JPH0661158A - 縦型炉 - Google Patents
縦型炉Info
- Publication number
- JPH0661158A JPH0661158A JP22793992A JP22793992A JPH0661158A JP H0661158 A JPH0661158 A JP H0661158A JP 22793992 A JP22793992 A JP 22793992A JP 22793992 A JP22793992 A JP 22793992A JP H0661158 A JPH0661158 A JP H0661158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- sample
- storage container
- temperature
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 たとえば半導体ウェハ等の処理品質を向上さ
せることができる縦型炉を提供する。 【構成】 外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応
管１６及びウェハボート２２には位置調整機構２６ａ〜
２６ｄが取り付けられる。検出装置２８は半導体ウェハ
が収納されたウェハボートと等価な構造体に温度センサ
とガス流速センサとを多数取り付けたものである。制御
装置３４は、検出装置２８が検出した温度分布とガス流
速分布に基づき、内部反応管１６内の温度分布が均一と
なり、しかも原料ガスが一様に流れるように外部ヒータ
１２等の最適位置及び所要変位量を算出し、その位置デ
ータに基づいて位置調整機構２６ａ〜２６ｄを制御す
る。
せることができる縦型炉を提供する。 【構成】 外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応
管１６及びウェハボート２２には位置調整機構２６ａ〜
２６ｄが取り付けられる。検出装置２８は半導体ウェハ
が収納されたウェハボートと等価な構造体に温度センサ
とガス流速センサとを多数取り付けたものである。制御
装置３４は、検出装置２８が検出した温度分布とガス流
速分布に基づき、内部反応管１６内の温度分布が均一と
なり、しかも原料ガスが一様に流れるように外部ヒータ
１２等の最適位置及び所要変位量を算出し、その位置デ
ータに基づいて位置調整機構２６ａ〜２６ｄを制御す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば半導体集積回
路の製造工程において、半導体ウェハに酸化膜を形成す
る縦型酸化炉、不純物を半導体ウェハ中に熱拡散させる
縦型熱拡散炉、気相成長法に基づき薄膜を半導体ウェハ
に堆積させる縦型減圧ＣＶＤ炉等に使用される縦型炉に
関するものである。
路の製造工程において、半導体ウェハに酸化膜を形成す
る縦型酸化炉、不純物を半導体ウェハ中に熱拡散させる
縦型熱拡散炉、気相成長法に基づき薄膜を半導体ウェハ
に堆積させる縦型減圧ＣＶＤ炉等に使用される縦型炉に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に特開平１−１０６４２３号に記載
された従来の縦型炉の概略断面図を示す。従来の縦型炉
は、外部反応管６２と、内部反応管６４と、外部反応管
６２の下面に取り付けられたアウターマニホールド６６
と、内部反応管６４の下面に取り付けられたインナーマ
ニホールド６８と、炉蓋７２と、炉蓋７２上に載置され
るウェハボート７４と、リング状の加熱用外部ヒータ７
６とを備える。半導体ウェハ５２はウェハボート７４に
一定の間隔を保って多数収納されている。アウターマニ
ホールド６６とインナーマニホールド６８及びインナー
マニホールド６８と炉蓋７２との各接合部には、テーパ
部を設けている。このようにテーパ部を設けたことによ
り、炉体を組立てる段階で、外部反応管６２と内部反応
管６４との機械的構造上の中心軸を一致させることがで
き、炉体構成要素の中心軸の位置合わせ精度を向上させ
ている。
された従来の縦型炉の概略断面図を示す。従来の縦型炉
は、外部反応管６２と、内部反応管６４と、外部反応管
６２の下面に取り付けられたアウターマニホールド６６
と、内部反応管６４の下面に取り付けられたインナーマ
ニホールド６８と、炉蓋７２と、炉蓋７２上に載置され
るウェハボート７４と、リング状の加熱用外部ヒータ７
６とを備える。半導体ウェハ５２はウェハボート７４に
一定の間隔を保って多数収納されている。アウターマニ
ホールド６６とインナーマニホールド６８及びインナー
マニホールド６８と炉蓋７２との各接合部には、テーパ
部を設けている。このようにテーパ部を設けたことによ
り、炉体を組立てる段階で、外部反応管６２と内部反応
管６４との機械的構造上の中心軸を一致させることがで
き、炉体構成要素の中心軸の位置合わせ精度を向上させ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外部ヒータ
７６と加熱対象である半導体ウェハ５２との間には、外
部反応管６２や内部反応管６４のほかに、均熱管や炉体
強度維持上必要な箇体等が存在し、これらの炉体構成要
素の形状加工精度（例えば、肉厚の偏り、炉体の中心軸
に垂直な平面による反応管の断面の真円度）のバラツキ
などが、半導体ウェハ５２表面上及び半導体ウェハ５２
間における温度分布に総合的に影響を与える。このた
め、炉体の機械的構造上の中心軸が、炉内温度の空間的
分布の中心軸、いわば「温度分布上の中心軸」と常に一
