さの不均一の発生を防止できる半導体ウェハの
熱処理装置及び熱処理方法を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る半導体ウェハの熱処理装置
は、半導体ウェハを収容し熱処理を行うための処理容
器、この処理容器を取り囲むようにして配設された主加
熱電熱材料体、主加熱電熱材料体の内側または外側に配
設された移動式補助加熱電熱材料体及び移動式補助加熱
電熱材料体を所定方向に駆動する駆動装置を備えたもの
である。移動式補助加熱電熱材料体の駆動速度を処理容
器内の温度の低い部分では遅く、温度の高い部分では速
くして、処理容器に収容された半導体ウェハの温度が均
一になるように加熱することができる。

【０００９】そして、請求項２に係る半導体ウェハの熱
処理装置は、半導体ウェハを収容し熱処理を行うための
処理容器、この処理容器を取り囲むようにして配設され
た主加熱電熱材料体、処理容器を取り囲むようにして配
設された複数の補助加熱個別電熱材料体及び補助加熱個
別電熱材料体に供給する電力を補助加熱個別電熱材料体
ごとに制御する温度制御装置を備えたものである。処理
容器内の温度の低い部分に対応する補助加熱個別電熱材
料体に供給する電力は大きく、温度の高い部分に対応す
る補助加熱個別電熱材料体に供給するヒータの電力は小
さくして、処理容器に収容された半導体ウェハの温度が
均一になるように加熱することができる。

【００１０】さらに、請求項３に係る半導体ウェハの熱
処理装置においては、補助加熱個別電熱材料体は、主加
熱電熱材料体の内側または外側に配設されたものである
ことを特徴とする。補助加熱個別電熱材料体を主加熱電
熱材料体の内側または外側のいずれに配設しても半導体
ウェハの温度が均一になるように加熱することができ
る。

【００１１】また、請求項４に係る半導体ウェハの熱処
理装置においては、主加熱電熱材料体は複数の主加熱電
熱材料体構成体を有し、補助加熱個別電熱材料体は主加
熱電熱材料体構成体の間に配設されたものであることを
特徴とする。補助加熱電熱材料体を主加熱電熱材料体構
成体の間に配設しても半導体ウェハの温度が均一になる
ように加熱することができる。

【００１２】そして、請求項５に係る半導体ウェハの熱
処理装置においては、処理容器に隣接してかつ処理容器
に連通して配置された予熱用処理容器とこの予熱用処理
容器を取り囲むようにして配設された予熱用電熱材料体
とを有する予熱装置を設けたことを特徴とする。予熱装
置により予熱することにより、半導体ウェハに発生する
熱歪みを軽減することができる。

【００１３】さらに、本発明の請求項６に係る半導体ウ
ェハの熱処理方法は、処理容器に半導体ウェハを収容す
る収容工程と、処理容器に収容された半導体ウェハを主
加熱電熱材料体にて加熱するとともに移動式補助加熱電
熱材料体を所定方向に移動させながら加熱する加熱工程
とを備えたものである。移動式補助加熱電熱材料体の駆
動速度を処理容器内の温度の低い部分では遅く、温度の
高い部分では速くしながら加熱することにより、処理容
器に収容された半導体ウェハの温度が均一になるように
加熱することができる。

【００１４】また、請求項７に係る半導体ウェハの熱処
理方法は、処理容器に半導体ウェハを収容する収容工程
と、処理容器に収容された半導体ウェハを主加熱電熱材
料体にて加熱するとともに処理容器を取り囲むようにし
て配設された複数の補助加熱個別電熱材料体に供給する
電力を補助加熱個別電熱材料体ごとに制御しながら加熱
する加熱工程とを備えたものである。処理容器内の温度
の低い部分に対応する補助加熱個別電熱材料体に供給す
る電力は大きく、温度の高い部分に対応する補助加熱個
別電熱材料体に供給するヒータの電力は小さくしながら
加熱することにより、処理容器に収容された半導体ウェ
ハの温度が均一になるように加熱することができる。

【００１５】そして、請求項８に係る半導体ウェハの熱
処理方法においては、収容工程と加熱工程との間に、半
導体ウェハを予熱する予熱工程を設けたことを特徴とす
る。予熱工程により、半導体ウェハに発生する熱歪みを
軽減することができる。

