JPH04299828A - 半導体基板処理装置 - Google Patents
半導体基板処理装置Info
- Publication number
- JPH04299828A JPH04299828A JP3089842A JP8984291A JPH04299828A JP H04299828 A JPH04299828 A JP H04299828A JP 3089842 A JP3089842 A JP 3089842A JP 8984291 A JP8984291 A JP 8984291A JP H04299828 A JPH04299828 A JP H04299828A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core tube
- tube
- semiconductor substrate
- reaction tube
- reactor core
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
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
- H01L21/67—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
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
- C30B19/061—Tipping system, e.g. by rotation
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】本発明は、半導体基板の熱処理、
ＣＶＤ、液相エピタキシャル成長等の各種の処理を行う
際に炉心管又は反応管を回転させることができるように
した半導体基板処理装置に関する。
ＣＶＤ、液相エピタキシャル成長等の各種の処理を行う
際に炉心管又は反応管を回転させることができるように
した半導体基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱処理、ＣＶＤ、液相エピタキシ
ャル成長等の各種の処理を半導体基板に対して行う場合
に、炉心管又は反応管といわれる石英等の材料で形成さ
れた管が用いられることはよく知られている。このガス
の流れる炉心管又は反応管ごと回転させることは危険と
され、アンプルあるいはボートのみを回転しての液相エ
ピタキシャル成長処理はあるが、炉心管又は反応管を回
転させつつ使用されることはなく、固定状態で使用され
るのが通常であった。
ャル成長等の各種の処理を半導体基板に対して行う場合
に、炉心管又は反応管といわれる石英等の材料で形成さ
れた管が用いられることはよく知られている。このガス
の流れる炉心管又は反応管ごと回転させることは危険と
され、アンプルあるいはボートのみを回転しての液相エ
ピタキシャル成長処理はあるが、炉心管又は反応管を回
転させつつ使用されることはなく、固定状態で使用され
るのが通常であった。
【０００３】半導体基板の熱処理を行う場合には固定状
態の炉心管（反応管）内に半導体基板を支持した支持具
（ボート）を配置して１０００〜１１００℃程度の高温
を加えるのが通常であるが、石英等からなる管壁が熱に
よって変形しやすくなっている上に、内部に重量のある
半導体基板及びボートが配置されているために、使用を
重ねるごとに下方に変形（たわみ）し、極度の変形によ
り内部に配置しておいたボートが取り出せなくなるとい
う不都合が発生していた。この変形による障害を防ぐた
めに、炉心管（反応管）を何度か使用する毎に１８０°
手動で反転させ、上下を逆転させて使用するなどの面倒
な作業を行い、このような手当を行ったとしても半年程
度使用すると変形してしまい修理する必要が生ずること
が多かった。
態の炉心管（反応管）内に半導体基板を支持した支持具
（ボート）を配置して１０００〜１１００℃程度の高温
を加えるのが通常であるが、石英等からなる管壁が熱に
よって変形しやすくなっている上に、内部に重量のある
半導体基板及びボートが配置されているために、使用を
重ねるごとに下方に変形（たわみ）し、極度の変形によ
り内部に配置しておいたボートが取り出せなくなるとい
う不都合が発生していた。この変形による障害を防ぐた
めに、炉心管（反応管）を何度か使用する毎に１８０°
手動で反転させ、上下を逆転させて使用するなどの面倒
な作業を行い、このような手当を行ったとしても半年程
度使用すると変形してしまい修理する必要が生ずること
が多かった。
【０００４】また、固定状態のまま加熱すると、炉心管
（反応管）内部の断面熱分布が不均一になるという問題
もあった。このため、ヒータを上下に分割して熱分布の
コントロールを行うとか、また炉心管（反応管）内部に
導入するガス等の流れをコントロールして熱分布の均一
化をはかるなどの手段がとられていたが、均一な熱分布
を達成することは実際上困難なことであった。
（反応管）内部の断面熱分布が不均一になるという問題
もあった。このため、ヒータを上下に分割して熱分布の
コントロールを行うとか、また炉心管（反応管）内部に
導入するガス等の流れをコントロールして熱分布の均一
化をはかるなどの手段がとられていたが、均一な熱分布
を達成することは実際上困難なことであった。
【０００５】液相エピタキシャル成長を行う場合に、反