致しているという保証はなく、むしろ一般的には一致し
ないと考えられる。したがって、従来の縦型炉を用いた
場合、たとえば半導体ウェハ５２表面上での温度分布は
必ずしも十分な精度でその均一性が保証されず、結果的
に、半導体ウェハ５２の処理品質の低下につながるとい
う問題があった。
７６と加熱対象である半導体ウェハ５２との間には、外
部反応管６２や内部反応管６４のほかに、均熱管や炉体
強度維持上必要な箇体等が存在し、これらの炉体構成要
素の形状加工精度（例えば、肉厚の偏り、炉体の中心軸
に垂直な平面による反応管の断面の真円度）のバラツキ
などが、半導体ウェハ５２表面上及び半導体ウェハ５２
間における温度分布に総合的に影響を与える。このた
め、炉体の機械的構造上の中心軸が、炉内温度の空間的
分布の中心軸、いわば「温度分布上の中心軸」と常に一
致しているという保証はなく、むしろ一般的には一致し
ないと考えられる。したがって、従来の縦型炉を用いた
場合、たとえば半導体ウェハ５２表面上での温度分布は
必ずしも十分な精度でその均一性が保証されず、結果的
に、半導体ウェハ５２の処理品質の低下につながるとい
う問題があった。
【０００４】また、炉内に導入する原料ガスのガス流速
分布は、半導体ウェハ５２の処理品質に影響を及ぼす。
原料ガスのガス流速分布も、炉体構成要素の形状加工精
度上のバラツキなどにより影響を受けるので、原料ガス
がウェハボート７４内で一様に流れるように、すなわち
半導体ウェハ５２の表面に水平な方向に、均一な大きさ
で流れるように考慮する必要がある。
分布は、半導体ウェハ５２の処理品質に影響を及ぼす。
原料ガスのガス流速分布も、炉体構成要素の形状加工精
度上のバラツキなどにより影響を受けるので、原料ガス
がウェハボート７４内で一様に流れるように、すなわち
半導体ウェハ５２の表面に水平な方向に、均一な大きさ
で流れるように考慮する必要がある。
【０００５】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、たとえば半導体ウェハ等の処理品質を向上させ
ることができる縦型炉を提供することを目的とするもの
である。
であり、たとえば半導体ウェハ等の処理品質を向上させ
ることができる縦型炉を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、縦に配置した一又は複数の
反応管と、試料を収納する収納容器と、前記反応管を加
熱する加熱手段とを備え、前記加熱手段により加熱した
前記反応管内に前記試料を収納した収納容器を配置して
前記試料と前記反応管内に導入した原料ガスとを反応さ
せる縦型炉において、前記反応管、前記収納容器及び前
記加熱手段のうちの少なくとも一つに取り付けられ、位
置の調整を行う位置調整手段と、前記試料が収納された
前記収納容器と等価な構造体に、温度を検出する複数の
温度検出素子が取り付けられ、且つ前記反応管内に前記
収納容器と同様の状態で配置可能な検出手段と、前記検
出手段が検出した温度情報に基づいて前記反応管内の温
度分布が均一となるように、前記位置調整手段により前
記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの少な
くとも一つの位置を変位させて、最適位置に保持する制
御手段とを設けたことを特徴とするものである。
めの請求項１記載の発明は、縦に配置した一又は複数の
反応管と、試料を収納する収納容器と、前記反応管を加
熱する加熱手段とを備え、前記加熱手段により加熱した
前記反応管内に前記試料を収納した収納容器を配置して
前記試料と前記反応管内に導入した原料ガスとを反応さ
せる縦型炉において、前記反応管、前記収納容器及び前
記加熱手段のうちの少なくとも一つに取り付けられ、位
置の調整を行う位置調整手段と、前記試料が収納された
前記収納容器と等価な構造体に、温度を検出する複数の
温度検出素子が取り付けられ、且つ前記反応管内に前記
収納容器と同様の状態で配置可能な検出手段と、前記検
出手段が検出した温度情報に基づいて前記反応管内の温
度分布が均一となるように、前記位置調整手段により前
記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの少な
くとも一つの位置を変位させて、最適位置に保持する制
御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】また、上記の目的を達成するための請求項
２記載の発明は、縦に配置した一又は複数の反応管と、
試料を収納する収納容器と、前記反応管を加熱する加熱
手段とを備え、前記加熱手段により加熱した前記反応管
内に前記試料を収納した収納容器を配置して前記試料と
前記反応管内に導入した原料ガスとを反応させる縦型炉
において、前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段
のうちの少なくとも一つに取り付けられ、位置の調整を
行う位置調整手段と、前記試料が収納された前記収納容
器と等価な構造体に、前記原料ガスの流速を検出する複
数のガス流速検出素子が取り付けられ、且つ前記反応管
内に前記収納容器と同様の状態で配置可能な検出手段
と、前記検出手段が検出したガス流速情報に基づいて前
記反応管内の前記原料ガスが一様に流れるように、前記
位置調整手段により前記反応管、前記収納容器及び前記
加熱手段のうちの少なくとも一つの位置を変位させて、
最適位置に保持する制御手段とを設けたことを特徴とす
るものである。
