JPH0661165A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH0661165A JPH0661165A JP21390992A JP21390992A JPH0661165A JP H0661165 A JPH0661165 A JP H0661165A JP 21390992 A JP21390992 A JP 21390992A JP 21390992 A JP21390992 A JP 21390992A JP H0661165 A JPH0661165 A JP H0661165A
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- heat treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間に高温加熱を行っても半導体ウェハの
中心部と周辺部の温度差を小さくできるようにする。 【構成】 外部に対し遮断状態にして加熱雰囲気を形成
する炉体７、この炉体７内に挿入される加熱対象の半導
体ウェハ２を載置する皿状のウェハホルダ９、このウェ
ハホルダ９を支持する支持具８、ウェハホルダ９の下部
に熱源として設置されるランプ４の各々を設けて構成す
る。
中心部と周辺部の温度差を小さくできるようにする。 【構成】 外部に対し遮断状態にして加熱雰囲気を形成
する炉体７、この炉体７内に挿入される加熱対象の半導
体ウェハ２を載置する皿状のウェハホルダ９、このウェ
ハホルダ９を支持する支持具８、ウェハホルダ９の下部
に熱源として設置されるランプ４の各々を設けて構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハに対する
熱処理技術、特に、炉内の一部に設けた点状または線状
の熱源により加熱を行うための装置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、炉内の一部に設けた点状または線状
の熱源により加熱を行うための装置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】従来、この種の熱処理装置としては図８
に示すようなものが用いられており、図８はこのような
従来の熱処理装置の一例を示す正面断面図である。
に示すようなものが用いられており、図８はこのような
従来の熱処理装置の一例を示す正面断面図である。
【０００３】図８の従来技術において、耐熱性の材料を
用いて箱形に作られた炉体１は、必要に応じて本体部１
ａと蓋部１ｂに分割できる構成にされ、本体部１ａの側
壁には熱処理対象の半導体ウェハ２を出入させるための
開口３が設けられている。蓋部１ｂは、内側に半円球状
の凹部１ｃが形成されており、この凹部１ｃ内にランプ
４（例えば、赤外線ランプ）が配設されている。さら
に、本体部１ａの天井部には、凹部１ｃに合致させて、
凹部１ｃの直径相当の開口が設けられ、ランプ４による
熱が本体部１ａ内に輻射できるように構成されている。
また、半導体ウェハ２はウェハホルダ５に載置され、こ
のウェハホルダ５は本体部１ａに入出する支持具６に取
り付けられている。
用いて箱形に作られた炉体１は、必要に応じて本体部１
ａと蓋部１ｂに分割できる構成にされ、本体部１ａの側
壁には熱処理対象の半導体ウェハ２を出入させるための
開口３が設けられている。蓋部１ｂは、内側に半円球状
の凹部１ｃが形成されており、この凹部１ｃ内にランプ
４（例えば、赤外線ランプ）が配設されている。さら
に、本体部１ａの天井部には、凹部１ｃに合致させて、
凹部１ｃの直径相当の開口が設けられ、ランプ４による
熱が本体部１ａ内に輻射できるように構成されている。
また、半導体ウェハ２はウェハホルダ５に載置され、こ
のウェハホルダ５は本体部１ａに入出する支持具６に取
り付けられている。
【０００４】以上の構成において熱処理を行う場合、炉
外へ引き出されたウェハホルダ５上に半導体ウェハ２を
載置した後、支持具６を本体部１ａ内へ押し込み、半導
体ウェハ２をランプ４の直下にセットする。ここでラン
プ４を点灯し、本体部１ａを短時間（例えば、数秒〜６
０秒程度）に数百度（例えば、８００℃）の高温雰囲気
にし、半導体ウェハ２を加熱する。
外へ引き出されたウェハホルダ５上に半導体ウェハ２を
載置した後、支持具６を本体部１ａ内へ押し込み、半導
体ウェハ２をランプ４の直下にセットする。ここでラン
プ４を点灯し、本体部１ａを短時間（例えば、数秒〜６
０秒程度）に数百度（例えば、８００℃）の高温雰囲気
にし、半導体ウェハ２を加熱する。
【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、ウェハホルダに載置した半導体ウェハを露出面（表
面）側から加熱すると、高温度が急激に半導体ウェハに
