JPH08222556A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH08222556A JPH08222556A JP7049096A JP4909695A JPH08222556A JP H08222556 A JPH08222556 A JP H08222556A JP 7049096 A JP7049096 A JP 7049096A JP 4909695 A JP4909695 A JP 4909695A JP H08222556 A JPH08222556 A JP H08222556A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱処理雰囲気と移載室との間でウエハを昇降
させる熱処理装置において、ウエハの裏面側における生
成物の付着を防止することのできる熱処理装置を提供す
ること。 【構成】 ウエハ保持具４の本体５２の中央部に凹部５
１を形成すると共にウエハ保持具４の回転軸５の中にパ
ージガス供給管６を回転自在に挿入し、パージガス供給
管６の上端部に、前記凹部５１内に収まる羽根車７を取
り付ける。パージガス供給管６よりのパージガスは羽根
車７を通り、羽根車７は自力であるいは回転機構により
回転するので、パージガスはここで撹拌され、ウエハの
裏面側に沿って外方側に流出する。
させる熱処理装置において、ウエハの裏面側における生
成物の付着を防止することのできる熱処理装置を提供す
ること。 【構成】 ウエハ保持具４の本体５２の中央部に凹部５
１を形成すると共にウエハ保持具４の回転軸５の中にパ
ージガス供給管６を回転自在に挿入し、パージガス供給
管６の上端部に、前記凹部５１内に収まる羽根車７を取
り付ける。パージガス供給管６よりのパージガスは羽根
車７を通り、羽根車７は自力であるいは回転機構により
回転するので、パージガスはここで撹拌され、ウエハの
裏面側に沿って外方側に流出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスの中に、
高温下においてシリコンの表面部を酸化しこれにより酸
化膜（絶縁膜）を得る酸化処理や、不純物層を表面に形
成したシリコン層を加熱し、これにより不純物をシリコ
ン層内に熱拡散する拡散処理などがある。
高温下においてシリコンの表面部を酸化しこれにより酸
化膜（絶縁膜）を得る酸化処理や、不純物層を表面に形
成したシリコン層を加熱し、これにより不純物をシリコ
ン層内に熱拡散する拡散処理などがある。
【０００３】この種の酸化、拡散を行う熱処理装置とし
てバッチ式である縦型熱処理装置が知られているが、例
えばキャパシタ絶縁膜の酸化膜やゲート酸化膜の形成あ
るいは不純物イオンの拡散処理では、極めて薄い膜や浅
い接合を得る場合、膜質、膜厚や拡散深さがサーマルバ
ジェット（熱履歴）の影響を大きく受け、バッチ式の熱
処理装置では、先に反応管内に搬入されたウエハと最後
の方に搬入されたウエハとではサーマルバジェットに大
きな差が生じてしまう。
てバッチ式である縦型熱処理装置が知られているが、例
えばキャパシタ絶縁膜の酸化膜やゲート酸化膜の形成あ
るいは不純物イオンの拡散処理では、極めて薄い膜や浅
い接合を得る場合、膜質、膜厚や拡散深さがサーマルバ
ジェット（熱履歴）の影響を大きく受け、バッチ式の熱
処理装置では、先に反応管内に搬入されたウエハと最後
の方に搬入されたウエハとではサーマルバジェットに大
きな差が生じてしまう。
【０００４】そこで上述の熱処理炉を改良し、反応管内
の設定位置に１枚づつウエハを保持具に載せて搬入した
後急加熱する枚葉式の熱処理装置についても検討が進め
られている。このような枚葉式の熱処理装置について図
６に示す概略図を参照しながら説明すると、１は反応容
器であり、熱処理領域を含む部分が断熱体１０で囲まれ
ている。この反応容器１には、上から下へ向って処理ガ
スが流れるように処理ガス供給管１１及び排気管１２が
設けられている。
の設定位置に１枚づつウエハを保持具に載せて搬入した
後急加熱する枚葉式の熱処理装置についても検討が進め
られている。このような枚葉式の熱処理装置について図
６に示す概略図を参照しながら説明すると、１は反応容
器であり、熱処理領域を含む部分が断熱体１０で囲まれ
ている。この反応容器１には、上から下へ向って処理ガ
スが流れるように処理ガス供給管１１及び排気管１２が
設けられている。
【０００５】反応容器１の中には、ウエハ保持具１３が
昇降自在に設けられており、このウエハ保持具１３には
反応容器１の下方側の移載室１４にて図示しない搬送手
段により１枚のウエハＷが載置され、ウエハＷが所定位
置まで上昇した後抵抗発熱体１５ａ及び均熱体１５ｂよ
りなる加熱部１５により所定の熱処理温度まで加熱され
ると共に処理ガス供給管１１より処理ガスが供給されて
例えば常圧雰囲気で酸化処理される。
昇降自在に設けられており、このウエハ保持具１３には
反応容器１の下方側の移載室１４にて図示しない搬送手
段により１枚のウエハＷが載置され、ウエハＷが所定位
置まで上昇した後抵抗発熱体１５ａ及び均熱体１５ｂよ
りなる加熱部１５により所定の熱処理温度まで加熱され
