JPH076973A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH076973A JPH076973A JP5147949A JP14794993A JPH076973A JP H076973 A JPH076973 A JP H076973A JP 5147949 A JP5147949 A JP 5147949A JP 14794993 A JP14794993 A JP 14794993A JP H076973 A JPH076973 A JP H076973A
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- Japan
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- heat insulating
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- insulating material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱効率を高め、発熱部と非発熱部の温度差を
極めて少なくし、半導体基板面内の温度分布を均一にか
つ高精度に制御できると共に、装置の簡略化及びメンテ
ナンスの容易化を達成することができ、寿命を延長でき
る加熱装置を提供する。 【構成】 基板搬入出口１を有する、密閉された箱形断
熱材２の対向内面に、それぞれ半導体基板を加熱するヒ
ータブロック３を配置し、ヒータ素線４を波形に加工し
セラミックファイバー５内に一体成型して該ヒータブロ
ック３を形成し、このヒータブロック３を前，後部、左
右部及び中央部の４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃ
に分け、各ゾーンを独立に温度制御する。
極めて少なくし、半導体基板面内の温度分布を均一にか
つ高精度に制御できると共に、装置の簡略化及びメンテ
ナンスの容易化を達成することができ、寿命を延長でき
る加熱装置を提供する。 【構成】 基板搬入出口１を有する、密閉された箱形断
熱材２の対向内面に、それぞれ半導体基板を加熱するヒ
ータブロック３を配置し、ヒータ素線４を波形に加工し
セラミックファイバー５内に一体成型して該ヒータブロ
ック３を形成し、このヒータブロック３を前，後部、左
右部及び中央部の４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃ
に分け、各ゾーンを独立に温度制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は枚葉式拡散・ＣＶＤ装置
などの半導体製造装置に使用される加熱装置に関する。
などの半導体製造装置に使用される加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来装置には図５に示す多数のランプと
反射体によりサセプタ１０上のウェーハ９を加熱するラ
ンプ加熱方式の加熱装置と、一端に基板搬入出口を有
し、他端を閉塞した筒条断熱材内にヒータ素線をコイル
状に巻回して配置してなる抵抗加熱方式の加熱装置があ
る。
反射体によりサセプタ１０上のウェーハ９を加熱するラ
ンプ加熱方式の加熱装置と、一端に基板搬入出口を有
し、他端を閉塞した筒条断熱材内にヒータ素線をコイル
状に巻回して配置してなる抵抗加熱方式の加熱装置があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のランプ加熱方式
の加熱装置は、ランプで急速に加熱するため、ウェーハ
面内の温度分布が均一になり難いこと及びウェーハ面の
温度を測定することが難しいなど制御上の課題がある。
又、ランプは経時劣化が早く、寿命が短いため、メンテ
ナンス頻度が抵抗加熱方式に比べ格段に多くなるという
課題がある。
の加熱装置は、ランプで急速に加熱するため、ウェーハ
面内の温度分布が均一になり難いこと及びウェーハ面の
温度を測定することが難しいなど制御上の課題がある。
又、ランプは経時劣化が早く、寿命が短いため、メンテ
ナンス頻度が抵抗加熱方式に比べ格段に多くなるという
課題がある。
【０００４】従来の抵抗加熱方式の加熱装置は、装置内
に基板搬入出口からウェーハを搬入した時、どうしても
ウェーハ搬入側の温度が低下すること及びウェーハを加
熱していく時にウェーハ中心部と周辺部の加熱状態に違
いがあり、一連に制御されるとヒータ素線では制御がむ
すかしい。又、円形のヒータ素線を使用した場合、発熱
部と非発熱部の温度差が大きいため、ウェーハ膜処理上
好ましくないという課題がある。
に基板搬入出口からウェーハを搬入した時、どうしても
ウェーハ搬入側の温度が低下すること及びウェーハを加
熱していく時にウェーハ中心部と周辺部の加熱状態に違
いがあり、一連に制御されるとヒータ素線では制御がむ
すかしい。又、円形のヒータ素線を使用した場合、発熱
部と非発熱部の温度差が大きいため、ウェーハ膜処理上
好ましくないという課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決し、半導体基板面内の温度分布を均一にし、装置の簡
略化とメンテナンスの容易化を達成できる半導体製造装
置を提供しようとするものである。即ち、本発明装置
は、基板搬入出口１を有する、密閉された箱形断熱材２
の対向内面に、それぞれ半導体基板を加熱するヒータブ
ロック３を配置し、ヒータ素線４を波形に加工しセラミ
ックファイバー５内に一体成型して該ヒータブロック３
を形成し、このヒータブロック３を前，後部、左右部及
び中央部の４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃに分
け、各ゾーンを独立に温度制御することを特徴とする。
決し、半導体基板面内の温度分布を均一にし、装置の簡
略化とメンテナンスの容易化を達成できる半導体製造装
置を提供しようとするものである。即ち、本発明装置
は、基板搬入出口１を有する、密閉された箱形断熱材２
の対向内面に、それぞれ半導体基板を加熱するヒータブ
ロック３を配置し、ヒータ素線４を波形に加工しセラミ
ックファイバー５内に一体成型して該ヒータブロック３
を形成し、このヒータブロック３を前，後部、左右部及
び中央部の４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃに分
け、各ゾーンを独立に温度制御することを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように本発明装置は、ヒータの断熱材２
を箱形の密閉構造としホットウォールタイプとしたの
で、ヒータ素線４により加熱された内部の放熱を防ぐこ
とができ、熱効率を高めることができることになる。
又、ヒータ素線４を波形に加工し、セラミックファイバ
ー５内に一体成型してヒータブロック３を形成したの
で、ヒータ素線４を波形にすることで、素線配置をきめ
細かくすることにより発熱部と非発熱部の温度差を極め
て少なくでき、半導体基板面内の温度分布を均一にかつ
高精度に制御できることになると共にヒータ素線４をセ
ラミックファイバー５で一体成型しブロック化すること
によりヒータブロック３を軽量・コンパクトにでき、装
置の簡略化及びメンテナンスの容易化を達成することが
できることになる。又ヒータ素線４をセラミックファイ
バー５で保持しているので、熱変形が少なく、ランプに
比し格段に寿命を延長できることになる。更にヒータブ
ロック３を半導体基板の上，下方に配置し、各ヒータブ
ロック３を前，後、左右及び中央部３Ｕ，３Ｌ，３Ｓ及
び３Ｃの４ゾーンに分け、各ゾーンを独立に温度制御す
るようにしたので、半導体基板面内の温度分布の乱れを
補正し、半導体基板面内の温度分布を一層均一に短時間
で制御できることになる。
を箱形の密閉構造としホットウォールタイプとしたの
で、ヒータ素線４により加熱された内部の放熱を防ぐこ
とができ、熱効率を高めることができることになる。
又、ヒータ素線４を波形に加工し、セラミックファイバ
ー５内に一体成型してヒータブロック３を形成したの
で、ヒータ素線４を波形にすることで、素線配置をきめ
細かくすることにより発熱部と非発熱部の温度差を極め
て少なくでき、半導体基板面内の温度分布を均一にかつ
高精度に制御できることになると共にヒータ素線４をセ
ラミックファイバー５で一体成型しブロック化すること
によりヒータブロック３を軽量・コンパクトにでき、装
置の簡略化及びメンテナンスの容易化を達成することが
できることになる。又ヒータ素線４をセラミックファイ
バー５で保持しているので、熱変形が少なく、ランプに
比し格段に寿命を延長できることになる。更にヒータブ
ロック３を半導体基板の上，下方に配置し、各ヒータブ
ロック３を前，後、左右及び中央部３Ｕ，３Ｌ，３Ｓ及
び３Ｃの４ゾーンに分け、各ゾーンを独立に温度制御す
るようにしたので、半導体基板面内の温度分布の乱れを
補正し、半導体基板面内の温度分布を一層均一に短時間
で制御できることになる。
【０００７】
【実施例】図１（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明装置の
１実施例の構成を示す縦断面図及び本発明におけるヒー
タブロックの１例を示す平面図、第２図は同じくヒータ
ブロックの配置例を示す斜視図、図３は図１の実施例を
６分割して示した縦断面図、図４は同じくその一部を破
断して示した横断平面図である。図１に示す枚葉式熱処
理装置に適用した場合において、基板搬入出口１を有す
る密閉された例えばアルミナウール製の箱形断熱材２の
上，下内面に、それぞれ半導体基板９を加熱するヒータ
ブロック３が配置され、このヒータブロック３は直径２
〜３mmのヒータ素線４を波形に加工し、セラミックファ
イバー５内に一体成型して形成されていて板状になって
いる（図１（Ｂ）及び第２図参照）。太線のヒータ素線
を、例えばスパイラル状に配置した場合のように発熱部
と非発熱部の温度差が大きく、ウェーハ９面内温度分布
の均一を果たすことが難しいが、本実施例のようにヒー
タ素線４を波形に加工した場合には、ウェーハ面内温度
分布の均一化を果たすことが容易となる。７は箱形断熱
材２内に収設された石英反応管、８はこの反応管７の外
側に設置した均熱管で、反応管７内のウェーハ９を均一
に加熱する一翼を担う。
１実施例の構成を示す縦断面図及び本発明におけるヒー
タブロックの１例を示す平面図、第２図は同じくヒータ
ブロックの配置例を示す斜視図、図３は図１の実施例を
６分割して示した縦断面図、図４は同じくその一部を破
断して示した横断平面図である。図１に示す枚葉式熱処
理装置に適用した場合において、基板搬入出口１を有す
る密閉された例えばアルミナウール製の箱形断熱材２の
上，下内面に、それぞれ半導体基板９を加熱するヒータ
ブロック３が配置され、このヒータブロック３は直径２
〜３mmのヒータ素線４を波形に加工し、セラミックファ
イバー５内に一体成型して形成されていて板状になって
いる（図１（Ｂ）及び第２図参照）。太線のヒータ素線
を、例えばスパイラル状に配置した場合のように発熱部
と非発熱部の温度差が大きく、ウェーハ９面内温度分布
の均一を果たすことが難しいが、本実施例のようにヒー
タ素線４を波形に加工した場合には、ウェーハ面内温度
分布の均一化を果たすことが容易となる。７は箱形断熱
材２内に収設された石英反応管、８はこの反応管７の外
側に設置した均熱管で、反応管７内のウェーハ９を均一
に加熱する一翼を担う。
【０００８】ウェーハ９の上，下部にそれぞれ配置され
たヒータブロック３は、前，後部、左右部及び中央部の
４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃに分けられており
（図１（Ｂ）及び第２図参照）、各ゾーン３Ｌ，３Ｕ，
３Ｓ及び３Ｃにそれぞれ熱電対（図示せず）が設けら
れ、この熱電対の出力信号を温度制御コントローラ（図
示せず）に入力することにより独立に温度制御される構
成になっている。各ゾーンの温度を所望温度に制御する
には、通常ヒータ素線４の長さに比例して発熱するた
め、ヒータ素線４を各ゾーン毎に希望の発熱を得るよう
なピッチにすることにより均一な温度分布に高精度に制
御できるものである。即ち、ウェーハ９を基板搬入出口
１よりヒータブロック３内に搬入して熱処理する際、ど
うしても基板搬入出口１側の温度が低下し、かつウェー
ハ９が加熱されて行く時にウェーハ９の中心部と周辺部
の加熱状態が異なるが、本発明のように各ゾーン毎に温
度制御し、かつ分割方法及び分割数を変えることにより
温度分布の乱れを補正できるため、ウェーハ９面内温度
を高精度に均一にできる。
たヒータブロック３は、前，後部、左右部及び中央部の
４ゾーン、３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃに分けられており
（図１（Ｂ）及び第２図参照）、各ゾーン３Ｌ，３Ｕ，
３Ｓ及び３Ｃにそれぞれ熱電対（図示せず）が設けら
れ、この熱電対の出力信号を温度制御コントローラ（図
示せず）に入力することにより独立に温度制御される構
成になっている。各ゾーンの温度を所望温度に制御する
には、通常ヒータ素線４の長さに比例して発熱するた
め、ヒータ素線４を各ゾーン毎に希望の発熱を得るよう
なピッチにすることにより均一な温度分布に高精度に制
御できるものである。即ち、ウェーハ９を基板搬入出口
１よりヒータブロック３内に搬入して熱処理する際、ど
うしても基板搬入出口１側の温度が低下し、かつウェー
ハ９が加熱されて行く時にウェーハ９の中心部と周辺部
の加熱状態が異なるが、本発明のように各ゾーン毎に温
度制御し、かつ分割方法及び分割数を変えることにより
温度分布の乱れを補正できるため、ウェーハ９面内温度
を高精度に均一にできる。
【０００９】又、箱形断熱材２及びその内面に設けられ
た内側断熱層６は、例えば図１（Ａ）及び図３に示すよ
うに６枚の、例えばアルミナバブル製の内側断熱層６Ａ