応管内に半導体基板支持具（カセット）を石英製（金属
材料は汚染のために使用できない）の支持棒によって支
持して当該カセットあるいはそれを封じたアンプルを回
転させる方法も行われている。この方法においては、反
応管の内面に接触させたままでカセットを回転させれば
、支持棒には荷重がかからないためにその変形は防げる
が、回転を速くすることができないという問題があった
。この反対に、反応管の内面にカセットを接触させない
でその間に間隙が存在する状態でカセットを回転させれ
ば、速く回転させることはできるが、支持棒に荷重がか
かり変形又は破損してしまうという欠点があった。
応管内に半導体基板支持具（カセット）を石英製（金属
材料は汚染のために使用できない）の支持棒によって支
持して当該カセットあるいはそれを封じたアンプルを回
転させる方法も行われている。この方法においては、反
応管の内面に接触させたままでカセットを回転させれば
、支持棒には荷重がかからないためにその変形は防げる
が、回転を速くすることができないという問題があった
。この反対に、反応管の内面にカセットを接触させない
でその間に間隙が存在する状態でカセットを回転させれ
ば、速く回転させることはできるが、支持棒に荷重がか
かり変形又は破損してしまうという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の種々の問題点を解決するために発明されたもの
で、気体の供給及び置換が可能な炉心管（反応管）内部
の断面熱分布の影響を少なくすることができ、かつ炉心
管（反応管）の変形を防ぐこともでき、さらに例えば液
相エピタキシャル成長処理における溶液の移動を容易に
行うことを可能とした半導体基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。
来技術の種々の問題点を解決するために発明されたもの
で、気体の供給及び置換が可能な炉心管（反応管）内部
の断面熱分布の影響を少なくすることができ、かつ炉心
管（反応管）の変形を防ぐこともでき、さらに例えば液
相エピタキシャル成長処理における溶液の移動を容易に
行うことを可能とした半導体基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体基板処理装置においては、流体導入
手段及び流体排出手段を設けた炉心管又は反応管と、該
炉心管又は反応管を回転自在に支承する支持手段と、該
炉心管又は反応管を回転せしめる駆動手段と、該駆動手
段を制御する制御手段とを設けたものである。
に、本発明の半導体基板処理装置においては、流体導入
手段及び流体排出手段を設けた炉心管又は反応管と、該
炉心管又は反応管を回転自在に支承する支持手段と、該
炉心管又は反応管を回転せしめる駆動手段と、該駆動手
段を制御する制御手段とを設けたものである。
【０００８】上記炉心管又は反応管と流体導入手段又は
流体排出手段との接続を回転可能なコネクタを介して行
えば、一方向に回転を続けても不都合はない。また、上
記炉心管又は反応管と流体導入手段又は流体排出手段と
の接続をスパイラルチューブを介して行っても、一定範
囲での回転を行うことができる利点がある。
流体排出手段との接続を回転可能なコネクタを介して行
えば、一方向に回転を続けても不都合はない。また、上
記炉心管又は反応管と流体導入手段又は流体排出手段と
の接続をスパイラルチューブを介して行っても、一定範
囲での回転を行うことができる利点がある。
【０００９】該炉心管又は反応管内の長手方向に設けら
れた半導体基板支持具をガイドするためのガイドレール
と、先端部に係合部を有する長尺固定手段とを有し、該
ガイドレールに摺動自在に配置される半導体基板支持具
の端部に該長尺固定手段の先端係合部を係合させること
によって、該炉心管又は反応管内に半導体基板支持具を
固定するように構成すれば、半導体基板支持具の炉心管
又は反応管内への出し入れ及び固定を簡単に行うことが
できる。
れた半導体基板支持具をガイドするためのガイドレール
と、先端部に係合部を有する長尺固定手段とを有し、該
ガイドレールに摺動自在に配置される半導体基板支持具
の端部に該長尺固定手段の先端係合部を係合させること
によって、該炉心管又は反応管内に半導体基板支持具を
固定するように構成すれば、半導体基板支持具の炉心管
又は反応管内への出し入れ及び固定を簡単に行うことが
できる。
【００１０】また、本発明装置においては、内部に化合
物半導体液相エピタキシャル成長装置を係合する炉心管
又は反応管をその両端近くに配置された複数のローラで
該炉心管又は反応管の長軸の回りに回転可能に支持し、
かつ該炉心管又は反応管の外周を包囲しこれに固定され
たギヤリングと、該ギヤリングと動力伝達機構により結
合された駆動モータと、該駆動モータの制御手段を設け
るようにすることもできる。
物半導体液相エピタキシャル成長装置を係合する炉心管
又は反応管をその両端近くに配置された複数のローラで
該炉心管又は反応管の長軸の回りに回転可能に支持し、
かつ該炉心管又は反応管の外周を包囲しこれに固定され
たギヤリングと、該ギヤリングと動力伝達機構により結
合された駆動モータと、該駆動モータの制御手段を設け
るようにすることもできる。
【００１１】さらに、本発明装置においては、複数の半
導体基板をその主面が水平面に対し略垂直でありかつ近
接する他の半導体基板の主面と一定の間隙を介して対向
