JPS61155297A - 熱処理炉 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱処理炉に関し、特にウェハを載置した支持台
を出入する石英管に改良を加えた熱処理炉に係わる。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

周知の如く、素子寸法の微細化の伴って浅いＰＮ接合の
形成が必要とされる。ところで、かかるＰＮ接合の形成
には熱処理工程の短時間化が要求される。従って、これ
を満足するには、ウェハ（半導体基板）を急激に昇降温
する必要があり、通常例えばタングステン・ハロゲン・
ランプ（以下ランプと呼ぶ）を用いてウェハを一枚一枚
加熱処理する方式が採用されている。これは、ウェハを
不純物汚染から防ぐ目的から、ウェハを載置した支持台
を出入する石７英管の炉体に挿入し、石英管の外側から
ランプ光を照射してウェハを加熱する方法である。ここ
で、従来の熱処理炉を、第３図を参照して説明する。

図中の１は、石英管である。この石英管１の中には、ウ
ェハ２を載置した支持台３がセットされている。この石
英管１の上部及び下部には、夫々ランプ４ａ、４ｂが設
けられている。これらランプ４ａ、４ｂの外側には、夫
々反射板５ａ、５ｂが設けられている。

しかしながら、従来の熱処理炉によれば、ウェハ一枚度
に加熱冷却を繰返すため、温度の再現性が問題となる。

特に、石英管１がランプ光の一部を吸収するため、加熱
処理を繰返す度に徐徐に昇温し、温度の再現性に乱れが
発生する。

このようなことから、これを解決するために、　□石英
管を予め一定温度に加熱しておく方法、あるいはウェハ
の処理時間間隔を一定にして石英管が自然冷却によって
一定温度になるようにする方法などが採用される。しか
しながら、前者の場合、余計なパワーを必要とする。ま
た、後者の場合は、処理時間を必要以上に長くしてしま
うとともに、石英管の昇温を本質的に除いていないとい
う問題を有する。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、石英管の一
部を冷却水が流れる二重管構造とすることにより石英管
の昇温を防止し、熱処理温度の再現性を向上しえる熱処
理炉を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、ウェハをセットする支持台と、この支持台が
出入され外周の一部を冷却水が流れる二重管構造とした
石英管と、この石英管の外周の一部に設りられたランプ
とを具備することにより、熱処理中の石英管の昇温を防
止して熱処理温度の再現性を向上しようとしたものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

図中の２１は、石英管である。この石英管２１の外周の
一部（後記支持板に対して上方及び下方）は二重管構造
で、平面的には第２図に示すようにその内部に冷却水の
流れを均一化する遮蔽板２２を設けた構造となっている
。このため、この冷却水は、入口２３から流入して出口
２４へ流出するまでの石英管２１の二重管部分を略一様
に流れる。

前記石英管２１の中には、ウェハ２５を載置した支持台
２６がセットされている。前記石英管２１の外周の一部
にあたる上方及び下方には、夫々ランプ２７ａ、２７ｂ
が設けられている。これらランプ２７ａ、２７ｂの外側
には、夫々反射板２８ａ、２８ｂが設けられている。

しかして、本発明によれば、以下に示す効果を有する。

０）、ウェハ２５を載置した支持板２６の上方及び下方
に位置する石英管２１部分を二重管とし、この部分に冷
却水を流すことができる構造となっているため、石英管
２１の管壁を直接冷却できる。

従って、石英管２１の昇温を防止して、熱処理温度の再
現性を向上できる。

■、クランプ７ａ、２７ｂの存在する側の石英管２１部
分を二重管にした構造となっているため、ランプ２７ａ
、２７ｂからのランプ光のうち石英管２１に吸収される
スペクトル成分を従来構造と比べ完全に吸収できるため
、支持台２６の昇温を防ぐことができる。従って、熱処
理温度の再現性を向上で゛きる。

（ｅ）１石英管２１の二重管内部分には遮蔽板２２が設
けられているため、冷却水をその二重管内部分で均一に
流すことができ、ランプ光が石英管の管壁を透過する部
分を均一に冷却でき、前述した熱処理温度の再現性をよ
り一層向上できるものである。

事実、従来及び本発明に係る熱処理炉により基板処理温
度の再現性について調べたところ、第４図に示す結果を
得た。同図で、（イ）は従来の熱処理炉による場合を、
（ロ）は本発明の熱処理炉による場合を夫々示す。同図
によれば、従来の場合ウェハの処理枚数が５枚、６枚・
・・と増えるにつれて基板到達温度が高くなるのに対し
、本発明の場合枚数が増えても基板到達温度は約１１０
０℃で一定であることが明らかである。以上より、本発
明の熱処理炉が、従来のそれと比べ著しく優れているこ
とが明らかである。

なお、上記実施例では、石英管の二重管部分が支持板に
対し上方及び下方に位置する場合について述べたが、こ
れに限定されるものではない。例えば、支持板の側方に
も設けられている場合でもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、従来と比べ熱処理温
度の再現性を向上できる信頼性の高い熱６一 処理炉を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る熱処理炉の断面図、第
２図は第１図の熱処理炉の石英管の平面図、第３図は従
来の熱処理炉の断面図、第４図は従来及び本発明の熱処
理炉による基板処理温度の再現性を説明するための特性
図である。 ２１・・・石英管、２２・・・遮蔽板、２３・・・入口
、２４・・・出口、２５・・・「クエハ、２６・・・支
持板、２７ａ、２７ｂ・・・ランプ、２８ａ、２８ｂ・
・・反則板。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｇ＆　　　　　　　　転

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハをセットする支持台と、この支持台が出入
   され外周の一部を冷却水が流れる二重管構造とした石英
   管と、この石英管の外周の一部に設けられたランプとを
   具備することを特徴とする熱処理炉。
2. （２）石英管の二重管部分内に遮蔽板を設け、これによ
   り石英管内の冷却水を均一に流すことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の熱処理炉。