JPH04302417A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH04302417A JPH04302417A JP8933991A JP8933991A JPH04302417A JP H04302417 A JPH04302417 A JP H04302417A JP 8933991 A JP8933991 A JP 8933991A JP 8933991 A JP8933991 A JP 8933991A JP H04302417 A JPH04302417 A JP H04302417A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積度化に伴って、例
えば４ＭＤＲＡＭの最小設計幅が１μｍ以下にもなり、
またゲート酸化膜の膜厚も２００Å以下になってきてい
る。特に、１６ＭＤＲＡＭのゲート酸化膜は、１００Å
以下と更に薄膜化の傾向となっている。このように膜厚
が薄くなると、半導体ウエハ上での膜厚の面内均一性の
要求に対応するのが極めて困難となる。
えば４ＭＤＲＡＭの最小設計幅が１μｍ以下にもなり、
またゲート酸化膜の膜厚も２００Å以下になってきてい
る。特に、１６ＭＤＲＡＭのゲート酸化膜は、１００Å
以下と更に薄膜化の傾向となっている。このように膜厚
が薄くなると、半導体ウエハ上での膜厚の面内均一性の
要求に対応するのが極めて困難となる。
【０００３】この面内均一性に応えるためには、半導体
ウエハ上の処理条件を均一にすることが必要であり、特
に温度条件を均一にすることが極めて重要事項といえる
。通常、縦型熱処理炉は、横型熱処理炉に比較して処理
炉の軸方向の温度勾配を少なくでき、半導体ウエハの面
内温度均一性が良好なことから、微細加工される高密度
化素子の製造に有利であるため、最近では縦型熱処理炉
が採用される傾向にある。
ウエハ上の処理条件を均一にすることが必要であり、特
に温度条件を均一にすることが極めて重要事項といえる
。通常、縦型熱処理炉は、横型熱処理炉に比較して処理
炉の軸方向の温度勾配を少なくでき、半導体ウエハの面
内温度均一性が良好なことから、微細加工される高密度
化素子の製造に有利であるため、最近では縦型熱処理炉
が採用される傾向にある。
【０００４】従来の縦型熱処理炉において、例えば、半
導体ウエハを酸化炉や拡散炉の反応チューブ内に搬入し
て加熱処理を行なう場合、縦方向に所定間隔をおいて多
数枚のウエハを搭載した処理用ボートを搬出搬入機構を
介して反応チューブ内に搬入し、このチューブ内に処理
ガスを供給して加熱処理を実施するようにしている。
導体ウエハを酸化炉や拡散炉の反応チューブ内に搬入し
て加熱処理を行なう場合、縦方向に所定間隔をおいて多
数枚のウエハを搭載した処理用ボートを搬出搬入機構を
介して反応チューブ内に搬入し、このチューブ内に処理
ガスを供給して加熱処理を実施するようにしている。
【０００５】この反応チューブ内は通常、９００〜１２
００℃程度まで加熱されるため、反応チューブをベース
プレートに取り付ける場合、反応チューブを保持する水
冷フランジ部を介して反応チューブに取り付け、反応チ
ューブにおける高温度の熱が直接ベースプレートに伝わ
らないようにしている。また、反応チューブとこの外周
囲に設けたヒータとの間隙部分に空気の出入が行われヒ
ータ内部温度を低下させることのないように反応チュー
ブとヒータとの間の下方位置に環状の断熱材を設けて外
部との伝熱を遮断するようにしている。
００℃程度まで加熱されるため、反応チューブをベース
プレートに取り付ける場合、反応チューブを保持する水
冷フランジ部を介して反応チューブに取り付け、反応チ
ューブにおける高温度の熱が直接ベースプレートに伝わ
らないようにしている。また、反応チューブとこの外周
囲に設けたヒータとの間隙部分に空気の出入が行われヒ
ータ内部温度を低下させることのないように反応チュー
ブとヒータとの間の下方位置に環状の断熱材を設けて外
部との伝熱を遮断するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の熱処理装置には、水冷フランジに取り付けられ
た反応チューブ部分の温度は、２００〜３００℃程度に
まで下がっているが、この部分より外部に熱が放散され
るため、反応チューブ内の温度が低下してバッチ処理す
る半導体ウエハが不均一な温度条件に置かれるばかりで
なく反応チューブ内のガス流入部近傍の温度分布も低下
し断面均熱が不均一になり、そのためチューブ開口部付
近内の断面均熱性が低下し、その結果半導体ウエハの面
内の温度分布が不均一になり、バッチ処理する被処理体
にますます熱処理を均一に行うことができず、被処理体
の歩留りを低下させる等の問題点がある。
この種の熱処理装置には、水冷フランジに取り付けられ
た反応チューブ部分の温度は、２００〜３００℃程度に
まで下がっているが、この部分より外部に熱が放散され
るため、反応チューブ内の温度が低下してバッチ処理す
る半導体ウエハが不均一な温度条件に置かれるばかりで
なく反応チューブ内のガス流入部近傍の温度分布も低下
し断面均熱が不均一になり、そのためチューブ開口部付
近内の断面均熱性が低下し、その結果半導体ウエハの面
内の温度分布が不均一になり、バッチ処理する被処理体
にますます熱処理を均一に行うことができず、被処理体
の歩留りを低下させる等の問題点がある。
【０００７】本発明は上記した従来の課題を解決するた
めに開発したものであり、反応チューブ内の処理温度を
均一にすることにより被処理体の断面均熱性を向上させ
、被処理体の歩留りを向上させることを目的としたもの
である。
めに開発したものであり、反応チューブ内の処理温度を
均一にすることにより被処理体の断面均熱性を向上させ
、被処理体の歩留りを向上させることを目的としたもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、複数枚の被処理体を収容した反応チュー
ブ内に処理ガスを導入して熱処理を行なう熱処理装置に
おいて、上記反応チューブの下方位置に設けた処理ガス
導入口の近傍位置に断熱材を充填させた熱処理装置であ
る。この場合、断熱材は、アルミナ繊維を反応チューブ
の下部にに設けた水冷フランジ部の配設位置に巻装する
のが好ましい。
め、本発明は、複数枚の被処理体を収容した反応チュー
ブ内に処理ガスを導入して熱処理を行なう熱処理装置に
おいて、上記反応チューブの下方位置に設けた処理ガス
導入口の近傍位置に断熱材を充填させた熱処理装置であ
る。この場合、断熱材は、アルミナ繊維を反応チューブ
の下部にに設けた水冷フランジ部の配設位置に巻装する
のが好ましい。
【０００９】
【作 用】従って、本発明によると、複数枚の被処理
体を収容した反応チューブ内に処理ガスを導入すると共
に、ヒータにより熱処理を実施すると、反応チューブ内
は高温度に加熱されて内部の被処理体が熱処理され、こ
の場合、反応チューブの下方位置に設けた処理ガス導入
口の近傍位置に断熱材を充填させたので、この部分より
内部の熱が放出して温度が低下することなく、所定の断
面均熱状態の温度に維持され、反応チューブの径方向へ
の拡散が行なわれ、断面均熱が確保される。
体を収容した反応チューブ内に処理ガスを導入すると共
に、ヒータにより熱処理を実施すると、反応チューブ内
は高温度に加熱されて内部の被処理体が熱処理され、こ
の場合、反応チューブの下方位置に設けた処理ガス導入
口の近傍位置に断熱材を充填させたので、この部分より
内部の熱が放出して温度が低下することなく、所定の断
面均熱状態の温度に維持され、反応チューブの径方向へ
の拡散が行なわれ、断面均熱が確保される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明における熱処理装置の実施例を
図面を参照して説明する。図１及び図３において、反応
チューブ１は、石英ガラスにより円筒状に形成され、そ
の軸方向を垂直方向とすることにより縦型熱処理部を構
成している。この反応チューブ１の外周壁に対し間隙を
設け、石英ガラス製円筒状のアウターチューブ２を同軸
的に配設し、この間隙内と連通させてガス導入口３を設
けられている。
図面を参照して説明する。図１及び図３において、反応
チューブ１は、石英ガラスにより円筒状に形成され、そ
の軸方向を垂直方向とすることにより縦型熱処理部を構
成している。この反応チューブ１の外周壁に対し間隙を
設け、石英ガラス製円筒状のアウターチューブ２を同軸
的に配設し、この間隙内と連通させてガス導入口３を設
けられている。
【００１１】反応チューブ１の下端部外周位置にリング
状の水冷フランジ部４が設けられ、この水冷フランジ部
４は、ベースプレート５に取付けられるように構成され
上記反応チューブ１の熱がベースプレート５部分に伝熱
しないように構成されている。そして、反応チューブ１
の外周囲には円筒状の例えば抵抗加熱のヒータ６を設け
、反応チューブ１内を、例えば、９００〜１２００℃の
所望温度に適宜設定可能に構成され、酸化や拡散処理を
実施するように構成されている。
状の水冷フランジ部４が設けられ、この水冷フランジ部
４は、ベースプレート５に取付けられるように構成され
上記反応チューブ１の熱がベースプレート５部分に伝熱
しないように構成されている。そして、反応チューブ１
の外周囲には円筒状の例えば抵抗加熱のヒータ６を設け
、反応チューブ１内を、例えば、９００〜１２００℃の
