A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 ^04825_ 五、發明説明（1 ) <發明背景> 本發明係關於高速熱處理裝置。 於半導體晶圓或玻璃基板等表面上，形成擴散層，矽 氧化膜或矽氮化膜時，會使用各種之熱處理裝置。例如， 在半導體裝置之製造工程中，常常使用CVD裝置，氧化 膜形成裝置，熱擴散處理裝置等。 例如在日本特開平3 — 8 2 0 1 6號公報中，記載著 關於將多數之晶圓進行整批處理之縱型熱處理裝置之技術 。使用這種裝置對晶圚進行不純物擴散處理時，要關閉縱 型熱處理爐之供給口及排氣口之閘門，將晶圓與船形容器 —起放入處理管內。其次，將處理管內以加熱器加熱至處 理溫度，然後再將處理氣體供給至處理管內，則處理氣體 對晶圓產生作用，於是不純物元素擴散至晶画之中。 最近，隨著稹體電路之高速化，高集稹化等，而漸漸 有使晶圓表W表面之擴散深度愈來愈淺之傾向。爲了控制 較淺之擴散深度，必須以短時間使晶圓上昇至一定溫度以 上（例如1 0 0 0 °C )，同時藉由強制冷卻來控制一定的 溫度傾率，即控制設定溫度（例如5 0 0 °C )之保持時間 及溫度下降時間。因此，目前都是在縱型熱處理爐的供給 口或排氣口裝設風扇，強制地將冷卻空氣導入間隙內。 但是，使用風扇強制地加以冷卻’則晶圓之溫度與加 熱器之溫度（具體地說是設於加熱器之熱電偶之溫度）的 溫度差會變大，因此要等到晶圓與加熱器成爲同溫度（ 2 5 °C )需要很長的時間（2 0分）。所以’如圖1所示 4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（C’NS ) A4規格（210X 297公釐） A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 B7___ 五、發明説明（2 ) ，在將加熱器電源關掉後的初期冷卻期間c 1 ’係使用風 扇對加熱器施予強制空氣冷卻，而將加熱器溫度Τη冷卻 至5 0 0 °C，之後的冷卻期間C 2，係不斷地對風扇反覆 地進行開、關之操作，以控制加熱器的溫度TH於 5 0 0°C左右，直到晶圓之溫度Tw降至5 0 0°C爲止。 像這樣的習知裝置，係必需要不停地對風扇進行開’關之 操作，同時，對於降溫控制也需要很多的時間，所以生產 效率很低。 而且，這種縱型熱處理爐，由於要同時處理多數之晶 圓，所以在處理管之上部，中間，下部處之晶圓之間’會 有溫度差產生，使良品率降低" 日本特開平1 一 1 8 6 6 1 6號公報所記載之熱處理 裝置，係於發熱電阻體及處理管之間，配置S i C製的均 熱構件，以防止晶圓間之加熱溫度的不平均。這種均熱構 件，係具有使處理管內之所有的晶圓之熱度相等之作用， 及防止發熱電阻或斷熱材所飛濺出之異物混入處理管內之 作用。 通常，熱處理裝置之電阻發熱體，係使用 F e C r A 1合金之加熱單元。F e C rA 1合金加熱單 元，在1 2 0 〇°C時具有2W/c m2之表面負載。但是 ’近年來，產業要求至少要有3 0°C/分（最理想的是 100°C/分（昇溫時）與60°C/分（降溫時））之昇 降溫度之高速昇降熱處理裝置，而使得表面負載很髙（ 2 0W/Cm2_)的二矽化鉬被大家所注目。 本紙张尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 5 ----------_| (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 線 經濟部中央樣準局員工消费合作杜印袈 A7 ____B7__ 五、發明説明（3 ) 但是，上述均熱構件如存在於晶圓與電阻發熱體之間 ，則在最初時晶圓之溫度上昇速度度會變小，而且由於均 熱構件之存在，使發熱電阻體來的紅外線不容易通過》 如不設置均熱構件，則電阻發熱體及其支撐構件所產 生之F e，C u，N a等之金靥離子，會透過石英壁而侵 入處理管內，使晶圓被重金屬所污沒。 <發明目的及特徵> 本發明之目的，係提供能將基板迅速且平均地昇溫及 降溫，而使生產效率及良品率提髙之高速熱處理裝置之溫 度控制方法及其裝置。 又，本發明之另一目的，係提供可防止基板遭受重金 靥污染之高速熱處理裝置。 本發明之高速熱處理裝置之溫度控制方法之特徵，係 於處理管內，對暫用基板以複數的加熱手段模擬地加熱， 然後藉由溫度檢測手段分別事先檢測把握住處理管內之各 區域的暫用基板到達目標溫度爲止之基板昇溫圖案，及加 熱手段達到目標溫度爲止之加熱昇溫圖案；將要進行處理 之基板以面對面之排列方式收容於處理管內，對基板加熱 時，藉由上述溫度檢測手段分別檢測出處理管內之各區域 之溫度；在各區域之基板溫度到達目標溫度而安定下來的 這期間，依據上述各檢測溫度及上述基板昇溫圖案及加熱 器昇溫圖案，而以控制手段控制加熱手段，迅速且平均地 將基板昇溫。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X 297公釐） -6 - 經濟部中央標準局員工消费合作杜印褽 A7 B7 五、發明説明（4 ) 如以下所示’各加熱手段被控制。 將三個溫度檢測手段分別設於處理管內之基板附近， 藉由各溫度檢測手段分別檢測出處理管內之上部’中部’ 下部之溫度。昇溫速度係以上部最慢’其次爲下部，中部 之順序。所以’提高對上部區域加熱器之供電置’則可提 高均一性。又，配合加熱單元之檢測溫度τΗ，將基板加 熱，可以使基板溫度tw迅速達到目標溫度。 更者，也可以在加熱中，藉由送風手段使處理管冷卻 〇 又，本發明之高速熱處理裝置之特徵爲：具有，有外 壁及內壁，至少有一開口，而且裝有複數個基板之縱型處 理管；及配置於上述縱型處理管之周圍的斷熱材；及設於 上述斷熱材及上述縱型處理管間之表面負載，係1 0W/ c m 2以上，對上述處理管加熱之電阻發熱體：及經由上 述開口，將上述複數片之基板搬入/搬出於縱型處理管內 之昇降機構；及對上述縱型處理管之外壁及內壁的相互間 所形成之間隙供給氣體之氣體供給手段。 所供給之氣體，最好是使用能與金靥產生反應之鹵系 氣體，氧氣，空氣等之反應性氣體。又，供給之氣體，並 不只限於反應性氣體，氮氣或氬氣體等之非反應性氣體也 可 ° <圖式說明> 1係表示說明習知之溫度控制方法之溫度圖。 本紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、ST 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7_____ 五、發明説明（5 ) 圖2係表示本發明之第1實施例之高速熱處理爐之斷 面方塊圖。 圖3係說明實施例之溫度控制方法之溫度圖。 圖4係表示本發明之第2實施例之高速熱處理爐之剖 面方塊圖。 圖5係表示在急速加熱時加熱器之溫度TH，處理室 之內部溫度Τι及晶圓溫度Tw之實測結果之圖。 圖6係表示急速加熱時加熱器之溫度TH，處理室之 內部溫度Τι及晶圓之溫度Tw之實測結果之圖。 圖7係表示本發明之第3實施例之高速熱處理爐之剖 面圖。 圖8係表示第3實施例之高速熱處理爐之處理管之剖 面圖。 圖9係表示將外部切開之加熱單元之斜視圖。 圖1 0係表示加熱單元之裝置部之部份剖面圖。 圖1 1係表示載置於環盤上之晶圓之部份剖面圖》 圖1 2係表示說明環盤上的晶圓被射入輻射熱之部份 斷面圖。 圖13係表示環盤上之晶圖及非環盤上之晶圓的溫度 分佈之溫度特性圖。 圖1 4 A係表示本發明之實施例之熱處理裝置之縱剖 面圖。 圖1 4 B係表示熱處理裝置內部之長方向的溫度分佈 之特性圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）_ 8 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) Η 1 5係表示擴大熱處理裝置之下部之部份剖面圖。 0 1 6係表示本發明之實施例之熱處理裝置之剖面圖 〇 圖1 7係表示本發明之實施例之熱處理裝置剖面方塊 圖。 _1 8係表示擴大熱處理裝置的下部之部份剖面圖》 HI 9係表示本發明之實施例之熱處理裝置部份剖面 圖9 圖2 0係表示熱處理裝置之冷卻系統之冷卻電路圖。 圖2 1係表示熱處理裝置之其他的冷卻系統之冷卻電 路圖》 <實施例> 以下，參閱圖式說明本發明之種種實施例。 如圖2所示，第1實施例之熱處理裝置，係接受縱型 晶圓承載體5 ，而同時對多數之晶圓W進行熱處理者。此 熱處理裝置，係具備有包含溫度控制器2 0之溫度控制系 統’以高速對晶圓W進行熱處理。熱處理裝置，係具備有 石英製之處理管1 ，及加熱器3a ，3b，3c ，及外殼 4 ’及承載體昇降機構6。 處理管1及外殼4之間，形成間隙2 ，間隙2的下部 連通於冷氣供給口 7，間隙2的上部連通著排氣口 8。冷 氣供給口 7，經由管路與風扇15連通，排氣口 8係經由 熱交換器2 7及管2 5與風扇1 6連通。包含有風扇1 6 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -s —線 經濟部中央標隼局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 之排氣系，更與集合排氣管2 6連通" 溫度控制裝置之加熱器，係由上部加熱器3 a ，中央 部加熱器3 b及下部加熱器3 c所構成，各部之加熱器 3a ，3b，3c係從電源22獲得電力。溫度控制裝置 之溫度檢測手段，係由設於處理管1內之內部上方熱電偶 1 8 a ，及內部中央部熱電偶1 8 b及內部下方熱電偶 18c所構成。內部熱電偶18a〜18c，係連接於溫 度控制器2 0之輸入部》又，各部之加熱器3 a〜3 c之 溫度，係利用加熱器部熱電偶1 9 a〜1 9 c來檢測出， 其檢測溫度信號被輸入至溫度控制器2 0。 此溫度控制器2 0，係內藏有未圖示之微電腦，以程 式事先將實驗所收集之各種資料記憶於記憶體2 1內，而 依據記憶資料及各部之檢測溫度，來控制電源2 2。即， 管1內的上部，中央部及下部之晶圓溫度Τιυ，ΤιΜ， T1L_及加熱器之溫度TH，會進入微電腦之C P U中。 供給口 7，係設於爐本體4的下部之8個地方，與環 狀空間2 3相連通。這些供給口 7，係連接著插入於間隙 2內之噴嘴2 4 ，使風扇1 5所供給之冷卻空氣平均地流 入間隙2內。又，排氣口8係經由閘門1 3 b及槽管2 5 ，而與設置於工場等處之排氣管2 6相連接。又，槽管 2 5係被設置於，作爲冷卻使用而將高溫之排出氣體冷卻 至室溫之熱交換器2 7，及將排出氣體順利地吸至排氣管 2 6之排氣風扇1 6之間》 反應氣體導入管9插於處理管1內。此反應氣體導入 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •^/1 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 10 ^04825 A7 B7 經濟部中央樣準局員工消费合作杜印製 五、發明説明（8 ) 管9上形成有多數的等間隔之氣體導入孔9 a。又，處理 管1內連接著排氣管1 0，藉由未圖示之連接於此排氣管 1 0之真空泵浦等之吸引手段，使處理管1內被吸成真空 9 晶圓承載體5，係介由保溫筒1 1而被載置於石英製 之蓋體1 2之上。此蓋體1 2，係形成爲堵塞處理管1之 下部開口。藉由0型油環12a ，使兩者1 ，12之連接 部份被密封成氣密狀態。 其次，說明溫度控制裝置。 首先，封閉供給口7及排氣口8之閘門13a ， 1 3b，堵塞供給口 8及排氣口 8 »然後，藉由昇降機構 6的驅動，使晶圓承載體5上昇，將晶圓承載體2 5插入 處理管1內。接著，將加熱器電源2 2打開，藉由加熱器 3 a〜3 c ，使處理管1內加熱至比預定溫度（5 0 0°C )爲高（例如1000 °C)之後，打開閘門13a ， 1 3 b ，開放供給口 7及排氣口 8 ，同時，驅動供給風扇 1 5及排氣風扇1 6 ’將外面之空氣導入間隙2內，強制 地將處理管1及晶圓W冷卻。 如圖3所示，檢測晶圓溫度Tiu，TiM，T1L，將檢 測出之溫度信號傳送至溫度控制器2 0，依據這些信號， 分別將電源2 2供給至上部加熱器3 a 、中央部加熱器 3 b、下部加熱器3 c之供電量加以控制。即，中央部之 晶圖溫度TltI最高’其次依序爲下方部之晶圚溫度丁 上方部之晶圓溫度T1U。