JPS638299A - 板状ウエハの熱処理装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はシリコーンウェハ等板状ウェハの熱処理装置
に関する。

（従来の技術） シリコーンウェハに不純物を拡散させるための従来の熱
処理装置としては、例えば第２図に示すようなものがあ
る。

これは、入口にカバー１を備えた円筒状の炉本体２内に
、平板状のシリコーンウェハ３を炉入口方向に対し直交
する方向に多数並列支持したウェハ支持具（ボート）を
挿入し、ガスコントローラ４により不純物ガスを供給す
ることにより、又、温度コントローラ５により炉内温度
を一定とすることにより、前記ウェハ３に不純物を拡散
させるようにしたものである。

図示のように、前記カバー１の開閉はカバー開閉償構６
により行われ、又、温度の供給は、炉の回りに巻回され
た電熱線７に電源８から直流電源を与えることで行われ
ており、その制御は炉内に設けた温度センサ８の帰還を
得て行われているところである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来よりの板状ウェハの熱処
理装置にあっては、次の如き問題点がある。

■　ボートを円筒状の炉内に挿入する場合、ウェハ基板
の表面を炉入口方向に対して直交させるため、炉内に多
くのほこりや水蒸気を含めた空気を供給する形となり、
炉内汚染の問題を生じている。

■　ウェハへの熱供給方式が対流式であるがため、緻密
に配設された基板隙間に均一な対流を起こすことが難か
しく、又、仮に均一な対流を起こさせたとしても、対流
にはウェハ通過の際に温度変化が生ずるので、全ウェハ
を均一温度に保持するのが難かしい。

そこで、この発明は、上記問題点を改善し、炉内を汚染
せず、又ウェハを均一に加熱することができる板状ウェ
ハの熱処理装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を改善するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明では、板状ウェハを
支持するウェハ支持具と、該支持具に支持されたウェハ
を面が平行となる方向から受け入れて前記ウェハの両側
面に略等間隔の距離から熱輻射を与える熱輻射板と、前
記支持具に支持されたウェハ及び前記熱輻射板を含めた
空間を密閉する炉本体と、前記熱輻射板の温度を略均一
に保持する温度制御手段と、前記炉本体内の空間に所定
の不純物ガスを供給するガス制御手段と、を備えて構成
した。

（作用） 上記構成に係る板状ウェハの熱処理装置では、ウェハの
炉内への挿入方向とウェハ平面とが平行となるので、ウ
ェハ挿入時、炉内に汚染空気を導くことがない。

又、ウェハは、その両面に略等間隔に配設された熱輻射
板から熱輻射を受けるので、ウェハの均一加熱が可能と
なる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す板状ウェハの熱処理
装置の斜視図である。

図示のように、熱処理装置は、前面を開口した角状の炉
本体１０を有している。

炉本体１０の側面には熱板１１が装着され、この熱板１
１の表面には電熱線１２が略等密度に優りめぐらされて
いる。

前記炉本体１０の上面には不純物ガスを供給するための
ガス供給管１３が接続され、又、下面には内部空気を吸
引づ−るためのガス排気管１４が接続されている。

前記炉本体１０の前面には、カバー回転機構１５の作動
により、炉本体１０の全面に設けられた開口部を密閉可
能のカバー１６が設けられている。

前記ガス供給管１３及びｌｉη記ガス排気管１４におけ
るガスの給排気はガスコントローラ１７によって制御さ
れるものである。

前記電熱線１２にはサイリスタ駆動される直流電源１８
が接続され、該電源１８は炉内に配設された４度センサ
８と接続される温度コントローラ１９により炉内温度が
所定温度になるよう制御されるようになっている。

又、前記炉本体１０内にはガス濃度を検出するガスセン
サ２０が設けられ、このセンサ２０には該センサ２０が
検出した温度を監視するためのモニタ２１と接続され、
モニタ２１には品質管理のための記録装置２２が接続さ
れている。