【００１６】さらに、請求項９に係る半導体ウェハの熱
処理方法は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に
記載の半導体ウェハの熱処理装置を用いる。このような
半導体ウェハの熱処理装置を用いて半導体ウェハの熱処
理を行うことにより、処理容器に収容された半導体ウェ
ハの温度が均一になるように加熱することができる。

【００１７】さらに、請求項１０に係る半導体ウェハの
熱処理装置は、請求項６ないし請求項８のいずれか１項
に記載の半導体ウェハの熱処理方法に用いられるもので
ある。このような半導体ウェハの熱処理装置により、処
理容器に収容された半導体ウェハの温度が均一になるよ
うに加熱することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の一形態である加熱炉の断面図である。図におい
て、ウェハの熱処理装置としての加熱炉１１は、次のよ
うに構成されている。円筒状に形成された耐火断熱材２
の内側に電熱線が螺旋状に巻回されて全体として円筒状
にされた主加熱電熱材料体としてのメインヒータ１３が
配設されている。

【００１９】メインヒータ１３の内側には、石英ガラス
で製作された処理容器としての円筒状のプロセスチュー
ブ４が配置されている。そして、プロセスチューブ４の
下方の開口部から複数枚のウェハＷＦが載せられたボー
ド５が支持台６に支持された状態で入れられる。

【００２０】耐火断熱材２とメインヒータ１３と間に、
移動式補助加熱電熱材料体としての円環状の移動式ヒー
タ１７がメインヒータ１３と同軸に配置されている。移
動式ヒータ１７はメインヒータ１３と同じ断面積の電熱
線が螺旋状に巻回されて全体として円環状にされたもの
であり、その軸方向寸法はメインヒータ１３の長さのお
よそ１０分の１である。

【００２１】駆動装置１８は、移動式ヒータ１７を吊る
ための４本の連結棒１８ａ、連結棒１８ａが固着された
円板状の吊り板１８ｂ、この吊り板１８ｂに支持部材１
８ｃを介して連結されたボールねじ１８ｄ、このボール
ねじ１８ｄを回転駆動するモータ１８ｅを有し、移動式
ヒータ１７はモータ１８ｄにより上下方向に駆動され
る。

【００２２】プロセスチューブ４の下方から入れられプ
ロセスチューブ４に収容されたウェハＷＦの加熱は、主
としてメインヒータ１３により行うが、プロセスチュー
ブ４内の所定位置に配設された図示しない複数の熱電対
により温度を検出して、モータ１８ｅの回転速度を制御
して、移動式ヒータ１７の駆動速度を制御する。

【００２３】すなわち、プロセスチューブ４内に入れら
れたウェハＷＦの枚数や加熱の時間経過等によってプロ
セスチューブ４内の温度分布が変化した場合、移動式ヒ
ータ１７の駆動速度を温度の低い部分では遅く、温度の
高い部分では速くして、プロセスチューブ４に収容され
たウェハＷＦの温度が均一になるようにきめ細かく制御
しながら加熱する。移動式ヒータ１７の駆動速度は、低
速及び高速の平均で例えば毎分数ミリメータ程度で駆動
する。

【００２４】これにより、プロセスチューブ４に収容さ
れたウェハＷＦの温度が均一になり、例えば低圧化学的
気相成長法による成膜プロセスにおいて、膜厚の均一化
や膜厚の精度の向上を図ることができる。また、拡散処
理プロセスにおいて、ウェハ全体に亘って均一な拡散深
さを得ることができる。

【００２５】実施の形態２．図２は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱炉の断面図である。図２にお
いて、加熱炉２１は次のように構成されている。分散配
置ヒータ２７は、補助加熱個別電熱材料体としての３つ
の個別ヒータ２７ａを有する。図２では３つの個別ヒー
タ２７ａしか図示していないが、必要に応じて所定個数
の個別ヒータが設けられる。個別ヒータ２７ａは、メイ
ンヒータ１３よりも小さい断面積の電熱線が螺旋状に巻
回されて全体として円環状にされている。

【００２６】個別ヒータ２７ａは、メインヒータ１３の
外周側でメインヒータ１３の中央部及び上下の各端部近
傍にメインヒータ１３と同軸に配設されている。そし
て、個別ヒータ２７ａは温度制御装置２８により、個別
にその電力が制御される。その他の構成については、図
１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当
するものに同じ符号を付して説明を省略する。