配合上述之狀況來控制供給加熱 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0x297公釐）-11- A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 五、發明説明（9 ) 器 3 a 3 C 之 給 電 量 使 晶 圓 W 之 加 熱 溫 度 平 均 〇 1 1 如 此 > 在 使 晶 圓 的 溫 度 保 持 在 預 定 溫 度 之 狀 態 下 » 從 1 1 反 應 氣 體 導 入 管 9 將 反 rrbs 應 氣 體 供 給 至 處 理 管 1 內 I 來 進 行 1 I 請 1 I 晶 圓 表 面 之 不 純 物 的 擴 散 處 理 〇 此 擴 散 處 理 結 束 後 ， 將 電 k, Μ 1 I 讀 1 源 2 2 關 閉 > 將 例 如 氮 ( N 2〕 之清洗氣體導入處理管 L 背 1¾ 1 | 內 » 進 行 清 洗 〇 然 後 » 在 處 理 管 1 內 之 溫 度 降 至 定 溫 度 之 注 音 1 事 1 ( 2 5 °c ) 之 後 1 驅 動 昇 降 機 構 6 » 使 晶 圓 承 載 體 5 下 降 項 再 1 » 取 出 晶 圓 W > 結 束 處 理 作 業 0 填 寫 本 1 其 次 9 參 閱 圖 4 圖 6 說 明 第 2 實 施 例 0 又 t 省 略 第 頁 1 1 2 實 施 例 中 與 第 1 實 施 例 共 通 部 份 之 說 明 〇 1 1 如 圖 4 所 示 第 2 實 施 例 之 溫 度 控 制 裝 置 係 於 供 給 1 | 扇 1 5 及 溫 度 控 制 器 2 0 之 間 設 置 反 相 器 2 8 同 時 9 訂 I 也 在 排 氣 扇 1 6 與 溫 度 控 制 器 2 0 之 間 設 置 反 相 器 2 9 1 1 I 0 這 些 反 相 器 2 8 2 9 係 具 有 接 受 從 溫 度 控 制 器 2 0 1 1 來 的 指 令 然 後 對 風 扇 1 5 1 6 之 風 量 加 以 控 制 之 機 能 〇 1 此 溫 度 控 制 裝 置 係 將 藉 由 內 部 上 方 熱 電 偶 1 8 a » 線 1 內 部 中 央 熱 電 偶 1 8 b 及 內 部 下 方 熱 電 偶 1 8 C 所 檢 測 出 1 | 之 溫 度 信 號 傳 送 至 溫 度 控 制 器 2 0 〇 溫 度 控 制 器 2 0 > 係 I 依 據 所 接 受 之 信 號 來 控 制 加 熱 器 電 源 2 2 * 控 制 上 部 加 熱 1 1 | 器 2 a 9 中 央 部 加 熱 器 3 b 9 下 部 加 熱 器 3 C 之 溫 度 ♦ 同 1 1 時 控 制 反 相 器 2 8 2 9 之 頻 率 〇 即 溫 度 控 制 器 2 0 1 1 » 係 使 供 給 扇 1 5 及 排 氣 扇 1 6 之 旋 轉 數 改 變 — 邊 控 制 1 1 冷 卻 空 氣 之 供 給 量 一 邊 也 控 制 排 氣 量 〇 1 各 加 熱 器 3 a » 3 b 及 3 C 之 溫 度 » 係 分 別 藉 由 配 置 1 張 紙 本 準 標 家 國 國 中 用 適 規 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ______B7__ 五、發明説明（10 ) 於其附近之加熱器部熱電偶1 9 a ，1 9 b及1 9 c所檢 測出’其檢測信號係輸入至溫度控制器2 0。此溫度控制 器2 0 ’係內藏有連接於外部記億體2 1之微電腦（未圖 示）。外部記憶體21 ，係記憶有在實際的處理之前所作 成之上部’中央部及下部之晶圓的溫度Tw(TWh，TWni 及Twj?)及，加熱部熱電偶1 9 a〜1 9 c之檢測溫度 Τ η ( T Hh，T Hn^ THj?)及內藏熱電偶 18a 〜18c 之檢測溫度ΤΙ (ΤΙ h，Tim及ΤΙ又）。內藏之電 腦，其中之程式係被設計成將內部熱電偶1 8 c〜1 8 c 之檢測溫度Τ 1及溫度資料作比較演算，來控制加熱器電 源22。又，在上述實施例中，係將加熱手段3a〜3c 及溫度檢測手段1 8 a〜1 8 c設置成各3組，也可以將 其設成各2組或4組》 作爲事先測定晶圓溫度T w所用之暫用晶圓D W，係 準備有上部用（DWa)，中間部用（DW6)及下部用 (DWc)共計3片。資料作成用的各暫用晶圓DWa ， DWb及DWc ，係安裝有晶圓熱電偶30a ，30b及 30c。晶圓熱電偶30a ，30b ，30c之檢測溫度 Twh’ TWm&TWi，係被輸入至溫度控制器2 0。 其次，參閱圇5及圖6 ，說明控制急速加熱時間晶圓 溫度T w之情況。 如圖5所示，以前，如將多數之晶圓W，以加熱器 3a ，3b，3c加熱’使其在短時間溫度上昇，則加熱 器溫度TH，處理室之內部溫度Τ 1 ，晶圓溫度TW，係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 線 A7 B7 經濟部中央標隼局貝工消費合作杜印製 五、發明説印 (11 ) 分 別 如 圖 —· 般 變 化 〇 從 圖 可 知 加 熱 器 溫 度 Τ Η 9 從 初 期 1 1 溫 度 2 0 0 °c 至 百 栖 慑 溫 度 1 0 0 0 °c 所 須 要 的 時 間 爲 約 1 1 1 0 分 鐘 0 然 後 » 再 經 過 1 0 分 鐘 則 晶 圓 溫 度 Τ W 到 達 請 λ 聞 1 1 巨 標 溫 度 1 0 0 0 °C 9 之 後 * 處 理 室 的 內 部 溫 度 Τ 1 到 達 I I g 標 溫 度 1 0 0 0 °C 0 這 些 溫 度 T W T Η » Τ I 之 測 定 讀 背 面 1 1 I 結 果 > 只 要 使 用 之 熱 處 理 爐 的 構 造 t 被 處 理 體 之 處 理 片 段 之 注 意 1 | 及 加 熱 手 段 之 昇 溫 速 度 等 之 諸 條 件 相 同 » 則 常 會 有 相 同 之 事 項 再 1 結 果 〇 即 1 指 定 在 加 熱 途 中 某 一 時 之 內 部 溫 度 Τ 1 > 則 該 填 寫 本 1 時 間 之 加 熱 器 溫 度 T Η 及 晶 圓 溫 度 T W 同 樣 地 可 求 得 〇 頁 S_^ 1 1 參 閱 圖 6 說 明 以 本 實 施 例 之 方 法 控 制 晶 圓 溫 度 Τ W 時 1 1 之 狀 況 〇 1 I 在 進 行 實 m rsi> 處 理 之 前 » 先 進 行 記 億 於 記 億 體 2 1 之 溫 訂 I 度 資 料 之 作 成 0 首 先 關 閉 供 給 □ 7 及 排 氣 □ 8 之 閘 門 1 1 I 1 3 a 1 3 b 堵 塞 供 給 □ 7 及 排 氣 □ 8 〇 然 後 分 別 1 1 | 在 晶 圓 承 載 體 5 的 上 部 中 間 部 及 下 部 裝 設 暫 用 晶 圓 1 D W a D W b D W C 將 承 載 體 5 裝 入 處 理 管 1 內 〇 線 1 其 次 在 溫 度 控 制 器 2 0 在 溫 度 資 料 作 成 模 式 之 狀 態 1 1 下 將 巨 標 溫 度 設 定 在 1 0 0 0 °c 打 開 加 熱 器 電 源 2 2 1 同 時 « 開 始 晶 圖 熱 電 偶 3 0 a 3 0 b 及 3 0 C 及 內 ! 1 部 熱 電 偶 1 8 a 1 8 b 及 1 8 C 及 加 熱 部 熱 電 偶 1 I 1 9 a » 1 9 b 及 1 9 C 之 溫 度 測 定 〇 這 些 熱 電 偶 3 0 a 1 1 3 0 C 1 8 a 1 8 C 及 1 9 a 1 9 C 所 測 定 之 資 1 1 料 » 係 藉 由 溫 度 控 制 器 2 0 之 微 電 腦 變 換 成 溫 度 控 制 用 的 1 資 料 » 然 後 記 億 於 記 憶 體 2 1 〇 此 溫 度 控 制 用 的 資 料 1 係 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS〉A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 五、發明説明（ 12 ) 表 示 在 各 時 刻 之 晶 圓 溫 度 T W 及 內 部 溫 度 T 1 及 加 熱 器 溫 1 1 度 T Η 的 二 者 間 之 對 Tzhg 應 關 係 之 資 料 9 相 當 於 圖 5 及 圖 6 所 1 1 示 之 溫 度 圖 〇 然 後 進 行 測 量 直 到 晶 圓 W 之 溫 度 T W 到 達 I I 請 1 1 巨 標 溫 度 爲 止 » 在 收 集 了 溫 度 控 制 用 之 資 料 後 1 將 加 熱 器 先 閱 1 I 電 源 2 2 關 閉 > 使 晶 圓 承 載 體 5 下 降 > 取 下 暫 用 晶 圓 讀 背 1 I D W a j D W b 及 D W C 〇 之 注 意 1 1 | 如 上 述 這 樣 作 溫 度 控 制 用 的 資 料 後 » 進 行 實 際 之 處 理 事 項 再 1 1 1 動 作 0 這 時 ) 首 先 » 關 閉 供 給 □ 7 及 排 氣 □ 8 之 閘 門 填 寫 本 1 1 3 a > 1 3 b > 堵 塞 供 給 P 7 及 排 氣 □ 8 〇 然 後 將 未 頁 1 1 處 理 之 晶 圓 W 裝 載 於 晶 圓 承 載 體 5 上 再 將 晶 圓 承 載 體 5 1 1 裝 入 處 理 管 1 內 〇 其 次 » 將 溫 度 控 制 器 2 0 設 於 實 際 處 理 1 1 模 式 之 狀 態 下 » 設 定 巨 標 溫 度 打 開 加 熱 電 源 2 2 開 始 訂 I 加 熱 0 這 時 溫 度 控 制 器 2 0 係 藉 由 內 部 熱 電 偶 1 8 a 1 I > 1 8 b 及 1 8 C 隨 時 監 視 內 部 溫 度 T 1 〇 然 後 依 據 1 1 1 內 部 溫 度 Τ 1 及 記 憶 於 記 憶 體 2 1 之 測 定 資 料 控 制 加 熱 1 線 1 器 3 a 3 b 及 3 C 之 溫 度 將 晶 圓 W 加 熱 至 巨 標 溫 度 〇 如 圖 6 所 示 » 如 —- 邊 控 制 風 扇 1 5 1 6 之 旋 轉 數 1 1 — 邊 控 制 對 加 熱 器 3 a 3 b > 3 C 之 供 電 量 » 則 加 熱 器 1 I 溫 度 T Η > 在 短 時 間 即 超 過 S 標 溫 度 1 0 0 0 °C 1 接 著 實 | 際 之 晶 圓 溫 度 T W * 大 約 在 1 0 分 鐘 即 應 該 會 到 達 1 1 I 1 0 0 0 °C 〇 由 於 係 配 合 昇 溫 速 度 來 控 制 風 扇 1 5 » 1 6 1 1 I 之 旋 轉 數 » 所 以 > 實 際 之 晶 圓 溫 度 T W 在 到 達 巨 標 溫 度 1 ! 1 0 0 0 °c 之 後 也 不 會 產 生 過 熱 現 象 > 而 能 維 持 在 1 1 0 0 0 °c 〇 之 後 y 內 部 溫 度 T 1 達 到 巨 標 溫 度 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4堤格（2丨0>< 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（13 ) 1 000°C，熱平衡也安定，所以使風扇15 ，16定常 旋轉。 將晶圓溫度TW保持在目標溫度之狀態下，將反應性 氣體供給至處理管1內，在晶圓的表面進行不純物成分之 擴散。在熱擴散處理終了之後，將處理管1內以N 2氣體 清洗。使處理管1內之溫度冷卻至室溫（例如2 5 °C)， 則將風扇15 ，16停止，將晶圓承載體5從處理管1卸 下。 依據上述實施例，可良好地控制晶圆W之淺的擴散深 度。又，可以對配置於處理管內之上部，中央部，下部之 晶圓W，在實質上沒有溫度差的情況下平均地進行加熱處 理。 又，藉由配置於晶圓附近之溫度檢測手段，檢測晶圓 處理氣體之內部溫度T1 ，依據以檢測溫度控制加熱手段 ，同時，控制送風手段之送風容量，所以可以迅速且正確 地進行配合晶圓W之急速冷卻狀況之溫度控制。如此，即 可提高生產率及良品率。 其次，參閱圖7〜圖1 3 ，說明其他之實施例。 圚7所示之熱處理裝置，係使用於半導體晶圓之氧化 擴散處理之氧化擴散爐。此氧化擴散爐之處理管4 0，係 很容易通過紅外線等之輻射熱線，係由不易產生異物之高 純物石英或藍賣石所構成。此處理管4 0之開口端部，連 結著不銹鋼製之基座（未圔示），藉此支持處理管4 0。 處理管40之壁，係二重壁40a ，40b。於內壁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -16 - ^04825 at Β7 五、發明説明（14 ) 40b之中，形成處理空間42。在處理空間42內’保 溫筒1 1上所載置之承載體5被裝載/卸載。保溫筒1 1 係載置於凸緣蓋12上’此凸緣蓋12被安裝於電梯臂上 。承載體5係從下部開口 4 1被裝入處理室4 0內》保溫 筒1 1係與具有皮帶5 4之旋轉機構未圖示相連結》 如圖8所示，處理管40，係由外管40a及內管 40b所構成，管40a ，40b之相互間形成空間 40c。在開口端側，兩管40a，40b被熔接而成一 體，而空間4 0 c被關閉。此空間4 0 c係連通有洗淨氣 體導入用管7 6及排氣管4 0 d。管7 0係於處理管4 0 的上部，在空間4 0 c處有開□。管4 0 d係於處理管 4 0的下部，在空間4 0 c處有開□。管4 0 d之一端係 連通於排氣裝置（未圖示）。 經濟部中央標隼局月工消費合作杜印製 管7 0係與收容有氯氣或氧氣之洗淨氣體供給源（未 圚示）相連接。又，洗淨氣體亦可以使用氯氣以外之鹵系 氣體。又，使洗淨氣體與金靥離子產生化學反應，再排出 也可，更者也可以將金颶離子與氮氣一起排出。從洗淨氣 體供給源至空間4 0 c ，係將體積比爲1〜1 〇%之含有 量的氯氣’或流量5 m3 /分左右之氧氣加以供給。又， 將上述氣體混合使用時，總置設定爲5〜8 m3 /分之供 給量β 從管7 0導入氣體之時序，係被設定成有金屬離子發 生時，例如，設定成在處理管內之昇溫時，及處理溫度被 維持之期間。又，此導入時序，亦可以是在每次處理實行 17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家櫺準（CNS ) Α4規格（210 X 297公羞） 經濟部中央樣隼局員工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（15 ) 時，但是，由於聚集金靥離子從空間內排出之關係，在金 屬離子發生較少之時期即昇溫或裝載/卸載時，最好避免 氣體之導入。這是爲了減低氣體的消耗。又，在處理管 4 0及發熱電阻5 6之間設置間隙，最好是將空氣等之冷 媒流入此間隙。即，形成從下方向上方之空氣流，將晶圓 W強制冷卻。 連通於處理管氣體供給源（未圖示）之管5 0，係被 設置於處理空間4 2內》管5 0係沿著內臂4 0 b從管下 部至上部，在管的天花板處有開口》 處理管4 0之外周，係安裝有電阻發熱體5 6。於電 阻發熱體5 6的外側設有筒狀斷熱材5 8，藉由此筒狀斷 熱材5 8，使電阻發熱體5 6被支持。然後更在筒狀斷熱 材58的外周，分別設置內壁52及外壁64。在內殼 6 2及外殼6 4處，收容有使冷媒循環之冷卻管6 0。 電阻發熱體，係被分成頂部5 6 a ’中間5 6 b及尾 部56c之三個區域。各區域56a ，56b，56c， 在空間4 2內藉由溫度控制器（未圖示）’分別獨立地被 溫度控制，使晶圓W所在之領域平均地被加熱。又’斷熱 材5 8也定配合上述頂部，中間及尾部等三個區域，分成 頂側，中側及尾側之斷熱材5 8 a ，5 8 b，5 8 c。 如圖9所示，斷熱材58a ，58b，58c ’係由 半圓筒狀之物體組合而成之圖筒形狀。而電阻發熱體 5 6 a ，5 6 b，5 6 c也是將左右分開之物體組合而成 者。斷熱材5 8之厚度，希望是在4 5mm以下’最理想 ---------ψ------IT------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 18 - A7 B7 經濟部中央標隼局貝工消费合作杜印製 五、發明説明（ 16 ) 的 是 2 5 m m 左 右 者 〇 像 這 樣 的 斷 熱材 5 8之厚 度，在機 1 I 械 的 強 度 能 維 持 的 範 圍 內 > 儘 可 能 地使 其薄。 1 1 1 電 阻 發 熱 體 5 6 a y 5 6 b > 5 6 C係由一 硅化鉬（ 1 I 請 1 Μ 0 S i 2： >所製成者 。實際上 ，係使用主成分爲二硅化 先 閲 1 I 1 1 鉬 ( Μ 0 S i 2： 之加熱器 (K an tha 1 公 司所出產 之 背 1 I Ka n t h a 1 Super發熱體' ) >此二硅化鉬製之發熱電阻體， 注 意 1 事 1 在 常 溫 下 其 電 阻 值 非 常 低 9 在 變 成 高溫 時其電阻 值也變大 項 再 1 填 1 0 電 阻 發 熱 體 之 線 徑 > 最 好 是 在 1 .5 m m以上 ，6 m m 寫 本 I 以 下 0 其 理 由 是 » 線 徑 d 如 果 超 過 6 m m，則不 能進行理 頁 1 1 想 之 高 速 昇 溫 及 高 速 降 溫 而 線 徑 d小 於1 . 5 m m時， 1 1 會 變 的 很 容 易 折 斷 〇 又 電 阻 發 熱 體之 表面負載 ，在 1 1 1 2 0 0 °C 設 定 成 1 0 3 0 W / c m 2是最適當的。而 訂 I 比 起 習 知 之 F e C r A 1 加 熱 器 ( 最大 表面負載 在 1 I 1 2 0 0 °c 爲 2 W / C m 2 ) M c )S 2加熱器 可獲得數 1 1 I 倍 至 十 數 倍 的 發 熱 量 〇 因 此 相 對 於F e C r A 1發熱體 1 1 線 之 1 0 °c / 分 之 昇 溫 速 度 Μ 0 S i 2加熱器至少可得到 1 3 0 °c / 分 最 大 可 得 到 1 0 0 °c /分 之昇溫速 度。 1 1 如 圖 9 所 示 又 電 阻 發 熱 體 5 6 a ，5 6 b ， I I 5 6 C 係 被 設 成 在 各 個 區 域 沿 著 周面 ，有1相 線材沿著 1 I 縱 方 向 延 伸 » 上 下 互 相 地 折 成 U 字 形且 成連續之 形狀（以 1 1 1 下 > 稱 此 形 狀 爲 連 績 彎 曲 形 » 如 圖 10 所示，形 成爲連績 1 1 | 彎 曲 之 發 熱 電 阻 體 5 6 a ♦ 5 6 b ，5 6 c，藉 由卡釘 1 1 6 6 而 被 安 裝 保 持 於 各 斷 墊 構 件 5 8 a * 5 8 b ，5 8 c 1 之 內 側 面 〇 此 卡 釘 6 6 係 在 發 熱 電 阻體 5 6a， 5 6b- 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS M4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央揉隼局員工消费合作杜印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（π ) 5 6 C的上部，安裝於各各折返部之頂部，將這些發熱電 阻體吊著支撐著，同時，在電阻發熱體56a，56b ， 5 6 c的下部，避開各折曲部而將直線部分加以支持，使 其位置固定。藉由像這樣使電阻發熱體56a ，56b ， 5 6 c的下部折返部處於解放之狀態，而能容許電阻發熱 體56a，56b，56c之熱膨脹及收縮所造成之上下 方向的長度之變化。 