JP2935468B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JP2935468B2 JP2935468B2 JP2208496A JP20849690A JP2935468B2 JP 2935468 B2 JP2935468 B2 JP 2935468B2 JP 2208496 A JP2208496 A JP 2208496A JP 20849690 A JP20849690 A JP 20849690A JP 2935468 B2 JP2935468 B2 JP 2935468B2
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- Japan
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- heat treatment
- fin
- heat
- heat insulating
- temperature
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
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） 例えば、半導体ウエハの縦型成膜装置では、第４図に
示すように、周囲にヒータ14を有し、アウターチューブ
10、インナーチューブ12で構成される二重管方式の縦型
熱処理炉内部に、ウエハ20をボート18上に水平状態で複
数枚縦方向に所定間隔をおいて配列支持した状態でロー
ディングしている。そして、このボート18を前記インナ
ーチューブ12の炉芯位置にセットして、均熱ゾーンでの
熱処理を実行している。
示すように、周囲にヒータ14を有し、アウターチューブ
10、インナーチューブ12で構成される二重管方式の縦型
熱処理炉内部に、ウエハ20をボート18上に水平状態で複
数枚縦方向に所定間隔をおいて配列支持した状態でロー
ディングしている。そして、このボート18を前記インナ
ーチューブ12の炉芯位置にセットして、均熱ゾーンでの
熱処理を実行している。
前記各チューブ10,12はマニホールド22に支持され、
そのマニホールド22にはガス導入管24及び排気管26が配
設されている。
そのマニホールド22にはガス導入管24及び排気管26が配
設されている。
そして、第４図に示すものは、前記ボート18を均熱ゾ
ーンに設定するために、このボート18の下端を支持する
中空筒状の保温筒40を採用している。この保温筒40の中
空部42は、例えば石英ウールが詰め込まれ、あるいは真
空引きされている。
ーンに設定するために、このボート18の下端を支持する
中空筒状の保温筒40を採用している。この保温筒40の中
空部42は、例えば石英ウールが詰め込まれ、あるいは真
空引きされている。
前記保温筒40は、受台38に支持され、この受台38は磁
気シール軸34と連結されている。この磁気シール軸34
は、前記マニホールド22の開口部を密閉するフランジ30
に固定された磁気シールユニット36によって磁性流体を
介して回転自在に支持されている。また、前記マニホー
ルド22がアウターチューブ10またはフランジ30と当接す
る位置には、シール部材としてのＯリング28,32が設け
られている。
気シール軸34と連結されている。この磁気シール軸34
は、前記マニホールド22の開口部を密閉するフランジ30
に固定された磁気シールユニット36によって磁性流体を
介して回転自在に支持されている。また、前記マニホー
ルド22がアウターチューブ10またはフランジ30と当接す
る位置には、シール部材としてのＯリング28,32が設け
られている。
（発明が解決しようとする課題） 上記各熱処理装置にて、SIN膜をウエハ18上に成膜す
る処理について説明すると、ガス導入管24を介して導入
される処理ガスとしては、NH3,SiH2Cl2を供給し、ヒー
タ14での処理温度として700〜800℃に設定している。こ
のプロセス温度に維持される均熱ゾーンではウエハ18に
SiNが成膜されることになるが、100〜150℃以下の定温
領域では、SiNではなく、反応副生成物としてNH4Clが生
成されてしまう。特に、マニホールド22の付近では、ヒ
ータ14から離れているため、温度が下がりやすい状況と
なっている。
る処理について説明すると、ガス導入管24を介して導入
される処理ガスとしては、NH3,SiH2Cl2を供給し、ヒー
タ14での処理温度として700〜800℃に設定している。こ
のプロセス温度に維持される均熱ゾーンではウエハ18に
SiNが成膜されることになるが、100〜150℃以下の定温
