JPH08279473A - 半導体ウエハーの熱処理装置 - Google Patents

半導体ウエハーの熱処理装置

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JPH08279473A
JPH08279473A JP10812995A JP10812995A JPH08279473A JP H08279473 A JPH08279473 A JP H08279473A JP 10812995 A JP10812995 A JP 10812995A JP 10812995 A JP10812995 A JP 10812995A JP H08279473 A JPH08279473 A JP H08279473A
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pin
heat treatment
semiconductor wafer
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Abstract

(57)【要約】 【構成】基盤21aに固定ピンP1を立設し、この固定
ピンP1の先端側に、先鋭部PSを有する補助ピンP2
を、取り外し自在に嵌合した。 【効果】補助ピンP2を交換するだけで、支持ピンPの
ピン先形状や材質を変更することができる。固定ピンP
1から補助ピンP2を取り外すだけで、ピン先を洗浄す
ることができる。このため、上記ピン先の形状や材質の
変更、及びピン先の洗浄を容易且つ迅速に行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハーの製
造プロセスにおいて、アニール酸化膜を形成したり不純
物を拡散させたりする熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ウエハーの製造プロセスに
おいては、焼鈍、リン、ヒ素等の不純物の拡散、酸化膜
の形成等のために、急熱炉を備える熱処理装置が使用さ
れている。この熱処理装置の一つに、半導体ウエハー
を、一枚ずつ水平に支持した状態で加熱するものが提供
されている(例えば特開昭55−1234567号公報
参照)。この種の熱処理装置は、石英からなる基盤上
に、先の尖った複数本の支持ピンを立設し、この支持ピ
ンによって半導体ウエハーを基盤から浮揚させた状態で
水平に支持するものであり、各支持ピンの下端部は、基
盤に対してそれぞれ溶着されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成の熱処理装
置においては、半導体ウエハーと支持ピンとの接触部分
に加熱ムラが生じて、不純物の拡散や酸化膜の形成が局
所的に不均一となるのを防止するために、支持ピンのピ
ン先の曲率をできるだけ大きくして、当該ピン先と半導
体ウエハーとの接触面積をできるだけ小さくするように
している。ところが、重量の重たい半導体ウエハーを熱
処理する場合には、支持ピンとの接触面の面圧が大きく
なることから、当該接触面に圧痕が付いて、加熱時にク
ラックが生じるおそれがある。そこで、重量が重たい半
導体ウエハーを熱処理する場合には、ピン先形状の異な
る支持ピン、つまり曲率が小さく半導体ウエハーに対す
る接触面積が大きい支持ピンに交換することが行われて
いる。
【0004】また、上記支持ピンとしては、一般に石英
製のものが使用されているが、そのピン先が汚れた場合
には、これを洗浄する必要もある。しかし、上記支持ピ
ンは、その下端部が基盤に溶着されているので、これを
交換したり洗浄したりするには、装置から基盤ごと取り
外す必要があり、その作業に手間がかかるという問題が
あった。
【0005】しかも、材質やピン先形状が異なる支持ピ
ン毎に、基盤が必要となるので、装置の製造コストが高
くつくという問題もあった。この発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、支持ピンの交換や洗浄を容易
且つ迅速に行うことができるとともに、装置の製造コス
トを安くすることができる半導体ウエハーの熱処理装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に係る半導体ウエハーの熱処理装置は、半導
体ウエハーを、基盤に立設された複数本の支持ピンに載
置した状態で熱処理する半導体ウエハーの熱処理装置に
おいて、上記支持ピンが、基盤に固定された固定ピン
と、先端に先鋭部を有し、上記固定ピンの先端側に取り
外し自在に嵌合された補助ピンとを備えることを特徴と
するものである。
【0007】請求項2に係る半導体ウエハーの熱処理装
置は、請求項1に係る半導体ウエハーの熱処理装置にお
いて、上記補助ピンに、固定ピンと嵌合する嵌合穴を形
成しているとともに、上記嵌合穴の内奥部に、固定ピン
の先端に設けられた先鋭部に合致する受け部を形成して
いることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】請求項1に係る半導体ウエハーの熱処理装置に
よれば、基盤に固定された固定ピンに、補助ピンが取り
外し自在に嵌合されているので、当該補助ピンを、材質
やピン先形状の異なるものに交換することにより、支持
ピンのピン先の材質や形状を任意に変更することができ
る。また、上記ピン先が汚れた場合には、補助ピンを固
定ピンから取り外すことにより、当該ピン先を洗浄する
ことができる。さらに、一つの基盤で材質やピン先形状
の異なる複数種の支持ピンを構成することができる。
【0009】請求項2に係る半導体ウエハーの熱処理装
置によれば、上記補助ピンの嵌合穴に固定ピンを導入し
て両者を嵌合させた状態で、上記嵌合穴の内奥部の受け
部を、固定ピンの先端の先鋭部に合致させることができ
る。従って、上記固定ピンを従来の熱処理装置の支持ピ
ンで構成すれば、既設の熱処理装置についても、上記補
助ピンを用いることができる。
【0010】
【実施例】以下この発明の実施例について、添付図面を
参照しながら詳述する。図2はこの発明の半導体ウエハ
ーの熱処理装置の一実施例を示す断面図である。この熱
処理装置は、上記半導体ウエハーWを加熱する急熱炉1
と、この急熱炉1の内部において半導体ウエハーWを昇
降させる昇降機構2と、昇降機構2に半導体ウエハーW
を供給したり、昇降機構2から半導体ウエハーWを取り
出したりするウエハー供給・取出機構3と、上記昇降機
構2やウエハー供給・取出機構3の駆動を制御する制御
部4とによって主要部が構成されている。
【0011】上記急熱炉1は、加熱チャンバーAを構成
する筒体11の上部外周に、ヒータ12を配置したもの
であり、上記筒体11の途中部は、断熱材13によって
覆われている。上記筒体11は、石英、SiC等からな
るものであり、上部が閉塞されているとともに、下部が
開口されている。この筒体11の下部の開口は、上記ウ
エハー供給・取出機構3が構成された搬送チャンバーB
に連通されており、この搬送チャンバーBの底部は底板
B1によって閉塞されている。
【0012】上記昇降機構2は、ウエハー供給・取出機
構3によって供給された半導体ウエハーWを支持するウ
エハー支持体21と、このウエハー支持体21を支承す
る昇降ロッド22と、この昇降ロッド22を昇降駆動さ
せる昇降駆動部23とを備えている。上記ウエハー支持
体21は、石英からなる基盤21aの上面に、複数本の
支持ピンPを立設したものである(図1参照)。この支
持ピンPは、半導体ウエハーWを水平に載置するための
ものであり、下端部が上記基盤21aに溶着された固定
ピンP1と、この固定ピンP1の先端に取り外し自在に
嵌合された補助ピンP2とによって構成されている。
【0013】上記固定ピンP1は、石英からなる円柱状
のものであり、その外径は、一般に3mm程度に設定さ
れている。また、補助ピンP2は、上記固定ピンP1の
先端側の一部を覆うキャップ状のものであり、その軸線
に沿って、固定ピンP1の外周を導入するための嵌合穴
PHが形成されている。上記補助ピンP2の先鋭部PS
の先端角θは60°程度に設定されており、その最先端
部は球面で構成されている。この補助ピンP2は、上記
固定ピンP1に嵌合されているもの以外に、これと材質
やピン先の曲率が異なるものが複数種準備されている。
上記補助ピンP2の材質は、石英やSiCから選択さ
れ、球面の半径は、0.5〜2.5mmの範囲から任意
に選択される。この球面の半径が0.5mm未満であれ
ば、半導体ウエハーWに圧痕が付いて、熱処理時に圧痕
部からクラックが生じるおそれがある。また、2.5m
mを超えると、半導体ウエハーWとの接触面積が大きく
なって、不純物拡散等の熱処理が不均一になるおそれが
ある。
【0014】上記昇降機構2の昇降ロッド22は、搬送
チャンバーBを閉塞する底板B1に対して、支持フラン
ジ22aを介して昇降自在に支持されている。また、上
記昇降ロッド22を昇降駆動させる昇降駆動部23は、
モータ23aと、このモータ23aによって回転駆動さ
れるスパイラルギヤ23bと、上記昇降ロッド22の下
端部が連結され、スパイラルギヤ23bに対して螺合さ
れた昇降部材23cと、昇降部材23cの昇降をガイド
するガイドロッド23dと、昇降ロッド22の昇降スト
ロークを制御するためのエンコーダ23eを備えてい
る。ウエハー供給・取出機構3は、半導体ウエハーWを
一枚ずつ水平方向へ移動させるアームを備えるものであ
り、当該半導体ウエハーWをウエハー支持体21上に供
給したり、熱処理が完了した半導体ウエハーWをウエハ
ー支持体21から取り出したりすることができる。
【0015】上記の構成の熱処理装置によれば、ウエハ
ー供給・取出機構3によってウエハー支持体21に供給
した半導体ウエハーWを、昇降機構2によって、加熱温
度に応じて所定ストローク上昇させて、一定時間熱処理
を施すことができる。また、この熱処理が終了した時点
で、昇降機構2によって半導体ウエハーWを下降させ、
冷却ガスを吹きつけながら焼鈍した後、ウエハー供給・
取出機構3によって装置外に取り出すことができる。
【0016】また、上記熱処理装置においては、基盤2
1aに固定された固定ピンP1に、補助ピンP2が取り
外し自在に嵌合されているので、当該補助ピンP2を固
定ピンP1から取り外して、これと材質やピン先形状の
異なる補助ピンP2に交換することにより、支持ピンP
のピン先の材質や形状を任意に変更することができる。
しかも、上記支持ピンPのピン先が汚れた場合には、補
助ピンP2を固定ピンP1から取り外すことにより、当
該ピン先を洗浄することができる。このように、上記熱
処理装置によれば、基盤21aを装置から取り外すこと
なく、支持ピンPの材質や形状を変更したり、ピン先を
洗浄したりすることができるので、その作業を容易且つ
迅速に行うことができる。また、ピン先の材質や形状が
異なる複数種の支持ピンPを、一つの基盤21aの上に
構成することができるので、装置の製造コストが安くて
済む。
【0017】図3は支持ピンPの他の実施例を示す要部
断面図である。この実施例が上記実施例と異なる点は、
補助ピンP2が、従来の熱処理装置に装備されている支
持ピンに嵌合可能に構成されている点である。即ち、こ
の実施例においては、固定ピンP1が、先端に先鋭部P
Sを有する従来の支持ピンで構成されているとともに、
補助ピンP2の嵌合穴PHの内奥部に、上記固定ピンP
1のピン先の球面と合致する受け部PUが形成されてお
り、上記補助ピンP2を固定ピンP1に嵌合した状態
で、上記固定ピンP1のピン先を、補助ピンP2の受け
部PUに突き当てるようにしている。この実施例によれ
ば、従来の支持ピンに対して上記補助ピンP2を嵌合さ
せることができるので、既設の熱処理装置についても、
支持ピンPのピン先の形状変更、材質変更、及び洗浄
を、容易且つ迅速に行えることになる。
【0018】なお、この発明の半導体ウエハーの熱処理
装置は、上記実施例に限定されるものでなく、例えば、
固定ピンP1を短寸として、補助ピンP2を長寸とする
こと(図4参照)、固定ピンP1側に嵌合穴PHを形成
し、この嵌合穴PHに補助ピンP2を嵌合させること
(図5参照)等、種々の設計変更を施すことができる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る半導体ウ
エハーの熱処理装置によれば、補助ピンを交換するだけ
で、支持ピンのピン先形状や材質を変更することができ
るとともに、固定ピンから補助ピンを取り外すだけで、
ピン先を洗浄することができるので、支持ピンのピン先
形状や材質の変更、及びピン先の洗浄を容易且つ迅速に
行うことができる。
【0020】請求項2に係る半導体ウエハーの熱処理装
置によれば、従来の支持ピンに対して補助ピンを取り外
し自在に嵌合させることができるので、既設の熱処理装
置についても、支持ピンのピン先形状や材質の変更、及
びピン先の洗浄を容易且つ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の半導体ウエハーの熱処理装置の一実
施例を示す要部断面図である。
【図2】上記熱処理装置の概略断面図である。
【図3】支持ピンの他の実施例を示す断面図である。
【図4】支持ピンのさらに他の実施例を示す断面図であ
る。
【図5】支持ピンのさらに他の実施例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 急熱炉 W 半導体ウエハー 21a 基盤 P 支持ピン P1 固定ピン PS 先鋭部 P2 補助ピン PH 嵌合穴 PU 受け部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年10月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ウエハーの製造プロセスに
おいては、焼鈍、リン、ヒ素等の不純物の拡散、酸化膜
の形成等のために、急熱炉を備える熱処理装置が使用さ
れている。この熱処理装置の一つに、半導体ウエハー
を、一枚ずつ水平に支持した状態で加熱するものが提供
されている(例えば特開平2−14514号公報参
照)。この種の熱処理装置は、石英からなる基盤上に、
先の尖った複数本の支持ピンを立設し、この支持ピンに
よって半導体ウエハーを基盤から浮揚させた状態で水平
に支持するものであり、各支持ピンの下端部は、基盤に
対してそれぞれ溶着されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウエハーを、基盤に立設された複数
    本の支持ピンに載置した状態で熱処理する半導体ウエハ
    ーの熱処理装置において、 上記支持ピンが、基盤に固定された固定ピンと、先端に
    先鋭部を有し、上記固定ピンの先端側に取り外し自在に
    嵌合された補助ピンとを備えることを特徴とする半導体
    ウエハーの熱処理装置。
  2. 【請求項2】上記補助ピンに、固定ピンと嵌合する嵌合
    穴を形成しているとともに、上記嵌合穴の内奥部に、固
    定ピンの先端に設けられた先鋭部に合致する受け部を形
    成している請求項1記載の半導体ウエハーの熱処理装
    置。
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