ると共に処理ガス供給管１１より処理ガスが供給されて
例えば常圧雰囲気で酸化処理される。
【０００６】そして移載室１４に移載された処理前のウ
エハＷが加熱部１５よりの輻射熱を直接受けることによ
る熱履歴の影響を軽減し、また処理済みのウエハについ
ても冷却させるために反応容器１と移載室１４との間に
光遮断バルブであるシャッタ１６が左右両側にて進退自
在に設けられている。
エハＷが加熱部１５よりの輻射熱を直接受けることによ
る熱履歴の影響を軽減し、また処理済みのウエハについ
ても冷却させるために反応容器１と移載室１４との間に
光遮断バルブであるシャッタ１６が左右両側にて進退自
在に設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上述
の熱処理装置においては、処理ガスがウエハの裏面側に
回り込むことを避けることができず、このためウエハの
裏面特に周縁部が処理ガスにより酸化されて酸化膜が形
成されてしまう。またウエハの裏面側にパージガスを流
すことも考えられるが、ウエハには反りがあるためパー
ジガスが均一に流れず、パージガスの流れがないかある
いは弱い部分に処理ガスが回り込み、やはり酸化膜が形
成されてしまう。このようににウエハの裏面周縁部に不
要な酸化膜が付着すると、この付着物が剥がれてパーテ
ィクルの原因になるため、熱処理を終えた後、次の工程
に移る前に付着物の除去工程が必要となり、スループッ
トの低下の一因になっていた。
の熱処理装置においては、処理ガスがウエハの裏面側に
回り込むことを避けることができず、このためウエハの
裏面特に周縁部が処理ガスにより酸化されて酸化膜が形
成されてしまう。またウエハの裏面側にパージガスを流
すことも考えられるが、ウエハには反りがあるためパー
ジガスが均一に流れず、パージガスの流れがないかある
いは弱い部分に処理ガスが回り込み、やはり酸化膜が形
成されてしまう。このようににウエハの裏面周縁部に不
要な酸化膜が付着すると、この付着物が剥がれてパーテ
ィクルの原因になるため、熱処理を終えた後、次の工程
に移る前に付着物の除去工程が必要となり、スループッ
トの低下の一因になっていた。
【０００８】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は熱処理雰囲気と移載室との間
で被処理基板を昇降させる熱処理装置において、被処理
基板の裏面側における生成物の付着を防止することので
きる熱処理装置を提供することにある。
たものであり、その目的は熱処理雰囲気と移載室との間
で被処理基板を昇降させる熱処理装置において、被処理
基板の裏面側における生成物の付着を防止することので
きる熱処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、加熱
炉に囲まれた反応容器と、この反応容器の下方側に設け
られ、被処理基板の移載を行うための移載室と、前記反
応容器と移載室との間で昇降し、被処理基板を保持する
ための被処理基板保持部とを有し、前記反応容器内にて
被処理基板保持部に保持された被処理基板を処理ガスを
供給しながら熱処理する装置において、前記被処理基板
保持部には、被処理基板の裏面の少なくとも周縁部に対
向する位置にパージガスの通流面をなす面状部が形成さ
れ、前記被処理基板保持部と被処理基板の裏面との間に
おける前記面状部の内側にパージガスを供給するための
パージガス供給手段と、前記被処理基板保持部に設けら
れ、被処理基板の中心部に対向する位置を回転中心とし
て横方向に回転して、パージガス供給手段から供給され
たパージガスを撹拌するための撹拌手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
炉に囲まれた反応容器と、この反応容器の下方側に設け
られ、被処理基板の移載を行うための移載室と、前記反
応容器と移載室との間で昇降し、被処理基板を保持する
ための被処理基板保持部とを有し、前記反応容器内にて
被処理基板保持部に保持された被処理基板を処理ガスを
供給しながら熱処理する装置において、前記被処理基板
保持部には、被処理基板の裏面の少なくとも周縁部に対
向する位置にパージガスの通流面をなす面状部が形成さ
れ、前記被処理基板保持部と被処理基板の裏面との間に
おける前記面状部の内側にパージガスを供給するための
パージガス供給手段と、前記被処理基板保持部に設けら
れ、被処理基板の中心部に対向する位置を回転中心とし
て横方向に回転して、パージガス供給手段から供給され
たパージガスを撹拌するための撹拌手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明は、加熱炉に囲まれた反応
容器と、この反応容器の下方側に設けられ、被処理基板
の移載を行うための移載室と、前記反応容器と移載室と
の間で昇降し、被処理基板を保持するための被処理基板
保持部とを有し、前記反応容器内にて被処理基板保持部
に保持された被処理基板を処理ガスを供給しながら熱処
理する装置において、前記被処理基板保持部には、被処
理基板の裏面の少なくとも周縁部に対向する位置にパー
ジガスの通流面をなす面状部が形成され、前記被処理基
板保持部と被処理基板の裏面との間における前記被処理
基板の中心部またはその近傍に対向する位置にパージガ
スを供給するためのパージガス供給手段と、このパージ
ガス供給手段の供給口に設けられ、被処理基板の中心部
に対向する位置を回転中心として横方向に回転すると共
に、パージガス供給手段から供給されたパージガスを撹
拌しながら前記面状部と被処理基板との間に流出させる
ための撹拌手段と、を備えたことを特徴とする。
容器と、この反応容器の下方側に設けられ、被処理基板
の移載を行うための移載室と、前記反応容器と移載室と
の間で昇降し、被処理基板を保持するための被処理基板
保持部とを有し、前記反応容器内にて被処理基板保持部
に保持された被処理基板を処理ガスを供給しながら熱処
理する装置において、前記被処理基板保持部には、被処
理基板の裏面の少なくとも周縁部に対向する位置にパー
ジガスの通流面をなす面状部が形成され、前記被処理基
板保持部と被処理基板の裏面との間における前記被処理
基板の中心部またはその近傍に対向する位置にパージガ
スを供給するためのパージガス供給手段と、このパージ
ガス供給手段の供給口に設けられ、被処理基板の中心部
に対向する位置を回転中心として横方向に回転すると共
に、パージガス供給手段から供給されたパージガスを撹
拌しながら前記面状部と被処理基板との間に流出させる
ための撹拌手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の発明において、撹拌手段は、パージガスの通流により
自力で回転することを特徴とする。
の発明において、撹拌手段は、パージガスの通流により
自力で回転することを特徴とする。
【００１２】
【作用】パージガス供給手段からパージガスが被処理基
板の裏面と被処理基板保持部との間に供給され、このパ
ージガスは羽根体などの横方向に回転する（鉛直軸また
はほぼ鉛直な軸のまわりに回転する）撹拌手段で撹拌さ
れて被処理基板保持部の面状部と被処理基板の裏面との
間を内から外に向って流れる。従って被処理基板の裏面
側にパージガスが均一に流れるので処理ガスの被処理基
板の裏面側への回り込みを避けることができ、この結果
裏面側への生成物の付着を防止でき、付着物の除去工程
が不要になる。
板の裏面と被処理基板保持部との間に供給され、このパ
ージガスは羽根体などの横方向に回転する（鉛直軸また
はほぼ鉛直な軸のまわりに回転する）撹拌手段で撹拌さ
れて被処理基板保持部の面状部と被処理基板の裏面との
間を内から外に向って流れる。従って被処理基板の裏面
側にパージガスが均一に流れるので処理ガスの被処理基
板の裏面側への回り込みを避けることができ、この結果
裏面側への生成物の付着を防止でき、付着物の除去工程
が不要になる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の実施例に係る熱処理装置の全
体構成を示す断面図である。図１中２は、下端が開口
し、上端が閉塞している例えば石英よりなる外管２ａと
この外管２ａの中に設けられた例えば石英よりなる内管
２ｂとからなる二重管構造の反応容器をなす反応管であ
る。前記内管２ｂの頂部中央には処理ガス供給路の供給
口をなす開口部２０が形成されている。
体構成を示す断面図である。図１中２は、下端が開口
し、上端が閉塞している例えば石英よりなる外管２ａと
この外管２ａの中に設けられた例えば石英よりなる内管
２ｂとからなる二重管構造の反応容器をなす反応管であ
る。前記内管２ｂの頂部中央には処理ガス供給路の供給
口をなす開口部２０が形成されている。
【００１４】前記反応管２の周囲及び上面を間隙を介し
て覆うように例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）よりなる均熱
部材２１が配設され、更にその外側には断熱体２２及
び、水冷ジャケット２３ａを備えた外装体２３が設けら
れている。また均熱部材２１の上面と断熱体２２との間
には抵抗発熱体よりなる加熱源２４が配置されている。
この例では断熱体２２、均熱部材２１及び加熱源２４な
どにより加熱炉が構成されている。なお加熱炉の熱源と
しては熱輻射ランプでもよい。
て覆うように例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）よりなる均熱
部材２１が配設され、更にその外側には断熱体２２及
び、水冷ジャケット２３ａを備えた外装体２３が設けら
れている。また均熱部材２１の上面と断熱体２２との間
には抵抗発熱体よりなる加熱源２４が配置されている。
この例では断熱体２２、均熱部材２１及び加熱源２４な
どにより加熱炉が構成されている。なお加熱炉の熱源と
しては熱輻射ランプでもよい。
【００１５】前記反応管２の下部には、例えば２本の処
理ガス供給管３ａ、３ｂの一端側が外管２ａ及び内管２
ｂ間の間隙に開口するように接続されると共に他端側が
図示しない処理ガス供給源に接続されている。前記反応
管２の下方側には、上端部が反応管２の下端部に気密に
接続され、内部空間が反応管２内の空間に連続する、水
冷ジャケットを有する筒状体３１が配設されている。
