JPH09326365A - 縦型加熱処理装置 - Google Patents
縦型加熱処理装置Info
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- JPH09326365A JPH09326365A JP16537596A JP16537596A JPH09326365A JP H09326365 A JPH09326365 A JP H09326365A JP 16537596 A JP16537596 A JP 16537596A JP 16537596 A JP16537596 A JP 16537596A JP H09326365 A JPH09326365 A JP H09326365A
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- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
- C30B31/12—Heating of the reaction chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
- F27B17/0016—Chamber type furnaces
Abstract
(57)【要約】
【課題】良好なユニフォーミティ及びリピータビリティ
を確保することができる縦型加熱処理装置を提供する。 【解決手段】加熱炉２のヒータ２１を、プロセスチャン
バー１の加熱処理位置１３の側方に配置した。プロセス
チャンバー１の加熱温度分布が、加熱処理位置１３を最
大として上下方向に漸次低くなるように設定した。
を確保することができる縦型加熱処理装置を提供する。 【解決手段】加熱炉２のヒータ２１を、プロセスチャン
バー１の加熱処理位置１３の側方に配置した。プロセス
チャンバー１の加熱温度分布が、加熱処理位置１３を最
大として上下方向に漸次低くなるように設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハーの製造プロセスにおいて、酸化膜を形成したり、
不純物を拡散させたり、蒸着膜を形成したりするために
使用される縦型加熱処理装置に関する。
エハーの製造プロセスにおいて、酸化膜を形成したり、
不純物を拡散させたり、蒸着膜を形成したりするために
使用される縦型加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、化学蒸着等のために、加熱炉を備える加熱処理
装置が使用されている。この加熱処理装置の一つに、半
導体ウエハーを一枚又は複数枚ずつ水平に支持した状態
で加熱する縦型炉方式のものが提供されている（例えば
特開平２−１４５１４号公報参照）。
おいては、焼鈍、リン，ヒ素等の不純物の拡散、酸化膜
の形成、化学蒸着等のために、加熱炉を備える加熱処理
装置が使用されている。この加熱処理装置の一つに、半
導体ウエハーを一枚又は複数枚ずつ水平に支持した状態
で加熱する縦型炉方式のものが提供されている（例えば
特開平２−１４５１４号公報参照）。
【０００３】この種の加熱処理装置は、図８に示すよう
に、半導体ウエハーＷを加熱処理するためのプロセスチ
ャンバー９１の下方に、半導体ウエハーＷをプロセスチ
ャンバー９１に供給したり、加熱処理の完了した半導体
ウエハーＷをプロセスチャンバー９１から取り出したり
するための搬送チャンバー９２を設け、この搬送チャン
バー９２に供給された半導体ウエハーＷを、支持体９３
によって支持するとともに、昇降手段９４によって上記
搬送チャンバー９２からプロセスチャンバー９１内の加
熱処理位置９１ａに移送して、抵抗加熱方式のヒータ９
５を備える加熱炉９６によって加熱処理するものであ
る。
に、半導体ウエハーＷを加熱処理するためのプロセスチ
ャンバー９１の下方に、半導体ウエハーＷをプロセスチ
ャンバー９１に供給したり、加熱処理の完了した半導体
ウエハーＷをプロセスチャンバー９１から取り出したり
するための搬送チャンバー９２を設け、この搬送チャン
バー９２に供給された半導体ウエハーＷを、支持体９３
によって支持するとともに、昇降手段９４によって上記
搬送チャンバー９２からプロセスチャンバー９１内の加
熱処理位置９１ａに移送して、抵抗加熱方式のヒータ９
５を備える加熱炉９６によって加熱処理するものであ
る。
【０００４】上記従来の縦型加熱処理装置においては、
加熱炉９６のヒータ９５を、プロセスチャンバー９１の
頂部付近に集中的に配置して、プロセスチャンバー９１
内の温度分布を、頂部９１ｂが最も高く、その下方に向
かって漸次低くなるように設定しており、これによっ
て、半導体ウエハーＷの上面側を、効率よく加熱するよ
うにしている。
加熱炉９６のヒータ９５を、プロセスチャンバー９１の
頂部付近に集中的に配置して、プロセスチャンバー９１
内の温度分布を、頂部９１ｂが最も高く、その下方に向
かって漸次低くなるように設定しており、これによっ
て、半導体ウエハーＷの上面側を、効率よく加熱するよ
うにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の縦型加熱処
