JPH06267877A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
- Publication number
- JPH06267877A JPH06267877A JP5353393A JP5353393A JPH06267877A JP H06267877 A JPH06267877 A JP H06267877A JP 5353393 A JP5353393 A JP 5353393A JP 5353393 A JP5353393 A JP 5353393A JP H06267877 A JPH06267877 A JP H06267877A
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- JP
- Japan
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- jig
- heat treatment
- temperature
- furnace
- treatment apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成により、搬送治具の搬入、搬出時
の温度リカバリーの劣化を改善する。 【構成】 被処理物３を搬送治具４に収納して石英管
２、ＳｉＣチューブ６及びヒータ７からなる加熱炉に挿
入して必要な処理を行う熱処理装置であって、前記加熱
炉へ搬送治具４を挿入する直前に搬送治具４に対し予備
加熱を行う熱源９を設ける。
の温度リカバリーの劣化を改善する。 【構成】 被処理物３を搬送治具４に収納して石英管
２、ＳｉＣチューブ６及びヒータ７からなる加熱炉に挿
入して必要な処理を行う熱処理装置であって、前記加熱
炉へ搬送治具４を挿入する直前に搬送治具４に対し予備
加熱を行う熱源９を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造分野における
熱処理技術、特に、搬送治具の搬入・搬出に伴う炉内の
温度分布差の影響を排除するために用いて効果のある技
術に関するものである。
熱処理技術、特に、搬送治具の搬入・搬出に伴う炉内の
温度分布差の影響を排除するために用いて効果のある技
術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化や拡散の処理を行うための熱処理装
置は、横型と縦型とがあり、横型の場合、複数枚の半導
体ウェハを収納保持する搬送治具、この搬送治具が水平
に出入可能な炉体（加熱炉）、及びこの炉体を加熱する
ヒータを主体に構成されている。なお、炉体の出入口に
はシャッターが設けられ、搬送治具の出入時にシャッタ
ーを開閉し、炉内温度が低下しないように配慮されてい
る。
置は、横型と縦型とがあり、横型の場合、複数枚の半導
体ウェハを収納保持する搬送治具、この搬送治具が水平
に出入可能な炉体（加熱炉）、及びこの炉体を加熱する
ヒータを主体に構成されている。なお、炉体の出入口に
はシャッターが設けられ、搬送治具の出入時にシャッタ
ーを開閉し、炉内温度が低下しないように配慮されてい
る。
【０００３】ところで、上記構成の熱処理装置にあって
は、搬送治具を炉体内へ挿入する場合、常温雰囲気中か
ら高温雰囲気の炉体内へ移送するため、炉体の入出口近
傍の炉内温度が低下し、ウェハ処理域が制限される。そ
こで、ヒータを炉体の長さより十分に長くし、炉体内温
度を均一にする横型加熱炉が提案されている。
は、搬送治具を炉体内へ挿入する場合、常温雰囲気中か
ら高温雰囲気の炉体内へ移送するため、炉体の入出口近
傍の炉内温度が低下し、ウェハ処理域が制限される。そ
こで、ヒータを炉体の長さより十分に長くし、炉体内温
度を均一にする横型加熱炉が提案されている。
【０００４】また、最近では、ヒータ長を短くしなが
ら、横型加熱炉と同等の均熱長が得られる縦型加熱炉が
主流になりつつある。この縦型加熱炉の場合、炉体外の
温度（室温）から炉内温度までの温度勾配が急峻なた
め、搬送治具の搬入、搬出時の温度リカバリーが劣化す
る。この問題に対しては、従来は加熱炉内の温度変化に
敏感に対応するようなＰＩＤの最適化や温度を或る値か
ら所定値へ上げるランピング法によって対処している。
ら、横型加熱炉と同等の均熱長が得られる縦型加熱炉が
主流になりつつある。この縦型加熱炉の場合、炉体外の
温度（室温）から炉内温度までの温度勾配が急峻なた
め、搬送治具の搬入、搬出時の温度リカバリーが劣化す
る。この問題に対しては、従来は加熱炉内の温度変化に
敏感に対応するようなＰＩＤの最適化や温度を或る値か
ら所定値へ上げるランピング法によって対処している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、炉体外の常温から炉内温度までの温度勾配が急峻な
従来技術にあっては、搬送治具の搬入、搬出時の温度リ
カバリーが劣化するという問題がある。この問題は、横
