JPS6372112A

JPS6372112A - 熱処理装置

Info

Publication number: JPS6372112A
Application number: JP61215790A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Sakai; 昭彦酒井; Kazuo Honma; 本間　和男; Shigeki Hirasawa; 茂樹平沢; Tetsuya Takagaki; 哲也高垣; Hiroshi Maejima; 前島　央; Takuji Torii; 鳥居　卓爾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-01

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〕本発明は半導体ウェハ等を熱処理雰囲気に挿入。

保持、取出しを行う熱処理装置に係り、特に半導体ウニ
八表面に不純物物質を半導体ウェハの深さ方向に拡散さ
せる連続熱処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体ウェハへの不純物の拡散は１例えば特公昭
６０−３８０１８号公報に示す電気炉を操作して、石英
反応管内を一定温度に保持した状態にし。

この均熱雰囲気中に、半導体ウェハを数１０枚から数１
００枚積載した石英ボートを挿入し、必要時間だけ反応
管内で、ある一定の種類のガス雰囲気中にさらした後に
、半導体ウェハを取り出す方法を用いている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の方法では、半導体ウェハを載せた石英
ボートは、ある程度の長さを有しており。

また、挿入と取出しが同じ場所から行われるため、石英
ボート上の両端の半導体ウェハの熱履歴が異なり、特性
バラツキの原因となる。

また、従来の処理方法において効率的な処理を行うには
、半導体ウニハを数１０枚から数１００枚集める必要が
あり、少数の処理を連続的に処理出来にくい難点がある
。

従って、本発明の目的は、半導体ウェハ等の熱履歴を等
しくすることによって均一加熱を図り、処理特性のバラ
ツキを最小におさえ、歩留りの向上を図るとともに、連
続処理化により生産性の向上、少数処理化を図ることが
できる熱処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記の目的は熱処理雰囲気中に連続的に半導体
ウェハを挿入しながら、熱処理を行わせるものであり、
下記のような構成により達成される。すなわち、熱処理
装置の前後から熱処理雰囲気中に半導体ウェハを１枚ず
つ挿入、取出しできる機構を有する。また、熱処理雰囲
気中で半導体ウェハを移送する役割をもつ搬送装置を備
える。

さらに熱処理雰囲気中には半導体ウェハを保管するため
の棚が配設されており、この棚は半導体ウェハの挿入、
取出しを行う位置より、ある程度の高さをもったところ
に保管可能な構造となっている。また、この棚には１枚
おきにダミーの半導体ウェハが保管されている。

〔作用〕

熱処理雰囲気中において、半導体ウェハの挿入。

取出しを行う位置より上方で熱処理を行う構造となって
いるため、大気侵入の影響を低減でき、また、棚には１
枚おきにダミーの半導体ウェハが保管さ九ているため、
棚に積層された半導体ウェハ間での熱処理のバラツキが
少なくなり、半導体ウェハの均一加熱が行える。このた
め、処理特性のバラツキを最小におさえ、歩留りの向上
を図ることができる。

また、連続処理できることで１作業性が向上するととも
に少数枚数処理が可能となる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の装置の一実施例を示すもので。

この図において、熱処理装置は細長い挿入口１５を設け
た円筒形状の反応管１を有している。この反応管１は石
英管からなるとともに、その外周部にはＳｉＣからなる
均熱管２を有しており、均熱管２の外周部には断熱材か
らなるカバー３に被われたヒータ（電気炉）４が配設さ
れている。このため、反応管１の内部の処理室５はヒー
タ４によって加熱制御される。

一方１反応管１内には耐熱性を有し、かつ熱や電場に対
して不活性な材料、例えば石英ガラスからなる棚６と搬
送装置７とが配設されている。前記棚６は被処理物であ
るウェハ８の保管に用いるものであり、ウェハ９の挿入
、取出しを行う位置より、ある程度高いところのみウェ
ハ８を保管できる構造となっている。また、前記棚６に
は１枚おきにダミーとなる半導体ウェハ１４が積層状態
で保管されている。搬送装置７は搬送用動作軸７Ａとそ
の先端に設けたウェハ受台７Ｂと動作軸７Ａを回動およ
び直動させるモータ等の駆動源１０とを備え、ウェハ９
の移送は搬送用動作軸７Ａへ挿入されたウェハ９が、搬
送用動作＠７Ａの一端側に設けられるモータ等の駆動源
１０によって回動、直動して、棚６に保管され、ウェハ
は熱処理される。

