JPH02257612A

JPH02257612A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH02257612A
Application number: JP7905789A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kousu; 小薄　雅利
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1990-10-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体製造に使用される熱処理炉に関する。

半導体製造工程においては、拡散、成膜、アニール等の
ために、石英管の周囲に電気ヒータを設けた構成の熱処
理炉が使用される。

上記の拡散等は完成品である半導体装置の電気的特性に
影響を及ぼすため、半導体装置の歩留りを上げるには拡
散、成膜、アニール等が各ウェハの全面に亘って均一に
行われることが必要である。

この拡散等が均一に行われるためには、熱処理炉として
は温度分布ができるだけ均一であることが必要とされる
。

〔従来の技術〕

第３図は従来の熱処理１を示寸。

２は石英管、３はガス入口、４はウェハ出入れ口である
。５は石英製１ｔ−ツブである。

６は第１のヒータであり、石英管２の中央ゾーン９を囲
繞して設けである。

７．８は第２．第３のヒータであり、上記第１のし−タ
６の両側に配されて、石英管２の中央ゾーン９の両側の
ゾーン１０．１１を囲繞して設けである。

１２．１３は断熱材であり、上記第２．第３のヒータ７
．８の外側に石英ウール１４．１５を介して配設してあ
り石英管２の両端ゾーン１６゜１７を囲繞している。

第１．第２．第３のヒータ６．７．８が独立に加熱され
、石英管２の内部は例えば９００℃の設定温度Ｔ。に加
熱される。

〔発明が解決しようと（る課題〕

石英管２の両端部分は断熱材１２．１３により覆われて
おり、外部への放熱を制限するようにはなっているが、
この部分よりの放熱を１分に押えることは困難である。

このため、第２．第３のヒータ７．８を第１のヒータ６
と同程度に加熱したのでは、石英管２の両端側よりの放
熱により、石英管２内の温度分布は第４図中、線■で示
すように、両端側が下がったものとなり、温度分布が悪
くなる。なお、第３図及び第４図中Ｐ＋　、Ｐ２　、Ｐ
ｔは石英管２内の位置を示す。

そこで、第２．第３のヒータ７．８に第１のヒータ６へ
の電流より人なる電流を供給し、第４図中Ｐ＋で示すよ
うに、ヒータ７．８に対向する部分の温度を上げ、湿度
分布を補正している。

しかし、ヒータ７．８に対向する部分の温度を引き上げ
て温度分布の均一化を図ろうとしているため、設定温度
との温度差ΔＴ１は＠屑によっては無視出来ない程度と
なり、温度分布は十分ではなかった。

本発明は温度分布の改善を図り得る熱処理炉を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一端がガス入口であり、他端が被熱処理物出
入れ口である石英管と、該石英管の出入れ口を覆う石英製４ヤツブと、該石英管
を囲繞して設けられたヒータと、該ヒータの両側に配さ
れて上記石英管を囲繞する断熱材とよりなる熱処理炉に
おいて、上記石英管の両端側に上記断熱材の内側の位置
まで非金属製の赤外線反射膜を形成し、且つ上２石英製
キャップに非金属製の赤外線反射膜を形成してなる構成
としたものである。

〔作用〕

上記の各部分に形成された赤外線反射膜は炉外への放熱
を効果的に制限する。

このため、炉の両端側の温度を引き上げるためのヒータ
による温度補正の程度が小さくて足り、′ａ而面布が従
来に比べて改善される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例になる熱処理炉２゜を丞す。

同図中、第１図に示す構成部分と対応する構成部分には
同一符号を付す。

２１は石英管であり、その一端側であるガス人口３側に
ついては、断熱材１３の直ぐ内側の位置、即ち、第３の
ヒータ８にかかる位置Ｓまで、封止された二重管ｗ４造
部２２となっている。

この二重管構造部２２は、内周面に赤外線を反射させる
膜であるポリシリコン１１２３が形成してある。また二
重管構造部２２の内部には不活性ガス２４が封入しであ
る。

石英管２１の他端側であるウェハ出入れ目４側も、上記
と同様に、断熱材１２の直ぐ内側の位置、即ち第２のヒ
ータ７にかかる位ｅＱまで、封止された二重管構造部２
５となっている。

