JPH0555550U - 半導体熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱処理によりウェハに形成された酸化膜の電
気特性を向上させるとともに、膜厚を均一にする。 【構成】 下端が開口しかつヒータ２を内蔵した炉体１
の下方に連なって密閉チャンバ１５を設ける。密閉チャ
ンバ１５に窒素ガス供給装置１６を接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、半導体を製造するためのウェハを熱処理するのに用いられる半導 体熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種半導体熱処理装置として、下端が開口しかつヒータを内蔵した炉体と、 炉体内に配置されかつ下端が開口するとともに上端が閉鎖された石英製プロセス チューブと、上昇位置においてプロセスチューブの下端開口部内に位置させられ る昇降自在のボート載置台とを備えたものが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の半導体熱処理装置では、ウェハに熱処理を施すにあたっ て、下降位置に待機しているボート載置台上のボートへのウェハの移し換えを開 始してからボート載置台を上昇させてウェハの支持されているボートをプロセス チューブに挿入するまでの間に、プロセスチューブ内の熱の影響によりウェハに 自然酸化膜が生成し、熱処理により形成される酸化膜の電気特性が低下するとと もに、膜厚の均一性が損なわれるという問題がある。

【０００４】 この考案の目的は、上記問題を解決した半導体熱処理装置を提供することにあ る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案による半導体熱処理装置は、 下端が開口しかつヒータを内蔵した炉体と、炉体内に配置されかつ下端が開口 するとともに上端が閉鎖された石英製プロセスチューブと、上昇位置においてプ ロセスチューブの下端開口部内に位置させられ、かつウェハを支持するボートを 載せる昇降自在のボート載置台とを備えた半導体熱処理装置において、 炉体の下方に連なって密閉チャンバが設けられ、密閉チャンバに窒素ガス供給 装置が接続されているものである。

【０００６】

【作用】

ボート載置台上のボートにウェハを移し換える前に、窒素ガス供給装置によっ て密閉チャンバ内に窒素ガスを供給しておき、密閉チャンバ内を窒素ガス雰囲気 としておく。この状態でボートにウェハを移し換え、その後ボート載置台を上昇 させる。すると、プロセスチューブ内の熱の影響によるウェハへの自然酸化膜の 生成が防止される。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の実施例を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明にお いて、各図面の左右を左右というものとする。また、図２の上方を後、これと反 対側を前というものとする。

【０００８】 半導体熱処理装置は、ヒータ(2) を内蔵する縦型炉体(1) と、炉体(1) 内に配 置されかつ下端が開口するとともに上端が閉鎖されている石英製垂直プロセスチ ューブ(3) と、多数のウェハ(4) が上下に所定間隔をおいて支持されたボート(5 ) をプロセスチューブ(3) 内にローディングするための昇降自在のボート載置台 (6) とを備えている。

【０００９】 プロセスチューブ(3) の下端には、ボート載置台(6) が下降位置にある場合に プロセスチューブ(3) の下端開口を閉鎖するシャッタ(11)が設けられている。ボ ート載置台(6) の下端部には、プロセスチューブ(3) の下端開口よりも大径の蓋 (6a)が設けられており、ボート載置台(6) の上昇位置において、蓋(6a)の上面周 縁部がプロセスチューブ(3) の周壁下端に当接し、これによってプロセスチュー ブ(3) 内が密閉されるようになっている。

【００１０】 炉体(1) の下方に連なってボート載置台(6) へのボート(5) の積み卸しを行う 密閉チャンバ(15)が設けられている。密閉チャンバ(15)の右側にその右側壁(15a ) を介して窒素ガス導入室(18)が設けられている。右側壁(17)には開口(19)が形 成され、開口(19)内にフィルタ(20)が嵌め止められている。窒素ガス導入室(18) の右側壁(18a) に窒素ガス供給装置(16)が接続されており、開口(19)を介して密 閉チャンバ(15)内に連通せしめられている。図示は省略したが、窒素ガス供給装 置(16)は、密閉チャンバ(15)内に供給する窒素ガス量を調整してチャンバ(15)内 の酸素濃度を適正な値にコントロールする制御装置を備えている。

【００１１】 密閉チャンバ(15)の外方には、一端が密閉チャンバ(15)の左側壁(15b) の下端 部に接続されるとともに、他端が窒素ガス導入室(18)の右側壁(18a) の下端部に 接続された窒素ガス循環ダクト(21)が設けられている。窒素ガス循環ダクト(21) の窒素ガス導入室(18)側の端部にはクーラ(22)が設けられている。また、窒素ガ ス導入室(18)内の下端部には窒素ガス循環ファン(23)が配置されている。したが って、窒素ガス供給装置(16)から導入室(18)内に導入された窒素ガスは、フィル タ(20)を通過し、遺物が除去された後密閉チャンバ(15)内に入り、ファン(23)に よって循環ダクト(21)に吸込まれ、クーラ(22)を経て再度導入室(18)に入る。こ うして、密閉チャンバ(15)と窒素ガス導入室(18)との間で循環させられる。

【００１２】 密閉チャンバ(15)の右側壁(15a) の上端部には、熱排気ダクト(7) が接続され ている。ダクト(7) には、電動ダンパ(8) および排気量調整ダンパ(9) を有する 熱排気管(10)が接続されている。なお、密閉チャンバ(15)にはメンテナンス用の ドア（図示略）が設けられるが、このようなドアとしては、酸欠による作業者の 事故を防止するために、キー付きシーリングドアや、電磁ロック付きシーリング ドアを用いるのが良い。

【００１３】 密閉チャンバ(15)の後方にカセット待機室(25)が設けられている。待機室(25) と密閉チャンバ(15)との間には隔離ドア(26)が設けられている。待機室(25)内に おいて、多数のウェハ(4) を支持した複数のカセット(28)が回転自在のカセット 支持装置(27)に着脱自在に取り付けられている。

【００１４】 このような構成において、ウェハ(4) に熱処理を施すさいには、まず窒素ガス 供給装置(16)によって密閉チャンバ(15)内に所定量の窒素ガスを供給して窒素ガ ス雰囲気とし、チャンバ(15)内の酸素濃度を適正な値にしておく。この状態で隔 離ドア(26)を開き、図示しない移し換え装置によって、ウェハ(4) を、カセット (28)から下降位置に待機しているボート載置台(6) 上のボート(5) に移し換える 。ついで、多数のウェハ(4) を支持したボート(5) が載せられているボート載置 台(6) を図示しない昇降装置により上昇させ、ボート(5) およびウェハ(4) の部 分を完全にプロセスチューブ(3) 内の中央均熱部に入れるとともに、蓋(6a)の上 面周縁部をプロセスチューブ(3) の周壁下端に接触させてプロセスチューブ(3) の下端開口を蓋(6a)により完全に閉鎖する。ボート載置台(6) の上昇速度は、ウ ェハ(4) に熱歪みが発生しないような速度にする。この状態で、プロセスチュー ブ(3) 内のウェハ(4) に熱処理が施されて酸化膜が形成される。熱処理中も密閉 チャンバ(15)内は窒素ガス雰囲気に保持しておく。

【００１５】 熱処理が終了すると、ボート載置台(6) を下降させる。ボート載置台(6) の下 降速度は、ウェハ(4) に熱歪みが発生しないような速度にする。このとき、密閉 チャンバ(15)内が窒素ガス雰囲気に保持されているので、ウェハ(4) に自然酸化 膜が生成するのが防止される。その後、隔離ドア(26)を開き、熱処理の施された ウェハ(4) を、移し換え装置によってボート(5) から待機室(25)の支持装置(27) に支持されているカセット(28)に移し換える。そして、未処理のウェハ(4) がボ ート載置台(6) 上のボート(5) に移し換え、上記と同様にして熱処理を施す。

【００１６】 上記において、ボート載置台(6) を下降させたさいのプロセスチューブ(3) 内 の高温の処理ガスおよび余剰の窒素ガスは、熱排気ガス(10)を通して排出される 。

【００１７】 上記実施例においては、窒素ガス供給装置は、窒素ガス導入室(18)を介して密 閉チャンバ(15)に接続されているが、これに限るものではなく、密閉チャンバ(1 5)に直接接続されていても良い。

【００１８】

【考案の効果】

この考案の半導体熱処理装置によれば、上述のように、熱処理を施す前のウェ ハに自然酸化膜が生成するのを防止することが可能となる。したがって、熱処理 によりウェハに形成された酸化膜の電気特性が向上するとともに、膜厚が均一と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の半導体熱処理装置の実施例を示す垂
直断面図である。

【図２】同じく水平断面図である。

【符号の説明】

１ 炉体 ２ ヒータ ３ 石英製プロセスチューブ ４ ウェハ ５ ボート ６ ボート載置台 １５ 密閉チャンバ １６ 窒素ガス供給装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端が開口しかつヒータを内蔵した炉体
   と、炉体内に配置されかつ下端が開口するとともに上端
   が閉鎖された石英製プロセスチューブと、上昇位置にお
   いてプロセスチューブの下端開口部内に位置させられ、
   かつウェハを支持するボートを載せる昇降自在のボート
   載置台とを備えた半導体熱処理装置において、 炉体の下方に連なって密閉チャンバが設けられ、密閉チ
   ャンバに窒素ガス供給装置が接続されている半導体熱処
   理装置。