〜６Ｆ（６Ｅ，６Ｆは図示せず）付き断熱板２Ａ〜２Ｆ
（２Ｅ，２Ｆは図示せず）より構成されており、ヒータ
素線４の発熱による外方への熱放射を防止し熱効率を高
めている。更に箱形断熱材２の基板搬入出口１を除く外
側をステンレス鋼板（図示せず）で被ってホットウォー
ルタイプとすることにより外部への熱放射を一層防止し
熱効率を向上することができ好ましい。又、図１（Ａ）
及び図３に示す複数分割，通常６分割にすることにより
メンテナンス，加工・工作が簡単になる。更に又、ヒー
タ素線４をセラミックファイバー５内に一体成型してヒ
ータブロック３とすることにより板状で軽量，コンパク
トなものとなり、装置組立後も軽量・小形で設置スペー
スが小さくなり、メンテナンスが容易になるばかりでな
く、ヒータ素線４をセラミックファイバーで保持してい
るので、熱変形が少なく、ランプ方式に比べ格段に寿命
を延長できることになる。
た内側断熱層６は、例えば図１（Ａ）及び図３に示すよ
うに６枚の、例えばアルミナバブル製の内側断熱層６Ａ
〜６Ｆ（６Ｅ，６Ｆは図示せず）付き断熱板２Ａ〜２Ｆ
（２Ｅ，２Ｆは図示せず）より構成されており、ヒータ
素線４の発熱による外方への熱放射を防止し熱効率を高
めている。更に箱形断熱材２の基板搬入出口１を除く外
側をステンレス鋼板（図示せず）で被ってホットウォー
ルタイプとすることにより外部への熱放射を一層防止し
熱効率を向上することができ好ましい。又、図１（Ａ）
及び図３に示す複数分割，通常６分割にすることにより
メンテナンス，加工・工作が簡単になる。更に又、ヒー
タ素線４をセラミックファイバー５内に一体成型してヒ
ータブロック３とすることにより板状で軽量，コンパク
トなものとなり、装置組立後も軽量・小形で設置スペー
スが小さくなり、メンテナンスが容易になるばかりでな
く、ヒータ素線４をセラミックファイバーで保持してい
るので、熱変形が少なく、ランプ方式に比べ格段に寿命
を延長できることになる。
【００１０】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ヒータの
断熱材２を箱形の密閉構造としホットウォールタイプと
したので、ヒータ素線４により加熱された内部の放熱を
防ぐことができ、熱効率を高めることができ、又、ヒー
タ素線４を波形に加工し、セラミックファイバー５内に
一体成型してヒータブロック３を形成したので、ヒータ
素線４を波形にすることで、素線配置をきめ細かくする
ことにより発熱部と非発熱部の温度差を極めて少なくで
き、半導体基板面内の温度分布を均一にかつ高精度に制
御できると共に、ヒータブロック３を軽量・コンパクト
にでき、装置の簡略化及びメンテナンスの容易化を達成
することができ、又ヒータ素線４をセラミックファイバ
ー５で保持しているので、熱変形が少なく、ランプに比
し格段に寿命を延長できる等の効果を奏する。
断熱材２を箱形の密閉構造としホットウォールタイプと
したので、ヒータ素線４により加熱された内部の放熱を
防ぐことができ、熱効率を高めることができ、又、ヒー
タ素線４を波形に加工し、セラミックファイバー５内に
一体成型してヒータブロック３を形成したので、ヒータ
素線４を波形にすることで、素線配置をきめ細かくする
ことにより発熱部と非発熱部の温度差を極めて少なくで
き、半導体基板面内の温度分布を均一にかつ高精度に制
御できると共に、ヒータブロック３を軽量・コンパクト
にでき、装置の簡略化及びメンテナンスの容易化を達成
することができ、又ヒータ素線４をセラミックファイバ
ー５で保持しているので、熱変形が少なく、ランプに比
し格段に寿命を延長できる等の効果を奏する。
【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明装置の１実施
例の構成を示す縦断面図及び本発明におけるヒータブロ
ックの１例を示す平面図である。
例の構成を示す縦断面図及び本発明におけるヒータブロ
ックの１例を示す平面図である。
【図２】同じくヒータブロックの配置例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】図１の実施例を６分割して示した縦断面図であ
る。
る。
【図４】同じくその一部を破断して示した横断平面図で
ある。
ある。
【図５】従来装置の１例の構成を示す説明図である。
１ 基板搬入出口 ２ 箱形断熱材 ２Ａ〜２Ｆ 断熱板 ３ ヒータブロック ３Ｌ 前部ゾーン ３Ｕ 後部ゾーン ３Ｓ 左右部ゾーン ３Ｃ 中央部ゾーン ４ ヒータ素線 ５ セラミックファイバー ６ 内側断熱層 ６Ａ〜６Ｆ 内側断熱層
Claims (4)
- 【請求項１】 基板搬入出口（１）を有する、密閉され
た箱形断熱材（２）の対向内面に、それぞれ半導体基板