するように並設して保持可能でかつ熔融した金属あるい
は合金を充填可能な反応室とこれと隣接する前記熔融し
た金属あるいは合金を移送して保持する溶液室を備えた
化合物半導体液相エピタキシャル成長装置が炉心管又は
反応管の内部に案内溝を介して係止され、該炉心管又は
反応管の回転又は揺動回転により、前記熔融した金属あ
るいは合金の移送又は攪拌を行うようにすることもでき
る。
導体基板をその主面が水平面に対し略垂直でありかつ近
接する他の半導体基板の主面と一定の間隙を介して対向
するように並設して保持可能でかつ熔融した金属あるい
は合金を充填可能な反応室とこれと隣接する前記熔融し
た金属あるいは合金を移送して保持する溶液室を備えた
化合物半導体液相エピタキシャル成長装置が炉心管又は
反応管の内部に案内溝を介して係止され、該炉心管又は
反応管の回転又は揺動回転により、前記熔融した金属あ
るいは合金の移送又は攪拌を行うようにすることもでき
る。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に係る半導体基板処理装
置２の概略正面図である。該半導体基板処理装置２は石
英等によって形成される炉心管又は反応管４を有してい
る。該炉心管４の一端面にはガス、溶液等の流体を導入
する導入口６が開穿されている。該導入口６は回転可能
な第一コネクタ８を介して流体導入手段（図示せず）と
接続している。
いて説明する。図１は、本発明に係る半導体基板処理装
置２の概略正面図である。該半導体基板処理装置２は石
英等によって形成される炉心管又は反応管４を有してい
る。該炉心管４の一端面にはガス、溶液等の流体を導入
する導入口６が開穿されている。該導入口６は回転可能
な第一コネクタ８を介して流体導入手段（図示せず）と
接続している。
【００１３】また、該炉心管４の他端面にはガス、溶液
等の流体を排出する排出口１０が開穿されている。該排
出口１０は回転可能な第二コネクタ１２を介して流体排
出手段（図示せず）と接続している。該導入口６と流体
導入手段及び該排出口１０と流体排出手段とを接続する
手段としては、上記第一及び第二コネクタ８及び１２の
他に、公知のスパイラルチューブを用いることもでき、
また反転、揺動等の動作のみを行う場合には通常のチュ
ーブを用いてもよいことはいうまでもない。
等の流体を排出する排出口１０が開穿されている。該排
出口１０は回転可能な第二コネクタ１２を介して流体排
出手段（図示せず）と接続している。該導入口６と流体
導入手段及び該排出口１０と流体排出手段とを接続する
手段としては、上記第一及び第二コネクタ８及び１２の
他に、公知のスパイラルチューブを用いることもでき、
また反転、揺動等の動作のみを行う場合には通常のチュ
ーブを用いてもよいことはいうまでもない。
【００１４】１４，１４は、対をなして設けられた支持
ローラで、該炉心管４を回転可能に支承している。該支
持ローラ１４，１４は、耐熱性が石英等から形成され炉
心管４にダメージを与えない軟性材質、例えばフッ素樹
脂等で形成されるのが好ましい。
ローラで、該炉心管４を回転可能に支承している。該支
持ローラ１４，１４は、耐熱性が石英等から形成され炉
心管４にダメージを与えない軟性材質、例えばフッ素樹
脂等で形成されるのが好ましい。
【００１５】Ｍはモータで、上記炉心管４を回転せしめ
る駆動手段となる。該モータＭの駆動軸には小ギアリン
グ１６が固着されている。該小ギアリング１６に対応し
て上記炉心管４には大ギアリング１８が固着されている
。２０はタイミングベルトで、該小ギアリング１６及び
該大ギアリング１８に掛けられている。従って、モータ
Ｍの駆動軸の回転は、該小ギアリング１６、該タイミン
グベルト２０を介して該大ギアリングに伝達され、上記
炉心管４が回転するように構成されている。本実施例で
は、モータＭの駆動を伝達する手段の好ましい例として
、小ギアリング１６、大ギアリング１８及びタイミング
ベルト２０による構成を示したが、公知の伝達機構、例
えばギア機構、通常のベルト伝達機構等を使用できるこ
とは勿論である。
る駆動手段となる。該モータＭの駆動軸には小ギアリン
グ１６が固着されている。該小ギアリング１６に対応し
て上記炉心管４には大ギアリング１８が固着されている
。２０はタイミングベルトで、該小ギアリング１６及び
該大ギアリング１８に掛けられている。従って、モータ
Ｍの駆動軸の回転は、該小ギアリング１６、該タイミン
グベルト２０を介して該大ギアリングに伝達され、上記
炉心管４が回転するように構成されている。本実施例で
は、モータＭの駆動を伝達する手段の好ましい例として
、小ギアリング１６、大ギアリング１８及びタイミング
ベルト２０による構成を示したが、公知の伝達機構、例
えばギア機構、通常のベルト伝達機構等を使用できるこ
とは勿論である。
【００１６】２２は、該モータＭの駆動軸に取付けらた
ポテンショメータで、その回転位置のモニタリングを行
う。２４は、該モータＭ及び該ポテンショメータ２２に
接続された制御手段で、炉心管４の回転速度、回動角度
、反転角度、揺動角度等の半導体基板の回転処理条件を
、モータＭの制御によって行うものである。
ポテンショメータで、その回転位置のモニタリングを行
う。２４は、該モータＭ及び該ポテンショメータ２２に
接続された制御手段で、炉心管４の回転速度、回動角度
、反転角度、揺動角度等の半導体基板の回転処理条件を
