(57)【要約】【課題】  輻射熱を炉内部に反射させ、熱がヒーター領域外に逃げない半導体製造装置を提供すること。【解決手段】  横型炉でアニール工程を行う半導体熱処理装置において、一端にガス注入口５を有し、他端にＯリング６を用いた封止用蓋７が取り付けられている反応管３と、その反応管３の熱処理反応部分に巻かれているヒーターコイル８と、そのヒーターコイル８が巻かれているヒーターユニット９部分の反応管３を覆い、内部が金コーティングされたゴールド管４と、表面が金コーティングされた金コートバッファ板１２とを備え、この金コートバッファ板１２を、前記ヒーターユニット９部分の一端に配置して反応管３内の輻射熱の漏洩を防止した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にガス注入口を有し、他端に封止用蓋が設けられた横型反応管と、この反応管の周囲に巻回されたヒーターコイルと、このヒーターコイルが巻回された反応管を内部に収納し、内面が金コーティングされたゴールド管と、前記横型反応管の封止用蓋が設けられた側の端部に配置され、前記横型反応管内部に輻射熱を内部に反射する金コートバッファ板とを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記金コートバッファ板は、2枚の石英バッファ板からなる密閉された容器内に収納されていることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横型アニール炉を用いて半導体熱処理を行う半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体製造装置において、横型炉でアニール工程を経て半導体熱処理を行う場合、ウェハの配置面積および処理枚数を稼ぐために、温度が一定に保たれる均熱域を縦型炉よりも広く取る必要がある。
【０００３】
一般に、この均熱域を広く取るためには、ヒーター部から発する熱の逃げを抑える必要があり、その手段として、従来は、横型炉を構成するプロセスチューブのヒーター領域の境目に石英バッファ板を取り付けていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の石英バッファ板は、図３の斜視図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および側面図（Ｃ）に示したように、バッファ支持板１の面上に、炉内部の形状である、例えば、円形の石英バッファ板２が設置されているだけの簡単な構成のものであった。
【０００５】
したがって、この従来の石英バッファ板２では、赤外線を透過してしまうために、熱がヒーター領域外に逃げてしまい、その結果、ウェハ配置領域での均熱性が低下して、得られるウェハの電気特性が大きくばらつくと云う問題があった。
【０００６】
さらに、このヒーター領域外への熱の逃げは、ヒーター領域外のアニール炉を構成する部品、例えば反応管を密閉するためのＯリングの温度を上昇させて劣化を早め、それがアニール炉の早期故障につながる原因にもなっていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、輻射熱を炉内部に反射させ、熱がヒーター領域外に逃げないバッファ板を用いた半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体製造装置は、一端にガス注入口を有し、他端に封止用蓋が設けられた横型反応管と、この反応管の周囲に巻回されたヒーターコイルと、このヒーターコイルが巻回された反応管を内部に収納し、内面が金コーティングされたゴールド管と、前記横型反応管の封止用蓋が設けられた側の端部に配置され、前記横型反応管内部に輻射熱を内部に反射する金コートバッファ板とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の半導体製造装置においては、前記金コートバッファ板は、2枚の石英バッファ板からなる密閉された容器内に収納されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、輻射熱を逃がさないバッファ板として、金コーティングした金コートバッファ板が用いられているので、赤外線が透過することなく、輻射熱がヒーター領域部分、すなわち、反応管のヒーターユニット部分のみに閉じ込められるので、複数のウェハを均一に加熱することができ、その結果、ウェハの電気特性にばらつきがなくなり、半導体の歩留まりが著しく向上する、また、熱がヒーターユニット部分以外には放出され難いので、熱に弱い材質から出来ている部品、特に、Ｏリングが加熱されて劣化することもなく、装置の信頼性が増し、経済的効果が大きい。
【００１１】
さらに、本発明によれば、このＯリングの信頼性向上により、ウェハの熱処理工程中に発生する不純物や有毒な砒素ガスなどが炉外に飛散することもなくなり、したがって、安全性および環境汚染防止にも大きな効果をあげることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の横型アニール炉の全体を断面的に捉えた構成説明図で、石英からなるチューブ状の横型の反応管３と、その反応管３のほぼ中央部分を覆っている、内部が金コーティングされたゴールド管４とから構成されている。
【００１４】
このうち、反応管３の左端（図面に対して）にはガス注入口５が設けられている。
【００１５】
また、反応管３の右端（図面に対して）は、Ｏリング６を用いた蓋７が取り付けられていて、注入されたガスが反応管３内に密閉されるようになっている。なお、蓋７には排気口７−１が設けられている。
【００１６】
一方、ゴールド管４で覆われている部分の反応管３の周囲にはヒーターコイル８が巻かれていて、点線で示したように、ヒーター領域であるヒーターユニット９が形成されている。
【００１７】
そして、このヒーターユニット９部分の反応管３の内部には、ウェハ搭載ボート１０上に載せられた複数個のウェハ１１が設置されており、また、ヒーターユニット９の右端部（図面に対して）に位置する反応管３の封止口には、本発明による金コートバッファ板１２が反応管３内部を封止する状態で取り付けられている。
【００１８】
図２は、本発明による金コートバッファ板の構成を示した断面図で、この金コートバッファ板１２は、金属、例えば、円盤状のシリコン（Ｓｉ）の表面を金コーティングした金コート板１３を、２枚の石英バッファ板１４Ａおよび１４Ｂの間に挟み、金コーティング部分の劣化を防ぐために真空封止し、その下面部を石英からなるバッファ支持板１５上に固定設置させた構成になっている。すなわち、２枚の石英バッファ板１４Ａおよび１４Ｂは内部に金コート板１３を収納する密閉容器を構成している。
【００１９】
このような金コートバッファ板１２を取り付けた横型アニール炉において、ウェハ搭載ボート１０上に複数のウェハ１１を載せて、その複数のウェハ１１を反応管３の右端（図面に対して）から挿入し、ヒーターユニット９部分に設置する。ウェハ１１にはｎ型またはｐ型の不純物がイオンインプランテーション（インプラ）により注入されている。
【００２０】
そのウェハ１１の設置後、ヒーターユニット９の右端部（図面に対して）に位置する反応管３の排気口側に、本発明による金コートバッファ板１２を設置し、次いで、反応管３の右端（図面に対して）をＯリング６による蓋７で閉じる。次いで、ガス注入口５からは熱処理中にウェハ１１からの構成元素の飛散を防止するために、所定の圧力のガスが導入される。例えば、ウェハ１１がガリウム砒素（ＧａＡｓ）のような化合物半導体により構成されている場合、反応管３での熱処理中に構成元素である砒素（Ａｓ）が反応管３内に飛散する恐れがあるため、反応管３内にはガス注入口５からＡｓガスを導入し、反応管３内を所定の圧力のＡｓガスで充満させる。この状態に置いてヒーターコイル８に通電してウェハ１１の熱処理を行う。
【００２１】
この場合、ウェハ１１が設置されているヒーターユニット９部分の反応管３内では、発生する輻射熱が、ゴールド管４の内面にコーティングされた金コートによって反射され、反応管３外部への透過がない。また、ヒーターユニット９部分の反応管３の開放端が金コートバッファ板１２で遮蔽されているので、その金コート部分によって熱は反射され、輻射熱がヒーターユニット９部分の反応管３内だけに閉じ込められ、その結果、複数個のウェハ１１に対して均一な加熱が可能となる。
【００２２】
また、反応管３のヒーターユニット９部分以外のへの熱漏れが小さいので、反応管３を密閉する封止用蓋７のＯリング６が過熱されて劣化することもない。したがって、装置としての信頼性が向上するだけではなく、高周波の半導体ウェハのように、ＧａＡｓを含む化合物半導体の熱処理に際して、半導体基板を形成するＡｓが反応炉の外部に漏れることはなく、安全性および環境汚染防止にも大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による横型アニール炉の全体を断面的に捉えた構成説明図である。
【図２】本発明による金コートバッファ板の構成を示した断面図である。
【図３】従来の石英バッファ板を示す説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１５    バッファ支持板
２，１４Ａ，１４Ｂ    石英バッファ板
３    反応管
４    ゴールド管
５    ガス注入口
６    Ｏリング
７    封止用蓋
８    ヒーターコイル
９    ヒーターユニット
１０    ウェハ搭載ボード
１１    ウェハ
１２    金コートバッファ板
１３    金コート板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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