JPH04243126A - 半導体製造装置及びその制御方法 - Google Patents
半導体製造装置及びその制御方法Info
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- JPH04243126A JPH04243126A JP3015679A JP1567991A JPH04243126A JP H04243126 A JPH04243126 A JP H04243126A JP 3015679 A JP3015679 A JP 3015679A JP 1567991 A JP1567991 A JP 1567991A JP H04243126 A JPH04243126 A JP H04243126A
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- semiconductor wafer
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- semiconductor
- storage tube
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハを加熱
処理する半導体製造装置及びその制御方法に関するもの
である。
処理する半導体製造装置及びその制御方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来の半導体製造装置例えば拡
散炉を示す概略構成図である。図において、下端に開口
部を持ち石英製の円筒状処理室（１）の外側には、ヒー
ター（２）が配置されている。また、処理室（１）の上
部にはガス導入部（４）が設けられている。半導体ウエ
ハ（３）はその複数枚が例えば石英製のボート（５）に
支持されている。ボート（５）はボート台（６）に載置
され、このボート台（６）はボートローダー（７）に接
続されている。ボートローダー（７）を上下に動かすこ
とにより、ボート（５）を処理室（１）に出し入れする
。
散炉を示す概略構成図である。図において、下端に開口
部を持ち石英製の円筒状処理室（１）の外側には、ヒー
ター（２）が配置されている。また、処理室（１）の上
部にはガス導入部（４）が設けられている。半導体ウエ
ハ（３）はその複数枚が例えば石英製のボート（５）に
支持されている。ボート（５）はボート台（６）に載置
され、このボート台（６）はボートローダー（７）に接
続されている。ボートローダー（７）を上下に動かすこ
とにより、ボート（５）を処理室（１）に出し入れする
。
【０００３】従来の半導体製造装置は上述したように構
成され、まず、熱処理を行おうとする半導体ウエハ（３
）をボート（５）に搭載し、このボート（５）をボート
ローダー（７）によって処理室（１）に収納する。その
後、ガス導入部（４）から必要に応じて、酸素、窒素な
どのガスを供給しながらヒーター（２）で加熱する。所
望の時間、温度での処理を行った後に、ボート（５）を
ボートローダー（７）によって処理室（１）から引き出
す。通常、処理室（１）から半導体ウエハ（３）を引き
出すときの温度は、８００〜９００℃と非常に高温であ
る。これは、拡散炉の熱容量が大きいため降温に時間を
要するので、低い温度での半導体ウエハ（３）の引き出
しを行うと処理時間が長くなり、生産性が低下するため
である。
成され、まず、熱処理を行おうとする半導体ウエハ（３
）をボート（５）に搭載し、このボート（５）をボート
ローダー（７）によって処理室（１）に収納する。その
後、ガス導入部（４）から必要に応じて、酸素、窒素な
どのガスを供給しながらヒーター（２）で加熱する。所
望の時間、温度での処理を行った後に、ボート（５）を
ボートローダー（７）によって処理室（１）から引き出
す。通常、処理室（１）から半導体ウエハ（３）を引き
出すときの温度は、８００〜９００℃と非常に高温であ
る。これは、拡散炉の熱容量が大きいため降温に時間を
要するので、低い温度での半導体ウエハ（３）の引き出
しを行うと処理時間が長くなり、生産性が低下するため
である。
【０００４】このように、温度の高い処理室（１）から
半導体ウエハ（３）を引き出すときには、半導体ウエハ
（３）の周囲から冷えてくる。図９は、横軸に半導体ウ
エハ（３）の中心温度、縦軸に半導体ウエハ（３）面内
の温度差（中心と周囲の温度差）を取って、処理室（１