この二重管構造部２５の内面にはポリシリコン膜２６が
形成してあり、内部には不活性ガス２７が封入しである
。

３０は石英製の二重構造のキャップであり、内面にはポ
リシリコン１３１が形成してあり、内部には不活性ガス
３２が封入しである。キャップ３０は、石英管２１のウ
ェハ出入れ目４を塞いでいる。

石英管２１内はヒータ６．７．８により例えば９００℃
の設定温度Ｔ０に加熱される。

石英管２１内の熱（赤外線）は、ガス入口３側及びウェ
ハ出入れ目４側より放熱されようとする。

しかし、ガス人口３側については、赤外線はポリシリコ
ン１２３により反射される。ウェハ出入れ口４側につい
ても、赤外線は二重構造部２５内のポリシリコンＦＪ２
６及びキャップ３０内のポリシリコン膜３１により反射
される。

これにより、従来のものに比べて、石英管２１の内部よ
り外部への放熱が１１限され、熱処理炉２０の両端側に
おける湿度時下がその分抑制される。

このため、第２．第３のヒータ７．８による温度補正の
程度は従来に比べて格段に少なくて足りる。

これにより、熱処理炉２０内の温度分布は、設定温度と
の温度差ΔＴ２がΔＴ１より小となり、第２図中線■で
示す如くになり、同図中破線で示す従来の熱処理炉１の
温度分布と比較して分かるように、従来のものに比べて
改善されたものとなる。

上記の熱処理炉２０ｆ使用することにより、拡散、成膜
、アニール等は複数枚のウェハの全部について且つつＩ
ハ全面に亘って均・−に行われ、完成品である各半導体
装置は電気的特性が一様となり、歩留りが向上する。

また、上記各ポリシリコン膜２３，２６．３１は共に不
活性ガスが封入された二重構造の内壁上にあるため、高
温度に加熱されるが酸化することは効果的に防止される
。

なお、ポリシリコン１２２３，２６．３１を使用したの
は、赤外線を反射させる特性を有すると共に、高温に耐
え、炉内を汚染する心配がなく、しかも拡散しないから
である。シリコン窒化膜も上記の条件を満足するため、
ポリシリコン膜に代えて使用することが出来る。金ｌｉ
［膜は拡散を起こすため不適当であり、非金属膜に限ら
れる。

することにより、つ１ハの酸化膜厚、不純物拡散のプロ
ファイル等が良好となり、半導体装置の電気的特性が改
善され、半導体装置の歩留りを改善出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる熱処理炉を示ブ図、第２図はＩＮ１図の熱処理路の温度分布を示す図、第３
図は従来の熱処理炉の一例を丞す図、第４図は第３図の
熱処理炉の温度分布を示す図である。〔発明の効果〕以上説明した様に、本発明によれば、付加されている赤
外線反射膜により炉外への放熱を抑υ１することが出来
、これにより、両側のヒータによる温度補正の程度が少
なくて足り、これによって温度分布の改善を図ることが
出来る。従って、本発明の熱処理炉を半導体製造に使用図におい
て、３はガス入口、４はウェハ出入れ口、６．７．８はヒータ、１２．１３は断熱材、２０は熱処理炉、２１は石英管、２２．２５は二重構造部、２３．２６．３１はポリシリコン膜、２４．２７．３２は不活性ガス、３０はキャップを示す。

Claims

【特許請求の範囲】一端がガス入口（３）であり、他端が被熱処理物出入れ
口（４）である石英管（２１）と、該石英管の出入れ口
を覆う石英製キャップ（３０）と、該石英管を囲繞して設けられたヒータ（６、７、８）と
、該ヒータの両側に配されて上記石英管を囲繞する断熱材
（１２、１３）とよりなる熱処理炉において、上記石英管の両端側に上記断熱材（１２、１３）の内側
の位置（Ｓ、Ｑ）まで非金属製の赤外線反射膜（２３、
２６）を形成し、且つ上記石英製キャップ（３０）に非
金属製の赤外線反射膜（３１）を形成してなる構成の熱
処理炉。