２記載の発明は、縦に配置した一又は複数の反応管と、
試料を収納する収納容器と、前記反応管を加熱する加熱
手段とを備え、前記加熱手段により加熱した前記反応管
内に前記試料を収納した収納容器を配置して前記試料と
前記反応管内に導入した原料ガスとを反応させる縦型炉
において、前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段
のうちの少なくとも一つに取り付けられ、位置の調整を
行う位置調整手段と、前記試料が収納された前記収納容
器と等価な構造体に、前記原料ガスの流速を検出する複
数のガス流速検出素子が取り付けられ、且つ前記反応管
内に前記収納容器と同様の状態で配置可能な検出手段
と、前記検出手段が検出したガス流速情報に基づいて前
記反応管内の前記原料ガスが一様に流れるように、前記
位置調整手段により前記反応管、前記収納容器及び前記
加熱手段のうちの少なくとも一つの位置を変位させて、
最適位置に保持する制御手段とを設けたことを特徴とす
るものである。
【０００８】
【作用】請求項１記載の発明は前記の構成によって、予
め試料に処理を施す前に検出手段により反応管内の温度
分布を求め、この温度分布の情報に基づき制御手段は反
応管の温度分布が均一となるように位置調整手段に信号
を送り、反応管、収納容器及び加熱手段のうちの少なく
とも一つの位置を変位して、最適位置に保持する。これ
により、炉体構成要素の形状加工精度のバラツキを総合
的に勘案した温度制御を行うことができる。しかも、検
出手段には、試料が収納された収納容器と等価な構造体
に温度検出素子を取り付けたものを用いることにより、
実際に使用する収納容器を炉内にセットした場合と同じ
状況下での温度分布を求めることができるので、信頼度
の高い正確な位置情報を得ることができる。このため、
かかる位置情報に基づいて、例えば反応管の位置を調整
することにより、試料表面上での温度分布を均一にでき
る。
め試料に処理を施す前に検出手段により反応管内の温度
分布を求め、この温度分布の情報に基づき制御手段は反
応管の温度分布が均一となるように位置調整手段に信号
を送り、反応管、収納容器及び加熱手段のうちの少なく
とも一つの位置を変位して、最適位置に保持する。これ
により、炉体構成要素の形状加工精度のバラツキを総合
的に勘案した温度制御を行うことができる。しかも、検
出手段には、試料が収納された収納容器と等価な構造体
に温度検出素子を取り付けたものを用いることにより、
実際に使用する収納容器を炉内にセットした場合と同じ
状況下での温度分布を求めることができるので、信頼度
の高い正確な位置情報を得ることができる。このため、
かかる位置情報に基づいて、例えば反応管の位置を調整
することにより、試料表面上での温度分布を均一にでき
る。
【０００９】また、請求項２記載の発明は前記の構成に
よって、予め試料に処理を施す前に検出手段により反応
管内のガス流速分布を求め、この情報に基づいて制御手
段は反応管内の原料ガスが一様に流れるように位置調整
手段に信号を送り、反応管、収納容器及び加熱手段のう
ちの少なくとも一つの位置を変位して、最適位置に保持
する。これにより、炉体構成要素の形状加工精度のバラ
ツキを総合的に勘案した原料ガスの制御を行うことがで
きる。しかも、検出手段には、試料が収納された収納容
器と等価な構造体にガス流速検出素子を取り付けたもの
を用いることにより、実際に使用する収納容器を炉内に
セットした場合と同じ状況下でのガス流速分布を検出す
ることができるので、信頼度の高い正確な位置情報を得
ることができる。このため、かかる位置情報に基づい
て、例えば反応管の位置を調整することにより、原料ガ
スを試料表面に水平な方向に一様に流すことができる。
よって、予め試料に処理を施す前に検出手段により反応
管内のガス流速分布を求め、この情報に基づいて制御手
段は反応管内の原料ガスが一様に流れるように位置調整
手段に信号を送り、反応管、収納容器及び加熱手段のう
ちの少なくとも一つの位置を変位して、最適位置に保持
する。これにより、炉体構成要素の形状加工精度のバラ
ツキを総合的に勘案した原料ガスの制御を行うことがで
きる。しかも、検出手段には、試料が収納された収納容
器と等価な構造体にガス流速検出素子を取り付けたもの
を用いることにより、実際に使用する収納容器を炉内に
セットした場合と同じ状況下でのガス流速分布を検出す
ることができるので、信頼度の高い正確な位置情報を得
ることができる。このため、かかる位置情報に基づい
て、例えば反応管の位置を調整することにより、原料ガ
スを試料表面に水平な方向に一様に流すことができる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例である縦型炉の
概略断面図、図２は位置調整機構により所定の位置調整
が行われた後、炉体のある高さにおいて外部ヒータが形
成する炉内の温度分布を示す図である。
して説明する。図１は本発明の一実施例である縦型炉の
概略断面図、図２は位置調整機構により所定の位置調整
が行われた後、炉体のある高さにおいて外部ヒータが形
成する炉内の温度分布を示す図である。
【００１１】図１に示す縦型炉は、リング状の加熱用外
部ヒータ１２と、外部反応管１４と、内部反応管１６
と、第一マニホールド１８ａ，第二マニホールド１８ｂ
及び第三マニホールド１８ｃと、半導体ウェハ２を収納
するウェハボート２２と、ボート載置台２４と、位置調
整機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、検出装置２