【００２７】このような加熱炉２１において、プロセス
チューブ４に収容されたウェハＷＦの加熱は、主として
メインヒータ１３により行うが、温度制御装置２８はプ
ロセスチューブ４内の所定位置に配設された図示しない
複数の熱電対により温度を検出して、個別ヒータ２７ａ
の電力に供給する電力を個別に制御する。

【００２８】すなわち、プロセスチューブ４内に入れら
れたウェハＷＦの枚数や加熱の時間経過等によってプロ
セスチューブ４内の温度分布が変化した場合、プロセス
チューブ４内の温度の低い部分に対応する個別ヒータ２
７ａの電力は大きく、温度の高い部分に対応する個別ヒ
ータ２７ａの電力は小さくして、プロセスチューブ４に
収容されたウェハＷＦの温度が均一になるようにきめ細
かく制御しながら加熱する。

【００２９】なお、上記実施の形態１、２では、移動式
ヒータ１７あるいは分散配置ヒータ２７を、メインヒー
タ１３の外周側に配置したものを示したが、メインヒー
タ１３の内周側に配置してもよい。

【００３０】実施の形態３．図３は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱炉の断面図である。図３にお
いて、加熱炉３１は次のように構成されている。メイン
ヒータ３３は、主加熱電熱材料体構成体としての円筒状
の上部メインヒータ３３ａ及び下部メインヒータ３３ｂ
に分割されている。

【００３１】分散配置ヒータ３７は、３つの個別ヒータ
３７ａを有する。図３では３つの個別ヒータ３７ａしか
図示しないが、必要に応じて所定個数の個別ヒータが設
けられる。個別ヒータ３７ａは、メインヒータ３３より
も小さい断面積の電熱線が螺旋状に巻回されて全体とし
てメインヒータ３３と同じ内径の円環状のものにされて
いる。

【００３２】そして、個別ヒータ３７ａは温度制御装置
２８により、個別にその電力が制御される。その他の構
成については、図１に示した実施の形態１と同様のもの
であるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省
略する。

【００３３】このような加熱炉３１において、プロセス
チューブ４に収容されたウェハＷＦの加熱は、主として
メインヒータ３３により行うが、温度制御装置２８はプ
ロセスチューブ４内の所定位置に配設された図示しない
複数の熱電対により温度を検出して、プロセスチューブ
４内の温度の低い部分に対応する個別ヒータ３７ａの電
力は大きく、温度の高い部分に対応する個別ヒータ３７
ａの電力は小さくして、プロセスチューブ４に収容され
たウェハＷＦの温度が均一になるようにきめ細かく制御
しながら加熱する。

【００３４】実施の形態４．図４は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱炉の断面図である。図４にお
いて、加熱炉４１は次のように構成されている。メイン
ヒータ４３は、電熱線４３ａが螺旋状に巻回されて全体
として円筒状に形成されている。分散配置ヒータ４７
は、複数（図４では６個）の個別ヒータ４７ａを有す
る。各個別ヒータ４７ａは、メインヒータ４３よりも小
さい断面積の電熱線がメインヒータ４３の主加熱電熱材
料体構成体としての電熱線４３ａの巻きピッチ間に位置
するとともにメインヒータ４３と同じ内径にてプロセス
チューブ４を一周するようにして配設されている。

【００３５】そして、個別ヒータ４７ａは温度制御装置
２８により、個別にその電力が制御される。その他の構
成については、図１に示した実施の形態１と同様のもの
であるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省
略する。なお、図４においては、ウェハＷＦが載せられ
たボード５を支持した支持台６の図示を省略している。

【００３６】このような加熱炉４１において、プロセス
チューブ４に収容されたウェハＷＦの加熱は、主として
メインヒータ４３により行うが、温度制御装置２８はプ
ロセスチューブ４内の所定位置に配設された図示しない
複数の熱電対により温度を検出して、プロセスチューブ
４内の温度の低い部分に対応する個別ヒータ４７ａの電
力は大きく、温度の高い部分に対応する個別ヒータ４７
ａの電力は小さくして、プロセスチューブ４に収容され
たウェハＷＦの温度が均一になるようにきめ細かく制御
しながら加熱する。

【００３７】実施の形態５．図５は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱装置の構成図である。図５に
おいて、ウェハの熱処理装置としての加熱装置５１は、
図１の実施の形態で示した加熱炉１１の下方に隣接して
予熱炉９１が設けられたものである。予熱炉９１は、次
のように構成されている。