、モータＭの制御によって行うものである。
【００１７】２６は該炉心管４の内部下面の長手方向に
設けられたガイドレールである。２８は半導体基板を支
持する半導体基板支持具で、該ガイドレール２６に対応
して底部には凹溝３０が設けられている。該半導体基板
支持具２８は、その凹溝３０を介して該ガイドレール２
６に摺動自在に配置される。該半導体基板支持具２８の
基端部にはフック状の被係合部３２が形成されている。 ３４は、長尺固定手段で、その先端部は折曲げして係合
部３６となっている。該長尺固定手段３４は、上記炉心
管４の他端面に設けられた挿入口（図示せず）から炉心
管４の内部に挿入され、上記半導体基板支持具２８の被
係合部３２に係合部３６を係合させることによって、該
半導体基板支持具２８の移動操作をするとともに所定位
置に固定させることができるものである。なお、Ｈは上
記炉心管４を加熱するヒータ部である。
設けられたガイドレールである。２８は半導体基板を支
持する半導体基板支持具で、該ガイドレール２６に対応
して底部には凹溝３０が設けられている。該半導体基板
支持具２８は、その凹溝３０を介して該ガイドレール２
６に摺動自在に配置される。該半導体基板支持具２８の
基端部にはフック状の被係合部３２が形成されている。 ３４は、長尺固定手段で、その先端部は折曲げして係合
部３６となっている。該長尺固定手段３４は、上記炉心
管４の他端面に設けられた挿入口（図示せず）から炉心
管４の内部に挿入され、上記半導体基板支持具２８の被
係合部３２に係合部３６を係合させることによって、該
半導体基板支持具２８の移動操作をするとともに所定位
置に固定させることができるものである。なお、Ｈは上
記炉心管４を加熱するヒータ部である。
【００１８】次に、上記半導体基板処理装置２を用いて
、半導体基板を処理する場合の具体的な例について説明
する。図３〜図６に、本発明の半導体基板処理装置２を
半導体液相エピタキシャル成長装置４０として使用した
場合の一例を示す。図３及び図４はエピタキシャル成長
前及び成長終了後の状態を示すものである。図５及び図
６はエピタキシャル成長時の状態を示すものである。
、半導体基板を処理する場合の具体的な例について説明
する。図３〜図６に、本発明の半導体基板処理装置２を
半導体液相エピタキシャル成長装置４０として使用した
場合の一例を示す。図３及び図４はエピタキシャル成長
前及び成長終了後の状態を示すものである。図５及び図
６はエピタキシャル成長時の状態を示すものである。
【００１９】図３及び図４に示されるごとく、エピタキ
シャル成長前には、エピタキシャル成長装置４０に結晶
基板Ｗ及び成長用Ｇａ溶液４２を分離した状態で成長用
ボート４４内にセットし、それを前記したガイドレール
２６で反応管４の回転方向に対して固定して反応管４内
にセットする。次に、図５及び図６に示すごとく、反応
管４を１８０°回転させることにより結晶基板Ｗ及び成
長用Ｇａ溶液４２を接触させ、エピタキシャル成長を開
始する。さらに、再び１８０°回転することにより、図
３及び図４の状態に戻し成長を中断又は終了することが
できる。
シャル成長前には、エピタキシャル成長装置４０に結晶
基板Ｗ及び成長用Ｇａ溶液４２を分離した状態で成長用
ボート４４内にセットし、それを前記したガイドレール
２６で反応管４の回転方向に対して固定して反応管４内
にセットする。次に、図５及び図６に示すごとく、反応
管４を１８０°回転させることにより結晶基板Ｗ及び成
長用Ｇａ溶液４２を接触させ、エピタキシャル成長を開
始する。さらに、再び１８０°回転することにより、図
３及び図４の状態に戻し成長を中断又は終了することが
できる。
【００２０】また、回転方向に±１０°の揺動を行うこ
とにより溶液の攪拌を行い、図３及び図４に示した分離
状態時には、ポリソースなどの溶解を促進させたり、図
５及び図６に示したエピタキシャル成長時には溶液内の
溶質濃度の均質化を促進し組成やエピタキシャル層厚の
均一なエピタキシャル層を得られることが可能となる。
とにより溶液の攪拌を行い、図３及び図４に示した分離
状態時には、ポリソースなどの溶解を促進させたり、図
５及び図６に示したエピタキシャル成長時には溶液内の
溶質濃度の均質化を促進し組成やエピタキシャル層厚の
均一なエピタキシャル層を得られることが可能となる。
【００２１】さらに、同様なことを繰り返すことによっ
て種々の温度帯で幾層ものエピタキシャル層の積み重ね
が可能となることは言うまでもない。この間水素ガスな
ど必要なガスは常に供給置換される。
て種々の温度帯で幾層ものエピタキシャル層の積み重ね
が可能となることは言うまでもない。この間水素ガスな
ど必要なガスは常に供給置換される。
【００２２】図７〜図１０に、本発明の半導体基板処理
装置２を半導体ＣＶＤ処理装置５０として使用した場合
の一例を示す。図７及び図８には、シリコン基板Ｗを石
英製ウエーハホルダー５２に装着し、それを前記したガ
イドレール２６で反応管４の回転方向に対して固定して
反応管４内にセットした状態が示されている。このＣＶ
Ｄ処理装置５０においては、酸素ガス及び水素ガスの導
入口を別々に設け、それらのガスを高温状態で導入する
ことによりパイロジェニック法によりシリコン基板表面
に酸化膜を形成することが可能である。
装置２を半導体ＣＶＤ処理装置５０として使用した場合
の一例を示す。図７及び図８には、シリコン基板Ｗを石
