JPS61290713A - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JPS61290713A
JPS61290713A JP13189085A JP13189085A JPS61290713A JP S61290713 A JPS61290713 A JP S61290713A JP 13189085 A JP13189085 A JP 13189085A JP 13189085 A JP13189085 A JP 13189085A JP S61290713 A JPS61290713 A JP S61290713A
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processing
fluid
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processing fluid
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JP13189085A
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Toshiyuki Uchino
内野 敏幸
Shigekazu Kieda
茂和 木枝
Tetsuya Takagaki
哲也 高垣
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、処理技術、特に半導体装置の製造に用いられ
る半導体ウェハの処理技術に通用して有効な技術に関す
る。
[背景技術] 半導体装置の製造工程ではシリコン(Si)からなる半
導体ウェハに所定の処理を行うために、拡散装置もしく
は酸化膜形成装置等の処理装置が使用される。
このような処理装置としては、従来、プロセスチューブ
と呼ばれる処理管体を横置したものが使用されていたが
、近年、特開昭55−88323号公報等に示されるよ
うな縦型のプロセスチューブを有する、いわゆる縦型処
理装置が提案されている。
上記縦型処理装置を使用した場合の利点は、第一に、プ
ロセスチューブ内に熱が一様に籠るために、ヒータの長
さが少なくてすみ、省電力化を図ることができること、
第二に、プロセスチューブの上部もしくは下部からウェ
ハの出し入れができるため、管壁に治具もしくはウェハ
を接触させることがないため、プロセスチューブ内壁面
を傷つけにくいこと、そして第三に、装置を設置する平
面面積皐少な(てすむこと等が挙げられる。
ところで、上記縦型処理槽では、プロセスチューブの上
部に流体供給口を開設してチューブ内部を上部から下方
方向に流体を流す方式のものが考えられる。
しかし、上記方式の流体供給機構では、処理空間よりも
処理流体の温度が低い場合、供給口より供給された処理
流体は急速度で下降してしまい、ウェハ間を一様に流れ
て行かない、そのため、処理が不均一となることが本発
明者によって明らかにされた。
なお、縦型の処理装置として詳しく説明されている例と
しては、上記公開公報の他にも、株式会社工業調査会、
昭和58年11月15日発行「電子材料1983年11
月号別冊、超LSI製造・試験装置ガイドブックJ、P
75〜P79がある。
[発明の目的] 本発明の目的は、均一な処理を行うことのできる処理技
術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、プロセスチューブ内で供給された処理流体の
撹拌手段を有する処理装置構造とすることにより、処理
流体が撹拌により濃度が均一化された後に槽内の被処理
物表面を流通するため、処理の均一化を図ることができ
る。
また、プロセスチューブ内部への処理流体の供給前に処
理流体の予備加熱手段を設けることにより、加熱した状
態で処理流体をチューブ内に供給することができるため
、処理流体が急速に下降することを防止でき安定した処
理を行うことかできる。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例である縦型拡散装置を示す断
面図、第2図は流体供給管の供給口近傍を示す第1図に
おけるn−■線断面図である。
本実施例の拡散装置lは一端が開口し、他端が半球状に
閉塞された円筒形状のプロセスチューブ2を備えており
、このプロセスチューブ2は例えば石英ガラス等からな
り、閉塞端部側を上にして縦長に配設されている。
プロセスチューブ2の内部は処理空間3が形成されてお
り、プロセスチューブ2の外周にはプロセスチューブを
囲むようにして前記処理空間3を加熱するヒータ4が設
備されている。
処理空間3内には石英からなる治具5が下方から連設さ
れたローダ6により支持されており、この治具5には被
処理物である複数の半導体ウェハ7が各々対面状態で保
持されている。
プロセスチューブ2の下端開口部は、治具5とともに半
導体ウェハ7を出し入れするための炉口8を構成してお
り、炉口8には蓋体9が着脱自在に冠着されており、こ
の炉口8と蓋体9の間は密着状態とはなっておらず、処
理空間3を緩やかに排気するように隙間10を有してい
る。
流体供給管11はヒータ4とプロセスチューブ2の間を
プロセスチューブ2の外側面に沿って下部から上部方向
に向かって配管されているが、その途中部分で2系統に
分岐されており分岐配管11aを形成している。各分岐
配管11aは第2図に示すように、プロセスチューブ2
の半球状の上端部近傍で処理空間3内にハ字状に屈曲し
て各々反対方向に管壁内に挿通され、各供給口12a。
12bは各々斜め上方に向かって内周壁面に沿って処理
流体13を供給するよう臨まされている。
次に、本実施例の作用について説明する。
半導体ウェハ7が治具5に保持されて処理空間3内に位
置されると、ヒータ4により処理空間3が加熱され供給
口12a、+2bより窒素ガスあるいは酸素ガス等の処
理流体13が前記処理空間3内に供給されて半導体ウェ
ハ7の表面に所望の不純物拡散処理が施される。
ここで本実施例では、処理流体I3の供給は以下のよう
に行われる。
まず、処理流体供給管Il内を流れてきた処理流体13
は各分岐配管内11a、llbを流通して各供給口12
a、12bまでやって来る。このとき、各分岐配管11
8.11bはプロセスチェ−プ2とヒータ4の間に配管
されているため、処理流体13は前記分岐配管11a、
11bを流通する過程でヒータ4により予備加熱が行わ
れる。
特に、本実施例では分岐配管構造となっているために処
理流体13の効率のよい加熱が行われる。
また、分岐配管構造であるために、単一配管に比べてプ
ロセスチューブ2とヒータ4との間に大きな配管スペー
スをとることもない。
このように2、処理流体13は予備加熱がなされて処理
空間3に近い温度条件となっているために、供給口12
a、12bに供給された段階で処理空間3内を急速に下
降することはない。したがって、処理流体13は半導体
ウェハ7の間を穏やかに流れ、処理の均一化を図ること
ができる。
また、本実施例では二つの供給口12a、12bが各々
処理空間3の斜め上方に向かって内周壁面に沿って開設
されている。したがって、供給口1.28(もしくは1
2b)より供給された処理流体13は、一旦プロセスチ
ューブ2の内周側面に沿って斜め上方に向かって流れる
。そして、半周分程度流れた部位で各々の流れは他方の
供給口12b(もしくは12a)からの流れとぶつかり
、処理流体13の撹拌が行われる。この撹拌が行われた
処理流体13は処理空間3内を下方に流れていく。この
ように、処理流体13が処理空間3内で、一旦撹拌され
るため、処理流体13の濃度分布が均一化される。した
がって、処理の均一化を実現できる。
このように、処理流体13は処理空間3内を上から下方
向に流れて炉口8と蓋体9との隙間10から緩やかに排
気されて行く。
[効果] (1)、プロセスチューブ内に、供給された処理流体の
撹拌手段を有する処理装置構造とすることにより、処理
流体が撹拌により濃度が均一化された後に槽内の被処理
物表面を流通するため、処理の均一化を図ることができ
る。
(2)、処理流体の撹拌手段を、プロセスチューブ内周
壁面に沿って各々反対方向に処理流体を供給する複数の
流体供給口とすることにより、撹拌効率を向上させて濃
度が均一な処理流体を被処理物に供給することができる
(3)、プロセスチューブ内部への処理流体の供給前に
処理流体を予備加熱する予備加熱手段を設けることによ
り、加熱した状態で処理流体をチューブ内に供給するこ
とができるため、処理流体が処理空間内を急速に下降す
ることを防止でき、安定した処理を行うことができる。
(4)、予備加熱手段を、プロセスチューブとその周囲
に設けられたヒータとの間に配管されるよう構成された
処理流体供給管とすることにより、予備加熱用の専用加
熱手段を設けることなく、処理流体の予備加熱を行うこ
とができる。
(5)、処理流体供給管を分岐配管構造とすることによ
り、処理流体の加熱効率を向上させることができる。
(6)、処理流体供給管を分岐配管構造とすることによ
り、管抵抗を減少させて安定した処理流体の供給を行う
ことができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、撹拌手段については、直接流体をプロセスチ
ューブの内端面に当てるものであってもよいし、またプ
ロセスチューブの端部構造についても球状のものに限ら
れない。
さらに、供給口については単一もしくは三つ以上の供給
口が開設されているプロセスチューブであってもよい。
[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆる拡散装置に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、たとえば減圧CVD装置、アニーリング装置あるいは
熱酸化処理装置等の処理装置に適用しても有効な技術で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である縦型拡散装置を示す断
面図、 第2図は流体供給管の供給口近傍を示す第1図における
■−■線断面図である。 1・・・拡散装置(処理装置)、2・・・プロセスチュ
ーブ、3・・・処理空間、4・・・ヒータ、5・・・治
具、6・・・ローダ、7・・・半導体ウェハ(被処理物
)、8・・・炉口、9・・・蓋体、10・・・隙間、1
1・・・流体供給管、11a、1lb−−=分岐配管、
12a、12b・・・供給口、13・・・処理流体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、処理槽としてのプロセスチューブが縦長に形成され
    、前記プロセスチューブ内部の処理空間に処理流体を供
    給する供給管が連設されてなる処理装置であって、プロ
    セスチューブ内部に供給された処理流体の撹拌手段を有
    することを特徴とする処理装置。 2、処理流体の撹拌手段が、プロセスチューブ内周壁面
    に沿って処理流体を供給する流体供給口であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の処理装置。 3、処理流体の撹拌手段が、プロセスチューブ内周壁面
    に沿って各々反対方向に処理流体を供給する複数の流体
    供給口であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の処理装置。 4、流体供給口側のプロセスチューブ端部が密閉構造を
    有していることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
    の処理装置。 5、プロセスチューブにおける流体供給口が上方を向い
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処
    理装置。 6、前記プロセスチューブ内部への処理流体の供給前に
    処理流体を予備加熱する予備加熱手段を備えてなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処理装置。 7、予備加熱手段が、プロセスチューブとその周囲に設
    けられたヒータとの間に配管されるよう構成された処理
    流体供給管であることを特徴とする特許請求の範囲第6
    項記載の処理装置。 8、前記処理流体供給管が複数に分岐して配管されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の処理装
    置。
JP13189085A 1985-06-19 1985-06-19 処理装置 Granted JPS61290713A (ja)

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