JPH09162135A - 縦型拡散炉及びこれに用いられるキャップ - Google Patents

縦型拡散炉及びこれに用いられるキャップ

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JPH09162135A JP8124328A JP12432896A JPH09162135A JP H09162135 A JPH09162135 A JP H09162135A JP 8124328 A JP8124328 A JP 8124328A JP 12432896 A JP12432896 A JP 12432896A JP H09162135 A JPH09162135 A JP H09162135A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応ガス排気口の影響による拡散工程の不均
一性を最少化した縦型拡散炉及びこれに用いられるキャ
ップの製造方法を提供する。 【解決手段】 反応ガス排気口がフランジを通して下方
に伸びるようにキャップの下部に形成されたことを特徴
とする縦型拡散炉を提供する。従って、本発明による縦
型拡散炉は半導体装置の集積度増加によってウェーハの
大口径化に対応して拡散工程の均一度を優秀に保つこと
ができて、従来のように反応ガス排気口により発生する
設備の生産効率の低下を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は縦型拡散炉及びこれ
に用いられるキャップに係り、特に反応ガス排気口の影
響による拡散工程の不均一性を最少化した縦型拡散炉及
びこれに用いられるキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化により個別素子の
大きさは小さくなるが、容量の増加により半導体装置の
チップの大きさは増加している趨勢である。従って、半
導体装置の製造に用いられるウェーハは半導体装置のコ
ストを減少させ、生産性を増加させるために大口径化さ
れており、このような趨勢はこれからも続く見込みであ
る。従って、半導体装置を製造する製造装備も大口径の
ウェーハの使用ができるよう変化している。特に、半導
体装置の製造に必須的な装備である拡散炉の場合には、
ウェーハの大口径化により横型拡散炉から縦型拡散炉へ
と変わりつつある。
【０００３】それでは、従来の縦型拡散炉について詳細
に説明する。第１図は半導体装置の製造のために用いら
れる従来の縦型拡散炉を示す断面図である。
【０００４】詳しく説明すると、従来の縦型拡散炉は垂
直方向に設けられた反応管１の内に位置したボート３に
５０〜１００枚までのウェーハ５がローディングされ
る。拡散工程を進行するためにウェーハ５のローディン
グされたボート３は前記ボート３の下方に位置したキャ
ップ７によって支持され、前記ボート３と前記キャップ
７は前記キャップ７の下段に位置したフランジ９によっ
て前記反応管１の内に装着される。
【０００５】拡散工程時、反応ガス流入口１１を通じて
前記反応管１内に供給された反応ガスは前記第１図に示
された矢印のように流れる。この際、前記反応管１の内
に流入された反応ガスは前記反応管１の内で拡散されて
前記ウェーハ５の表面で反応し、余分の反応ガスは前記
反応管１の下段側面に位置した反応ガス排気口１３を通
じて排出される。
【０００６】ところが、従来の縦型拡散炉で前記反応ガ
ス排気口は固定した前記反応管の下段側面に固定されて
いて管理が容易な長所があるが、前記反応ガス排気口の
位置が前記反応管の内部で反応ガスの流れを不均一にす
る。その結果、前記反応ガス排気口の近くに位置したウ
ェーハは排気の影響によって工程の均一度が劣化する結
果をもたらす。
【０００７】即ち、前記反応管の下部で工程の進行され
たウェーハは前記反応管の上部で工程の進行されたウェ
ーハに比べ均一度が劣化し、前記反応管の下部にウェー
ハをローディングしないと設備効率を低下させる結果に
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は反応ガス排気
口による反応管内の工程の不均一性を最少化して設備の
効率を向上させ得る縦型拡散炉を提供することを目的と
する。
【０００９】また、本発明の他の目的は前記縦型拡散炉
で用いられるキャップを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】内部で拡散工程を施す反
応管と、前記反応管の内部でウェーハがローディングさ
れたボートを支持するキャップと、前記キャップを支持
し、拡散工程時前記ボートを前記反応管内に装着させる
ために移動するフランジと、前記反応管内に反応ガスを
流入する反応ガス流入口と、拡散工程時余分の反応ガス
を排出する反応ガス排気口とを含む縦型拡散炉におい
て、前記反応ガス排気口が前記フランジを通して下側に
伸びるように前記キャップに形成されたことを特徴とす
る縦型拡散炉を提供する。
【００１１】前記他の目的を達成するために本発明は、
縦型拡散炉でボートを支持するための上部と、反応ガス
排気口が形成された下部と、前記上部に隣接した第１円
筒部と、前記下部に隣接した第２円筒部と、前記第１円
筒部と前記第２円筒部との間に挟まれた制御板を持つキ
ャップにおいて、前記制御板は前記第１円筒部と前記第
２円筒部の間の反応ガスの流れを許すホールを持つこと
を特徴とするキャップを提供する。
【００１２】望ましくは、前記制御板は複数の円板で形
成され、前記上部または前記第１円筒部の側面に複数の
他のホールを持つことが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施例を詳細に説明する。第２図は本発明によって
反応ガス排気口をキャップの下部に設けられた縦型拡散
炉を示す断面図である。
【００１４】本発明の縦型拡散炉で垂直方向に設けられ
た反応管２内でウェーハ２５のローディングされたボー
ト２３は前記ボート２３の下方に位置したキャップ２７
によって支持され、前記ボート２３と前記キャップ２７
は前記キャップ２７の下段に位置したフランジ２９によ
って前記反応管２１の内に装着される。
【００１５】拡散工程時、反応ガス流入口３１を通して
前記反応管２１の内に流入された反応ガスは前記反応管
２１内で拡散されて前記ウェーハ２５の表面で反応し、
余分の反応ガスは前記反応管２１の下段をふさいでいる
前記フランジ２９の下方に位置した反応ガス排気口３３
を通して排出される。この際、前記反応ガス排気口３３
は前記キャップ２７の下部に設けられている。
【００１６】本発明による縦型拡散炉は従来とは異なり
前記反応ガス排気口が前記フランジの中心に位置してい
て全体的な構造が対称形をなしている。従って、拡散工
程時、前記反応管内で反応ガスの流れは前記第２図に示
された矢印と同じ方向に流れてすべての方向で均一にな
り工程の均一性が従来に比べ向上される。かつ、拡散工
程の均一度が確保できて、従来のように反応ガス排気口
によって発生する設備の生産効率減少を防止することが
できる。なお、本発明の縦型拡散炉に用いられるキャッ
プは前記反応管内で反応ガスの流れを均一に保つために
その構造が変更されている。
【００１７】第３図は本発明の縦型拡散炉で工程の均一
度を増加させるためのキャップを示す図面である。詳し
くは、縦型拡散炉で用いられるキャップはボートを支持
する部分である上部４１とフランジに接触する部分であ
る下部４３との間に円筒形の通路につながれる第１円筒
部４５及び第２円筒部４７がある。この際、前記第１円
筒部４５及び第２円筒部４７はそれぞれ前記上部４１及
び前記下部４３に隣接しており、前記第１円筒部４５と
前記第２円筒部４７との間にはキャップの内部で反応ガ
スの流れを制御する制御板４９が挟まれている。
【００１８】従来の場合には反応ガスの流れを遮断する
ために前記制御板４９は前記第１円筒部４５と前記第２
円筒部４７との間を遮る役割を果たしたが、本発明では
反応管内で反応ガスの均一度を向上させるため前記第１
円筒部４５と前記第２円筒部４７との間に挟まれた前記
制御板４９はすべて反応ガスの流れを許す制御ホール５
１を有しており、各制御板４９に形成された前記制御ホ
ール５１は工程の均一度を高めるために個数と大きさを
調節することができる。かつ、前記第１円筒部４５の側
壁にも２個以上の第１ホール４６を形成したり、前記上
部４１には１個以上の第２ホール４２を形成して反応管
内の反応ガスが前記第１円筒部４５の内部に流入されう
る。前記下部４３には下方に反応ガス開口部５３が形成
されているので反応ガスを排出することができる。とこ
ろが、従来の場合反応管に形成された反応ガス排気口は
固定されているので、前記反応ガス排気口を固定した排
気ポートに連結することが容易である。
【００１９】しかしながら、本発明により反応ガス排気
口を前記キャップに形成する場合、拡散工程を施すため
ウェーハがローディングされたボートを反応管内に移動
する間、前記反応ガス排気口は前記フランジと共に垂直
移動をするようになる。従って、移動する前記反応ガス
排気口を固定した排気ポートにつなげる方法が必要であ
る。
【００２０】第４図及び第５図は本発明により形成され
た縦型拡散炉で反応ガス排気口を外部の排気ポートに連
結する方式を概略的に示す図面である。
【００２１】第４図を参照すると、ボート６１とキャッ
プ６３は前記キャップ６３の下段に位置したフランジ６
７によって垂直上下運動をし、反応ガス排気口６９も共
に移動するようになる。従って、固定した外部の排気ポ
ート７１と前記反応ガス排気口６９を連結する排気ライ
ン７３は流動可能な材料、例えて、テフロンやＰＶＣ等
で製作して、前記反応ガス排気口６９の上下垂直移動が
できるように作られる。
【００２２】他の方法では、第５図を参照すれば、拡散
工程を行うためにフランジ６７が上昇して反応管７５に
固定される場合のみ反応ガス排気口８１が外部の排気ポ
ート８３に連結され、前記フランジ６７が前記反応菅７
５から離れると前記反応ガス排気口８１と排気ポート８
３が連結されない構造を用いるのである。この際、前記
反応ガス排気口８１は前記フランジ６７の垂直移動によ
って前記排気ポート８３と一致する部分の前記反応ガス
排気口８１を漏斗状に形成して前記反応ガス排気口８１
と前記排気ポート８３との連結を容易にする。前記反応
ガス排気口８１が前記排気ポート８３に連結される場合
に容易に固定し、破損を防止するために連結時、前記排
気ポート８３が押される方向にばね８５を取り付ける。
第４図及び第５図で説明した方法を用いて本発明による
縦型拡散炉で前記反応ガス排気口と排気ポートを容易に
連結することができる。
【００２３】以上、実施例を通して本発明を具体的に説
明したが、本発明はここに限らず、本発明の技術的思想
内において当分野での通常の知識として変更や改良が可
能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明による縦型拡散炉は、半導体装置
の集積度増加によってウェーハの大口径化に対応し拡散
工程の均一度を優秀に維持できるので、従来のように反
応ガス排気口によって発生する設備の生産効率の低下を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 半導体装置の製造のために用いられる従来の
縦型拡散炉を示す断面図である。
【図２】 本発明によって反応ガス排気口をキャップの
下部に設置した縦型拡散炉を示す断面図である。
【図３】 前記第２図の縦型拡散炉に用いられる本発明
のキャップを示す図面である。
【図４】 本発明によって形成された縦型拡散炉で反応
ガス排気口を外部の排気ポートに連結する方式を概略的
に示す図面である。
【図５】 本発明によって形成された縦型拡散炉で反応
ガス排気口を外部の排気ポートに連結する方式を概略的
に示す図面である。
【符号の説明】
１，２，７５…反応管、３，２３，６１…ボート、５，
２５…ウェーハ、７，２７，６３…キャップ、９，２
９，６７…フランジ、１１…反応ガス流入口、１３，３
３，６９，８１…反応ガス排気口、４１…上部、
４２…第２ホール、４３…下部、 ４５…
第１円筒部、４７…第２円筒部、 ４９…制御板、５
１…制御ホール、 ５３…開口部、７１，８３…排気
ポート、７３…排気ライン。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部で拡散工程を施す反応管と、 前記反応管の内部でウェーハがローディングされたボー
    トを支持するキャップと、 前記キャップを支持し、拡散工程時前記ボートを前記反
    応管内に装着するため移動するフランジと、 前記反応管内に反応ガスを流入する反応ガス流入口と、 拡散工程時余分の反応ガスを排出する反応ガス排気口と
    を含む縦型拡散炉において、 前記反応ガス排気口が前記フランジを通して下側に伸び
    るよう前記キャップに形成されたことを特徴とする縦型
    拡散炉。
  2. 【請求項２】 縦型拡散炉でボートを支持するための上
    部と、 反応ガス排気口が形成された下部と、 前記上部に隣接した第１円筒部と、 前記下部に隣接した第２円筒部と、 前記第１円筒部と前記第２円筒部との間に挟まれた制御
    板を持つキャップにおいて、 前記制御板は前記第１円筒部と前記第２円筒部の間に反
    応ガスの流れを許すホールを持つことを特徴とするキャ
    ップ。
  3. 【請求項３】 前記制御板は複数の円板で形成されるこ
    とを特徴とする請求項２に記載のキャップ。
  4. 【請求項４】 前記上部に第１ホールを持つことを特徴
    とする請求項２に記載のキャップ。
  5. 【請求項５】 前記第１円筒部の側面に複数の第２ホー
    ルを持つことを特徴とする請求項２に記載のキャップ。
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