領域では、SiNではなく、反応副生成物としてNH4Clが生
成されてしまう。特に、マニホールド22の付近では、ヒ
ータ14から離れているため、温度が下がりやすい状況と
なっている。
ここで、第４図に示す装置では、保温筒40内部での対
流が防止されているため、断熱効果が優れ、ヒータ14の
熱がマニホールド22の付近に伝達されず、その付近の温
度が100℃以下に設定されやすくなっている。従って、
マニホールド22及びフランジ30の内面にNH4Clが発生し
やすくなっている。このNH4Clは粒子状に生成されてい
るためパーティクルの原因となり、特に、4MDRAMのよう
な微細加工を行う場合には、直径0.1μｍのパーティク
ルがICの歩留りに大きく影響していた。
流が防止されているため、断熱効果が優れ、ヒータ14の
熱がマニホールド22の付近に伝達されず、その付近の温
度が100℃以下に設定されやすくなっている。従って、
マニホールド22及びフランジ30の内面にNH4Clが発生し
やすくなっている。このNH4Clは粒子状に生成されてい
るためパーティクルの原因となり、特に、4MDRAMのよう
な微細加工を行う場合には、直径0.1μｍのパーティク
ルがICの歩留りに大きく影響していた。
保温筒40での断熱効果を抑えずぎると、保温筒40付近
で熱対流が生じるため均熱ゾーンでの熱変動が大きくな
り、各ウエハ20に対する膜生成の均一性が悪化してしま
う。さらに、マニホールド22及びフランジ30付近が高温
となるため、この部分に配置したＯリング28,32の寿命
が著しく短くなってしまう。さらにボート18を回転駆動
するタイプのものにあっては、磁気シールユニット36内
部の磁性流体が蒸発してしまい、シール効果が低減する
という問題もあった。
で熱対流が生じるため均熱ゾーンでの熱変動が大きくな
り、各ウエハ20に対する膜生成の均一性が悪化してしま
う。さらに、マニホールド22及びフランジ30付近が高温
となるため、この部分に配置したＯリング28,32の寿命
が著しく短くなってしまう。さらにボート18を回転駆動
するタイプのものにあっては、磁気シールユニット36内
部の磁性流体が蒸発してしまい、シール効果が低減する
という問題もあった。
しかも、ヒータ14によるプロセス温度の設定はプロセ
スによって相違し、例えば1000℃付近の高温処理するも
のもあれば、600℃付近での低温処理のプロセスもあ
る。この際、いずれのプロセスの場合にあっても、マニ
ホールド22付近でのパーティクルの生成を抑える必要が
あり、各プロセスに対応した断熱構造体の設計もが不可
欠となっていた。
スによって相違し、例えば1000℃付近の高温処理するも
のもあれば、600℃付近での低温処理のプロセスもあ
る。この際、いずれのプロセスの場合にあっても、マニ
ホールド22付近でのパーティクルの生成を抑える必要が
あり、各プロセスに対応した断熱構造体の設計もが不可
欠となっていた。
そこで、本発明の目的とするところは、プロセスに適
合した所望の断熱効果が容易に得られると共に、パーテ
ィクルの発生を抑制することができる縦型熱処理装置を
提供することにある。
合した所望の断熱効果が容易に得られると共に、パーテ
ィクルの発生を抑制することができる縦型熱処理装置を
提供することにある。
〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、被処理体を支持したボートを、炉内の均熱
ゾーンに設定して熱処理する縦型熱処理装置において、
上記ボートの下端を支持して上記均熱ゾーンに設定する
中空筒体と、この中空筒体の内部に着脱可能に適宜段数
積み重ねられ、断熱効果を調整可能とした断熱部材とを
備え、上記断熱部材は円盤状のフィンにスペーサ軸を設
けたフィンユニットを着脱可能に適宜段数積み重ねてフ
ィン構造体を構成していることを特徴とする。
ゾーンに設定して熱処理する縦型熱処理装置において、
上記ボートの下端を支持して上記均熱ゾーンに設定する
中空筒体と、この中空筒体の内部に着脱可能に適宜段数
積み重ねられ、断熱効果を調整可能とした断熱部材とを
備え、上記断熱部材は円盤状のフィンにスペーサ軸を設
けたフィンユニットを着脱可能に適宜段数積み重ねてフ
ィン構造体を構成していることを特徴とする。
（作 用） 本発明によれば、ボートの下端を支持して均熱ゾーン
に設定する中空筒体と、この中空筒体の内部に着脱可能
に適宜段数積み重ねられ、断熱効果を調整可能とした断
熱部材とを備え、上記断熱部材は円盤状のフィンにスペ
ーサ軸を設けたフィンユニットを着脱可能に適宜段数積
み重ねてフィン構造体を構成しているため、断熱部材で
あるフィンユニットの積み重ね段数を変えることによ
