JPH01309318A - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents
熱処理装置及び熱処理方法Info
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- JPH01309318A JPH01309318A JP1037831A JP3783189A JPH01309318A JP H01309318 A JPH01309318 A JP H01309318A JP 1037831 A JP1037831 A JP 1037831A JP 3783189 A JP3783189 A JP 3783189A JP H01309318 A JPH01309318 A JP H01309318A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
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- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 16
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
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、熱処理装置に関する。
(従来の技術)
従来、例えば半導体装置の製造に熱処理装置が使用され
ている。熱処理装置には、横型設置方式や縦型設置方式
のものが使用されている。而して、熱処理装置を構成す
るプロセスチューブ内に、被処理体のウェハを1枚又は
多数枚1列又は複数列収容する。そして、プロセスチュ
ーブの外囲気に同軸的に設けられた円筒状ヒータによる
加熱によってウェハに所定の熱処理を施す。この場合、
プロセスチューブ内の設置位置の異なる各々の全ウェハ
に面内均一な熱処理を施すために、一定の温度分布を有
する均熱領域をプロセスチューブ内に形成することが要
求される。
ている。熱処理装置には、横型設置方式や縦型設置方式
のものが使用されている。而して、熱処理装置を構成す
るプロセスチューブ内に、被処理体のウェハを1枚又は
多数枚1列又は複数列収容する。そして、プロセスチュ
ーブの外囲気に同軸的に設けられた円筒状ヒータによる
加熱によってウェハに所定の熱処理を施す。この場合、
プロセスチューブ内の設置位置の異なる各々の全ウェハ
に面内均一な熱処理を施すために、一定の温度分布を有
する均熱領域をプロセスチューブ内に形成することが要
求される。
従来の熱処理装置は、プロセスチューブ内の所定の2〜
3箇所に温度センサを設けている。そして、これらの温
度センサの出力値と、予め所定の均熱領域がプロセスチ
ューブ内に形成される場合の各温度センサ部分での所望
する出力値とを比較する。次いで、実際の熱処理時の温
度センサの出力値が予め定められた理想の出力値に近づ
くように、ヒータによる加熱の仕方をコンピュータを用
いて制御していた。
3箇所に温度センサを設けている。そして、これらの温
度センサの出力値と、予め所定の均熱領域がプロセスチ
ューブ内に形成される場合の各温度センサ部分での所望
する出力値とを比較する。次いで、実際の熱処理時の温
度センサの出力値が予め定められた理想の出力値に近づ
くように、ヒータによる加熱の仕方をコンピュータを用
いて制御していた。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、各温度センサは、プロセスチューブ内の
所定位置に固定されている。このため、各温度センサ間
の温度については、温度センサによる実測値ではなく、
2端の温度センサ指示値から経験的に予測される温度と
推定して、ヒータによるプロセスチューブ内の温度制御
を行っていた。
所定位置に固定されている。このため、各温度センサ間
の温度については、温度センサによる実測値ではなく、
2端の温度センサ指示値から経験的に予測される温度と
推定して、ヒータによるプロセスチューブ内の温度制御
を行っていた。
ところが、種々の実験を行ったところ、この各温度セン
サ間の温度が、理想的な均熱領域をプロセスチューブ内
に形成する場合に、大きく影響していることが明らかと
なった。特に、半導体装置が高集積度のものとなり、か
つ、その製造工程が複雑になるに従って、この傾向は顕
著なものとなった・ 本発明の目的は、プロセスチューブの内部温度の測定を
正確に行い、かつ、内部温度の制御を高い精度でしかも
容易に行うことができる熱処理装置を提供することにあ
る。
サ間の温度が、理想的な均熱領域をプロセスチューブ内
に形成する場合に、大きく影響していることが明らかと
なった。特に、半導体装置が高集積度のものとなり、か
つ、その製造工程が複雑になるに従って、この傾向は顕
著なものとなった・ 本発明の目的は、プロセスチューブの内部温度の測定を
正確に行い、かつ、内部温度の制御を高い精度でしかも
容易に行うことができる熱処理装置を提供することにあ
る。
(課題を解決するための手段)
すなわち、本発明は、多数枚のウェハを設けたボートを
プロセスチューブ内に設け、このプロセスチューブを囲
繞する如く設けられたヒータにより上記ウェハを熱処理
する装置において、上記プロセスチューブ内のウェハ配
列方向に移動可能に設けられた温度測定素子を具備した
ことを特徴とする熱処理装置を得るものである。
プロセスチューブ内に設け、このプロセスチューブを囲
繞する如く設けられたヒータにより上記ウェハを熱処理
する装置において、上記プロセスチューブ内のウェハ配
列方向に移動可能に設けられた温度測定素子を具備した
ことを特徴とする熱処理装置を得るものである。
(作 用)
このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。プロセスチューブ内に配列される多数のウェハ
配列方向に温度測定素子を移動させ、連続的に温度分布
を測定し、所望する温度分布を形成し、高集積度半導体
素子2歩留りの向上を可能ならしめたものである。
呈する。プロセスチューブ内に配列される多数のウェハ
配列方向に温度測定素子を移動させ、連続的に温度分布
を測定し、所望する温度分布を形成し、高集積度半導体
素子2歩留りの向上を可能ならしめたものである。
(実施例)
以下、本発明装置の一実施例につき、図面を参照して説
明する。
明する。
第1図は、本発明の一実施例の熱処理装置の構成を示す
説明図である。図中(1)は、プロセスチューブである
。このプロセスチューブのは、縦型のものであり、円筒
状をなしている。プロセスチューブ■の上部中央部分に
は、酸化反応ガスを内部に流入させるための細管(1a
)が形成されている。
説明図である。図中(1)は、プロセスチューブである
。このプロセスチューブのは、縦型のものであり、円筒
状をなしている。プロセスチューブ■の上部中央部分に
は、酸化反応ガスを内部に流入させるための細管(1a
)が形成されている。
酸化反応ガスとしては、例えばH2ガスと02ガスを燃
焼化合させて生成した水蒸気が使用される。
焼化合させて生成した水蒸気が使用される。
このプロセス系は酸化炉として多数の公報で周知である
。プロセスチューブ(ト)の材質は、処理温度に応じて
選択されるが、この実施例では石英ガラス或いはSiC
を使用するのが好ましい。プロセスチューブ■内には、
プロセスチューブ■と同じ材質で形成された内筒(12
)が昇降機0によって昇降自在に設けられている。円筒
(12)は1反応時の異物付着物が、プロセスチューブ
内壁に直接付着するのを防止する作用と、ヒータ熱に対
する均熱作用を有し、少なくとも均熱領域には存在しベ
ース(13)上に立設されている。ベース(13)上に
は、被処理体の半導体ウェハ(14)を多数夫々平行に
平面状に搭載したウェハボート(図示せず)が載置され
るようになっている。プロセスチューブ■の上部には、
第2図に示す如く、三つの小孔(lb) (lc)(1
d)が穿設されている。夫々の小孔(lb) (Ic)
(Id)から第1の温度測定素子■(3)(イ)が内
1(12)内に垂下されている。勿論必要に応じて下部
から温度測定素子■■(イ)を挿設してもよい。この各
温度測定素子■(3)Q’Dは、夫々の温度検出部を内
筒(12)内の予め設定された均熱領域の下方領域、中
央領域。
。プロセスチューブ(ト)の材質は、処理温度に応じて
選択されるが、この実施例では石英ガラス或いはSiC
を使用するのが好ましい。プロセスチューブ■内には、
プロセスチューブ■と同じ材質で形成された内筒(12
)が昇降機0によって昇降自在に設けられている。円筒
(12)は1反応時の異物付着物が、プロセスチューブ
内壁に直接付着するのを防止する作用と、ヒータ熱に対
する均熱作用を有し、少なくとも均熱領域には存在しベ
ース(13)上に立設されている。ベース(13)上に
は、被処理体の半導体ウェハ(14)を多数夫々平行に
平面状に搭載したウェハボート(図示せず)が載置され
るようになっている。プロセスチューブ■の上部には、
第2図に示す如く、三つの小孔(lb) (lc)(1
d)が穿設されている。夫々の小孔(lb) (Ic)
(Id)から第1の温度測定素子■(3)(イ)が内
1(12)内に垂下されている。勿論必要に応じて下部