型においても、程度の差はあっても同様に生じている。
ば、炉体外の常温から炉内温度までの温度勾配が急峻な
従来技術にあっては、搬送治具の搬入、搬出時の温度リ
カバリーが劣化するという問題がある。この問題は、横
型においても、程度の差はあっても同様に生じている。
【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な構成によ
り、搬送治具の搬入、搬出時の温度リカバリーの劣化を
改善することが可能な技術を提供することにある。
り、搬送治具の搬入、搬出時の温度リカバリーの劣化を
改善することが可能な技術を提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【０００８】
【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、
以下の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【０００９】すなわち、被処理物を搬送治具に収納して
加熱炉に挿入して必要な処理を行う熱処理装置であっ
て、前記加熱炉へ前記搬送治具を挿入する直前に前記搬
送治具に対し予備加熱を行う加熱手段を設けるようにし
ている。
加熱炉に挿入して必要な処理を行う熱処理装置であっ
て、前記加熱炉へ前記搬送治具を挿入する直前に前記搬
送治具に対し予備加熱を行う加熱手段を設けるようにし
ている。
【００１０】
【作用】上記した手段によれば、加熱炉へ挿入する前に
搬送治具を予備加熱し、炉内の雰囲気温度との温度差が
小さくなるようにする。この結果、炉内への搬送治具の
搬入による温度リカバリーの向上が図られ、炉内温度の
均一性確保に要する回復時間を短縮することができる。
搬送治具を予備加熱し、炉内の雰囲気温度との温度差が
小さくなるようにする。この結果、炉内への搬送治具の
搬入による温度リカバリーの向上が図られ、炉内温度の
均一性確保に要する回復時間を短縮することができる。
【００１１】
【実施例１】図１は本発明による熱処理装置の一実施例
を示す模式的構成図である。
を示す模式的構成図である。
【００１２】ステンレスなどを用いて作られた外筐１の
上部には炉体を構成する石英管２が配設され、外筐１内
の下部には１乃至複数枚の被処理物３（ここでは半導体
ウェハ）を収納した搬送治具４（特に、上部の治具はボ
ードと呼ばれる）が配設されている。石英管２の開口部
にはシャッター（不図示）が取り付けられており、この
部分を境界にして石英管２が処理室（加熱室）となり、
シャッターより下側が予備加熱室５になっている。
上部には炉体を構成する石英管２が配設され、外筐１内
の下部には１乃至複数枚の被処理物３（ここでは半導体
ウェハ）を収納した搬送治具４（特に、上部の治具はボ
ードと呼ばれる）が配設されている。石英管２の開口部
にはシャッター（不図示）が取り付けられており、この
部分を境界にして石英管２が処理室（加熱室）となり、
シャッターより下側が予備加熱室５になっている。
【００１３】石英管２は高純度の石英を用いて作られ、
その全体を覆う如くにＳｉＣ（炭化珪素）チューブ６が
配設され、更にこのＳｉＣチューブ６の外周を取り巻く
ようにしてヒータ７が配設されている。このヒータ７、
石英管２及びＳｉＣチューブ６との組み合わせにより加
熱炉が構成される。搬送治具４は耐熱材料である石英を
用いて作られると昇降が可能であり、被処理物３の収納
部をＳｉＣチューブ６内に挿入することができる。ま
た、予備加熱室の側壁には温度センサ８が取り付けら
れ、搬送治具４の石英管２への挿入タイミングの決定に
用いられる。
その全体を覆う如くにＳｉＣ（炭化珪素）チューブ６が
配設され、更にこのＳｉＣチューブ６の外周を取り巻く
ようにしてヒータ７が配設されている。このヒータ７、
石英管２及びＳｉＣチューブ６との組み合わせにより加
熱炉が構成される。搬送治具４は耐熱材料である石英を
用いて作られると昇降が可能であり、被処理物３の収納
部をＳｉＣチューブ６内に挿入することができる。ま
た、予備加熱室の側壁には温度センサ８が取り付けら
れ、搬送治具４の石英管２への挿入タイミングの決定に
用いられる。
【００１４】さらに、予備加熱室５内には、加熱手段と
しての熱源９が予備加熱室５の１つの壁面または複数の
壁面の近傍に配設され、搬送治具４を予備加熱するため
に用いられる。この場合、被処理物３に対しては熱吸収
が生じないことが望ましい。熱源９には、例えば、赤外
線ランプが用いられ、被処理物３を４００〜５００℃に
加熱する。この場合、熱源の波長を選択することによ
り、搬送治具４のみを集中的に加熱することができ、少
ないランプ電力で短時間の加熱が可能になる。
しての熱源９が予備加熱室５の１つの壁面または複数の
壁面の近傍に配設され、搬送治具４を予備加熱するため
に用いられる。この場合、被処理物３に対しては熱吸収
が生じないことが望ましい。熱源９には、例えば、赤外
