JP2691752B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JP2691752B2 JP2691752B2 JP63258019A JP25801988A JP2691752B2 JP 2691752 B2 JP2691752 B2 JP 2691752B2 JP 63258019 A JP63258019 A JP 63258019A JP 25801988 A JP25801988 A JP 25801988A JP 2691752 B2 JP2691752 B2 JP 2691752B2
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- reaction
- heat treatment
- vertical heat
- treatment apparatus
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、縦型熱処理装置に関する。
（従来の技術） 従来、半導体製造工程で用いられる熱処理装置として
は、反応管をほぼ水平に配設した横型熱処理装置が用い
られていたが、ウエハボートの搬入搬出のクリーン対応
等から近年は、反応管をほぼ垂直に配設した縦型熱処理
装置が用いられるようになってきた。
は、反応管をほぼ水平に配設した横型熱処理装置が用い
られていたが、ウエハボートの搬入搬出のクリーン対応
等から近年は、反応管をほぼ垂直に配設した縦型熱処理
装置が用いられるようになってきた。
すなわち、縦型熱処理装置では、例えば石英等から円
筒状に構成され、例えば外管およびこの外管内に設けら
れた内管からなる反応管は、ほぼ垂直に配置されてお
り、その周囲を囲繞する如く、抵抗加熱ヒータ、均熱
管、断熱材等が配設されている。そして、この反応管に
下部から例えば石英製ウエハボートに複数配置した半導
体ウエハを保温筒上に載置してロード・アンロードし、
所望の処理を行うよう構成されている。
筒状に構成され、例えば外管およびこの外管内に設けら
れた内管からなる反応管は、ほぼ垂直に配置されてお
り、その周囲を囲繞する如く、抵抗加熱ヒータ、均熱
管、断熱材等が配設されている。そして、この反応管に
下部から例えば石英製ウエハボートに複数配置した半導
体ウエハを保温筒上に載置してロード・アンロードし、
所望の処理を行うよう構成されている。
このような縦型熱処理装置では、反応管内壁とウエハ
ボートとを非接触でロード・アンロード可能である。占
有面積が少ない、処理半導体ウエハの大口径化が容易で
ある等の利点を有する。
ボートとを非接触でロード・アンロード可能である。占
有面積が少ない、処理半導体ウエハの大口径化が容易で
ある等の利点を有する。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の縦型熱処理装置では、
所定のガスを供給しながら処理を行う場合、各基板の各
部分に均一にガスを供給することが難しく、充分な面内
均一性および面間均一性を得ることが困難であるという
問題があった。
所定のガスを供給しながら処理を行う場合、各基板の各
部分に均一にガスを供給することが難しく、充分な面内
均一性および面間均一性を得ることが困難であるという
問題があった。
このような問題は、例えばアンモニア(NH3)ガスと、
ジクロールシラン(SiH2Cl2)ガスを同時に供給してCVDに
よりシリコンナイトライド膜を形成するような場合に特
に大きな問題となっていた。これは、アンモニアガスと
ジクロールシランガスとの流量に10:1程度の大きな違い
があるので、これらの２種類のガスを各基板の各部分に
均一に供給することが困難であるためである。この場
合、面内均一性においてガスの供給口に近い下部で著し
く悪化し、面間均一性においてはガスの供給口に近い下
部で膜厚が厚くなり、上部で膜厚が薄くなるよう悪化す
る。
ジクロールシラン(SiH2Cl2)ガスを同時に供給してCVDに
よりシリコンナイトライド膜を形成するような場合に特
に大きな問題となっていた。これは、アンモニアガスと
ジクロールシランガスとの流量に10:1程度の大きな違い
があるので、これらの２種類のガスを各基板の各部分に
均一に供給することが困難であるためである。この場
合、面内均一性においてガスの供給口に近い下部で著し
く悪化し、面間均一性においてはガスの供給口に近い下
部で膜厚が厚くなり、上部で膜厚が薄くなるよう悪化す
る。
このため、従来から各種の装置の改良およびプロセス
の改良が試みられている。例えば反応管内の温度を上部
で高く、下部で低くなるよう制御し面間均一性を向上さ
せることも行われているが、このような方法では、プロ
セスが複雑になるという問題と、各基板を異った温度で
処理することになるため、この温度の違いによる種々の
影響が生じる恐れがあり、好ましくない。
の改良が試みられている。例えば反応管内の温度を上部
で高く、下部で低くなるよう制御し面間均一性を向上さ
せることも行われているが、このような方法では、プロ
セスが複雑になるという問題と、各基板を異った温度で
