JP3348936B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
- C30B31/14—Substrate holders or susceptors
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型熱処理装置に関す
る。
る。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)
の製造プロセスの1つとして、酸化膜の形成やドーパン
トの拡散などを行うために高温下で熱処理を行うプロセ
スがある。この熱処理を行う装置としては、従来横型熱
処理炉が主流であったが、最近では、外気の巻き込みが
少ないなどの理由から縦型熱処理炉が多く使用されるよ
うになってきている。
の製造プロセスの1つとして、酸化膜の形成やドーパン
トの拡散などを行うために高温下で熱処理を行うプロセ
スがある。この熱処理を行う装置としては、従来横型熱
処理炉が主流であったが、最近では、外気の巻き込みが
少ないなどの理由から縦型熱処理炉が多く使用されるよ
うになってきている。
【0003】縦型熱処理炉を用いた縦型熱処理装置にお
いては、多数のウエハを上下に間隔をおいて搭載して熱
処理炉に対してロード、アンロードを行うためにウエハ
保持具である縦長のウエハボートが用いられる。図8は
従来のウエハボートを示し、このウエハボート1は、上
下にそれぞれ対向して配置された円形の天板11及び底
板12の間に、例えば石英よりなる4本の支柱13〜1
6が設けられ、そのうち2本の支柱13、14について
はウエハWの進入方向手前側の左右位置をそれぞれ支持
し、また残り2本の支柱15、16については、ウエハ
Wの進入方向奥側の左右位置をそれぞれ支持するような
位置関係に配置されており、断熱材である保温筒17の
上に設けられている。
いては、多数のウエハを上下に間隔をおいて搭載して熱
処理炉に対してロード、アンロードを行うためにウエハ
保持具である縦長のウエハボートが用いられる。図8は
従来のウエハボートを示し、このウエハボート1は、上
下にそれぞれ対向して配置された円形の天板11及び底
板12の間に、例えば石英よりなる4本の支柱13〜1
6が設けられ、そのうち2本の支柱13、14について
はウエハWの進入方向手前側の左右位置をそれぞれ支持
し、また残り2本の支柱15、16については、ウエハ
Wの進入方向奥側の左右位置をそれぞれ支持するような
位置関係に配置されており、断熱材である保温筒17の
上に設けられている。
【0004】保温筒17の上面には、環状のスタンド部
17aが形成され、このスタンド部17aの上にウエハ
ボート1が載置されている。またこの保温筒17の下面
には環状突起(図示せず)が形成され、この環状突起の
下面が蓋体18の上面に面接触して、保温筒17が蓋体
18の上に載置されている。
17aが形成され、このスタンド部17aの上にウエハ
ボート1が載置されている。またこの保温筒17の下面
には環状突起(図示せず)が形成され、この環状突起の
下面が蓋体18の上面に面接触して、保温筒17が蓋体
18の上に載置されている。
【0005】そして、各支柱13〜16は、図9に示す
ように各ウエハWが挿入されてその周縁部下面を支持す
るようにウエハWの厚さよりも若干上下の幅が長い溝部
1aが形成されており、手前側の2本の支柱13、14
の間から搬送アーム10により溝部1aに対してウエハ
Wの着脱が行われる。このように構成されたウエハボー
ト1は、処理前のウエハWが所定枚数搭載されると、エ
レベータ19が上昇して図示しない熱処理炉内に導入さ
れ、これによりウエハWがロードされて、所定の熱処理
が行われる。
ように各ウエハWが挿入されてその周縁部下面を支持す
るようにウエハWの厚さよりも若干上下の幅が長い溝部
1aが形成されており、手前側の2本の支柱13、14
の間から搬送アーム10により溝部1aに対してウエハ
Wの着脱が行われる。このように構成されたウエハボー
ト1は、処理前のウエハWが所定枚数搭載されると、エ
レベータ19が上昇して図示しない熱処理炉内に導入さ
れ、これによりウエハWがロードされて、所定の熱処理
が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところでウエハは大口
径化が進みつつあり、そのサイズは6インチから8イン
チへ移行し始めており、さらには12インチへの移行も
検討されている。このようにウエハが大口径化してくる
と、シリコンの融点(約1410℃)に近い温度例えば
1200℃程度の高温で熱処理を行ったときにウエハボ
ートの支柱により支持されている個所の付近においてス
リップと呼ばれる結晶欠陥がウエハに発生しやすくな
る。このスリップは目視では確認しにくい程度の微小な
断層であり、拡大鏡や顕微鏡などにより見ることができ
る。
径化が進みつつあり、そのサイズは6インチから8イン
チへ移行し始めており、さらには12インチへの移行も
検討されている。このようにウエハが大口径化してくる
と、シリコンの融点(約1410℃)に近い温度例えば
1200℃程度の高温で熱処理を行ったときにウエハボ
ートの支柱により支持されている個所の付近においてス
リップと呼ばれる結晶欠陥がウエハに発生しやすくな
る。このスリップは目視では確認しにくい程度の微小な
断層であり、拡大鏡や顕微鏡などにより見ることができ
る。
【0007】その原因はウエハの自重による内部応力や
ウエハの面内温度不均一に基づく熱応力などが原因で起
こるのではないかと考えられている。この原因について
もう少し詳しく考察すると、図9に示すようにウエハW
は、ウエハボートの支柱13(14〜16)の溝部1a
にて周縁部が支持されており、溝部1aの支面は完全な
平面ではなく微視的には凹凸があり、しかもウエハWは
加熱されて反りが生じているため、溝部1aの支面全面
で支持されているのではなく局所的に支持されている。
従ってウエハWの支持領域は実際には狭く、ウエハWと
溝部1aとが接触しているウエハWの領域では自重によ
り大きな応力が作用している。
ウエハの面内温度不均一に基づく熱応力などが原因で起
こるのではないかと考えられている。この原因について
もう少し詳しく考察すると、図9に示すようにウエハW
は、ウエハボートの支柱13(14〜16)の溝部1a
にて周縁部が支持されており、溝部1aの支面は完全な
平面ではなく微視的には凹凸があり、しかもウエハWは
加熱されて反りが生じているため、溝部1aの支面全面
で支持されているのではなく局所的に支持されている。
従ってウエハWの支持領域は実際には狭く、ウエハWと
溝部1aとが接触しているウエハWの領域では自重によ
り大きな応力が作用している。
【0008】一方ウエハボート1の天板11及び底板1
2は炉内のヒータから加熱されるが、ウエハボート1の
上下にはヒータが存在しないので、天板11及び底板1
2から2次的な輻射熱として放熱され、これらは面状体
であるからその輻射熱量はかなり多い。このためウエハ
ボート1の支柱11〜14から天板11及び底板12へ
熱が伝導し、結局ウエハW→支柱→天板11(底板1
2)に熱が伝導するので、ウエハWの周縁部では温度勾
配が生じる。ここで溝部1aに実際に接触しているウエ
ハWの微小領域に着目すると、この微小領域内には上述
のように大きな応力が加わっており、ここに大きな温度
差が生じるので強い熱応力が加わりウエハWの下面から
上面に向かって断層が突き抜け、スリップが発生するも
のと推察され、特にウエハボートの上下両端に近いもの
ほど、ウエハWからウエハボートの上下両端に流れる熱
量が大きく、スリップが発生しやすいと考えられる。そ
してスリップが素子の配列領域に発生するとその素子は
不良品となるので歩留まりが低下してしまう。
2は炉内のヒータから加熱されるが、ウエハボート1の
上下にはヒータが存在しないので、天板11及び底板1
2から2次的な輻射熱として放熱され、これらは面状体
であるからその輻射熱量はかなり多い。このためウエハ
ボート1の支柱11〜14から天板11及び底板12へ
熱が伝導し、結局ウエハW→支柱→天板11(底板1
2)に熱が伝導するので、ウエハWの周縁部では温度勾
配が生じる。ここで溝部1aに実際に接触しているウエ