から温度測定素子■■(イ)を挿設してもよい。この各
温度測定素子■(3)Q’Dは、夫々の温度検出部を内
筒(12)内の予め設定された均熱領域の下方領域、中
央領域。
上方領域に位置付けて固定されている。これらの下方領
域、中央領域、上方領域によってウェハ(14)に熱処
理を施す均熱領域が形成されている。
域、中央領域、上方領域によってウェハ(14)に熱処
理を施す均熱領域が形成されている。
第1の温度測定素子■■(4)は、例えばサーモカップ
ルで構成されている。
ルで構成されている。
また、ベース(13)を貫挿して第2の温度測定素子0
が立設されている。この温度測定素子■はプロセスチュ
ーブα)の対向側や90度間隔で立設できる。この温度
測定素子■の先端部の温度検出部は、内筒(12)の内
壁に沿って少なくとも上記均熱領域を鉛直方向に移動可
能になっている。すなわち、この温度検出部は、第3図
に示す昇降機アーム(6a)の動作に従って昇降動する
。そして、温度測定素子■は、第4図A及び第4図Bに
示す如く、ベース(13)に貫装されたガイド筒(15
)内を挿通し、かつ、昇降機アーム(6a)の側部に取
付けられた第5図に示す取付具(16a) (16b)
(16c)によって保持されている。このため、昇降
アーム(6a)が上昇して内筒(12)をプロセスチュ
ーブ(1)の所定位置に収容すると、ベース(13)の
部分を第4図Aに示す如く、止め具(17)によって支
持し、内筒(12)をプロセスチューブのに固定する。
が立設されている。この温度測定素子■はプロセスチュ
ーブα)の対向側や90度間隔で立設できる。この温度
測定素子■の先端部の温度検出部は、内筒(12)の内
壁に沿って少なくとも上記均熱領域を鉛直方向に移動可
能になっている。すなわち、この温度検出部は、第3図
に示す昇降機アーム(6a)の動作に従って昇降動する
。そして、温度測定素子■は、第4図A及び第4図Bに
示す如く、ベース(13)に貫装されたガイド筒(15
)内を挿通し、かつ、昇降機アーム(6a)の側部に取
付けられた第5図に示す取付具(16a) (16b)
(16c)によって保持されている。このため、昇降
アーム(6a)が上昇して内筒(12)をプロセスチュ
ーブ(1)の所定位置に収容すると、ベース(13)の
部分を第4図Aに示す如く、止め具(17)によって支
持し、内筒(12)をプロセスチューブのに固定する。
然る後、昇降アーム(6a)を降下させることにより、
温度測定素子(ハ)を内筒(12)の内壁に沿って降下
させる。つまり、第2の温度測定素子■は、内筒(12
)の均熱領域の上方、中央、下方の各部に沿って連続的
に昇降動する。勿論適当な間隔で断続移動可能にしても
よい。
温度測定素子(ハ)を内筒(12)の内壁に沿って降下
させる。つまり、第2の温度測定素子■は、内筒(12
)の均熱領域の上方、中央、下方の各部に沿って連続的
に昇降動する。勿論適当な間隔で断続移動可能にしても
よい。
このため、第2の温度測定素子■により均熱領域の全域
に亘って連続した温度測定ができるようになっている。
に亘って連続した温度測定ができるようになっている。
第2の温度測定素子(ハ)は1例えばサーモカップルで
構成されている。
構成されている。
而して、所定枚数のウェハ(14)を搭載したボートを
内筒(12)内に収容し、昇降機0により内筒(12)
をプロセスチューブω内に収容する。次に、プロセスチ
ューブ■の外側に設けられた加熱半熱例えば抵抗加熱型
ヒータ(]8)によりプロセスチューブ(ト)内の予め
定められた均熱領域を所定温度に加熱する。
内筒(12)内に収容し、昇降機0により内筒(12)
をプロセスチューブω内に収容する。次に、プロセスチ
ューブ■の外側に設けられた加熱半熱例えば抵抗加熱型
ヒータ(]8)によりプロセスチューブ(ト)内の予め
定められた均熱領域を所定温度に加熱する。
次いで、第1の温度測定素子■(3)(4)により内筒
(12)内の上方、中央、下方の各部の温度を測定する
。得られた測定温度に基づく所定の信号を第1図に示す
制御コンピュータ(20)に供給する。
(12)内の上方、中央、下方の各部の温度を測定する
。得られた測定温度に基づく所定の信号を第1図に示す
制御コンピュータ(20)に供給する。
一方、第2の温度測定素子■を昇降機■によって鉛直方
向に降下させながら、内筒(12)の均熱領域の上方か
ら下方に至る全域の温度を測定する。
向に降下させながら、内筒(12)の均熱領域の上方か
ら下方に至る全域の温度を測定する。
得られた測定温度に基づく所定の信号を制御コンピュー
タ(20)に供給する。第2の温度測定素子■の降下速