）の温度毎に引き出し時の様子を描いた線図である。図
中、曲線Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ８００℃、８５０℃、
９００℃で半導体ウエハ（３）を引き出した場合を示し
ている。この図に示すように、半導体ウエハ（３）の周
囲と中心での温度差によりストレスが発生する。処理室
（１）の温度が高温で半導体ウエハ（３）の温度差が大
きい場合には、回復不可能な結晶欠陥や転位が発生する
。このような領域は図９の塑性変形領域Ｄで示される。 図９は一例であり、半導体ウエハ（３）の直径が大きい
場合や半導体ウエハ（３）の引き出し速度が速い場合に
は、さらに面内温度差が大きくなる。
半導体ウエハ（３）を引き出すときには、半導体ウエハ
（３）の周囲から冷えてくる。図９は、横軸に半導体ウ
エハ（３）の中心温度、縦軸に半導体ウエハ（３）面内
の温度差（中心と周囲の温度差）を取って、処理室（１
）の温度毎に引き出し時の様子を描いた線図である。図
中、曲線Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ８００℃、８５０℃、
９００℃で半導体ウエハ（３）を引き出した場合を示し
ている。この図に示すように、半導体ウエハ（３）の周
囲と中心での温度差によりストレスが発生する。処理室
（１）の温度が高温で半導体ウエハ（３）の温度差が大
きい場合には、回復不可能な結晶欠陥や転位が発生する
。このような領域は図９の塑性変形領域Ｄで示される。 図９は一例であり、半導体ウエハ（３）の直径が大きい
場合や半導体ウエハ（３）の引き出し速度が速い場合に
は、さらに面内温度差が大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
製造装置では、半導体ウエハ（３）を処理室（１）から
引き出す際に、半導体ウエハ（３）面内での温度差が大
きくなり、回復不可能な結晶欠陥、転位が発生して、半
導体ウエハ（３）の性能が悪化するという問題点があっ
た。この発明は、このような問題点を解決するためにな
されたもので、半導体ウエハを処理室から引き出す際に
、半導体ウエハ内の温度差が大きくならず、半導体ウエ
ハに回復不可能な結晶欠陥、転位が生じない半導体製造
装置を得ることを目的とする。また、このような半導体
製造装置の制御方法を得ることを目的とする。
製造装置では、半導体ウエハ（３）を処理室（１）から
引き出す際に、半導体ウエハ（３）面内での温度差が大
きくなり、回復不可能な結晶欠陥、転位が発生して、半
導体ウエハ（３）の性能が悪化するという問題点があっ
た。この発明は、このような問題点を解決するためにな
されたもので、半導体ウエハを処理室から引き出す際に
、半導体ウエハ内の温度差が大きくならず、半導体ウエ
ハに回復不可能な結晶欠陥、転位が生じない半導体製造
装置を得ることを目的とする。また、このような半導体
製造装置の制御方法を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る半導体製造装置は、半導体ウエハと一体又は別個に動
くと共に、半導体ウエハを保熱する保熱管を備えたもの
である。また、この発明の請求項２に係る半導体製造装
置の制御方法は、熱処理後の半導体ウエハを処理室から
取り出す際に、半導体ウエハと保熱管とを同時に引き出
すものである。
る半導体製造装置は、半導体ウエハと一体又は別個に動
くと共に、半導体ウエハを保熱する保熱管を備えたもの
である。また、この発明の請求項２に係る半導体製造装
置の制御方法は、熱処理後の半導体ウエハを処理室から
取り出す際に、半導体ウエハと保熱管とを同時に引き出
すものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、保熱手段を半導体ウエハ
引き出しと同時に処理室から引き出すようにして、半導
体ウエハの周辺部分が降温するのを遅延させるので、半
導体ウエハの中心と周辺との温度差が小さくなり、半導
体ウエハに回復不可能な結晶欠陥、転位が生じるのを防
止する。
引き出しと同時に処理室から引き出すようにして、半導
体ウエハの周辺部分が降温するのを遅延させるので、半
導体ウエハの中心と周辺との温度差が小さくなり、半導
体ウエハに回復不可能な結晶欠陥、転位が生じるのを防
止する。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明の一実施例による半導体製