り、プロセスに適合した所望の断熱効果が容易に得られ
ると共に、パーティクルの発生を抑制することが可能と
なる。また、フィンユニットからなるフィン構造体が中
空筒体によって覆われているので、フィン構造体の形状
が複雑であっても、フィン構造体には成膜されにくく、
たとえ成膜されても、ガス流による膜剥がれは生じにく
く、それによってパーティクルの発生を十分にを抑制す
ることが可能となり、半導体素子の歩留りの向上が図れ
る。
に設定する中空筒体と、この中空筒体の内部に着脱可能
に適宜段数積み重ねられ、断熱効果を調整可能とした断
熱部材とを備え、上記断熱部材は円盤状のフィンにスペ
ーサ軸を設けたフィンユニットを着脱可能に適宜段数積
み重ねてフィン構造体を構成しているため、断熱部材で
あるフィンユニットの積み重ね段数を変えることによ
り、プロセスに適合した所望の断熱効果が容易に得られ
ると共に、パーティクルの発生を抑制することが可能と
なる。また、フィンユニットからなるフィン構造体が中
空筒体によって覆われているので、フィン構造体の形状
が複雑であっても、フィン構造体には成膜されにくく、
たとえ成膜されても、ガス流による膜剥がれは生じにく
く、それによってパーティクルの発生を十分にを抑制す
ることが可能となり、半導体素子の歩留りの向上が図れ
る。
（実施例） 以下、本発明を適用した一実施例について、図面を参
照して具体的に説明する。
照して具体的に説明する。
第１図は、本発明実施例の縦型熱処理装置の概略説明
図である。第１図中30は、円筒状のインナーチューブで
ある。インナーチューブ30の外側には、インナーチュー
ブ30を内包するように円筒状のアウターチューブ31が載
置されている。インナーチューブ30とアウターチューブ
31は、石英等からなっており、反応室を構成している。
アウターチューブ31の外側には、アウターチューブ31を
囲繞するようにヒーター32が設置されている。これらイ
ンナーチューブ30、アウターチューブ31、およびヒータ
ー32により反応炉が構成されている。反応室の下部に
は、インナーチューブ30およびアウターチューブ31と連
接してインナーチューブ30およびアウターチューブ31を
支持するマニホールド33が設置されている。マニホール
ド33には、インナーチューブ30内と連通するガス導入管
34と、アウターチューブ31内と連通するガス排気管35が
挿設されている。アウターチューブ31の下端面とマニホ
ールド33の上端面は、Ｏリング36を介して接しており、
シールされている。
図である。第１図中30は、円筒状のインナーチューブで
ある。インナーチューブ30の外側には、インナーチュー
ブ30を内包するように円筒状のアウターチューブ31が載
置されている。インナーチューブ30とアウターチューブ
31は、石英等からなっており、反応室を構成している。
アウターチューブ31の外側には、アウターチューブ31を
囲繞するようにヒーター32が設置されている。これらイ
ンナーチューブ30、アウターチューブ31、およびヒータ
ー32により反応炉が構成されている。反応室の下部に
は、インナーチューブ30およびアウターチューブ31と連
接してインナーチューブ30およびアウターチューブ31を
支持するマニホールド33が設置されている。マニホール
ド33には、インナーチューブ30内と連通するガス導入管
34と、アウターチューブ31内と連通するガス排気管35が
挿設されている。アウターチューブ31の下端面とマニホ
ールド33の上端面は、Ｏリング36を介して接しており、
シールされている。
一方、反応炉内には、ウエハボート37の下端部を支持
するために中空筒体39が配置されている。ウエハボート
37には、複数枚のウエハ38が水平に所定の間隔を保って
支持されている。中空筒体39は、上端開口部40および下
端開口部41を有しており、上端開口部40にはウエハボー
ト37の下端部37aにより閉塞されている。下端開口部41
は受台42により閉塞されている。中空筒体39の下端は、
受台42に設けられた第１の段差部42aに嵌合されること
によって位置決めされている。この中空筒体39の材質と
しては、不純物を発生しにくい石英またはSiCが好まし
い。石英を用いる場合には、熱輻射を防止するために不
透明石英を用いるか、または石英の表面をサンドプラス
ト処理したものを用いることが好ましい。なお、中空筒
体の断面形状は、断熱効率を高めるために円形であるこ
とが好ましい。
するために中空筒体39が配置されている。ウエハボート
37には、複数枚のウエハ38が水平に所定の間隔を保って
支持されている。中空筒体39は、上端開口部40および下
端開口部41を有しており、上端開口部40にはウエハボー
