CN1154571A - 制造半导体器件的方法和半导体器件的制造设备 - Google Patents

Abstract

用热壁型加热炉对大直径半导体晶片的快速热处理中，将储热板(10)预热到热处理温度，然后使晶片8位于一对储热板(10)之间，或处于紧靠储热板(10)的附近处，可使晶片表面的温度分布均匀。晶片(8)可以与储热板(10)接触。因此由来自储热板(10)的辐射热或传导热加热晶片(8)。

Description

制造半导体器件的方法和 半导体器件的制造设备

本发明涉及制造半导体器件的方法和半导体器件的制造设备。

半导体包括硅半导体或化合物半导体。半导体器件包括存储器IC(集成电路)，逻辑IC，和薄膜晶体管IC。

制造半导体器件的方法包括以下热处理：(a)，在常压下或减压下的CVD(化学汽相淀积)、用于在上述半导体器件用的晶片上形成由半导体材料，绝缘材料，金属，超导材料构成的膜或层：(b)扩散，改善薄膜材料，在诸如Ar，He，N₂等保护气体中使膜平整；(c)使玻璃衬底上形成的非晶硅层多晶化；(d)，对诸如BST(钛酸锶钡)、ST(钛酸锶)，Ta₂O₅之类的高介电常数薄膜快速热处理(RTP)退火，以改善这些材料的薄膜性能；(e)对WSi₂，TiSi₂，之类的膜快速热处理(RTP)退火，以降低这些材料的电阻率；(f)，对SiO₂，PSG、BPSG，SiN，SiON之类的膜RTP退火，以使其平整和致密；(g)对诸如Y-1，BST之类的铁电介质膜RTP退火；(h)，活化掺杂离子；(i)，使硅衬底与反应气体反应，在硅衬底上形成诸如SiO₂，SiON，SiO膜；和(j)，使SiO₂膜表面氮化1到5A的极薄厚度。

按本发明方法，能在整个晶片上获得均匀特性，如与半导体器件的性能相关的膜厚，杂质浓度的扩散深度的均匀性，而不会使单晶衬底中增加产生滑移线。

按本发明的制造设备，能用垂直或水平热壁型加热炉进行上述方法。

本申请人申请的美国专利NO.5387557(以下称作U.S专利)公开了一种用垂直热壁加热炉制造半导体器件用的温度极其均匀的双管型RTP设备。该RTP设备包括一个由石英制成的，由内管和外管构成的双反应管；一个在内管底部开口的反应气体引入管；和一个在外管底部开口的排气管，或在内管与外管之间构成的同轴设置的排出反应气体的环形气道。用电阻加热器(S)加热这些部件。首先把晶片保持在低温，扩散长度只稍微延长的位置，例如750℃以下，然后迅速向上移入高温区，与内管中向上流动的反应气体接触，保持预定的短时间期限。反应之后，立即用晶片夹具将晶片移入炉子底部的低温区。

直径为150mm的硅晶片在BF₂，3.0E15/cm²的条件下被离子注入。注入了离子的这种晶片，最初保持在低温，然后，在U.S专利公开的RTP设备中，在950℃退火2分钟。这些晶片的薄层电阻值约为220Ω，在表面中的分布是±1％之内，(5个晶片的平均值)。通常热处理方法，在850℃经120分钟进行，而不要保持在低温。片子的薄层电阻是310Ω。在850℃经30分钟进行同样的退火。那时，薄层电阻值为400欧。该值表明扩散的晶隙间填充杂质没有完全转变成替换杂质，杂质不完全有助于电流的传导。普通热处理方法中，表面上的薄层电阻值分布约为1％。

为了改善在常规的垂直热壁热处理炉中热处理过的许多晶片的温度分布，加宽晶片之间的距离。本发明人在常规的垂直热壁炉中进行试验，并考虑了在这种炉中加热过的晶片的温度分布，因而断定，对现有技术中包括的有关温度分布是否有任何限定。结合图13说明本试验。