【００３８】予熱用処理容器としての円筒状の予熱チュ
ーブ９４は、加熱炉１１のプロセスチューブ４をそのま
ま下方に延長する形で、すなわちプロセスチューブ４に
隣接してかつ連通して、プロセスチューブ４と同じ径に
て所定長さに形成されている。予熱チューブ９４を取り
囲んで同軸に予熱用電熱材料体としての円筒状の予熱ヒ
ータ９３が配設されている。予熱ヒータ９３は電熱線が
螺旋状に巻回されて全体として円筒状に形成されてい
る。

【００３９】また、耐火断熱材２と同じ径になるように
形成された耐火断熱材９２が予熱ヒータ９３の外側に配
置されている。そして、予熱チューブ９４の下方の開口
部からウェハＷＦが載せられたボード５が入れられる。
その他の構成については、図１に示した実施の形態１と
同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付し
て説明を省略する。

【００４０】ウェハＷＦは、予熱チューブ９４の下方か
ら入れられ所定の温度まで予熱された後、加熱炉１１に
おいて上記実施の形態１と同様に均一に加熱される。予
熱炉を設けてウェハの予熱を行うことにより、ウェハの
加熱時に発生する熱歪みを軽減することができる。ま
た、加熱時間を短縮することができ、全体の処理時間を
短縮できる。なお、この予熱炉９１はウェハを加熱処理
した後に、除冷するために用いることもできる。

【００４１】実施の形態６．図６は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱装置の構成図である。図６に
おいて、加熱装置６１は、図２の実施の形態で示した加
熱炉２１の下方に隣接して予熱炉９１が設けられたもの
である。予熱炉９１は、図５に示したものと同様のもの
である。

【００４２】ウェハＷＦは、予熱チューブ９４の下方か
ら入れられ所定の温度まで予熱された後、加熱炉２１に
おいて上記実施の形態２と同様に均一に加熱される。

【００４３】実施の形態７．図７は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱装置の構成図である。図７に
おいて、加熱装置７１は、図３の実施の形態で示した加
熱炉３１の下方に隣接して予熱炉９１が設けられたもの
である。予熱炉９１は、図５に示したものと同様のもの
である。

【００４４】ウェハＷＦは、予熱チューブ９４の下方か
ら入れられ所定の温度まで予熱された後、加熱炉３１に
おいて上記実施の形態３と同様に均一に加熱される。

【００４５】実施の形態８．図８は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示す加熱装置の構成図である。図８に
おいて、加熱装置８１は、図４の実施の形態で示した加
熱炉４１の下方に隣接して予熱炉９１が設けられたもの
である。予熱炉９１は、図５に示したものと同様のもの
である。

【００４６】ウェハＷＦは、予熱チューブ９４の下方か
ら入れられ所定の温度まで予熱された後、加熱炉４１に
おいて上記実施の形態４と同様に均一に加熱される。

【００４７】なお、上記各実施の形態では、メインヒー
タ１３，３３、移動式ヒータ１７、個別ヒータ２７ａ，
３７ａ、予熱ヒータ９３は、電熱線を螺旋状に巻いて全
体として円筒状あるいは円環状に形成したものを示した
が、電熱線をプロセスチューブ４の軸方向にジグザグ状
に折り曲げたものをプロセスチューブ４を周回するよう
にして円筒状に配置したり、電熱線をプロセスチューブ
４の軸方向に波を打つように波形にしたものを全体とし
て円筒形や円環状に配置したりするなど、電熱線を全体
として円筒状や円環状に分布するように配設してもよ
い。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４９】請求項１に係る半導体ウェハの熱処理装置
によれば、半導体ウェハを収容し熱処理を行うための処
理容器、この処理容器を取り囲むようにして配設された
主加熱電熱材料体、主加熱電熱材料体の内側または外側
に配設された移動式補助加熱電熱材料体及び移動式補助
加熱電熱材料体を所定方向に駆動する駆動装置を備えた
ものであるので、移動式補助加熱電熱材料体の駆動速度
を処理容器内の温度の低い部分では遅く、温度の高い部
分では速くして、処理容器に収容された半導体ウェハの
温度が均一になるように加熱することができ、ウェハの
成膜処理や拡散処理において膜厚のばらつきや拡散層の
深さの不均一の発生を防止できる。