所望温度に適宜設定可能に構成され、酸化や拡散処理を
実施するように構成されている。
【００１２】上記の反応チューブ１は下端が開口し、多
数の被処理体例えば１７０枚の半導体ウエハ７を水平状
態で縦方向に所定間隔例えば４．７ｍｍ間隔で離間して
、搭載したボート８を搬出入できるように垂直に支持さ
れている。このボート８は、保温筒９によって垂直に支
持され、保温筒９をボートエレベータ１０に支持し、こ
のボートエレベータ１０を上下駆動することによりボー
ト８の搬出入を可能とし、ボートエレベータ１０のフラ
ンジ１０ａで反応チューブ１の下端開口部を密閉するよ
うに構成されている。また、反応チューブ１の下端部側
部より処理ガスを排気するためのガス排気口１１が接続
されている。図中、１２は反応チューブ１の周囲の熱を
外部に集熱して排気するためのスカベンジャであり、こ
のスカベンジャ１２は図示しない排気装置により、常時
排気されるように構成されている。
数の被処理体例えば１７０枚の半導体ウエハ７を水平状
態で縦方向に所定間隔例えば４．７ｍｍ間隔で離間して
、搭載したボート８を搬出入できるように垂直に支持さ
れている。このボート８は、保温筒９によって垂直に支
持され、保温筒９をボートエレベータ１０に支持し、こ
のボートエレベータ１０を上下駆動することによりボー
ト８の搬出入を可能とし、ボートエレベータ１０のフラ
ンジ１０ａで反応チューブ１の下端開口部を密閉するよ
うに構成されている。また、反応チューブ１の下端部側
部より処理ガスを排気するためのガス排気口１１が接続
されている。図中、１２は反応チューブ１の周囲の熱を
外部に集熱して排気するためのスカベンジャであり、こ
のスカベンジャ１２は図示しない排気装置により、常時
排気されるように構成されている。
【００１３】反応チューブ１の下方位置で、水冷フラン
ジ部４の配設位置に、図２に示すように、反応チューブ
１の外周面にリング状にアルミナ繊維を巻装して断熱材
１３を設けている。このリング状の断熱材１３には、ガ
ス導入口３とガス排気口１１を収容するための取付溝１
４を形成している。
ジ部４の配設位置に、図２に示すように、反応チューブ
１の外周面にリング状にアルミナ繊維を巻装して断熱材
１３を設けている。このリング状の断熱材１３には、ガ
ス導入口３とガス排気口１１を収容するための取付溝１
４を形成している。
【００１４】上記の断熱材１３は、硬質状の耐火ブロッ
ク或はシリカブロックまたは石英ウール或はブランケッ
ト等の素材によって形成し、外周面をガラスクロス等で
被覆して塵埃が飛散しないように構成されている。また
、この断熱材１３は、上記のように装着する以外に、反
応チューブ１とヒータ６との間隙に設けた断熱部材１４
と一体に設けるようにしても良いし、また上記した素材
を紐状に形成してこの紐状の断熱材を反応チューブ１に
層状に巻装するようにしても良い。
ク或はシリカブロックまたは石英ウール或はブランケッ
ト等の素材によって形成し、外周面をガラスクロス等で
被覆して塵埃が飛散しないように構成されている。また
、この断熱材１３は、上記のように装着する以外に、反
応チューブ１とヒータ６との間隙に設けた断熱部材１４
と一体に設けるようにしても良いし、また上記した素材
を紐状に形成してこの紐状の断熱材を反応チューブ１に
層状に巻装するようにしても良い。
【００１５】次に上記実施例の作用を説明する。例えば
半導体ウエハ７に酸化膜を形成する場合について説明す
ると、ボート８の所定位置にウエハ７９を搭載し、反応
チューブ１内に搬入されると、チューブ１はヒータ６に
より設定温度に加熱される。そして、反応チューブ１の
外周壁に対し間隙を設けてアウターチューブ２を同軸的
に配設し、この間隙内にガス導入口３に導入された処理
ガスは、反応チューブ１とアウターチューブ２内に均一
に層流状態で上昇して均一に流れるため、処理ガスは、
反応チューブ１内への導入後に下降流を生じることなく
処理ガスが十分に径方向に拡散して均一に下降すること
になり、ウエハ７の面内のいずれの位置でも処理ガス温
度がほぼ同一となり、ウエハ７の面内均一性が向上する
。
半導体ウエハ７に酸化膜を形成する場合について説明す
ると、ボート８の所定位置にウエハ７９を搭載し、反応
チューブ１内に搬入されると、チューブ１はヒータ６に
より設定温度に加熱される。そして、反応チューブ１の
外周壁に対し間隙を設けてアウターチューブ２を同軸的
に配設し、この間隙内にガス導入口３に導入された処理
ガスは、反応チューブ１とアウターチューブ２内に均一
に層流状態で上昇して均一に流れるため、処理ガスは、
反応チューブ１内への導入後に下降流を生じることなく
処理ガスが十分に径方向に拡散して均一に下降すること
になり、ウエハ７の面内のいずれの位置でも処理ガス温
