JPS6159722A - 横型熱処理炉 - Google Patents
横型熱処理炉Info
- Publication number
- JPS6159722A JPS6159722A JP18205384A JP18205384A JPS6159722A JP S6159722 A JPS6159722 A JP S6159722A JP 18205384 A JP18205384 A JP 18205384A JP 18205384 A JP18205384 A JP 18205384A JP S6159722 A JPS6159722 A JP S6159722A
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- JP
- Japan
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- core tube
- furnace core
- furnace
- wafers
- heat treatment
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67784—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 for conveying, e.g. between different workstations using air tracks
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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】
［産業上の利用骨’ＩＦＥ
本発明は横型熱処理炉に係り、特に半導体ウェハーの熱
処理に使用される高温加熱処理炉の構造に関する。
処理に使用される高温加熱処理炉の構造に関する。
周知のように半導体装置を製造する場合、ウェハープロ
セス（ウェハー処理工程）では繰り返し高温度の加熱処
理が行われる。それは半導体ウェハー（以下、ウェハー
と呼ぶ）の表面酸化、不純物拡散、不純物注入後のアニ
ールなどを行う処理で、処理温度は約１０００”Ｃ（９
００〜１１００℃）の高温度である。
セス（ウェハー処理工程）では繰り返し高温度の加熱処
理が行われる。それは半導体ウェハー（以下、ウェハー
と呼ぶ）の表面酸化、不純物拡散、不純物注入後のアニ
ールなどを行う処理で、処理温度は約１０００”Ｃ（９
００〜１１００℃）の高温度である。
他方、半導体装置の急激な進歩と共に、量産性の追及か
らウェハーも大口径化して、直径５インチ、６インチ、
更には８インチのものが取り扱われている。また、バッ
チ処理が不可避な拡散処理ではｌ処理当りのウェハ一枚
数も２００枚程度と、大変量産化してきた。
らウェハーも大口径化して、直径５インチ、６インチ、
更には８インチのものが取り扱われている。また、バッ
チ処理が不可避な拡散処理ではｌ処理当りのウェハ一枚
数も２００枚程度と、大変量産化してきた。
従って、熱処理炉も量産化に適応して、低コストで処理
され、且つ汚染（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ）に対
して十分に留意した、ゴミを発生しないローディング方
式の構造が要求されている。
され、且つ汚染（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ）に対
して十分に留意した、ゴミを発生しないローディング方
式の構造が要求されている。
［従来の技術］
第２図（ａ）、 （ｂｌおよび（Ｃ）は従来の横型熱処
理炉の断面構造を例示しており、同図はローディング方
式別に分類したものである。
理炉の断面構造を例示しており、同図はローディング方
式別に分類したものである。
今、これらを、例えば酸化処理に使用する熱処理炉とす
ると、酸化処理は石英製の炉芯管（反応管）１内に、ウ
ェハー（被処理体）２を収容した石英容器（石英ボート
）３を送入し、ウェット酸素ガスを流入して炉芯管の周
囲から加熱体４で加° 熱し、管内の温度を約１１００
℃にして１〜２時間保持する。且つ、炉芯管１は一端の
み開口とし、他端からガスを流入させる一方閉管型で、
同一方向からウェハーが送入・送出（イン・アウト）さ
れる構造である。
ると、酸化処理は石英製の炉芯管（反応管）１内に、ウ
ェハー（被処理体）２を収容した石英容器（石英ボート
）３を送入し、ウェット酸素ガスを流入して炉芯管の周
囲から加熱体４で加° 熱し、管内の温度を約１１００
℃にして１〜２時間保持する。且つ、炉芯管１は一端の
み開口とし、他端からガスを流入させる一方閉管型で、
同一方向からウェハーが送入・送出（イン・アウト）さ
れる構造である。
これらのうち、第２図（ａ）は非接触型のローディング
方式で、ウェハー２を収容した石英容器３をフォーク５
を用いて送入し、炉芯管１の中央部に石英容器３を載置
して、フォークを管外に引き出した後、熱処理が行なわ
れる。これはソフトローディング方式として知られ□て