【００５０】そして、請求項２に係る半導体ウェハの熱
処理装置によれば、半導体ウェハを収容し熱処理を行う
ための処理容器、この処理容器を取り囲むようにして配
設された主加熱電熱材料体、処理容器を取り囲むように
して配設された複数の補助加熱個別電熱材料体及び補助
加熱個別電熱材料体に供給する電力を補助加熱個別電熱
材料体ごとに制御する温度制御装置を備えたものである
ので、処理容器内の温度の低い部分に対応する補助加熱
個別電熱材料体に供給する電力は大きく、温度の高い部
分に対応する補助加熱個別電熱材料体に供給するヒータ
の電力は小さくして、処理容器に収容された半導体ウェ
ハの温度が均一になるように加熱することができ、ウェ
ハの成膜処理や拡散処理において膜厚のばらつきや拡散
層の深さの不均一の発生を防止できる。

【００５１】さらに、請求項３に係る半導体ウェハの熱
処理装置によれば、補助加熱個別電熱材料体は、主加熱
電熱材料体の内側または外側に配設されたものであるこ
とを特徴とするので、補助加熱個別電熱材料体を主加熱
電熱材料体の内側または外側のいずれに配設しても半導
体ウェハの温度が均一になるように加熱することがで
き、ウェハの成膜処理や拡散処理において膜厚のばらつ
きや拡散層の深さの不均一の発生を防止できる。

【００５２】また、請求項４に係る半導体ウェハの熱処
理装置によれば、主加熱電熱材料体は複数の主加熱電熱
材料体構成体を有し、補助加熱個別電熱材料体は主加熱
電熱材料体構成体の間に配設されたものであることを特
徴とするので、補助加熱電熱材料体を主加熱電熱材料体
構成体の間に配設しても半導体ウェハの温度が均一にな
るように加熱することができ、ウェハの成膜処理や拡散
処理において膜厚のばらつきや拡散層の深さの不均一の
発生を防止できる。

【００５３】そして、請求項５に係る半導体ウェハの熱
処理装置によれば、処理容器に隣接してかつ処理容器に
連通して配置された予熱用処理容器とこの予熱用処理容
器を取り囲むようにして配設された予熱用電熱材料体と
を有する予熱装置を設けたことを特徴とするので、予熱
装置により予熱することにより、半導体ウェハに発生す
る熱歪みを軽減することができる。

【００５４】さらに、請求項６に係る半導体ウェハの熱
処理方法によれば、処理容器に半導体ウェハを収容する
収容工程と、処理容器に収容された半導体ウェハを主加
熱電熱材料体にて加熱するとともに移動式補助加熱電熱
材料体を所定方向に移動させながら加熱する加熱工程と
を備えたものであるので、移動式補助加熱電熱材料体の
駆動速度を処理容器内の温度の低い部分では遅く、温度
の高い部分では速くしながら加熱することにより、処理
容器に収容された半導体ウェハの温度が均一になるよう
に加熱することができ、ウェハの成膜処理や拡散処理に
おいて膜厚のばらつきや拡散層の深さの不均一の発生を
防止できる。

【００５５】また、請求項７に係る半導体ウェハの熱処
理方法によれば、処理容器に半導体ウェハを収容する収
容工程と、処理容器に収容された半導体ウェハを主加熱
電熱材料体にて加熱するとともに処理容器を取り囲むよ
うにして配設された複数の補助加熱個別電熱材料体に供
給する電力を補助加熱個別電熱材料体ごとに制御しなが
ら加熱する加熱工程とを備えたものであるので、処理容
器内の温度の低い部分に対応する補助加熱個別電熱材料
体に供給する電力は大きく、温度の高い部分に対応する
補助加熱個別電熱材料体に供給するヒータの電力は小さ
くしながら加熱することにより、処理容器に収容された
半導体ウェハの温度が均一になるように加熱することが
でき、ウェハの成膜処理や拡散処理において膜厚のばら
つきや拡散層の深さの不均一の発生を防止できる。

【００５６】そして、請求項８に係る半導体ウェハの熱
処理方法によれば、収容工程と加熱工程との間に、半導
体ウェハを予熱する予熱工程を設けたことを特徴とする
ので、予熱工程により、半導体ウェハに発生する熱歪み
を軽減することができる。

【００５７】さらに、請求項９に係る半導体ウェハの熱
処理方法によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか
１項に記載の半導体ウェハの熱処理装置を用いるので、
このような半導体ウェハの熱処理装置を用いて半導体ウ
ェハの熱処理を行うことにより、処理容器に収容された
半導体ウェハの温度が均一になるように加熱することが
できる。