理装置は、特に加熱処理開始直後の数枚の半導体ウエハ
ーＷについて、単品における膜厚等の処理精度の均一性
（いわゆるユニフォーミティ）を保つのが困難であると
ともに、複数枚の半導体ウエハーＷ相互間における膜厚
等の処理精度の均一性（いわゆるリピータビリティ）を
たもつのが困難であるという問題があった。本願発明者
は、上記問題点が生じる原因を究明すべく、鋭意研究を
行った結果、その原因は、加熱炉９６のヒータ９５を、
プロセスチャンバー９１の頂部付近に集中的に配置して
いるので、半導体ウエハーＷをプロセスチャンバー９１
内の加熱処理位置９１ａにセットした状態で、ヒータ９
５からの輻射熱が、半導体ウエハーＷ及び支持体９３に
よって遮られて、上記加熱処理位置９１ａの下方に、図
７の斜線で示すように、温度の低い部分が生じ、これに
よって半導体ウエハーＷの昇降時の熱履歴が変化するた
めであるとの知見を得た。この発明は、かかる知見に基
づいてなされたものであり、被処理品のユニフォーミテ
ィ及びリピータビリティを向上させることができる縦型
加熱処理装置を提供することを目的とする。
理装置は、特に加熱処理開始直後の数枚の半導体ウエハ
ーＷについて、単品における膜厚等の処理精度の均一性
（いわゆるユニフォーミティ）を保つのが困難であると
ともに、複数枚の半導体ウエハーＷ相互間における膜厚
等の処理精度の均一性（いわゆるリピータビリティ）を
たもつのが困難であるという問題があった。本願発明者
は、上記問題点が生じる原因を究明すべく、鋭意研究を
行った結果、その原因は、加熱炉９６のヒータ９５を、
プロセスチャンバー９１の頂部付近に集中的に配置して
いるので、半導体ウエハーＷをプロセスチャンバー９１
内の加熱処理位置９１ａにセットした状態で、ヒータ９
５からの輻射熱が、半導体ウエハーＷ及び支持体９３に
よって遮られて、上記加熱処理位置９１ａの下方に、図
７の斜線で示すように、温度の低い部分が生じ、これに
よって半導体ウエハーＷの昇降時の熱履歴が変化するた
めであるとの知見を得た。この発明は、かかる知見に基
づいてなされたものであり、被処理品のユニフォーミテ
ィ及びリピータビリティを向上させることができる縦型
加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
のこの発明の縦型加熱処理装置は、被処理物を支持する
支持体と、支持体に支持された被処理物を、搬送チャン
バーからプロセスチャンバーの加熱処理位置に移送する
昇降手段と、上記加熱処理位置に移送された被処理物
を、抵抗加熱方式のヒータによって加熱する加熱炉とを
備える縦型加熱処理装置において、上記加熱炉のヒータ
を、上記プロセスチャンバーの加熱処理位置の側方に配
置し、プロセスチャンバーの加熱温度分布が、加熱処理
位置を最大として上下方向に漸次低くなるように設定し
ていることを特徴とする。
のこの発明の縦型加熱処理装置は、被処理物を支持する
支持体と、支持体に支持された被処理物を、搬送チャン
バーからプロセスチャンバーの加熱処理位置に移送する
昇降手段と、上記加熱処理位置に移送された被処理物
を、抵抗加熱方式のヒータによって加熱する加熱炉とを
備える縦型加熱処理装置において、上記加熱炉のヒータ
を、上記プロセスチャンバーの加熱処理位置の側方に配
置し、プロセスチャンバーの加熱温度分布が、加熱処理
位置を最大として上下方向に漸次低くなるように設定し
ていることを特徴とする。
【０００７】上記の構成の縦型加熱処理装置によれば、
加熱炉のヒータを、プロセスチャンバーの加熱処理位置
の側方に配置しているので、ヒータからの輻射熱が、被
処理物及び支持体によって遮られて上記加熱処理位置の
下方に温度の低い部分が生じるのを防止することができ
る。このため、被処理物の昇降時の熱履歴を一定にする
ことができる。また、プロセスチャンバーの加熱温度分
布が、加熱処理位置において最大となるので、被処理物
を効率的に加熱処理することができる。
加熱炉のヒータを、プロセスチャンバーの加熱処理位置
の側方に配置しているので、ヒータからの輻射熱が、被
処理物及び支持体によって遮られて上記加熱処理位置の
下方に温度の低い部分が生じるのを防止することができ
る。このため、被処理物の昇降時の熱履歴を一定にする
ことができる。また、プロセスチャンバーの加熱温度分
布が、加熱処理位置において最大となるので、被処理物
を効率的に加熱処理することができる。
【０００８】上記縦型加熱処理装置は、プロセスチャン
バーの上方に、被処理物の中央部を加熱するランプヒー
タを設けているのが好ましく、この場合には、上記ラン
プヒータによって、被処理物の中央部を加熱して、当該
中央部とその周辺部との間で温度差が生じるのを抑制す
ることができる。
バーの上方に、被処理物の中央部を加熱するランプヒー
タを設けているのが好ましく、この場合には、上記ラン
プヒータによって、被処理物の中央部を加熱して、当該
中央部とその周辺部との間で温度差が生じるのを抑制す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら詳述する。図１はこの発明
の縦型加熱処理装置の一つの実施の形態を示す概略断面
図である。この縦型加熱処理装置は、被処理物としての