を加熱するヒータブロック（３）を配置し、ヒータ素線
（４）を波形に加工しセラミックファイバー（５）内に
一体成型して該ヒータブロック（３）を形成してなる加
熱装置。 - 【請求項２】 ヒータブロック（３）を前，後部、左右
部及び中央部の４ゾーン（３Ｌ，３Ｕ，３Ｓ及び３Ｃ）
に分け、各ゾーンを独立に温度制御することを特徴とす
る請求項１の加熱装置。 - 【請求項３】 箱形断熱材（２）を６枚の断熱板（２Ａ
〜２Ｆ）に分割してなる請求項１の加熱装置。 - 【請求項４】 箱形断熱材（２）の内面又は６枚の断熱
材（２Ａ〜２Ｆ）の内面に内側断熱層（６又は６Ａ〜６
Ｆ）を設けてなる請求項１の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147949A JPH076973A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147949A JPH076973A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076973A true JPH076973A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15441719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147949A Pending JPH076973A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076973A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08306636A (ja) * | 1995-05-09 | 1996-11-22 | Nichibi:Kk | 拡散炉断熱リング |
| JP2003515950A (ja) * | 1999-11-30 | 2003-05-07 | ウエファーマスターズ， インコーポレイテッド | 抵抗加熱型単一ウエハ炉 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487951A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-12 | Gen Signal Corp | Electric heater |
| JPS55122382A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-20 | Nippon Asbestos Co Ltd | Inorganic fibrous heater mold |
| JPS59101391U (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-09 | 株式会社中部電機製作所 | パネルヒ−タ |
| JPS6296289U (ja) * | 1985-12-06 | 1987-06-19 | ||
| JPH0222596U (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-15 | ||
| JPH02216820A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-29 | Hitachi Ltd | 半導体ウエハの熱処理装置 |
| JPH04155828A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-28 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 熱処理装置 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5147949A patent/JPH076973A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (3)
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| JP2939791B2 (ja) * | 1995-05-09 | 1999-08-25 | 株式会社ニチビ | 拡散炉断熱リング |
| JP2003515950A (ja) * | 1999-11-30 | 2003-05-07 | ウエファーマスターズ， インコーポレイテッド | 抵抗加熱型単一ウエハ炉 |
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