８と、制御装置３４とを備えるものである。尚、図１に
おいて３６は、制御装置３４と位置調整機構２６ａ〜２
６ｄとをつなぐデータ通信回線である。
部ヒータ１２と、外部反応管１４と、内部反応管１６
と、第一マニホールド１８ａ，第二マニホールド１８ｂ
及び第三マニホールド１８ｃと、半導体ウェハ２を収納
するウェハボート２２と、ボート載置台２４と、位置調
整機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、検出装置２
８と、制御装置３４とを備えるものである。尚、図１に
おいて３６は、制御装置３４と位置調整機構２６ａ〜２
６ｄとをつなぐデータ通信回線である。
【００１２】外部ヒータ１２は、外部反応管１４の周囲
に設けられ、半導体ウェハ２と内部反応管１６内に供給
される原料ガスとの反応に必要な加熱を行なうものであ
る。外部ヒータ１２の下面は、位置調整機構２６ａを介
して第一マニホールド１８ａに取り付けられる。
に設けられ、半導体ウェハ２と内部反応管１６内に供給
される原料ガスとの反応に必要な加熱を行なうものであ
る。外部ヒータ１２の下面は、位置調整機構２６ａを介
して第一マニホールド１８ａに取り付けられる。
【００１３】外部反応管１４と内部反応管１６は、とも
に、上部が半球形とされた筒状で、その下端は開放口と
されている。内部反応管１６は、外部反応管１４の内部
に配置される。外部反応管１４の下面は、位置調整機構
２６ｂを介して第二マニホールド１８ｂに取り付けら
れ、内部反応管１６の下面は、位置調整機構２６ｃを介
して第三マニホールド１８ｃに取り付けられる。
に、上部が半球形とされた筒状で、その下端は開放口と
されている。内部反応管１６は、外部反応管１４の内部
に配置される。外部反応管１４の下面は、位置調整機構
２６ｂを介して第二マニホールド１８ｂに取り付けら
れ、内部反応管１６の下面は、位置調整機構２６ｃを介
して第三マニホールド１８ｃに取り付けられる。
【００１４】第三マニホールド１８ｃの内底部には位置
調整機構２６ｄを介してボート載置台２４が取り付けら
れる。このボート載置台２４上に、半導体ウェハ２が収
容されたウェハボート２２が載置される。半導体ウェハ
２はその表面が水平となるように一定の間隔を保ってウ
ェハボート２２に収納される。尚、ウェハボート２２は
ボート回転機構により回転可能に構成されている。
調整機構２６ｄを介してボート載置台２４が取り付けら
れる。このボート載置台２４上に、半導体ウェハ２が収
容されたウェハボート２２が載置される。半導体ウェハ
２はその表面が水平となるように一定の間隔を保ってウ
ェハボート２２に収納される。尚、ウェハボート２２は
ボート回転機構により回転可能に構成されている。
【００１５】位置調整機構２６ａ〜２６ｄは、制御装置
３４からの信号を受け、パルスモータによって、それぞ
れ外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応管１６、
ウェハボート２２の位置を精密に調整するものである。
３４からの信号を受け、パルスモータによって、それぞ
れ外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応管１６、
ウェハボート２２の位置を精密に調整するものである。
【００１６】検出装置２８は、炉内における温度と原料
ガスの流速とを検出するものであり、具体的には、半導
体ウェハがフルチャージされたウェハボートと等価で、
同一の機械的形状を有する構造体に、温度センサとガス
流速センサとを多数取り付けたものである。特に、ガス
流速センサには、半導体素子を用いた、小型で且つ感度
の高いものを使用し、場合によってはガス流れの速さと
方向とが同時に計測可能なものを使用する。温度センサ
とガス流速センサは、構造体の中心軸方向の３〜５箇所
の各位置における、構造体の中心軸に垂直な平面上に３
〜８点程度配置されている。
ガスの流速とを検出するものであり、具体的には、半導
体ウェハがフルチャージされたウェハボートと等価で、
同一の機械的形状を有する構造体に、温度センサとガス
流速センサとを多数取り付けたものである。特に、ガス
流速センサには、半導体素子を用いた、小型で且つ感度
の高いものを使用し、場合によってはガス流れの速さと
方向とが同時に計測可能なものを使用する。温度センサ
とガス流速センサは、構造体の中心軸方向の３〜５箇所
の各位置における、構造体の中心軸に垂直な平面上に３
〜８点程度配置されている。
【００１７】制御装置３４は、検出装置２８が検出した
温度分布及びガス流速分布に基づいて、内部反応管１６
の内部で温度分布が均一となり、且つ原料ガスが一様に
流れるように、外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部
反応管１６及びウェハボート２２の最適位置及びその最
適位置までの所要変位量を算出し、その算出した位置デ
ータに基づいて各位置調節機構２６ａ〜２６ｄを制御す
るものである。
温度分布及びガス流速分布に基づいて、内部反応管１６
の内部で温度分布が均一となり、且つ原料ガスが一様に
流れるように、外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部
反応管１６及びウェハボート２２の最適位置及びその最
適位置までの所要変位量を算出し、その算出した位置デ
ータに基づいて各位置調節機構２６ａ〜２６ｄを制御す
るものである。
【００１８】尚、一般に、縦型炉では、炉内に導入する