処理することになるため、この温度の違いによる種々の
影響が生じる恐れがあり、好ましくない。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べて面内均一性および面間均一性を向上さ
せることができ、均一な処理を行うことのできる縦型熱
処理装置を提供しようとするものである。
で、従来に較べて面内均一性および面間均一性を向上さ
せることができ、均一な処理を行うことのできる縦型熱
処理装置を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち請求項１の発明は、ほぼ垂直に設けられた反
応管と、 被処理体を載置された状態で前記反応管の下部開口から
搬入される保温筒と、 前記反応管内を加熱する機構と、 前記反応管内壁と前記保温筒との間の間隙に開口し、
当該反応管の内壁に沿って水平方向に向けて反応ガスを
噴出させる機構と を有することを特徴とする。
応管と、 被処理体を載置された状態で前記反応管の下部開口から
搬入される保温筒と、 前記反応管内を加熱する機構と、 前記反応管内壁と前記保温筒との間の間隙に開口し、
当該反応管の内壁に沿って水平方向に向けて反応ガスを
噴出させる機構と を有することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の縦型熱処理
装置において、 前記反応管が、外管およびこの外管内に設けられた内
管とを有し、当該内管が下部から上部に向けて徐々に内
径が小さくなるよう構成されたことを特徴とする。
装置において、 前記反応管が、外管およびこの外管内に設けられた内
管とを有し、当該内管が下部から上部に向けて徐々に内
径が小さくなるよう構成されたことを特徴とする。
（作用） 上記構成の第１の発明の縦型熱処理装置では、被処理
基板を載置された状態で反応管の下部開口を閉塞する如
く挿入される保温筒と反応管との間に、該反応管内壁に
沿って水平方向に向けて所定の反応ガスを噴出させる機
構が設けられている。したがって、保温筒と反応管との
間の微小な間隙部分に水平方向に向けて噴出された反応
ガスは、高流速で螺旋状に回転しながら上昇し、反応管
内に拡散するので、従来に較べて面内均一性および面間
均一性を向上させることができ、均一な処理を行うこと
ができる。
基板を載置された状態で反応管の下部開口を閉塞する如
く挿入される保温筒と反応管との間に、該反応管内壁に
沿って水平方向に向けて所定の反応ガスを噴出させる機
構が設けられている。したがって、保温筒と反応管との
間の微小な間隙部分に水平方向に向けて噴出された反応
ガスは、高流速で螺旋状に回転しながら上昇し、反応管
内に拡散するので、従来に較べて面内均一性および面間
均一性を向上させることができ、均一な処理を行うこと
ができる。
また、第２の発明の縦型熱処理装置では、反応管の内
管が、下部から上部に向けて徐々に内径が小さくなるよ
う構成されている。したがって、反応管（内管）上部に
おける反応ガス密度の減少を抑制することにより、従来
に較べて面内均一性および面間均一性を向上させること
ができ、均一な処理を行うことができる。
管が、下部から上部に向けて徐々に内径が小さくなるよ
う構成されている。したがって、反応管（内管）上部に
おける反応ガス密度の減少を抑制することにより、従来
に較べて面内均一性および面間均一性を向上させること
ができ、均一な処理を行うことができる。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
ほぼ垂直に設けられた円筒状の反応管１は、材質例え
ば石英からなる外管２と、この外管２内に設けられた材
質例えば石英からなる内管３とから構成されており、こ
の内管３は、その内径が下端部から上端部へ向けて徐々
に小さくなる切頭円錐形状に構成されている。また、反
応管１の外側には、図示しない均熱管、加熱用ヒータ、
断熱材等が設けられている。
ば石英からなる外管２と、この外管２内に設けられた材
質例えば石英からなる内管３とから構成されており、こ
の内管３は、その内径が下端部から上端部へ向けて徐々
に小さくなる切頭円錐形状に構成されている。また、反
応管１の外側には、図示しない均熱管、加熱用ヒータ、
断熱材等が設けられている。
さらに、上記反応管１の下端部には、ロード・アンロ
ード用開口４が設けられており、このロード・アンロー
ド用開口４から、ウエハボート５に設けられた多数の半
導体ウエハ６が、円筒状に構成された保温筒７上に載置
された状態でロード・アンロードされる如く構成されて
いる。なお、ロード状態では、内管３内側と保温筒７外
側とには、微小な間隙が形成され、ロード・アンロード
用開口４は、保温筒７下端部によって閉塞される如く構
成されている。
ード用開口４が設けられており、このロード・アンロー
ド用開口４から、ウエハボート５に設けられた多数の半
導体ウエハ６が、円筒状に構成された保温筒７上に載置
された状態でロード・アンロードされる如く構成されて
いる。なお、ロード状態では、内管３内側と保温筒７外
側とには、微小な間隙が形成され、ロード・アンロード
用開口４は、保温筒７下端部によって閉塞される如く構
