(57)【要約】【課題】石英管の上部にガス室を設けた場合においても、石英管が自重で垂れ下がることを抑制する。【解決手段】石英管３の上部にアール部３´を形成するとともに、ガスを噴出させる開口部６が散点状に設けられた仕切り板５を石英管３内に設け、石英管３に形成されたアール部３´と仕切り板５とで囲まれたガス室７を石英管３の上部に設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にアール部が設けられた石英管と、
前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられ、前記石英管内にガスを噴出するガス室とを備えることを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
上部に第１アール部が設けられた石英管と、
前記石英管内に設けられ、ガスを噴出する開口部が設けられた仕切り板と、
前記第１アール部と前記仕切り板との間の空間により構成されたガス室と、
前記仕切り板に設けられた第２アール部とを備えることを特徴とする熱処理炉。
【請求項３】
上部にアール部が設けられた石英管と、
前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられ、前記石英管内にガスを噴出するガス室と、
前記ガス室に接続され、前記石英管に固定されたガス配管と、
前記石英管内に挿入されるウェハを保持するウェハホルダと、
前記石英管の周囲に設けられた均熱管と、
前記均熱管の周囲に設けられ、前記石英管内を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
上部に第１アール部が設けられた石英管と、
前記石英管内に設けられ、ガスを噴出する開口部が設けられた仕切り板と、
前記第１アール部と前記仕切り板との間の空間により構成されたガス室と、
前記仕切り板に設けられた第２アール部と、
前記ガス室に接続され、前記石英管に固定されたガス配管と、
前記石英管内に挿入されるウェハを保持するウェハホルダと、
前記石英管の周囲に設けられた均熱管と、
前記均熱管の周囲に設けられ、前記石英管内を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
ウェハをウェハホルダに配置する工程と、
上部にアール部が設けられた石英管内に前記ウェハが配置されたウェハホルダを挿入する工程と、
前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられたガス室を介して、前記石英管内にガスを噴出させる工程と、
前記石英管内に前記ガスを噴出させながら、前記石英管内に挿入されたウェハの熱処理を行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
ウェハをウェハホルダに配置する工程と、
上部に第１アール部が設けられた石英管内に前記ウェハが配置されたウェハホルダを挿入する工程と、
前記石英管内に設けられ、第２アール部を有する仕切り板と、前記第１アール部との間の空間により構成されたガス室を介して、前記石英管内にガスを噴出させる工程と、
前記石英管内に前記ガスを噴出させながら、前記石英管内に挿入されたウェハの熱処理を行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱処理炉、熱処理装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、石英管を備えた拡散炉などに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱処理装置では、例えば、特許文献１に開示されているように、１１５０℃以上の高温処理により石英管が自重で垂れ下がることを防止するため、石英管を上方から吊り上げることが行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８８２１０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、石英管を上方から吊り上げる方法では、石英管内にガスを噴出させるガス室を石英管の上部に設けることが困難になり、熱処理装置の構成が複雑化するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、石英管の上部にガス室が設けられている場合においても、石英管が自重で垂れ下がることを抑制することが可能な熱処理炉、熱処理装置および半導体装置の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る熱処理炉によれば、上部にアール部が設けられた石英管と、前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられ、前記石英管内にガスを噴出するガス室とを備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、アール部を介してガス室の自重を石英管本体に逃がすことが可能となる。このため、石英管の上部にガス室が設けられている場合においても、熱処理炉の構成の複雑化を回避しつつ、石英管が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となり、石英管の寿命を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る熱処理炉によれば、上部に第１アール部が設けられた石英管と、前記石英管内に設けられ、ガスを噴出する開口部が設けられた仕切り板と、前記１アール部と前記仕切り板との間の空間により構成されたガス室と、前記仕切り板に設けられた第２アール部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、石英管内にガスを均一に噴出させることを可能としつつ、アール部を介してガス室の自重を石英管本体に逃がすことが可能となり、熱処理を安定して行わせることを可能としつつ、石英管が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る熱処理装置によれば、上部にアール部が設けられた石英管と、前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられ、前記石英管内にガスを噴出するガス室と、前記ガス室に接続され、前記石英管に固定されたガス配管と、前記石英管内に挿入されるウェハを保持するウェハホルダと、前記石英管の周囲に設けられた均熱管と、前記均熱管の周囲に設けられ、前記石英管内を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、アール部を介してガス室の自重を石英管本体に逃がすことが可能となり、石英管が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となる。このため、ガス配管が石英管に固定されている場合においても、ガス配管が歪むことを抑制することが可能となり、ガス配管が均熱管と接触し、ガス配管の割れによるガス漏れが発生したり、メンテナンス時に石英管の取り外しができなくなったりすることを防止することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る熱処理装置によれば、上部に第１アール部が設けられた石英管と、前記石英管内に設けられ、ガスを噴出する開口部が設けられた仕切り板と、前記第１アール部と前記仕切り板との間の空間により構成されたガス室と、前記仕切り板に設けられた第２アール部と、前記ガス室に接続され、前記石英管に固定されたガス配管と、前記石英管内に挿入されるウェハを保持するウェハホルダと、前記石英管の周囲に設けられた均熱管と、前記均熱管の周囲に設けられ、前記石英管内を加熱する加熱手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、石英管内にガスを均一に噴出させることを可能としつつ、アール部を介してガス室の自重を石英管本体に逃がすことが可能となる。このため、石英管が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となり、ガス配管が歪むことを抑制して、熱処理に支障が発生することを防止することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、ウェハをウェハホルダに配置する工程と、上部にアール部が設けられた石英管内に前記ウェハが配置されたウェハホルダを挿入する工程と、前記アール部を含むようにして前記石英管の上部に設けられたガス室を介して、前記石英管内にガスを噴出させる工程と、前記石英管内に前記ガスを噴出させながら、前記石英管内に挿入されたウェハの熱処理を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、石英管が自重で垂れ下がることを抑制しつつ、ウェハの熱処理を行うことが可能となり、半導体装置を安定して製造することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、ウェハをウェハホルダに配置する工程と、上部に第１アール部が設けられた石英管内に前記ウェハが配置されたウェハホルダを挿入する工程と、前記石英管内に設けられ、第２アール部を有する仕切り板と、前記第１アール部との間の空間により構成されたガス室を介して、前記石英管内にガスを噴出させる工程と、前記石英管内に前記ガスを噴出させながら、前記石英管内に挿入されたウェハの熱処理を行う工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、石英管が自重で垂れ下がることを抑制しつつ、石英管内にガスを均一に噴出させながら、ウェハの熱処理を行うことが可能となり、半導体装置の特性のバラツキを低減しつつ、半導体装置を安定して製造することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る熱処理装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る熱処理装置の構成を示す断面図である。
