JPH0267725A - Heat-treating device for formation of silicified contact of semiconductor device - Google Patents

Heat-treating device for formation of silicified contact of semiconductor device

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JPH0267725A
JPH0267725A JP21843088A JP21843088A JPH0267725A JP H0267725 A JPH0267725 A JP H0267725A JP 21843088 A JP21843088 A JP 21843088A JP 21843088 A JP21843088 A JP 21843088A JP H0267725 A JPH0267725 A JP H0267725A
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JP
Japan
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wafer
heat treatment
carrier
wafers
furnace
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JP21843088A
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Japanese (ja)
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Yasuhisa Sato
泰久 佐藤
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a silicified contact with good reproducibility by a method wherein wafers are heated in a furnace, which is controlled in the temperature in its interior and in which the air is not mixed, of an indirectly heating system one sheet by one sheet for a prescribed time. CONSTITUTION:The interior of a heat-treating furnace main body 41 is set in an N2-containing atmosphere, a heater conductor 43 is provided on the outside of the upper part of a vertical quartz tube 44, wafers are heated in an indirectly heating manner from the periphery of the upper part and the temperature in the furnace is controlled by a thermocouple 47 and a heater power supply 48. Carriers 62 and 63 for housing pre-treatment and treatment finished wafers are housed in a wafer carrier 60 in a vertically movable state and the interior of the carrier 60 is set in an N2-containing atmosphere. A horizontal transfer mechanism 70 is constituted into a structure, wherein an extraction rod 74 with a wafer pan 73 fixed thereon is supported in a cylindrical body 75, and a vertical transfer mechanism 71 is constituted into a structure, wherein an extraction rod 80 with a wafer supporting member 79 fixed thereon is provided in a cylindrical body 81. The rod 41 is moved moved in a direction X2 and the pan 73 supports one sheet of a wafer and reaches in a transfer part 72. Then, the rod 80 is moved in a direction Y1, the wafer is transferred from the member 79, reaches a wafer carrying-in part 45 and stays for a prescribed time. During this, a contact window part formed in a titanium film is transformed into a silicide and the wafer is extracted outside of the furnace main body 41 and is returned in the wafer carrier.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置のシリサイド化コンタクト形成用熱
処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a heat treatment apparatus for forming silicided contacts in semiconductor devices.

第17図(A)乃至(C)はMO8型半導体装置の製造
工程のうちシリサイドコンタクトを形成する工程におけ
る構造を示す。
FIGS. 17A to 17C show the structure in the step of forming a silicide contact in the manufacturing process of an MO8 type semiconductor device.

各図中、1はp型シリコン基盤(ウェハ)、2はフィル
ードS i 02 B’Jr、3a、3bはn+拡散層
、4a、4bはn−拡散層、5はゲートSio2層、6
はn型ポリSi層、7はタングステンシリサイド層、8
はSiO2層、9a、gbはサイドウオール3i02層
、10はPSG膜である。
In each figure, 1 is a p-type silicon substrate (wafer), 2 is a field S i 02 B'Jr, 3a, 3b are n+ diffusion layers, 4a, 4b are n- diffusion layers, 5 is a gate Sio2 layer, 6
is an n-type poly-Si layer, 7 is a tungsten silicide layer, and 8 is a tungsten silicide layer.
9 is a SiO2 layer, 9a and gb are sidewall 3i02 layers, and 10 is a PSG film.

同図(A)は熱処理前の状態を示す。11はチタン膜で
あり、全面に亘って形成しである。この状態のものを熱
処理してシリサイド化コンタクトを形成する。
Figure (A) shows the state before heat treatment. 11 is a titanium film, which is formed over the entire surface. This state is heat treated to form a silicided contact.

同図(B)は熱処理後の状態を示す。The figure (B) shows the state after heat treatment.

熱処理によってシリコン基a’11のシリコンがチタン
膜11内に侵入し、チタン膜11のうちコンタクト窓1
2a、12b内の部分がシリサイド化され、チタンシリ
サイドコンタクトF5ff13a。
Due to the heat treatment, the silicon of the silicon base a'11 invades into the titanium film 11, and the contact window 1 of the titanium film 11 is
The portions inside 2a and 12b are silicided to form a titanium silicide contact F5ff13a.

13bが形成される。13b is formed.

この後、HO−NH40Hによりチタン膜11をチタン
シリサイドコンタクトl113a。
After that, the titanium film 11 is connected to the titanium silicide contact l113a by HO-NH40H.

13bを残して除去し、AfJ膜を形成し、エツチング
して、同図(C)に示すように、Aρ配線14a、14
bが夫々チタンシリサイドコンタクト層13a、13b
と接合して、n+拡散層4a。
13b is left, and an AfJ film is formed and etched to form Aρ wirings 14a, 14 as shown in FIG.
b are titanium silicide contact layers 13a and 13b, respectively.
and the n+ diffusion layer 4a.

4b内に突き抜けずに且つコンタクト抵抗を低減されて
形成される。
It is formed without penetrating into 4b and with reduced contact resistance.

ここで、A1配線14a、14bとPSG膜10との間
にチタンが残っていると、復の熱処理でコンタクト窓の
部分から基盤1のシリコンと過剰に反応してシリサイド
化し、不良となってしまう。従ってチタンはコンタクト
窓12a、12bの部分にのみ必要な吊残す必要がある
Here, if titanium remains between the A1 wirings 14a, 14b and the PSG film 10, it will react excessively with the silicon of the substrate 1 from the contact window part during the repeated heat treatment and become silicided, resulting in a defect. . Therefore, it is necessary to leave the necessary amount of titanium hanging only in the contact windows 12a and 12b.

熱処理が過度となると、コンタクト窓12a。If the heat treatment becomes excessive, the contact window 12a.

12bより外側の部分にまでシリサイド化された部分が
拡がってしまい、熱処理が不足するとコンタクト窓12
a、12bの個所のシリサイド化が不十分となってしま
う。
If the silicided portion extends to the outside of the contact window 12b and the heat treatment is insufficient, the contact window 12
Silicidation of portions a and 12b becomes insufficient.

従って、コンタクト窓12a、12bの部分のみのチタ
ン膜が完全にシリサイド化されるように十分に管理され
た熱処理が必要とされる。
Therefore, a well-controlled heat treatment is required so that the titanium film only in the contact windows 12a and 12b is completely silicided.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第18図(A)(B)は従来のシリサイド化コンタクト
形成用熱処理装置20を示す。この熱処理装置20は直
熱式であり、ハロゲンランプ21゜22が熱源である。
FIGS. 18(A) and 18(B) show a conventional heat treatment apparatus 20 for forming silicided contacts. This heat treatment apparatus 20 is of a direct heating type, and halogen lamps 21 and 22 are heat sources.

23は石英製の偏平な形状のチェンバ、24はゲート弁
である。ハロゲンランプ21.22がチェンバ23の上
下面に設けである。
23 is a flat chamber made of quartz, and 24 is a gate valve. Halogen lamps 21 and 22 are provided on the upper and lower surfaces of the chamber 23.

第17図(A)の状態のウェハ25が一枚ずつ、石英製
支持台26上に支持されて、ゲート弁24を通してチェ
ンバ23内に搬入される。
The wafers 25 in the state shown in FIG. 17(A) are supported one by one on a quartz support stand 26 and carried into the chamber 23 through the gate valve 24.

雰囲気ガスがガス人口27よりチェンバ23内に継続的
に十分に供給され、狭いチェンバ23内は空気が雰囲気
ガスにより置換された状態となっている。28はガス出
口である。
Atmospheric gas is continuously and sufficiently supplied into the chamber 23 from the gas supply 27, and the air inside the narrow chamber 23 is replaced by the atmospheric gas. 28 is a gas outlet.

ウェハ25は、ハロゲンランプ21.22からの赤外線
をウェハ25が吸収することによって加熱され、チタン
膜がシリサイド化される。
The wafer 25 is heated by absorbing infrared rays from the halogen lamps 21 and 22, and the titanium film is silicided.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

各ウェハ25毎に履歴が異なり、ウェハ上の堆積膜の種
類、厚さ、面積が異なる。このため1.各ウェハ25毎
に赤外線の吸収の程度が異なり、ハロゲンランプ21.
22の電力を一定としても、各ウェハ25毎に加熱温度
が相違してしまう。
Each wafer 25 has a different history, and the type, thickness, and area of the deposited film on the wafer differ. For this reason, 1. Each wafer 25 has a different degree of absorption of infrared rays, and the halogen lamp 21.
Even if the power of the wafer 22 is constant, the heating temperature will differ for each wafer 25.

また熱処理中のウェハの温度を正確に測定することは元
々困難であり、ウェハの実際の温度に基づいた加熱温度
の制御は困難である。
Furthermore, it is inherently difficult to accurately measure the temperature of a wafer during heat treatment, and it is difficult to control the heating temperature based on the actual temperature of the wafer.

このため、シリサイド化コンタクトを再現性良く形成す
ることは困難であった。
For this reason, it has been difficult to form silicided contacts with good reproducibility.

本発明はシリサイド化コンタクトを再現性良く形成可能
とすることのできる半導体装置のシリサイド化コンタク
ト形成用熱処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus for forming silicided contacts of a semiconductor device, which can form silicided contacts with good reproducibility.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の半導体装置のシリサイド化コンタクト
形成用熱処理装置30の原理構成図である。
FIG. 1 is a diagram showing the basic structure of a heat treatment apparatus 30 for forming silicided contacts in a semiconductor device according to the present invention.

31は傍熱式の熱処理炉本体である。31 is an indirect heating type heat treatment furnace body.

32は熱処理炉本体の温度を制御する手段である。32 is means for controlling the temperature of the heat treatment furnace body.

33は熱処理炉本体31内を空気非混入状態とする手段
である。
Reference numeral 33 denotes means for keeping air out of the heat treatment furnace body 31.

34は複数のウェハを収納するウェハキャリアである。34 is a wafer carrier that stores a plurality of wafers.

35はウェハを一枚ずつウェハキャリア34より熱処理
炉本体31内に搬入し、そこに秒単位の所定時間留めた
後、熱処理炉本体31より搬出してウェハキャリア34
に戻す−ウエハ毎搬送手段である。
35 carries the wafers one by one into the heat treatment furnace main body 31 from the wafer carrier 34, and after keeping them there for a predetermined time in seconds, carries them out from the heat treatment furnace main body 31 and transfers them to the wafer carrier 34.
- It is a wafer-by-wafer transport means.

〔作用〕[Effect]

ウェハは一枚ずつ、空気が混入していない雰囲気とされ
且つ温度が制御されている熱処理炉本体31内で、傍熱
的に、即ち熱伝導により加熱される。
The wafers are heated one by one in the heat treatment furnace main body 31, which has an air-free atmosphere and whose temperature is controlled, indirectly, that is, by thermal conduction.

このため、各ウェハはウェハの履歴の影響を殆ど受けず
に所定の温度にバラツキなく加熱される。
Therefore, each wafer is heated to a predetermined temperature without variation, almost unaffected by the history of the wafer.

この結果、各ウェハについてシリナイド化コンタクトが
一様に再現性良く形成される。
As a result, silicidated contacts are formed uniformly and reproducibly on each wafer.

(実施例〕 第2図は本発明の一実施例になる半導体装置のシリサイ
ド化コンタクト形成用熱処理装置40を小す。
(Embodiment) FIG. 2 shows a small scale heat treatment apparatus 40 for forming a silicided contact of a semiconductor device, which is an embodiment of the present invention.

41は縦型の熱処理炉本体であり、断熱材製の筒体42
の内周面にヒータ線43を設けたものを、垂直の石英管
44の上端寄りの周囲に嵌合させて設けた構成である。
41 is a vertical heat treatment furnace body, and a cylindrical body 42 made of a heat insulating material
A heater wire 43 is provided on the inner circumferential surface of the tube and is fitted around the upper end of a vertical quartz tube 44.

この熱処理炉41は、ヒータ線43が石英管44内の雰
囲気の温度を加熱し、ウェハが周囲よりの熱伝導により
加熱される傍熱式である。
This heat treatment furnace 41 is of an indirect heating type in which a heater wire 43 heats the atmosphere inside a quartz tube 44 and the wafer is heated by heat conduction from the surroundings.

この熱処理炉本体41が傍熱式であること及び以下に説
明するように炉本体41の内部の温度が制御されている
こと、更にはウェハが一枚ずつ搬入される枚葉式である
ことにより、ウェハの履歴に関係なくウェハは所定温度
に加熱される。
This heat treatment furnace body 41 is of an indirect heating type, the temperature inside the furnace body 41 is controlled as explained below, and furthermore, it is a single wafer type in which wafers are brought in one by one. , the wafer is heated to a predetermined temperature regardless of its history.

45は熱処理のためにウェハが搬入されるウェハ搬入部
であり、縦長の炉本体41の略中央である。
Reference numeral 45 denotes a wafer loading section into which wafers are loaded for heat treatment, and is located approximately at the center of the vertically long furnace body 41.

46は温度制御装置であり、炉本体41内の中央とL下
の三個所の温度を測定する熱電対47と、ヒータ線43
に電流を供給する電源48と、熱電対47の出力に応じ
て′Fi源48を制御する制御回路49とよりなる構成
である。
46 is a temperature control device, which includes a thermocouple 47 that measures the temperature at three locations inside the furnace body 41, at the center and below L, and a heater wire 43.
The configuration includes a power supply 48 that supplies current to the thermocouple 47, and a control circuit 49 that controls the 'Fi source 48 in accordance with the output of the thermocouple 47.

この装置46により炉本体41内の雰囲気の温度が所定
の温度(650℃)に制御される。
This device 46 controls the temperature of the atmosphere within the furnace body 41 to a predetermined temperature (650° C.).

50は不透明石英製の熱輻射防止板である。50 is a heat radiation prevention plate made of opaque quartz.

51は石英管44の上端の排気管、52は排気ポンプ、
53は石英管44の下端のN2ガス導入口である。
51 is an exhaust pipe at the upper end of the quartz tube 44; 52 is an exhaust pump;
53 is an N2 gas inlet at the lower end of the quartz tube 44.

これらが前記の手段33を形成する。These form the means 33 mentioned above.

排気ポンプ52を駆動することにより炉本体41内の空
気が排気され炉本体41内が真空状態とされ、N ガス
が導入され炉本体41はN2ガス雰囲気とされる。
By driving the exhaust pump 52, the air inside the furnace body 41 is evacuated and the inside of the furnace body 41 is brought into a vacuum state, and N2 gas is introduced to create a N2 gas atmosphere in the furnace body 41.

60はウェハキャリアであり、処理前のウェハ61を多
数枚積重しで収納するキャリア62と、処理済のウェハ
を収納するキャリア63とが収まっている。
A wafer carrier 60 houses a carrier 62 for storing a large number of unprocessed wafers 61 in a stacked state, and a carrier 63 for storing processed wafers.

64はキャリア62.63を昇降させるエレベータであ
りモータ65により駆動される。
An elevator 64 raises and lowers the carriers 62 and 63, and is driven by a motor 65.

ウェハキャリア60は気密構造であり、排気ポンプ66
により排気され、N2ガス導入口67よりN2ガスが導
入されて、内部はN2ガス雰囲気とされる。
The wafer carrier 60 has an airtight structure, and the exhaust pump 66
N2 gas is introduced from the N2 gas inlet 67 to create an N2 gas atmosphere inside.

70は水平搬送機構、71は垂直搬送機構であり、これ
らが前記の一つェハ毎搬送手段35を構成し、これによ
り枚葉式の処理がなされる。
Reference numeral 70 denotes a horizontal conveyance mechanism, and numeral 71 denotes a vertical conveyance mechanism, which constitute the above-mentioned wafer-by-wafer conveyance means 35, thereby performing single-wafer processing.

72は移し替え部である。72 is a transfer section.

水平搬送機構70は、先端にウェハ受は血73が固定さ
れた引出棒74が筒体75内に移動可能に支持され、引
出棒74が筒体75の外側よりマグネットカップリング
76により結合された構成である。
In the horizontal transfer mechanism 70, a pull-out rod 74 having a wafer holder 73 fixed to the tip thereof is movably supported in a cylinder 75, and the pull-out rod 74 is coupled from the outside of the cylinder 75 by a magnetic coupling 76. It is the composition.

引出棒74は矢印×1方向に移動した状態にあり、受は
皿73は収納部77内に収納されている。
The pull-out rod 74 is in a state of being moved in the x1 direction of the arrow, and the tray 73 is stored in the storage section 77.

78は引出棒74の軸合せ部である。Reference numeral 78 indicates an axial alignment portion of the pull-out rod 74.

上記の構成により、水平搬送機構70は、ウェハキャリ
ア60の気密性を損わない。
With the above configuration, the horizontal transport mechanism 70 does not impair the airtightness of the wafer carrier 60.

垂直搬送機構71は、上端にウェハ支持部材79が固定
された引出棒80が筒体81内に移動可能に設けられ、
引出棒80が筒体81の外側よりマグネットカップリン
グ82により結合された構成である。
The vertical transport mechanism 71 includes a pull-out rod 80 having a wafer support member 79 fixed to its upper end and is movably provided in a cylinder 81.
The pull-out rod 80 is connected to the outside of the cylindrical body 81 by a magnetic coupling 82.

引出棒80は矢印Y2方向に移動しており、ウェハ支持
部材79は移し替え部72に位置している。
The pull-out rod 80 is moving in the direction of arrow Y2, and the wafer support member 79 is located in the transfer section 72.

83は引出棒80の軸合せ部である。Reference numeral 83 denotes an axial alignment portion of the pull-out rod 80.

上記の構成により、垂直搬送機構71は、炉本体41の
気密を損わない。
With the above configuration, the vertical conveyance mechanism 71 does not impair the airtightness of the furnace body 41.

84はゲート弁であり、ウェハキャリア60と移し替え
部72との間に設けである。
A gate valve 84 is provided between the wafer carrier 60 and the transfer section 72.

次に上記構成の熱処理炉装置40の動作について説明す
る。
Next, the operation of the heat treatment furnace apparatus 40 having the above configuration will be explained.

第3図は熱処理動作の工程を示す。FIG. 3 shows the steps of the heat treatment operation.

第4図乃至第13図は夫々各工程時の状態を示す。FIGS. 4 to 13 each show the state at each step.

まず、第2図に示す状態とする。熱処理炉本体41内は
650℃の定常状態とされ、N2ガス雰囲気となってい
る。ウェハキャリア60内には膜厚500o−1のチタ
ンIl!<第17図<A)中符号11で示す)が形成さ
れた処理前ウェハ61が収納してあり、ウェハキャリア
60内は熱処理炉本体11内と同じくN2ガス雰囲気と
なっている。ゲート弁84は開いている。
First, the state shown in FIG. 2 is established. The inside of the heat treatment furnace main body 41 is kept at a steady state of 650° C. and has an N2 gas atmosphere. Inside the wafer carrier 60 is a titanium film with a thickness of 500o-1! An unprocessed wafer 61 on which <FIG. 17<A) indicated by reference numeral 11 in FIG. Gate valve 84 is open.

N枚のウェハの処理が終了し、N+1枚目のウェハを処
理する場合を示す。
A case is shown in which the processing of N wafers has been completed and the (N+1)th wafer is to be processed.

第4図はウェハ支持工程90を示す。FIG. 4 shows a wafer support step 90.

マグネットカップリング76を動かして、引出棒74が
矢印×2方向に移動され、ウェハ受は皿73がN+1枚
目のウェハ61N+1を支持する。
By moving the magnetic coupling 76, the pull-out rod 74 is moved in the x2 direction of the arrow, and the tray 73 of the wafer receiver supports the N+1th wafer 61N+1.

第5図は移し替え部へのウェハ水平搬送工程91を示す
FIG. 5 shows a horizontal wafer transfer step 91 to the transfer section.

マグネットカップリング76を介して引出棒74が矢印
×2方向に肋かされ、ウェハ61N+1がウェハ受は皿
73に支持されたまま矢印×2方向に搬送され、ゲート
弁84を通過して、移し替え部72内に到る。
The pull-out rod 74 is placed in the direction of arrow x2 via the magnetic coupling 76, and the wafer 61N+1 is transported in the direction of arrow x2 while the wafer receiver is supported by the tray 73, passes through the gate valve 84, and is transferred. It reaches inside the changing section 72.

第6図は移し替え工程92を示す。FIG. 6 shows a transfer step 92.

マグネットカップリング82を介して引出棒80が矢印
Y1方向に移動され、支持部材7つがウェハ61  を
押し上げ、ウェハ61N+1が受N+1 け皿73より支持部材79より移し替えられる。
The pull-out rod 80 is moved in the direction of arrow Y1 via the magnetic coupling 82, the seven support members push up the wafer 61, and the wafer 61N+1 is transferred from the support member 79 from the receiving tray 73.

第7図に示すように、ウェハ受は皿73は三本の指73
a、73b、73cを有するフォーク形状であり、ウェ
ハ支持部材7つは円板79aに三つの突起79b、79
c、79dが突出した形状である。指73a〜ア3Cと
突起79b〜79dとは同図に示す位置関係とされる。
As shown in FIG. 7, the wafer tray 73 has three fingers 73.
The seven wafer support members have three protrusions 79b and 79 on a disk 79a.
c and 79d are protruding shapes. The fingers 73a to 3C and the protrusions 79b to 79d have the positional relationship shown in the figure.

これによりウェハ61N+1はウェハ受は皿73よりウ
ェハ支持部材79に支障なく移し替えられる。
As a result, the wafer 61N+1 can be transferred from the wafer tray 73 to the wafer support member 79 without any trouble.

第8図は受は皿戻し工程93を示す。FIG. 8 shows the tray return process 93.

マグネットカップリング76を介して、受は皿73が矢
印x1方向に移動され、収納部77内に戻される。
Through the magnetic coupling 76, the tray 73 is moved in the direction of arrow x1 and returned into the storage section 77.

第9図は垂直搬送・熱処理工程94を示す。FIG. 9 shows a vertical conveyance/heat treatment step 94.

マグネットカップリング82を介して引出棒80が矢印
Y1方向に移動され、ウェハ61ト。
The pull-out rod 80 is moved in the direction of arrow Y1 via the magnetic coupling 82, and the wafer 61 is removed.

は支持部材79上に水平に支持された状態で石英管44
内を矢印Y1方向に垂直に搬送され、炉本体41内のウ
ェハ搬入部45に到る。
The quartz tube 44 is supported horizontally on the support member 79.
The wafer is transported vertically in the direction of arrow Y1, and reaches the wafer loading section 45 in the furnace main body 41.

ウェハ61N+1はここに所定時間(約60秒)留まり
、その後炉本体41外に抜は出す。
The wafer 61N+1 remains here for a predetermined time (approximately 60 seconds), and is then pulled out of the furnace main body 41.

ウェハ61N+1はここに留まっている間に、周囲より
熱伝導により加熱され、上記チタン膜のうちコンタクト
窓部分がシリサイド化される。
While the wafer 61N+1 remains here, it is heated from the surroundings by thermal conduction, and the contact window portion of the titanium film is silicided.

ここで、炉本体41内の温度は所定の温度に制御されて
おり、加熱は熱伝導による傍熱加熱であり、留まる時間
が所定1間とされている。
Here, the temperature inside the furnace body 41 is controlled to a predetermined temperature, the heating is indirect heating by heat conduction, and the staying time is set to be one predetermined period.

このため、ウェハの履歴に影響されずに、各ウェハは所
定の温度にまで精度良く加熱される。
Therefore, each wafer is heated to a predetermined temperature with high accuracy without being influenced by the history of the wafer.

また炉本体41内に搬入されるウェハの枚数は一枚であ
るため、加熱は急加熱となり炉本体41内に留まる時間
は短くて済む。また以下に説明する炉外に扱は出された
ときの冷却も速い。このため、加熱時及び冷却時のウェ
ハ内の温度の不均一性が無くなる。
Further, since the number of wafers carried into the furnace body 41 is one, the heating is rapid and the time the wafer remains in the furnace body 41 is short. Also, when the material is removed from the furnace as described below, it cools down quickly. Therefore, non-uniformity in temperature within the wafer during heating and cooling is eliminated.

この結果、ウェハのチタン膜のうち各コンタクト窓に対
向する部分が理想的な状態で均一にシリナイド化される
As a result, the portions of the titanium film on the wafer facing each contact window are uniformly silinized in an ideal state.

第3図中、90〜94までがウェハ搬入工程である。In FIG. 3, 90 to 94 are the wafer loading process.

第10図は移し替え部への垂直搬送工程95をボす。FIG. 10 shows the vertical conveyance step 95 to the transfer section.

マグネットカップリング82を介して引出棒80が矢印
Y2方向に移動し、処理済ウェハ61△N+1は支持部
材79に支持されたまま炉本体41内に抜は出し、移し
替え部72に到る。
The pull-out rod 80 moves in the direction of arrow Y2 via the magnetic coupling 82, and the processed wafer 61ΔN+1 is pulled out into the furnace body 41 while being supported by the support member 79, and reaches the transfer section 72.

ウェハ61AN+1は炉本体41内に扱は出すと、ウェ
ハー枚であるため、急速に冷却される。
When the wafer 61AN+1 is handled in the furnace main body 41, it is rapidly cooled because it is a single wafer.

また、このときモータ65によりエレベータ65を駆動
させ、キャリア63をウェハ61 AN、1を受は入れ
可能な高さ位置に調整する。
Further, at this time, the elevator 65 is driven by the motor 65, and the carrier 63 is adjusted to a height position where the wafer 61 AN, 1 can be received.

第11図は移し替え準備工程96を示す。FIG. 11 shows a transfer preparation step 96.

受は皿73が矢印×2方向に移動されて移し替え部72
に到り、ウェハ61AN+1と支持部材79との間に進
入する。
The tray 73 is moved in the direction of the arrow
, and enters between the wafer 61AN+1 and the support member 79.

第12図は受は皿への移し替え工程97を示す。FIG. 12 shows a step 97 of transferring the tray to the tray.

支持部材79が更に下動され、ウェハ 61AN+1は受は皿73上に支持され、受は皿73に
移し替えられる。
The support member 79 is further moved down, the holder of the wafer 61AN+1 is supported on the tray 73, and the holder is transferred to the tray 73.

第13図はキャリアへの水平搬送工程98を示す。FIG. 13 shows the horizontal transfer step 98 to the carrier.

受は皿73が矢印×1方向に移動し、ウェハ61AN+
1は水平に搬送されてキャリア60内に到り、キャリア
63内に収納される。
The tray 73 moves in the direction of the arrow x1, and the wafer 61AN+
1 is conveyed horizontally, reaches the carrier 60, and is stored in the carrier 63.

受は皿73は更に移動し、収納部77内に戻る。The tray 73 moves further and returns to the storage section 77.

これにより、ウェハ6114+1の熱処理が完了する。This completes the heat treatment of wafer 6114+1.

続いてエレベータ64が動かされて次のウェハの熱処理
が上記と同様に行われる。
Subsequently, the elevator 64 is moved and the next wafer is heat-treated in the same manner as above.

第3図中、95〜98までがウェハ搬出工程である。In FIG. 3, 95 to 98 are the wafer unloading steps.

上記より分かるように、ウェハの炉内への搬入はウェハ
を垂直に搬送させて行っている。上記の装置で水平方向
の搬送距離を長くすると、引出棒が撓むという問題が起
こり、ストロークを長くとりにくいが、本実施例では垂
直方向であるため、搬送距離を長くとることが出来る。
As can be seen from the above, the wafer is carried into the furnace by vertically transporting the wafer. If the transport distance in the horizontal direction is increased in the above-mentioned apparatus, a problem arises in that the pull-out rod is bent, making it difficult to obtain a long stroke.However, in this embodiment, since the transport distance is vertical, the transport distance can be increased.

従って、移し替え部72を炉本体41より離れた部位に
配することが出来、ウェハは炉本体41より抜は出して
これより十分に離れた位置まで素早く移送され、冷却は
急速に行われる。
Therefore, the transfer section 72 can be disposed at a location remote from the furnace body 41, and the wafer is removed from the furnace body 41 and quickly transferred to a position sufficiently distant from this, and cooling is performed rapidly.

第14図は本発明の別の実施例の熱処理装置100を示
す。
FIG. 14 shows a heat treatment apparatus 100 according to another embodiment of the present invention.

第2図の熱処理装置40と異なるのは、ウェハを垂直の
姿勢で熱処理する点である。第14図中第2図に示す構
成部分と対応する部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。
The difference from the heat treatment apparatus 40 in FIG. 2 is that the wafer is heat treated in a vertical position. Components in FIG. 14 that correspond to those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

101はウェハ姿勢変換機構であり、移し替え部72内
に設けである。この機構101は、第15図に示すよう
に、係止爪102を有する支持板103が水平軸104
に水平位置と垂直位置との間で回動可能に設けられた構
成である。
Reference numeral 101 denotes a wafer posture changing mechanism, which is provided within the transfer section 72. In this mechanism 101, as shown in FIG.
The structure is rotatable between a horizontal position and a vertical position.

支持板103は最初は水平位置にあり、受は皿73Aに
載置されて搬送されてきたウェハ61N+1の下側に相
対的に入り込む(第15図参照)。
The support plate 103 is initially in a horizontal position, and the receiver relatively enters under the wafer 61N+1 that has been placed on the tray 73A and transported (see FIG. 15).

この状態で、支持板103が矢印へ方向に垂直位置まで
回動し、ウェハ61N+1は、係止爪102に係止され
、支持板103に支持されて垂直状態とされる。
In this state, the support plate 103 rotates in the direction of the arrow to a vertical position, and the wafer 61N+1 is locked by the locking claw 102 and supported by the support plate 103 to be in a vertical position.

引出棒80の上端には二叉状の係止爪105が設けであ
る。
A two-pronged locking pawl 105 is provided at the upper end of the pull-out rod 80.

引出棒80が矢印Y1方向に移動されるとき、係止爪1
05が垂直状態のウェハ61N+1を係止して垂直姿勢
を維持したまま矢印Y1方向に移送され、炉本体41内
に搬入され、この姿勢で熱処理される。
When the pull-out rod 80 is moved in the direction of arrow Y1, the locking claw 1
05 locks the vertical wafer 61N+1 and is transferred in the direction of arrow Y1 while maintaining the vertical posture, carried into the furnace main body 41, and heat-treated in this posture.

また、水平方向の搬送を、ベルト等の伯の搬送機構によ
り行う構成としてもよい。
Alternatively, the horizontal conveyance may be performed by a conveyance mechanism such as a belt.

また、熱処理炉本体が水平に配された横型炉構造とする
こともできる。
Further, a horizontal furnace structure in which the heat treatment furnace body is arranged horizontally can also be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に、本発明によれば、炉内の温度が制御
されている傍熱式の炉本体内で、ウェハが一枚ずつ時間
を管理して加熱される構成であるため、各ウェハをその
履歴の如何に関係なく、精度良くしかも短時間で加熱す
ることが出来、シリサイド化コンタクトを再現性良く形
成することが出来る。
As explained above, according to the present invention, each wafer is heated one by one in an indirect heating type furnace main body in which the temperature inside the furnace is controlled. Regardless of its history, it can be heated accurately and in a short time, and silicided contacts can be formed with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のシリサイド化コンタクト形成用熱処理
装置の原理構成図、 第2図は本発明の一実施例の熱処理装置を示す図、 第3図は第2図の熱処理装置の熱処理時の工程を説明す
る図、 第4図はウェハ支持工程時の状態を示す図、第5図はウ
ェハの移し替え部への水平搬送工程時の状態を示す図、 第6図はウェハの支持部材への移し替え工程時の状態を
示す図、 第7図はウェハ受は皿及びウェハ支持部材を示す第6図
中■−■方向よりみた図、 第8図は受は皿戻し工程時の状態を示す図、第9図はウ
ェハ垂直搬送・熱処理工程時の状態を示す図、 第10図はウェハの移し替え部への垂直搬送工程時の状
態を示す図、 第11図はウェハの移し替え準備工程時の状態を示す図
、 第12図はウェハの受は皿への移し替え工程時の状態を
示す図、 第13図はウェハのキャリアへの水平搬送工程時の状態
を示す図、 第14図は本発明の別の実施例の熱処理装置を示す図、 第15図は第14図中移し替え部内のウェハ姿勢変換機
構の動作前の状態を示す図、 第16図はウェハ姿勢変換機構の動作後の状態を示す図
、 第17図(A ) 、(B ) 、(C)は夫々熱処理
によるシリサイド化コンタクトの形成を説明する図、第
18図(A)、(B)は夫々従来の熱処理装置を示す横
断平面図、縦断立面図 である。 図において、 11はチタン膜、 12a、12bはコンタクト窓、 13a、13bはチタンシリサイドコンタクト層、30
は半導体装置のシリサイド化コンタクト形成用熱処理装
置、 31は傍熱式の熱処理炉本体、 32は温度制御手段、 33は空気非混入状態形成手段、 34はウェハキャリア、 35は−ウエハ毎搬送手段、 40は半導体装置のシリサイド化コンタクト形成用熱処
理1A置、 41は熱処理炉本体、 42は筒体、 43はヒータ線、 44は石英管、 45はウェハ搬入部、 46は温度制御装置、 47は熱電対、 48は電源、 49は制御回路、 51は排気口、 52は排気ポンプ、 53はN2ガス導入口、 60はウェハキャリア、 61.61.+、はウェハ、 61 Aト、は処理済ウェハ、 62は処理前ウェハ収納キャリア、 63は処理済ウェハ収納キャリア、 70は水平搬送機構、 71は垂直搬送機構、 72は移し替え部、 73はウェハ受は皿、 79はウェハ支持部材、 90はウェハ支持工程、 91は移し替え部への水平搬送工程、 92は支持部材への移し替え工程、 93は受は皿戻し工程、 94は垂直搬送・熱処理工程、 95は移し替え部への垂直搬送工程、 96は移し替え準備工程、 97は受は皿への移し替え工程、 98はキャリアの水平搬送工程、 100は熱処理装置、 101はウェハ姿勢変換機構 を示す。 30熱処理装置 熱処理時の工程を説明する図 第 図 第 図 ウニ・・支持工程の状態を示す図 支持部材への移し替え工穆時の状態を示す区第6図 第6図中■−■方向よりみた図 第7図 垂直搬送・陪処理工程時の状態を示す図第9図 受は皿戻し工程時の状態を示す図 第8図 移し替え部への垂直搬送工程時の状態を示す図第10図 移し替え準備工程時の状態を示す図 キャリアへの水平搬送工程時の状態を示す図第13図 受は皿への移し替え工程時の状態を示す図本発明の別の
実施例の跡処理装置を示す図第14図 ウェハ姿勢変換機構の動作前の状態を示す図第15図 ウニ・・姿勢変換機構の動作後の状態を示す図第16図 ンリサイド化コンタクトの形成を説明する図第17図
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a heat treatment apparatus for forming silicided contacts according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the heat treatment apparatus of FIG. Figure 4 is a diagram showing the state during the wafer support process. Figure 5 is a diagram showing the state during the horizontal transfer process of the wafer to the transfer section. Figure 6 is the diagram showing the state during the wafer support member. Figure 7 shows the state of the wafer receiver during the transfer process, Figure 7 shows the state of the wafer receiver as viewed from the -■ direction in Figure 6, showing the tray and the wafer support member, and Figure 8 shows the state of the receiver during the tray return process. Figure 9 is a diagram showing the state during the wafer vertical transfer and heat treatment process, Figure 10 is a diagram showing the state during the vertical wafer transfer process to the wafer transfer section, and Figure 11 is the wafer preparation for transfer. Figure 12 is a diagram showing the state during the process of transferring the wafer to the tray; Figure 13 is a diagram showing the state during the horizontal transfer process of the wafer to the carrier; Figure 14 15 is a diagram showing a heat treatment apparatus according to another embodiment of the present invention, FIG. 15 is a diagram showing a state before operation of the wafer attitude changing mechanism in the transfer section in FIG. 14, and FIG. Figures 17(A), 17(B), and 17(C) are diagrams illustrating the formation of silicided contacts by heat treatment, and Figures 18(A) and 18(B) are diagrams showing the state after operation, respectively. FIG. 1 is a cross-sectional plan view and a vertical cross-sectional elevation view showing a heat treatment apparatus. In the figure, 11 is a titanium film, 12a and 12b are contact windows, 13a and 13b are titanium silicide contact layers, and 30
31 is an indirect heat treatment furnace body; 32 is a temperature control means; 33 is a means for forming an air-free state; 34 is a wafer carrier; 35 is a means for transporting each wafer; 40 is a heat treatment unit 1A for forming silicide contacts of semiconductor devices, 41 is a heat treatment furnace main body, 42 is a cylinder, 43 is a heater wire, 44 is a quartz tube, 45 is a wafer loading section, 46 is a temperature control device, 47 is a thermoelectric Pair, 48 is a power supply, 49 is a control circuit, 51 is an exhaust port, 52 is an exhaust pump, 53 is an N2 gas inlet, 60 is a wafer carrier, 61.61. + is a wafer, 61 A is a processed wafer, 62 is an unprocessed wafer storage carrier, 63 is a processed wafer storage carrier, 70 is a horizontal transport mechanism, 71 is a vertical transport mechanism, 72 is a transfer section, 73 is a The wafer receiver is a tray, 79 is a wafer support member, 90 is a wafer support process, 91 is a horizontal transfer process to the transfer section, 92 is a transfer process to the support member, 93 is a tray return process, 94 is a vertical transfer process・Heat treatment process; 95 is a vertical transfer process to the transfer section; 96 is a transfer preparation process; 97 is a transfer process for the receiver to the tray; 98 is a horizontal carrier transfer process; 100 is a heat treatment device; 101 is the wafer posture The conversion mechanism is shown. 30 Heat treatment equipment Diagram explaining the process during heat treatment Diagram Diagram Diagram Diagram depicting the state of the support process Diagram showing the state during the transfer process to the support member Diagram 6 Diagram showing the state during the process of transferring to the support member Diagram 6 Figure 7 shows the state during the vertical conveyance/co-processing process. Figure 9 shows the state of the receiver during the plate return process. Figure 8 shows the state during the vertical conveyance process to the transfer section. Fig. 10 shows the state during the transfer preparation process Fig. 13 shows the state during the horizontal transfer process to the carrier Fig. 13 shows the state during the transfer process to the tray Remains of another embodiment of the present invention Fig. 14 shows the processing device. Fig. 15 shows the state of the wafer attitude changing mechanism before operation. Fig. 16 shows the state after the wafer attitude changing mechanism operates. Fig. 16 explains the formation of unresided contacts. Figure 17

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体装置の製造工程途中のウェハ(61)を熱処理し
てコンタクトをシリサイド化する熱処理装置において、 傍熱式の熱処理炉本体(31、41)と、 該熱処理炉内の温度を制御する手段(32、46)と、 該熱処理炉内を空気混入のない状態とする空気非混入状
態形成手段(33、52、53)と、上記ウェハを収容
するウェハキャリア(34、60)と、 該ウェハキャリア内のウェハを一枚ずつ上記熱処理炉本
体内に搬入し、そこに所定時間留め、その後ウェハを上
記ウェハキャリア内に戻すウェハ搬送手段(35、70
、71、73、79)とよりなることを特徴とする半導
体装置のシリサイド化コンタクト形成用熱処理装置。
[Scope of Claims] A heat treatment apparatus that heat-treats a wafer (61) during the manufacturing process of a semiconductor device to silicide contacts, comprising: an indirect heat treatment furnace body (31, 41); and a temperature inside the heat treatment furnace. means (32, 46) for controlling the heat treatment furnace; means (33, 52, 53) for creating an air-free state in the heat treatment furnace; and a wafer carrier (34, 60) for accommodating the wafer. and wafer transport means (35, 70) for transporting the wafers in the wafer carrier one by one into the heat treatment furnace main body, keeping them there for a predetermined period of time, and then returning the wafers to the wafer carrier.
, 71, 73, 79).
JP21843088A 1988-09-02 1988-09-02 Heat-treating device for formation of silicified contact of semiconductor device Pending JPH0267725A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03267609A (en) * 1990-03-16 1991-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion device

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