JP3023977B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JP3023977B2 JP3023977B2 JP29659890A JP29659890A JP3023977B2 JP 3023977 B2 JP3023977 B2 JP 3023977B2 JP 29659890 A JP29659890 A JP 29659890A JP 29659890 A JP29659890 A JP 29659890A JP 3023977 B2 JP3023977 B2 JP 3023977B2
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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、酸化拡散路やCVD装置などの縦型熱処理装置に
おいて、複数枚例えば100枚の半導体ウェハに所定の熱
処理を施す場合、石英製の熱処理用ボートに所定間隔で
設けられた溝部に半導体ウェハのウェハ面を水平に収納
保持して熱処理装置に搬入し所定の処理ガス雰囲気で50
0〜1200℃に適宜設定し熱処理を行っていた。
おいて、複数枚例えば100枚の半導体ウェハに所定の熱
処理を施す場合、石英製の熱処理用ボートに所定間隔で
設けられた溝部に半導体ウェハのウェハ面を水平に収納
保持して熱処理装置に搬入し所定の処理ガス雰囲気で50
0〜1200℃に適宜設定し熱処理を行っていた。
上記熱処理時の高温雰囲気と被処理体である半導体ウ
ェハの重量により熱処理用ボートが熱変形するのを防止
するため、従来例えば第８図の如く石英からなる熱処理
用ボート１の各支柱６間に石英の補強ロッド10を複数溶
着して設けていた。
ェハの重量により熱処理用ボートが熱変形するのを防止
するため、従来例えば第８図の如く石英からなる熱処理
用ボート１の各支柱６間に石英の補強ロッド10を複数溶
着して設けていた。
また、特開昭63−278225号、特開平２−123736号公報
にも、熱処理用ボートに石英の補強ロッドを溶着して設
けた技術が公開されている。
にも、熱処理用ボートに石英の補強ロッドを溶着して設
けた技術が公開されている。
（発明が解決しようとする課題） 第８図および上記文献の如く各支柱６間の複数ケ所溶
着して接続する補強ロッド10を設けると、第６図の如く
縦型熱処理装置の反応内管16と半導体ウェハ２の間が狭
いため上記補強ロッド10により処理ガスの流れ状態が乱
され、補強ロッド10周辺の半導体ウェハ２に対して処理
ガスの陰が形成される。この結果処理ガスの供給量が少
なくなり、補強ロッド10近くに収納された半導体ウェハ
２の特に補強ロッド10付近の膜厚は薄くなり半導体ウェ
ハ２の面内均一性が劣化し、また多数枚の半導体ウェハ
面間の膜厚均一性が劣化する。
着して接続する補強ロッド10を設けると、第６図の如く
縦型熱処理装置の反応内管16と半導体ウェハ２の間が狭
いため上記補強ロッド10により処理ガスの流れ状態が乱
され、補強ロッド10周辺の半導体ウェハ２に対して処理
ガスの陰が形成される。この結果処理ガスの供給量が少
なくなり、補強ロッド10近くに収納された半導体ウェハ
２の特に補強ロッド10付近の膜厚は薄くなり半導体ウェ
ハ２の面内均一性が劣化し、また多数枚の半導体ウェハ
面間の膜厚均一性が劣化する。
一方、第７図の如く補強ロッド10がない部分での処理
ガスのガスの流れ状態は半導体ウェハ２の周縁と反応内
管16の間を層流状態で流れ、処理ガスは半導体ウェハ２
の表面に均一に供給され均一な成膜が行われる。
ガスのガスの流れ状態は半導体ウェハ２の周縁と反応内
管16の間を層流状態で流れ、処理ガスは半導体ウェハ２
の表面に均一に供給され均一な成膜が行われる。
従って複数枚例えば100枚の半導体ウェハ間およびウ
ェハ面内の膜厚バラツキが発生しバッチ処理での成膜を
均一に行うことができないという問題点を有する。
ェハ面内の膜厚バラツキが発生しバッチ処理での成膜を
均一に行うことができないという問題点を有する。
また、支柱を例えば直径30mmと太くして補強ロッドが
なくても所定の強度が得られるようにした場合、上記支
柱周辺に処理ガスの影が形成され半導体ウェハ面に対し
て均一に処理ガスが供給されなくなり、半導体ウェハ面
内の支柱近傍の膜厚が薄くなり所望の半導体ウェハ面内
膜厚均一性が得られないという問題点を有する。
なくても所定の強度が得られるようにした場合、上記支
柱周辺に処理ガスの影が形成され半導体ウェハ面に対し
て均一に処理ガスが供給されなくなり、半導体ウェハ面
内の支柱近傍の膜厚が薄くなり所望の半導体ウェハ面内
膜厚均一性が得られないという問題点を有する。
この発明は上記点に鑑みなされたもので、複数枚の被
処理体を熱処理するに際し被処理体間の処理のバラツキ
を少なくしまた被処理体の面内の処理のバラツキを少な
くすることのできる縦型熱処理装置を提供するものであ
る。
処理体を熱処理するに際し被処理体間の処理のバラツキ