ハWの微小領域に着目すると、この微小領域内には上述
のように大きな応力が加わっており、ここに大きな温度
差が生じるので強い熱応力が加わりウエハWの下面から
上面に向かって断層が突き抜け、スリップが発生するも
のと推察され、特にウエハボートの上下両端に近いもの
ほど、ウエハWからウエハボートの上下両端に流れる熱
量が大きく、スリップが発生しやすいと考えられる。そ
してスリップが素子の配列領域に発生するとその素子は
不良品となるので歩留まりが低下してしまう。
【0009】このようにウエハを熱処理するにあたっ
て、特にシリコンの融点に近い高温で熱処理するにあた
って、ウエハが大口径化してくると、スリップの発生と
いう問題が起こり、このことがウエハの大口径化への移
行を阻む一つの大きな課題となっている。
て、特にシリコンの融点に近い高温で熱処理するにあた
って、ウエハが大口径化してくると、スリップの発生と
いう問題が起こり、このことがウエハの大口径化への移
行を阻む一つの大きな課題となっている。
【0010】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、被処理体を熱処理する場合に
スリップの発生を減少させることのできる縦型熱処理装
置を提供することにある。
ものであり、その目的は、被処理体を熱処理する場合に
スリップの発生を減少させることのできる縦型熱処理装
置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、多数
の被処理体を上下に間隔をおいて保持すると共に保温部
を介して蓋体の上に配置された被処理体保持具を縦型の
反応管内に搬入して被処理体を熱処理する縦型熱処理装
置において、前記保温部の上に、筒状体の周面に周方向
に沿って間隔をおいてスリットを形成してなる支持部材
を介して前記被処理体保持具を載置したことを特徴とす
る。また他の発明は、前記蓋体の上に、筒状体の周面に
周方向に沿って間隔をおいてスリットを形成してなる支
持部材を介して前記保温部を載置したことを特徴とす
る。このような発明によれば、被処理体保持具から保温
部や蓋部へ伝導する熱量を少なくできるので、スリップ
の発生を抑えることができる。
の被処理体を上下に間隔をおいて保持すると共に保温部
を介して蓋体の上に配置された被処理体保持具を縦型の
反応管内に搬入して被処理体を熱処理する縦型熱処理装
置において、前記保温部の上に、筒状体の周面に周方向
に沿って間隔をおいてスリットを形成してなる支持部材
を介して前記被処理体保持具を載置したことを特徴とす
る。また他の発明は、前記蓋体の上に、筒状体の周面に
周方向に沿って間隔をおいてスリットを形成してなる支
持部材を介して前記保温部を載置したことを特徴とす
る。このような発明によれば、被処理体保持具から保温
部や蓋部へ伝導する熱量を少なくできるので、スリップ
の発生を抑えることができる。
【0012】なお被処理体保持具は、鉛直方向に伸びる
複数の支柱と、これら支柱の下端部を支持する環状部材
と、前記支柱の上端部同士を互に固定する環状の固定部
材と、を備えてなる構成とすることが好ましい。被処理
体を被処理体保持具に搭載して反応管内にロードし反応
管内を加熱すると、被処理体保持具の上端部及び下端部
で二次輻射が起こるが、上端部及び下端部に設けられた
支柱の固定部材は環状であるため、輻射熱量は少ない。
このため支柱において上端、下端に伝導する熱量は少な
くなるので被処理体の周縁部から支柱に伝導する熱量も
少なく、被処理体の面内温度均一性が高くて被処理体の
周縁部の熱応力が小さくなり、スリップの発生を抑える
ことができる。
複数の支柱と、これら支柱の下端部を支持する環状部材
と、前記支柱の上端部同士を互に固定する環状の固定部
材と、を備えてなる構成とすることが好ましい。被処理
体を被処理体保持具に搭載して反応管内にロードし反応
管内を加熱すると、被処理体保持具の上端部及び下端部
で二次輻射が起こるが、上端部及び下端部に設けられた
支柱の固定部材は環状であるため、輻射熱量は少ない。
このため支柱において上端、下端に伝導する熱量は少な
くなるので被処理体の周縁部から支柱に伝導する熱量も