【００５８】さらに、請求項１０に係る半導体ウェハの
熱処理装置は、請求項６ないし請求項８のいずれか１項
に記載の半導体ウェハの熱処理方法に用いられるもので
あるので、このような半導体ウェハの熱処理装置によ
り、処理容器に収容された半導体ウェハの温度が均一に
なるように加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態である加熱炉の断面
図である。

【図２】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱炉の断面図である。

【図３】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱炉の断面図である。

【図４】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱炉の断面図である。

【図５】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱装置の構成図である。

【図６】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱装置の構成図である。

【図７】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱装置の構成図である。

【図８】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す加
熱装置の構成図である。

【図９】 従来の電気炉の構成図である。

【符号の説明】 ４ プロセスチューブ、５ ボード、１１ 加熱炉、１
３ メインヒータ、１７ 移動式ヒータ、１８ 駆動装
置、２１ 加熱炉、２７ａ 個別ヒータ、２８ 温度制
御装置、３１ 加熱炉、３３ａ 上部メインヒータ、３
３ｂ 下部メインヒータ、３７ａ 個別ヒータ、４１
加熱炉、４３ メインヒータ、４７ａ 個別ヒータ、５
１，６１，７１，８１ 加熱装置、９１ 予熱炉、９３
予熱ヒータ、９４ 予熱チューブ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェハを収容し熱処理を行うため
   の処理容器、この処理容器を取り囲むようにして配設さ
   れた主加熱電熱材料体、上記主加熱電熱材料体の内側ま
   たは外側に配設された移動式補助加熱電熱材料体及び上
   記移動式補助加熱電熱材料体を所定方向に駆動する駆動
   装置を備えた半導体ウェハの熱処理装置。
2. 【請求項２】 半導体ウェハを収容し熱処理を行うため
   の処理容器、この処理容器を取り囲むようにして配設さ
   れた主加熱電熱材料体、上記処理容器を取り囲むように
   して配設された複数の補助加熱個別電熱材料体及び上記
   補助加熱個別電熱材料体に供給する電力を上記補助加熱
   個別電熱材料体ごとに制御する温度制御装置を備えた半
   導体ウェハの熱処理装置。
3. 【請求項３】 補助加熱個別電熱材料体は、主加熱電熱
   材料体の内側または外側に配設されたものであることを
   特徴とする請求項２に記載の半導体ウェハの熱処理装
   置。
4. 【請求項４】 主加熱電熱材料体は複数の主加熱電熱材
   料体構成体を有し、補助加熱個別電熱材料体は上記主加
   熱電熱材料体構成体の間に配設されたものであることを
   特徴とする請求項２に記載の半導体ウェハの熱処理装
   置。
5. 【請求項５】 処理容器に隣接してかつ処理容器に連通
   して配置された予熱用処理容器とこの予熱用処理容器を
   取り囲むようにして配設された予熱用電熱材料体とを有
   する予熱装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし
   請求項４のいずれか１項に記載の半導体ウェハの熱処理
   装置。
6. 【請求項６】 処理容器に半導体ウェハを収容する収容
   工程と、上記処理容器に収容された上記半導体ウェハを
   主加熱電熱材料体にて加熱するとともに移動式補助加熱
   電熱材料体を所定方向に移動させながら加熱する加熱工
   程とを備えた半導体ウェハの熱処理方法。
7. 【請求項７】 処理容器に半導体ウェハを収容する収容
   工程と、上記処理容器に収容された上記半導体ウェハを
   主加熱電熱材料体にて加熱するとともに上記処理容器を
   取り囲むようにして配設された複数の補助加熱個別電熱
   材料体に供給する電力を上記補助加熱個別電熱材料体ご
   とに制御しながら加熱する加熱工程とを備えた半導体ウ
   ェハの熱処理方法。
8. 【請求項８】 収容工程と加熱工程との間に、半導体ウ
   ェハを予熱する予熱工程を設けたことを特徴とする請求
   項６または請求項７に記載の半導体ウェハの熱処理方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項
   に記載の半導体ウェハの熱処理装置を用いる半導体ウェ
   ハの熱処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項６ないし請求項８のいずれか１
    項に記載の半導体ウェハの熱処理方法に用いられる半導
    体ウェハの熱処理装置。