JPH01146324A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （概要〕 熱処理装置の改良、特に、半導体ウェーハの熱処理装置
の改良に関し、 半導体ウェー八を急冷することが必要な熱処理工程にお
いて、半導体ウェーハを冷却及び／または交換する場合
、熱処理室内部への冷たい外気の侵入を少なくすること
によって、熱処理室内部の温度低下を少なくし、半導体
ウェーハ自身は急速冷却するが、熱処理装置全体の内部
温度はお−むね一定に保持され、経済的に、しかも、何
等の不利益もない熱処理をなすことができ、しかも、構
造が簡易な熱処理装置を提供することを目的とし、半導
体ウェーハ搬入搬出用開口を有する熱処理室と、この熱
処理室の外面に対接して設けられた加熱手段と、前記熱
処理室内に設けられ、前記熱処理室の底部と該加熱手段
対応部との間を上下に移動可能であり、その上に半導体
ウェー八が載置される半導体ウェーハホルダとの組み合
わせにより構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、熱処理装置の改良に関する。特に、半導体ウ
ェーへの急速冷却を可能とする縦型の熱処理装置の改良
に関する。

〔従来の技術〕

半導体ウェーハを急速に冷却することを可能とする熱処
理方法として、複数のタングステンランプを使用して行
うフラッシュアニール方式があるが、この方式は熱源が
複数の点熱源により構成されるため、受熱面における受
熱熱量にむらが生ずる。そのため、特に大きな半導体ウ
ェーハの熱処理を行う場合に、半導体ウェーハが、均一
に加熱されない欠点がある。

この欠点を解消するため、第２図に示す縦型構造の熱処
理装置が広く使用されている。この熱処理装置は、底１
［Ｂが開閉可能とされており、熱処理される半導体ウェ
ーハＷを半導体ウェーハホルダＷＨ上に！３！置した後
、この半導体ウェーハホルダＷＨを上方に移動し、低部
が開放されている熱処理室Ｖ内部に挿入する。熱処理室
■の底部は半導体ウェーハホルダＷＨと同時に上下に移
動する底蓋Ｂによって密閉される。前記熱処理室Ｖは、
その内部の温度が半導体ウェーハの熱処理に必要な温度
に維持されるように加熱手段Ｈによって常時加熱される
。熱処理が完了して、熱処理された半導体ウェーハＷが
急速冷却するときは、底ＪＩＢとともに半導体ウェーハ
ホルダＷＨを降下させて、半導体ウェーハＷが外気に曝
して急速冷却して熱処理工程を終了する。次工程におい
ては、次に熱処理される半導体ウェーハＷを半導体ウェ
ーハホルダＷＨに乗せた後、上記と同様の工程を繰り返
す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、説明した従来技術に係る熱処理装置においては、
半導体ウェーハを急冷し、交換する場合、−旦熱処理室
■の下部が大気に開放される。このため、次に、新しい
半導体ウェーハＷを半導体ウェーハホルダＷＨ上に載置
し、半導体ウェーハホルダＷＨを熱処理室■の内部に装
入する際、冷たい外気が半導体ウェーハホルダＷＨによ
って熱処理室■内部に押し込まれ、熱処理室■内部の温
度が低下する。この結果、熱処理室■内部の温度が所定
の温度に回復するまでに時間がか−るだけでなく、熱処
理のための実効加熱時間を正確に把握できない、これは
、特に、急速熱処理の場合に、致命的な欠点となる。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、熱処
理された半導体ウェーハの急速冷却が必要な熱処理工程
において、半導体ウェーハを冷却及び／または交換する
場合、熱処理室Ｖ内部への冷たい外気の侵入を少なくす
ることによって、熱処理室Ｖ内部の温度低下を少なくし
、熱処理室■内部の温度は一定に保持し、しかも、熱処
理は半導体ウェーハの全領域にわたって、均一になすこ
とができ、しかも、構造が簡易な縦型の熱処理装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、半導体ウェーハ搬入搬出用開口（Ｏ）を
有する熱処理室（Ｖ）と、この熱処理室゛　　　（Ｖ）
の外面に対接して設けられた加熱手段（Ｈ）と、前記熱
処理室（Ｖ）内に設けられ、前記熱処理室（Ｖ）の底部
と該加熱手段対応部との間を上下に移動可能であり、そ
の上に半導体ウェーハ（Ｗ）が載置される半導体ウェー
ハホルダ（ＷＨ）とを具備してなる熱処理装置によって
達成される。

〔作用〕

本発明に係る縦型の熱処理装置においては、その底ＭＢ
は開閉不能であり、常時閉塞されている。

たソ半導体ウェーハホルダＷＨのみが上下に移動可能で
ある。熱処理されるウェーハＷは、何らかの半導体ウェ
ーハ移動手段（図示せず）を使用して、熱処理室■に設
けられた半導体ウェーハ搬入搬出用開口Ｏから搬入され
、半導体ウェーハホルダＷＨ上に載置される。半導体ウ
ェーハＷを載置された半導体ウェーハホルダＷＨを上方
に移動し、半導体ウェーハＷが熱処理室■の中央部に来
たところで、半導体ウェーハホルダＷＨを停止する。

熱処理室Ｖの底１ｉＢは常時閉塞されているから、熱処
理室■の内部は、加熱手段Ｈによって半導体ウェーハＷ
を熱処理するに必要な温度に常時保持されており、半導
体ウェーハＷは、無駄な時間なく、しかも、均一に加熱
される。熱処理に必要な所定時間の加熱が終了した後は
、半導体ウェーハホルダＷＨを下方に移動し、何らかの
半導体ウェーハ移動手段（図示せず）を使用して、半導
体ウェーハＷは開口０から外部に取り出され、冷たい外
気によって急速に冷却され、熱処理は完了する。半導体
ウェーハＷの熱処理室■への搬入搬出は小さな開口０を
通して行われるので、熱処理室Ｖに侵入する冷たい外気
の量は極めて少なく、熱処理室Ｖの内部温度は常には一
°一定に保たれるので、内部温度の低下を回復するだめ
の時間が不要であり、実効熱処理時間を明確に把握する
ことができ、良好な熱処理が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ一２本発明の一実施例に係る熱処
理装置について説明する。

第１図参照 ■は熱処理室であり、半導体ウェーハ搬入搬出用間口０
が適切な箇所（回においては側壁）に設けられている。

Ｈは加熱手段であり、前記熱処理室Ｖの外面に対接して
設けられ、前記熱処理室Ｖの内部温度を常時半導体ウェ
ーハの熱処理に必要な温度に保持する。ＷＨは半導体ウ
ェーハホルダであり、その上部に半導体ウェーハＷを載
置し、熱処理室Ｖの底部と該加熱手段対応部との□間を
上下に移動可能な構造となっている。

前記半導体ウェーハ搬入搬出用間口０を開いた後、何ら
かの半導体ウェーハ移動手段（図示せず）を使用して、
半導体ウェーハＷを前記熱処理室ｖ内に搬入し、前記半
導体ウェーハホルダＷｌ（上に載置し、この半導体ウェ
ーハホルダＷＨを前記半導体ウェーハＷが前記熱処理室
■のは＼゛中夫位置するようになるまで上方に移動する
。前記熱処理室■の内部は、前記加熱手段Ｈによって熱
処理に適切な温度に常時加熱されているので、前記半導
体ウェーハＷを所定時間前記熱処理室Ｖ内に滞留させて
熱処理をなした後、前記半導体ウェーハホルダＷＨを下
方に移動し、前記半導体ウェーハ搬入搬出用間口０を開
いた後、何らかの半導体ウェーハ移動手段（図示せず）
を使用して、前記半導体ウェーハＷを前記熱処理室■の
外に取り出し急速に冷却することによって熱処理工程を
終了する。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る熱処理装置において
は、熱処理室内部が加熱手段によって均等に加熱されて
いるので、熱処理される半導体ウェーハは均一に加熱さ
れる。また、半導体ウェーハの搬入および搬出は熱処理
室に設けられた小さな開口（半導体ウェーハ搬入搬出用
開口）を通して行われるので、熱処理室内への冷外気の
侵入が少なく、熱処理室内の温度が常には一一定に保た
れる。その結果、熱処理室内部温度の低下を回復するた
めの時間が不要であり、有効熱処理時間を正確に把握・
制御することができ、無駄な加熱時間も必要とせず、し
かも、簡単な構造で、経済的に、且つ、均一に熱処理を
なすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る熱処理装置の断面図
である。 第２図は、従来技術に係る熱処理装置の断面図である。 ０・・・・半導体ウェーハ搬入搬出用開口、■・・・・
熱処理室、 Ｈ・・・・加熱手段、 Ｗ・・・・半導体ウェーハ、 ＷＨ・・・半導体ウェーハホルダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体ウェーハ搬入搬出用開口（Ｏ）を有する熱処理
   室（Ｖ）と、 該熱処理室（Ｖ）の外面に対接して設けられた加熱手段
   （Ｈ）と、 前記熱処理室（Ｖ）内に設けられ、該熱処理室（Ｖ）内
   にて前記熱処理室（Ｖ）の底部と該加熱手段対応部との
   間を上下に移動可能であり、その上に半導体ウェーハ（
   Ｗ）が載置される半導体ウェーハホルダ（ＷＨ）とを 具備してなることを特徴とする熱処理装置。