少なく、被処理体の面内温度均一性が高くて被処理体の
周縁部の熱応力が小さくなり、スリップの発生を抑える
ことができる。
【0013】
【実施例】以下本発明を酸化、拡散炉に適用した実施例
について説明する。図1及び図2に示すようにこの実施
例で用いられる被処理体保持具例えばウエハボート2
は、環状の支持部材31の上面に、各々鉛直方向に伸び
る4本の支柱21〜24を周方向に沿って植設すると共
に、各支柱21〜24の上端部同士を環状の固定部材3
2により互に固定して構成され、各支柱21〜24には
ウエハWの周縁部の下面を保持するように上下に所定の
間隔をおいて溝部20が形成されている。前記支柱21
〜24において、2本の支柱21、22についてはウエ
ハWの進入方向手前側の左右位置を夫々支持し、残り2
本の支柱23、24については、ウエハWの進入方向奥
側の左右位置を夫々支持するような位置関係に配置され
ている。これら支柱21〜24、支持部材31及び固定
部材32は例えばSiCにより作られているが、その材
質としてはSiCに限らず例えば石英であってもよい。
について説明する。図1及び図2に示すようにこの実施
例で用いられる被処理体保持具例えばウエハボート2
は、環状の支持部材31の上面に、各々鉛直方向に伸び
る4本の支柱21〜24を周方向に沿って植設すると共
に、各支柱21〜24の上端部同士を環状の固定部材3
2により互に固定して構成され、各支柱21〜24には
ウエハWの周縁部の下面を保持するように上下に所定の
間隔をおいて溝部20が形成されている。前記支柱21
〜24において、2本の支柱21、22についてはウエ
ハWの進入方向手前側の左右位置を夫々支持し、残り2
本の支柱23、24については、ウエハWの進入方向奥
側の左右位置を夫々支持するような位置関係に配置され
ている。これら支柱21〜24、支持部材31及び固定
部材32は例えばSiCにより作られているが、その材
質としてはSiCに限らず例えば石英であってもよい。
【0014】前記ウエハボート2は、保温部例えば石英
よりなる保温筒4を介して、後述の反応管の下端開口部
を塞ぐための蓋体5上に配置されており、この蓋体5は
ボートエレベータ51上に載置されている。前記保温筒
4の上面には筒状のスタンド部41が形成され、このス
タンド部41の上にウエハボート2が載置されている。
よりなる保温筒4を介して、後述の反応管の下端開口部
を塞ぐための蓋体5上に配置されており、この蓋体5は
ボートエレベータ51上に載置されている。前記保温筒
4の上面には筒状のスタンド部41が形成され、このス
タンド部41の上にウエハボート2が載置されている。
【0015】前記ウエハボート2の上方側には縦型炉が
配設されており、縦型炉内にウエハボート2を搬入した
状態を示す図2を参照しながら縦型炉の構造について簡
単に説明する。熱処理領域を形成する反応管6は、各々
略鉛直方向に沿って配置された内管61及び外管62よ
りなる二重管構造に作られると共に、下端のフランジ部
63を介して図示しないベースプレートに固定されてい
る。この反応管6の下端部の外周面は断熱材64により
覆われている。また内管61の頂部には、多数のガス流
路である細孔60が形成されており、さらに外管62の
側壁にはガス導入管65が連結されている。そして、内
管61には排気管66が接続され排気が行われるように
構成されている。
配設されており、縦型炉内にウエハボート2を搬入した
状態を示す図2を参照しながら縦型炉の構造について簡
単に説明する。熱処理領域を形成する反応管6は、各々
略鉛直方向に沿って配置された内管61及び外管62よ
りなる二重管構造に作られると共に、下端のフランジ部
63を介して図示しないベースプレートに固定されてい
る。この反応管6の下端部の外周面は断熱材64により
覆われている。また内管61の頂部には、多数のガス流
路である細孔60が形成されており、さらに外管62の
側壁にはガス導入管65が連結されている。そして、内
管61には排気管66が接続され排気が行われるように
構成されている。
【0016】前記反応管1の外側には、当該反応管1を
取り囲むように例えばSiCよりなる筒状の均熱管67
