JPS59121920A - 面状対流型ヒ−タ - Google Patents
面状対流型ヒ−タInfo
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- JPS59121920A JPS59121920A JP22806282A JP22806282A JPS59121920A JP S59121920 A JPS59121920 A JP S59121920A JP 22806282 A JP22806282 A JP 22806282A JP 22806282 A JP22806282 A JP 22806282A JP S59121920 A JPS59121920 A JP S59121920A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体基板などの被加熱体を短時間にかつ均
一に加熱するための面状対流型ヒータに関する。
一に加熱するための面状対流型ヒータに関する。
近年半導体集積回路の小型化ならびに微細化が進み、特
に超ＬＳＩになってくると、不純物の拡散深さは浅くな
り、２５６ｋｄＲＡＭではＱ、３μｍ。
に超ＬＳＩになってくると、不純物の拡散深さは浅くな
り、２５６ｋｄＲＡＭではＱ、３μｍ。
ｌＭｄＲＡＭでは０．１〜０．２μｍにもなると言われ
ている。このような浅い拡散層を形成するには、超ＬＳ
Ｉを製造する際の温度を従来よりも低温にして不純物の
再拡散を抑制する低温化プロセスを採用するか、あるい
は製造時の温度は従来と変えないで熱処理時間を短縮す
るプロセスを採用することが必要である。
ている。このような浅い拡散層を形成するには、超ＬＳ
Ｉを製造する際の温度を従来よりも低温にして不純物の
再拡散を抑制する低温化プロセスを採用するか、あるい
は製造時の温度は従来と変えないで熱処理時間を短縮す
るプロセスを採用することが必要である。
低温化プロセスを採用するには、種々の問題点がある。
たとえば、基板上に設けられたリン化ガラスｇ（ＰＳＧ
膜）などのメルト工程では、低温ではリン化ガラス膜が
充分に浴融せず、メルト形状が不良になるといった欠点
が発生する。このため。
膜）などのメルト工程では、低温ではリン化ガラス膜が
充分に浴融せず、メルト形状が不良になるといった欠点
が発生する。このため。
製造時の温度は従来と同じであるが熱処理時間を短縮す
る方法が検討されている。
る方法が検討されている。
ところで、基板であるシリコン・ウェーハの大口径化が
近年に進み、現状では直径が１００關かも１２５ ｍＭ
にも達しようとしている。このため、拡散炉内で多数枚
の基板を一度に熱処理しようとすると、基板の総重量が
増加しているため、ヒートリカバリ一時間が長くなり、
熱処理時間を短縮することができなくなってしまう。こ
のような観点から、拡散炉内で多数枚の基板を一度に熱
処理するという方法よりも、むしろ、一枚ずつ基板を短
時間に熱処理するという方法が考えられてきた。
近年に進み、現状では直径が１００關かも１２５ ｍＭ
にも達しようとしている。このため、拡散炉内で多数枚
の基板を一度に熱処理しようとすると、基板の総重量が
増加しているため、ヒートリカバリ一時間が長くなり、
熱処理時間を短縮することができなくなってしまう。こ
のような観点から、拡散炉内で多数枚の基板を一度に熱
処理するという方法よりも、むしろ、一枚ずつ基板を短
時間に熱処理するという方法が考えられてきた。
このように一枚ずつ基板を短時間に熱処理するという方
法によれば、ヒートリカバ一時間をほとんど無視できる
ため、大幅に熱処理時間を短縮することができるが、こ
の方法の成否のいかんは５均一な温度に基板を保持でき
るか否かにかかつている。もし基板面内に温度の不均一
が存在すると、この温度差に起因して基板にそりが生じ
、このため種々の欠陥が誘起されたりし、はなはだしい
場合には破損したりすることがある。
法によれば、ヒートリカバ一時間をほとんど無視できる
ため、大幅に熱処理時間を短縮することができるが、こ
の方法の成否のいかんは５均一な温度に基板を保持でき
るか否かにかかつている。もし基板面内に温度の不均一
が存在すると、この温度差に起因して基板にそりが生じ
、このため種々の欠陥が誘起されたりし、はなはだしい
場合には破損したりすることがある。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、半導体基板などの被加熱体を短時間にかつ均一に加熱
するための面状対流型ヒータを提供することを目的とし