成されている。
また、第２図にも示すように、内管３と保温筒７との
間には、２本の反応ガス供給用インジェクタ８、９が設
けられている。すなわち、これらの反応ガス供給用イン
ジェクタ８、９は、管径例えば1/8インチ、材質例えば
ステンレス製の配管によって構成されており、内管３の
内壁に沿って水平方向に向けて所定の反応ガスを噴出す
るよう構成されている。なお、この時の反応ガスの噴出
速度（反応ガスの流速）は、ある程度速い方が好まし
い。このため、上述したように反応ガス供給用インジェ
クタ８、９は、管径例えば1/8インチ程度とすることが
好ましい。
間には、２本の反応ガス供給用インジェクタ８、９が設
けられている。すなわち、これらの反応ガス供給用イン
ジェクタ８、９は、管径例えば1/8インチ、材質例えば
ステンレス製の配管によって構成されており、内管３の
内壁に沿って水平方向に向けて所定の反応ガスを噴出す
るよう構成されている。なお、この時の反応ガスの噴出
速度（反応ガスの流速）は、ある程度速い方が好まし
い。このため、上述したように反応ガス供給用インジェ
クタ８、９は、管径例えば1/8インチ程度とすることが
好ましい。
さらに、上記反応管１の下端部には、外管２と内管３
との間から排気するための排気配管10が設けられてお
り、反応ガス供給用インジェクタ８、９から供給された
反応ガスが内管３内を上昇し、この後内管３と外管２と
の間を通って排気配管10から外部に排出される如く構成
されている。
との間から排気するための排気配管10が設けられてお
り、反応ガス供給用インジェクタ８、９から供給された
反応ガスが内管３内を上昇し、この後内管３と外管２と
の間を通って排気配管10から外部に排出される如く構成
されている。
上記構成のこの実施例の縦型熱処理装置では、次のよ
うにして熱処理、例えばCVDによるシリコンナイトライ
ド膜の形成を行う。
うにして熱処理、例えばCVDによるシリコンナイトライ
ド膜の形成を行う。
すなわち、図示しない加熱用ヒータにより反応管１内
を所定温度例えば750℃に加熱しておき、ロード・アン
ロード用開口４から、反応管１内に、ウエハボート５に
設けられた多数の半導体ウエハ６を保温筒７上に載置し
た状態でロードする。そして、例えば反応ガス供給用イ
ンジェクタ８から所定流量例えば50SCCMでジクロールシ
ランガスを、反応ガス供給用インジェクタ９から所定流
量例えば500SCCMでアンモニアガスを噴出させ、排気配
管10から排気を行うことによってCVDによるシリコンナ
イトライド膜の形成を行う。
を所定温度例えば750℃に加熱しておき、ロード・アン
ロード用開口４から、反応管１内に、ウエハボート５に
設けられた多数の半導体ウエハ６を保温筒７上に載置し
た状態でロードする。そして、例えば反応ガス供給用イ
ンジェクタ８から所定流量例えば50SCCMでジクロールシ
ランガスを、反応ガス供給用インジェクタ９から所定流
量例えば500SCCMでアンモニアガスを噴出させ、排気配
管10から排気を行うことによってCVDによるシリコンナ
イトライド膜の形成を行う。
この時、反応ガス供給用インジェクタ８、９から保温
筒７と内管３との間の微小な間隙部分に水平方向に向け
て高速で噴出したジクロールシランガスとアンモニアガ
スは、高流速で螺旋状に回転しながら上昇し、内管３内
に拡散するので、従来に較べて面内均一性および面間均
一性（特に下部での面内均一性）を向上させることがで
きる。また、内管３が、下部から上部に向けて徐々に内
径が小さくなるよう構成されているので、反応により消
費されることによって起きる上部における反応ガス密度
の減少を抑制することができ、従来に較べて面内均一性
および面間均一性（特に上下の面間均一性）を向上させ
ることができる。
筒７と内管３との間の微小な間隙部分に水平方向に向け
て高速で噴出したジクロールシランガスとアンモニアガ
スは、高流速で螺旋状に回転しながら上昇し、内管３内
に拡散するので、従来に較べて面内均一性および面間均
一性（特に下部での面内均一性）を向上させることがで
きる。また、内管３が、下部から上部に向けて徐々に内
径が小さくなるよう構成されているので、反応により消
費されることによって起きる上部における反応ガス密度
の減少を抑制することができ、従来に較べて面内均一性
および面間均一性（特に上下の面間均一性）を向上させ
ることができる。
なお、上記実施例では、CVDによるシリコンナイトラ
イド膜の形成の場合について説明したが、例えば他のCV
D膜の形成等、ガスを均一に供給して処理を行う必要が
ある処理であればどのような処理にでも適用することが
できることはもちろんである。
イド膜の形成の場合について説明したが、例えば他のCV
D膜の形成等、ガスを均一に供給して処理を行う必要が
ある処理であればどのような処理にでも適用することが
できることはもちろんである。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の縦型熱処理装置によれ
ば、従来に較べて面内均一性および面間均一性を向上さ
せることができ、均一な処理を行うことができる。
ば、従来に較べて面内均一性および面間均一性を向上さ