ト37の下端部37aにより閉塞されている。下端開口部41
は受台42により閉塞されている。中空筒体39の下端は、
受台42に設けられた第１の段差部42aに嵌合されること
によって位置決めされている。この中空筒体39の材質と
しては、不純物を発生しにくい石英またはSiCが好まし
い。石英を用いる場合には、熱輻射を防止するために不
透明石英を用いるか、または石英の表面をサンドプラス
ト処理したものを用いることが好ましい。なお、中空筒
体の断面形状は、断熱効率を高めるために円形であるこ
とが好ましい。
中空筒体39の内部には、断熱部材を有するフィン構造
体43が受台42上に載置されて設けられている。このフィ
ン構造体43は、例えば４本のスペーサ軸44と、このスペ
ーサ軸44の上端に位置決め支持されるフィン45とからな
るフィンユニットを複数積み重ねることにより構成され
ている。フィン構造体43は、フィンユニットの着脱が容
易であるので、フィンユニットの段数を変えることによ
り、熱処理温度に応じて断熱効果を自由に調節すること
ができる。
体43が受台42上に載置されて設けられている。このフィ
ン構造体43は、例えば４本のスペーサ軸44と、このスペ
ーサ軸44の上端に位置決め支持されるフィン45とからな
るフィンユニットを複数積み重ねることにより構成され
ている。フィン構造体43は、フィンユニットの着脱が容
易であるので、フィンユニットの段数を変えることによ
り、熱処理温度に応じて断熱効果を自由に調節すること
ができる。
第３図は、BPSG膜をウエハ上に形成する場合の処理温
度とその処理温度に適した断熱効果を発揮させるための
フィン構造体のフィンユニット段数との関係を示したグ
ラフであり、SiN膜、PSG膜、AsSG膜もほぼ同様に第３図
が適用できる。第３図に示す関係にしたがってフィン構
造体のフィンユニットの段数を決定することにより、熱
処理を良好に行うことができる。なお、このフィン構造
体43の材質も、foreign particlesの生成が少なく、か
つ、熱輻射を防止できる材質を用いることが好ましい。
このようなものとして、石英、SiC、石英−SiC、グラフ
ァイト−SiC等が挙げられる。石英を用いる場合には、
熱輻射を防止するために不透明石英を用いるか、または
石英の表面をサンドブラスト処理したものを用いること
が好ましい。また、フィン45の形状は、効率よく熱輻射
を防止するために円盤状であることが好ましい。また、
最下段の４本スペーサ軸44は、受台42の第２の段差部42
bに嵌合されることによって位置決めされている。
度とその処理温度に適した断熱効果を発揮させるための
フィン構造体のフィンユニット段数との関係を示したグ
ラフであり、SiN膜、PSG膜、AsSG膜もほぼ同様に第３図
が適用できる。第３図に示す関係にしたがってフィン構
造体のフィンユニットの段数を決定することにより、熱
処理を良好に行うことができる。なお、このフィン構造
体43の材質も、foreign particlesの生成が少なく、か
つ、熱輻射を防止できる材質を用いることが好ましい。
このようなものとして、石英、SiC、石英−SiC、グラフ
ァイト−SiC等が挙げられる。石英を用いる場合には、
熱輻射を防止するために不透明石英を用いるか、または
石英の表面をサンドブラスト処理したものを用いること
が好ましい。また、フィン45の形状は、効率よく熱輻射
を防止するために円盤状であることが好ましい。また、
最下段の４本スペーサ軸44は、受台42の第２の段差部42
bに嵌合されることによって位置決めされている。
断熱部材としては、容易に着脱可能であり断熱効果を
調節できるものであればよい。このような断熱部材とし
て、フィンユニットの他に、例えば、中空部分を真空引
きした中空体、または断熱材を充填した中空体等が挙げ
られる。また、これらの中空体からなる断熱部材を複数
個設け、その数を可変して断熱効果を調節してもよい。
調節できるものであればよい。このような断熱部材とし
て、フィンユニットの他に、例えば、中空部分を真空引
きした中空体、または断熱材を充填した中空体等が挙げ
られる。また、これらの中空体からなる断熱部材を複数
個設け、その数を可変して断熱効果を調節してもよい。
受台42は、フランジ46に設けられた磁性流体シールユ
ニット47の磁気シール軸48により支持されている。フラ
ンジ46は、マニホールド33の下端面とＯリング49を介し
て接しており、反応炉内部を気密にシールしている。磁
性流体シールユニット47は、その内部に磁性流体が収容
されており、ウエハボート37を支持した中空筒体39を回
転させるようになっている。ウエハボート37を回転させ
て処理を行うことにより、ウエハ38の表面上を均一に処
