JP2760855B2 - Heating element structure in heat treatment apparatus for semiconductor manufacturing and heat treatment method for semiconductor device - Google Patents
Heating element structure in heat treatment apparatus for semiconductor manufacturing and heat treatment method for semiconductor deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置の製造に用いられる熱処理装置
における発熱体構造及び半導体装置の熱処理方法に関す
るものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating element structure and a heat treatment method for a semiconductor device in a heat treatment apparatus used for manufacturing a semiconductor device.
（従来の技術） 従来、拡散炉等の発熱体は、第２図に示すように、コ
イル状に巻かれたヒータ線２を有している。このヒータ
線２は、通常、長手方向の均熱性を良くするために３〜
５分割になっており、これを覆うように、断熱材４が設
けられ、更に、冷却を目的として冷却チャンバ３を具備
するようになっている。そして、ヒータ線２と接続され
る電源ターミナル１に電源を接続することにより、発熱
体として使用する。(Prior Art) Conventionally, a heating element such as a diffusion furnace has a heater wire 2 wound in a coil shape as shown in FIG. The heater wire 2 usually has a length of 3 to 3 in order to improve the heat uniformity in the longitudinal direction.
It is divided into five parts, a heat insulating material 4 is provided so as to cover the five parts, and a cooling chamber 3 is provided for cooling. Then, by connecting a power supply to a power supply terminal 1 connected to the heater wire 2, the power supply terminal 1 is used as a heating element.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の装置では、ヒータ線２がコ
イル状になっているため、磁界が発生し、ノイズの原因
となる欠点があった。特に、電源の開閉（オン、オフ）
時には、自己インダクタンスにより大きな過渡電流が生
じ、電流ノイズが発生する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the device having the above configuration, since the heater wire 2 has a coil shape, a magnetic field is generated, which has a disadvantage of causing noise. In particular, opening and closing the power supply (ON, OFF)
At times, a large transient current occurs due to self-inductance, and current noise occurs.
また、ヒータ線２は１本のヒータ線を巻いたものであ
るから、太さ及び組成が均一である場合、単位長さ当た
りの発熱量は一定である。また、もし太さや組成が異な
れば、ヒータ線２の各部での発熱量が異なり問題であ
る。そのため、断熱材４による断熱状態の相違或いは、
一般的には、熱は上部に溜まり易い等の問題により、断
面状での均熱性が悪くなるといった問題があった。Further, since the heater wire 2 is formed by winding one heater wire, the calorific value per unit length is constant when the thickness and the composition are uniform. If the thickness and the composition are different, the amount of heat generated in each portion of the heater wire 2 is different, which is a problem. Therefore, the difference in the heat insulation state by the heat insulating material 4 or
Generally, there is a problem that heat uniformity in a cross-sectional shape is deteriorated due to a problem that heat easily accumulates in an upper portion.
本発明は、以上述べた電流ノイズの発生と断面均熱性
が悪いという問題点を除去し、網目状に構成したヒータ
線を筒状に形成することにより、優れた半導体装置製造
用熱処理装置における発熱体構造及び半導体装置の熱処
理方法を提供することを目的とする。The present invention eliminates the above-mentioned problems of generation of current noise and poor cross-sectional uniformity, and forms a tubular heater wire in a tubular shape, thereby achieving excellent heat generation in a semiconductor device manufacturing heat treatment apparatus. It is an object to provide a heat treatment method for a body structure and a semiconductor device.
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、 〔１〕 ヒータ線に通電することにより発熱する半導体
装置製造用熱処理装置における発熱体構造において、複
数のリング状の第１のヒータ線と、前記複数の第１のヒ
ータ線間を接続し、所定の範囲内の間隔をもって前記第
１のヒータ線上に配置される複数本の線分状の第２のヒ
ータ線とを設けるようにしたものである。(Means for Solving the Problems) To achieve the above object, the present invention provides: [1] A heating element structure in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device which generates heat by energizing a heater wire; A first heater wire, a plurality of second heater wires connected between the plurality of first heater wires, and arranged on the first heater wire at intervals within a predetermined range; Is provided.
〔２〕 ヒータ線に通電することにより発熱する半導体
装置製造用熱処理装置における発熱体構造において、複
数のリング状の第１のヒータ線と、前記複数の第１のヒ
ータ線間を接続し、前記第１のヒータ線の抵抗の温度変
化より抵抗の温度変化の大きな材料からなる複数本の線
分状の第２のヒータ線とを設けるようにしたものであ
る。[2] In the heating element structure in the heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device, which generates heat by energizing a heater wire, a plurality of ring-shaped first heater wires are connected to the plurality of first heater wires, and A plurality of line-shaped second heater wires made of a material having a larger temperature change in resistance than the temperature change in resistance of the first heater wire are provided.