図１において、熱処理装置には、支持台１が設けられ、支持台１上には、ウェハＷを保持するウェハホルダ２が支持される。また、熱処理装置には、ウェハホルダ２を挿入可能な石英管３が設けられ、石英管３の上部にはアール部３´が形成されるとともに、石英管３の下部には排気管１０が設けられている。また、石英管３内には、石英管３の上部を仕切る仕切り板５が設けられ、仕切り板５には、ガスを噴出させる開口部６が散点状に設けられている。そして、石英管３の上部には、石英管３の上部に形成されたアール部３´と仕切り板５とで囲まれたガス室７が設けられている。そして、ガス室７はガス配管８に連結され、ガス配管８は固定部材９により石英管３本体に固定されている。そして、石英管３の周囲には、石英管３内の熱を均一化する均熱管１１が設けられている。なお、均熱管１１は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）またはＳｉＣなどにより構成することができる。そして、均熱管１１の周囲には、石英管３内を加熱するヒータ１２が設けられている。
【００１４】
そして、ウェハＷの熱処理を行う場合、ウェハホルダ２にウェハＷを配置し、ウェハＷが配置されたウェハホルダ２を石英管３内に挿入する。そして、例えば、石英管３内を１１５０℃以上に加熱し、ガス配管８およびガス室７を介して石英管３内にガスを噴出させながら、ウェハＷの熱処理を行う。
ここで、石英管３の上部にアール部３´を形成することにより、アール部３´を介してガス室７の自重を石英管３本体に逃がすことが可能となる。このため、石英管３の上部にガス室７が設けられている場合においても、熱処理炉の構成の複雑化を回避しつつ、石英管３が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となり、石英管３の寿命を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、石英管３が自重で垂れ下がることを抑制することにより、ガス配管８が石英管３に固定されている場合においても、ガス配管８が歪むことを抑制することが可能となる。このため、ガス配管８が均熱管１１と接触し、ガス配管８の割れによるガス漏れが発生したり、メンテナンス時に石英管３の取り外しができなくなったりすることを防止することが可能となる。
【００１６】
図２は、本発明の第２実施形態に係る熱処理装置の構成を示す断面図である。
図２において、熱処理装置には支持台２１が設けられ、支持台２１上には、ウェハＷを保持するウェハホルダ２２が支持される。また、熱処理装置には、ウェハホルダ２２を挿入可能な石英管２３が設けられ、石英管２３の上部にはアール部２３´が形成されるとともに、石英管２３の下部には排気管３０が設けられている。また、石英管２３内には、石英管２３の上部を仕切る仕切り板２５が設けられ、仕切り板２５には、アール部２５´が形成されるとともに、ガスを噴出させる開口部２６が散点状に設けられている。そして、石英管２３の上部には、石英管２３の上部に形成されたアール部２３´と仕切り板２５とで囲まれたガス室２７が設けられている。そして、ガス室２７はガス配管２８に連結され、ガス配管２８は固定部材２９により石英管２３本体に固定されている。そして、石英管２３の周囲には、石英管２３内の熱を均一化する均熱管３１が設けられている。なお、均熱管３１は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）またはＳｉＣなどにより構成することができる。そして、均熱管３１の周囲には、石英管２３内を加熱するヒータ３２が設けられている。
【００１７】
そして、ウェハＷの熱処理を行う場合、ウェハホルダ２２にウェハＷを配置し、ウェハＷが配置されたウェハホルダ２２を石英管２３内に挿入する。そして、例えば、石英管２３内を１１５０℃以上に加熱し、ガス配管２８およびガス室２７を介して石英管２３内にガスを噴出させながら、ウェハＷの熱処理を行う。
ここで、石英管２３の上部にアール部２３´を形成するとともに、仕切り板２５にもアール部２５´を形成することにより、アール部２３´、２５´をそれぞれ介してガス室２７の自重を石英管２３本体に逃がすことが可能となる。このため、石英管２３の上部にガス室２７が設けられている場合においても、熱処理炉の構成の複雑化を回避しつつ、石英管２３が自重で垂れ下がることを抑制することが可能となり、石英管２３の寿命を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、石英管２３が自重で垂れ下がることを抑制することにより、ガス配管２８が石英管２３に固定されている場合においても、ガス配管２８が歪むことを抑制することが可能となる。このため、ガス配管２８が均熱管３１と接触し、ガス配管２８の割れによるガス漏れが発生したり、メンテナンス時に石英管２３の取り外しができなくなったりすることを防止することが可能となる。
【００１９】
なお、本発明の熱処理装置は、例えば、アニール炉、拡散炉、熱酸化炉または熱ＣＶＤ炉などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱処理装置の構成を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る熱処理装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
Ｗ  ウェハ、１、２１  支持台、２、２２  ウェハホルダ、３、２３  石英管、３´、２３´、２５´  アール部、５、２５  仕切り板、６、２６  開口部、７、２７  ガス室、８、２８  ガス配管、９、２９  固定部材、１０、３０  排気管、１１、３１  均熱管、１２、３２  ヒータ
【図１】
2004281575.tif 000003
【図２】
2004281575.tif 000004