付与され、ウェハ面内に与えられた熱がウェハ面内から
周辺部へ逃げるためにウェハの中心部と周辺部とに熱の
急激な温度差（中心部が高温で周辺部が低い温度）が生
じ、ウェハにスリップラインを生じさせるという問題が
ある。
ば、ウェハホルダに載置した半導体ウェハを露出面（表
面）側から加熱すると、高温度が急激に半導体ウェハに
付与され、ウェハ面内に与えられた熱がウェハ面内から
周辺部へ逃げるためにウェハの中心部と周辺部とに熱の
急激な温度差（中心部が高温で周辺部が低い温度）が生
じ、ウェハにスリップラインを生じさせるという問題が
ある。
【０００６】近年、チャネル層を薄くしたいという要望
が出ているが、この要求に対しては長時間の加熱は不可
であり、このために短時間に８００〜９００℃の高温に
する必要があるが、このようにすると上記した問題が生
じることになる。
が出ているが、この要求に対しては長時間の加熱は不可
であり、このために短時間に８００〜９００℃の高温に
する必要があるが、このようにすると上記した問題が生
じることになる。
【０００７】そこで、本発明の目的は、短時間に高温加
熱を行っても半導体ウェハの中心部と周辺部の温度差を
小さくできるようにする技術を提供することにある。
熱を行っても半導体ウェハの中心部と周辺部の温度差を
小さくできるようにする技術を提供することにある。
【０００８】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。
【０００９】
【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。
【００１０】すなわち、加熱雰囲気を形成する炉体と、
該炉体内に挿入される熱処理対象の被処理物を載置する
バッファ材と、該バッファ材を支持する支持具と、前記
バッファ材の下部に設置される熱源とを設けるようにし
ている。
該炉体内に挿入される熱処理対象の被処理物を載置する
バッファ材と、該バッファ材を支持する支持具と、前記
バッファ材の下部に設置される熱源とを設けるようにし
ている。
【００１１】
【作用】上記した手段によれば、熱源が炉体の底部に配
設され、この熱源の上部にバッファ材を配設し、このバ
ッファ材上に被処理物を載置して加熱すると、被処理物
に対する熱の付与は間接的に行われる。したがって、被
処理物の周辺部と内部との温度差を小さくでき、スリッ
プラインなどを生じさせることがない。
設され、この熱源の上部にバッファ材を配設し、このバ
ッファ材上に被処理物を載置して加熱すると、被処理物
に対する熱の付与は間接的に行われる。したがって、被
処理物の周辺部と内部との温度差を小さくでき、スリッ
プラインなどを生じさせることがない。
【００１２】
【実施例１】図１は本発明による熱処理装置の第１実施
例を示す正面断面図である。なお、図１においては、図
８と同一であるものには同一引用数字を用いたので、こ
こでは重複する説明を省略する。
例を示す正面断面図である。なお、図１においては、図
８と同一であるものには同一引用数字を用いたので、こ
こでは重複する説明を省略する。
【００１３】炉体７は箱形で側壁に半導体ウェハ２（被
加工物）を出入させるための開口７ｂを有した本体部７
ａと、この下部に結合させて蓋部７ｃが配設されてい
る。蓋部７ｃは、蓋部１ｂと同様に凹部７ｄを備え、こ
の凹部７ｄ内に熱源としてのランプ４が配設されてい
る。この凹部７ｄに合致させて同一径の開口が本体部７
ａの底部に設けられている。さらに、本体部７ａの天井
部には小径の貫通穴７ｅが設けられ、この貫通穴７ｅを
通して支持具８が本体部７ａ内に昇降自在に挿通されて
いる。支持具８の下端部は正面から見ると“Ｌ”字形を
成し、その水平部は円板形を成し、上面の数カ所にピン
８ａ（これに限らず突状物であればよい）が立設されて
いる。このピン８ａには、半導体ウェハ２を載せるウェ
ハホルダ９（バッファ材）が載置される。
加工物）を出入させるための開口７ｂを有した本体部７
ａと、この下部に結合させて蓋部７ｃが配設されてい
る。蓋部７ｃは、蓋部１ｂと同様に凹部７ｄを備え、こ
の凹部７ｄ内に熱源としてのランプ４が配設されてい
る。この凹部７ｄに合致させて同一径の開口が本体部７
ａの底部に設けられている。さらに、本体部７ａの天井
部には小径の貫通穴７ｅが設けられ、この貫通穴７ｅを
通して支持具８が本体部７ａ内に昇降自在に挿通されて
いる。支持具８の下端部は正面から見ると“Ｌ”字形を
成し、その水平部は円板形を成し、上面の数カ所にピン
８ａ（これに限らず突状物であればよい）が立設されて
いる。このピン８ａには、半導体ウェハ２を載せるウェ
ハホルダ９（バッファ材）が載置される。
【００１４】図２はウェハホルダ９の詳細を示す平面図
であり、図３は図２のウェハホルダ９の正面断面図であ
る。