更者，電阻發熱體56a ，56b，56c，如被加 熱則表面會產生二氧化矽（Si 〇2)，這個會產生保護 膜之作用，所以不容易折斷》這種情況時，將與電阻發熱 體56a ’ 56b，56c直接接觸之卡釘66表面，以 即使在例如1 2 0 0 °C之高溫亦不會與二氧化矽產生作用 之惰性材料形成，使電阻發熱體56a ，56b，56c ’不會在卡釘6 6的接觸部折斷。作爲卡釘6 6之鍍層材 料，有例如鐵（Fe)，銅（Cu)，鎳（Ni)等。又 ，卡釘6 6之整體也可以用這些材料。 如圖1 1及圖1 2所示，承載體5等間隔地收容有多 數片之晶圓W。各晶圓w，其周緣部係藉由環盤5 4而分 別地被支持著。環盤5 4係具備有載置部5 4 a及側壁部 5 4 b。該側壁部5 4 b之高度丁2像與晶圓W的厚度T 相同或比較大。如圚1 2之點線所示，從加熱源來的輻射 熱，被相鄰接之晶圓W所遮斷，限制了到達晶園W的中央 部分之輻射熱量•環盤5 4之相互之間的間隔Li，係可 使晶圓W裝載/卸載於載置部之搬送臂（未圖示）能出入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公產） ------：----^------,玎------^ · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -20 - 經濟部中央樣牟局負工消費合作社印褽 A7 _— _B7__ 五、發明説明（is ) 之尺寸。又，側壁部5 4 b之寬度L2，係能夠避免在晶 及環盤5 4膨脹時之相互干擾之寬度。 圖1 3係以橫軸表示從晶圓中心所看到之位置，而以 縱軸表示晶圓溫度之晶圓溫度分佈圖。圚中，曲線TR係 表示本實施例（使用環盤5 4之情況）之結果，曲線TN 係表示比較例（未使用環盤5 4之情況）之結果。從圓可 以看出，實施例比比較例之晶圚面內之溫度均一性要好》 其次說明作用。 將承載體5裝入處理管4 0內，將處理管4 0排氣。 供電給各加熱器56a ，56b，56c ，使晶圓W高速 昇溫。又，最好是在將承載體5搬入前，先將處理空間 4 2內加熱至6 0 0 °C以下。在6 0 0°C以下的溫度時， 氧化膜的生成速度變慢，對提高生產率而言是有利的。另 外一方面，加熱器5 6之輻射熱直接透過處理管1 0，射 入空間4 2內之晶圓_ W。習知構造有在中間的均熱構件， 而本案沒有，因此本案之晶圖W昇溫較快。 介由管7 0，將洗淨氣體導入空間4 0內。當使加熱 器56a ，56b ，56c發熱時，會產生二氧化矽（ 5 i 0 2 )，同時，從卡釘66產生Fe ’ Cu ，Na等 之金屬離子。這些金靥離子等透過外管4 0 a ，進入空間 40c內》更者，金靥離子等會企圖穿過內部40b ，但 是被洗淨氣體所遮住，經由排氣管4 0 d排出外部。 依據本實施例，洗淨氣體本身之溫度昇高，也可以使 與金靥離子之反應性提高。所以，使提高金属離子之收集 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐）_ ~' II-------1------ΐτ------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 ______B7____ 五、發明説明（l9 ) 率成爲可能。又，此效果在降溫處理中特別地顯著’至少 在降溫時，上述洗淨氣體之供給是有效果的。 又依據本實施例，藉由環盤使晶圓之周緣部成爲可裝 載之構造，所以比起晶圓的中心部，周緣部之熱容量可設 定成較大的狀態。因此，可防止藉由相鄰接之半導體晶圓 而使入射輻射熱被遮住時所產生之周緣部之異常的溫度上 昇，而且，射入周緣部之熱線被遮住，所以能更確實地防 止溫度上昇。 更者，依據本實施例，由於斷熱材的厚度比習知者薄 ，所以可以使處理管之熱容量變小，而確保高速熱處理爐 之溫度變化速度。而且，習知之熱處理爐所使用之斷熱材 的厚度，與本實施例之2 5mm相比，習知者爲5 Omm 以上。由此厚度的不同，可使加熱器之直接接觸的熱輻射 有效地作用，而使晶圓的溫度上昇加速。 其次，參閱圖14A，14B，14C，說明其他的 實施例之縱型熱處理裝置。 如圖1 4A所示，縱型熱處理裝置8 0，係具有處理 管82，加熱器84及岐管86。處理管82，係具有被 設成同軸之外管1 2 2及內管1 2 4 »於外管1 2 2的外 周設有加熱器8 4 » 如圖1 5所示’岐管8 6，係經由分別配置於外管 1 2 2及內管1 2 4的下端之0形環，支撐著處理管8 2 。此岐管8 6係分別與處理氣體用導入管9 0 ,清洗氣體 用導入管9 2及排氣管9 4相連接。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 22 _ ' I---------4------ΐτ------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2^4825 A7 B7 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印製 五、發明説明（2〇 ) 1 於 岐 管 8 6 的 下 方 設 置 承 載 體 電 梯 8 8 » 藉 此 使 承 載 1 | 體 5 被 昇 降 可 能 地 支 持 著 9 在 承 載 體 電 梯 8 8 的 電 梯 臂 1 ! 1 0 0 其 eta 與 岐 管 8 6 的 下 端 開 □ 相 對 之 位 置 > 設 有 蓋 體 1 I 请 I 1 0 2 0 先 閱 1 I 讀 1 I 電 梯 臂 1 0 0 » 除 了 蓋 體 1 0 2 之 外 » 在 其 蓋 體 背 ώ 1 I 之 I 1 0 2 之 上 方 » 設 有 保 溫 筒 承 受 台 1 0 4 9 此 保 溫 筒 承 受 注 意 1 事 1 台 1 0 4 載 有 保 溫 筒 1 1 > 而 此 保 溫 筒 1 1 的 上 端 承 載 體 項 再 1 填 1 5 被 支 撐 著 0 承 載 體 5 及 內 管 1 2 4 係 由 石 英 所 形 成 〇 岐 寫 本 飞 管 8 6 之 周 壁 部 及 電 梯 臂 8 0 的 蓋 體 1 0 2 係 由 鋁 或 鋁 頁 1 1 合 金 所 作 成 的 〇 岐 管 8 6 的 周 壁 部 及 電 梯 臂 1 0 0 的 蓋 體 1 1 1 0 2 形 成 可 確 保 密 閉 空 間 全 域 之 平 均 之 熱 的 傳 導 之 領 1 I 域 〇 又 也 可 以 於 蓋 體 1 0 2 上 安 裝 加 熱 器 以 配 合 需 要 1 訂 I 對 蓋 體 1 0 2 加 熱 0 在 岐 管 8 6 的 壁 部 設 有 作 爲 〇 型 環 1 1 1 的 冷 卻 用 之 冷 媒 通 路 4 0 0 1 1 又 岐 管 8 6 的 表 面 以 矽 系 之 覆 蓋 材 料 進 行 電 鍍 0 覆 1 蓋 材 料 係 作 爲 晶 圓 W 之 重 金 靥 污 染 防 止 用 以 二 氧 化 矽 ( 線 1 S i 0 2 ) 作成的。 