〔３〕 上記〔１〕又は〔２〕記載の半導体装置製造用
熱処理装置における発熱体構造において、前記第１のヒ
ータ線より抵抗率が低く、前記第１のヒータ線を挟むよ
うに配置され、電源に接続される一対のリング状の導線
を有するようにしたものである。[3] The heating element structure of the heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device according to [1] or [2], wherein the heater element has a lower resistivity than the first heater wire, and is arranged so as to sandwich the first heater wire; It has a pair of ring-shaped conductors connected to a power supply.
〔４〕 上記〔３〕記載の発熱体構造が同一中心線上に
複数配置されるようにしたものである。[4] A plurality of heating element structures according to the above [3] are arranged on the same center line.
〔５〕 上記〔１〕記載の半導体装置製造用熱処理装置
における発熱体構造において、前記第２のヒータ線は、
前記第１のヒータ線の抵抗の温度変化より抵抗の温度変
化の大きな材料からなるようにしたものである。[5] In the heating element structure in the heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device according to [1], the second heater wire may include:
The first heater wire is made of a material whose temperature change in resistance is larger than that in temperature change of the resistance of the first heater wire.
〔６〕 上記〔１〕又は〔２〕記載の発熱体構造を用い
て半導体装置を熱処理するようにしたものである。[6] A semiconductor device is heat-treated using the heating element structure according to [1] or [2].
（作用） 本発明によれば、上記のように、複数のヒータ線が全
体的には円筒状であるため、磁界の発生が極端に減少さ
れ、また、電源の開閉電流によるノイズの低減を図るこ
とができる。(Operation) According to the present invention, as described above, since the plurality of heater wires are entirely cylindrical, generation of a magnetic field is extremely reduced, and noise due to the switching current of the power supply is reduced. be able to.
また、請求項２記載の発明では、線分状のヒータ線、
つまり隣合うリング状のヒータ線間を結ぶ線分状のヒー
タ線のそれぞれで温度が異なった場合、温度の高い部分
の線分状のヒータ線は、温度の低い部分の線分状のヒー
タ線より抵抗が高くなるため、高温部分の線分状のヒー
タ線に流れる電流は、低温部分の線分状のヒータ線に流
れる電流より小さくなる。従って、高温部の発熱量は減
少し、低温部の発熱量が増加する。そのため、断熱状態
の違いに起因する放熱の違いにより発生する温度差を自
動的に補正することができ、断面における均熱化を自然
に行うことができる。Further, in the invention according to claim 2, a linear heater wire,
In other words, if the temperature of each of the segment-shaped heater wires connecting the adjacent ring-shaped heater wires is different, the segment-shaped heater wire of the high-temperature portion becomes the segment-shaped heater wire of the low-temperature portion. Since the resistance is higher, the current flowing through the linear heater wire in the high-temperature portion is smaller than the current flowing in the linear heater wire in the low-temperature portion. Therefore, the calorific value of the high temperature part decreases, and the calorific value of the low temperature part increases. Therefore, it is possible to automatically correct a temperature difference generated due to a difference in heat radiation caused by a difference in adiabatic state, and to naturally perform temperature equalization in a cross section.
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例を示す半導体装置製造用熱処
理装置における発熱体の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a heating element in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
この図において、11は電源ターミナル、12はリング状
の導線、13はリング状のヒータ線、14はそのヒータ線間
を接続する線分状のヒータ線、15は冷却チャンバ、16は
断熱材である。In this figure, 11 is a power supply terminal, 12 is a ring-shaped conductor, 13 is a ring-shaped heater wire, 14 is a segment-shaped heater wire connecting between the heater wires, 15 is a cooling chamber, and 16 is a heat insulating material. is there.
