JPH03211823A - 半導体製造装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は半導体製造装置、とりわけ拡散炉に関するもの
である。

従来の技術 近年、半導体集積回路の高集積化、微細化に伴いこれら
の半導体製造に用いる熱処理工程において精密な雰囲気
制御と製膜時の良好な均一性が要求されている。

第２図（ａ）は従来の拡散炉のプロセスチューブのガス
導入端とは逆のウェーハ導入端の部分を示したものであ
る。拡散炉のプロセスチューブのウェーハ導入端にはプ
ロセスチューブ内に導入した種種のガスを排出するため
の排気設備が設けられている。一部に耐火ブロックを有
するプロセスデユープ１のウェーハ導入端２から放出さ
れたガスは排気予備室４を通って、排気予備室の一方の
側面に接続された排気管６から排気される。第２図（ａ
）はプロセスチューブのウェーハ導入端が開放された場
合であるが、プロセスチューブ内にウェーハを導入した
場合を第２図（ｂ）に示す。第２図（ｂ）において７は
カンチレバー　８はキャップである。

ウェーハを積載したボートはカンチレバー７上に置かれ
ている。

発明が解決しようとする課題 従来例で述べた拡散炉では、プロセスチューブ１内のガ
スの排気は排気予備室４を通って、排気予備室４の一方
の側面に設けられた排気管６がら排気される。通常、プ
ロセスチューブ１内に導入するガスは人体に有害なもの
や、腐食性のものも用いるため、排気管６からの排気は
排気効率が十分とれるよう強制排気が行われている。排
気量の例としては１０−以上が用いられるため、排気速
度はかなり速い流速となる。このため、プロセスデユー
プ１内のガスのみならず排気予備室４の前面の室内の空
気も同時に排気される。このとき従来の排気設備では排
気予備室４の一方の側面にしか排気管６が接続されてい
ないため、プロセスデユープ１内のガスはプロセスチュ
ーブ１の端面から均一に排気されず、排気管接続部に近
い部分の排気速度および排気量が多くなる。しかも通常
、前述したように排気設備の排気量、排気速度ともかな
り大きいため、逆にプロセスデユープ１内のガスは排気
設備により強制的に吸い出される形となる。このため、
拡散炉のプロセスデユープ１中にはガスの流れに不均一
が生じ、その結果として製膜時の膜厚均一性は大幅に悪
化する。さらに、カンチレバー７をウェーハの搬送に使
用している拡散炉では、このような速い排気速度の場合
、カンチレバー７の下面を伝達して室内の空気がプロセ
スチューブ１内に逆流するいわゆる酸素巻きこみ現象が
生ずる。この現象が起こると製膜時の膜厚均一性が劣化
するだけでなく、製膜した膜の品質も劣化する。

課題を解決するための手段 本発明の半導体製造装置は、半導体ウェーハに熱処理、
酸化を行うためのホットウォール型拡散炉において、プ
ロセスチューブのガス導入端とは逆の半導体ウェーハの
導入端に、プロセスチューブ内で処理したガスの排出機
構として、プロセスチューブを取り囲む多孔状の円筒形
状を持ち、その円筒内部には複数の前記、多孔状の円筒
と同心円状で、互いに異なる半径を持つ多孔状の円筒を
有し、前記の複数の多孔状円筒の孔の位置が互いに異な
っており、外周の円筒ほど孔の直径が大きくなった構造
で、かつ、円筒が無孔状のしきりで半径方向に８分割さ
れ、この８分割した部分の最外周で排気管に接続される
ような構造を有する排気口をもっている。

作用 この構造の拡散炉によると、プロセスチューブ内から放
出されたガスは、プロセスチューブのウェーハ導入端か
ら排気予備室に一旦入り、この排気予備室をとりまく円
筒状の多孔板の多数の微細な孔を通って排気される。こ
の円筒状の多孔板は同心円状に幾重にもなっておりそれ
ぞれの円筒多孔板の孔の位置は互いに異なっている。こ
のためこの多孔板は排気に対して抵抗を持つことになる
。さらに、この複数の円筒状多孔板の孔の直径は外周に
行くほど大きくなり徐々に排気に対する抵抗を取り除い
である。これにより排気管の排気量および排気速度が大
きい場合でも、これらの排気設備の複数の円筒状多孔板
により流速は低下する。さらにこれらの機構により円筒
状多孔板からほどの位置でもほぼ均一に排気される。さ
らにこの円筒状の排気機構を半径方向に８分割して、そ
れぞれの部分から独立に排気管により排気しているため
、円筒状の多孔板の表面から均一に排気される。したが
って、プロセスチューブのウェーハ導入端からはガスが
均一に排気される。また局所的な強制排気による酸素巻
きこみの助長もおこらず、製膜時に均一な膜厚が得られ
る。また、従来の一方向からの排気と異なり、円筒内部
全面での面排気になるので排気効率も向上し危険なガス
の使用時でも安全である。

実施例 以下、横型ホットウォール型拡散炉で構成した場合の本
発明の一実施例を第１図（ａ）、　（ｂ）とともに説明
する。第１図（ａ）において直径２２０ＩＩＩｌｌの透
明石英製プロセスチューブｌはウェーハ導入端２におい
て耐火ブロック３で支持されている。

一方、プロセスチューブ１の前面には排気のための円筒
状の排気予備室４が配置されている。この排気予備室４
を取り囲むような形で本発明の特徴である排気機構５が
配置されている。この排気機＃４５は内部で半径方向に
６０度ごとに８分割されておりその各々の部分に、独立
に排気管６が接続されている。排気口６はさらに１本の
排気管７に統合される。

したがって、プロセスチューブ１からのガス排気は排気
予備室４を通り円筒状の排気機構５の前面より排気され
る。第１図（ｂ）は排気機構５を示したものである。排
気機構５はステンレス３１６で作成されている。排気機
構５はドーナツ状の円筒構造を持っており円筒の内面５
ａから排気ガスを吸いこみ最終的には円筒の最外周の排
気口５ｂから排気管６により強制排気する。ドーナツ状
の円筒の内面５には直径３＋ｗ１１の孔５Ｃが５　ｍｍ
間隔であけてあり、この孔５Ｃから吸気する。この内面
５ａの吸気孔の内部には、これと同じような構造を持つ
同心円状の円筒板が複数枚あり、いずれも孔があけであ
る。本実施例ではこれらの円筒板は５枚使用しており、
孔の直径はそれぞれ１順ずつ外周に行（ほど大き（なっ
ている。また、孔の位置は互いの円筒板で重ならないよ
うになっている。さらにこれらの排気機構は排気効率を
円筒の外周全域にわたって均一にするために半径方向に
６０度ずつ仕切り板５ｄにて８分割されている。この８
分割された排気ユニット５ｅの最外周には排気口５ｂが
あり、この排気口５ｂが第１図（ａ）に示す排気管６に
接続されている。

この複数の多孔状の円筒板により排気速度は減速され、
かつ円筒板内面の吸気孔５ａからの排気量は円筒板内面
全域にわたりほぼ一定となる。

発明の効果 以上のように本発明による半導体製造装置は排気をプロ
セスチューブのウェーハ導入端面より均一に、またプロ
セスチューブ内のガスの流れを乱すことなく効率的に排
気することにより、製膜時に高い模写の均一性を容易に
得ることができるとともにプロセスチューブ端からの酸
素巻きこみを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例による半導体製造装置
の斜視図、第１図（ｂ）は本発明の一実施例（こよる半
導体製造装置の構成部品図、第２図（ａ）、（ｂ）ｌま
従来例装置の斜視図である。 １・・・・・・プロセスチューブ、２・・・・・・ウエ
ーノ＼導入端、３・・・・・・耐火ブロック、４・・・
・・・排気予備室、５・・・・・・排気機構、６・・・
・・・排気管、７・・・・・・カンチレノく、８・・・
・・・キャップ、５ａ・・・・・・円筒板内面、５ｂ・
・・・・・排気口、５Ｃ・・・・・・吸気孔、５ｄ・・
・・・・仕切り板、５ｅ・・・・・・排気ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導体ウェーハに熱処理、酸化を行うためのホットウォー
   ル型拡散炉において、プロセスチューブのガス導入端と
   は逆の半導体ウェーハの導入端に、プロセスチューブ内
   で処理したガスの排出機構として、プロセスチューブを
   とりかこむ多孔状の円筒形状を持ち、その円筒内部には
   複数の前記多孔状の円筒と同心円状で、互いに異なる半
   径を持つ多孔状の円筒を有し、前記の複数の多孔状円筒
   の孔の位置が互いに異なっており、外周の円筒ほど孔の
   直径が大きくなった構造で、かつ、円筒が無孔状のしき
   りで半径方向に８分割され、この８分割した部分の最外
   周で排気管に接続されるような構造を有する排気口を有
   することを特徴とする半導体製造装置。