(57)【要約】    【課題】  反応炉の抵抗発熱体の温度斑を解消し、基板の処理品質の向上を図る。    【解決手段】  基板保持具７に載置された基板６を内部で処理する反応管２と、該反応管を囲繞する様に設けられた筒状断熱材３と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体４とを具備し、該抵抗発熱体は前記反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃに分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材１１ａ，１１ｂ，１１ｃで覆った。    【選択図】        図１
2007110163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持具に載置された基板を内部で処理する反応管と、該反応管を囲繞する様に設けられた筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は前記反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆ったことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆ったことを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコンウェーハ等半導体ウェーハに酸化膜の生成、不純物の拡散等の処理を行う半導体製造装置及び熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ等半導体ウェーハに酸化膜の生成、不純物の拡散等の処理を行う熱処理装置として縦型炉を有する縦型熱処理装置がある。
【０００３】
図３に於いて、従来の縦型熱処理装置について説明する。
【０００４】
縦型炉１は有天筒状の反応管２、該反応管２を囲繞する様に設けられた有天筒状の断熱材３、該断熱材３の内面に設けられた抵抗発熱体４を有し、該抵抗発熱体４はゾーンコントロールが可能な様に、前記反応管２の軸心に沿って所要数（図では３分割）の部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃに分割され該各部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃにはそれぞれ電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが接続され、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃは前記断熱材３を貫通して外部に延出し図示しない電源、電源制御部に接続されている。
【０００５】
前記反応管２内には基板保持具、例えばウェーハ６を水平姿勢で多段に保持するボート７が装入される。
【０００６】
該ボート７は保温部材８を介して炉口蓋９に載置されており、該炉口蓋９は図示しないボート昇降装置によって支持されている。
【０００７】
前記反応管２内にはウェーハを熱処理する為に必要な反応ガスが導入可能な様にガス供給ライン（図示せず）が接続されていると共に前記反応管２内部を排気する排気ライン（図示せず）が接続されている。
【０００８】
ウェーハの処理の概略を説明する。ウェーハ６が前記ボート７に装填され、前記ボート昇降装置により前記反応管２内に前記ボート７が装入され、前記炉口蓋９が前記反応管２下端を閉塞する。前記抵抗発熱体４により前記反応管２内が加熱された状態で図示しない排気ラインにより前記反応管２内が排気されると共に図示しないガス供給ラインから反応ガスが導入され、ウェーハに所要の熱処理が成される。
【０００９】
処理が完了すると、前記反応管２から前記ボート７が引出される。
【００１０】
上記熱処理装置の基板の熱処理に於いて、膜厚の生成速度、不純物の拡散速度は基板の加熱温度に大きく影響される。
【００１１】
従って、上記した様に前記抵抗発熱体４は所要数に分割され、部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの発熱量がそれぞれ制御されている。例えば上部、下部、特に下部では炉口からの放熱量が大きいので部分発熱体４ｃの発熱量が多くなる様に制御されている。而して、抵抗発熱体４による温度制御により炉内で均熱域が形成される様になっており、該均熱域で製品用のウェーハが熱処理されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記した様に前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃは前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃを介して図示しない電源部と接続され、前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃを介して給電される様になっている。前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃに給電することで該部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃが発熱し、縦型炉１内を加熱するが、発熱した一部は前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃに伝達され、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃを加熱している。該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃは大気に露出しており、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが外気と直接熱交換をし、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの発熱の一部が前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃを介して外気に放熱されている。
【００１３】
又、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃからの放熱量は大きく、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃとの接続部が該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃによって冷却されていることとなり、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの温度が低下するという現象を起している。該部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの温度斑はウェーハの加熱状態にも影響し、ウェーハの面内温度分布の不均一を発生させ、処理後のウェーハの品質を低下させる要因となっている。
【００１４】