ている。
、半導体基板などの被加熱体を短時間にかつ均一に加熱
するための面状対流型ヒータを提供することを目的とし
ている。
本発明による面状対流型ヒータは、ヒータ面に複数個の
開孔を有し、かつこの開孔を通して加熱されたガスを被
加熱体にふきつけ、被加熱体の温度を上昇させるヒータ
において、ヒータ前面に設けられた前記開孔を、中心か
ら外周に向かって、その開孔密度あるいはその開孔径が
大きくなるように変化させたことを特徴としている。
開孔を有し、かつこの開孔を通して加熱されたガスを被
加熱体にふきつけ、被加熱体の温度を上昇させるヒータ
において、ヒータ前面に設けられた前記開孔を、中心か
ら外周に向かって、その開孔密度あるいはその開孔径が
大きくなるように変化させたことを特徴としている。
以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。
第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る面状対流型
ヒータの実施例を示すものであり、第１図（ａ）はその
断面図であり、第１図（ｂ）はヒータ面の正面図である
。
ヒータの実施例を示すものであり、第１図（ａ）はその
断面図であり、第１図（ｂ）はヒータ面の正面図である
。
第１図（ａｒにおいて、工は円形状の面状対流型ヒータ
本体であり、Ｃのヒータ本体１の前面すなわち半導体基
板などの被加熱体（図示せず）と対向する面は、カージ
ン、窒化ゾロンなどからなるヒータ面２から構成されて
いる。また、ヒータ本体ｌの後面すなわちヒータ本体１
のヒータ面２と対向する面には、加熱されるガスが導入
される一対のガス導入管３ａおよび３ｂが設げられてい
る。このガス導入管３ａおよび３ｂは、後述の空間室４
内でＬ字状に曲折されている。そしてヒータ本体１の内
部には、空間室４が形成されている。
本体であり、Ｃのヒータ本体１の前面すなわち半導体基
板などの被加熱体（図示せず）と対向する面は、カージ
ン、窒化ゾロンなどからなるヒータ面２から構成されて
いる。また、ヒータ本体ｌの後面すなわちヒータ本体１
のヒータ面２と対向する面には、加熱されるガスが導入
される一対のガス導入管３ａおよび３ｂが設げられてい
る。このガス導入管３ａおよび３ｂは、後述の空間室４
内でＬ字状に曲折されている。そしてヒータ本体１の内
部には、空間室４が形成されている。
このような構成を有するヒータ本体１のヒータ面２には
、多数の開孔５が設けられており、本実施例においては
、開孔５は、中心から外周に向かってその開孔密度が大
きくなるように同心円上に設けられている。すなわち、
半径γ關の円周上にある開孔数をｎ個とすると、半径γ
１０の円周上にｎ□個の開孔があり、半径１２Ｉ＋１の
円周上にｎ２個の開孔がある場合にｎ ２ ／ｎ １≧
γ２／γ１となるように開孔５が設けられている。たと
えばこの実施例では、表（Ｉ）に示すような関係で開孔
５が設けられている。
、多数の開孔５が設けられており、本実施例においては
、開孔５は、中心から外周に向かってその開孔密度が大
きくなるように同心円上に設けられている。すなわち、
半径γ關の円周上にある開孔数をｎ個とすると、半径γ
１０の円周上にｎ□個の開孔があり、半径１２Ｉ＋１の
円周上にｎ２個の開孔がある場合にｎ ２ ／ｎ １≧
γ２／γ１となるように開孔５が設けられている。たと
えばこの実施例では、表（Ｉ）に示すような関係で開孔
５が設けられている。
表 （Ｉ）
つぎに、前述した実施例の作用について説明する。
まず、カーゼン、窒化ゼロ７などからなるヒータ面に設
けられた電気を導通させるための電気端子（図示せず）
に電気を通してヒータ面を加熱し、次いでヒータ面が充
分に加熱されたら、ガス導入管３ａ 、 ３ｂのいずれ
かあるいは両方から適当なガスを導入する。ガス導入管
３ａおよび３ｂは、空間室４内でＬ字状に曲折されてい
るため、導入されたガスは直接開孔５から吐出されるこ
とはなく、適当な時間、空間室４内に留まって充分に所
定温度まで加熱される。このようにして加熱されたガス
は、ヒータ面の開孔５から噴射されて、ヒータ面２と対
向して載置された被加熱体である半導体基板に衝突して
基板温度を上昇させる。
けられた電気を導通させるための電気端子（図示せず）
に電気を通してヒータ面を加熱し、次いでヒータ面が充
分に加熱されたら、ガス導入管３ａ 、 ３ｂのいずれ
かあるいは両方から適当なガスを導入する。ガス導入管
３ａおよび３ｂは、空間室４内でＬ字状に曲折されてい
るため、導入されたガスは直接開孔５から吐出されるこ
とはなく、適当な時間、空間室４内に留まって充分に所
定温度まで加熱される。このようにして加熱されたガス
は、ヒータ面の開孔５から噴射されて、ヒータ面２と対
向して載置された被加熱体である半導体基板に衝突して
基板温度を上昇させる。
この際本実施例では開孔５が、中心から外周に向かって
その開孔密度が大きくなるようにして設けられているた
め、基板の外周部はその中心部と比較してより多く加熱
ガスが衝突することとなり、基板外周部での温度の不均
一さが克服される。たとえば基板温度を９００℃まで加
熱した場合の基板面内の均一性は、±２℃にまで高める
ことができた。
その開孔密度が大きくなるようにして設けられているた
め、基板の外周部はその中心部と比較してより多く加熱
ガスが衝突することとなり、基板外周部での温度の不均
一さが克服される。たとえば基板温度を９００℃まで加
熱した場合の基板面内の均一性は、±２℃にまで高める
ことができた。
なお、直径１２５關のシリコンウエーノ・基板を加熱す
る際には、面状ヒータのヒータ面直径は、シリコンウェ
ーハ基板の直径よりもやや大きく、直径１７５ＩＩＩＷ
程度とすることが好ましい。
る際には、面状ヒータのヒータ面直径は、シリコンウェ
ーハ基板の直径よりもやや大きく、直径１７５ＩＩＩＷ
程度とすることが好ましい。
第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る面状対流型
ヒータの別の実施例を示すものであり、第２図（ａ）は
その断面図であり、第２図（ｂｌはヒータ面の正面この
実施例においては、ヒータ面２に設けられる開孔５は、
どの円周半径でも一定数としたが、中心から外周に向か
ってその開孔径が大きくなるように同心円上に設けられ
ている。すなわち、半径γ鰭の円周上にある開孔径をａ
ＩＩＩＩとすると、半径γ１１ＩＨの円周上にある開孔
の開孔径がａ１ｉ＋ｉであり、半径γ２朋の円周上にあ
る開孔の開孔径がａ２開孔５が設げられている。たとえ
ばこの実施例では、表（ｎ）に示すような関係で開孔５
が設けられている。
ヒータの別の実施例を示すものであり、第２図（ａ）は
その断面図であり、第２図（ｂｌはヒータ面の正面この
実施例においては、ヒータ面２に設けられる開孔５は、
どの円周半径でも一定数としたが、中心から外周に向か
ってその開孔径が大きくなるように同心円上に設けられ
ている。すなわち、半径γ鰭の円周上にある開孔径をａ
ＩＩＩＩとすると、半径γ１１ＩＨの円周上にある開孔
の開孔径がａ１ｉ＋ｉであり、半径γ２朋の円周上にあ
る開孔の開孔径がａ２開孔５が設げられている。たとえ
ばこの実施例では、表（ｎ）に示すような関係で開孔５
が設けられている。
表 （ＩＩ）
加熱された基板の温度均一性は第１図に示すヒータとほ
ぼ同一であったが、ヒータ面の製作が、開孔数が少なく
なっているため容易であった。
ぼ同一であったが、ヒータ面の製作が、開孔数が少なく
なっているため容易であった。
以上の実施例においては、開孔５はヒータ面２に垂直に
設けられていた。このため加熱されたガスは半導体基板
などの被加熱物表面に垂直に衝突し、ヒータ面と被加熱
物との間でガスの乱流が生じていた。この乱流により被
加熱物の表面温度の均一性が損なわれることがあった。
設けられていた。このため加熱されたガスは半導体基板
などの被加熱物表面に垂直に衝突し、ヒータ面と被加熱
物との間でガスの乱流が生じていた。この乱流により被
加熱物の表面温度の均一性が損なわれることがあった。
このため、前記開孔５をヒータ面に対して、中心から外
周に向かう方向と垂直な方向に傾斜させて設けることに
より、噴射されたガスを被加熱物面に斜めに衝突れ、９
００℃まで加熱した場合に±１．５℃にまで均一性が高
められた。
周に向かう方向と垂直な方向に傾斜させて設けることに
より、噴射されたガスを被加熱物面に斜めに衝突れ、９
００℃まで加熱した場合に±１．５℃にまで均一性が高
められた。
また、上記の実施例では加熱されるガスとして窒素ある
いはアルゴンが用いられてきたが、これらのガスにヘリ
ウムを一部添加させて用いるかあるいはヘリウムガスを
用いたところ、ヒータ面の温度と基板温度との差が減少
し、かつ基板の温度上昇速度も増大するという効果が認
められた。
いはアルゴンが用いられてきたが、これらのガスにヘリ
ウムを一部添加させて用いるかあるいはヘリウムガスを
用いたところ、ヒータ面の温度と基板温度との差が減少
し、かつ基板の温度上昇速度も増大するという効果が認
められた。
〔発明の効果〕
本発明においては、ヒータ面に複数個の開孔を有しかつ
この開孔を通して加熱されたガスを被加熱体にふきつげ
被加熱体の温度を上昇させる面状対流型ヒータにおいて
、開孔を中心から外周に向かってその開孔密度あるいは
その齋■、径が大きくなるように変化させであるので、
半導体基板などの被加熱体を短時間にかつ均一に加熱す
ることができる。また噴射された加熱ガスが被加熱体に
傾斜して衝突するように開孔をヒータ面に設けることに
より、被加熱体をさらに均一に加熱することができる。
この開孔を通して加熱されたガスを被加熱体にふきつげ
被加熱体の温度を上昇させる面状対流型ヒータにおいて
、開孔を中心から外周に向かってその開孔密度あるいは
その齋■、径が大きくなるように変化させであるので、
半導体基板などの被加熱体を短時間にかつ均一に加熱す
ることができる。また噴射された加熱ガスが被加熱体に
傾斜して衝突するように開孔をヒータ面に設けることに
より、被加熱体をさらに均一に加熱することができる。
さらにまた、加熱ガスにヘリウムを用いることによって
より均一に被加熱体を加熱することができる。
より均一に被加熱体を加熱することができる。
第１図（ａ）、第２図（ａ）は、本発明に係る面状対流
型ヒータの断面図であり、第１図（ｂ）、第２図（ｂ）
は、それぞれ第１図（ａ）、第２図（ａ）に示した面状
対流型ヒータのヒータ面の正面図である。 １・・・ヒータ本体、２・・・ヒータ面、３・・・ガス
導入管、４・・・空間室、５・・・開孔。 烏 １ 図（０） ５１ 図（ｂ） 範 ２ 図（Ｇ） ５２ 図（ｂ） ９０−
型ヒータの断面図であり、第１図（ｂ）、第２図（ｂ）
は、それぞれ第１図（ａ）、第２図（ａ）に示した面状
対流型ヒータのヒータ面の正面図である。 １・・・ヒータ本体、２・・・ヒータ面、３・・・ガス
導入管、４・・・空間室、５・・・開孔。 烏 １ 図（０） ５１ 図（ｂ） 範 ２ 図（Ｇ） ５２ 図（ｂ） ９０−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ヒータ面に複数個の開孔を有し、かつこの開孔を通
して加熱されたガスを被加熱体にふきつけ、被加熱体の
温度を上昇させる面状対流型ヒータにおいて、ヒータ前
面に設けられた前記開孔を、中心から外周に向かって、
その開孔密度あるいはその開孔径が大きくなるように変
化させたことを特徴とする面状対流型ヒータ。 ２、被加熱体が半導体基板である、％許請求の範囲第１
項に記載の面状対流型ヒータ。 ３、前記開孔が、ヒータ面に対して、中心から外周に向
かう方向と垂直な方向に傾斜されて設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の面状対流型ヒータ。 ４、ヘリウムガスまたはヘリウムを含むガスを加熱ガス
として用いることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
記載の面状対流型ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22806282A JPS59121920A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 面状対流型ヒ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22806282A JPS59121920A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 面状対流型ヒ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121920A true JPS59121920A (ja) | 1984-07-14 |
Family
ID=16870592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22806282A Pending JPS59121920A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 面状対流型ヒ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121920A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2653545A1 (fr) * | 1989-10-24 | 1991-04-26 | Carrier Sa | Perfectionnements apportes aux dispositifs permettant d'ajuster la temperature d'un element par soufflage d'un gaz a la temperature souhaitee. |
| US7332695B2 (en) * | 1997-06-25 | 2008-02-19 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Carbon heating element and method of producing same |
| US8272347B2 (en) | 2009-09-14 | 2012-09-25 | Tokyo Electron Limited | High temperature gas heating device for a vapor deposition system |
| US8291856B2 (en) | 2008-03-07 | 2012-10-23 | Tokyo Electron Limited | Gas heating device for a vapor deposition system |
| CN103350554A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-10-16 | 南京科孚纳米技术有限公司 | 一种对流气体剪切剥离二维层状材料的方法 |
| US8852347B2 (en) | 2010-06-11 | 2014-10-07 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for chemical vapor deposition control |
| US9157152B2 (en) | 2007-03-29 | 2015-10-13 | Tokyo Electron Limited | Vapor deposition system |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22806282A patent/JPS59121920A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2653545A1 (fr) * | 1989-10-24 | 1991-04-26 | Carrier Sa | Perfectionnements apportes aux dispositifs permettant d'ajuster la temperature d'un element par soufflage d'un gaz a la temperature souhaitee. |
| WO1991006974A1 (fr) * | 1989-10-24 | 1991-05-16 | Carrier S.A. | Perfectionnements apportes aux dispostifs permettant d'ajuster la temperature d'un element par soufflage d'un gaz a la temperature souhaitee |
| US7332695B2 (en) * | 1997-06-25 | 2008-02-19 | Mitsubishi Pencil Co., Ltd. | Carbon heating element and method of producing same |
| US9157152B2 (en) | 2007-03-29 | 2015-10-13 | Tokyo Electron Limited | Vapor deposition system |
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| CN103350554A (zh) * | 2013-06-17 | 2013-10-16 | 南京科孚纳米技术有限公司 | 一种对流气体剪切剥离二维层状材料的方法 |
| CN103350554B (zh) * | 2013-06-17 | 2015-11-04 | 南京科孚纳米技术有限公司 | 一种对流气体剪切剥离二维层状材料的方法 |
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