英製ウエーハホルダー５２に装着し、それを前記したガ
イドレール２６で反応管４の回転方向に対して固定して
反応管４内にセットした状態が示されている。このＣＶ
Ｄ処理装置５０においては、酸素ガス及び水素ガスの導
入口を別々に設け、それらのガスを高温状態で導入する
ことによりパイロジェニック法によりシリコン基板表面
に酸化膜を形成することが可能である。
【００２３】図９及び図１０は、反応管４を１８０°回
転させた状態を示す。本発明装置を用いた場合、酸化膜
形成時に図７、図８の状態と図９、図１０との状態とに
交互になるように回転運動させることにより炉内の温度
分布、ガス流の影響を抑制することが可能となり、均質
な酸化膜を得ることができる。
転させた状態を示す。本発明装置を用いた場合、酸化膜
形成時に図７、図８の状態と図９、図１０との状態とに
交互になるように回転運動させることにより炉内の温度
分布、ガス流の影響を抑制することが可能となり、均質
な酸化膜を得ることができる。
【００２４】図７〜図１０に示した装置を用いて、直径
１００ｍｍ、ｐ型で抵抗率が２０Ωｃｍのシリコン基板
の熱酸化を、温度１０００℃、酸素流量３ｌ／ｍｉｎ、
水素流量５ｌ／ｍｉｎ、時間２０分の条件で、毎分５回
転で炉心管を回転させた場合と回転を行わない場合につ
いてそれぞれ行い、得られた酸化膜の厚さを基板内各３
０ケ所についてエリプソメトリー法で測定した。毎分５
回転で炉心管を回転させた場合、基板内の酸化膜厚の平
均値は１４７８Å、その標準偏差は４０Åで、炉心管の
回転を行わなかった場合の基板内の酸化膜厚の平均値は
１５２６Å、その標準偏差は４２３Åであった。以上の
結果から、炉心管に回転を与えることにより、酸化膜厚
のバラツキが大幅に改善されることがわかった。
１００ｍｍ、ｐ型で抵抗率が２０Ωｃｍのシリコン基板
の熱酸化を、温度１０００℃、酸素流量３ｌ／ｍｉｎ、
水素流量５ｌ／ｍｉｎ、時間２０分の条件で、毎分５回
転で炉心管を回転させた場合と回転を行わない場合につ
いてそれぞれ行い、得られた酸化膜の厚さを基板内各３
０ケ所についてエリプソメトリー法で測定した。毎分５
回転で炉心管を回転させた場合、基板内の酸化膜厚の平
均値は１４７８Å、その標準偏差は４０Åで、炉心管の
回転を行わなかった場合の基板内の酸化膜厚の平均値は
１５２６Å、その標準偏差は４２３Åであった。以上の
結果から、炉心管に回転を与えることにより、酸化膜厚
のバラツキが大幅に改善されることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、半
導体基板の種々の処理を行うに際し、炉心管（反応管）
内部の断面熱分布の影響を少なくすることができ、かつ
炉心管（反応管）の変形を防ぐこともでき、成膜の均質
化が可能で、さらに例えば液相エピタキシャル成長処理
における溶液の移動を容易に行うことを可能するという
大きな効果を奏する。
導体基板の種々の処理を行うに際し、炉心管（反応管）
内部の断面熱分布の影響を少なくすることができ、かつ
炉心管（反応管）の変形を防ぐこともでき、成膜の均質
化が可能で、さらに例えば液相エピタキシャル成長処理
における溶液の移動を容易に行うことを可能するという
大きな効果を奏する。
【図１】本発明装置の概略正面図である。
【図２】同上の一部を省略した拡大右側面図である。
【図３】本発明装置を液相エピタキシャル成長装置とし
て使用した場合の一例を示す一部を断面した概略正面図
である。
て使用した場合の一例を示す一部を断面した概略正面図
である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線概略断面図である。
【図５】図３の状態から１８０°回転させた状態を示す
図３と同様の図面である。
図３と同様の図面である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線概略断面図である。
【図７】本発明装置をＣＶＤ処理装置として使用した場
合の一例を示す一部を断面した概略正面図である。
合の一例を示す一部を断面した概略正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線概略断面図である
。
。
【図９】図７の状態から１８０°回転させた状態を示す
図７と同様の図面である。
図７と同様の図面である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線概略断面図である。
２ 半導体基板処理装置
４ 炉心管（反応管）
６ 流体導入口
８ 第一コネクタ
１０ 流体排出口
１２ 第二コネクタ
１４ 支持ローラ
１６ 小ギアリング
１８ 大ギアリング
２０ タイミングベルト
２４ 制御手段
２６ ガイドレール
２８ 半導体基板支持具
３４ 長尺固定手段
Ｍ モータ
Ｈ ヒータ部
４０ 液相エピタキシャル成長装置
５０ ＣＶＤ処理装置
Ｗ 結晶基板
Claims (6)
- 【請求項１】 流体導入手段及び流体排出手段を設け
た炉心管又は反応管と、該炉心管又は反応管を回転自在
に支承する支持手段と、該炉心管又は反応管を回転せし
める駆動手段と、該駆動手段を制御する制御手段とを有
することを特徴とする半導体基板処理装置。 - 【請求項２】 上記炉心管又は反応管と流体導入手段
又は流体排出手段との接続が回転可能なコネクタを介し
て行われることを特徴とする請求項１記載の半導体基板