せることができ、均一な処理を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の縦型熱処理装置の要部構成
を概略的に示す側面図、第２図は第１図の上面図であ
る。 １……反応管、２……外管、３……内管、４……ロード
・アンロード用開口、５……ウエハボート、６……半導
体ウエハ、７……保温筒、８、９……反応ガス供給用イ
ンジェクタ、10……排気配管。
を概略的に示す側面図、第２図は第１図の上面図であ
る。 １……反応管、２……外管、３……内管、４……ロード
・アンロード用開口、５……ウエハボート、６……半導
体ウエハ、７……保温筒、８、９……反応ガス供給用イ
ンジェクタ、10……排気配管。
Claims (2)
- 【請求項１】ほぼ垂直に設けらたれ反応管と、 被処理体を載置された状態で前記反応管の下部開口から
搬入される保温筒と、前記反応管内を加熱する機構と、 前記反応管内壁と前記保温筒との間の間隙に開口し、当
該反応管の内壁に沿って水平方向に向けて反応ガスを噴
出させる機構と を有することを特徴とする縦型熱処理装置。 - 【請求項２】請求項１記載の縦型熱処理装置において、 前記反応管が、外管およびこの外管内に設けられた内管
とを有し、当該内管が下部から上部に向けて徐々に内径
が小さくなるよう構成されたことを特徴とする縦型熱処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258019A JP2691752B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 縦型熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258019A JP2691752B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103934A JPH02103934A (ja) | 1990-04-17 |
| JP2691752B2 true JP2691752B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17314401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258019A Expired - Fee Related JP2691752B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691752B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320680A (en) * | 1991-04-25 | 1994-06-14 | Silicon Valley Group, Inc. | Primary flow CVD apparatus comprising gas preheater and means for substantially eddy-free gas flow |
| JPH06151340A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Nippon Ee S M Kk | 熱処理装置 |
| US6005225A (en) * | 1997-03-28 | 1999-12-21 | Silicon Valley Group, Inc. | Thermal processing apparatus |
| US6059567A (en) * | 1998-02-10 | 2000-05-09 | Silicon Valley Group, Inc. | Semiconductor thermal processor with recirculating heater exhaust cooling system |
| JP4698354B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2011-06-08 | 株式会社リコー | Ｃｖｄ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6240720A (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-21 | Nec Corp | 気相エピタキシヤル成長装置 |
| JPH0783003B2 (ja) * | 1986-07-09 | 1995-09-06 | 国際電気株式会社 | ウエ−ハボ−トの搬送方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63258019A patent/JP2691752B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02103934A (ja) | 1990-04-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |