JPH06196428A

JPH06196428A - 半導体基板の処理装置

Info

Publication number: JPH06196428A
Application number: JP34426792A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Fujita; 和範藤田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-15

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体基板の処理装置において、温度変化に
起因する基板への悪影響を防止すること。【構成】ガス通路５内に導入されたガスが、導入部８
が設けられた側の領域に多数存在する透孔７から処理室
１内に噴出し、その後、排出部９が設けられた側の領域
に多数存在する透孔７からガス通路５内を通って排出さ
れる。従って、ガスが処理室１内に広く拡散し、処理室
１内の基板５４・・・に均一に効力を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板を熱処理す
るための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおい
て、熱酸化処理や拡散処理等を行うための熱処理装置
が、例えば特開平４−３０２４１８号公報（Ｈ０１Ｌ２
１／２２）に示されており、これを図３に基づいて説明
する。

【０００３】５１は縦型円筒状の処理室であり、下面に
半導体基板の出入口５２を有している。５３は前記処理
室５１内で半導体基板５４・・・を保持するための保持
装置であり、これにより、半導体基板５４・・・は処理
室５１内で垂直方向に互いに間隔を置いて支持される。
５５は前記処理室５１の頂上部に設けられた導入部であ
り、ここから処理ガスが導入管５６を通して導入され
る。５７は前記処理室５１の下部に設けられ、室内の処
理ガスを室外に排出するための排出部である。

【０００４】５８は前記処理室５１を内包するように配
設された円筒状の均熱管（例えば材質としてシリコンカ
ーバイト（ＳｉＣ）が用いられている）、５９はこの均
熱管５８を内包するように配設された円筒状の加熱装置
であり、ドーナツ状のヒータ６０〜６４を積み重ねるこ
とにより構成されている。

【０００５】而して、半導体基板５４・・・の熱処理
は、前記加熱装置５９により処理室５１内が６００℃〜
８００℃程度の安定温度になるまで加熱した後、処理室
５１内に半導体基板５４・・・（保持装置５３）を挿入
し、処理室５１内の温度を処理温度まで引き上げ、処理
ガスを導入する。処理後は処理室５１内を引き出し温度
まで低下させ、基板５４・・・（保持装置５３）を処理
室５１から引き出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、比
較的低温の処理ガスが処理室５１の頂上部のみから導入
されるために、処理室５１内において頂上部とそれ以外
の個所との温度差が一時的に大きくなって、処理室５１
内の処理ガスの流れに乱れが生じ、基板５４・・・に対
し処理ガスの効力を均一に与えることができない問題が
ある。

【０００７】従来構造では、導入管５６を処理室５１の
壁面に沿って這わせ、端部６５を処理装置の下部から引
き出し、導入されたガスが処理室の頂上部に至るまでに
ガスを加熱して処理室５１内の温度に近づけるよう工夫
されているが、ガスの導入速度は非常に速いので、所望
の温度までガスを加熱することは困難である。

【０００８】また、従来例の構造にあっては、半導体基
板５４・・・を処理室５１から出し入れする際に、基板
５４自身が処理室５１内外の急激な温度変化の影響を受
け、反りやスリップラインが発生する問題がある。これ
を解消するには、前記安定温度及び引き出し温度を下げ
ることが考えられるが、この方法では、基板の出し入れ
の際に大気を巻き込んで基板に自然酸化膜が発生する新
たな問題が生じる。

【０００９】本発明は、斯かる問題点に鑑み、温度差に
起因する基板への悪影響を防止することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における半導体基
板の処理装置は、外壁と内壁との二重構造の壁面を有
し、半導体基板を出し入れ可能に構成された処理室と、
前記外壁と内壁との間に形成されたガス通路と、前記内
壁一面に多数設けられ、前記ガス通路と処理室内とを連
通する連通部と、前記処理室に設けられ、前記ガス通路
内に処理ガスを導入するための導入部と、前記処理室に
おける前記導入部が設けられた領域と反対側の領域に設
けられ、前記処理室内の処理ガスを室外に排出するため
の排出部と、前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室
内を加熱するための加熱装置とを具備したものである。

【００１１】また、本発明における半導体基板の処理装
置は、半導体基板の出し入れ口を有する処理室と、この
処理室内に処理ガスを導入するための導入部と、前記処
理室内の処理ガスを室外に排出するための排出部と、前
記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内を加熱するた
めの第１加熱装置と、前記出し入れ口の近傍に設けら
れ、前記半導体基板を出し入れする際に、基板が内部を
通過するように筒状に形成された第２加熱装置とを備
え、前記第２加熱装置を、前記出し入れ口に近いものほ
ど加熱能力の高い複数の加熱手段により構成したもので
ある。

【００１２】

【作用】即ち、請求項１の発明にあっては、ガス通路内
に導入されたガスが、導入部が設けられた側の領域に多
数存在する連通部から処理室内に噴出し、その後、排出
部が設けられた側の領域に多数存在する連通部からガス
通路内を通って排出される。従って、ガスが処理室内に
広く拡散し、処理室内の基板に均一に効力を与える。

【００１３】また、請求項２の発明にあっては、基板を
処理室に対し出し入れする際、第２加熱装置の中を通過
するので、処理室から出す場合には基板の周囲温度が徐
々に低下し、一方、処理室に入れる場合には基板の周囲
温度が徐々に処理室内の温度に近づくことになる。従っ
て、基板の出し入れの際に、基板の周囲温度に急激な変
化が生じない。

【００１４】

【実施例】本発明の第１実施例を図１に基づいて説明す
る。

【００１５】図１において、１は縦型円筒状の石英製処
理室であり、下面に半導体基板の出入口２を有してい
る。前記処理室１の壁面は、外壁３と内壁４との二重構
造に構成され、外壁３と内壁４との間にはガス通路５が
形成されている。６は前記ガス通路５を左右領域に（ガ
ス通路５ａとガス通路５ｂとに）区画する区画壁、７・
・・は前記内壁４の全面に多数形成された透孔、８は前
記処理室１の下部に、前記ガス通路５ａ内と連通するよ
うに形成されたガス導入部、９は前記処理室１の下部に
おける前記導入部８と対称位置に設けられたガス排出部
で、前記ガス通路５ｂと連通している。１０は前記処理
室１を内包するように配設された円筒状の加熱装置であ
り、ドーナツ状のヒータ１１〜１４を積み重ねることに
より構成されている。

【００１６】斯かる構成において、半導体基板５４・・
・の熱処理方法は従来と同様である。本実施例にあって
は、処理ガスが前記導入部８からガス通路５ａ内に導入
されると、導入部８が設けられている側の領域に存在す
る透孔７・・・から処理室１内に噴出する。更にこの処
理ガスはほぼ水平方向に流れて反対側の領域に存在する
透孔７・・・に至り、この間に基板５４・・・と反応す
る。

【００１７】そして、ガス通路５ｂを通過し、排出部９
から排出される。

【００１８】次に、本発明の第２実施例を図２に基づい
て説明する。

【００１９】１１は縦型円筒状の処理室であり、下面に
半導体基板の出入口１２を有している。１３は前記処理
室１１内で半導体基板５４・・・を保持するための保持
装置であり、これにより、半導体基板５４・・・は処理
室１１内で垂直方向に互いに間隔を置いて支持される。
１４は前記処理室１１の頂上部に設けられた導入部であ
り、ここから処理ガスが導入管１５を通して導入され
る。１６は前記処理室１１の下部に設けられ、室内の処
理ガスを室外に排出するための排出部である。

【００２０】１７は前記処理室１１を内包するように配
設された円筒状の均熱管、１８はこの均熱管１７を内包
するように配設された円筒状の第１加熱装置であり、ド
ーナツ状のヒータ１９〜２３を積み重ねることにより構
成されている。

【００２１】２４は前記出入口１２の下方空間を内包す
るように配設された円筒状の第２加熱装置であり、ドー
ナツ状のヒータ２５〜２７を積み重ねることにより構成
されている。前記ヒータ２５〜２７は最下位のもの２７
が最も加熱能力が低く、最上位のもの２５が最も加熱能
力が高い。具体的には、ヒータ２７が４００℃、ヒータ
２６が５５０℃、ヒータ２５が７００℃の加熱能力を有
する。

【００２２】尚、前記第２加熱装置２４は予め異なる種
類の加熱能力を有するものを組み合わせて構成してもよ
いが、同じヒータを複数用い、各ヒータに与える電圧量
を制御する等して個々のヒータの加熱能力を変化させて
もよい。

【００２３】斯かる構成において、半導体基板５４の熱
処理方法は従来と同様である。本実施例にあっては、基
板５４・・・が保持装置１３に支持され、出入口１２か
ら処理室１１内に挿入される際、前記第２加熱装置２４
の中を通過するので、基板５４・・・が処理室１１内に
入るまでに第２加熱装置２４によって外側から徐々に余
熱される。また、処理室１１から取り出される際にも、
第２加熱装置２４の中を通過するので、徐々に冷却され
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明の半導体基板の処理装置にあって
は、処理ガスが処理室内に導入された際に、処理室内と
の温度差に起因する乱流が生じにくい構造であるので、
処理室内の基板に対し、処理ガスの処理効力を均一に与
えることができる。

【００２５】また、本発明の半導体基板の処理装置にあ
っては、基板の出し入れの際に、基板の周囲温度に急激
な変化が生じにくい構造であるので、急激な温度変化に
起因する基板の反りやスリップライン等の発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における半導体基板の処理
装置の内部機構図である。

【図２】本発明の第２実施例における半導体基板の処理
装置の内部機構図である。

【図３】従来例における半導体基板の処理装置の内部機
構図である。

【符号の説明】１、１１処理室３外壁４内壁５ガス通路７透孔（連通部）８、１４導入部９、１６排出部１０加熱装置１２出入口１８第１加熱装置２４第２加熱装置２５〜２７ヒータ（加熱手段）５４半導体基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外壁と内壁との二重構造の壁面を有し、
半導体基板を出し入れ可能に構成された処理室と、前記
外壁と内壁との間に形成されたガス通路と、前記内壁一
面に多数設けられ、前記ガス通路と処理室内とを連通す
る連通部と、前記処理室に設けられ、前記ガス通路内に
処理ガスを導入するための導入部と、前記処理室におけ
る前記導入部が設けられた領域と反対側の領域に設けら
れ、前記処理室内の処理ガスを室外に排出するための排
出部と、前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内を
加熱するための加熱装置とを具備したことを特徴とする
半導体基板処理装置。
【請求項２】半導体基板の出入口を有する処理室と、
この処理室内に処理ガスを導入するための導入部と、前
記処理室内の処理ガスを室外に排出するための排出部
と、前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内を加熱
するための第１加熱装置と、前記出入口の近傍に設けら
れ、前記半導体基板を出し入れする際に、基板が内部を
通過するように筒状に形成された第２加熱装置とを備
え、前記第２加熱装置を、前記出入口に近いものほど加
熱能力の高い複数の加熱手段により構成したことを特徴
とする半導体基板の処理装置。