原料ガスのシール性を十分に確保する必要がある。この
ことは、酸化拡散を目的とする酸化拡散炉であっても薄
膜堆積を目的とする減圧ＣＶＤ炉であっても同様である
が、特に後者においては、半導体ウェハの処理品質に加
えて安全性の観点からもシール性能が極めて重要であ
る。本実施例の縦型炉では、例えばボート回転機構の軸
受部のように磁性流体によるシール技術等を用いること
より、シール性能を確保している。
原料ガスのシール性を十分に確保する必要がある。この
ことは、酸化拡散を目的とする酸化拡散炉であっても薄
膜堆積を目的とする減圧ＣＶＤ炉であっても同様である
が、特に後者においては、半導体ウェハの処理品質に加
えて安全性の観点からもシール性能が極めて重要であ
る。本実施例の縦型炉では、例えばボート回転機構の軸
受部のように磁性流体によるシール技術等を用いること
より、シール性能を確保している。
【００１９】次に、本実施例の縦型炉の動作について説
明する。まず、検出装置２８を炉内にセットする。外部
ヒータ１２に電源を供給して反応管１４，１６を加熱
し、図示しない原料ガス供給源から原料ガスを炉内に導
入した状態で、検出装置２８の温度センサにより温度を
検出し、内部反応管１６内の温度分布を求めると共に、
ガス流速センサにより原料ガスの速さと方向を検出し、
ガス流速分布を求める。制御装置３４は、この温度情報
とガス流速情報に基づいて内部反応管１６内の温度分布
が均一となり、且つ原料ガスが一様に流れるように、外
部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応管１６及びウ
ェハボート２２の最適位置及びその最適位置までの所要
変位量を算出し、その算出した位置データに基づき、所
要変位量に対応した信号を各位置調整機構２６ａ〜２６
ｄに送る。かかる信号を受けた各位置調整機構２６ａ〜
２６ｄは、外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応
管１６及びウェハボート２２を所定の位置に移動する。
明する。まず、検出装置２８を炉内にセットする。外部
ヒータ１２に電源を供給して反応管１４，１６を加熱
し、図示しない原料ガス供給源から原料ガスを炉内に導
入した状態で、検出装置２８の温度センサにより温度を
検出し、内部反応管１６内の温度分布を求めると共に、
ガス流速センサにより原料ガスの速さと方向を検出し、
ガス流速分布を求める。制御装置３４は、この温度情報
とガス流速情報に基づいて内部反応管１６内の温度分布
が均一となり、且つ原料ガスが一様に流れるように、外
部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応管１６及びウ
ェハボート２２の最適位置及びその最適位置までの所要
変位量を算出し、その算出した位置データに基づき、所
要変位量に対応した信号を各位置調整機構２６ａ〜２６
ｄに送る。かかる信号を受けた各位置調整機構２６ａ〜
２６ｄは、外部ヒータ１２、外部反応管１４、内部反応
管１６及びウェハボート２２を所定の位置に移動する。
【００２０】次に、検出装置２８を取り外し、半導体ウ
ェハ２を収納したウェハボード２２を炉内にセットし、
再び外部ヒータ１２に電源を供給し、原料ガスを炉内に
導入して半導体ウェハ２の処理を行う。この処理では、
半導体ウェハ２表面上及び半導体ウェハ２間の温度分布
が均一となり（図２参照）、しかも原料ガスが半導体ウ
ェハ２表面に水平な方向に一様に流れるので、各半導体
ウェハ２と原料ガスとが略同一の条件下で反応して、各
半導体ウェハ２に所定の処理が施される。
ェハ２を収納したウェハボード２２を炉内にセットし、
再び外部ヒータ１２に電源を供給し、原料ガスを炉内に
導入して半導体ウェハ２の処理を行う。この処理では、
半導体ウェハ２表面上及び半導体ウェハ２間の温度分布
が均一となり（図２参照）、しかも原料ガスが半導体ウ
ェハ２表面に水平な方向に一様に流れるので、各半導体
ウェハ２と原料ガスとが略同一の条件下で反応して、各
半導体ウェハ２に所定の処理が施される。
【００２１】本実施例の縦型炉では、半導体ウェハに処
理を施す前に検出装置で温度分布とガス流速分布を求
め、内部反応管１６内の温度分布が均一で、且つガス流
速分布が一様となるように制御装置が外部ヒータ等の最
適位置を算出することにより、炉体構成要素の形状加工
精度のバラツキ等を総合的に勘案した温度及びガスの制
御を行うことができる。しかも、検出装置には、半導体
ウェハが収納されたウェハボートと等価な構造体に温度
センサ及びガス流速センサを取り付けたものを用いるこ
とにより、実際に使用するウェハボートを炉内にセット
した場合と同じ状況下での温度分布及びガス流速分布を
検出することができるので、信頼度の高い正確な位置情
報を得ることができる。このため、かかる位置情報に基
づいて、外部ヒータ、外部反応管、内部反応管及びウェ
ハボートの位置を調整することにより、半導体ウェハ表
面上及び半導体ウェハ間での温度分布を均一とすること
ができると共に、原料ガスを半導体ウェハ表面に水平な
方向に一様に流すことができる。したがって、従来の縦
型炉のように炉体の構成要素の中心軸を機械的に一致さ
せて間接的に半導体ウェハ表面上での温度分布の均一性
を図る方式に比べて、大幅に半導体ウェハの処理品質を
向上させることができる。
理を施す前に検出装置で温度分布とガス流速分布を求
め、内部反応管１６内の温度分布が均一で、且つガス流
速分布が一様となるように制御装置が外部ヒータ等の最
適位置を算出することにより、炉体構成要素の形状加工