理することができる。例えば、薄膜を形成する際には、
膜厚の面内均一性を向上させることができる。
ニット47の磁気シール軸48により支持されている。フラ
ンジ46は、マニホールド33の下端面とＯリング49を介し
て接しており、反応炉内部を気密にシールしている。磁
性流体シールユニット47は、その内部に磁性流体が収容
されており、ウエハボート37を支持した中空筒体39を回
転させるようになっている。ウエハボート37を回転させ
て処理を行うことにより、ウエハ38の表面上を均一に処
理することができる。例えば、薄膜を形成する際には、
膜厚の面内均一性を向上させることができる。
ウエハボート37、中空筒体39、受台42、フランジ46、
および磁気シールユニット47は、上下動可能な搬送手段
（図示せず）により、一体に移動することができる。こ
れにより、ウエハボート37に支持されたウエハ38を反応
炉内の均熱領域に設置することができる。
および磁気シールユニット47は、上下動可能な搬送手段
（図示せず）により、一体に移動することができる。こ
れにより、ウエハボート37に支持されたウエハ38を反応
炉内の均熱領域に設置することができる。
次に、このように構成された縦型熱処理装置を用いて
熱処理を行う際の作用について説明する。
熱処理を行う際の作用について説明する。
中空筒体39は、受台42上に支持されているため、この
受台42より中空筒体39を離脱して、その内部のフィン構
造体43を容易に取り出すことが可能である。そして、こ
のようにフィン構造体43を中空筒体39から取り出し、処
理開始前にフィン構造体43のフィンユニットの段数を、
第３図に示すグラフにしたがって処理温度に適合した断
熱効果が得られるように設定する。
受台42より中空筒体39を離脱して、その内部のフィン構
造体43を容易に取り出すことが可能である。そして、こ
のようにフィン構造体43を中空筒体39から取り出し、処
理開始前にフィン構造体43のフィンユニットの段数を、
第３図に示すグラフにしたがって処理温度に適合した断
熱効果が得られるように設定する。
その後、受台42上に、中空筒体39内にフィン構造体43
を配置する。さらに、中空筒体39の上端開口部40にウエ
ハボート37を搭載する。図示しない搬送手段により、ウ
エハボート37、中空筒体39、受台42、フランジ46、およ
び磁性流体シールユニット47を一体に上昇させ、フラン
ジ46がマニホールド33の下端面に当接した時に搬送手段
の駆動を停止させる。この結果、ウエハボート37のウエ
ハ38は、インナーチューブ30の均熱領域に配置されるこ
とになる。
を配置する。さらに、中空筒体39の上端開口部40にウエ
ハボート37を搭載する。図示しない搬送手段により、ウ
エハボート37、中空筒体39、受台42、フランジ46、およ
び磁性流体シールユニット47を一体に上昇させ、フラン
ジ46がマニホールド33の下端面に当接した時に搬送手段
の駆動を停止させる。この結果、ウエハボート37のウエ
ハ38は、インナーチューブ30の均熱領域に配置されるこ
とになる。
その後、インナーチューブ30の内部を例えばN2パージ
し、ヒーター32により処理温度に昇温する。インナーチ
ューブ30の内部の温度が安定した後に、ガス導入管34か
らプロセスガス、例えば、NH3ガス、NH4Clガスをインナ
ーチューブ30内に導入する。ガス導入と同時にガス排気
管35から排気することによりウエハボート37に載置され
たウエハ上へのSiN膜の生成が開始する。なお、この場
合、図示しないモーターによって磁気シール軸48が回転
駆動することにより、受台42、中空筒体39、およびウエ
ハボート37が一体的に回転する。
し、ヒーター32により処理温度に昇温する。インナーチ
ューブ30の内部の温度が安定した後に、ガス導入管34か
らプロセスガス、例えば、NH3ガス、NH4Clガスをインナ
ーチューブ30内に導入する。ガス導入と同時にガス排気
管35から排気することによりウエハボート37に載置され
たウエハ上へのSiN膜の生成が開始する。なお、この場
合、図示しないモーターによって磁気シール軸48が回転
駆動することにより、受台42、中空筒体39、およびウエ
ハボート37が一体的に回転する。
フィン45は、インナーチューブ30内の均熱領域からの
輻射熱を遮蔽する。このとき、フィン45に不透明石英を
使用するか、フィン45の表面のサンドプラスト処理を施
すことにより輻射熱の透過率を低下させることができ効
果的である。
輻射熱を遮蔽する。このとき、フィン45に不透明石英を
使用するか、フィン45の表面のサンドプラスト処理を施
すことにより輻射熱の透過率を低下させることができ効
果的である。
フィン構造体は、処理温度に対応した断熱効果をあら
かじめ設定してあるので、この断熱作用によりマニホー
ルド33付近の温度は、例えば、140〜150℃になってい
る。NH4Clが生成される温度は、通常80〜100の温度範囲
であるので、マニホールド33付近でのNH4Clの生成を阻
止することができる。
かじめ設定してあるので、この断熱作用によりマニホー
ルド33付近の温度は、例えば、140〜150℃になってい
る。NH4Clが生成される温度は、通常80〜100の温度範囲
であるので、マニホールド33付近でのNH4Clの生成を阻
止することができる。
また、この断熱効果によりインナーチューブ30内の均
熱領域での熱変動を減少させることができる。
熱領域での熱変動を減少させることができる。
マニホールド33付近での温度を140〜150℃に抑えるこ
とによって、磁性流体シールユニット47での温度が50℃
程度となる。このため、磁性流体シールユニット47内に
収容されている磁性流体のベースオイルの蒸発を防止す
ることができる。したがって、常に反応炉内をシールす
ることができる。
とによって、磁性流体シールユニット47での温度が50℃
程度となる。このため、磁性流体シールユニット47内に
収容されている磁性流体のベースオイルの蒸発を防止す
ることができる。したがって、常に反応炉内をシールす
ることができる。
さらに、中空筒体39の上端開口部40はウエハボート37
によって、中空筒体39の下端開口部41は受台42によって
それぞれ塞がれているので、中空筒体39内にプロセスガ
スが流入することを防止できるが、上端開口部40および
下端開口部41は、気密状態でシールされていないので、
ある程度のプロセスガスの流入は回避できない。これに
よって、フィン構造体43の低温部分に反応生成物が付着
する恐れがある。しかしながら、中空筒体39内部に侵入
するプロセスガスの流速は極めて低く、中空筒体39内で
の渦流を生じることがないので、フィン45に一旦付着し
た反応生成物は剥離することがない。もし、フィン45に
一旦付着した反応生成物が剥離したとしても、中空筒体
39によりパーティクルとしてウエハ38上に付着すること
を確実に防止できる。
によって、中空筒体39の下端開口部41は受台42によって
それぞれ塞がれているので、中空筒体39内にプロセスガ
スが流入することを防止できるが、上端開口部40および
下端開口部41は、気密状態でシールされていないので、
ある程度のプロセスガスの流入は回避できない。これに
よって、フィン構造体43の低温部分に反応生成物が付着
する恐れがある。しかしながら、中空筒体39内部に侵入
するプロセスガスの流速は極めて低く、中空筒体39内で
の渦流を生じることがないので、フィン45に一旦付着し
た反応生成物は剥離することがない。もし、フィン45に
一旦付着した反応生成物が剥離したとしても、中空筒体
39によりパーティクルとしてウエハ38上に付着すること
を確実に防止できる。
また、マニホールド33付近の温度を上記温度に設定で
きることにより、マニホールド33のシール部材として用
いられるＯリング36,49が熱劣化することも防止でき
る。さらに、マニホールド33での金属不純物の生成を防
止でき、この不純物によりウエハ38に悪影響を及ぼすこ
とを防止できる。
きることにより、マニホールド33のシール部材として用
いられるＯリング36,49が熱劣化することも防止でき
る。さらに、マニホールド33での金属不純物の生成を防
止でき、この不純物によりウエハ38に悪影響を及ぼすこ
とを防止できる。
本実施例では、SiN膜をウエハ上に形成する場合を記
載したが、この他にもPSG（リンシリケートガラス）
膜、BPSG（ボロンリンシリケートガラス）膜、AsSG（ひ
素シリケートガラス）膜等の形成においても同様の効果
が得られた。
載したが、この他にもPSG（リンシリケートガラス）
膜、BPSG（ボロンリンシリケートガラス）膜、AsSG（ひ
素シリケートガラス）膜等の形成においても同様の効果
が得られた。
このように、本発明の縦型処理装置を用いて処理を行
うことにより歩留りを向上させることができる。
うことにより歩留りを向上させることができる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形例が可能であ
る。
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形例が可能であ
る。
第２図は、本発明にかかる縦型熱処理装置の他の実施
例を示す説明図である。この実施例では、中空筒体39内
にフィン構造体43に加えて、断熱効果の高い中空体50を