いるものである。
方式で、ウェハー２を収容した石英容器３をフォーク５
を用いて送入し、炉芯管１の中央部に石英容器３を載置
して、フォークを管外に引き出した後、熱処理が行なわ
れる。これはソフトローディング方式として知られ□て
いるものである。
また、第２図（ｂ）は同じく非接触型のローディング方
式で、これはレバー６によって炉芯管１の中央部に、ウ
ェハー２を収容した石英容器３を送入し、レバー６をそ
のままとした状態で熱処理が行なわれる方式で、カンチ
レバ一方式と称されている。
式で、これはレバー６によって炉芯管１の中央部に、ウ
ェハー２を収容した石英容器３を送入し、レバー６をそ
のままとした状態で熱処理が行なわれる方式で、カンチ
レバ一方式と称されている。
また、第２図（Ｃ１はコロ付きステージ方式と呼ばれ、
コロの付いたパドル７の上に、ウェハー２を収容した石
英容器３を載置し、コロを炉芯管の内壁面で回転させな
がら送入、し、そのままの状態で熱処理を行なうもので
、従って、これは接触型ローディング方式である。
コロの付いたパドル７の上に、ウェハー２を収容した石
英容器３を載置し、コロを炉芯管の内壁面で回転させな
がら送入、し、そのままの状態で熱処理を行なうもので
、従って、これは接触型ローディング方式である。
［発明が解決しようとする問題点」
さて、これらの従来方式において、第２図（Ｃ１に示す
方式はコロを炉芯管に接触させる接触方式であるから、
コロの接触によってゴミが発生し易く、その点から余り
好ましくない構造である。
方式はコロを炉芯管に接触させる接触方式であるから、
コロの接触によってゴミが発生し易く、その点から余り
好ましくない構造である。
他方、第２図（ａ）、 （ｂ）は石英容器３を保持した
フォーク５やレバー６が、炉芯管の管壁と接触しない非
接触型ローディング方式であるから、ゴミの発生がなく
、汚染が少ない構造である。しかし、上記したようにウ
ェハーが大口径化して、処理枚数が増えると、フォーク
５やレバー６を片方だけで保持する方式であるから、フ
ォーク５やレバー６が折れ易く、その強度に限界がある
。そのため、ウェハーが大型化する場合、フォーク５や
レバー６を太くしなければならない。
フォーク５やレバー６が、炉芯管の管壁と接触しない非
接触型ローディング方式であるから、ゴミの発生がなく
、汚染が少ない構造である。しかし、上記したようにウ
ェハーが大口径化して、処理枚数が増えると、フォーク
５やレバー６を片方だけで保持する方式であるから、フ
ォーク５やレバー６が折れ易く、その強度に限界がある
。そのため、ウェハーが大型化する場合、フォーク５や
レバー６を太くしなければならない。
しかし、そのように、フォーク５やレバー６を太（すれ
ば、炉芯管１も同様に太（しなければウェハーの出入が
困難になり、全体として断面形状で、ウェハーの直径：
炉芯管１の直径の比が小さくなる。言い換えれば、ウェ
ハーに対して炉芯管内の周囲に、大きな間隙ができる。
ば、炉芯管１も同様に太（しなければウェハーの出入が
困難になり、全体として断面形状で、ウェハーの直径：
炉芯管１の直径の比が小さくなる。言い換えれば、ウェ
ハーに対して炉芯管内の周囲に、大きな間隙ができる。
そうすると、流入ガスの流量を増加させなけれ′ば、ウ
ェハー面での特性バラツキ（酸化処理では酸化膜の膜厚
）が増加する。それは、同一流量で、その隙間が大きく
なると、ガス流速が遅くなって、ウェハー面へのガスの
到達速度が遅くなり、バラツキが増加するからである。
ェハー面での特性バラツキ（酸化処理では酸化膜の膜厚
）が増加する。それは、同一流量で、その隙間が大きく
なると、ガス流速が遅くなって、ウェハー面へのガスの
到達速度が遅くなり、バラツキが増加するからである。
これに対処するためには、流入ガス量の増大しかなく、
そうすれば高温度に維持するための加熱エネルギーの増
澄が必要で、このようにして熱処理装置が大型化し、処
理コストの増大を招く欠点が生じる。
そうすれば高温度に維持するための加熱エネルギーの増
澄が必要で、このようにして熱処理装置が大型化し、処
理コストの増大を招く欠点が生じる。
本発明は、これらの問題点を解消させて、低コストで熱
処理せしめ、且つ、品質の良い処理ウェハーが得られる
構造の横型加熱処理炉を提案するものである。
処理せしめ、且つ、品質の良い処理ウェハーが得られる
構造の横型加熱処理炉を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その問題は、炉芯管の両端から突出したローディング・
バーが、前記炉芯管外の両側で支持され、該ローディン
グ・バー上に被処理体が載置されて、熱処理が行なわれ
、且つ、被処理体が上記炉芯管の一端から送入して処理
され、他端から送出されるようにした構造を有する横型
熱処理炉によって達成される。
バーが、前記炉芯管外の両側で支持され、該ローディン
グ・バー上に被処理体が載置されて、熱処理が行なわれ
、且つ、被処理体が上記炉芯管の一端から送入して処理
され、他端から送出されるようにした構造を有する横型
熱処理炉によって達成される。