度は1例えば30mm/秒に設定する。この測定移動は
反応前後、必要に応じて反応期間実行させてもよい。
タ(20)に供給する。第2の温度測定素子■の降下速
度は1例えば30mm/秒に設定する。この測定移動は
反応前後、必要に応じて反応期間実行させてもよい。
このようにして制御コンピュータ(20)により、均熱
領域内の上方、中央、下方の各部の温度とこれらの上方
−中央間、中央−下方間の中間部分の温度分布とを決定
する。この結果、均熱領域の全長に亘る温度分布を調べ
る。次に、この実測値に基づく均熱領域の温度分布と、
理論的に計算できる理想の温度分布とを制御コンピュー
タ(20)で比較し、両分布の差に対応した昇温信号或
いは降温信号を、制御コンピュータ(20)からヒータ
(18)に出力する。
領域内の上方、中央、下方の各部の温度とこれらの上方
−中央間、中央−下方間の中間部分の温度分布とを決定
する。この結果、均熱領域の全長に亘る温度分布を調べ
る。次に、この実測値に基づく均熱領域の温度分布と、
理論的に計算できる理想の温度分布とを制御コンピュー
タ(20)で比較し、両分布の差に対応した昇温信号或
いは降温信号を、制御コンピュータ(20)からヒータ
(18)に出力する。
このようにしてプロセスチューブ■の内部温度の測定を
正確に行い、かつ、内部温度の制御を高い精度でしかも
容易に行うことができる。均熱領域が予め定められた温
度分布に設定後、所望期間熱処理する。
正確に行い、かつ、内部温度の制御を高い精度でしかも
容易に行うことができる。均熱領域が予め定められた温
度分布に設定後、所望期間熱処理する。
なお、この実施例では、第2の温度測定素子■の昇降動
と内筒(12)の昇降動を同じ昇降機0で行うものを示
したが、両者に別々の昇降機を設けても良いことは勿論
である。上記昇降動は連続的でも断続的でもよい。また
、この第2の温度測定素子0の昇降動を手動操作によっ
て行っても良い。
と内筒(12)の昇降動を同じ昇降機0で行うものを示
したが、両者に別々の昇降機を設けても良いことは勿論
である。上記昇降動は連続的でも断続的でもよい。また
、この第2の温度測定素子0の昇降動を手動操作によっ
て行っても良い。
また、第2の温度測定素子0による均熱領域の全長に亘
る温度測定は、温度測定素子■の上昇時に行っても良い
し、降下、上昇の組合せ動作後にそれらの平均値で行っ
ても良い。
る温度測定は、温度測定素子■の上昇時に行っても良い
し、降下、上昇の組合せ動作後にそれらの平均値で行っ
ても良い。
また、上記温度測定素子■からの出力データをレコーダ
ー等に入力して記録しても良い。
ー等に入力して記録しても良い。
また、本発明は、横型の熱処理装置にも適用できること
は勿論である。
は勿論である。
更に、プロセスチューブは、酸化炉、拡散炉等からなる
炉を構成するものでも良い。
炉を構成するものでも良い。
以上述べたようにこの実施例によれば、プロセスチュー
ブ内に配列された多数枚の被処理体の配列方向に沿って
、温度測定素子を移動自在に設けている。この温度測定
素子によりプロセスチューブ内の熱処理領域における温
度分布を連続的に正確に測定する。その結果、プロセス
チューブの内部温度の制御を高い精度で、がっ、容易に
行うことが可能となる。そのため、プロセスチューブ内
の温度を所望する温度に設定することができ、歩留まり
の向上を可能とすることができる。
ブ内に配列された多数枚の被処理体の配列方向に沿って
、温度測定素子を移動自在に設けている。この温度測定
素子によりプロセスチューブ内の熱処理領域における温
度分布を連続的に正確に測定する。その結果、プロセス
チューブの内部温度の制御を高い精度で、がっ、容易に
行うことが可能となる。そのため、プロセスチューブ内
の温度を所望する温度に設定することができ、歩留まり
の向上を可能とすることができる。
本発明によれば、多数のウェハ配列方向に移動する温度
測定素子を設けるので、当該時点における温度分布を測
定でき、プロセスチューブ内を所望の温度に設定できる
効果がある。
測定素子を設けるので、当該時点における温度分布を測
定でき、プロセスチューブ内を所望の温度に設定できる
効果がある。
第1図は本発明装置の一実施例を説明するための熱処理
装置の構成図、第2図は第1図熱処理装置の各温度測定
素子の配置状態を示す斜視図、第3図は第1図プロセス
チューブの温度測定素子を昇降させる機構の説明図、第
4図は第1図の温度測定素子説明図、第5図は第4回部
度測定素子の取付は説明図である。 1・・・プロセスチューブ 2.3.4・・第1の温度測定素子 5・・・第2の温度測定素子 I4・・ウェハ 18・ヒータ 20・・・制御コンピュータ