度がほぼ同一となり、ウエハ７の面内均一性が向上する
。
【００１６】この場合、水冷フランジ部４の位置に断熱
材１３が装着されているので、反応チューブ１内の下方
部分の温度がチューブ１の外部に伝熱することがなく、
反応チューブ１内の処理ガス温度がほぼ同一となり、ウ
エハ７の成膜面内均一性を確保することができる。
材１３が装着されているので、反応チューブ１内の下方
部分の温度がチューブ１の外部に伝熱することがなく、
反応チューブ１内の処理ガス温度がほぼ同一となり、ウ
エハ７の成膜面内均一性を確保することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると次のような優れた効果がある。即ち、反応チュ
ーブの下方位置に設けた処理ガス導入口の近傍位置に断
熱材を充填させたので、反応チューブ内の加熱温度が外
部に放散されることなく処理ガスを反応チューブ内に導
入することにより断面均熱性を向上させ、被処理体の歩
留りを向上させることができる等の効果がある。
によると次のような優れた効果がある。即ち、反応チュ
ーブの下方位置に設けた処理ガス導入口の近傍位置に断
熱材を充填させたので、反応チューブ内の加熱温度が外
部に放散されることなく処理ガスを反応チューブ内に導
入することにより断面均熱性を向上させ、被処理体の歩
留りを向上させることができる等の効果がある。
【図１】本発明における熱処理装置の１実施例を示す縦
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】図１における断熱材の拡大斜視図である。
【図３】図１における水冷フランジ部の拡大断面図であ
る。
る。
１ 反応チューブ
３ ガス導入口
４ 水冷フランジ部
６ ヒータ
７ 被処理体
１１ ガス排気口
１３ 断熱材
Claims (2)
- 【請求項１】 複数枚の被処理体を収容した反応チュ
ーブ内に処理ガスを導入して熱処理を行なう熱処理装置
において、上記反応チューブの下方位置に設けた処理ガ
ス導入口の近傍位置に断熱材を充填させたことを特徴と
する熱処理装置。 - 【請求項２】 上記断熱材は、アルミナ繊維を反応チ
ューブの下部に設けた水冷フランジ部の配設位置に巻装
したことを特徴とする請求項１の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03089339A JP3118760B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03089339A JP3118760B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302417A true JPH04302417A (ja) | 1992-10-26 |
| JP3118760B2 JP3118760B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=13967939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03089339A Expired - Lifetime JP3118760B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118760B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1544900A1 (en) * | 2002-09-24 | 2005-06-22 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP03089339A patent/JP3118760B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1544900A1 (en) * | 2002-09-24 | 2005-06-22 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
| EP1544900A4 (en) * | 2002-09-24 | 2008-08-13 | Tokyo Electron Ltd | HEAT TREATMENT DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3118760B2 (ja) | 2000-12-18 |
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Legal Events
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