理ガス供給管３ａ、３ｂの一端側が外管２ａ及び内管２
ｂ間の間隙に開口するように接続されると共に他端側が
図示しない処理ガス供給源に接続されている。前記反応
管２の下方側には、上端部が反応管２の下端部に気密に
接続され、内部空間が反応管２内の空間に連続する、水
冷ジャケットを有する筒状体３１が配設されている。
【００１６】前記筒状体３１の上部側面には、２本の排
気管３０ａ、３０ｂの一端が接続されており、これら排
気管３０ａ、３０ｂの他端側には図示しない排気ポンプ
が接続されている。
気管３０ａ、３０ｂの一端が接続されており、これら排
気管３０ａ、３０ｂの他端側には図示しない排気ポンプ
が接続されている。
【００１７】前記筒状体３１における前記排気管３０
ａ、３０ｂの排気口よりも下方側には後述のウエハ保持
具と外部との間でウエハの移載を行うための移載室３２
が形成されており、この移載室３２の側壁部にはゲート
バルブにより開閉されるウエハＷの搬入出口３３が形成
されている。また移載室３２の上部両側は、反応容器側
からの輻射熱を遮断するためのシャッタＳ１、Ｓ２が設
けられると共に、移載室３２の下部両側にも、筒状体４
の底部側との間を遮断するように、シャッタＳ３、Ｓ４
が設けられており、シャッタＳ３、Ｓ４は閉じたときに
後述の昇降軸を囲む半円状の切り欠きが先端に形成され
ている。３４、３５、３６、３７はシャッタの待機室で
ある。前記シャッタの待機室３４〜３７及び筒状体３１
の底部には、排気管３０ａ、３０ｂの排気口よりも下方
側の領域をパージガス例えばＮ2 ガスなどの不活性ガス
でパージするための不活性ガス供給管Ｇ１〜Ｇ５が接続
されている。
ａ、３０ｂの排気口よりも下方側には後述のウエハ保持
具と外部との間でウエハの移載を行うための移載室３２
が形成されており、この移載室３２の側壁部にはゲート
バルブにより開閉されるウエハＷの搬入出口３３が形成
されている。また移載室３２の上部両側は、反応容器側
からの輻射熱を遮断するためのシャッタＳ１、Ｓ２が設
けられると共に、移載室３２の下部両側にも、筒状体４
の底部側との間を遮断するように、シャッタＳ３、Ｓ４
が設けられており、シャッタＳ３、Ｓ４は閉じたときに
後述の昇降軸を囲む半円状の切り欠きが先端に形成され
ている。３４、３５、３６、３７はシャッタの待機室で
ある。前記シャッタの待機室３４〜３７及び筒状体３１
の底部には、排気管３０ａ、３０ｂの排気口よりも下方
側の領域をパージガス例えばＮ2 ガスなどの不活性ガス
でパージするための不活性ガス供給管Ｇ１〜Ｇ５が接続
されている。
【００１８】前記反応管２内には被処理基板保持部であ
るウエハ保持具４が設けられており、このウエハ保持具
４は昇降軸４１の上方部（詳しくは昇降軸４１より更に
上方に突出している回転軸の上部）に取り付けられ、昇
降軸４１は筒状体３１の下端部にてボールネジなどの昇
降機構４２により昇降できるように構成されている。
るウエハ保持具４が設けられており、このウエハ保持具
４は昇降軸４１の上方部（詳しくは昇降軸４１より更に
上方に突出している回転軸の上部）に取り付けられ、昇
降軸４１は筒状体３１の下端部にてボールネジなどの昇
降機構４２により昇降できるように構成されている。
【００１９】このウエハ保持具４に関して図２及び図３
を参照しながら説明すると、昇降軸４１内には鉛直軸の
まわりに回転する回転軸５が挿入されており更に回転軸
５内にはパージガス供給管６が鉛直軸のまわりに回転自
在に挿入されてる。図２中４１ａ、６ａは上部側の軸受
けであり、従ってウエハ保持具４を保持している軸体は
昇降軸４１、回転軸５及びパージガス供給管６の三重構
造の管状体により構成されていることになる。
を参照しながら説明すると、昇降軸４１内には鉛直軸の
まわりに回転する回転軸５が挿入されており更に回転軸
５内にはパージガス供給管６が鉛直軸のまわりに回転自
在に挿入されてる。図２中４１ａ、６ａは上部側の軸受
けであり、従ってウエハ保持具４を保持している軸体は
昇降軸４１、回転軸５及びパージガス供給管６の三重構
造の管状体により構成されていることになる。
【００２０】前記ウエハ保持具４は回転軸５の上部に設
けられ、中央に横断面が円形の凹部５１が形成された円
柱状の本体５２を備えている。本体５２における凹部５
１のまわりのリング状の上面はパージガスの通流面をな
す平坦な面状部５３として形成されており、この面状５
３の外縁部付近には、例えば上から見たときに正三角形
の各頂点に相当する位置に、ウエハＷの裏面を支持する
ための棒状の突起部５４が設けられている。
けられ、中央に横断面が円形の凹部５１が形成された円
柱状の本体５２を備えている。本体５２における凹部５
１のまわりのリング状の上面はパージガスの通流面をな
す平坦な面状部５３として形成されており、この面状５
３の外縁部付近には、例えば上から見たときに正三角形
の各頂点に相当する位置に、ウエハＷの裏面を支持する
ための棒状の突起部５４が設けられている。
【００２１】前記パージガス供給管６の頂部には、前記
凹部５１内に収まる形状の撹拌手段をなす羽根車７が設
けられている。この羽根車７は、図２及び図３に示すよ
うに２つの羽根車７ａ、７ｂを上下に空間７０を挟んで
互に対向させて構成され、各羽根車７ａ（７ｂ）は、凹
部５１内に突出するパージガス供給管６の外周面より、
リング状の外枠７１ａ（７１ｂ）に向けて放射状に伸び
かつ鉛直面に対して傾斜している複数の羽根体７２ａ
（７２ｂ）を備えている。
凹部５１内に収まる形状の撹拌手段をなす羽根車７が設
けられている。この羽根車７は、図２及び図３に示すよ
うに２つの羽根車７ａ、７ｂを上下に空間７０を挟んで
互に対向させて構成され、各羽根車７ａ（７ｂ）は、凹
部５１内に突出するパージガス供給管６の外周面より、
リング状の外枠７１ａ（７１ｂ）に向けて放射状に伸び
かつ鉛直面に対して傾斜している複数の羽根体７２ａ
（７２ｂ）を備えている。
【００２２】前記パージガス供給管６は頂端が閉塞して
いると共に、前記空間７０に面している個所には周方向
に複数のガスの吹き出し孔７３が形成される一方、前記
外枠７１ａ、７１ｂの間には前記空間７０を囲むリング
状の外枠７１Ｃが設けられており、従ってパージガス供
給管６内を流れてきたパージガスは吹き出し孔７３から
空間７０を介して上下の羽根体７２ａ、７２ｂの間に流
れていくことになる。
いると共に、前記空間７０に面している個所には周方向
に複数のガスの吹き出し孔７３が形成される一方、前記
外枠７１ａ、７１ｂの間には前記空間７０を囲むリング
状の外枠７１Ｃが設けられており、従ってパージガス供
給管６内を流れてきたパージガスは吹き出し孔７３から
空間７０を介して上下の羽根体７２ａ、７２ｂの間に流
れていくことになる。
【００２３】次いで前記昇降軸４１の下方側の構造に関
して説明すると、昇降機構４２の昇降台４３上に取り付
けられている昇降軸４１の下端部は筒状の外ケース４４
として構成されており、この外ケース４４内には、モー
タ、ベルト及びプーリなどからなる回転機構５５により
回転するターンテーブル５６が設けられている。一方回
転軸５の下端部は、ターンテーブル５６に取り付けられ
た筒状の内ケース５７として構成されており、この内ケ
ース５７の中には、パージガス供給管６を回転させるた
めのモータ、ベルトプーリなどからなる回転機構６１が
設けられている。
して説明すると、昇降機構４２の昇降台４３上に取り付
けられている昇降軸４１の下端部は筒状の外ケース４４
として構成されており、この外ケース４４内には、モー
タ、ベルト及びプーリなどからなる回転機構５５により
回転するターンテーブル５６が設けられている。一方回
転軸５の下端部は、ターンテーブル５６に取り付けられ
た筒状の内ケース５７として構成されており、この内ケ
ース５７の中には、パージガス供給管６を回転させるた
めのモータ、ベルトプーリなどからなる回転機構６１が
設けられている。
【００２４】パージガス供給管６における回転軸５内の
第１の管状部６２の下端部側には、互に回転できるよう
にジョイント部６３を介して第２の管状部６４が接続さ
れ、この第２の管状部６４は例えばターンテーブル５
６、回転機構５５のプーリ５５ａ及び昇降台４３を介し
て外部に引き出され、例えば図示しないフレキシブルな
パージガス供給管に接続されている。
第１の管状部６２の下端部側には、互に回転できるよう
にジョイント部６３を介して第２の管状部６４が接続さ
れ、この第２の管状部６４は例えばターンテーブル５
６、回転機構５５のプーリ５５ａ及び昇降台４３を介し
て外部に引き出され、例えば図示しないフレキシブルな
パージガス供給管に接続されている。
【００２５】次に上述実施例の作用について述べる。先
ずウエハ保持具４を鎖線の如く移載室３２内に位置させ
ておき、搬入出口３３より被処理基板であるウエハＷを
搬入してウエハ保持具４上に載置する。一方加熱源２４
よりの輻射熱が均熱体２１を通じて反応管２内に入射
し、所定温度の均熱領域が形成されると共に、処理ガス
供給管３ａ、３ｂから処理ガス例えばＯ2 ガス及びＨＣ
ｌガスの混合ガスが内管２ｂの頂部の開口部２０を通じ
て反応管２内に供給される。開口部２０を流れる処理ガ
スの流量の一例を挙げるとＯ2 ガス及びＨＣｌガスの流
量は、例えばそれぞれ６．０リットル／分、０．２５リ
ットル／分とされる。このときシャッタＳ１、Ｓ２及び
Ｓ３、Ｓ４は閉じられており、反応管２からの輻射熱が
シャッタＳ１、Ｓ２で遮られている。
ずウエハ保持具４を鎖線の如く移載室３２内に位置させ
ておき、搬入出口３３より被処理基板であるウエハＷを
搬入してウエハ保持具４上に載置する。一方加熱源２４
よりの輻射熱が均熱体２１を通じて反応管２内に入射
し、所定温度の均熱領域が形成されると共に、処理ガス
供給管３ａ、３ｂから処理ガス例えばＯ2 ガス及びＨＣ
ｌガスの混合ガスが内管２ｂの頂部の開口部２０を通じ
て反応管２内に供給される。開口部２０を流れる処理ガ
スの流量の一例を挙げるとＯ2 ガス及びＨＣｌガスの流
量は、例えばそれぞれ６．０リットル／分、０．２５リ
ットル／分とされる。このときシャッタＳ１、Ｓ２及び
Ｓ３、Ｓ４は閉じられており、反応管２からの輻射熱が
シャッタＳ１、Ｓ２で遮られている。
【００２６】また筒状体４に接続された不活性ガス供給
管Ｇ１〜Ｇ５から例えばＮ2 ガスが筒状体４内に供給さ
れると共に、排気管３０ａ、３０ｂより処理ガス及び不
活性ガスが排気される。そしてシャッタ（Ｓ１、Ｓ
２）、（Ｓ３、Ｓ４）を開いた後ウエハ保持具４を所定
の位置まで上昇させ、ウエハＷはこの位置（図１に示す
位置）で例えば１０００℃まで加熱され、ウエハＷの表
面に例えば膜厚５０オングストロームの酸化膜が形成さ
れる。その後ウエハ保持具４が移載室３２まで降下し、
シャッタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を閉じた後ウエハＷの
移し替えを行う。
管Ｇ１〜Ｇ５から例えばＮ2 ガスが筒状体４内に供給さ
れると共に、排気管３０ａ、３０ｂより処理ガス及び不
活性ガスが排気される。そしてシャッタ（Ｓ１、Ｓ
２）、（Ｓ３、Ｓ４）を開いた後ウエハ保持具４を所定
の位置まで上昇させ、ウエハＷはこの位置（図１に示す
位置）で例えば１０００℃まで加熱され、ウエハＷの表
面に例えば膜厚５０オングストロームの酸化膜が形成さ
れる。その後ウエハ保持具４が移載室３２まで降下し、
シャッタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を閉じた後ウエハＷの
移し替えを行う。
【００２７】一方回転軸５によりウエハ保持具４は例え
ば３ｒｐｍの回転数で回転し、ウエハＷの熱処理の面内
均一性を高めるようにしている。そして回転機構６１に
よりパージガス供給管６（詳しくは第１の管状部６２）
が例えば２０ｒｐｍの回転数で回転しこれにより羽根車
７が回転すると共にパージガス供給管６内に下方側から
パージガス例えばＮ2 ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなどの
不活性ガスが供給される。
ば３ｒｐｍの回転数で回転し、ウエハＷの熱処理の面内
均一性を高めるようにしている。そして回転機構６１に
よりパージガス供給管６（詳しくは第１の管状部６２）
が例えば２０ｒｐｍの回転数で回転しこれにより羽根車
７が回転すると共にパージガス供給管６内に下方側から
パージガス例えばＮ2 ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスなどの
不活性ガスが供給される。
【００２８】この場合パージガスの温度は例えばパージ
ガス供給管６に設けられた図示しない加熱手段により例
えば１０００℃に設定され、またその流量は、１．０リ
ットル／分に設定される。パージガスはパージガス供給
管６の頂部付近の吹き出し孔７３を通って羽根車７の中
央の空間７０に流れ込み、その一部は上部側の羽根車７
ａの羽根体７２ａの間から、また他の一部は下部側の羽
根車７ｂの羽根体７２ｂの間から、凹部５１の中を通っ
て、ウエハＷとウエハ保持具４との間の空間に流出す
る。ここで羽根車７（７ａ、７ｂ）は回転しているた
め、パージガスは羽根車７により撹拌されながら、ウエ
ハ保持具４の面状部５３及びウエハＷ間の空間に流れて
いく。このパージガスの供給は酸化膜がウエハＷの裏面
周縁部に付着するのを防止するためであるが、パージガ
スの供給及び羽根車７の回転のタイミングは、例えばウ
エハ保持具４が排気管３０ａ、３０ｂの排気口より少し
上方に位置した時点とされ、またその停止のタイミング
は、例えば供給、回転を始めたときと同じ高さ位置とさ
れる。 このように上述実施例ではウエハＷの裏面側に
パージガスを羽根体７で撹拌しながら供給しているた
め、ウエハＷに反りなどがあってもパージガスがウエハ
Ｗの裏面に沿って外へ向って均一に流れ、従ってウエハ
Ｗの裏面側への処理ガスの回り込みを避けることがで
き、このためウエハＷの裏面に例えば酸化膜が形成され
ることを防止できる。この結果ウエハＷの裏面からの付
着物の剥がれによるパーティクルの発生が起こることが
ないので、裏面側の付着物を除去する工程が不要となり
スループットの向上も図ることができる。
ガス供給管６に設けられた図示しない加熱手段により例
えば１０００℃に設定され、またその流量は、１．０リ
ットル／分に設定される。パージガスはパージガス供給
管６の頂部付近の吹き出し孔７３を通って羽根車７の中
央の空間７０に流れ込み、その一部は上部側の羽根車７
ａの羽根体７２ａの間から、また他の一部は下部側の羽
根車７ｂの羽根体７２ｂの間から、凹部５１の中を通っ
て、ウエハＷとウエハ保持具４との間の空間に流出す
る。ここで羽根車７（７ａ、７ｂ）は回転しているた
め、パージガスは羽根車７により撹拌されながら、ウエ
ハ保持具４の面状部５３及びウエハＷ間の空間に流れて
いく。このパージガスの供給は酸化膜がウエハＷの裏面
周縁部に付着するのを防止するためであるが、パージガ
スの供給及び羽根車７の回転のタイミングは、例えばウ
エハ保持具４が排気管３０ａ、３０ｂの排気口より少し
上方に位置した時点とされ、またその停止のタイミング
は、例えば供給、回転を始めたときと同じ高さ位置とさ
れる。 このように上述実施例ではウエハＷの裏面側に
パージガスを羽根体７で撹拌しながら供給しているた
め、ウエハＷに反りなどがあってもパージガスがウエハ
Ｗの裏面に沿って外へ向って均一に流れ、従ってウエハ
Ｗの裏面側への処理ガスの回り込みを避けることがで
き、このためウエハＷの裏面に例えば酸化膜が形成され
ることを防止できる。この結果ウエハＷの裏面からの付
着物の剥がれによるパーティクルの発生が起こることが
ないので、裏面側の付着物を除去する工程が不要となり
スループットの向上も図ることができる。
【００２９】以上において本発明では図４に示すように
パージガス供給管６の上端部に羽根車７を軸受け６５、
６６により回転できるように取り付け、羽根車７がパー
ジガスの通流により自力で回転するように構成してもよ
い。この場合パージガス供給管６を回転させるための回
転機構が不要になるので構造が簡単である。この実施例
によればパージガスが羽根車７内の空間７０から羽根体
７２ａ（７２ｂ）の間を流れるときに羽根体７２ａ（７
２ｂ）に回転力が作用して羽根体７が回転し、従ってパ
ージガスが撹拌されて外方へ向うので、先の実施例と同
様な効果が得られる。
パージガス供給管６の上端部に羽根車７を軸受け６５、
６６により回転できるように取り付け、羽根車７がパー
ジガスの通流により自力で回転するように構成してもよ
い。この場合パージガス供給管６を回転させるための回
転機構が不要になるので構造が簡単である。この実施例
によればパージガスが羽根車７内の空間７０から羽根体
７２ａ（７２ｂ）の間を流れるときに羽根体７２ａ（７
２ｂ）に回転力が作用して羽根体７が回転し、従ってパ
ージガスが撹拌されて外方へ向うので、先の実施例と同
様な効果が得られる。
【００３０】更にまた本発明では、図５に示すようにウ
エハ保持具４の下部側に連続する回転軸５をパージガス
供給管６として併用すると共に、このパージガス供給管
６の中に回転軸８を挿入し、この回転軸８に、スクリュ
ーネジの途中を複数個所切り欠いた構造の螺旋羽根８１
を周設して撹拌手段として構成してもよい。この場合螺
旋羽根８１は、パージガスの通流により自力で回転する
かあるいは図示しない回転機構により回転し、パージガ
スが撹拌されてウエハＷの裏面側にて内から外へ流れ
る。
エハ保持具４の下部側に連続する回転軸５をパージガス
供給管６として併用すると共に、このパージガス供給管
６の中に回転軸８を挿入し、この回転軸８に、スクリュ
ーネジの途中を複数個所切り欠いた構造の螺旋羽根８１
を周設して撹拌手段として構成してもよい。この場合螺
旋羽根８１は、パージガスの通流により自力で回転する
かあるいは図示しない回転機構により回転し、パージガ
スが撹拌されてウエハＷの裏面側にて内から外へ流れ
る。
【００３１】なお本発明では必ずしも上述実施例のよう
にウエハＷを突起部５４によりウエハ保持具４の面状部
５３から積極的に浮かせる必要はなく、例えば図５の実
施例において回転軸８の先端を面状部５３よりも低く位
置させ、ウエハＷを面状部５３の上に直接載せるように
してもよい。この場合にはパージガスはウエハＷの裏面
と面状部との間のわずかな隙間を流れることになる。
にウエハＷを突起部５４によりウエハ保持具４の面状部
５３から積極的に浮かせる必要はなく、例えば図５の実
施例において回転軸８の先端を面状部５３よりも低く位
置させ、ウエハＷを面状部５３の上に直接載せるように
してもよい。この場合にはパージガスはウエハＷの裏面
と面状部との間のわずかな隙間を流れることになる。
【００３２】以上において、酸化処理によるゲート酸化
膜やキャパシタ絶縁膜などの極薄酸化膜の形成や、不純
物イオンの拡散処理などについて、本発明は好適なもの
であるが、その他ＣＶＤ処理などの熱処理を行う場合に
適用することができる。
膜やキャパシタ絶縁膜などの極薄酸化膜の形成や、不純
物イオンの拡散処理などについて、本発明は好適なもの
であるが、その他ＣＶＤ処理などの熱処理を行う場合に
適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、パージガ
スを撹拌しながら被処理基板の裏面側に供給しているた
め、パージガスを被処理基板の裏面の周縁部に均一に流
すことができ、従って被処理基板の裏面側への処理ガス
のまわり込みを防ぐことができ、裏面への生成物の付着
を防止できるので、付着物の除去工程が不要になる。
スを撹拌しながら被処理基板の裏面側に供給しているた
め、パージガスを被処理基板の裏面の周縁部に均一に流
すことができ、従って被処理基板の裏面側への処理ガス
のまわり込みを防ぐことができ、裏面への生成物の付着
を防止できるので、付着物の除去工程が不要になる。
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例の要部を示す断面図である。
【図３】図２の実施例の撹拌手段を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の更に他の実施例の要部を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の熱処理装置を示す概略断面図である。
２ 反応管 ３ａ、３ｂ 処理ガス供給管 ３０ａ、３０ｂ 排気管 ３２ 移載室 ４ ウエハ保持具 ４１ 昇降軸 ５ 回転軸 ５１ 凹部 ５３ 面状部 ６ パージガス供給管 ７、撹拌手段である羽根車 ７２ａ、７２ｂ羽根体 ８ 回転軸 ８１ 螺旋羽根
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱炉に囲まれた反応容器と、この反応
容器の下方側に設けられ、被処理基板の移載を行うため
の移載室と、前記反応容器と移載室との間で昇降し、被
処理基板を保持するための被処理基板保持部とを有し、
前記反応容器内にて被処理基板保持部に保持された被処
理基板を処理ガスを供給しながら熱処理する装置におい
て、 前記被処理基板保持部には、被処理基板の裏面の少なく
とも周縁部に対向する位置にパージガスの通流面をなす
面状部が形成され、 前記被処理基板保持部と被処理基板の裏面との間におけ
る前記面状部の内側にパージガスを供給するためのパー
ジガス供給手段と、 前記被処理基板保持部に設けられ、被処理基板の中心部
に対向する位置を回転中心として横方向に回転して、パ
ージガス供給手段から供給されたパージガスを撹拌する
ための撹拌手段と、 を備えたことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】 加熱炉に囲まれた反応容器と、この反応
容器の下方側に設けられ、被処理基板の移載を行うため
の移載室と、前記反応容器と移載室との間で昇降し、被
処理基板を保持するための被処理基板保持部とを有し、
前記反応容器内にて被処理基板保持部に保持された被処
理基板を処理ガスを供給しながら熱処理する装置におい
て、 前記被処理基板保持部には、被処理基板の裏面の少なく
とも周縁部に対向する位置にパージガスの通流面をなす
面状部が形成され、 前記被処理基板保持部と被処理基板の裏面との間におけ
る前記被処理基板の中心部またはその近傍に対向する位
置にパージガスを供給するためのパージガス供給手段
と、 このパージガス供給手段の供給口に設けられ、被処理基
板の中心部に対向する位置を回転中心として横方向に回
転すると共に、パージガス供給手段から供給されたパー
ジガスを撹拌しながら前記面状部と被処理基板との間に
流出させるための撹拌手段と、 を備えたことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項３】 撹拌手段は、パージガスの通流により自
力で回転することを特徴とする請求項１または２記載の
熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049096A JPH08222556A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049096A JPH08222556A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222556A true JPH08222556A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12821573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049096A Pending JPH08222556A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222556A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663714B2 (en) | 2000-05-17 | 2003-12-16 | Anelva Corporation | CVD apparatus |
| JP2010093069A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
| CN110783227A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-11 | 圆益Ips股份有限公司 | 晶片工艺用垂直反应器 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP7049096A patent/JPH08222556A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663714B2 (en) | 2000-05-17 | 2003-12-16 | Anelva Corporation | CVD apparatus |
| JP2010093069A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Koyo Thermo System Kk | 基板の熱処理装置 |
| CN110783227A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-11 | 圆益Ips股份有限公司 | 晶片工艺用垂直反应器 |
| CN110783227B (zh) * | 2018-07-26 | 2023-07-07 | 圆益Ips股份有限公司 | 晶片工艺用垂直反应器 |
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