精度のバラツキ等を総合的に勘案した温度及びガスの制
御を行うことができる。しかも、検出装置には、半導体
ウェハが収納されたウェハボートと等価な構造体に温度
センサ及びガス流速センサを取り付けたものを用いるこ
とにより、実際に使用するウェハボートを炉内にセット
した場合と同じ状況下での温度分布及びガス流速分布を
検出することができるので、信頼度の高い正確な位置情
報を得ることができる。このため、かかる位置情報に基
づいて、外部ヒータ、外部反応管、内部反応管及びウェ
ハボートの位置を調整することにより、半導体ウェハ表
面上及び半導体ウェハ間での温度分布を均一とすること
ができると共に、原料ガスを半導体ウェハ表面に水平な
方向に一様に流すことができる。したがって、従来の縦
型炉のように炉体の構成要素の中心軸を機械的に一致さ
せて間接的に半導体ウェハ表面上での温度分布の均一性
を図る方式に比べて、大幅に半導体ウェハの処理品質を
向上させることができる。
【００２２】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、一つの検出
装置に温度センサとガス流速センサを取り付けた場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、温度センサとガス流速センサをそれぞれ別の構造
体に取り付け、二つの検出装置を用いてもよい。
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、一つの検出
装置に温度センサとガス流速センサを取り付けた場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、温度センサとガス流速センサをそれぞれ別の構造
体に取り付け、二つの検出装置を用いてもよい。
【００２３】また、上記の実施例では、位置調整機構を
外部ヒータ、外部反応管、内部反応管及びウェハボート
に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、位置調整機構は外部ヒータ、外部
反応管、内部反応管及びウェハボートのうち少なくとも
一つに設ければよい。
外部ヒータ、外部反応管、内部反応管及びウェハボート
に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、位置調整機構は外部ヒータ、外部
反応管、内部反応管及びウェハボートのうち少なくとも
一つに設ければよい。
【００２４】更に、上記の実施例では、外部反応管と内
部反応管との二つの反応管を用いた場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの
反応管のみを用いたり、三つ以上の反応管を使用しても
よい。
部反応管との二つの反応管を用いた場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの
反応管のみを用いたり、三つ以上の反応管を使用しても
よい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、検出手段として試料が収納された収納容器と
等価な構造体に温度検出素子を取り付けたものを用い、
検出手段が検出した温度情報に基づいて反応管内の温度
分布が均一となるように、例えば反応管や収納容器の位
置を変位して最適位置に保持することにより、炉体の構
成要素の形状加工精度のバラツキ等を総合的に勘案した
信頼度の高い温度制御を行うことができるので、実際に
試料を処理する際に、試料表面上での温度分布を均一に
でき、したがって、試料の処理品質を向上させることが
できる縦型炉を提供することができる。
によれば、検出手段として試料が収納された収納容器と
等価な構造体に温度検出素子を取り付けたものを用い、
検出手段が検出した温度情報に基づいて反応管内の温度
分布が均一となるように、例えば反応管や収納容器の位
置を変位して最適位置に保持することにより、炉体の構
成要素の形状加工精度のバラツキ等を総合的に勘案した
信頼度の高い温度制御を行うことができるので、実際に
試料を処理する際に、試料表面上での温度分布を均一に
でき、したがって、試料の処理品質を向上させることが
できる縦型炉を提供することができる。
【００２６】また、請求項２記載の発明によれば、検出
手段として試料が収納された収納容器と等価な構造体に
ガス流速検出素子を取り付けたものを用い、検出手段が
検出したガス流速情報に基づいて反応管内の原料ガスが
一様に流れるように、例えば反応管や収納容器の位置を
変位して最適位置を保持することにより、炉体の構成要
素の形状加工精度のバラツキ等を総合的に勘案した信頼
度の高いガス制御を行うことができるので、実際に試料
を処理する際に、原料ガスを試料表面に水平な方向に一
様に流すことができ、したがって、試料の処理品質を向
上させることができる縦型炉を提供することができる。
手段として試料が収納された収納容器と等価な構造体に
ガス流速検出素子を取り付けたものを用い、検出手段が
検出したガス流速情報に基づいて反応管内の原料ガスが
一様に流れるように、例えば反応管や収納容器の位置を
変位して最適位置を保持することにより、炉体の構成要
素の形状加工精度のバラツキ等を総合的に勘案した信頼
度の高いガス制御を行うことができるので、実際に試料
を処理する際に、原料ガスを試料表面に水平な方向に一
様に流すことができ、したがって、試料の処理品質を向
上させることができる縦型炉を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例である縦型炉の概略断面図で