半導体ウエハーＷを導入するプロセスチャンバー１と、
プロセスチャンバー１に導入した半導体ウエハーＷを加
熱する加熱炉２と、上記半導体ウエハーＷを支持するウ
エハー支持体３と、このウエハー支持体３に支持された
半導体ウエハーＷを昇降させる昇降手段４と、上記プロ
セスチャンバー１の下方に設けられ、上記ウエハー支持
体３に半導体ウエハーＷを供給したり、ウエハー支持体
２から半導体ウエハーＷを取り出したりするための搬送
チャンバー５と、この搬送チャンバー５に臨ませて設け
られたハンドリング手段６と、上記昇降手段４やハンド
リング手段６の駆動を制御する制御部７等によって主要
部が構成されている。
て、添付図面を参照しながら詳述する。図１はこの発明
の縦型加熱処理装置の一つの実施の形態を示す概略断面
図である。この縦型加熱処理装置は、被処理物としての
半導体ウエハーＷを導入するプロセスチャンバー１と、
プロセスチャンバー１に導入した半導体ウエハーＷを加
熱する加熱炉２と、上記半導体ウエハーＷを支持するウ
エハー支持体３と、このウエハー支持体３に支持された
半導体ウエハーＷを昇降させる昇降手段４と、上記プロ
セスチャンバー１の下方に設けられ、上記ウエハー支持
体３に半導体ウエハーＷを供給したり、ウエハー支持体
２から半導体ウエハーＷを取り出したりするための搬送
チャンバー５と、この搬送チャンバー５に臨ませて設け
られたハンドリング手段６と、上記昇降手段４やハンド
リング手段６の駆動を制御する制御部７等によって主要
部が構成されている。
【００１０】上記プロセスチャンバー１は、上部が閉塞
され下部が開口された筒体１１によって構成されてお
り、その上部側は上記加熱炉２によって包囲されている
とともに、側壁１１ａの下部側は断熱材１２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、上部はアーチ状を呈している。この筒体１
１の下部の開口は、上記搬送チャンバー５に連通されて
おり、この搬送チャンバー５の底部は底板５１によって
閉塞されている。
され下部が開口された筒体１１によって構成されてお
り、その上部側は上記加熱炉２によって包囲されている
とともに、側壁１１ａの下部側は断熱材１２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、上部はアーチ状を呈している。この筒体１
１の下部の開口は、上記搬送チャンバー５に連通されて
おり、この搬送チャンバー５の底部は底板５１によって
閉塞されている。
【００１１】加熱炉２は、炉壁２ａの内面側に沿って抵
抗加熱方式のヒータ２１を設けたものである。上記ヒー
タ２１はコイル状のものであり、プロセスチャンバー１
内の上部に設定された半導体ウエハーＷの加熱処理位置
１３を包囲するように、当該加熱処理位置１３の側方に
設けられている。このヒータ２１は、プロセスチャンバ
ー１の加熱温度分布が、図２に示すように、上記加熱処
理位置１３部分を最大として上下方向に向かって漸次低
くなるように、上記加熱処理位置１３部分にのみに対応
させて設けられている。
抗加熱方式のヒータ２１を設けたものである。上記ヒー
タ２１はコイル状のものであり、プロセスチャンバー１
内の上部に設定された半導体ウエハーＷの加熱処理位置
１３を包囲するように、当該加熱処理位置１３の側方に
設けられている。このヒータ２１は、プロセスチャンバ
ー１の加熱温度分布が、図２に示すように、上記加熱処
理位置１３部分を最大として上下方向に向かって漸次低
くなるように、上記加熱処理位置１３部分にのみに対応
させて設けられている。
【００１２】ウエハー支持体３は、石英、ＳｉＣ等から
なる平板状の基盤３１上に、例えば石英からなる複数本
の支持ピン３２を立設したものである（図３参照）。各
支持ピン３２の高さは、半導体ウエハーＷを水平に支持
できるように、均一に設定されている。上記支持ピン３
２の下端部は、基盤３１に固着されている。
なる平板状の基盤３１上に、例えば石英からなる複数本
の支持ピン３２を立設したものである（図３参照）。各
支持ピン３２の高さは、半導体ウエハーＷを水平に支持
できるように、均一に設定されている。上記支持ピン３
２の下端部は、基盤３１に固着されている。
【００１３】昇降手段４は、上記ウエハー支持体３を支
承する昇降ロッド４１と、この昇降ロッド４１の途中部
を昇降自在に支持する静圧軸受４２と、昇降ロッド４１
の下端部側を支持する支持部材４３と、この支持部材４
３を昇降駆動させる昇降駆動部４４とを備えている。上
記昇降ロッド４１は、石英管からなるものであり、その
上端部が上記ウエハー支持体３の基盤３１の底面に接続
されている。この昇降ロッドの内部は、半導体ウエハー
Ｗに処理ガスを供給するためのガス供給路として構成さ
れている。また、上記昇降ロッド４１を昇降駆動させる
昇降駆動部４４は、モータ４４ａと、このモータ４４ａ
によって回転駆動されるスパイラルギヤ４４ｂと、上記
支持部材４３が取付けられ、スパイラルギヤ４４ｂに対
して螺合された昇降部材４４ｃと、昇降部材４４ｃの昇
降をガイドするガイドロッド４４ｄと、昇降ロッド４１
の昇降ストロークを制御するためのエンコーダ４４ｅ等
を備えている。
承する昇降ロッド４１と、この昇降ロッド４１の途中部