であり、図３は図２のウェハホルダ９の正面断面図であ
る。
【００１５】ウェハホルダ９は皿形を成し、半導体ウェ
ハ２が載置されるウェハ載置部９ａと、保温効果及びウ
ェハの飛び出しを防止するためにウェハ載置部９ａの周
辺部に形成されるガードリング９ｂとから構成されてい
る。ウェハホルダ９は、例えばグラファイトや石英を用
いて作られ、表面には厚さ数十μｍ（例えば６０μｍ）
のＳｉＣコーティングを施し、グラファイトから異物が
発生するのを防止している。ウェハホルダ９の寸法の一
例を示せば、次の如くである。
ハ２が載置されるウェハ載置部９ａと、保温効果及びウ
ェハの飛び出しを防止するためにウェハ載置部９ａの周
辺部に形成されるガードリング９ｂとから構成されてい
る。ウェハホルダ９は、例えばグラファイトや石英を用
いて作られ、表面には厚さ数十μｍ（例えば６０μｍ）
のＳｉＣコーティングを施し、グラファイトから異物が
発生するのを防止している。ウェハホルダ９の寸法の一
例を示せば、次の如くである。
【００１６】〔例１〕 使用材料：グラファイト、直
径：１００ｍｍ、 厚さ：4.０ｍｍ、ガードリング９ｂ
の幅：１5.０ｍｍ、ガードリング９ｂの高さ：0.５ｍ
ｍ。
径：１００ｍｍ、 厚さ：4.０ｍｍ、ガードリング９ｂ
の幅：１5.０ｍｍ、ガードリング９ｂの高さ：0.５ｍ
ｍ。
【００１７】〔例２〕 使用材料：グラファイト、直
径：１３０ｍｍ、 厚さ：4.０ｍｍ、ガードリング９ｂ
の幅：１5.０ｍｍ、ガードリング９ｂの高さ：0.５ｍ
ｍ。
径：１３０ｍｍ、 厚さ：4.０ｍｍ、ガードリング９ｂ
の幅：１5.０ｍｍ、ガードリング９ｂの高さ：0.５ｍ
ｍ。
【００１８】本実施例において熱処理を行う場合、半導
体ウェハ２を載せたウェハホルダ９を炉体７内の支持具
８のピン８ａ上に載置し、ランプ４を点灯する。これに
より本体部７ａ内は急激に８００〜９００℃の高温雰囲
気になるが、このときに半導体ウェハ２に対する加熱
は、下方の熱源からウェハホルダ９を介して間接的に裏
面より与えられる。したがって、半導体ウェハ２内の加
熱状況は、場所による温度差が少なくなり、スリップラ
インなどの発生はなくなる。
体ウェハ２を載せたウェハホルダ９を炉体７内の支持具
８のピン８ａ上に載置し、ランプ４を点灯する。これに
より本体部７ａ内は急激に８００〜９００℃の高温雰囲
気になるが、このときに半導体ウェハ２に対する加熱
は、下方の熱源からウェハホルダ９を介して間接的に裏
面より与えられる。したがって、半導体ウェハ２内の加
熱状況は、場所による温度差が少なくなり、スリップラ
インなどの発生はなくなる。
【００１９】図４はウェハホルダの第２例を示す正面断
面図である。
面図である。
【００２０】本実施例は、ウェハ載置部９ａの下面に凹
部９ｃを設け、図２及び図３の構成に比べて半導体ウェ
ハ２における均熱効果を高めるようにしたものである。
すなわち、半導体ウェハ２の内側が高温になるので、内
側の熱が逃げやすくなるようにウェハ載置部９ａの一部
に凹部９ｃを設けている。その他については図２及び図
３のウェハホルダ９と同一であるので、ここでは説明を
省略する。
部９ｃを設け、図２及び図３の構成に比べて半導体ウェ
ハ２における均熱効果を高めるようにしたものである。
すなわち、半導体ウェハ２の内側が高温になるので、内
側の熱が逃げやすくなるようにウェハ載置部９ａの一部
に凹部９ｃを設けている。その他については図２及び図
３のウェハホルダ９と同一であるので、ここでは説明を
省略する。
【００２１】
【実施例２】図５は本発明による熱処理装置の他の実施
例を示す正面断面図である。
例を示す正面断面図である。
【００２２】本実施例は熱源にヒータを用いた例であ
る。箱形の炉体１０の天井面及び床面の両方にヒータ１
１ａ，１１ｂを設置して加熱力を高めている。さらに、
ヒータ１１ａ，１１ｂの各々と対向する壁面との間に
は、発熱部の温度偏りを低減するための均熱板１２ａ，
１２ｂが配設されている。ヒータ１１ａとヒータ１１ｂ
との間に半導体ウェハ２が配設されるが、ヒータ１１
ａ，１１ｂの熱が直接に半導体ウェハ２に付与されるの
を防止するため、半導体ウェハ２を各々が前記ウェハホ
ルダ９と同様構成の２つのウェハホルダ１３ａ，１３ｂ
によってサンドイッチ形に挟み込んで保持する。ウェハ
ホルダ１３ａ，１３ｂを炉体１０の中心部に保持するた
め、炉体１０の底壁を貫いてピン１４を立設させ、この
上端にウェハホルダ１３ａ，１３ｂを載せるようにして
いる。
る。箱形の炉体１０の天井面及び床面の両方にヒータ１
１ａ，１１ｂを設置して加熱力を高めている。さらに、
ヒータ１１ａ，１１ｂの各々と対向する壁面との間に
は、発熱部の温度偏りを低減するための均熱板１２ａ，
１２ｂが配設されている。ヒータ１１ａとヒータ１１ｂ
との間に半導体ウェハ２が配設されるが、ヒータ１１
ａ，１１ｂの熱が直接に半導体ウェハ２に付与されるの
を防止するため、半導体ウェハ２を各々が前記ウェハホ
ルダ９と同様構成の２つのウェハホルダ１３ａ，１３ｂ
によってサンドイッチ形に挟み込んで保持する。ウェハ
ホルダ１３ａ，１３ｂを炉体１０の中心部に保持するた
め、炉体１０の底壁を貫いてピン１４を立設させ、この
上端にウェハホルダ１３ａ，１３ｂを載せるようにして
いる。
【００２３】本実施例によれば、ヒータ１１ａ，１１ｂ
のいずれに対しても、ウェハホルダ１３ａ，１３ｂを介
して間接的に半導体ウェハ２に熱が付与されるため、前
記実施例と同様に半導体ウェハ２内の周辺と内部の温度
差を小さくでき、スリップラインなどの発生をなくする
ことができる。また、ヒータ１１ａ，１１ｂを熱源に用
いることで、温度制御が容易になる。
のいずれに対しても、ウェハホルダ１３ａ，１３ｂを介
して間接的に半導体ウェハ２に熱が付与されるため、前
記実施例と同様に半導体ウェハ２内の周辺と内部の温度
差を小さくでき、スリップラインなどの発生をなくする
ことができる。また、ヒータ１１ａ，１１ｂを熱源に用
いることで、温度制御が容易になる。
【００２４】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。
【００２５】例えば、上記実施例においては、ガードリ
ング９ｂが角形断面の例を示したが、図６に示すような
傾斜面を有する構成、または図７に示すように上下両面
に突起を有する構成にすることもできる。
ング９ｂが角形断面の例を示したが、図６に示すような
傾斜面を有する構成、または図７に示すように上下両面
に突起を有する構成にすることもできる。
【００２６】また、上記実施例では、熱源にランプまた
はヒータを用いたが、これに限定されるものではなく、
例えば、レーザなどを用いることもできる。
はヒータを用いたが、これに限定されるものではなく、
例えば、レーザなどを用いることもできる。
【００２７】さらに、図４の構成では、ウェハホルダ９
の下面に凹部９ｃを設けるものとしたが、ウェハ載置部
９ａの部分の厚みを階段状または連続的に変える構成に
してもよい。
の下面に凹部９ｃを設けるものとしたが、ウェハ載置部
９ａの部分の厚みを階段状または連続的に変える構成に
してもよい。
【００２８】また、上記実施例においては、ウェハホル
ダを単体にしたが、支持具に一体化してもよい。
ダを単体にしたが、支持具に一体化してもよい。
【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。
【００３０】すなわち、加熱雰囲気を形成する炉体と、
該炉体内に挿入される熱処理対象の被処理物を載置する
バッファ材と、該バッファ材を支持する支持具と、前記
バッファ材の下部に設置される熱源とを設けるようにし
たので、被処理物の周辺部と内部との温度差を小さくで
き、スリップラインなどを生じさせることがない。
該炉体内に挿入される熱処理対象の被処理物を載置する
バッファ材と、該バッファ材を支持する支持具と、前記
バッファ材の下部に設置される熱源とを設けるようにし
たので、被処理物の周辺部と内部との温度差を小さくで
き、スリップラインなどを生じさせることがない。
【図１】本発明による熱処理装置の第１実施例を示す正
面断面図である。
面断面図である。
【図２】ウェハホルダの詳細を示す平面図である。
【図３】図２のウェハホルダの正面断面図である。
【図４】ウェハホルダの第２例を示す正面断面図であ
る。
る。
【図５】本発明による熱処理装置の第２実施例を示す正
面断面図である。
面断面図である。
【図６】ウェハホルダのガードリングの第２例を示す主
要部の断面図である。
要部の断面図である。
【図７】ウェハホルダのガードリングの第３例を示す主
要部の断面図である。
要部の断面図である。
【図８】従来の熱処理装置を示す正面断面図である。
１ 炉体 １ａ 本体部 １ｂ 蓋部 １ｃ 凹部 ２ 半導体ウェハ ３ 開口 ４ ランプ ５ ウェハホルダ ６ 支持具 ７ 炉体 ７ａ 本体部 ７ｂ 開口 ７ｃ 蓋部 ７ｄ 凹部 ７ｅ 貫通穴 ８ 支持具 ８ａ ピン ９ ウェハホルダ ９ａ ウェハ載置部 ９ｂ ガードリング ９ｃ 凹部 １０ 炉体 １１ａ，１１ｂ ヒータ １２ａ，１２ｂ 均熱板 １３ａ，１３ｂ ウェハホルダ １４ ピン
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱雰囲気を形成する炉体と、この炉体
内に挿入される熱処理対象の被処理物を載置するバッフ
ァ材と、このバッファ材を支持する支持具と、前記バッ
ファ材の下部に設置される熱源とを具備することを特徴
とする熱処理装置。 - 【請求項２】 加熱雰囲気を形成する炉体と、この炉体
内に挿入される熱処理対象の被処理物を両面から囲撓す
るように保持する一対のバッファ材と、この一対のバッ
ファ材を支持する支持手段と、前記一対のバッファ材の
上部及び下部に設置されるヒータとを具備することを特
徴とする熱処理装置。 - 【請求項３】 上記バッファ材は、単品として形成し或
いは上記支持具に一体化することを特徴とする請求項１
または請求項２記載の熱処理装置。 - 【請求項４】 上記バッファ材は、耐熱性の材料を用
い、かつ周辺部にリング状の突部を設けることを特徴と
する請求項３記載の熱処理装置。 - 【請求項５】 上記バッファ材は、中心部の厚みを周辺
部に対して薄くすることを特徴とする請求項４記載の熱
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21390992A JP3422500B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 半導体ウェハの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21390992A JP3422500B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 半導体ウェハの熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661165A true JPH0661165A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3422500B2 JP3422500B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=16647042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21390992A Expired - Fee Related JP3422500B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 半導体ウェハの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422500B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002045141A1 (fr) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Procédé de fabrication de plaquettes à semi-conducteur |
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| JP2007299971A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体ウエハの加熱装置 |
| JP2007335649A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化シリコン半導体基板の加熱方法 |
| JP2007335650A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化シリコン半導体基板の加熱方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP21390992A patent/JP3422500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002045141A1 (fr) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Procédé de fabrication de plaquettes à semi-conducteur |
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| JP2007299971A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体ウエハの加熱装置 |
| JP2007335649A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化シリコン半導体基板の加熱方法 |
| JP2007335650A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化シリコン半導体基板の加熱方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3422500B2 (ja) | 2003-06-30 |
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