ある。
ある。
【図２】位置調整機構により所定の位置調整が行われた
後、炉体のある高さにおいて外部ヒータが形成する炉内
の温度分布を示す図である。
後、炉体のある高さにおいて外部ヒータが形成する炉内
の温度分布を示す図である。
【図３】従来の縦型炉の概略断面図である。
２ 半導体ウェハ １２ 加熱用外部ヒータ １４ 外部反応管 １６ 内部反応管 １８ａ 第一マニホールド １８ｂ 第二マニホールド １８ｃ 第三マニホールド ２２ ウェハボート ２４ ボート載置台 ２６ａ〜２６ｄ 位置調整機構 ２８ 検出装置 ３４ 制御装置 ３６ データ通信回線
Claims (3)
- 【請求項１】 縦に配置した一又は複数の反応管と、試
料を収納する収納容器と、前記反応管を加熱する加熱手
段とを備え、前記加熱手段により加熱した前記反応管内
に前記試料を収納した収納容器を配置して前記試料と前
記反応管内に導入した原料ガスとを反応させる縦型炉に
おいて、 前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの少
なくとも一つに取り付けられ、位置の調整を行う位置調
整手段と、 前記試料が収納された前記収納容器と等価な構造体に、
温度を検出する複数の温度検出素子が取り付けられ、且
つ前記反応管内に前記収納容器と同様の状態で配置可能
な検出手段と、 前記検出手段が検出した温度情報に基づいて前記反応管
内の温度分布が均一となるように、前記位置調整手段に
より前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうち
の少なくとも一つの位置を変位させて、最適位置に保持
する制御手段と、 を設けたことを特徴とする縦型炉。 - 【請求項２】 縦に配置した一又は複数の反応管と、試
料を収納する収納容器と、前記反応管を加熱する加熱手
段とを備え、前記加熱手段により加熱した前記反応管内
に前記試料を収納した収納容器を配置して前記試料と前
記反応管内に導入した原料ガスとを反応させる縦型炉に
おいて、 前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの少
なくとも一つに取り付けられ、位置の調整を行う位置調
整手段と、 前記試料が収納された前記収納容器と等価な構造体に、
前記原料ガスの流速を検出する複数のガス流速検出素子
が取り付けられ、且つ前記反応管内に前記収納容器と同
様の状態で配置可能な検出手段と、 前記検出手段が検出したガス流速情報に基づいて前記反
応管内の前記原料ガスが一様に流れるように、前記位置
調整手段により前記反応管、前記収納容器及び前記加熱
手段のうちの少なくとも一つの位置を変位させて、最適
位置に保持する制御手段と、 を設けたことを特徴とする縦型炉。 - 【請求項３】 縦に配置した一又は複数の反応管と、試
料を収納する収納容器と、前記反応管を加熱する加熱手
段とを備え、前記加熱手段により加熱した前記反応管内
に前記試料を収納した収納容器を配置して前記試料と前
記反応管内に導入した原料ガスとを反応させる縦型炉に
おいて、 前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの少
なくとも一つに取り付けられ、位置の調整を行う位置調
整手段と、 前記試料が収納された前記収納容器と等価な構造体に、
温度を検出する複数の温度検出素子及び前記原料ガスの
流速を検出する複数のガス流速検出素子が取り付けら
れ、且つ前記反応管内に前記収納容器と同様の状態で配
置可能な検出手段と、 前記検出手段が検出した温度情報及びガス流速情報に基
づいて、前記反応管内の温度分布が均一となり且つ前記
原料ガスが一様に流れるように、前記位置調整手段によ
り前記反応管、前記収納容器及び前記加熱手段のうちの
少なくとも一つの位置を変位させて、最適位置に保持す
る制御手段と、 を設けたことを特徴とする縦型炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22793992A JPH0661158A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 縦型炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22793992A JPH0661158A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 縦型炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661158A true JPH0661158A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16868656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22793992A Withdrawn JPH0661158A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 縦型炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661158A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603772A (en) * | 1994-08-16 | 1997-02-18 | Nec Corporation | Furnace equipped with independently controllable heater elements for uniformly heating semiconductor wafers |