配設している。この中空体50は、例えば、石英で作製さ
れている。中空体の内部51は、真空引きされているか、
あるいは石英ウール等の断熱材が充填されている。この
ような中空体50は、内部51で熱対流を確実に防止できる
ため、断熱効果の調節部材として適用することができ
る。特に、縦型熱処理装置においては、種々の処理が実
施されるため、処理温度に応じて中空体50を所望数配設
して断熱効果を調節することができる。例えば、1000℃
程度の高い処理温度の場合に、このような断熱効果を高
い中空体50を設けることでマニホールド33およびフラン
ジ46付近を所望の温度に設定することが可能となる。ま
た、磁気シールユニット47内部に収容される磁性流体は
50℃になると急激に寿命が短くなるため、中空体50を受
台42上に載置して磁気シールユニット47の温度上昇を防
止する。なお、さらに断熱効果を高める場合、中空体50
を複数個配設すれば良い。
例を示す説明図である。この実施例では、中空筒体39内
にフィン構造体43に加えて、断熱効果の高い中空体50を
配設している。この中空体50は、例えば、石英で作製さ
れている。中空体の内部51は、真空引きされているか、
あるいは石英ウール等の断熱材が充填されている。この
ような中空体50は、内部51で熱対流を確実に防止できる
ため、断熱効果の調節部材として適用することができ
る。特に、縦型熱処理装置においては、種々の処理が実
施されるため、処理温度に応じて中空体50を所望数配設
して断熱効果を調節することができる。例えば、1000℃
程度の高い処理温度の場合に、このような断熱効果を高
い中空体50を設けることでマニホールド33およびフラン
ジ46付近を所望の温度に設定することが可能となる。ま
た、磁気シールユニット47内部に収容される磁性流体は
50℃になると急激に寿命が短くなるため、中空体50を受
台42上に載置して磁気シールユニット47の温度上昇を防
止する。なお、さらに断熱効果を高める場合、中空体50
を複数個配設すれば良い。
本発明の縦型熱処理装置は、SiNの薄膜形成処理に適
用されるだけでなく、SiO2、多結晶シリコン等の種々の
薄膜形成処理、あるいは薄膜形成処理以外の他の熱処理
に適用することもできる。この場合にもforeign partic
lesの発生を防止することができ、歩留りを向上させる
ことができる。
用されるだけでなく、SiO2、多結晶シリコン等の種々の
薄膜形成処理、あるいは薄膜形成処理以外の他の熱処理
に適用することもできる。この場合にもforeign partic
lesの発生を防止することができ、歩留りを向上させる
ことができる。
以上説明したように、本発明によれば、ボートの下端
を支持して均熱ゾーンに設定する中空筒体と、この中空
筒体の内部に着脱可能に適宜段数積み重ねられ、断熱効
果を調整可能とした断熱部材とを備え、上記断熱部材は
円盤状のフィンにスペーサ軸を設けたフィンユニットを
着脱可能に適宜段数積み重ねてフィン構造体を構成して
いるため、断熱部材であるフィンユニットの積み重ね段
数を変えることにより、プロセスに適合した所望の段熱
効果が容易に得られると共に、パーティクルの発生を抑
制することが可能となる。また、フィンユニットからな
るフィン構造体が中空筒体によって覆われているので、
フィン構造体の形状が複雑であっても、フィン構造体に
は成膜されにくく、たとえ成膜されても、ガス流による
膜剥がれは生じにくく、それによってパーティクルの発
生を十分に抑制することが可能となり、半導体素子の歩
留りの向上が図れる。
を支持して均熱ゾーンに設定する中空筒体と、この中空
筒体の内部に着脱可能に適宜段数積み重ねられ、断熱効
果を調整可能とした断熱部材とを備え、上記断熱部材は
円盤状のフィンにスペーサ軸を設けたフィンユニットを
着脱可能に適宜段数積み重ねてフィン構造体を構成して
いるため、断熱部材であるフィンユニットの積み重ね段
数を変えることにより、プロセスに適合した所望の段熱
効果が容易に得られると共に、パーティクルの発生を抑
制することが可能となる。また、フィンユニットからな
るフィン構造体が中空筒体によって覆われているので、
フィン構造体の形状が複雑であっても、フィン構造体に
は成膜されにくく、たとえ成膜されても、ガス流による
膜剥がれは生じにくく、それによってパーティクルの発
生を十分に抑制することが可能となり、半導体素子の歩
留りの向上が図れる。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の実施例を示すも
ので、第１図は断熱部材として保温フィン構造体を採用
した縦型熱処理装置の概略断面図、第２図は、断熱部材