を昇降自在に支持する静圧軸受４２と、昇降ロッド４１
の下端部側を支持する支持部材４３と、この支持部材４
３を昇降駆動させる昇降駆動部４４とを備えている。上
記昇降ロッド４１は、石英管からなるものであり、その
上端部が上記ウエハー支持体３の基盤３１の底面に接続
されている。この昇降ロッドの内部は、半導体ウエハー
Ｗに処理ガスを供給するためのガス供給路として構成さ
れている。また、上記昇降ロッド４１を昇降駆動させる
昇降駆動部４４は、モータ４４ａと、このモータ４４ａ
によって回転駆動されるスパイラルギヤ４４ｂと、上記
支持部材４３が取付けられ、スパイラルギヤ４４ｂに対
して螺合された昇降部材４４ｃと、昇降部材４４ｃの昇
降をガイドするガイドロッド４４ｄと、昇降ロッド４１
の昇降ストロークを制御するためのエンコーダ４４ｅ等
を備えている。
【００１４】ハンドリング手段６は、図３に示すよう
に、水平方向へ旋回可能なロボットアーム６１と、この
ロボットアーム６１の先端に設けられた、半導体ウエハ
ーＷを真空吸着するための吸着部材６２とを備えるもの
であり、当該半導体ウエハーＷを側方からウエハー支持
体３の支持ピン３２上に供給したり、加熱処理が完了し
た半導体ウエハーＷを支持ピン３２上から側方へ取り出
したりすることができる。
に、水平方向へ旋回可能なロボットアーム６１と、この
ロボットアーム６１の先端に設けられた、半導体ウエハ
ーＷを真空吸着するための吸着部材６２とを備えるもの
であり、当該半導体ウエハーＷを側方からウエハー支持
体３の支持ピン３２上に供給したり、加熱処理が完了し
た半導体ウエハーＷを支持ピン３２上から側方へ取り出
したりすることができる。
【００１５】以上の構成であれば、加熱炉２のヒータ２
１が、半導体ウエハーＷの加熱処理位置１３の側方に設
けられているので、ヒータ２１からの輻射熱が、半導体
ウエハーＷ及びウエハー支持体３によって遮られること
により、上記加熱処理位置１３の下方に温度の低い部分
が生じるのを防止することができる。このため、半導体
ウエハーＷの昇降時の熱履歴を一定にすることができ
る。従って、特に加熱処理開始直後の数枚の半導体ウエ
ハーＷについて、その単品における膜厚等の処理精度の
均一性と、複数枚の半導体ウエハーＷ相互間における膜
厚等の処理精度の均一性とを確保することができる。ま
た、上記プロセスチャンバー１の加熱温度分布が、加熱
処理位置１３部分で最大となるので、半導体ウエハーＷ
を効率よく加熱処理することができる。
１が、半導体ウエハーＷの加熱処理位置１３の側方に設
けられているので、ヒータ２１からの輻射熱が、半導体
ウエハーＷ及びウエハー支持体３によって遮られること
により、上記加熱処理位置１３の下方に温度の低い部分
が生じるのを防止することができる。このため、半導体
ウエハーＷの昇降時の熱履歴を一定にすることができ
る。従って、特に加熱処理開始直後の数枚の半導体ウエ
ハーＷについて、その単品における膜厚等の処理精度の
均一性と、複数枚の半導体ウエハーＷ相互間における膜
厚等の処理精度の均一性とを確保することができる。ま
た、上記プロセスチャンバー１の加熱温度分布が、加熱
処理位置１３部分で最大となるので、半導体ウエハーＷ
を効率よく加熱処理することができる。
【００１６】図４は、上記実施の形態に係る縦型加熱処
理装置と、従来の縦型加熱処理装置とを用いて、半導体
ウエハーに酸化膜を形成した場合の、それぞれの膜厚の
比較データを示すグラフ図である。この加熱処理におい
て、処理ガスはドライＯ2 を使用し、半導体ウエハーの
処理温度は１０００°Ｃに設定し、処理時間は６０秒に
設定した。また、半導体ウエハーは、８インチのものを
用いた。なお、各膜厚のデータは、半導体ウエハーの外
周縁から５ｍｍを除いた部分の円周上の３９箇所の計測
点の平均値である。また、同図において上段のグラフ
は、処理枚数が１枚目から２５枚目までの各半導体ウエ
ハーの膜厚を経時的に計測した値であり、下段のグラフ
は、１枚の半導体ウエハーにおける膜厚のバラツキを３
σ（σ：分散）で示したデータである。
理装置と、従来の縦型加熱処理装置とを用いて、半導体
ウエハーに酸化膜を形成した場合の、それぞれの膜厚の
比較データを示すグラフ図である。この加熱処理におい
て、処理ガスはドライＯ2 を使用し、半導体ウエハーの
処理温度は１０００°Ｃに設定し、処理時間は６０秒に
設定した。また、半導体ウエハーは、８インチのものを
用いた。なお、各膜厚のデータは、半導体ウエハーの外
周縁から５ｍｍを除いた部分の円周上の３９箇所の計測
点の平均値である。また、同図において上段のグラフ
は、処理枚数が１枚目から２５枚目までの各半導体ウエ
ハーの膜厚を経時的に計測した値であり、下段のグラフ
は、１枚の半導体ウエハーにおける膜厚のバラツキを３
σ（σ：分散）で示したデータである。
【００１７】図４から、本発明の縦型加熱処理装置で処
理した半導体ウエハーは、特に処理開始直後における膜
厚の低下が解消されていることが明らかである。また、
１枚の半導体ウエハーについての膜厚のバラツキについ
ても、従来よりも減少していることが明らかである。す
なわち、良好なユニフォーミティとリピータビリティと
を確保することができることが明らかである。なお、上