但是 由於岐管8 e 5的表面係以薄的 1 I 氧 化 鋁 覆 膜 所 形 成 > 只 是 這 層 氧 化 膜 在 與 高 溫 處 理 氣 體 接 1 1 觸 之 下 是 不 夠 的 0 所 以 可 以 在 岐 管 8 6 的 表 面 進 行 防 蝕 鋁 I i 處 理 » 然 後 再 錠 上 氧 化 矽 0 又 * 岐 管 8 6 之 覆 蓋 材 料 t 除 1 1 了 S i 0 2之外· 也可以使用/ 2 〇 3 ! S i C 1 1 S i 3N 4 0 1 1 如 圖 1 4 B 所 示 9 在 裝 置 的 長 方 向 向 產 生 溫 度 斜 率 〇 1 在 習 知 的 裝 置 係 如 圖 之 溫 度 曲 線 T 2所示 岐管比處理 適 尺 張 紙 準 標 家 經濟部中央橾隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 管上部之溫度爲低。如此，則由於岐管8 6的放熱，使處 理環境之處理溫度不均一。所以，均熱的區域之溫度也變 的不安定，均熱區域之溫度不安定時，則形成薄膜所需要 的溫度也變的不平均，使晶圓W之間的薄膜形成條件變的 不均~*。 另一方面，本實施例之裝置，係如溫度曲線Τι所示 ，岐管8 6之溫度被保持在1 5 0°C。這是因爲將溫度調 整機構設於岐管8 6的原因。作爲溫度調整機構，可使用 埋在岐管8 6的周壁部之包皮加熱器1 2。此包皮加熱器 1 2係具有可撓性。而且在岐管8 6的表面覆蓋有二氧化 矽，所以可確實地控制重金靥離子的發生。 又’如圖1 6所示，也可以將清除部1 5 0設於岐管 的周圍。像這樣的清除部1 5 0，係如記載於日本特開平 2 — 876 1 8號公報者。即，外管1 22經由外岐管 1 5 2而被固定於基底塊1 5 4，內管1 2 4經由內岐管 1 5 6而被固定於外岐管1 5 2的下端。 基底塊1 5 4的下方，此包圍外岐管1 5 2及內岐管 1 5 6的外周及下面之狀態’設置圓筒容器狀之清除部本 體1 5 8。清除部本體1 5 8係由鋁系合金材料所作成的 。又’構件152，154 ’ 156，158係以二氧化 矽（S i 0 2)覆蓋。 又’清除部本體1 5 8的側面，設置排氣口 1 6 2 ， 更者’在下面形成在使承載體電梯9 8昇降時被開放之開 口 1 64。此開口 1 64係藉由閘門1 66而被開閉。閘 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----^---'1^-----------—0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -24 - A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) I 門 1 6 6 係 以 二 氧 化 矽 覆 於 鋁 系 金 靥 材 料 上 而 作 成 者 0 1 1 I 像 這 樣 的 構 造 t 也 可 以 使 岐 管 附 近 領 域 之 溫 度 分 佈 一 1 1 樣 〇 N 1 I 請 1 1 其 次 » 參 閱 圖 1 7 及 圖 1 8 說 明 其 他 的 實 施 例 之 高 先 閱 I I 讀 1 1 速 熱 處 理 裝 置 0 又 此 實 施 例 與 上 述 實 施 例 相 同 部 分 之 說 背 1¾ 1 I 之 1 明 I 予 以 省 略 〇 注 素 1 事 1 此 實 施 例 之 高 速 熱 處 理 裝 置 係 於 岐 管 2 1 1 及 蓋 體 項 再 填 1 1 2 的，外 周 安 裝 加 熱 器 1 4 b 0 又 在 供 給 管 9 及 排 氣 管 寫 本 十 1 0 的 外 面 分 別 安 裝 加 熱 器 1 4 a 〇 這 些 加 熱 器 1 4 a » 頁 1 1 1 4 b 係 形 成 爲 薄 片 狀 分 別 與 電 源 1 4 C 連 接 <3 這 些 加 1 1 熱 器 1 4 a 1 4 b 可 予 先 覆 蓋 於 管 9 1 0 上 也 可 以 1 1 在 每 次 進 行 處 理 時 捲 於 管 9 1 0 上 又 蓋 體 1 2 沒 訂 | 有 冷 媒 導 入 空 間 1 2 b 此 冷 媒 導 入 空 間 1 2 b 係 經 由 1 I 開 閉 閥 2 3 0 及 泵 浦 2 3 1 與 冷 卻 水 儲 存 槽 2 3 2 連 通 1 1 1 如 圖 1 8 所 示 加 熱 器 用 電 源 1 4 C 係 被 溫 度 控 制 線 I 器 2 0 所 控 制 〇 溫 度 控 制 器 2 0 的 輸 入 側 連 接 著 熱 電 偶 1 1 2 1 5 〇 熱 電 偶 2 1 5 係 安 裝 於 岐 管 用 的 0 型 環 2 1 6 的 I 附 近 〇 從 熱 電 偶 2 1 5 來 的 檢 測 信 — 進 入 溫 度 控 制 器 I 2 0 則 從 溫 度 控 制 器 2 0 向 電 源 1 4 發 出 指 令 信 號 藉 1 1 I 由 加 熱 器 1 4 a 1 4 b 使 岐 管 2 1 1 於 1 5 0 °c 1 1 1 2 0 0 °C 之 範 圍 被 加 熱 0 此 處 將 加 熱 溫 度 控 制 在 1 1 1 5 0 °C •-W 2 0 0 °c 之 範 圍 的 理 由 係 反 應 生 成 物 不 會 付 1 著 在 管 9 > 1 0 > 岐 管 2 1 1 及 蓋 體 1 2 之 內 面 也 不 會 1 本紙張尺度適用中國國家標準（€奶）六4規格（2丨0/297公釐）_25 A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作杜印製 五、發明説明（ 23 ) 1 使 0 型 環 2 1 6 y 1 2 a 受 到 熱 的 損 傷 〇 又 9 也 可 以 將 加 1 I 熱 器 1 4 a ♦ 1 4 b 埋 設 於 管 9 9 1 0 » 岐 管 2 1 1 及 蓋 1 1 