| JP2003037075A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Tokyo Electron Ltd | 移載装置の制御方法および熱処理方法並びに熱処理装置 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP22793992A patent/JPH0661158A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5603772A (en) * | 1994-08-16 | 1997-02-18 | Nec Corporation | Furnace equipped with independently controllable heater elements for uniformly heating semiconductor wafers |
| JP2003037075A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Tokyo Electron Ltd | 移載装置の制御方法および熱処理方法並びに熱処理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5433785A (en) | Thermal treatment apparatus, semiconductor device fabrication apparatus, load-lock chamber | |
| KR101543375B1 (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 온도 검출 방법 | |
| CN104183522B (zh) | 基板脱离检测装置和方法、以及使用该装置的基板处理装置和使用该方法的基板处理方法 | |
| US20030231698A1 (en) | Apparatus and method for fabricating a semiconductor device and a heat treatment apparatus | |
| KR20170113262A (ko) | 정전 용량을 나타내는 데이터를 취득하는 방법 | |
| KR100280691B1 (ko) | 열처리방법 및 열처리장치 | |
| CN102300809B (zh) | 用于测量硅沉积反应器中硅棒的温度和生长厚度的设备和方法 | |
| TWI303083B (ja) | ||
| JP2011044458A (ja) | 基板処理システム | |
| CN111902919B (zh) | 基板处理装置、反应管形状测定方法以及半导体装置的制造方法 | |
| JPH0661158A (ja) | 縦型炉 | |
| KR20200038185A (ko) | 인젝터 및 이것을 사용한 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법 | |
| US11542602B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JPH065533A (ja) | 熱処理炉 | |
| KR101502856B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판지지부재의 위치 검출 방법 | |
| US20240240321A1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| CN112687585B (zh) | 半导体工艺设备 | |
| JP2002043231A (ja) | ウェハの位置ずれ検出方法及び検出装置 | |
| JPH08162422A (ja) | 熱処理装置 | |
| EP4435838A1 (en) | Temperature control system, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and program | |
| JP2004022943A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH09246261A (ja) | 熱処理装置とその温度制御方法 | |
| EP4485512A1 (en) | Temperature sensor, substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, and temperature control system | |
| EP4641626A1 (en) | Substrate processing apparatus, method of processing substrate, method of manufacturing semiconductor device, and gas rectifier | |
| JP2004071794A (ja) | 基板処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |