JPS62221110A

JPS62221110A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPS62221110A
Application number: JP6404186A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Takagaki; 哲也高垣; Takashi Aoyanagi; 隆青柳; Toshiyuki Uchino; 内野　敏幸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1987-09-29

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、熱処理装置に適用して特に有効な技術に関す
るもので、たとえば、半導体装置の製造に用いられる拡
散装置に利用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

熱処理装置の一例である拡散装置については、たとえば
株式会社工業調査会、昭和５９年１１月２０日発行「電
子材料別冊１９８５年版、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイ
ドブックＪ、Ｐ５７〜Ｐ６１がある。ここには、拡散炉
の重要な制御パラメータの一つとして温度コントロール
、特にコンピューター制御によるＤＤＣ方式による温度
コントロールの例が説明されている。

本発明者は、炉体内の温度条件のばらつき防止について
検討した。以下は、本発明者によって検討された技術で
あり、その概要は次の通りである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

炉体内の温度制御を上記ＤＤＣ方式等による自動制御を
行い、炉体内の温度条件のばらつきをある程度防止でき
たとしても以下の問題がなお存在することが本発明者に
よって明らかにされた。

すなわち、被処理物であるウェハはフォーク等の治具に
よって支持された状態で、炉体内の所定位置にｉ置され
るが、この場合には常温状態のフオークが高温の炉体内
に挿入されることとなる。

このため、前記均熱領域の端部が一時的に温度低下を来
たし、しかも所定温度に回復するまでに時間を要するこ
とになる。このことから、処理の効率が悪く、被処理物
の処理特性も不安定となることが本発明者によって明ら
かにされた。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は、被処理物の炉体内への搬入時に炉体内の温
度低下を生じるのを防止し、炉体内部が常に安定した処
理条件を得ることのできる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
。

〔問題点を解決するための手段〕

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、炉体内部に挿入される治具に加熱手段を設け
た熱処理装置構造とするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、炉体内に挿入される治具部分が
加熱されているため、被処理物の炉体内への搬入時に治
具による炉体内部の温度低下を生じるのを防止でき、炉
体内部において常に安定した処理条件を得ることができ
る。

〔実施例１〕第１図は、本発明の一実施例である熱処理装置を示す概
略図である。

本実施例１の熱処理装置１は、たとえば被処理物として
のウェハ３の表面の所定部位に不純物の拡散を行うもの
である。

熱処理装置１は、たとえば石英ガラスによってほぼ円筒
形状に形成され、横長に載置された炉体５を有しており
、この炉体５は該炉体の外側面を囲み込むようにして取
付けられたヒータ７を有している。このヒータ７により
炉体内部すなわち処理空間９が加熱される構造となって
いる。

前記炉体５の一端側は弯曲状の絞り部１１を形成してお
り、該絞り部１１の先端には流体供給口１３が開設され
ている。すなわち、該流体供給口１３より供給された流
体１５により、処理空間９が所定の流体雰囲気で満たさ
れるようになっている。

一方、炉体５の他端側には炉口１７が開設されており、
被処理物であるウェハ３を処理空間９内に出し入れでき
るようになっている。この炉口１７には、治具であるフ
ォーク１９と一体になって移動するキャップ２１が取付
けられており、処理空間９内の所定位置にフォーク１９
とともにウェハ３が位置された状態で該キャップ２１に
より炉口１７が閉塞される構造となっている。

フォーク１９は、たとえば石英ガラス等の透明体で形成
されたフォーク本体１９ａを有しており、このフォーク
１９ａから処理空間９方向に延設されるフォーク先端側
は実質的にウェハ保持部１９ｂを形成している。フォー
ク本体１９ａの内部は中空構造となっており、この内部
には所定間隔を維持して赤外線ランプ２３および発熱体
２５が取付けられている。赤外線ランプ２３はフォーク
先端方向に取付けられた発熱体２５に対して光が照射さ
れるように取付けられている。前記赤外線ランプ２３の
照射方向に取付けられている発熱体２５はたとえばシリ
コン（Ｓ　ｉ）あるいはシリコンカーバイド（Ｓ　ｉ　
Ｃ）を円柱形状に加工したものであり、赤外線ランプ２
３の照射光を吸収して発熱する作用を有している。なお
、前記発熱体２５はたとえば黒体に近似した光吸収率を
有するものであれば、カーボン等の他の材質でもよい。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、炉口１７が開かれてフォーク１９のウェハ保持部
Ｌ９ｂに立設状態で支持された複数枚のウェハ３が処理
空間９内に位置されると、ヒータ７によって処理空間９
が所定の温度条件になるまで加熱され、処理が開始され
る。