を少なくしまた被処理体の面内の処理のバラツキを少な
くすることのできる縦型熱処理装置を提供するものであ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上下に対向する面板間に、支持すべき板状
の被処理体の周方向に沿って複数の支柱を設けてなる熱
処理用ボートと、縦型の反応管とを備え、多数枚の被処
理体を上下に間隔をおいて各々がほぼ水平になるように
熱処理用ボートの支柱により支持させ、この熱処理用ボ
ートを上記反応管内に収容して被処理体に対して熱処理
を行う装置において、 上記熱処理用ボートの少なくとも２つの互いに隣接す
る支柱間に水平面と斜交する如く補強ロッドを設けたこ
とを特徴とする。
の被処理体の周方向に沿って複数の支柱を設けてなる熱
処理用ボートと、縦型の反応管とを備え、多数枚の被処
理体を上下に間隔をおいて各々がほぼ水平になるように
熱処理用ボートの支柱により支持させ、この熱処理用ボ
ートを上記反応管内に収容して被処理体に対して熱処理
を行う装置において、 上記熱処理用ボートの少なくとも２つの互いに隣接す
る支柱間に水平面と斜交する如く補強ロッドを設けたこ
とを特徴とする。
（作用） 従って、処理ガスは被処理体周縁と反応管内壁の間を
層流状態で流れ、各被処理体へ処理ガスが均一に供給さ
れ、複数枚の被処理体に対して膜生成の均一性を向上す
ることができる。
層流状態で流れ、各被処理体へ処理ガスが均一に供給さ
れ、複数枚の被処理体に対して膜生成の均一性を向上す
ることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して具体的
に説明する。
に説明する。
第１図に示す熱処理用ボート１は耐熱性材料例えば石
英からなり、被処理体である例えば直径200mmの半導体
ウェハ２を複数枚例えば100枚収納できるように構成さ
れている。
英からなり、被処理体である例えば直径200mmの半導体
ウェハ２を複数枚例えば100枚収納できるように構成さ
れている。
上記熱処理用ボート１は、上記半導体ウェハ２より若
干大きい例えば直径220mmの石英製の円板状上部面板３
と円板状下部面板４との間に複数本例えば４本の直径12
mmで長さ800mmの円柱状の支柱5,6,7,8が溶着して設けら
れ、この支柱5,6,7,8には第２図に示す如く上記各半導
体ウェハ２を所定の間隔例えば6.35mm間隔で収納する溝
部９が複数ケ所設けられている。
干大きい例えば直径220mmの石英製の円板状上部面板３
と円板状下部面板４との間に複数本例えば４本の直径12
mmで長さ800mmの円柱状の支柱5,6,7,8が溶着して設けら
れ、この支柱5,6,7,8には第２図に示す如く上記各半導
体ウェハ２を所定の間隔例えば6.35mm間隔で収納する溝
部９が複数ケ所設けられている。
また、上記支柱5,6,7,8の所望する支柱間には各支柱
5,6,7,8が熱処理時の高温雰囲気と被処理体である半導
体ウェハ２の重量により熱的変形が発生するのを防止す
るために、耐熱製材料例えば石英製で直径4mmの補強ロ
ッド10が、上記各支柱5,6,7,8に対して、第３図に示す
如く例えば約45度の角度で張りの作用を呈する如く蛇行
状に支柱5,6間および支柱7,8間を連結するように溶着し
て設けられている。
5,6,7,8が熱処理時の高温雰囲気と被処理体である半導
体ウェハ２の重量により熱的変形が発生するのを防止す
るために、耐熱製材料例えば石英製で直径4mmの補強ロ
ッド10が、上記各支柱5,6,7,8に対して、第３図に示す
如く例えば約45度の角度で張りの作用を呈する如く蛇行
状に支柱5,6間および支柱7,8間を連結するように溶着し
て設けられている。
上記下部面板４の底面には、例えば石英製の環状部材
11が一体に溶着して設けられ、この環状部材11は第４図
の支持体12に設けられた図示しない凹部と嵌合して熱処
理用ボート１を所定の位置に立設支持するのに用いるよ
うに構成されている。
11が一体に溶着して設けられ、この環状部材11は第４図
の支持体12に設けられた図示しない凹部と嵌合して熱処
理用ボート１を所定の位置に立設支持するのに用いるよ
うに構成されている。
以上説明したように熱処理用ボート１は一体に石英で
構成されている。
構成されている。
また、下部面板４には例えば３ケ所に凸部13が設けら
れ、この凸部13は上記支持体12と当接して３点支持によ
り安定に熱処理用ボートを支持するように構成されてい
る。
れ、この凸部13は上記支持体12と当接して３点支持によ
り安定に熱処理用ボートを支持するように構成されてい
る。
上記熱処理用ボート１は、CVD,拡散，酸化などの所定
の熱処理を行う縦型熱処理装置の半導体ウェハ列の収納
に用いられる。
の熱処理を行う縦型熱処理装置の半導体ウェハ列の収納
に用いられる。
上記熱処理装置は、耐熱性材料例えば石英からなる円
管状の反応管15と、この反応管15内に例えば石英からな
る円筒状の反応内管16が設けられ、上記反応管15の下側
には例えばステンレススチールからなるマニホールド17
を設置し、このマニホールド17の一端にはガス導入管18
が接続され図示しないガス供給源に接続され、他端側に
は排気管19が接続され図示しない排気ポンプにより上記
反応管15内を所定の圧力に排気できるようにしてある。
管状の反応管15と、この反応管15内に例えば石英からな
る円筒状の反応内管16が設けられ、上記反応管15の下側
には例えばステンレススチールからなるマニホールド17
を設置し、このマニホールド17の一端にはガス導入管18
が接続され図示しないガス供給源に接続され、他端側に
は排気管19が接続され図示しない排気ポンプにより上記
反応管15内を所定の圧力に排気できるようにしてある。
また反応管15の側周囲には少なくとも５ゾーン構成か
らなる円筒状の抵抗加熱ヒータ20が設けられ、上記反応
管15内を所望の温度例えば500〜1200℃の範囲に適宜設
定し均熱可能とされている。
らなる円筒状の抵抗加熱ヒータ20が設けられ、上記反応
管15内を所望の温度例えば500〜1200℃の範囲に適宜設
定し均熱可能とされている。
上記熱処理用ボート１が載置された上記支持体12は蓋
体21に載置され、この蓋体21は昇降機構例えばエレベー
タ機構23によって上下移動することができ、半導体ウェ
ハ２を反応管15の所定の均熱領域に搬入搬出できるよう
に構成されている。
体21に載置され、この蓋体21は昇降機構例えばエレベー
タ機構23によって上下移動することができ、半導体ウェ
ハ２を反応管15の所定の均熱領域に搬入搬出できるよう
に構成されている。
次に800℃前後でCVDにより半導体ウェハ１に酸化膜を
生成する場合について以下説明を行う。
生成する場合について以下説明を行う。
５ゾーンヒータの各ゾーンに印加する電力を適宜制御
し、反応管15内の複数枚例えば100枚の半導体ウェハ２
が収納される部分の温度が中心部および下端部で800℃
上端部で810℃に設定する。また、ガス導入管18から亜
酸化窒素（N2O）1200SCCM,モノシラン（SiH4）30SCCMを
反応管15内へ供給し、図示しない排気ポンプとコンダク
タンスバルブを調整し反応管15内の圧力を0.7Torrに設
定し、所定時間処理を行うと半導体ウェハ２に所定の膜
形成が行われる。
し、反応管15内の複数枚例えば100枚の半導体ウェハ２
が収納される部分の温度が中心部および下端部で800℃
上端部で810℃に設定する。また、ガス導入管18から亜
酸化窒素（N2O）1200SCCM,モノシラン（SiH4）30SCCMを
反応管15内へ供給し、図示しない排気ポンプとコンダク
タンスバルブを調整し反応管15内の圧力を0.7Torrに設
定し、所定時間処理を行うと半導体ウェハ２に所定の膜
形成が行われる。
上記実施例の縦型熱処理装置において補強ロッド10
は、被処理体である半導体ウェハ２に対して斜交する如
く設けられているため処理ガスの流れを乱すことなく、
複数枚の半導体ウェハ２の周縁と反応内管16の間処理ガ
スは層流状態でほぼ均一に流れ各半導体ウェハ２に対し
て均一に処理ガスが供給される。
は、被処理体である半導体ウェハ２に対して斜交する如
く設けられているため処理ガスの流れを乱すことなく、
複数枚の半導体ウェハ２の周縁と反応内管16の間処理ガ
スは層流状態でほぼ均一に流れ各半導体ウェハ２に対し
て均一に処理ガスが供給される。
従って多数枚の半導体ウェハ２に対して面内面間の膜
厚均一性の優れた熱処理を行うことができる。
厚均一性の優れた熱処理を行うことができる。
上記補強ロッド10は第５図の如く支柱６に対して斜交
する様に設けてもよく、補強ロッド10の間隔及び取付本
数は、熱処理用ボート１が所望の強度を取ることができ
るよう適宜設定してもよい。
する様に設けてもよく、補強ロッド10の間隔及び取付本
数は、熱処理用ボート１が所望の強度を取ることができ
るよう適宜設定してもよい。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、リン添
加ポリシリコン膜，ボロン添加合ガラス膜等を生成する
面内均一性および面間均一性を向上させることがむずか
しいCVDプロセスに用いても効果がある。
加ポリシリコン膜，ボロン添加合ガラス膜等を生成する
面内均一性および面間均一性を向上させることがむずか
しいCVDプロセスに用いても効果がある。
また、酸化・拡散等のプロセスに用いればさらに優れ
た半導体ウェハの面内・面間均一性を得ることができ
る。
た半導体ウェハの面内・面間均一性を得ることができ
る。
熱処理用ウェハボートの材質は石英に限らず耐熱性材
料であればSiCやAl2O3等の材質を用いてもよいことは当
然である。
料であればSiCやAl2O3等の材質を用いてもよいことは当
然である。
また、角型型板等に用いても同様の効果を得ることが
できるし、熱処理に限らずドライエッチング処理等のガ
ス流を扱う処理にも用いることができる。
できるし、熱処理に限らずドライエッチング処理等のガ
