JPH08316156A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】炉芯管内のガスの濃度を均一にする。 【構成】ガス導入口４を炉芯管１の端部の下部に設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造装置に
関し、特に半導体基板を酸化・拡散処理する横型拡散炉
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において用いられ
る従来の拡散炉は、図３に示すように、一端にガス導入
口４Ａを有する炉芯管１と、この炉芯管１の周囲に設け
られたヒータ６とから主に構成されており、高温加熱さ
れた炉芯管１内に石英ボート３に乗せた半導体基板２を
炉口５より挿入し、ガス導入口４Ａより酸素，窒素等の
ガスを導入し、酸化，拡散等の処理を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の拡散炉
は、炉芯管端の径中心部にガスの導入口４Ａを有するた
め、炉芯管内に導入されたガスは高温に加熱され、炉芯
管上部に上昇するためガスの濃度が炉内で不均一とな
り、半導体基板２の熱処理量が面内およびバッチ内でば
らついていた。この熱処理量のばらつきにより、例えば
ゲート酸化膜の膜厚のばらつき等を招き、半導体装置の
歩留まりの低下を招いていた。

【０００４】この問題を解決するため、例えば特開昭６
１−２３９６２２号公報では半導体基板内に不純物を均
一に拡散することを目的として、図４のように、ガス導
入口４Ｂを炉芯管１Ａの径中心部より偏心した位置に設
置し、さらにガスが半導体基板２Ａに到達するまでの間
の位置に回転機構を持つプロペラ状のガス攪拌羽７を設
置してガスを攪拌し、均一な不純物拡散を行おうとして
いる。

【０００５】しかし、この方法では装置の構造が複雑と
なるため高価となるばかりでなく、炉芯管内に回転機構
を持つため発塵源となり、半導体基板に悪影響を与える
等の問題が生じる。

【０００６】本発明の目的は、装置の構造を複雑にする
ことなく炉芯管内のガスの濃度をより均一にできる半導
体装置の製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造装置は、ガスの導入口を炉芯管端の下部に設けたこと
を特徴としている。炉芯管下部より導入されたガスは炉
芯管内で加熱され、炉芯管上部へ上昇しながら、炉口側
へ流れていく。これにより炉内のガスの濃度が均一化さ
れ、半導体基板上で均一な熱処理を得ることができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の断面図である。

【０００９】図１を参照すると製造装置は、炉芯管１
と、この炉芯管１の端部の下部に設けられた１個のガス
導入口４と、炉芯管１の周囲に設けられたヒータ６とか
ら主に構成されている。以下この装置を用いて半導体基
板を熱処理する場合について説明する。

【００１０】まずヒータ６により高温加熱された炉芯管
１内に半導体基板２を装填した石英ボート３を挿入す
る。次にガス導入口４より所望のガス（酸素，窒素等）
を導入する。この状態で炉口５側より排気しながら所定
の時間熱処理を行う。このとき、図３に示した従来の拡
散炉ではガス導入口４Ａが炉芯管端の径中心部について
いるため、導入されたガスは炉芯管内で加熱され、炉芯
管上部に上昇するため半導体基板２の上部でガスの濃度
が高くなり、酸化膜厚バラツキ等、熱処理量のバラツキ
が大きくなるのに対し、本実施例による拡散炉はガス導
入口４が炉芯管端の下部についているため、炉芯管１内
に導入されたガスは上部へ上昇しながら炉口５側へ引か
れる。このため、ガスの濃度は炉芯管１の内部で均一と
なり、半導体基板２の熱処理量が均一となる。この結
果、ゲート酸化膜の膜厚均一性等が向上し、半導体装置
としての歩留まり向上が期待できる。

【００１１】図２は本発明の第２の実施例の正面図であ
り、ガス導入口を有する炉芯管の端部を示している。本
第２の実施例においては炉芯管１の端部の下部に一対の
ガス導入口４，４を設けた外は図１に示した第１の実施
例と同じである。

【００１２】本第２の実施例では、炉芯管端部の下部に
一対のガス導入口４，４を設けている為、導入されるガ
ス濃度を炉芯管内の上下方向だけでなく、横方向にも均
一にできる為、半導体基板２の拡散量等の面内均一性を
より向上させることができるという利点がある。尚、ガ
ス導入口は２個以上であってもよいことは勿論である。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、拡散炉の
ガスの導入口を炉芯管端の下部に設けることにより、炉
芯管内のガスの濃度を均一にし、半導体基板の熱処理量
の均一性を上げることができるという効果がある。この
結果、半導体装置の歩留まりを向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の断面図。

【図２】本発明の第２の実施例の正面図。

【図３】従来技術の一例を示す断面図。

【図４】従来技術の他の例を示す断面図。

【符号の説明】

１，１Ａ 炉芯管 ２，２Ａ 半導体基板 ３，３Ａ 石英ボート ４，４Ａ，４Ｂ ガス導入口 ５ 炉口 ６ ヒーター ７ 攪拌羽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端にガス導入口を有する横型の炉芯管
   と、この炉芯管の周囲に設けられたヒータとを有し、前
   記炉芯管内に半導体基板を入れ酸化や不純物拡散等を行
   う半導体装置の製造装置において、前記ガス導入口を前
   記炉芯管端部の下部に設けたことを特徴とする半導体装
   置の製造装置。
2. 【請求項２】 ガス導入口は複数個である請求項１記載
   の半導体装置の製造装置。