图1是说明按本发明方法的实施例的垂直加热炉，其中晶片在低温被加热；

图2是由晶片表面看的图1所示垂直加热炉；

图3是图2所示设备中用的储热板的平面图；

图4是说明按本发明方法的实施例的水平加热炉，其中晶片在低温被加热。设表示储热板；

图5是说明按本发明方法的实施例的水平加热炉的平面图，其中晶片在高温被加热、正如从储热板上面看好，并且也是储热板的侧视图；

图6是说明按本发明方法的实施例的垂直加热炉的示意图，其中晶片位于直接靠近储热板的位置，并用储热板和电阻加热器加热；

图7是说明按本发明方法的实施例的水平加热炉的示意图，其中晶片位于与储热板和电阻加热器最靠近的位置。

图8是图7所示设备的高温部分的剖视图；

图9是说明按本发明方法的又一实施例的水平加热炉，其中，晶片在直接靠近储热板的位置，在高温被加热；

图10是说明按本发明第2方法的又一实施例的水平加热炉的剖视图，其中晶片与储热片接触并被储热板加热；

图11表示储热板，其中构成了流气孔；

图12是说明按本发明方法的垂直热壁型加热炉；

图13是说明由加热器辐射热的角度之间的关系和晶片之间的距离对晶片表面上温度分布的均匀性的影响的示意图。

现在参见图13，晶片①至④四个晶片在上部，即垂直加热炉高温部分中，被处理。用4a表示排气管，它与U.S专利中所述的环形道有同样的功能。7表示加热器。最上部的晶片8a是样品晶片。晶片8处于加热器7确定的均匀热空间内。这些晶片之间的距离规定为晶片①与位于下面的晶片②之间的距离是晶片②与④之间的距离的两部。前面的距离以下称为宽距离，而后面的距离以下称为窄距离。如图13所示，尽管气体向下流，上述说明也适用于气体向上流的设备。

当热处理温度在800℃以上时，晶片的加热中以辐射为主，在此条件下，射线的入射角影响分布到晶片上的能量。位于宽距离的晶片①的中心上的入射角是α₁到α₂。另一方面，位于窄距离的晶片②、③和④的中心的入射角是β₁到β₂。位于宽距离的晶片上的辐射射线的入射角大于位于窄距离的晶片上的辐射射线的入射角。晶片中心部分被完全加热，因此，位于宽距离的晶片上的温度分布容易均匀，因而减小了晶片中心部分与周边部分之间的温差。为了改善晶片的均匀加热特性，晶片之间最好有较大的距离。然而，过大的晶片间距离是不可取的，因为这会减少每批热处理的晶片数量。

同样，使晶片的周边部分离加热器更远，也能减小晶片的中心部分与周边部分之间的温差，然而，这必然会使其加热炉的内径加大。

考虑了参考图13所说明的情况，本发明人估计，在RTP加热炉中晶片之间的距离情况下，晶片表面上的薄层电阻值的分布能达到1％，这是在普通扩散炉内而不是RTP炉内实际达到的最佳值。

在上述条件下经过离子注入的晶片在内径为270mm的试验炉内热处理。试验获得的值如下，

        晶片直径(英寸)    晶片间距离(mm)

            6                 约40

            8                 约50

            12                约75

现在，从同一时间增加设备中处理的晶片数量的观点看，也就是说，以降低造价的观点看，处理的晶片数量应尽可能大。因而，一次处理很多晶片比一次处理一片晶片显然更可取。实际上，预计每次处理至少5片晶片。按上述距离将5片8英寸的晶片放置在高温区；高温区，低温区，和高温区与低温度之间的过渡区的总长度，或者说设备的高度为稍长于3米。同样，其中按上述距离放置有5片8英寸晶片的设备的总长或总高为3.5至4.0米。这种高设备使设备保养，检查和维修困难。而且，这种设备的安装位置受到限制。

以前，大直径晶片的周边部分用冷却环冷却，以防止这部分被局部加热到比中心部分温度高的温度。然而，这种方法必须有冷却环和采用与RTP相反的方式。

同时，U.S专利公开了多片晶片被垂直地放置，并沿晶片表面方向在高温区与低温区之间移动。而且，这种情况下加宽晶片之间的距离，能改善晶片表面上的薄层电阻值的均匀性。然而，正如参考图13所说明的，设备的直径会有不利的增大。

如上所述，垂直加热炉的直径增大会造成困难。反之，在水平加热炉中能容易构成1000mm以上的恒热区。尽管如上述的垂直加热炉的直径增大会遇到困难。然而，在水平加热炉中能容易地构成1000mm以上的恒热区。尽管水平炉有该优点，但水平加热炉不用于处理直径为8mm以上的大直径晶片，因为水平炉的底座变得非常大。如1.5×8至1.5×11m²，这是垂直加热炉底盘的5至7倍。此外，由于制造4至16M的DRAM(动态随机存取存储器)不需要RTP，制造4至16M的DRAM用6英寸晶片，因此不考虑在水平加热炉中如何实现RTP。

本发明人考虑到这样的细节，用水平加热炉进行RTP比用要建立总长为5米以上的清洁室的垂直加热炉更可取。因此省去了建立清洁室的费用。

如上所述。大直径的晶片表面的均匀性与晶片之间的距离有关。单片晶片热处理比多片晶片热处理能达到更好的温度分布，而且晶片直径是8英寸以下时，因为加热器7(图13)与单片晶片之间的距离对热处理的单片晶片的温度分布稍有影响。

晶片直径增大会使温度分布不均匀，晶片中心部分的温度低，晶片周边部分的温度高。随着半导体器件的小型化该直径增大。为了提高小型器件的性能，并保持高生产率，因而，与小直径的晶片相比，大直径晶片上的均匀温度分布的允许条件变得更严格。

本发明的目的是，提供一种制造半导体器件的方法，能改善大直径晶片的或热处理过的晶片的性能均匀性。

本发明另一个目的是，提供一种制造半导体器件的设备，能改善大直径晶片的或热处理过的晶片的性能均匀性。

按本发明的目的，提供制造半导体器件的第1种方法，其中把一片晶片或多片晶片放置在热壁型加热炉中，进行热处理，其特征是，多个相对设置的储热板预加热到热处理温度，随后，一片晶片或相对的两片晶片设置在相对的储热板之间板的至少板的部分区域内，由此，在热处理温度迅速热处理晶片。

按本发明的目的，提供制造半导体器件的第1设备，其设置的夹紧装置，用于将晶片送入热处理区和从热处理区取出晶片，其特征是，提供的所述设备，在热处理区中，有多个彼此隔开的相对放置的储热板，储热板之间的距离应能放入一片晶片或两片相对的晶片，而且能从两个相对的储热板之间的空隙取出一片或两片对放的晶片，而且夹紧装置能迅速地将单片晶片或多片晶片插入储热板相对面之间的至少部分区域。

按本发明，还提供了制造半导体器件的第2种方法。其中，单片晶片或多片晶片放置在热壁型加热炉内，进行热处理，其特征是，储热板预热到热处理温度，随后，每片晶片与储热板接触，基本上覆盖直接靠近储热板的夹紧的晶片的整个表面，由此，使晶片在热处理温度迅速热处理。

还提供了制造半导体器件的第2种设备。设置有夹紧装置，将晶片移入热处理区并从热处理区取出，其特征是，提供的所述设备，在热处理区内有储热板，而且，夹紧装置能使每片晶片与储热板接触，储热板基本上覆盖每片晶片的整个表面，或夹紧直接靠近储热板的每片晶片。

还提供了制造半导体器件的第3种方法，其单片或多片晶片在装有加热器的热壁加热炉内被迅速热处理，其特征是，单片或多片晶片放在直接靠近加热器的位置，在上述热处理温度被迅速热处理。

还提供了制造半导体器件的第3种设备，它包括热壁型加热炉，将炉子内部加热到热处理温度用的加热器，夹紧和移动装置，用于将一个晶片或多个晶片送入热壁型加热炉的热处理区中，和从热壁型加热炉的热处理区取出，其特征是，加热器所处方向使加热器的一部分有垂直于夹紧装置的移动方向的表面。而且，夹紧装置可以移动晶片、直至晶片处于直接靠近加热器的位置。

下面详细说明本发明。

在晶片热处理中，晶片最初必须保持在低温，或者最初可以不是保持在低温。前种情况的一个例子肯定是RTP，例如活化注入离子，B-PSG(硼磷硅酸盐玻璃)回流等。前种情况的另一例子是在300至450℃的低温处理后的600℃至750℃的TiN退火，以减轻聚集在晶片表面上淀积或叠层的TiN膜中的任何应力。后一种情况的一个例子是不进行低温处理而在600℃至750℃的TiN退火。尽管两级处理明显地优越，但本发明能适用于两种情况。

而且，按本发明的方法，当晶片热处理或表面处理时，能提高晶片表面上的温度均匀性。以下主要说明有关的方法。其中，晶片最初保持在装有低温区的热壁型加热炉的低温区内，然后，移到已预加热的储热板的高温区。

本发明的方法中，晶片位于热壁型加热炉内，并保持在左上方位置按平行于晶片表面的方向在垂直炉的高温区与低温区之间移动。或者，把单片晶片保持水平位置，按垂直于晶片表面的方向在垂直炉的高温区与低温区之间移动。也可以按任何已知的其它方法保持晶片。

这里的高温区和低温区是隔开的，每个区有恒定的温度，并有足以使晶片均匀加热到恒温度的确定的长度。在RTP中，高温区的最低温度通常是700℃到800℃，最高温度为1100℃，而在JL.SI的专门制造中，最高温度为950℃。在低温和高温区的保持时间应短到足以使杂质只在可以忽略不计的距离内扩散的程度。关于保持的时间可以参考U.S专利中公开的时间。

本发明中可任意设置本行业的技术人员公知的单管或双管，夹片装置，气体引入口，和排气口。

1.第1种方法和设备

以下结合第1种方法和设备说明本发明。

把晶片设送入高温区之前，将储热板加热至高温。然后，将已初步加热至低温的晶片加热到储热板之间的高温，储热板是热源之一。即，储热板加热至高温，例如950℃，然后它作为热源之一将晶片加热到950℃。晶片温度从低温升高，例如，由于除加热器外由储热板辐射的热使晶片温度在极短的时间期限从750℃升高到950℃。该辐射热在开始加热的极短时间内将能量分配到晶片上，此处，热能大大地影响晶片表面电阻率。

称为小直径或小宽度的储热板的尺寸最好是与晶片尺寸几乎相同或大于晶片尺寸。由储热板到晶片的辐射热的入射角从极小到约180℃之间变化，因此，晶片的整个表面同时被均匀加热。

不限制储热板的最大尺寸，因此其直径可以是晶片直径的两倍以上。此外，在一对相对设置的储热板之间可按垂直或水平方向使两片以上的晶片对准。然而，当按以上方式放置晶片时，会使炉子不利的变高或变宽。由于对结构长度的限制不如对高度的限制严格，因此，在水平炉内可放置直径是晶片直径两倍以上的储热板，而不会有问题。

被热处理的晶片数与常规方法中的晶片数相同。水平加热炉中每批热处理的晶片数从10至25片。因为，在这种加热炉中容易构成从500-800mm长的恒温区。

在相对的储热板之间可放置一片或两片相对的晶片。当一对储热板之间放置三片相对的晶片时，中间的晶片受不到来自储热板的辐射热，因此受热不均匀。

具有高于热处理温度的高熔点，和发射不污染和损害半导体器件的物质的各种金属或陶瓷材料的任何一种材料均可构成储热板，最好用单晶硅，多晶硅，SiO₂，SiC，C，Si₃N₄，金属硅化物如WSi₂、TiSi₂，W，Al₂O₃，ASN，或BN。此外，可用其它材料，如Si₃N₄覆盖硅板或上述任一材料的板。高纯度单晶硅晶片容易被采用，并容易加工。因此，当在另一硅晶片上制造半导体器件时，储热板材料最好是硅。最好以上述材料中选择储热板材料，而且与在晶片表面上形成的材料相同。例如，当晶片表面上要形成金属硅化物时，用金属硅化物构成储热板。另外，储热板也最好用与晶片的表面材料相同的材料构成，以便用热处理来改善性能。例如，在晶片表面上已构成了多晶硅层，并注入了离子然后进行退火时，则储热板用多晶硅构成。

为了实现RTP，通常按高达10至30cm/秒的高速度在高温区与低温区之间移动晶片。最好有一片或两片晶片位于一对储热板之间的中间位置，并在热处理中与储热板保持平行，因为，晶片既不妨碍储热板，也不与储热板接触，而且能简化移动晶片夹具的控制机构。

在垂直炉内，晶片和储热板保持在右上方，而在水平炉内，晶片和储热板保持在后上方或保持水平。后一种情况中，储热板可放在垂直和水平位置之间的对角线位置，尽管该位置不是最佳位置。

晶片通常厚0.6至0.8mm，估计已放入高温区的这种晶片在放入高温区后的2至3分钟内被均匀加热到高温，储热板厚度为2mm以上。该厚度最好是2至10mm，而且可根据每片晶片与储热板之间的距离来调节该厚度。储热板在开始热处理之前，在不超过30分钟的时间内从室温加热到高温，加热时间通常在20分钟以下。

按本发明的第1设备，包括以上设置的零部件，以实现上述的方法。然而，晶片夹具安装成使晶片预先进入并保持在储热板之间的间隔中，在热处理后，再将晶片从间隔中取出。

2.第2种方法和设备。

以下说明第2种方法和设备的最佳实施例。储热板的材料，尺寸和厚度均与第1种方法相同，因此省略了对它们的说明。

本发明的第2种方法中，把晶片保持在热壁型加热炉中并被加热，其特征是，储热板预热到热处理温度，随后，使晶片与储热板接触，使整个晶片表面被储热板覆盖，或保持在储热板附近，由此，在所述热处理温度迅速热处理晶片。在第1种方法中，热源是储热板和加热器，在极短的时间期限内使晶片中心至周边的温度从低温，例如750℃升高到热处理温度，例如950°。

当在其一个表面上要制成半导体器件的晶片加热到低温时，然后送入加热炉内、并使所述的一个表面靠近储热板，该晶片表面受到来自储热板的辐射热。为了抑制正如参考图13所述的趋势。也就是说，抑制晶片周边部分由加热器加热到高于中心部分的温度的趋势，晶片必须放在直接靠近储热板的位置，或与储热板接触。直接靠近的意思是晶片与储热板之间的距离最好是10mm以下。

按本发明的热处理可以是扩散或是退火，其中用CVD构成的膜全部不进行热处理。这时，晶片可以与储热板接触，因为晶片比在靠近储热板处能更均匀受热。由于晶片与储热板接触，对晶片的热传导加热显然超过辐射加热。因而，当晶片与储热板均匀接触时，晶片的整个表面被瞬时加热到热处理温度。储热板最好与晶片用相同的材料制造，以避免从前者来的杂质污染后者。

按本发明的第2种设备中，安装有如储热板和加热器这些零部件，以实施上述的方法。此外，晶片的夹紧装置将晶片送入紧靠储热板的位置或使晶片与储热板接触。然而，夹紧装置在上述的送入位置夹持晶片，在热处理后取出晶片。

3.第3种方法和设备

本发明的第3种方法中，晶片在最靠近热壁型加热炉的加热器的位置被热处理。热处理中晶片与加热器之间的距离应在10mm以下。由于热壁型加热炉的加热器的温度是热处理温度，加热器与上述储热板有同样的效果。当晶片位于紧靠加热器的位置时，晶片整个表面被均匀而迅速加热。因此，晶片周边部分与中心部分之间的温差像第2种方法一样地减小。

以下结合图1至12说明本发明。

参见图1至图3，将会了解按本发明的第1种方法如何能用于垂直型的抽真空的CVD设备。

图1所示设备包括的零部件有一石英反应管1，一在石英反应管1的底开口的反应气体进气管2，一在石英反应管底开口的排气管3，一装有电阻加热器7的加热炉5，一提升杆6a、或通常按10至30cm/秒的高速垂直移动晶片。一屏蔽板12、一磁线圈或永磁铁30，一驱动装置31，和一夹持磁线圈或永磁铁30的夹紧装置。把加热炉5分成上炉5a和下炉5b。电阻加热器7a和7b分别固定在上炉5a和下炉5b的内表面。

反应气体和载体气体通过反应气体进气管2引入，并随后由电阻加热器7a和7b加热。然后，反应气体等通过图柱形连接件9进设置在连接件9底的蜂窝孔9a流入石英反应管1。

7片晶片8在下炉5b中通常加热到700至750℃。该温度相当于激活注入离子用的RTP之前进行的预热温度。

晶片夹紧装置6包括固定成一整体的提升杆60和下降件。四个悬臂件13由提升杆6a的顶对角线地向上伸出。悬臂件13的顶端上固定有支承板、在支承板上设置垂直夹紧晶片的夹紧装置。该夹紧装置包括彼此平行的垂直板14。每片晶片8用3个尖头15(图2)夹紧，在每个尖头15中形成有几毫米深的槽，用于夹紧晶片8的周边。7片晶片8在其间保持相同的间距，并按平行于晶片表面的方向垂直移动。

石英反应管1中设置有8个储热板10。每个储热板10的尺寸稍大于晶片尺寸，而且用单板构成。储热板10的上部固定在两个杆18上并由此向下悬伸。储热板10彼此间保持相同的间距并固定在高温区。杆18的两端固定到垂直板17上，垂直板17的两端固定在屏蔽板12上。