一方、前記炉本体１０の前方にはボート２３を炉内に挿
入し、又炉から引き出すためのアクチュエータ２４が装
備されている。

ボート２３には、該ボート２３を炉本体１０に挿入した
状態で、ウェハ３を面を挿入方向に合わせて、ウェハ３
を前記炉本体１０の両側面１０ａ。

１０ｂの中間位置に支持する溝２３ａが切っである。

次に以上の構成に係る熱処理装置についてその作用を説
明する。

まず、ボート２３にウェハ３を支持しない状態で、又、
カバー１６を閉じた状態で直流電源１８のサイリスタが
駆動されると、電熱線１２に直流電流が流され、電熱線
１２は温度上界し、炉本体１０の温度が上昇する。

すると、炉本体１０の両側面１０ａ、１０ｂは、その温
度上昇に基いて炉内に熱輻射を行い、温度センサ８が所
定温度を検出するまで炉内温度を上昇させる。炉内温度
は温度センサ８と温度コントローラ１つによって一点温
度となるよう制御される。

ここに、炉本体１０の側面１０ａ、１０ｂは実質的に熱
輻射板として作用することになる。

さて、炉内温度が均一になると、カバー１６が開かれ、
ボート２３が引き出され、支持具２３に、例えば直径６
インチのウェハ３が装着される。

しかる後、アクチュエータ２３が作動され、ボート２３
が再度炉内に挿入されると、ウェハ３は、図示の如く炉
本体の側面ｉＱａ、１０ｂの中間に位置される。

そこで、カバー回転機構１５が作動されカバー１６が閉
じられると、ガスコントローラ１７が作動し、ガス排気
管１４がら空気が吸引され、次いでガス供給管１３から
不純物ガスが供給される。

そこで、温度コントローラ１９は、前記温度センサ８の
検出温度を一定とするよう電源１７を制御し、所定時間
の数百により、ウェハ３に不純物が拡散される。

炉内のガスはガスセンサ２０に検出され、検出値はモニ
タ２１によって監視され、検出値は記録装置に経時的に
記録される。

以上の作用により、ウェハ３は、挿入時、炉内にほこり
や水分等を巻き込むことがなく、炉内を常時清潔に保つ
こてができる。

又、ウェハ３は加熱時に、その両側面側から均一な輻射
熱を受けるので、より迅速に、より均一に加熱され、一
定温度を保持することができる。

以上により、本実施例に係る板状ウェハの熱処理装置で
は、ウェハ３を均一に加熱することができ、しかも炉内
を汚染することがなく、品質良好なウェハを製造するこ
とができる。

なお、本例においてはボート２４に乗せるウェハ３の重
量は軽いので、ボート３は大きく歪むようなことがない
。

以上の実施例では、単一のウェハを１台の熱処理装置で
処理する例を示したが、量産性を向上させるため、溝２
３ａ上に縦方向に複数のウェハを支持しても良く、又、
熱処理装置を複数台並設するようにしても良い。

又、熱処理装置を複数台並設する場合、単なる並設に止
まらず、炉本体１０の側面１０ａ、１０ｂの重合する部
分については一方側の側面を取り除くことができる。

又、上記実施例では、熱輻射板の加熱手段として電源線
を用いたが、加熱手段はこれに限定されるものでない。

なお、この発明は前）蚤の実施例に限定されるものでな
く、適宜の設計的変更を行なうことにより各種態様で実
施し得るものである。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明に係る板状ウェハの熱処理装置に
よれば、炉内を汚染せず、又、ウェハを均一に加熱する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る板状ウェハの熱処理
装置の斜視図である。第２図は従来の熱処理装置の説明
図である。 ３・・・ウェハ １０・・・炉本体 １０ａ、１０ｂ・・・熱輻射板（炉本体の側面）２３・
・・ボート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状ウェハを支持するウェハ支持具と、該支持具に支持
   されたウェハをその面が平行となる方向から受け入れて
   前記ウェハの両側面に略等間隔の距離から熱輻射を与え
   る熱輻射板と、前記支持具に支持されたウェハ及び前記
   熱輻射板を含めた空間を密閉する炉本体と、前記熱輻射
   板の温度を略均一に保持する温度制御手段と、前記炉本
   体内の空間に所定の不純物ガスを供給するガス制御手段
   と、を備えて構成される板状ウェハの熱処理装置。