線ランプが用いられ、被処理物３を４００〜５００℃に
加熱する。この場合、熱源の波長を選択することによ
り、搬送治具４のみを集中的に加熱することができ、少
ないランプ電力で短時間の加熱が可能になる。
【００１５】なお、熱源９はヒータを用いることも考え
られるが、光源に比べ、同一熱量を得るためには大型に
なり、このために広いスペースが必要になることから、
熱処理装置の大型化が避けられないという問題があり、
実用的ではない。
られるが、光源に比べ、同一熱量を得るためには大型に
なり、このために広いスペースが必要になることから、
熱処理装置の大型化が避けられないという問題があり、
実用的ではない。
【００１６】以上の構成において、被処理物３を石英管
２内へ搬入する場合、熱源９によって搬送治具４（及び
被処理物３）を４００〜５００℃に予備加熱し、また、
ヒータ７は石英管２内が７００〜８００℃程度になるよ
うに電力を制御する。温度センサ８が予め規定した温度
値（ここでは４００〜５００℃）を検出したことをもっ
て、シャッターを開け、搬送治具４を徐々に上昇（例え
ば、十数分の時間をかけて行う）させて被処理物３を石
英管２内に挿入する。
２内へ搬入する場合、熱源９によって搬送治具４（及び
被処理物３）を４００〜５００℃に予備加熱し、また、
ヒータ７は石英管２内が７００〜８００℃程度になるよ
うに電力を制御する。温度センサ８が予め規定した温度
値（ここでは４００〜５００℃）を検出したことをもっ
て、シャッターを開け、搬送治具４を徐々に上昇（例え
ば、十数分の時間をかけて行う）させて被処理物３を石
英管２内に挿入する。
【００１７】このとき、石英管２内の温度と搬送治具４
との温度差は３００〜４００℃程度であるため、容易に
炉内温度まで昇温する。ついで石英管２内の温度を１０
００℃程度に加熱し、被処理物３に対する処理を開始す
る。被処理物３に対する処理が終了すると、石英管２内
の温度は１０００℃から７００〜８００℃程度に下げら
れ、ついで、被処理物３は搬送治具４の降下によって予
備加熱室５から引き出され、図１に示す位置関係に戻さ
れる。
との温度差は３００〜４００℃程度であるため、容易に
炉内温度まで昇温する。ついで石英管２内の温度を１０
００℃程度に加熱し、被処理物３に対する処理を開始す
る。被処理物３に対する処理が終了すると、石英管２内
の温度は１０００℃から７００〜８００℃程度に下げら
れ、ついで、被処理物３は搬送治具４の降下によって予
備加熱室５から引き出され、図１に示す位置関係に戻さ
れる。
【００１８】
【実施例２】図２は本発明の他の実施例を示す模式的構
成図である。なお、図２においては、図１と同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。
成図である。なお、図２においては、図１と同一である
ものには同一引用数字を用いたので、以下においては重
複する説明を省略する。
【００１９】前記実施例の場合、熱源９の配置によって
は、熱源９の発する有害光が予備加熱室５の開閉部分を
通して外に漏れる可能性があり、漏れた光によって作業
者（操作者）の眼に入る恐れがある。
は、熱源９の発する有害光が予備加熱室５の開閉部分を
通して外に漏れる可能性があり、漏れた光によって作業
者（操作者）の眼に入る恐れがある。
【００２０】そこで、本実施例では、熱源９を構成する
１または複数のランプを１ヶ所に集め、その光を予備加
熱室５の上部に配設した反射板１０に向け、反射板１０
の出射光を搬送治具４に照射するようにしている。この
場合、反射板１０の出射光が被処理物３の収納する治具
の全域に及ぶようにすることも、出射角を可変にして一
部（被処理物３が少数枚の場合に有効）にのみ照射する
こともできる。
１または複数のランプを１ヶ所に集め、その光を予備加
熱室５の上部に配設した反射板１０に向け、反射板１０
の出射光を搬送治具４に照射するようにしている。この
場合、反射板１０の出射光が被処理物３の収納する治具
の全域に及ぶようにすることも、出射角を可変にして一
部（被処理物３が少数枚の場合に有効）にのみ照射する
こともできる。
【００２１】このように熱源９の出力光が外筐外へ直接
漏れないようにすることで、有害光による人体（特に眼
球）への悪影響が生じるのを防止することができる。な
お、ヒータ７による石英管２内の温度制御及び熱源９に
よる搬送治具４の加熱などについては、前記実施例と同
一であるので、ここでは説明を省略する。
漏れないようにすることで、有害光による人体（特に眼
球）への悪影響が生じるのを防止することができる。な
お、ヒータ７による石英管２内の温度制御及び熱源９に
よる搬送治具４の加熱などについては、前記実施例と同
一であるので、ここでは説明を省略する。
【００２２】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言うまでもない。