ここでの処理は、たとえばウェハ３の表面の所定部分に
不純物を拡散する拡散工程である。

上記熱処理を所定時間行った後、フォーク１９が炉体５
内から引き抜かれるように移動してウェハ３が外部に取
り出される。

次に、処理済のウェハ３がウェハ保持部１９ｂから降ろ
されて、該保持部１９ｂに新たなウエノ１３が載置され
て、再度炉体５内に挿入される。この炉体外での作業の
間、フォーク１９は内蔵された赤外線ランプ２３および
発熱体２５により加熱された状態となっている。したが
って、所定の温度条件を維持している処理空間９内に再
度フォーク１９を挿入した場合にも、処理空間９内、特
に炉口付近の温度低下を来すことはなく、フォーク１９
の挿入後、所定の均熱領域への回復を迅速に行うことが
できる。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、フォーク本体１９ａ内に赤外線ランプ２３及び
発熱体２５を内蔵することにより、フォーク自体を所定
の温度に維持することができるため、フォーク１９の炉
体５内への挿入時に炉口１７の付近での温度低下による
温度条件のばらつきを防止でき、炉体内部で常に安定し
た温度条件を得ることができる。

（２）、前記（１１により、炉体内部で安定した温度条
件を得ることができるため、処理特性を均一化すること
が可能となり、ウェハの歩留りを向上させることができ
る。

〔実施例２〕第２図は、本発明の他の実施例である拡散装置のフォー
クを示す概略図である。

本実施例２のフォーク２９は実施例１で説明したフォー
ク１９とほぼ同様の形状を有するものであるが、加熱機
構が異なるものである。

すなわち、本実施例２のフォーク２９はフォーク本体２
９ａの内部に加熱手段としてコイルヒータ３３を有して
おり、このコイルヒータ３３はたとえば石英繊維等（図
示せず）によりフォーク２９の内部に固定された状態と
なっている。また、このコイルヒータ３３の近傍には発
熱体２５が取付けられている。このコイルヒータ３３へ
の通電により発熱体２５がフォーク２９を加熱状態にす
る。

このように、フォーク２９を加熱状態に維持することが
できるため、フォーク２９を炉体内の処理空間９に挿入
した際に、実施例１と同様に、炉口付近での内部温度の
低下を防止することができる。

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、実施例では横
型拡散炉について説明したが、縦型のものであってもよ
い。

また、加熱手段については、発熱体の発熱作用によりフ
ォークを加熱する場合について説明したが、赤外線ラン
プあるいはコイルヒータによりフォーク本体を直接加熱
する構造であってもよい。

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
、たとえば酸化装置あるいはＣＶＤ装置装置等熱処理装
置に適用できる。

（発明の効果）本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、内部に被処理物の位置される炉体を有し、前
記炉体内の被処理物を支持する治具内に加熱手段を臂す
る熱処理装置構造とすることにより、炉体内に挿入され
る治具部分を加熱状態にできるため、被処理物の炉体内
への搬入時に、治具による炉体内部の温度低下を生じる
のを防止でき、炉体内部において常に安定した処理条件
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である拡散装置を示す概略図
、第２図は本発明の他の実施例である拡散装置のフォーク
を示す概略図である。１・・・熱処理装置、３・・・ウェハ、５・・・炉体、
７・・・ヒータ、９・・・処理空間、ｌｌ・・・絞り部
、１３・・・流体供給口、１５・・・流体、１７・・・
炉口、１９・・・フォーク、。１９ａ・・・フォーク本体、１９ｂ・・・ウエハ保持部
、２１・・・キャンプ、２３・・・赤外線ランプ、２５
・・・発熱体、２９・・・フォーク、２９ａ・・・フォ
ーク本体、２９ｂ・・・ウェハ保持部、３３・・・コイ
ルヒータ。第　　２　図２δ−１哩亡−１４１イづグさ

Claims

【特許請求の範囲】１、内部に被処理物の位置される炉体を有し、前記炉体
内の被処理物を支持する治具内に加熱手段を有すること
を特徴とする熱処理装置。２、前記加熱手段が赤外線ランプと、該赤外線ランプと
所定間隔で位置される発熱体とからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。３、前記熱処理装置が拡散装置であり、治具がフォーク
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱
処理装置。