記ウエハー支持体３として、２枚の半導体ウエハーＷ
を、所定隙間を設けて上下２段に支持するものを採用し
てもよく、この場合にも、ヒータ２１による側方からの
輻射熱によって、各半導体ウエハーＷを支障なく加熱処
理することができる。
理した半導体ウエハーは、特に処理開始直後における膜
厚の低下が解消されていることが明らかである。また、
１枚の半導体ウエハーについての膜厚のバラツキについ
ても、従来よりも減少していることが明らかである。す
なわち、良好なユニフォーミティとリピータビリティと
を確保することができることが明らかである。なお、上
記ウエハー支持体３として、２枚の半導体ウエハーＷ
を、所定隙間を設けて上下２段に支持するものを採用し
てもよく、この場合にも、ヒータ２１による側方からの
輻射熱によって、各半導体ウエハーＷを支障なく加熱処
理することができる。
【００１８】図５は他の実施の形態を示す要部断面図で
ある。この実施の形態が、図１に示す実施の形態と異な
る点は、円筒型プロセスチャンバー１の上部に、内部に
冷却水路１６を形成した金属製水冷リング１７を介し
て、板状の石英ガラス１４を配置するとともに、その上
方中央部に赤外線ランプやハロゲンランプ等の加熱用の
ランプヒータ８を設け、加熱処理位置１３の側方に設け
たヒータ２１と、上記ランプヒータ８の双方によって、
半導体ウエハーＷを加熱処理するようにしている点、及
び上記ランプヒータ８の周囲に、複数のガス供給口１５
を設け、このガス供給口１５を通して、半導体ウエハー
Ｗの処理面に直接処理ガスを供給するようにしている点
である。
ある。この実施の形態が、図１に示す実施の形態と異な
る点は、円筒型プロセスチャンバー１の上部に、内部に
冷却水路１６を形成した金属製水冷リング１７を介し
て、板状の石英ガラス１４を配置するとともに、その上
方中央部に赤外線ランプやハロゲンランプ等の加熱用の
ランプヒータ８を設け、加熱処理位置１３の側方に設け
たヒータ２１と、上記ランプヒータ８の双方によって、
半導体ウエハーＷを加熱処理するようにしている点、及
び上記ランプヒータ８の周囲に、複数のガス供給口１５
を設け、このガス供給口１５を通して、半導体ウエハー
Ｗの処理面に直接処理ガスを供給するようにしている点
である。
【００１９】この実施の形態によれば、プロセスチャン
バー１の上部に配置された指向性のよいランプヒータ８
の放射を利用して、半導体ウエハーＷの中央部を急速に
加熱することができるとともに、ランプヒータ８に投入
する電力を制御して、半導体ウエハーＷの中央部に対す
る熱の放射量を急速に変化させることにより、図７の
「合成分布」のグラフで示すように、半導体ウエハーＷ
を、何れの高さ位置においても、均一に加熱できるよう
に調整することができる。このため、半導体ウエハーＷ
に結晶欠陥や成膜の不均一が生じるのを防止しつつ、半
導体ウエハーＷを搬送チャンバー５と加熱処理位置１３
との間で、急速に昇降させることができる。
バー１の上部に配置された指向性のよいランプヒータ８
の放射を利用して、半導体ウエハーＷの中央部を急速に
加熱することができるとともに、ランプヒータ８に投入
する電力を制御して、半導体ウエハーＷの中央部に対す
る熱の放射量を急速に変化させることにより、図７の
「合成分布」のグラフで示すように、半導体ウエハーＷ
を、何れの高さ位置においても、均一に加熱できるよう
に調整することができる。このため、半導体ウエハーＷ
に結晶欠陥や成膜の不均一が生じるのを防止しつつ、半
導体ウエハーＷを搬送チャンバー５と加熱処理位置１３
との間で、急速に昇降させることができる。
【００２０】すなわち、上記ランプヒータ８を設けてい
ない場合には、半導体ウエハーＷを搬送チャンバー５か
ら加熱処理位置１３に急速に上昇させると、図７の斜線
で示すように、半導体ウエハーＷの周辺部が中央部より
もよりも急速に加熱されるので、当該周辺部と中央部と
の温度差に起因して、半導体ウエハーＷに結晶欠陥や成
膜の不均一が生じ易くなるとともに、加熱処理が完了し
た半導体ウエハーＷを搬送チャンバー５に急速に下降さ
せると、半導体ウエハーＷの中央部が周辺部よりもより
も急速に冷却されるので、当該中央部と周辺部との温度
差に起因して、半導体ウエハーＷに結晶欠陥や成膜の不
均一が生じ易くなるが、上記ランプヒータ８を設けて、
半導体ウエハーＷを何れの高さ位置においても均一に加
熱できるようにすると、上記結晶欠陥や成膜の不均一が
生じ難くなる。また、上記ガス供給口１５を通してプロ
セスチャンバー１の上部から処理ガスを供給することが
できるので、半導体ウエハーＷの上昇及び下降に伴う半
導体ウエハーＷ近傍の処理ガスの流れに大きな乱れが生
じるおそれがなく、上記結晶欠陥や成膜の不均一がさら
に生じ難くなる。従って、上記結晶欠陥や成膜の不均一
が生じるのを防止しつつ、ユニフォーミティとリピータ
ビリティとを容易に確保することができるとともに、半
導体ウエハーＷの処理速度を高めることができる。
ない場合には、半導体ウエハーＷを搬送チャンバー５か
ら加熱処理位置１３に急速に上昇させると、図７の斜線
で示すように、半導体ウエハーＷの周辺部が中央部より
もよりも急速に加熱されるので、当該周辺部と中央部と
の温度差に起因して、半導体ウエハーＷに結晶欠陥や成
膜の不均一が生じ易くなるとともに、加熱処理が完了し
た半導体ウエハーＷを搬送チャンバー５に急速に下降さ
せると、半導体ウエハーＷの中央部が周辺部よりもより
も急速に冷却されるので、当該中央部と周辺部との温度
差に起因して、半導体ウエハーＷに結晶欠陥や成膜の不
均一が生じ易くなるが、上記ランプヒータ８を設けて、
半導体ウエハーＷを何れの高さ位置においても均一に加
熱できるようにすると、上記結晶欠陥や成膜の不均一が
生じ難くなる。また、上記ガス供給口１５を通してプロ
セスチャンバー１の上部から処理ガスを供給することが
できるので、半導体ウエハーＷの上昇及び下降に伴う半
導体ウエハーＷ近傍の処理ガスの流れに大きな乱れが生
じるおそれがなく、上記結晶欠陥や成膜の不均一がさら
に生じ難くなる。従って、上記結晶欠陥や成膜の不均一
が生じるのを防止しつつ、ユニフォーミティとリピータ
ビリティとを容易に確保することができるとともに、半
導体ウエハーＷの処理速度を高めることができる。
【００２１】なお、図６に示すように、上記ガス供給口
１５を、プロセスチャンバーＣの上面１４の中心に１個
だけ設け、その周囲にランプヒータ８を複数個配置して
もよい。この発明の縦型加熱処理装置は、上記半導体ウ
エハーの他、液晶等の他の被処理物の加熱処理にも勿論
適用することができる。
１５を、プロセスチャンバーＣの上面１４の中心に１個
だけ設け、その周囲にランプヒータ８を複数個配置して
もよい。この発明の縦型加熱処理装置は、上記半導体ウ
エハーの他、液晶等の他の被処理物の加熱処理にも勿論
適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明の縦型加熱処理
装置によれば、加熱炉のヒータを、プロセスチャンバー
の加熱処理位置の側方に配置して、上記加熱処理位置の
下方に温度の低い部分が生じるのを防止するようにして
いるので、被処理物の昇降時の熱履歴を一定にすること
ができる。このため、良好なユニフォーミティ及びリピ
ータビリティを確保することができる。また、プロセス
チャンバーの加熱温度が、加熱処理位置において最大と
なるので、被処理物を効率よく加熱処理することができ
る。
装置によれば、加熱炉のヒータを、プロセスチャンバー
の加熱処理位置の側方に配置して、上記加熱処理位置の
下方に温度の低い部分が生じるのを防止するようにして
いるので、被処理物の昇降時の熱履歴を一定にすること
ができる。このため、良好なユニフォーミティ及びリピ
ータビリティを確保することができる。また、プロセス
チャンバーの加熱温度が、加熱処理位置において最大と
なるので、被処理物を効率よく加熱処理することができ
る。
【００２３】特に、プロセスチャンバーの上方に、ラン
プヒータを設けている場合には、ユニフォーミティとリ
ピータビリティとを確保しつつ、被処理物をより効率的
に加熱処理することができるという特有の効果を奏す
る。
プヒータを設けている場合には、ユニフォーミティとリ
ピータビリティとを確保しつつ、被処理物をより効率的
に加熱処理することができるという特有の効果を奏す
る。
【図１】この発明の縦型加熱処理装置の一つの実施の形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図２】プロセスチャンバーの加熱温度分布を示す概略
図である。
図である。
【図３】この発明の縦型加熱処理装置の要部断面図であ
る。
る。
【図４】比較試験結果を示すグラフ図である。
【図５】他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態を示す要部断面図であ
る。
る。
【図７】図５に示す実施の形態での温度分布を示す概略
図である。
図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
Ｗ 半導体ウエハー（被処理物） １ プロセスチャンバー ２ 加熱炉 ２１ ヒータ ３ ウエハー支持体 ４ 昇降手段 ５ 搬送チャンバー ６ ハンドリング手段 ８ ランプヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/00 ３５０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３５０
Claims (2)
- 【請求項１】被処理物を支持する支持体と、 支持体に支持された被処理物を、搬送チャンバーからプ
ロセスチャンバーの加熱処理位置に移送する昇降手段
と、 上記加熱処理位置に移送された被処理物を、抵抗加熱方
式のヒータによって加熱する加熱炉とを備える縦型加熱
処理装置において、 上記加熱炉のヒータを、上記プロセスチャンバーの加熱
処理位置の側方に配置し、プロセスチャンバーの加熱温
度分布が、加熱処理位置を最大として上下方向に漸次低
くなるように設定していることを特徴とする縦型加熱処
理装置。 - 【請求項２】上記プロセスチャンバーの上方に、被処理
物の中央部を加熱するランプヒータを設けている請求項
１記載の縦型加熱処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08165375A JP3084232B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 縦型加熱処理装置 |
| EP96928741A EP0848223B1 (en) | 1996-06-04 | 1996-08-30 | Vertical heat treatment device |
| PCT/JP1996/002484 WO1997046842A1 (fr) | 1996-06-04 | 1996-08-30 | Dispositif de traitement thermique vertical |
| DE69625212T DE69625212T2 (de) | 1996-06-04 | 1996-08-30 | Vertikale wärmebehandlungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08165375A JP3084232B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 縦型加熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326365A true JPH09326365A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3084232B2 JP3084232B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=15811185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08165375A Expired - Fee Related JP3084232B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 縦型加熱処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0848223B1 (ja) |
| JP (1) | JP3084232B2 (ja) |
| DE (1) | DE69625212T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997046842A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002203848A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-07-19 | Battelle Memorial Inst | 多孔質シリカの脱ヒドロキシル化およびアルキル化のための真空／気相反応器 |
| KR20140135744A (ko) * | 2012-02-13 | 2014-11-26 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 기판의 선택적 산화를 위한 방법 및 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61248517A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体薄膜の製造装置 |
| JPH0478139A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Anelva Corp | 輻射式基板加熱装置の温度制御方法 |
| JPH0479421U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-10 | ||
| JPH05291154A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Kokusai Electric Co Ltd | 枚葉式成膜方法及び装置 |
| JPH0613324A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Fujitsu Ltd | 真空加熱装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3916822A (en) * | 1974-04-26 | 1975-11-04 | Bell Telephone Labor Inc | Chemical vapor deposition reactor |
| JPH0693439B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1994-11-16 | 株式会社日立製作所 | 半導体ウエハの熱処理装置 |
| US5156820A (en) * | 1989-05-15 | 1992-10-20 | Rapro Technology, Inc. | Reaction chamber with controlled radiant energy heating and distributed reactant flow |
| US5136978A (en) * | 1989-10-30 | 1992-08-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Heat pipe susceptor for epitaxy |
| EP1049356A3 (en) * | 1990-01-19 | 2001-03-28 | Applied Materials, Inc. | Heating apparatus for semiconductor wafers or substrates |
| US5387557A (en) * | 1991-10-23 | 1995-02-07 | F. T. L. Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor devices using heat-treatment vertical reactor with temperature zones |
| JPH06295915A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-10-21 | F T L:Kk | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
| JPH07193020A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体用熱処理炉 |
-
1996
- 1996-06-04 JP JP08165375A patent/JP3084232B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-30 DE DE69625212T patent/DE69625212T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-30 EP EP96928741A patent/EP0848223B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-30 WO PCT/JP1996/002484 patent/WO1997046842A1/ja active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61248517A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体薄膜の製造装置 |
| JPH0478139A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Anelva Corp | 輻射式基板加熱装置の温度制御方法 |
| JPH0479421U (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-10 | ||
| JPH05291154A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-11-05 | Kokusai Electric Co Ltd | 枚葉式成膜方法及び装置 |
| JPH0613324A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Fujitsu Ltd | 真空加熱装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002203848A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-07-19 | Battelle Memorial Inst | 多孔質シリカの脱ヒドロキシル化およびアルキル化のための真空／気相反応器 |
| KR20140135744A (ko) * | 2012-02-13 | 2014-11-26 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 기판의 선택적 산화를 위한 방법 및 장치 |
| JP2015511403A (ja) * | 2012-02-13 | 2015-04-16 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 基板の選択性酸化のための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3084232B2 (ja) | 2000-09-04 |
| DE69625212D1 (de) | 2003-01-16 |
| WO1997046842A1 (fr) | 1997-12-11 |
| EP0848223B1 (en) | 2002-12-04 |
| EP0848223A4 (en) | 2000-07-12 |
| EP0848223A1 (en) | 1998-06-17 |
| DE69625212T2 (de) | 2003-11-13 |
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