この図に示すように、この発熱体は、全体的に見て円
筒状に形成されている。即ち、両端にリング状の導線1
2,12を配置し、それらのリング状の導線12,12間に複数
のリング状のヒータ線13を配置し、更に、それらのヒー
タ線13に直角に接続された線分状のヒータ線14を設ける
ようにしている。前記リング状の導線12は電源ターミナ
ル11に接続されており、その電源ターミナル11に電圧を
印加することにより、熱処理装置として使用する。ここ
で、上記線分状のヒータ線14は、リング状のヒータ線13
とは材質が異なり、かつ温度係数の高い材質からなって
いる。また、リング状の導線12、リング状のヒータ線13
及び線分状のヒータ線14の材質については種々の組合せ
があり、それらの材質の関係は、例えば、以下に述べる
通りである。As shown in this figure, this heating element is formed in a cylindrical shape as a whole. That is, a ring-shaped conductor 1 at both ends
2 and 12 are arranged, a plurality of ring-shaped heater wires 13 are arranged between the ring-shaped conductors 12 and 12, and further, a segment-shaped heater wire 14 connected to the heater wires 13 at a right angle. Is provided. The ring-shaped conductor 12 is connected to a power supply terminal 11, and is used as a heat treatment apparatus by applying a voltage to the power supply terminal 11. Here, the line-shaped heater wire 14 is replaced with a ring-shaped heater wire 13.
And are made of a material having a high temperature coefficient. Also, a ring-shaped conductor 12 and a ring-shaped heater wire 13
There are various combinations of the materials of the line-shaped heater wires 14 and the relationship between the materials is, for example, as described below.
リング状の導線12としては、リング状のヒータ線13及
び線分状のヒータ線14より十分抵抗率の低い材質とす
る。また、線分状のヒータ線14はリング状のヒータ線13
より温度係数の大きな材質とする。The ring-shaped conductor 12 is made of a material having sufficiently lower resistivity than the ring-shaped heater wire 13 and the segment-shaped heater wire 14. In addition, the segment-shaped heater wire 14 is a ring-shaped heater wire 13.
Use a material with a larger temperature coefficient.
本実施例においては、リング状の導線12は銅、リング
状のヒータ線13はタングステン、線分状のヒータ線14に
はニッケルを用いた。しかしながら、前記関係を満足す
る金属及び合金であれば、上記以外のものも用いること
ができる。In this embodiment, the ring-shaped conductor 12 is made of copper, the ring-shaped heater wire 13 is made of tungsten, and the segment-shaped heater wire 14 is made of nickel. However, other metals and alloys that satisfy the above relationship can be used.
そこで、２つのリング状のヒータ線間を結ぶ線分状の
ヒータ線14のそれぞれで温度が違った場合、温度の高い
部分の線分状のヒータ線14は、温度の低い部分の線分状
のヒータ線14より抵抗が高くなるため、高温の線分状の
ヒータ線に流れる電流は低温の部分の線分状のヒータ線
に流れる電流より小さくなる。よって、高温部の発熱量
は減少し、低温部の発熱量が増加する。そのため、断熱
状態の違いに起因する放熱の違いにより発生する温度差
を自動的に補正することができ、断面状において、均等
に加熱することができる。Therefore, when the temperature of each of the segment-shaped heater wires 14 connecting the two ring-shaped heater wires is different, the segment-shaped heater wire 14 of the high-temperature portion is replaced with the segment-shaped heater wire 14 of the low-temperature portion. Since the resistance is higher than that of the heater wire 14, the current flowing through the high-temperature linear heater wire is smaller than the current flowing through the low-temperature portion of the linear heater wire. Therefore, the calorific value of the high temperature part decreases, and the calorific value of the low temperature part increases. Therefore, it is possible to automatically correct a temperature difference generated due to a difference in heat radiation caused by a difference in adiabatic state, and it is possible to uniformly heat the section.
また、隣合う線分状のヒータ線14,14間の間隔は、例
えば２〜10cmに設定することができる。In addition, the interval between adjacent linear heater wires 14, 14 can be set to, for example, 2 to 10 cm.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention.
They are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次の
ような効果が期待できる。(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be expected.
（１） 複数のヒータ線が円筒状に形成されているた
め、磁界の発生が極端に減少され、ノイズの低減化を図
ることができる。(1) Since the plurality of heater wires are formed in a cylindrical shape, generation of a magnetic field is extremely reduced, and noise can be reduced.
