JP2006210768A - 熱処理装置及び基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応炉40は、基板支持具30を収容する反応管42を有し、反応管42の周囲にはヒータ部46a〜46eを有するヒータ46が形成される。この反応炉40には反応管42の外壁近傍の温度を測定する第1の温度測定手段としての熱電対82が設けられている。この熱電対82は、各ヒータ部46a〜46eの垂直方向の位置に対応するように例えば5つ(第1熱電対82a〜第5熱電対82e)配置される。また更に、反応炉40には、この反応管42の外壁温度を測定する第2の温度測定手段としての放射温度計84が設けられている。この放射温度計84は、各ヒータ部46a〜46eの垂直方向の位置に対応するように例えば5つ(第1放射温度計84a〜第5放射温度計84e)配置される。
【選択図】図2
Description
この原因は、この急冷時において、ブロアを用いてプロセスチューブ外側に空気の流れを作ることにより処理室を冷却していたため、熱電対の温度検知部が空気の流れを受けて処理室内よりも早く冷却されてしまい、実際の処理室温度と熱電対の測定温度とに差異が生じていたためと考えられる。
図1に本発明の実施形態に係る熱処理装置10の一例を示す。この熱処理装置10は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筐体12を有する。この筐体12の正面側には、ポッドステージ14が接続されており、このポッドステージ14にポッド16が搬送される。ポッド16には、例えば25枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ14にセットされる。
まず、ポッドステージ14に複数枚の基板を収容したポッド16がセットされると、ポッド搬送装置18によりポッド16をポッドステージ14からポッド棚20へ搬送し、このポッド棚20にストックする。次に、ポッド搬送装置18により、このポッド棚20にストックされたポッド16をポッドオープナ22に搬送してセットし、このポッドオープナ22によりポッド16の蓋を開き、基板枚数検知器24によりポッド16に収容されている基板の枚数を検知する。
なお、第2降温工程(強制冷却工程)以外の工程においても、放射温度計により検出された温度に基づいて温度制御を行ってもよい。
(測定波長[μm]×測定温度の2乗[K]/係数)×放射率変動率[%] ・・・(1)
例えば1300℃の温度測定時において、放射温度計による温度測定誤差を算出する。
本実施例での各条件は、
測定波長 :0.995[μm]
測定温度 :1573.15[K] (1300+273.15)
係数 :14388
放射率変動率:3[%] (放射率0.825に対し0.25の変化)
とする。
この各条件を1式に代入すると、
(0.995×1573.152/14338)×0.03
となり、放射温度計の温度測定誤差は約5.1℃となる。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウエット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化(パイロジェニック酸化)、HCl酸化等の酸化工程や、硼素(B)、リン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)等の不純物(ドーパント)を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
このような半導体デバイスの製造工程の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明を用いることにより、応答性が良く且つ正確な温度制御が可能となる。
40 反応炉
42 反応管
46 ヒータ
70 冷却エア
72 冷却エア通路
74 給気管
76 排気口
78 排気路
80 ブロア
82 熱電対
84 放射温度計
86 制御装置
Claims (2)
- 反応管と、
基板を加熱するヒータと、
反応管外部に設けられた第1の温度測定手段と、
反応管外部に設けられた第2の温度測定手段と、
反応管内で基板を処理する際は少なくとも第1の温度測定手段により検出された温度に基づいて反応管内の温度制御を行い、反応管を急激に強制冷却する際は少なくとも第2の温度測定手段により検出された温度に基づいて反応管内の温度制御を行うように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする熱処理装置。 - 反応管内に基板を搬入する工程と、
反応管内の温度を処理温度まで昇温させる工程と、
反応管内で処理温度において基板を処理する工程と、
反応管を急激に強制冷却する工程を含み、反応管内の温度を処理温度から処理温度よりも低い温度まで降温させる工程と、
処理後の基板を処理室より搬出する工程とを有し、
前記基板処理工程においては少なくとも第1の温度測定手段により検出された温度に基づいて反応管内の温度制御を行い、前記降温工程における強制冷却工程では少なくとも第2の温度測定手段により検出された温度に基づいて反応管内の温度制御を行うことを特徴とする基板の製造方法。
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KR101267288B1 (ko) | 2010-10-18 | 2013-05-27 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 온도 제어 방법 및 기판 처리 장치의 가열 방법 |
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