造装置を示す断面図であり、（１）〜（７）は上述した
従来の半導体製造装置におけるものと全く同一である。 この発明による半導体製造装置では、半導体ウエハ（３
）を保熱する保熱手段例えば保熱管（８）がボート（５
）の周囲に設けられている。この保熱管（８）は例えば
石英で造られており、駆動機構（９）により処理室（１
）から出し入れされる。また、保熱管（８）は、少なく
とも半導体ウエハ（３）の列を囲む長さを有していれば
よい。
造装置を示す断面図であり、（１）〜（７）は上述した
従来の半導体製造装置におけるものと全く同一である。 この発明による半導体製造装置では、半導体ウエハ（３
）を保熱する保熱手段例えば保熱管（８）がボート（５
）の周囲に設けられている。この保熱管（８）は例えば
石英で造られており、駆動機構（９）により処理室（１
）から出し入れされる。また、保熱管（８）は、少なく
とも半導体ウエハ（３）の列を囲む長さを有していれば
よい。
【０００９】上述したように構成された半導体製造装置
の制御は、まず、熱処理を行おうとする半導体ウエハ（
３）をボート（５）に搭載する。このとき、保熱管（８
）は、図２に示すように、予め処理室（１）の中に配置
しておく。ボート（５）と保熱管（８）を同時に処理室
（１）内に入れると、保熱管（８）の熱容量が大きいた
め処理室（１）内の温度が低下するためである。次に、
図３に示すように、半導体ウエハ（３）を搭載したボー
ト（５）をボートローダー（７）によって処理室（１）
に収納する。なお、ボート（５）及びボートローダー（
７）の図示は省略する。その後、ガス導入部（４）から
必要に応じて、酸素、窒素などのガスを供給しながらヒ
ーター（２）（図示しない）で加熱する。
の制御は、まず、熱処理を行おうとする半導体ウエハ（
３）をボート（５）に搭載する。このとき、保熱管（８
）は、図２に示すように、予め処理室（１）の中に配置
しておく。ボート（５）と保熱管（８）を同時に処理室
（１）内に入れると、保熱管（８）の熱容量が大きいた
め処理室（１）内の温度が低下するためである。次に、
図３に示すように、半導体ウエハ（３）を搭載したボー
ト（５）をボートローダー（７）によって処理室（１）
に収納する。なお、ボート（５）及びボートローダー（
７）の図示は省略する。その後、ガス導入部（４）から
必要に応じて、酸素、窒素などのガスを供給しながらヒ
ーター（２）（図示しない）で加熱する。
【００１０】所望の時間、温度で熱処理を行った後に、
ボート（５）をボートローダー（７）によって処理室（
１）から引き出す。このとき、図４に示すように、ボー
ト（５）と保熱管（８）とを処理室（１）から同時に引
き出す。この操作によって、保熱管（８）も熱を輻射す
るために、半導体ウエハ（３）の周辺部分の降温速度は
抑えられ、保熱管（８）がない場合に比べて、半導体ウ
エハ（３）の周辺と中心との温度差を小さく抑えること
ができる。半導体ウエハ（３）の温度が下がって７００
℃程度になれば、図９により塑性変形領域Ｄに入らず半
導体ウエハ（３）に結晶欠陥、転位が発生することがな
いので、保熱管（８）を処理室（１）内に戻す（図５）
。このように、塑性変形領域Ｄに入らなければ、半導体
ウエハ（３）が完全に冷えなくても処理室（１）から取
り出せるので、処理時間を短縮することができる。次い
で、半導体ウエハ（３）が十分に冷めてから、ボート（
５）から半導体ウエハ（３）を降ろす。
ボート（５）をボートローダー（７）によって処理室（
１）から引き出す。このとき、図４に示すように、ボー
ト（５）と保熱管（８）とを処理室（１）から同時に引
き出す。この操作によって、保熱管（８）も熱を輻射す
るために、半導体ウエハ（３）の周辺部分の降温速度は
抑えられ、保熱管（８）がない場合に比べて、半導体ウ
エハ（３）の周辺と中心との温度差を小さく抑えること
ができる。半導体ウエハ（３）の温度が下がって７００
℃程度になれば、図９により塑性変形領域Ｄに入らず半
導体ウエハ（３）に結晶欠陥、転位が発生することがな
いので、保熱管（８）を処理室（１）内に戻す（図５）
。このように、塑性変形領域Ｄに入らなければ、半導体
ウエハ（３）が完全に冷えなくても処理室（１）から取
り出せるので、処理時間を短縮することができる。次い
で、半導体ウエハ（３）が十分に冷めてから、ボート（
５）から半導体ウエハ（３）を降ろす。
【００１１】なお、上述した実施例では、処理室（１）
を垂直に設けた例を示したが、処理室が（１）が図６に
示すように水平である装置であってもよい。この場合、
ボート台（６）の代わりにカンチパドル（６Ａ）が用い
られる。 また、上述した実施例では拡散炉の場合を示したが、こ
れと同様な円筒状の処理室で熱処理をする装置であれば
、図７に示すような減圧気相成長装置であってもよく、
上述と同様な効果が得られる。この装置では、減圧状態
を得るために、処理室（１）内に内管（１０）及びフラ
ンジ（１１）が設けられており、ボート台（６）はドア
（１２）により保持されている。なお、図７では保熱管
（８）と内管（１０）を別々に備えた例を示しているが
、これら２つの管の機能を兼ねた保熱管を用いてもよい
。
を垂直に設けた例を示したが、処理室が（１）が図６に
示すように水平である装置であってもよい。この場合、
ボート台（６）の代わりにカンチパドル（６Ａ）が用い
られる。 また、上述した実施例では拡散炉の場合を示したが、こ
れと同様な円筒状の処理室で熱処理をする装置であれば
、図７に示すような減圧気相成長装置であってもよく、
上述と同様な効果が得られる。この装置では、減圧状態
を得るために、処理室（１）内に内管（１０）及びフラ
ンジ（１１）が設けられており、ボート台（６）はドア
（１２）により保持されている。なお、図７では保熱管
（８）と内管（１０）を別々に備えた例を示しているが
、これら２つの管の機能を兼ねた保熱管を用いてもよい
。
【００１２】また、上述した実施例では、保熱管（８）
が石英製である場合を示したが、熱処理時に半導体ウエ
ハ（３）に対して不純物を供給するなどの影響を与えな
い物質であればよく、例えばＳｉＣやＳｉであってもよ
い。さらに、上述した実施例では、保熱管（８）を予め
処理室（１）に挿入しておき、後で半導体ウエハ（３）
を処理室（１）内に挿入する場合を示したが、保熱管（
８）と半導体ウエハ（３）とを処理室（１）内に同時に
挿入してもよく、この場合にも半導体ウエハ（３）の面
内温度差が発生するのを抑えられるという効果がある。 なお、処理室（１）内の温度低下は、ヒーター（２）の
電源を調整することにより回避できる。
が石英製である場合を示したが、熱処理時に半導体ウエ
ハ（３）に対して不純物を供給するなどの影響を与えな
い物質であればよく、例えばＳｉＣやＳｉであってもよ
い。さらに、上述した実施例では、保熱管（８）を予め
処理室（１）に挿入しておき、後で半導体ウエハ（３）
を処理室（１）内に挿入する場合を示したが、保熱管（
８）と半導体ウエハ（３）とを処理室（１）内に同時に
挿入してもよく、この場合にも半導体ウエハ（３）の面
内温度差が発生するのを抑えられるという効果がある。 なお、処理室（１）内の温度低下は、ヒーター（２）の
電源を調整することにより回避できる。
【００１３】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、半導体
製造装置の処理室から出し入れが可能な保熱管を設け、
この保熱管を半導体ウエハ引き出しと同時に処理室から
引き出すようにしたので、半導体ウエハ面内の温度差を
小さくすることができ、回復不可能な結晶欠陥、転移が
なく性能の優れた半導体装置を得ることができるという
効果を奏する。
製造装置の処理室から出し入れが可能な保熱管を設け、
この保熱管を半導体ウエハ引き出しと同時に処理室から
引き出すようにしたので、半導体ウエハ面内の温度差を
小さくすることができ、回復不可能な結晶欠陥、転移が
なく性能の優れた半導体装置を得ることができるという
効果を奏する。
【図１】この発明の一実施例による半導体製造装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】この発明の一実施例による半導体製造装置の制
御方法における熱処理前の状態を示す概略図である。
御方法における熱処理前の状態を示す概略図である。
【図３】この発明の一実施例による半導体製造装置の制
御方法における熱処理中の状態を示す概略図である。
御方法における熱処理中の状態を示す概略図である。
【図４】この発明の一実施例による半導体製造装置の制
御方法における熱処理後の状態を示す概略図である。
御方法における熱処理後の状態を示す概略図である。
【図５】この発明の一実施例による半導体製造装置の制
御方法における半導体ウエハ冷却後の状態を示す概略図
である。
御方法における半導体ウエハ冷却後の状態を示す概略図
である。
【図６】この発明の他の実施例による半導体製造装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施例による半導体製造
装置を示す断面図である。
装置を示す断面図である。
【図８】従来の半導体製造装置を示す断面図である。
【図９】半導体ウエハの中心温度と半導体ウエハの面内
温度差との関係を示す線図である。
温度差との関係を示す線図である。
（１） 処理室
（２） ヒーター
（３） 半導体ウエハ
（４） ガス導入部
（５） ボート
（６） ボート台
（７） ボートローダー
（８） 保熱管
（９） 保熱管駆動機構
（１０） 内管
（１１） フランジ
（１２） ドア
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウエハを熱処理する処理室と、
この処理室の外側に配置された加熱用のヒーターと、上
記処理室内に複数枚の半導体ウエハを支持して出し入れ
する治具と、上記処理室内に上記治具とは独立に出し入
れすることができ、かつ上記半導体ウエハを囲んで配置
される径を有する保熱管とを備えたことを特徴とする半
導体製造装置。 - 【請求項２】 保熱管を処理室内に入れて処理室内を
加熱し、半導体ウエハを搭載したボートを上記処理室内
の保熱管内に入れて半導体ウエハを熱処理した後、上記
処理室から上記保熱管及び上記半導体ウエハを搭載した
ボートを同時に引き出し、上記半導体ウエハが所定温度
以下になったとき、半導体ウエハの周囲から保熱管を取
り除くことを特徴とする半導体製造装置の制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015679A JPH04243126A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置及びその制御方法 |
| US07/767,684 US5245158A (en) | 1991-01-17 | 1991-09-30 | Semiconductor device manufacturing apparatus |
| EP91310019A EP0495294B1 (en) | 1991-01-17 | 1991-10-30 | Semiconductor device manufacturing apparatus and method of controlling the heat processing of wafers |
| DE69110029T DE69110029T2 (de) | 1991-01-17 | 1991-10-30 | Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern und Verfahren zur Kontrolle der thermischen Behandlung von Wafers. |
| KR1019910020402A KR960006690B1 (ko) | 1991-01-17 | 1991-11-16 | 반도체 제조장치 및 그 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015679A JPH04243126A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04243126A true JPH04243126A (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=11895439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015679A Pending JPH04243126A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置及びその制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245158A (ja) |
| EP (1) | EP0495294B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04243126A (ja) |
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