［作用］
部ち、炉芯管の両側に、ローディング・ノく−を突き抜
いて、炉芯管外の位置でローディング・７１′−を保持
しておく。そして、ローディング・ツマ−の上に石英容
器を載せる。かくして、被処理体の石英容器を、炉芯管
の一端から送入し、他端から送出するようにして熱処理
する。そうすると、全ウェハーの処理温度・時間も均一
化され、フェノ１−品質が一定化し易くなる。
いて、炉芯管外の位置でローディング・７１′−を保持
しておく。そして、ローディング・ツマ−の上に石英容
器を載せる。かくして、被処理体の石英容器を、炉芯管
の一端から送入し、他端から送出するようにして熱処理
する。そうすると、全ウェハーの処理温度・時間も均一
化され、フェノ１−品質が一定化し易くなる。
［実施例］
以下９図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａ）は本発明にかかる熱処理炉の側断面図を示
し、第１図山）は同図（Ｃ１のＡＡ’断面図、即ち横断
面図を示している。
し、第１図山）は同図（Ｃ１のＡＡ’断面図、即ち横断
面図を示している。
図において、１１は炉芯管、１２はウェハー、１３は石
英容器、１４は加熱体、１５はローディング・バー。
英容器、１４は加熱体、１５はローディング・バー。
１６は炉芯管両側のキャップである。炉芯管１１の両端
から突き出して、炉芯管外の両側の支点１７で支持され
た２本のローディング・バー１５が設けられ、ローディ
ング・バー上にウェハー１２を収容した石英容器１３が
載置されて、熱処理される。
から突き出して、炉芯管外の両側の支点１７で支持され
た２本のローディング・バー１５が設けられ、ローディ
ング・バー上にウェハー１２を収容した石英容器１３が
載置されて、熱処理される。
このような構造にすると、ローディング・バー１５は両
側の２つの支点１７で支持されているから、支点での負
荷が軽減され、従来のフォーク５やレバー６に比べて、
細いバーで石英容器を支えることができる。例えば、直
径６インチのウェハーを５０枚（２ボート）支持するア
ルミナ製のローディング・バーの直径は２０〜２５ｍ位
で良い。
側の２つの支点１７で支持されているから、支点での負
荷が軽減され、従来のフォーク５やレバー６に比べて、
細いバーで石英容器を支えることができる。例えば、直
径６インチのウェハーを５０枚（２ボート）支持するア
ルミナ製のローディング・バーの直径は２０〜２５ｍ位
で良い。
そうすれば、断面形状で、ウェハーの直径と炉芯管の直
径を虚づけて、炉芯管内周囲の間隙を小さくできる。例
えば、直径６インチ（１５０ｉｎφ）のウェハーを熱処
理する際、従来の非接触型炉（第２図（ａｌ、 （ｂｌ
の例）では管径２３０１１φの炉芯管を用いていたが、
本発明による処理炉では管径１９６ｆｌφの炉芯管で処
理できる。
径を虚づけて、炉芯管内周囲の間隙を小さくできる。例
えば、直径６インチ（１５０ｉｎφ）のウェハーを熱処
理する際、従来の非接触型炉（第２図（ａｌ、 （ｂｌ
の例）では管径２３０１１φの炉芯管を用いていたが、
本発明による処理炉では管径１９６ｆｌφの炉芯管で処
理できる。
従って、流入ガス量を少なくしても流速が速く、ウェハ
ー全面へのガスの接触が均一になって、処理ウェハー面
のバラツキが減少する。そのため、本発明によれば比較
的小型の処理炉によって、大口径ウェハーの高品質な熱
処理が可能になる。
ー全面へのガスの接触が均一になって、処理ウェハー面
のバラツキが減少する。そのため、本発明によれば比較
的小型の処理炉によって、大口径ウェハーの高品質な熱
処理が可能になる。
更に、本発明による熱処理炉は、ウェハー１２を収容し
た石英容器１３を炉芯管１１の一方の端から送入して熱
処理し、他端から送出することができる。
た石英容器１３を炉芯管１１の一方の端から送入して熱
処理し、他端から送出することができる。
そうすれば、熱処理がすべてのウェハーに均一化される
。即ち、従来の一方閉管の炉芯管では、送出入時に、石
英容器１３の先端のウェハーと後端のウェハーとでは時
間が若干具なり、先端のウェハーの方が高温に曝される
時間が長くなるが、本発明にかかる処理炉では、一端か
ら送入して、他端から送出することができ、そうすれば
、すべてのウェハーの処理時間が均一になる。
。即ち、従来の一方閉管の炉芯管では、送出入時に、石
英容器１３の先端のウェハーと後端のウェハーとでは時
間が若干具なり、先端のウェハーの方が高温に曝される
時間が長くなるが、本発明にかかる処理炉では、一端か
ら送入して、他端から送出することができ、そうすれば
、すべてのウェハーの処理時間が均一になる。
尚、ウェハー１２を収容した石英容器１３の送出式は、
ローディング・バー１５と共に石英容器を移動させる方
式でもよいし、又、ローディング・バーを固定して、石
英容器のみ移動させる方式としても良い。第１１ｆｆｌ
（Ｃ１は石英容器工３を送入する状態の側断面図を示し
、第１図（ｄ）は送出する状態の側断面を示している。
ローディング・バー１５と共に石英容器を移動させる方
式でもよいし、又、ローディング・バーを固定して、石