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言うまでもない。
【００２３】上記実施例の説明では、熱処理装置として
酸化及び拡散装置への使用を例にしたが、炉内温度分布
の傾斜に起因する影響を除去したい装置に広く本発明を
適用することができる。
酸化及び拡散装置への使用を例にしたが、炉内温度分布
の傾斜に起因する影響を除去したい装置に広く本発明を
適用することができる。
【００２４】また、上記においては縦型について説明し
たが、横型に対しても同様に本発明を適用することがで
きる。
たが、横型に対しても同様に本発明を適用することがで
きる。
【００２５】
【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、
下記の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００２６】すなわち、被処理物を搬送治具に収納して
加熱炉に挿入して必要な処理を行う熱処理装置であっ
て、前記加熱炉へ前記搬送治具を挿入する直前に前記搬
送治具に対し予備加熱を行う加熱手段を設けるようにし
たので、炉内への搬送治具の搬入による温度リカバリー
の向上が図られ、炉内温度の均一性確保に要する回復時
間を短縮することができる。
加熱炉に挿入して必要な処理を行う熱処理装置であっ
て、前記加熱炉へ前記搬送治具を挿入する直前に前記搬
送治具に対し予備加熱を行う加熱手段を設けるようにし
たので、炉内への搬送治具の搬入による温度リカバリー
の向上が図られ、炉内温度の均一性確保に要する回復時
間を短縮することができる。
【００２７】また、短時間の処理においても、炉内の位
置依存性が改善され、膜厚の均一性が可能になる（これ
によって歩留り向上が可能になる）。更に、熱履歴を同
等にすることもできる。
置依存性が改善され、膜厚の均一性が可能になる（これ
によって歩留り向上が可能になる）。更に、熱履歴を同
等にすることもできる。
【図１】本発明による熱処理装置の一実施例を示す模式
的構成図である。
的構成図である。
【図２】本発明による熱処理装置の他の実施例を示す模
式的構成図である。
式的構成図である。
１ 外筐 ２ 石英管 ３ 被処理物 ４ 搬送治具 ５ 予備加熱室 ６ ＳｉＣチューブ ７ ヒータ ８ 温度センサ ９ 熱源 １０ 反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 英明 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 被処理物を搬送治具に収納して加熱炉に
挿入して必要な処理を行う熱処理装置であって、前記加
熱炉へ前記搬送治具を挿入する直前に前記搬送治具に対
し予備加熱を行う加熱手段を設けたことを特徴とする熱
処理装置。 - 【請求項２】 前記加熱手段は、前記搬送治具が熱吸収
しやすい波長の光を出力する光源であることを特徴とす
る請求項１記載の熱処理装置。 - 【請求項３】 前記光源は、赤外線ランプであることを
特徴とする請求項２記載の熱処理装置。 - 【請求項４】 前記光源を直接に外部へ漏れないように
配設すると共に、その出力光を反射部材を介して前記搬
送治具へ導くことを特徴とする請求項２記載の熱処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353393A JPH06267877A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353393A JPH06267877A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267877A true JPH06267877A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12945451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353393A Withdrawn JPH06267877A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005273931A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高温加熱炉 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5353393A patent/JPH06267877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005273931A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高温加熱炉 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |