JPH05136071A - 半導体ウエハボードおよびそれを用いた拡散・ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェハの周辺温度を正確に制御し、特
に拡散・ＣＶＤ処理における熱処理・成膜量の均一性を
向上できる半導体ウェハボードおよびそれを用いた拡散
・ＣＶＤ装置を提供する。 【構成】 縦型拡散・ＣＶＤ装置に収納される半導体ウ
ェハボード１とされ、半導体ウェハ２を支持する複数の
ウェハ支持部３を備え、これらのウェハ支持部３の内部
に中空部４が設けられ、この中空部４に熱電対５が設置
されている。また熱電対５の配線は、キャップ６を通じ
てチューブ７によって保護され、外部に引き出されてい
る。そして、熱電対５によって測定された温度に基づい
て半導体ウェハ２の周辺部の温度が所定の適正値に保持
され、これによって半導体ウェハに対する拡散・ＣＶＤ
処理が適正温度で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハを支持す
る半導体ウェハボードに関し、特に半導体プロセスの拡
散・ＣＶＤ工程に使用される縦型拡散・ＣＶＤ装置にお
いて、半導体ウェハ周辺温度の正確な制御が可能とされ
る半導体ウェハボードおよびそれを用いた拡散・ＣＶＤ
装置に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、従来の縦型拡散・ＣＶＤ装置
では、図３に示すように半導体ウェハボード１に半導体
ウェハ２を支持する複数のウェハ支持部３を備え、半導
体ウェハボード１がキャップ６と共に反応管８の内部に
収納され、温度測定用の熱電対（温度測定装置）５が反
応管８の外部に設けられている。

【０００３】さらに、熱電対５の配線がチューブ７によ
って保護されて外部に引き出され、また反応管８の外部
には加熱ヒーター９が設けられ、熱電対５の測定温度に
基づいて加熱ヒーター９が温度制御ユニット１０によっ
て制御されている。

【０００４】そして、半導体ウェハ２を拡散・ＣＶＤ処
理する際の温度制御は、熱電対５によって測定した温度
を元に温度制御ユニット１０にて演算し、加熱ヒーター
９の出力を制御することで行われている。

【０００５】なお、これに類似する技術としては、たと
えば社団法人電子通信学会、昭和５９年１１月３０日発
行、「ＬＳＩハンドブック」Ｐ３０７〜Ｐ３１８などに
記載されるＣＶＤ技術が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、拡散・ＣＶＤ処理の温度が反応
管の外部温度に基づいて制御され、反応管の内部温度を
元に制御できないために設定温度と反応管内部の温度に
差が生じ、正確な温度制御ができないという問題があ
る。

【０００７】そのために、半導体ウェハに対する拡散・
ＣＶＤ処理における熱処理・成膜量の均一性の維持が得
られず、特に半導体ウェハの大径化に伴い、その均一化
が困難なものになっている。

【０００８】そこで、本発明の目的は、半導体ウェハの
周辺温度を正確に制御し、特に拡散・ＣＶＤ処理におけ
る熱処理・成膜量の均一性を向上させることができる半
導体ウェハボードおよびそれを用いた拡散・ＣＶＤ装置
を提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１１】すなわち、本発明の半導体ウェハボード
は、半導体ウェハを支持する単数または複数のウェハ支
持部を備えた半導体ウェハボードであって、ウェハ支持
部の内部に中空部を設け、この中空部に温度測定装置を
設置するものである。

【００１２】また、本発明の拡散・ＣＶＤ装置は、半導
体ウェハボードが反応管内部に収納される拡散・ＣＶＤ
処理中の半導体ウェハの周辺温度を温度測定装置により
測定するものである。

【００１３】

【作用】前記した半導体ウェハボードによれば、温度測
定装置がウェハ支持部の中空部に設けられることによ
り、温度測定装置によって半導体ウェハの周辺温度を測
定することができる。これにより、半導体ウェハの周辺
温度を正確に制御することができる。

【００１４】また、前記した拡散・ＣＶＤ装置によれ
ば、温度測定装置が設けられた半導体ウェハボードが拡
散・ＣＶＤ装置の反応管内部に収納され、温度測定装置
によって拡散・ＣＶＤ処理中の半導体ウェハの周辺温度
が測定されることにより、測定温度に基づいて半導体ウ
ェハの周辺温度を適正温度に保持することができる。こ
れにより、拡散・ＣＶＤ処理における熱処理・成膜量の
均一性を向上させることができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例である半導体ウェハ
ボードを示す概略構成図、図２は本実施例の半導体ウェ
ハボードを用いた拡散・ＣＶＤ装置の要部を示す概略構
成図である。

【００１６】まず、図１により本実施例の半導体ウェハ
ボードの構成を説明する。

【００１７】本実施例の半導体ウェハボードは、たとえ
ば縦型拡散・ＣＶＤ装置に収納される半導体ウェハボー
ド１とされ、半導体ウェハ２を支持する複数のウェハ支
持部３を備え、これらのウェハ支持部３の内部に中空部
４が設けられ、この中空部４に熱電対（温度測定装置）
５が設置されている。そして、熱電対５の配線がキャッ
プ６を通じて石英またはセラミック製のチューブ７によ
って保護され、外部に引き出されている。

【００１８】ウェハ支持部３は、たとえば石英ガラスな
どの材料によって形成され、その内部に中空構造に貫通
された中空部４が設けられている。

【００１９】熱電対５は、たとえば３〜５点程度の温度
をモニターできるようにウェハ支持部３の中空部４に挿
入されている。

【００２０】以上のように構成される半導体ウェハボー
ド１は、たとえば拡散・ＣＶＤ装置に用いられ、半導体
ウェハボード１、キャップ６と共に図示しないボード上
下機構に載置され、図２に示すように反応管８の内部に
収納されている。そして、反応管８の外部には加熱ヒー
ター９が設けられ、熱電対５の測定温度に基づいて加熱
ヒーター９が温度制御ユニット１０によって制御されて
いる。

【００２１】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２２】まず、半導体ウェハボード１に半導体ウェ
ハ２を載置し、ボード上下機構（図示せず）によって反
応管８の内部へ挿入する。挿入終了後、熱電対５によっ
て半導体ウェハ２の周辺温度を測定する。

【００２３】そして、この測定された温度を温度制御ユ
ニット１０で演算し、加熱ヒーター９の出力を制御して
半導体ウェハ２の周辺部の温度を所定の適正値に保持
し、これによって半導体ウェハ２に対する拡散・ＣＶＤ
処理を適正温度で行うことができる。

【００２４】従って、本実施例の半導体ウェハボード１
を用いた拡散・ＣＶＤ装置によれば、半導体ウェハ２を
支持するウェハ支持部３の中空部４に熱電対５が設置さ
れることにより、設定温度と反応管８の内部温度との間
の温度差をなくし、反応管８の内部温度を正確に温度制
御することができるので、半導体ウェハ２に対する均一
な熱処理によって成膜量の均一化を図ることができる。

【００２５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２６】たとえば、本実施例の半導体ウェハボード
１および拡散・ＣＶＤ装置については、図１および図２
に示すような構造および形状に限定されるものではな
く、半導体ウェハ２の載置構造および半導体ウェハボー
ド１の形状などについては、種々変更可能であることは
言うまでもない。

【００２７】また、温度測定装置の一例として熱電対５
を用いた場合について説明したが、たとえばサーシスタ
や感温抵抗体（白金）などについても適用可能である。

【００２８】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である縦型拡散・ＣＶＤ
装置に用いられる半導体ウェハボード１に適用した場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
半導体ウェハの周辺温度の制御が必要とされる他の装置
に用いられる半導体ウェハボードについても広く適用可
能である。

【００２９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００３０】(1).ウェハ支持部の内部に中空部を設け、
この中空部に温度測定装置を設置することにより、温度
測定装置によって半導体ウェハの周辺温度を測定するこ
とができるので、半導体ウェハの周辺温度を正確に制御
することができる。

【００３１】(2).半導体ウェハボードが反応管内部に収
納され、拡散・ＣＶＤ処理中の半導体ウェハの周辺温度
を温度測定装置により測定することにより、測定温度に
基づいて半導体ウェハの周辺温度を適正温度に保持する
ことができるので、拡散・ＣＶＤ処理における熱処理・
成膜量の均一性を向上させることができる。

【００３２】(3).前記(2) により、半導体ウェハの周辺
温度を正確に制御することができるので、特に半導体ウ
ェハの大径化に伴い反応管が大径化されても、拡散・Ｃ
ＶＤ処理の均一性を保持し、熱処理・成膜量のばらつき
の減少が可能とされる拡散・ＣＶＤ装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体ウェハボードを
示す概略構成図である。

【図２】本実施例の半導体ウェハボードを用いた拡散・
ＣＶＤ装置の要部を示す概略構成図である。

【図３】従来技術の一例である半導体ウェハボードを用
いた拡散・ＣＶＤ装置の要部を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 半導体ウェハボード ２ 半導体ウェハ ３ ウェハ支持部 ４ 中空部 ５ 熱電対（温度測定装置） ６ キャップ ７ チューブ ８ 反応管 ９ 加熱ヒーター １０ 温度制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェハを支持する単数または複数
   のウェハ支持部を備えた半導体ウェハボードであって、
   前記ウェハ支持部の内部に中空部を設け、該中空部に温
   度測定装置を設置し、該温度測定装置により前記半導体
   ウェハの周辺温度を測定することを特徴とする半導体ウ
   ェハボード。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の半導体ウェハボード
   を用いた拡散・ＣＶＤ装置であって、前記半導体ウェハ
   ボードが反応管内部に収納され、拡散・ＣＶＤ処理中の
   前記半導体ウェハの周辺温度を前記温度測定装置により
   測定し、該測定温度に基づいて前記半導体ウェハの周辺
   温度を適正温度に保持することを特徴とする半導体ウェ
   ハボードを用いた拡散・ＣＶＤ装置。