ス流を扱う処理にも用いることができる。
さらにまたウェハの収納に溝構造を用いたが爪構造，
リング状突起（リングボート）など何れにも適用でき
る。
リング状突起（リングボート）など何れにも適用でき
る。
以上説明したように、本発明によれば、熱処理用ボー
トを細い支柱と細い補強ロッドで構成することができる
ため、処理ガス流を均一に供給することが可能となりも
って半導体ウェハの面内面間均一性を改善することがで
きる。
トを細い支柱と細い補強ロッドで構成することができる
ため、処理ガス流を均一に供給することが可能となりも
って半導体ウェハの面内面間均一性を改善することがで
きる。
第１図は本発明の縦型熱処理装置に用いた熱処理用ボー
ト説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第
１図の斜視図、第４図は本発明に係る縦型熱処理装置説
明図、第５図は第１図の変形例、第６図，第７図は反応
内管内に設けられた熱処理用ボートと半導体ウェハ説明
図、第８図は従来の縦型熱処理装置に用いられる熱処理
用ボート説明図。 １……熱処理用ボート、２……半導体ウェハ 5,6,7,8……支柱、10……補強ロッド 15……反応管、16……反応内管 17……マニホールド、20……ヒータ
ト説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第
１図の斜視図、第４図は本発明に係る縦型熱処理装置説
明図、第５図は第１図の変形例、第６図，第７図は反応
内管内に設けられた熱処理用ボートと半導体ウェハ説明
図、第８図は従来の縦型熱処理装置に用いられる熱処理
用ボート説明図。 １……熱処理用ボート、２……半導体ウェハ 5,6,7,8……支柱、10……補強ロッド 15……反応管、16……反応内管 17……マニホールド、20……ヒータ
Claims (1)
- 【請求項１】上下に対向する面板間に、支持すべき板状
の被処理体の周方向に沿って複数の支柱を設けてなる熱
処理用ボートと、縦型の反応管とを備え、多数枚の被処
理体を上下に間隔をおいて各々がほぼ水平になるように
熱処理用ボートの支柱により支持させ、この熱処理用ボ
ートを上記反応管内に収容して被処理体に対して熱処理
を行う装置において、 上記熱処理用ボートの少なくとも２つの互いに隣接する
支柱間に水平面と斜交する如く補強ロッドを設けたこと
を特徴とする縦型熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29659890A JP3023977B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 縦型熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29659890A JP3023977B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170021A JPH04170021A (ja) | 1992-06-17 |
| JP3023977B2 true JP3023977B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17835625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29659890A Expired - Lifetime JP3023977B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023977B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4895634B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2012-03-14 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置 |
| JP2009111064A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Covalent Materials Corp | 横型ウェーハ用ボート |
| CN108695138A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 株式会社日立国际电气 | 衬底支承件、衬底处理装置及半导体器件的制造方法 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP29659890A patent/JP3023977B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04170021A (ja) | 1992-06-17 |
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