装置の構成図、第2図は第1図熱処理装置の各温度測定
素子の配置状態を示す斜視図、第3図は第1図プロセス
チューブの温度測定素子を昇降させる機構の説明図、第
4図は第1図の温度測定素子説明図、第5図は第4回部
度測定素子の取付は説明図である。 1・・・プロセスチューブ 2.3.4・・第1の温度測定素子 5・・・第2の温度測定素子 I4・・ウェハ 18・ヒータ 20・・・制御コンピュータ
Claims (1)
- 多数枚のウェハを設けたボートをプロセスチューブ内
に設け、このプロセスチューブを囲繞する如く設けられ
たヒータにより上記ウェハを熱処理する装置において、
上記プロセスチューブ内のウェハ配列方向に移動可能に
設けられた温度測定素子を具備したことを特徴とする熱
処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1037831A JPH01309318A (ja) | 1988-02-24 | 1989-02-17 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-39597 | 1988-02-24 | ||
JP3959788 | 1988-02-24 | ||
JP1037831A JPH01309318A (ja) | 1988-02-24 | 1989-02-17 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01309318A true JPH01309318A (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=26376978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1037831A Pending JPH01309318A (ja) | 1988-02-24 | 1989-02-17 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01309318A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05152231A (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Kokusai Electric Co Ltd | 縦型拡散・cvd装置における炉内温度分布プロフアイル測定方法 |
JP2010170565A (ja) * | 2000-09-29 | 2010-08-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 熱処理装置、温度制御方法、半導体装置の製造方法及び補正値取得方法 |
KR20220147028A (ko) | 2021-04-26 | 2022-11-02 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 정보 처리 시스템, 온도 제어 방법 및 열처리 장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63211720A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Toshiba Corp | 半導体熱処理炉の温度分布調整方法 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1037831A patent/JPH01309318A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63211720A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Toshiba Corp | 半導体熱処理炉の温度分布調整方法 |
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---|---|---|---|---|
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KR20220147028A (ko) | 2021-04-26 | 2022-11-02 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 정보 처리 시스템, 온도 제어 방법 및 열처리 장치 |
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