JPS5934138Y2 - 半導体熱処理管

Info

【考案の詳細な説明】本考案はガスを流通しながら半導体を加熱する際に用い
る半導体熱処理管に関する。

半導体装置製造工程においては、不純物を含んだ不活性
ガスから成るキャリヤガス、あるいは酸素を含んだ酸化
性ガスを加熱した半導体板の表面に沿って通流し、拡散
を行ったり酸化膜を生成することが行われる。

この場合、第１図に示すように半導体板１を収容した熱
処理本管２を加熱炉３に挿入し、本管と一体に接続され
た尾管４を通して矢印方向にガスを導入する。

このような熱処理管の寸法は、例えば本管の直径が８０
〜１５０ｍｍ、長さが１８００〜２０００ｍｍで、尾管
は直径６〜１０ｍｍ、長さは１００〜２００ｍｍである
。

尾管の直径は炉体からの放熱を少なくすること、および
ガス供給回路との接続を容易にすることを考慮すると、
その直径をｌＱｍｍより太くすることは得策でない。

しかしこのような細い尾管を有する熱処理管は、細い尾
管が破損しやすいこと、あるいは尾管内のガス流が速く
ガスが十分に加熱されない内に熱処理本管内に導入され
るためガスの温度が不均一であり、拡散後の半導体板の
電気抵抗、あるいは酸化後の半導体酸化膜の厚さのばら
つきが大きかった。

しかも最近大きな径のシリコン板が用いられるようにな
り熱処理管の口径も大きくなったため、この傾向はます
ます著しくなった。

本考案はこれらの欠点を除き破損率がより少なく、かつ
熱処理後の半導体の特性のばらつきの少ない熱処理管を
提供することを目的とする。

この目的は半導体を収容する太い本管とガス導入用の細
い尾管とが尾管の１．５〜３倍の中間管を介して一体に
接続されることにまり達成できる。

以下図を用いて本考案の一実施例について構造を説明す
る。

第２図において熱処理管は石英製で、大口径の本管２と
中間管５と尾管４とから成る。

この熱処理管の本管２内に石英ボート６に載せたシリコ
ン板１を収容し、キャップ７をかぶせて加熱炉３に挿入
して尾管４を外部ガス回路に接続し、矢印の方向にガス
を流す。

中間管５の周囲にはしや熱体８を配置して炉熱の放熱を
防ぐ。

中間管５と尾管４の長さは合計して１００〜２００ｍｍ
であり、その６０〜７５％を中間管５が占める。

中間管の直径は尾管の直径の１．５〜３倍で、例えば中
間管が２０ｍｍ、尾管がｌＱｍｍの直径を有する。

このような熱処理管を用いるときには、（１）尾管４の破損が少なくなる。

特に大口径の熱処理管ではその効果が著しい。

（２）尾管４より導入されるガスは中間管の部分で１〜
上の流速に減速され十分に加熱されるから均９ −な温度になる。

従って半導体板の拡散工程後の電気抵抗あるいは酸化工
程後の酸化膜厚のばらつきが減少する。

中間管の直径および長さが大き過ぎると炉体からの放熱
が増大し、また長すぎると取り扱いの際再び破損しやす
くなる。

なお、キャップ７も熱処理管と同様に間管９を介してガ
ス排出用尾管１０と接続すれば、破損のおそれが少なく
なる。

本考案に基づく熱処理管は、従来の熱処理管の尾管の一
部を太くするのみで破損を少なくシ、処理後の半導体特
性を改善するので有効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱処理管の構造と使用状態を示す断面図
、第２図は本考案の一実施例の熱処理管の構造と使用状
態を示す断面図である。１・・・・・・半導体板、２・・・・・・熱処理本管、
３・・・・・・加熱炉、４・・・・・・尾管、５・・・
・・・中間管。

【実用新案登録請求の範囲】

半導体を収容しガスを流通しながら加熱するものにおい
て、半導体を収容する太い本管とガス導入用の細い尾管
の尾管の１．５〜３倍の直径および長さを有する中間管
を介して一体に接続されたことを特徴とする半導体熱処
理管。