體 1 2 之 中 〇 又 » 如 圖 1 7 之 點 線 所 示 » 藉 由 溫 度 控 制 器 1 I 請 1 1 2 0 來 控 制 冷 媒 供 給 系 之 開 關 閥 2 3 0 也 是 可 能 的 〇 藉 此 先 閲 I | 讀 1 * 可 防 止 蓋 體 1 2 之 溫 度 超 過 所 期 望 之 溫 度 以 上 〇 背 ιέ 1 I 其 次 » 參 閱 圖 1 9 圖 2 1 說 明 其 他 實 施 例 之 高 速 之 注 旁 1 1 熱 處 理 裝 置 0 又 » 此 實 施 例 與 上 述 實 施 例 相 同 部 分 之 說 明 項 JL 填 1 予 以 省 略 〇 寫 本 t 高 速 熱 處 理 裝 置 係 將 處 理 管 1 加 熱 至 1 0 0 0 X 之 頁 'w*' 1 1 後 9 急 速 冷 卻 至 5 0 0 °c 然 後 要 再 冷 卻 至 室 溫 ( 約 1 1 2 5 °C ) 則 需 要 將 多 置 之 冷 卻 空 氣 從 供 給 □ 7 導 入 空 間 1 1 2 內 之 後 再 從 排 氣 □ 8 排 出 至 外 部 0 以 -V.A» 刖 像 這 樣 的 強 訂 1 制 冷 卻 係 使 用 清 淨 室 內 ( cl e a η room ) 之 清 淨 空 氣 所 1 I 以 空 氣 清 淨 設 備 會 大 型 化 0 又 僅 只 是 將 乾 淨 的 空 氣 從 排 1 1 1 氣 □ 排 出 至 工 場 外 部 所 以 會 造 成 能 源 浪 費 〇 1 1 所 以 本 實 施 例 之 裝 置 爲 了 有 效 利 用 處 理 管 冷 卻 用 線 I 之 乾 淨 空 氣 而 置 設 了 乾 淨 空 氣 之 循 環 電 路 0 空 氣 循 環 電 1 1 路 係 由 管 槽 3 2 0 流 量 檢 測 器 3 2 6 y ilS 濾 器 3 2 7 | 管 3 2 9 所 構 成 〇 管 槽 3 2 0 係 從 排 氣 □ 8 至 流 量 檢 測 J I 器 3 2 6 管 3 2 9 係 被 設 成 於 從 流 量 檢 測 器 3 2 6 至 供 1 1 | 給 □ 0 從 管 3 2 9 起 y 分 岐 管 3 2 5 被 分 岐 » 此 分 岐 管 1 1 3 2 5 設 有 清 淨 空 氣 取 入 用 之 開 閉 閥 3 2 4 0 此 開 閉 閥 1 1 3 2 4 之 驅 動 部 與 流 1: 檢 測 3 2 相 連 接 〇 將 開 閉 閥 3 2 4 1 打 開 » 則 新 的 清 淨 空 氣 被 取 入 循 環 電 路 〇 又 * 於 供 給 □ 7 1 1. 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS)A4規格（ 210X297公釐）__ 26 294825 A7 B7 經濟部中央櫺隼局貝工消費合作社印製 五、發明説明（ 24 ) 設 有 閘 門 1 3 a 於 排 氣 □ 8 設 有 閘 門 1 3 b 〇 而 且 9 管 1 1 槽 3 2 0 設 有 熱 轉 換 器 3 2 1 及 風 扇 3 1 6 〇 熱 轉 換 器 1 1 3 2 1 t 係 藉 由 溫 度 控 制 器 2 0 被 控 制 0 在 溫 度 控 制 器 1 | 2 0 之 輸 入 側 連 接 著 熱 電 偶 3 2 8 〇 熱 電 偶 3 2 8 係 設 於 請 先 閱 1 I 熱 轉 換 器 3 2 1 的 下 游 側 管 槽 3 2 0 之 中 0 背 面 1 1 其 次 » 說 明 高 速 熱處 理 爐 之 動 作 0 之 注 意 1 1 I 關 閉 閘 門 1 3 a 1 3 b t 將 承 載 體 5 插 入 處 理 酋 1 事 項 再 1 內 〇 其 次 藉 由 加 熱 器 3 將 處 理 管 1 內 加 熱 至 比 5 0 0 °C 填 寫 1 % 高 之 溫 度 ( 例 如 1 0 0 0 V ) 0 其 次 » 打 開 閘 門 1 3 a 5 頁 _✓ 1 1 1 3 b 使 供 給 □ 7 與 排 氣 □ 8 相 連 通 > 驅 動 風 扇 1 5 » 1 I 1 6 〇 藉 此 > 將 冷 卻 空 氣 導 入 間 隙 2 內 » 處 理 管 1 及 晶 圖 1 I W 被 強 制 冷 卻 至 大 約 5 0 0 °C 0 暫 時 保 持 於 此 溫 度 〇 排 出 訂 I 空 氣 藉 由 熱 轉 換 器 3 2 1 被 冷 卻 後 藉 由 濾 清 器 3 2 7 除 1 1 I 去 不 純 物 或 塵 埃 等 再 回 到 間 隙 2 內 0 1 1 1 又 如 循 環 管 路 3 2 0 3 2 9 內 之 流 量 降 低 則 從 1 1 檢 測 器 3 2 6 來 的 檢 測 信 qpfa Μ 被 傳 送 至 開 閉 閥 3 2 4 使 開 線 1 閉 閥 3 2 4 打 開 0 藉 此 可 使 清 淨 室 內 之 空 氣 補 充 至 循 環 1 1 管 路 3 2 0 3 2 9 內 〇 | 如 上 述 之 處 理 » 在 將 晶 圓 的 溫 度 保 持 在 •~* 定 溫 度 之 狀 I 態 下 對 晶 圓 W 進 行 擴 散 處 理 9 在 此 擴 散 處 理 終 了 之 後 1 1 I 將 電 源 關 掉 » 將 氮 氣 ( N 2 ) 導入處理管1 內進行清洗。 1 1 I 然 後 » 在 處 理 管 1 內 之 溫 度 降 到 一 定 溫 度 ( 2 5 °C ) 之 後 1 1 > 將 承 載 體 5 降 下 » 取 出 晶 圓 W 〇 1 而 且 i 如 圖 2 0 所 示 ♦ 將 2 系 統 之 熱 排 氣 管 線 3 3 1 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ 27 A7 B7 五、發明説明（25 ) ，332 ，設於清淨室330，330之間，也可以於此 熱排氣管線331 ，332上連接循環管路320 »熱排 氣管線331 ，332 ，係不同於工場之排氣管線，另外 設置者。 又，如圖21所示，也可以在2個清淨室330 ， 330之間，設置1個系統之熱排氣管線333。如此， 藉由使用熱排.氣管線331 ，332，333 ，而可以共 用複數之熱處理裝置1所使用之冷卻空氣。 I---------：-IS------1T------# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -28 ~