次に、上述した本発明の装置の一実施例の動作について
説明する。

水平移動台１１に乗せられた１枚のウェハは、モータ等
の駆動源１２により水平移動台１１が前進するとともに
、シャッター１３が開き、水平移動台１１は挿入口１５
を通り反応管１内に送り込まれる０反応管内１に挿入さ
れたウェハ９は搬送用動作軸７Ａが上方へ移動すること
により、ウェハ９は搬送用動作軸７Ａ先端のウェハ受台
７Ｂに移し変えられる。これとともに水平移動台１１が
後退し、シャッタ１３が閉められる。搬送用動作軸７Ａ
は所定位置まで上方に移動し、棚６の保管位置まで回動
してから、搬送用動作軸７Ａを微小に下方に移動させる
ことにより、ウェハ９は棚６に保管され、熱処理される
。そして、搬送用動作軸７Ａは回動し、下方に移動して
１次のウェハ９が挿入されるまで待機する。一方、熱処
理されたウェハ８は同様の動作で取り出される。

また、搬送用動作軸７Ａの移送速度は前記駆動源１ｏの
制御により自由に設定できる。従って、前記ヒータ４と
の同時制御によって、熱処理条件は自由に設定できる。

また、前記機６は１つとは限らず、複数個でもかまねな
い。

さらに、図示はしないが、処理室５内には反応ガス等が
送り込まれて必要な処理雰囲気が形成されウェハ８は拡
散等の熱処理が行われる。

このような実施例によれば、ウェハ９が１枚ずつ処理室
５へ挿入、取出される連続処理としたこと、ウェハ８の
熱処理を熱処理雰囲気中の上方のみで行うこと、また、
熱処理されるウェハ８の上下面にダミーウェハ１４を設
置したことによって熱処理が均一となり、拡散精度が向
上する。

また、ウェハ９と搬送用動作軸７かつ棚６との接触面積
は小さいこと、さらにウェハ８は棚６に保管されたら静
止しているため、チッピングすることは少なく、ウェハ
８の塵埃による汚染はなく、特性不良９歩留の低下は生
じなくなる。

第２図は本発明の熱処理装置の他の実施例を示すもので
、この図において第１図と同符号のものは同一部分を示
す、この実施例は細長い挿入口１５ａ、１５ｂを２ケ所
設けて、半導体ウェハ９を一方から搬入し、他方から搬
出する構造としたものである。

このように構成したことにより、生産性が向上するとと
もに、少数処理も可能となる。また、前後工程との一連
の連続化が可能となるとともに、ウェハ面内の熱履歴が
均一になる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、被処理物を汚染させる
ことなく均一に熱処理することができるため１品質の向
上および歩留りを向上させることができる。また、被処
理物は処理室を連続的に１枚ずつ通過する構造となるこ
とから、バッチ方式と違って作業性が向上するとともに
、少数枚数処理も可能となるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の熱処理装置の各実施
例を示す縦断正面図である。１・・・反応管、２・・・均熱管、４・・・ヒータ、５
・・・処理室、６・・・棚、７・・・搬送装置、７Ａ・
・・搬送用動作軸、７Ｂ・・・ウェハ受台、８，９・・
・半導体ウェハ、１１・・・水平移動台、１３・・・シ
ャッタ、１４・・・ダミーウェハ囚７・・・瓶送戟団７八−・判３石１里重ｉ佳牽＄ Δ・・タミーウエハ

Claims

【特許請求の範囲】１、円筒形状をした反応管と、この反応管の外周に取り
つけた均熱管と前記反応管内を加熱制御する円筒形状あ
るいはドーナツ形状をしたヒータと、ヒータの側面に設
けた挿入口とを備える半導体ウェハ等の熱処理装置にお
いて、前記反応管内に、半導体ウェハ等を搬送する装置
と、半導体ウェハを保管する１つ以上の棚とを設けたこ
とを特徴とする熱処理装置。２、前記棚は半導体ウェハ等が挿入口よりある程度上方
に積層状態に配列される構造となつていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。