JPH0566965U

JPH0566965U - 縦型熱処理炉

Info

Publication number: JPH0566965U
Application number: JP1707992U
Authority: JP
Inventors: 知弘結城
Original assignee: ヤマハ株式会社
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】縦型熱処理炉において、被処理ウエハ内の温
度分布の均一性を向上させる。【構成】ガス導入部１２Ａから分岐した多数のガス導
入管１２をプロセスチューブ１０の中心軸に関して対称
的な配置となるようにチューブ１０の外周面に沿って設
けると共に、ガス導入管１２を介してチューブ１０の上
部に処理用のガスを導入し、下方の排気管１８から排気
する。ヒータは、多数のガス導入管１２を介してプロセ
スチューブ１０を取囲むように設ける。ガス導入管１２
の対称的な配置により半導体ウエハ等の被処理ウエハの
ウエハ内温度分布の均一性が改善され、酸化、拡散等の
処理のばらつきを少なくすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、半導体ウエハ等の被処理ウエハに酸化、拡散等の処理を施すのに用いられる縦型熱処理炉に関し、特にガス導入部から分岐した複数のガス導入管をプロセスチューブの中心軸に関して対称的に配置したことによりウエハ内温度分布の均一性を向上させるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、半導体ウエハに酸化処理や不純物拡散処理を施すための縦型熱処理炉としては、図５〜６に示すものが知られている。

【０００３】図５〜６において、１０は、直立配置されるプロセスチューブであり、例えば円筒状の石英管からなっている。プロセスチューブ１０の上部は、閉じられているが、便宜上破断した状態で示してある。

【０００４】プロセスチューブ１０の側部には、下方のガス導入部１２Ａから分岐して上方に延長する２本の石英製のガス導入管１２が設けられており、ガス導入部１２Ａ及びガス導入管１２を介してプロセスチューブ１０の上部に処理用のガス１０が導入されるようになっている。ガスＧとしては、酸化処理の場合、例えばスチーム発生器１４からスチームＯ₂ ガスが供給される。

【０００５】プロセスチューブ１０の下部には、ガス導入管１６及びガス導入孔１６ａを介してＮ₂ ガスが導入され、Ｎ₂ ガスカーテンを形成するようになっている。プロセスチューブ１０内に導入されたガスは、チューブ１０の下部に設けた排気管１８を介して排出される。ヒータ２０は、図６に示すようにガス導入管１２を介してプロセスチューブ１０を取囲むように設けられる。

【０００６】処理の際には、ウエハ保持具（図示せず）に保持された半導体ウエハ２２がプロセスチューブ１０の下端から内部に挿入され、チューブ１０の下端はウエハ保持具と一体の蓋で閉じられる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記した縦型熱処理炉によると、ガス導入管１２の熱容量が考慮されていないので、ガス導入管１２に近いウエハ領域Ｓにて酸化膜厚が薄かったり、不純物濃度が低かったりする不都合があった。例えば、シリコンウエハの表面に１５［ｎｍ］の厚さの熱酸化膜を形成すべく酸化処理を行なったところ、ウエハ領域Ｓでは、他の領域に比べて膜厚が２〜３［％］程度低かった。

【０００８】この考案の目的は、ウエハ内の温度分布の均一性が良好な縦型熱処理炉を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案は、直立配置されるプロセスチューブを取囲むように加熱手段を設けると共に該プロセスチューブと該加熱手段との間に下方のガス導入部から分岐して上方に延長する複数のガス導入管を設け、前記ガス導入部から前記複数のガス導入管を介して前記プロセスチューブの上部に処理用のガスを導入し、前記プロセスチューブの下部から排気するようにした縦型熱処理炉において、前記複数のガス導入管を前記プロセスチューブの中心軸に関して対称的に配置したことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

この考案の構成によれば、複数のガス導入管をプロセスチューブの中心軸に関して対称的に配置したので、複数のガス導入管の熱容量がプロセスチューブに及ぼす影響もチューブ中心軸に関して対称的となり、ウエハ内の温度分布の均一性が改善される。

【００１１】

【実施例】図１〜２は、この考案の一実施例による縦型熱処理炉を示すもので、図５〜６と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１２】図１〜２の実施例の特徴は、ガス導入部１２Ａから例えば８つに分岐した石英製のガス導入管１２をプロセスチューブ１０の中心軸Ｐに関して対称的に配置し、これらのガス導入管１２からチューブ１０の上方のガス導入孔１０ａを介してチューブ１０の上部に処理用のガスＧを導入するようにしたことである。ガス導入孔１０ａの設置個数は、ガス導入管１２の１本当り１個又は複数個のいずれでもよい。

【００１３】ガス導入管１２は、一例として８本にしたが、図３に示すように４本にしたり、図４に示すように１６本にしたりすることができる。また、各ガス導入管の断面形状は、図１に示したような弧状に限らず、図２又は３に示すように円形状であってもよい。

【００１４】図１〜４に示したような対称的なガス導入管配置によれば、ガス導入管の熱容量がプロセスチューブ１０に及ぼす影響がチューブ中心軸Ｐに関して対称的となるため、ウエハ内温度分布の均一性が図５〜６の従来例に比べて向上する。また、各ガス導入管１２毎にガス導入孔１０ａからガスを導入するようにしたので、プロセスチューブ１０内における導入ガスの流量乃至成分の均一性が向上する。従って、酸化、拡散等の処理のばらつきを少なくすることができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、複数のガス導入管をプロセスチューブの中心軸に関して対称的に配置してウエハ内温度分布の均一性を向上させるようにしたので、この考案の縦型熱処理炉で半導体ウエハに酸化、拡散等の処理を施すと、半導体装置の製造歩留りが向上する効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による縦型熱処理炉を示
す一部破断斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。

【図３】及び

【図４】この考案の他の異なる実施例による縦型熱処
理炉を示す断面図である。

【図５】従来の縦型熱処理炉の一例を示す一部破断斜
視図である。

【図６】図５のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０：プロセスチューブ、１２：ガス導入管、１２Ａ：
ガス導入部、１８：排気管、２０：ヒータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直立配置されるプロセスチューブを取囲
むように加熱手段を設けると共に該プロセスチューブと
該加熱手段との間に下方のガス導入部から分岐して上方
に延長する複数のガス導入管を設け、前記ガス導入部か
ら前記複数のガス導入管を介して前記プロセスチューブ
の上部に処理用のガスを導入し、前記プロセスチューブ
の下部から排気するようにした縦型熱処理炉において、前記複数のガス導入管を前記プロセスチューブの中心軸
に関して対称的に配置したことを特徴とする縦型熱処理
炉。