処理装置。 - 【請求項３】 上記炉心管又は反応管と流体導入手段
又は流体排出手段との接続がスパイラルチューブを介し
て行われることを特徴とする請求項１記載の半導体基板
処理装置。 - 【請求項４】 該炉心管又は反応管内の長手方向に設
けられた半導体基板支持具をガイドするためのガイドレ
ールと、先端部に係合部を有する長尺固定手段とを有し
、該ガイドレールに摺動自在に配置される半導体基板支
持具の端部に該長尺固定手段の先端係合部を係合させる
ことによって、該炉心管又は反応管内に半導体基板支持
具を固定するようにしたことを特徴とする請求項１、２
又は３記載の半導体基板処理装置。 - 【請求項５】 内部に化合物半導体液相エピタキシャ
ル成長装置を係合する前記反応管又は炉心管をその両端
近くに配置された複数のローラで該反応管又は炉心管の
長軸の回りに回転可能に支持し、かつ該反応管又は炉心
管の外周を包囲しこれに固定されたギヤリングと、該ギ
ヤリングと動力伝達機構により結合された駆動モータと
、該駆動モータの制御手段を有することを特徴とする請
求項１記載の半導体基板処理装置。 - 【請求項６】 複数の半導体基板をその主面が水平面
に対し略垂直でありかつ近接する他の半導体基板の主面
と一定の間隙を介して対向するように並設して保持可能
でかつ熔融した金属あるいは合金を充填可能な反応室と
これと隣接する前記熔融した金属あるいは合金を移送し
て保持する溶液室を備えた化合物半導体液相エピタキシ
ャル成長装置が前記炉心管又は反応管の内部に案内溝を
介して係止され、該炉心管又は反応管の回転又は揺動回
転により、前記熔融した金属あるいは合金の移送又は攪
拌を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の半
導体基板処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089842A JPH04299828A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 半導体基板処理装置 |
| US07/854,037 US5254172A (en) | 1991-03-28 | 1992-03-19 | Rotating furnace tube having a non-rotating slidable work holder for processing semiconductor substrates |
| DE69201314T DE69201314T2 (de) | 1991-03-28 | 1992-03-24 | Vorrichtung zur Bearbeitung von Halbleitersubstraten. |
| EP92105073A EP0505994B1 (en) | 1991-03-28 | 1992-03-24 | Semiconductor substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3089842A JPH04299828A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 半導体基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299828A true JPH04299828A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13982016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089842A Pending JPH04299828A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 半導体基板処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5254172A (ja) |
| EP (1) | EP0505994B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04299828A (ja) |
| DE (1) | DE69201314T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263162A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物半導体製造装置および種結晶ホルダ |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5605454A (en) * | 1995-10-12 | 1997-02-25 | Vlsi Technology, Inc. | Four port tube to extend the life of quartz tubes used for the well drive process |
| US5584934A (en) * | 1995-10-13 | 1996-12-17 | United Microelectronics Corp. | Method and apparatus for preventing distortion of horizontal quartz tube caused by high temperature |
| US6554905B1 (en) * | 2000-04-17 | 2003-04-29 | Asm America, Inc. | Rotating semiconductor processing apparatus |
| CN101311335B (zh) * | 2008-04-22 | 2011-04-06 | 上海卡姆丹克太阳能科技有限公司 | 一种直拉晶体生长炉热系统的拆装装置 |
| KR101792562B1 (ko) * | 2009-11-25 | 2017-11-02 | 다이나텍 엔지니어링 에이에스 | 실리콘의 제조를 위한 반응기 및 방법 |
| TW201136837A (en) * | 2010-01-29 | 2011-11-01 | Basf Se | Producing oxidic compounds |
| NO334776B1 (no) | 2011-09-26 | 2014-05-26 | Dynatec Engineering As | Reaktor og fremgangsmåte for fremstilling av silisium ved kjemisk dampavsetning |
| CN112281139B (zh) * | 2020-10-30 | 2021-07-16 | 东北石油大学 | 一种化学气相沉积管式炉实验装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5031450A (ja) * | 1973-07-20 | 1975-03-27 | ||
| JPS58122739A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | Hitachi Ltd | 酸化拡散炉 |
| JPS58210613A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-07 | Hitachi Ltd | 熱処理炉用石英管 |
| JPH0322417A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Nec Kyushu Ltd | 半導体装置の製造装置 |
| JPH0348431A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-01 | Fujitsu Ltd | 液相エピタキシャル結晶成長装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH505648A (fr) * | 1968-11-04 | 1971-04-15 | Hewlett Packard Co | Appareil pour la fabrication d'une matière semi-conductrice |
| CH541353A (de) * | 1972-11-20 | 1973-09-15 | Ibm | Vorrichtung zum epitaktischen Abscheiden von Halbleitermaterial durch Flüssigphasenepitaxie aus mindestens zwei Lösungen |
| US3836324A (en) * | 1973-08-06 | 1974-09-17 | American Gas Furnace Co | Continuous rotary heat treating furnace |
| US3977926A (en) * | 1974-12-20 | 1976-08-31 | Western Electric Company, Inc. | Methods for treating articles |
| US4063529A (en) * | 1977-04-19 | 1977-12-20 | Ellin Petrovich Bochkarev | Device for epitaxial growing of semiconductor periodic structures from gas phase |
| DE3328709A1 (de) * | 1983-08-09 | 1985-02-28 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Drehrohrofen und dessen verwendung |
| US4941822A (en) * | 1989-07-20 | 1990-07-17 | Marvin Evans | Apparatus for heat treating contaminated particulate material |
| US5073412A (en) * | 1990-11-02 | 1991-12-17 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of intercalating large quantities of fibrous structures |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3089842A patent/JPH04299828A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-19 US US07/854,037 patent/US5254172A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-24 DE DE69201314T patent/DE69201314T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-24 EP EP92105073A patent/EP0505994B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5031450A (ja) * | 1973-07-20 | 1975-03-27 | ||
| JPS58122739A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | Hitachi Ltd | 酸化拡散炉 |
| JPS58210613A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-07 | Hitachi Ltd | 熱処理炉用石英管 |
| JPH0322417A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Nec Kyushu Ltd | 半導体装置の製造装置 |
| JPH0348431A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-01 | Fujitsu Ltd | 液相エピタキシャル結晶成長装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009263162A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物半導体製造装置および種結晶ホルダ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5254172A (en) | 1993-10-19 |
| EP0505994B1 (en) | 1995-02-01 |
| DE69201314D1 (de) | 1995-03-16 |
| EP0505994A1 (en) | 1992-09-30 |
| DE69201314T2 (de) | 1995-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1388891B1 (en) | System for heat treating semiconductor | |
| US4989540A (en) | Apparatus for reaction treatment | |
| KR100359351B1 (ko) | 종형열처리장치 | |
| US6737613B2 (en) | Heat treatment apparatus and method for processing substrates | |
| TWI383439B (zh) | 用於半導體製程之薄膜形成裝置之使用方法 | |
| JPH04299828A (ja) | 半導体基板処理装置 | |
| WO2008018545A1 (fr) | Appareil de traitement de substrat et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur | |
| US5622566A (en) | Film-forming apparatus | |
| US5016567A (en) | Apparatus for treatment using gas | |
| JPS612321A (ja) | 垂直ホツトウオール型ｃｖｄリアクタ | |
| TWI427723B (zh) | 石英製品之烤焙方法及石英製品 | |
| KR100511020B1 (ko) | 반도체소자 제조용 확산공정설비 | |
| JP3794243B2 (ja) | 酸化処理方法及びその装置 | |
| JP2001223213A (ja) | 半導体のウェハ上に酸化物層を形成するための方法および装置 | |
| JPS6224630A (ja) | 熱酸化膜形成方法及びその装置 | |
| JPS62140413A (ja) | 縦型拡散装置 | |
| TWI835333B (zh) | 用於清潔石英晶舟的方法及裝置 | |
| WO2017018366A1 (ja) | 多結晶シリコン製造用反応炉及び多結晶シリコンの製造方法 | |
| JP2002299248A (ja) | 縦型熱処理装置 | |
| JP2010034424A (ja) | エピタキシャル成長炉内のガスクリーニング方法 | |
| JP2000114193A (ja) | 縦型熱処理装置 | |
| JP4274414B2 (ja) | 球状半導体素子の製造方法及び製造装置 | |
| JP2859164B2 (ja) | 半導体装置の製造装置 | |
| JPS6134934A (ja) | シリコンウエハの装填方法 | |
| JP2009235443A (ja) | 表面炭素濃度が調整された鋼材の製造方法 |