（２） 線分状のヒータ線、つまり、２つのリング状の
ヒータ線間を結ぶ線分状のヒータ線のそれぞれで温度が
異なった場合、温度の高い部分の線分状のヒータ線は、
温度の低い部分の発熱体より抵抗が高くなるため、高温
部分の線分状のヒータ線に流れる電流は、低温部分の線
分状のヒータ線に流れる電流より小さくなる。よって、
高温部の発熱量が減少し、低温部の発熱量が増加する。
そのため、断熱状態の違いに起因する放熱の違いにより
発生する温度差を自動的に補正することができ、断熱均
熱性の向上を図ることができる。(2) When the temperature of each of the linear heater wires, that is, each of the linear heater wires connecting the two ring-shaped heater wires is different from each other, the linear heater wires of the high temperature portion are:
Since the resistance is higher than that of the heating element in the lower temperature portion, the current flowing through the linear heater wire in the high temperature portion is smaller than the current flowing in the linear heater wire in the low temperature portion. Therefore,
The calorific value of the high temperature part decreases, and the calorific value of the low temperature part increases.
Therefore, it is possible to automatically correct a temperature difference generated due to a difference in heat radiation caused by a difference in adiabatic state, and to improve adiabatic heat uniformity.
第１図は本発明の実施例を示す熱処理装置における発熱
体の構成図、第２図は従来の熱処理装置における発熱体
の構成図である。 11……電源ターミナル、12……リング状の導線、13……
リング状のヒータ線、14……線分状のヒータ線、15……
冷却チャンバ、16……断熱材。FIG. 1 is a configuration diagram of a heating element in a heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a heating element in a conventional heat treatment apparatus. 11 ... Power supply terminal, 12 ... Ring-shaped conductor, 13 ...
Ring-shaped heater wire, 14 …… Segmented heater wire, 15 ……
Cooling chamber, 16 ... insulation.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/22 H01L 21/31 H01L 21/205 H01L 21/68 H05B 3/40──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/22 H01L 21/31 H01L 21/205 H01L 21/68 H05B 3/40
Claims (6)
導体装置製造用熱処理装置における発熱体構造におい
て、 複数のリング状の第１のヒータ線と、 前記複数の第１のヒータ線間を接続し、所定の範囲内の
間隔をもって前記第１のヒータ線上に配置される複数本
の線分状の第２のヒータ線と、 からなる半導体装置製造用熱処理装置における発熱体構
造。In a heating element structure in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device which generates heat by energizing a heater wire, a plurality of ring-shaped first heater wires are connected to the plurality of first heater wires. And a plurality of segment-shaped second heater wires arranged on the first heater wire at an interval within a predetermined range.
導体装置製造用熱処理装置における発熱体構造におい
て、 複数のリング状の第１ヒータ線と、 前記複数の第１のヒータ線間を接続し、前記第１のヒー
タ線の抵抗の温度変化より抵抗の温度変化の大きな材料
からなる複数本の線分状の第２のヒータ線と、からなる
半導体装置製造用熱処理装置における発熱体構造。2. A heating element structure in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device which generates heat by energizing a heater wire, wherein a plurality of ring-shaped first heater wires are connected to the plurality of first heater wires. A heating element structure in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising a plurality of line-shaped second heater wires made of a material whose resistance temperature change is larger than the temperature change of the resistance of the first heater wire.
記第１のヒータ線を挟むように配置され、電源に接続さ
れる一対のリング状の導線を有することを特徴とする請
求項１又は２記載の半導体装置製造用熱処理装置におけ
る発熱体構造。3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a pair of ring-shaped conductors having a lower resistivity than said first heater wire and arranged to sandwich said first heater wire and connected to a power supply. 3. A heating element structure in the heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device according to 1 or 2.
に複数配置されることを特徴とする半導体装置製造用熱
処理装置における発熱体構造。4. A heating element structure in a heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device, wherein a plurality of heating element structures according to claim 3 are arranged on the same center line.
線の抵抗の温度変化より抵抗の温度変化の大きな材料か
らなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置製造
用熱処理装置における発熱体構造。5. A heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said second heater wire is made of a material having a temperature change in resistance greater than a temperature change in resistance of said first heater wire. Heating element structure.
半導体装置を熱処理することを特徴とする半導体装置の
熱処理方法。6. A heat treatment method for a semiconductor device, wherein the heat treatment is performed on the semiconductor device using the heating element structure according to claim 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1208694A JP2760855B2 (en) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | Heating element structure in heat treatment apparatus for semiconductor manufacturing and heat treatment method for semiconductor device |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0373520A JPH0373520A (en) | 1991-03-28 |
| JP2760855B2 true JP2760855B2 (en) | 1998-06-04 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2760855B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079023A (en) * | 1983-10-05 | 1985-05-04 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Novel method of polymerization |
| JPS62144334A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Teru Saamuko Kk | Fixing device for heating element |
-
1989
- 1989-08-12 JP JP1208694A patent/JP2760855B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0373520A (en) | 1991-03-28 |
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