として中空体を付設した縦型熱処理装置の概略断面図、
第３図は第１図の断熱特性図、第４図は従来の縦型熱処
理装置の概略断面図である。 30,30,32……縦型熱処理炉、 37……ボート、38……被処理体、 33……マニホールド、46……フランジ、 39……中空筒体、41……受台、 33……保温フィン構造体、44……スペーサ軸、 45……円盤型フィン、50……中空体。
ので、第１図は断熱部材として保温フィン構造体を採用
した縦型熱処理装置の概略断面図、第２図は、断熱部材
として中空体を付設した縦型熱処理装置の概略断面図、
第３図は第１図の断熱特性図、第４図は従来の縦型熱処
理装置の概略断面図である。 30,30,32……縦型熱処理炉、 37……ボート、38……被処理体、 33……マニホールド、46……フランジ、 39……中空筒体、41……受台、 33……保温フィン構造体、44……スペーサ軸、 45……円盤型フィン、50……中空体。
Claims (1)
- 【請求項１】被処理体を支持したボートを、炉内の均熱
ゾーンに設定して熱処理する縦型熱処理装置において、
上記ボートの下端を支持して上記均熱ゾーンに設定する
中空筒体と、この中空筒体の内部に着脱可能に適宜段数
積み重ねられ、断熱効果を調整可能とした断熱部材とを
備え、上記断熱部材は円盤状のフィンにスペーサ軸を設
けたフィンユニットを着脱可能に適宜段数積み重ねてフ
ィン構造体を構成していることを特徴とする縦型熱処理
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-204220 | 1989-08-07 | ||
| JP20422089 | 1989-08-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164688A JPH03164688A (ja) | 1991-07-16 |
| JP2935468B2 true JP2935468B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16486828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208496A Expired - Lifetime JP2935468B2 (ja) | 1989-08-07 | 1990-08-06 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935468B2 (ja) |
| KR (1) | KR0147826B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69221152T2 (de) * | 1992-05-15 | 1998-02-19 | Shinetsu Quartz Prod | Vertikale wärmebehandlungsvorrichtung und wärmeisolationsmaterial |
| JP2002343789A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 補助保温治具、その製造方法、板状断熱材付きウエハボート、縦型熱処理装置、縦型熱処理装置の改造方法および半導体装置の製造方法 |
| KR100432913B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2004-05-22 | 썬스타 산업봉제기계 주식회사 | 재봉기에서 모터를 이용한 이송량 및 이송방향 제어 장치및 방법 |
| KR100852508B1 (ko) | 2007-08-09 | 2008-08-18 | (주)이노시티 | 온도 하강을 위한 개선된 구조를 갖는 종형열처리장치 |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2208496A patent/JP2935468B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-07 KR KR1019900012088A patent/KR0147826B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910005433A (ko) | 1991-03-30 |
| JPH03164688A (ja) | 1991-07-16 |
| KR0147826B1 (ko) | 1998-11-02 |
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