英容器のみ移動させる方式としても良い。第１１ｆｆｌ
（Ｃ１は石英容器工３を送入する状態の側断面図を示し
、第１図（ｄ）は送出する状態の側断面を示している。
［発明の効果コ
以上の説明から明らかなように、本発明にょる熱処理炉
はコンパクトな構造で大口径ウェハーが処理でき、而も
、処理ウェハーの品質が一定化°し易い構造である。従
って、本発明は■ｃなど、半導体装置の高品質化と低コ
スト化に顕著な効果があるものである。
はコンパクトな構造で大口径ウェハーが処理でき、而も
、処理ウェハーの品質が一定化°し易い構造である。従
って、本発明は■ｃなど、半導体装置の高品質化と低コ
スト化に顕著な効果があるものである。
第１図（ａ）、 （ｂｌは本発明にかがる熱処理炉の側
断面と横断面とを示す図、 第１図（Ｃ）、 ｔｄ）はその熱処理炉における石英容
器の送出入状態を示す図、 第２図（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は従来の３方式の
熱処理装置の側断面を示す図である。 図において、 ■、１１は炉芯管、 ２，１２はウェハー、３．１
３は石英容器、 ４．１４は加熱体、１５は本発明に
がかるローディング・バー、１６はキャップ、
１７は支点 を示している。 第 １ 図 第２１！１
断面と横断面とを示す図、 第１図（Ｃ）、 ｔｄ）はその熱処理炉における石英容
器の送出入状態を示す図、 第２図（ａ）、 （ｂ）および（Ｃ）は従来の３方式の
熱処理装置の側断面を示す図である。 図において、 ■、１１は炉芯管、 ２，１２はウェハー、３．１
３は石英容器、 ４．１４は加熱体、１５は本発明に
がかるローディング・バー、１６はキャップ、
１７は支点 を示している。 第 １ 図 第２１！１
Claims (1)
- 炉芯管の両端から突出したローディング・バーが、前記
炉芯管外の両側で支持され、該ローディング・バー上に
被処理体が載置されて、熱処理が行なわれ、且つ、被処
理体が上記炉芯管の一端から送入されて処理され、他端
から送出されるようにした構造を有することを特徴とす
る横型熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18205384A JPS6159722A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 横型熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18205384A JPS6159722A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 横型熱処理炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159722A true JPS6159722A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16111513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18205384A Pending JPS6159722A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 横型熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159722A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| EP2579298A4 (en) * | 2010-06-04 | 2017-03-15 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat-treatment furnace |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18205384A patent/JPS6159722A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5003709A (en) * | 1988-03-31 | 1991-04-02 | Rikio Co., Ltd. | Prick-preventing shoe |
| EP2579298A4 (en) * | 2010-06-04 | 2017-03-15 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat-treatment furnace |
| US9799535B2 (en) | 2010-06-04 | 2017-10-24 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat-treatment furnace |
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