当晶片夹具6垂直向上移进上炉5a时，开始RTP。每片晶片8位于一对储热板10之间(图2)。而晶片8的周边80保持在储热板16的周边里(图3)。

可用U.S专利5387557的图1所示设备代替图1所示设备。尽管图1所示的加热炉有两个区域，本发明可用于具有不同温度的有3个以上区域的加热炉。

参见图4和5所示的常压下的水平CVD设备，其用于本发明。

图4中，晶片8保持在低温炉5b的低温区(L)并被加热到低温。图5中，晶片8保持在高温区(H)并被加热到高温。图4所示实施例中，一对晶片8在储热板10之间被加热。显然，在储热板10之间也能加热单个晶片8。

图4和5中所示晶片夹具20用已知的悬臂式机构夹持晶片8，并不与反应管接触地移动晶片。晶片夹具20包括装配架21，它确定晶片8在其上的位置，而且它的前端是减薄了的。装配架21连接到以下要说明的控制机构。如图5所示，在装配架21上纵向装置4行晶片对并横向装置3行晶片对。定位夹具21其前部是平板形，其后部是管形。中间的连接部分是其横截面形状由图形变成板形的实心棒，以减小加热炉直径和用于移动晶片夹具20的驱动装置的功率。用热压等方式将法兰盘22固定在装配架21的后端21b(如图4所示)。在法兰盘22的底部装有套管23。用螺栓穿过套管23将装配架21连接到卡盘25。由于蜗轮24可旋转地安装在卡盘25上并与蜗杆26可旋转的啮合，因此，装配架21可随卡盘25的移动而在炉内推进和退出。蜗杆26在其端部用与蜗轮28连接的夹头27夹紧。蜗杆26旋转时，蜗轮按箭头指示的方向移动，而使晶片可以进入炉内和从炉内抽出。

如图5所示，在一对长度约是晶片直径3.5倍高度约是晶片直径的1.2倍的储热板之间可同时加热6片晶片8。

上述的多个水平炉可按多行垂直叠放。

图6所示的垂直抽真空CVD设备，适用本发明的第2种方法。标号1，2，3，4，5，6，10，12，30和31指示的零部件与图1所示相同。7C表示固定在加热炉5的内顶壁上的电阻加热器。晶片夹具6的悬臂件13装有其前端39为圆锥形尖的垂直伸出部分。以减小晶片8与晶片夹具6之间的接触面积，因而改善晶片的快速热处理特性。

图6中，储热板10是尺寸稍大于晶片尺寸的单板。用有两个以上的棒或条形的支撑定位夹具32使储热板10在预定位置夹紧。用压座19将其L形底固定在底板17上。显然，可用例如棒将储热板10固定在石英反应管1上，并使其向下悬伸。

晶片8最初可保持在下炉5b内的低温区。尽管图6所示的加热炉有两个温区，加热炉内也可构成不同温度的3个以上的温区。

图7至9示出了常压下的水平CVD设备，其适用本发明的第1和第2种方法。

图7和图8中，晶片8位于储热板10的上方或上面。高温炉5a中设置有3个电阻加热器7a，同时在低温炉5b中也设置有3个电阻加热器7b。两片晶片8首先在低温炉5b内被加热，然后用晶片夹具36移入高温炉5a内，至到晶片8a到达储热板10上方。然后，降低晶片使其进到紧靠储热板10的位置，因此，晶片受到来自储热板的辐射热，晶片8与储热板10之间的距离(C)最好在10mm以下。或者，降低晶片夹具36直到晶片8放在储热板10上。然后使晶片8与储热板10接触而被热处理。然后移开晶片夹具，回到图7所示位置。

晶片夹具36是用已知的悬臂式机构夹紧的空心管，它夹持晶片不与石英反应管接触地上下移动。套管38以空心管36的底部向下突出管支承晶片8。储热板10支承在支架33上，用棒34将其送入加热炉内和从加热炉内取出。

图9中，储热板10位于晶片8上面。用与图7和图8中相同的标号表示相同的零部件。图9中，可在晶片8与储热板10接触或位于紧靠储热板10的位置进行热处理。

图10中，高温区内有4个垂直设置的储热板10。3片晶片8用晶片夹具36被推入储热板10之间。晶片8被推入之后，晶片夹具36下降，将晶片8放在储热板10上。然后晶片夹具36升高并退出。本发明第2种方法的实施例中，可在储热板10中构成许多孔，使气体通过它们流动。然而，气体必须加热到热处理温度，然后通过这些孔，并且不妨碍储热板70的有效作用。气体可以是与晶片直接反应并构成诸如SiO₂，Si₃N₄，SiON等的反应气体。气体也可以是CVD气体。在大直径晶片上可形成均匀薄膜。

参见图11，在储热板10中构成直径为0.2至0.5mm的呈蜂窝状分布的多个孔39。孔39的数量可以在10个以上，但通常是10至20个。气体由供气管37送入分配室38。此处通过气体混合使气体浓度完全均匀。然后气体通过孔39以雨淋形式加到晶片8上。由于晶片8处于紧靠储热板10的位置，可防止箭头A所指示的方向流入的气体加到晶片表面上，因而防止了晶片8上的膜厚的不均匀分布。最好当晶片8出现在紧靠储热板10的位置时气体开始通过供气管37流入。

本发明的第3种方法，可以按晶片8位于紧靠近上加热器70的位置的方式进行。

常压下的水平反应炉中，炉子的石英管有矩形或方形截面，加热器由矩形或方形的平板构件构成。因而晶片可移到紧靠加热器的平板构件。

当热处理温度例如是最高温度为700℃的低温时，尽管晶片由上述的储热板发出的辐照迅速加热，而位于紧靠储热板处的晶片也可借助于储热板与晶片之间的气体由储热板传导来的热量迅速加热。因此将来在RTP中可能使用这样的低温。

Claims (7)

1.一种制造半导体器件的方法，其中在热壁型加热炉中，放置和加热单片晶片或多片晶片，其特征是，

将多个相对放置的储热板(10)预热到热处理温度，随后，将一片或相对的两片晶片(8)放入相对的储热板(10)之间，以单片晶片或多片晶片的整个表面基本上对着储热板的至少一部分的方式，使单片或多片晶片在所述热处理温度下迅速加热。

2.一种制造半导体器件的方法，其中在热壁型加热炉中放置和加热单片或多片晶片，其特征是：

把储热板(10)预热到热处理温度，每片晶片(8)与储热板(10)接触，储热板(10)基本覆盖晶片(8)的整个表面，或者晶片夹在紧靠储热板(10)的附近的位置，由此在所述热处理温度迅速热处理晶片(8)。

3.按权利要求1或2的方法，其特征是，所述储热板(10)设置在使具有热处理温度的反应气体通向晶片(8)的孔(39)。

4.一种制造半导体器件的方法，其中一片以上的晶片在装有加热器的热壁型加热炉内迅速被热处理，其特征是

每片晶片(8)位于紧靠加热器(5)附近的位置，由此在所述热处理温度迅速热处理晶片(8)。

5.按权利要求1至4中任何一次的方法，其特征是，所述晶片(8)预先夹持在热壁型加热炉的低温区(L)中，然后移进高温区(H)。使晶片(8)热处理。

6.一种制造半导体器件的设备，装备有夹紧装置，用于将晶片送入热处理区和从热处理区取出晶片，其特征是

所述设备在热处理区内安装有多个相对的彼此按一定间隔分开的储热板(10)，单片或相对的两片晶片(8)可放入两个相对放置的储热板(10)之间的间隔内，而且所述的夹紧装置(6)可在储热板(10)之间插入单片或多片晶片(10)。

7.一种制造半导体器件的设备，装有将单片或多片晶片送入热处理区和从热处理区取出的夹紧装置，其特征是，

所述设备在热处理区内安装有储热板(10)，而且所述夹紧装置(6)使每片晶片(8)与储热板(10)接触，储热板(10)基本上覆盖晶片(8)的整个表面，或在紧靠储热板(10)的位置处夹紧每片晶片(8)。

(8)一种制造半导体器件的设备，它包括热壁型加热炉，将炉内加热到热处理温度的加热器，和夹紧并将单片或多片晶片(8)送入热壁型加热炉内和从炉中取出晶片的装置，其特征是，

加热器(7C)所处的方向是使所述加热器(70)的一部分有垂直于夹紧装置(6)的移动方向的表面，而且，夹紧装置(6)可移动单片或多片晶片(8)，直到晶片保持在紧靠加热器(70)的位置。

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