JPH02117129A - 半導体熱処理装置 - Google Patents
半導体熱処理装置Info
- Publication number
- JPH02117129A JPH02117129A JP27135588A JP27135588A JPH02117129A JP H02117129 A JPH02117129 A JP H02117129A JP 27135588 A JP27135588 A JP 27135588A JP 27135588 A JP27135588 A JP 27135588A JP H02117129 A JPH02117129 A JP H02117129A
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- Japan
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- core tube
- heater
- heaters
- furnace core
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
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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】
（）既 要〕
半導体装置の主要構成品である半導体チップを製造する
ウェーハの熱処理に使用される半ｍ体熱処理装置に関し
、 炉内に設定温度以上の高温度領域を作ることなくセンタ
ーゾーンの温度分布の均一化が実現できる半導体熱処理
装置を提供することを目的とし、炉心管と、該炉心管の
周囲に配置されて外側が断熱層で覆われた主ヒータとを
備えた熱処理装置であって、炉心管内の両端に前記主ヒ
ータの開口部を蓋するように円板状のプレートヒータよ
りなる補助ヒータが配置された構成である。
ウェーハの熱処理に使用される半ｍ体熱処理装置に関し
、 炉内に設定温度以上の高温度領域を作ることなくセンタ
ーゾーンの温度分布の均一化が実現できる半導体熱処理
装置を提供することを目的とし、炉心管と、該炉心管の
周囲に配置されて外側が断熱層で覆われた主ヒータとを
備えた熱処理装置であって、炉心管内の両端に前記主ヒ
ータの開口部を蓋するように円板状のプレートヒータよ
りなる補助ヒータが配置された構成である。
本発明は半導体装置の主要構成品である半導体チップを
製造するウェーハの熱処理に使用される半導体熱処理装
置に関する。
製造するウェーハの熱処理に使用される半導体熱処理装
置に関する。
前記ウェーハの熱処理には、例えば、熱酸化膜の形成、
化学気相成長（ＣＶＤ）による膜の形成、不純物の拡散
などがあり、これらのいずれの場合にも量産に使用され
る熱処理装置は被処理体であるウェーハを多数個一括し
て均一に処理できることが要請され、このためウェーハ
を設置する炉内のセンターゾーンの温度は加熱状態で均
一であることが望まれる。
化学気相成長（ＣＶＤ）による膜の形成、不純物の拡散
などがあり、これらのいずれの場合にも量産に使用され
る熱処理装置は被処理体であるウェーハを多数個一括し
て均一に処理できることが要請され、このためウェーハ
を設置する炉内のセンターゾーンの温度は加熱状態で均
一であることが望まれる。
第２図は、従来の半導体熱処理装置を模式的に示した側
断面図で、一端が開口している管状の例えば石英ガラス
からなる炉心管１、炉心管１の開口を蓋する例えば石英
ガラスからなるキャップ２、炉心管１の周囲に配設され
炉心管１を加熱する主ヒータ３、および補助ヒータ４．
５、例えば石英ガラスウールなどの断熱材料からなりヒ
ータ３〜５の外側を覆ってヒータ３〜５の放熱を抑える
断熱層６などからなっている。なおｌａ、ｌｂはそれぞ
れ炉心管１にガスを通す場合のガス導入口、ガス導出口
である。
断面図で、一端が開口している管状の例えば石英ガラス
からなる炉心管１、炉心管１の開口を蓋する例えば石英
ガラスからなるキャップ２、炉心管１の周囲に配設され
炉心管１を加熱する主ヒータ３、および補助ヒータ４．
５、例えば石英ガラスウールなどの断熱材料からなりヒ
ータ３〜５の外側を覆ってヒータ３〜５の放熱を抑える
断熱層６などからなっている。なおｌａ、ｌｂはそれぞ
れ炉心管１にガスを通す場合のガス導入口、ガス導出口
である。
主ヒータ３は、炉心管ｌにおけるウェーハＡが配置され
て熱処理されるセンターゾーンａ領域に位置してセンタ
ーゾーンａを加熱し、補助ヒータ４．５はセンターゾー
ンａの両端に連なるエンドゾーンｂ、ｃに、主ヒータ３
と同心に位置してエンドゾーンを加熱する。
て熱処理されるセンターゾーンａ領域に位置してセンタ
ーゾーンａを加熱し、補助ヒータ４．５はセンターゾー
ンａの両端に連なるエンドゾーンｂ、ｃに、主ヒータ３
と同心に位置してエンドゾーンを加熱する。
補助ヒータ４，５は、主ヒータ３のみの加熱では軸方向
への輻射熱放散によりセンターゾーンａの両端での温度
が低くなるので、これを補償するため設けられている。
への輻射熱放散によりセンターゾーンａの両端での温度
が低くなるので、これを補償するため設けられている。
即ち第３図の温度分布の図で示す如く主ヒータ３のみに
よる加熱では、炉心管内の軸方向に関する温度分布はＢ
の如くなり、センターゾーンａの両端部では温度が低く
なり、均一温度範囲が狭くなるので、両端の補助ヒータ
でＣの如く別に加熱し、センターゾーンの両端部の温度
を持ち上げて、全体でＤの如く均一温度領域を拡大して
炉の有効利用を図っている。
よる加熱では、炉心管内の軸方向に関する温度分布はＢ
の如くなり、センターゾーンａの両端部では温度が低く
なり、均一温度範囲が狭くなるので、両端の補助ヒータ
でＣの如く別に加熱し、センターゾーンの両端部の温度
を持ち上げて、全体でＤの如く均一温度領域を拡大して
炉の有効利用を図っている。
従来の技術では、補助ヒータがセンターゾーンがら離れ
た位置にあり、センターゾーンの端部に所定の温度補償
を行うためには補助ヒータの中心部での炉内温度はセン
ターゾーンの設定温度以上の高温となり、出し入れの際
に炉内を軸方向に通過する被処理ウェーハに悪影響を及
ぼすという問題点があった。
た位置にあり、センターゾーンの端部に所定の温度補償
を行うためには補助ヒータの中心部での炉内温度はセン
ターゾーンの設定温度以上の高温となり、出し入れの際
に炉内を軸方向に通過する被処理ウェーハに悪影響を及
ぼすという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み創出されたもので、炉内に設
定温度以上の高温度領域を作ることなくセンターゾーン
の温度分布の均一化が実現できる半導体熱処理装置を提
供することを目的とする。
定温度以上の高温度領域を作ることなくセンターゾーン
の温度分布の均一化が実現できる半導体熱処理装置を提
供することを目的とする。
上記問題点は、
炉心管と、該炉心管の周囲に配置されて外側が断熱層で
覆われた主ヒータとを備えた熱処理装置であって、炉心
管内の両端に前記主ヒータの開口部を蓋するように円板
状のプレートヒータよりなる補助ヒータが配置されてな
ることを特徴とする本発明の半導体熱処理装置により解
決される。
覆われた主ヒータとを備えた熱処理装置であって、炉心
管内の両端に前記主ヒータの開口部を蓋するように円板
状のプレートヒータよりなる補助ヒータが配置されてな
ることを特徴とする本発明の半導体熱処理装置により解
決される。
センターゾーン端部の温度低下は、センターゾーンの両
端部で炉内が軸方向に対して熱的に遮断されておらず、
主ヒータによる輻射熱が両端から軸方向に放散してしま
うためである。
端部で炉内が軸方向に対して熱的に遮断されておらず、
主ヒータによる輻射熱が両端から軸方向に放散してしま
うためである。
上記構成により、炉心管内のセンターゾーンの両端の開
口部はほぼプレートヒータによって苦されるので、主ヒ
ータからの輻射熱の軸方向への放散が無くなり、センタ
ーゾーン両端の温度低下量が減少する。そして補助ヒー
タたるプレートヒータはセンターゾーン内にピーク温度
位置がくるように配置されるので補助加熱は少量で済み
、炉内全域にわたってセンターゾーンの設定温度以上の
高温になることは無い。
口部はほぼプレートヒータによって苦されるので、主ヒ
ータからの輻射熱の軸方向への放散が無くなり、センタ
ーゾーン両端の温度低下量が減少する。そして補助ヒー
タたるプレートヒータはセンターゾーン内にピーク温度
位置がくるように配置されるので補助加熱は少量で済み
、炉内全域にわたってセンターゾーンの設定温度以上の
高温になることは無い。
以下添付図により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の半導体熱処理装置の一実施例を示すも
ので、同図（ａ）は装置の構成を模式的に示した側断面
図、同図（ｂ）は実施例における炉心管内の温度分布を
示す図である。
ので、同図（ａ）は装置の構成を模式的に示した側断面
図、同図（ｂ）は実施例における炉心管内の温度分布を
示す図である。
図の（ａ）において、ｌは一端が開口している管状の例
えば石英ガラスからなる炉心管、２は炉心管１の開口を
蓋する例えば石英ガラスからなるキャップ、３は炉心管
１の周囲に円筒状に巻かれて炉心管１を加熱する主ヒー
タ、６は例えば石英ガラスウールなどの断熱材料からな
り主ヒータ３の外側を覆って主ヒータ３の放熱を抑える
断熱層である。そして７．８は、主ヒータ３の両端の開
口部を蓋するように炉心管１内に配置された補助ヒータ
である。なおｌａ、ｌｂはそれぞれ炉心管工にガスを通
す場合のガス導入口、ガス導出口である。
えば石英ガラスからなる炉心管、２は炉心管１の開口を
蓋する例えば石英ガラスからなるキャップ、３は炉心管
１の周囲に円筒状に巻かれて炉心管１を加熱する主ヒー
タ、６は例えば石英ガラスウールなどの断熱材料からな
り主ヒータ３の外側を覆って主ヒータ３の放熱を抑える
断熱層である。そして７．８は、主ヒータ３の両端の開
口部を蓋するように炉心管１内に配置された補助ヒータ
である。なおｌａ、ｌｂはそれぞれ炉心管工にガスを通
す場合のガス導入口、ガス導出口である。
補助ヒータ７．８は炉心管ｌの内径より若干外形の小さ
い円板状のプレートヒータで、高融点金属材料または石
英ガラスの容器中にヒータ素線を封入した密閉構造とな
っており、一方の補助ヒータ７は、石英ガラスからなる
炉心管１の閉端部にシール固定され、また他方の補助ヒ
ータ８は半導体ウェーハＡの出入口を蓋する前部キャッ
プ２に固定されている。そしてこれらの補助ヒータ７．
８は塵埃発生防ぐため炉心管１の内壁に接触しないよう
に配置されて炉心管１の外部に引き出され、主ヒータ３
と共に、温度調節器３ａ、７ａ、８ａと電力制御装置３
ｂ、７ｂ、８ｂによりそれぞれ独立に、センターゾーン
ａの温度が均一になるように温度制御される。
い円板状のプレートヒータで、高融点金属材料または石
英ガラスの容器中にヒータ素線を封入した密閉構造とな
っており、一方の補助ヒータ７は、石英ガラスからなる
炉心管１の閉端部にシール固定され、また他方の補助ヒ
ータ８は半導体ウェーハＡの出入口を蓋する前部キャッ
プ２に固定されている。そしてこれらの補助ヒータ７．
８は塵埃発生防ぐため炉心管１の内壁に接触しないよう
に配置されて炉心管１の外部に引き出され、主ヒータ３
と共に、温度調節器３ａ、７ａ、８ａと電力制御装置３
ｂ、７ｂ、８ｂによりそれぞれ独立に、センターゾーン
ａの温度が均一になるように温度制御される。
同図（ｂ）は上記構成になる本実施例の軸方向に関する
炉内温度分布を示すもので、Ｅの如くセンターゾーンａ
内で均一な温度分布となるよう制御しても、その外側で
高温度領域が生じることなく単調に低下している。
炉内温度分布を示すもので、Ｅの如くセンターゾーンａ
内で均一な温度分布となるよう制御しても、その外側で
高温度領域が生じることなく単調に低下している。
これはセンターゾーンａの両端を蓋するプレートヒータ
により主ヒータからの軸方向の熱放散が阻止され、ヒー
タゾーンａの端部の温度低下は従来技術に比べて極めて
小さいこと、またプレートヒータの温度ピーク位置が、
従来技術の如く主ヒータの外側にではなくセンターゾー
ンの端部にあるため、センターゾーンに対して有効に温
度補償がなされることなどの理由により、補助ヒータが
ら供給する熱量が少なくて済むためである。
により主ヒータからの軸方向の熱放散が阻止され、ヒー
タゾーンａの端部の温度低下は従来技術に比べて極めて
小さいこと、またプレートヒータの温度ピーク位置が、
従来技術の如く主ヒータの外側にではなくセンターゾー
ンの端部にあるため、センターゾーンに対して有効に温
度補償がなされることなどの理由により、補助ヒータが
ら供給する熱量が少なくて済むためである。
以上説明した如く本発明によれば、炉内に設定温度以上
の高温度領域を生じさせることなく、センターゾーン全
域にわたって均一な温度分布を確保することが可能とな
るので、半導体熱処理装置の信頬性の向上に寄与すると
ころが大きい。
の高温度領域を生じさせることなく、センターゾーン全
域にわたって均一な温度分布を確保することが可能とな
るので、半導体熱処理装置の信頬性の向上に寄与すると
ころが大きい。
第１図は本発明の半導体熱処理装置を示す図、第２図は
従来技術を示す模式側断面図、第３図は従来の温度分布
を示す図、 である。 図において、 １−炉心管、 ２・−キャップ、３−主
ヒータ、 ４，５．−・補助ヒータ、６−・
−断熱層、 ７．８−・−プレートヒータ
よりなる補助ヒータ、 である。 （α）模式側断面図 Ｃｂ）温Ａケ浄をが、Ｔ図 Ａイ鞠艷明ｄっシｉ４ ヂ本づ２ ンタ乙理鵠タ巳千耐
−１ヒ之Ｔ−す１２フ第 １ 反
従来技術を示す模式側断面図、第３図は従来の温度分布
を示す図、 である。 図において、 １−炉心管、 ２・−キャップ、３−主
ヒータ、 ４，５．−・補助ヒータ、６−・
−断熱層、 ７．８−・−プレートヒータ
よりなる補助ヒータ、 である。 （α）模式側断面図 Ｃｂ）温Ａケ浄をが、Ｔ図 Ａイ鞠艷明ｄっシｉ４ ヂ本づ２ ンタ乙理鵠タ巳千耐
−１ヒ之Ｔ−す１２フ第 １ 反
Claims (1)
- 炉心管（１）と、該炉心管（１）の周囲に配置されて外
側が断熱層（６）で覆われた主ヒータ（３）とを備えた
熱処理装置であって、該炉心管（１）内の両端に前記主
ヒータ（３）の開口部を蓋するように円板状のプレート
ヒータよりなる補助ヒータ（７、８）が配置されてなる
ことを特徴とする半導体熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27135588A JPH02117129A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27135588A JPH02117129A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02117129A true JPH02117129A (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=17498915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27135588A Pending JPH02117129A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 半導体熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02117129A (ja) |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP27135588A patent/JPH02117129A/ja active Pending
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