本発明は斯かる実情に鑑み、抵抗発熱体の温度斑を解消し、ウェーハの処理品質の向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、基板保持具に載置された基板を内部で処理する反応管と、該反応管を囲繞する様に設けられた筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は前記反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆った半導体製造装置に係るものである。
【００１６】
又本発明は、筒状断熱材と、該筒状断熱材の内面に設けられた抵抗発熱体とを具備し、該抵抗発熱体は反応管の軸心に沿って所要数の部分発熱体に分割され、該各部分発熱体にはそれぞれ電源供給線が前記筒状断熱材を貫通して接続され、該筒状断熱材の外側に延出する延出部をそれぞれ電源供給線用断熱材で覆った熱処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被処理基板を処理する為の反応室を画成する反応管と、該反応管の周囲に設けられた断熱材と、該断熱材と反応管との間に設けられた抵抗発熱体と該抵抗発熱体に接続される電源供給線とを具備し、前記抵抗発熱体からの発熱が前記電源供給線より放熱されることを抑制する様にしたので、抵抗発熱体の電源供給線との接続箇所からの放熱量が抑制され、抵抗発熱体の温度斑がなくなり、基板の高品質の処理が可能となるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１、図２に於いて、図３中で示したものと同等のものには同符号を付し、詳細については説明を省略する。
【００２０】
縦型炉１は有天筒状の反応管２、該反応管２と同心に設けられた有天筒状の断熱材３、該断熱材３の内面に設けられた抵抗発熱体４とを有し、該抵抗発熱体４は前記反応管２の軸心に沿って所要数（図では３分割）の部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃに分割され該各部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃにはそれぞれ電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが接続され、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃは前記断熱材３を貫通して外部に延出し図示しない電源、電源制御部に接続されている。
【００２１】
前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃの前記断熱材３より延出する所要長を断熱材１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより覆う。
【００２２】
前記反応管２内には基板保持具、例えばウェーハ６を水平姿勢で多段に保持するボート７が図示しないボート昇降装置により装入され、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃにより前記ウェーハ６が加熱され、又反応ガスが導入されて所要の熱処理が成される。
【００２３】
上記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃを給電発熱させた場合、前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃの延出部所要長さが前記断熱材１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより覆われているので、前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが加熱されたとしても外気との間で直接熱交換することがなく、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃからの放熱が抑制される。この為、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃと前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃとの接続部、及びその周辺が前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃから外気への放熱により冷却されることが抑制され、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの温度斑の発生が防止される。而して、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの加熱状態の均一化が図れ、前記ウェーハ６の処理品質が向上する。
【００２４】
尚、前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃは良導電体材料であるが、抵抗はあるので大電流を流すことで、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃ自体が発熱する。従って、前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃが過剰に高温とならない様に、前記断熱材１１ａ，１１ｂ，１１ｃの長さ、被覆の厚みについては適宜調整をする。
【００２５】
尚、本発明は部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃとの接続箇所の温度降下が縦型炉１内部の加熱状態に影響を及さない様にするものであり、従って接続部の温度低下を防止する手段としては上記実施の形態に限られるものではない。
【００２６】
例えば、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃと電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃとの接続箇所を電源側に移動する。即ち、前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃの接続端を電源側に延長して導入部を形成し、接続箇所を前記断熱材３の内部、或は導入部を断熱材３に対し貫通させ断熱材３の外で電源供給線と接続する。前記部分発熱体４ａ，４ｂ，４ｃに導入部を形成することで、導入部の発熱が前記電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃから放熱量を補充し、該電源供給線５ａ，５ｂ，５ｃによる冷却効果が縦型炉１内部に影響を及さない様にする。この場合、前記断熱材１１ａ，１１ｂ，１１ｃは省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１          縦型炉
２          反応管
３          断熱材
４          抵抗発熱体
５          電源供給線
６          ウェーハ
７          ボート
１１        断熱材
【図１】
2007110163.tif 000003
【図２】
2007110163.tif 000004
【図３】
2007110163.tif 000005