が配設されており、この均熱管67の外側には、当該均
熱管67を囲むようにヒータ68が配設されている。こ
のヒータ68は、断熱層68aの内側に抵抗発熱線68
bをコイル状に巻いて構成される。
取り囲むように例えばSiCよりなる筒状の均熱管67
が配設されており、この均熱管67の外側には、当該均
熱管67を囲むようにヒータ68が配設されている。こ
のヒータ68は、断熱層68aの内側に抵抗発熱線68
bをコイル状に巻いて構成される。
【0017】次に上述実施例の作用について述べる。先
ずヒータ68を発熱させて均熱管67を介して反応管1
内を例えば約800℃の均熱状態に加熱する。一方ボー
トエレベータ3を反応管6の下方側に位置させておい
て、搬送アーム52によりウエハボート2に未処理のウ
エハWを例えば100枚搭載した後、ウエハボート2を
蓋体5により反応管7の下端開口部を塞ぐ位置(図2に
示す位置)まで上昇させ、ウエハWを反応管7内にロー
ドする。ウエハWが反応管7内の雰囲気と同じ温度に達
した後、ヒータ68を更に発熱させて反応管7内の温度
を例えば1200℃に昇温させ、ガス導入管65から細
孔60を経て内管61内に処理ガスを導入すると共に排
気管66により排気しながら反応管6内を所定の圧力例
えば常圧に維持して、ウエハWに対して例えば拡散処理
を行う。
ずヒータ68を発熱させて均熱管67を介して反応管1
内を例えば約800℃の均熱状態に加熱する。一方ボー
トエレベータ3を反応管6の下方側に位置させておい
て、搬送アーム52によりウエハボート2に未処理のウ
エハWを例えば100枚搭載した後、ウエハボート2を
蓋体5により反応管7の下端開口部を塞ぐ位置(図2に
示す位置)まで上昇させ、ウエハWを反応管7内にロー
ドする。ウエハWが反応管7内の雰囲気と同じ温度に達
した後、ヒータ68を更に発熱させて反応管7内の温度
を例えば1200℃に昇温させ、ガス導入管65から細
孔60を経て内管61内に処理ガスを導入すると共に排
気管66により排気しながら反応管6内を所定の圧力例
えば常圧に維持して、ウエハWに対して例えば拡散処理
を行う。
【0018】ここでウエハボート2の熱の流れについて
述べると、ウエハW及びウエハボート2の支柱21はヒ
ータ68により均熱管67を介して輻射熱を受けて加熱
される。一方ウエハボート2の上方及び下方にはヒータ
が存在しないため、ウエハボート2の上端及び下端即ち
固定部材32及び支持部材31から二次輻射が起こって
放熱されるが、これら固定部材32及び支持部材31は
環状であるため、輻射面積が小さい。従って図3に示す
ようなウエハW→支柱21〜24の溝部20の支持面→
支柱21〜24の上端部(下端部)のループで伝導する
熱の流れ(矢印で示す)は、従来のように面状体である
天板及び底板が設けられていたウエハボートに比べて小
さくなり、この結果支柱21〜24において上下両端部
とそれ以外の個所との温度差は小さくなる。このためウ
エハWの面内温度均一性が高くなるのでのでウエハWの
周縁部にて溝部20により支持されている領域における
熱応力が小さくなり、スリップの発生が抑えられる。
述べると、ウエハW及びウエハボート2の支柱21はヒ
ータ68により均熱管67を介して輻射熱を受けて加熱
される。一方ウエハボート2の上方及び下方にはヒータ
が存在しないため、ウエハボート2の上端及び下端即ち
固定部材32及び支持部材31から二次輻射が起こって
放熱されるが、これら固定部材32及び支持部材31は
環状であるため、輻射面積が小さい。従って図3に示す
ようなウエハW→支柱21〜24の溝部20の支持面→
支柱21〜24の上端部(下端部)のループで伝導する
熱の流れ(矢印で示す)は、従来のように面状体である
天板及び底板が設けられていたウエハボートに比べて小
さくなり、この結果支柱21〜24において上下両端部
とそれ以外の個所との温度差は小さくなる。このためウ
エハWの面内温度均一性が高くなるのでのでウエハWの
周縁部にて溝部20により支持されている領域における
熱応力が小さくなり、スリップの発生が抑えられる。
【0019】上述の実施例の効果を図4に示すと、横軸
はスリップの発生の程度(1枚のウエハに発生するスリ
ップの長さの合計)、縦軸はウエハボート上のウエハの
高さ位置であり、実線(1)が実施例の結果、点線
(2)が従来のウエハボートを用いた場合の結果であ
る。この図からわかるように、実施例の場合従来に比べ
てウエハボートの上下両端付近のスリップの発生の程度
が小さくなり、更に上下両端部から中央に向かうにつれ
てスリップの発生の程度は急激に少なくなる。これに対
し従来の場合スリップの発生の程度の減小カーブは緩や
かであり、この結果からわかるように実施例によればウ
エハボートの広い高さ領域に亘ってスリップの発生を小
さくすることができ、スループットを向上させることが
できる。
はスリップの発生の程度(1枚のウエハに発生するスリ
ップの長さの合計)、縦軸はウエハボート上のウエハの
高さ位置であり、実線(1)が実施例の結果、点線
(2)が従来のウエハボートを用いた場合の結果であ
る。この図からわかるように、実施例の場合従来に比べ
てウエハボートの上下両端付近のスリップの発生の程度
が小さくなり、更に上下両端部から中央に向かうにつれ
てスリップの発生の程度は急激に少なくなる。これに対
し従来の場合スリップの発生の程度の減小カーブは緩や
かであり、この結果からわかるように実施例によればウ
エハボートの広い高さ領域に亘ってスリップの発生を小
さくすることができ、スループットを向上させることが
できる。
【0020】また本発明では、スリップの発生を抑える
構造として、図5に示す構造を採用してもよい。この実
施例では、ウエハボート2は下端及び上端にて夫々面状
体である底板25及び天板26を備えると共に、保温筒
4の上面に例えば横断面が狭小な3つの支持部材71〜
73を周方向に3等分した位置に配設して、これら支持
部材71〜73により、いわば3点でウエハボート2を
支持し、更に蓋体5の上面にも横断面が狭小な3つの支
持部材81〜83を周方向に3等分した位置に配設し
て、これら支持部材81〜84によりいわば3点で保温
筒4を支持した構成としている。
構造として、図5に示す構造を採用してもよい。この実
施例では、ウエハボート2は下端及び上端にて夫々面状
体である底板25及び天板26を備えると共に、保温筒
4の上面に例えば横断面が狭小な3つの支持部材71〜
73を周方向に3等分した位置に配設して、これら支持
部材71〜73により、いわば3点でウエハボート2を
支持し、更に蓋体5の上面にも横断面が狭小な3つの支
持部材81〜83を周方向に3等分した位置に配設し
て、これら支持部材81〜84によりいわば3点で保温
筒4を支持した構成としている。
【0021】このような構成によれば、ウエハボート2
の底部から保温筒4を介して蓋部5に熱伝導により放熱
されていくが、この熱の流れに対し、支持部材71〜7
3及び支持部材81〜83が熱伝導抑制領域として機能
し、つまり熱伝導路が絞られているので下方への放熱を
抑える働きをし、この結果ウエハボート2の底部の温度
低下が抑制される。従ってウエハWの周縁部から支柱2
1〜24へ逃げる熱量が小さくなり、ウエハWの周縁部
における熱応力が小さくなり、スリップの発生が抑えら
れる。
の底部から保温筒4を介して蓋部5に熱伝導により放熱
されていくが、この熱の流れに対し、支持部材71〜7
3及び支持部材81〜83が熱伝導抑制領域として機能
し、つまり熱伝導路が絞られているので下方への放熱を
抑える働きをし、この結果ウエハボート2の底部の温度
低下が抑制される。従ってウエハWの周縁部から支柱2
1〜24へ逃げる熱量が小さくなり、ウエハWの周縁部
における熱応力が小さくなり、スリップの発生が抑えら
れる。
【0022】このような構造の装置と従来の装置とを用
いて、ウエハWを1200℃で5時間加熱し、この処理
をウエハWを交換して3回行ったところ、従来装置にお
けるウエハボートの最下段のウエハWのスリップの長さ
の合計は約25mmであったのに対し、実施例では約6
mmであり、上述の構造が有効であることが確認でき
た。
いて、ウエハWを1200℃で5時間加熱し、この処理
をウエハWを交換して3回行ったところ、従来装置にお
けるウエハボートの最下段のウエハWのスリップの長さ
の合計は約25mmであったのに対し、実施例では約6
mmであり、上述の構造が有効であることが確認でき
た。
【0023】また本発明では図1に示す構造と図5に示
す構造とを両方兼備する構成としてもよく、このような
縦型熱処理装置を図6に示しておく。更にウエハボート
2と保温筒4との間及び保温筒4と蓋体5との間に熱伝
導抑制領域(上述の実施例でいえば支持部材71〜7
3、81〜83が配設されている個所)を形成するにあ
たっては、3点支持に限らず、4点以上で支持してもよ
いが、できるだけ支持点の面積を小さくして熱伝導を抑
えることが好ましい。
す構造とを両方兼備する構成としてもよく、このような
縦型熱処理装置を図6に示しておく。更にウエハボート
2と保温筒4との間及び保温筒4と蓋体5との間に熱伝
導抑制領域(上述の実施例でいえば支持部材71〜7
3、81〜83が配設されている個所)を形成するにあ
たっては、3点支持に限らず、4点以上で支持してもよ
いが、できるだけ支持点の面積を小さくして熱伝導を抑
えることが好ましい。
【0024】更にまたこのような熱伝導抑制領域は、保
温筒4とウエハボート2との間、及び保温筒4と蓋体5
との間の一方だけに形成してもよいし、また保温筒4や
蓋体5の上に支持部材を立設する代りに、例えば図7に
示すような筒状の中間支持部材9を別途用意し、この中
央に周方向の3個所の島領域91〜93を除いてスリッ
ト90を入れて熱の流路を絞るようにしてもよい。
温筒4とウエハボート2との間、及び保温筒4と蓋体5
との間の一方だけに形成してもよいし、また保温筒4や
蓋体5の上に支持部材を立設する代りに、例えば図7に
示すような筒状の中間支持部材9を別途用意し、この中
央に周方向の3個所の島領域91〜93を除いてスリッ
ト90を入れて熱の流路を絞るようにしてもよい。
【0025】なおウエハボートは、支柱に溝以外のウエ
ハ支持部例えばリング状の載置部を棚状に設けたもので
あってもよい。そしてまた本発明は、酸化、拡散炉に限
らずCVD、エッチングなどの熱処理装置に適用するこ
とができ、また被処理体としては半導体ウエハに限らず
LCD基板などであってもよい。
ハ支持部例えばリング状の載置部を棚状に設けたもので
あってもよい。そしてまた本発明は、酸化、拡散炉に限
らずCVD、エッチングなどの熱処理装置に適用するこ
とができ、また被処理体としては半導体ウエハに限らず
LCD基板などであってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被処理体
保持具の放熱を抑えることができるため、被処理体の面
内温度均一性が高く、従って被処理体の周縁部における
熱応力を緩和することができ、被処理体のスリップの発
生を減少させることができる。
保持具の放熱を抑えることができるため、被処理体の面
内温度均一性が高く、従って被処理体の周縁部における
熱応力を緩和することができ、被処理体のスリップの発
生を減少させることができる。
【図1】本発明の実施例の概観を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図3】ウエハボートの熱伝導の様子を模式的に示す説
明図である。
明図である。
【図4】本発明の実施例におけるスリップ発生の程度を
従来例と比較して示す特性図である。
従来例と比較して示す特性図である。
【図5】本発明の他の実施例の要部を示す分解斜視図で
ある。
ある。
【図6】本発明の更にまた他の実施例を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図7】本発明の更に他の実施例における支持具を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図8】従来のウエハボートを示す斜視図である。
【図9】従来のウエハボートを拡大して示す説明図であ
る。
る。
【図10】ウエハボートにおけるウエハの支持部位を拡
大して示す説明図である。
大して示す説明図である。
2 ウエハボート 21〜24 支柱 31 支持部材 32 固定部材 4 保温筒 5 蓋体 6 反応管 68 ヒータ 71〜73 支持部 81〜83 支持部 9 支持具 W 半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−145807(JP,A) 実開 平4−32534(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/22 511
Claims (3)
- 【請求項1】 多数の被処理体を上下に間隔をおいて保
持すると共に保温部を介して蓋体の上に配置された被処
理体保持具を縦型の反応管内に搬入して被処理体を熱処
理する縦型熱処理装置において、 前記保温部の上に、筒状体の周面に周方向に沿って間隔
をおいてスリットを形成してなる支持部材を介して前記
被処理体保持具を載置したことを特徴とする縦型熱処理
装置。 - 【請求項2】 多数の被処理体を上下に間隔をおいて保
持すると共に保温部を介して蓋体の上に配置された被処
理体保持具を縦型の反応管内に搬入して被処理体を熱処
理する縦型熱処理装置において、 前記蓋体の上に、筒状体の周面に周方向に沿って間隔を
おいてスリットを形成してなる支持部材を介して前記保
温部を載置したことを特徴とする縦型熱処理装置。 - 【請求項3】 被処理体保持具は、鉛直方向に伸びる複
数の支柱と、これら支柱の下端部を支持する環状部材
と、前記支柱の上端部同士を互に固定する環状の固定部
材と、を備えてなることを特徴とする請求項1または2
記載の縦型熱処理装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28778693A JP3348936B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 縦型熱処理装置 |
US08/206,825 US5458688A (en) | 1993-03-09 | 1994-03-08 | Heat treatment boat |
KR1019940004571A KR100290047B1 (ko) | 1993-03-09 | 1994-03-09 | 열처리용보트 |
US08/430,482 US5482559A (en) | 1993-10-21 | 1995-04-28 | Heat treatment boat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28778693A JP3348936B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07122513A JPH07122513A (ja) | 1995-05-12 |
JP3348936B2 true JP3348936B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17721729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28778693A Expired - Fee Related JP3348936B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-10-21 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5482559A (ja) |
JP (1) | JP3348936B2 (ja) |
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USD378675S (en) * | 1995-05-30 | 1997-04-01 | Tokyo Electron Limited | Wafer boat |
USD378823S (en) * | 1995-05-30 | 1997-04-15 | Tokyo Electron Limited | Wafer boat |
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