JPH10163219A - 挿入シャッタを使用した炉温急昇降装置とデバイス製造方法 - Google Patents
挿入シャッタを使用した炉温急昇降装置とデバイス製造方法Info
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- JPH10163219A JPH10163219A JP9302955A JP30295597A JPH10163219A JP H10163219 A JPH10163219 A JP H10163219A JP 9302955 A JP9302955 A JP 9302955A JP 30295597 A JP30295597 A JP 30295597A JP H10163219 A JPH10163219 A JP H10163219A
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- heating element
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- 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
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
- C30B31/12—Heating of the reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウエハを加熱するための加工室。
【解決手段】 前記加工室は、加熱エネルギーを供給す
る加熱素子（図２ａの素子１０４）と、前記半導体ウエ
ハを保持する手段（図２ａの手段１１２）と、シャッタ
（図２ａ、２ｂのシャッタ１０８および図２ｃ、２ｄの
シャッタ）であって閉位置にあるときは、加熱エネルギ
ーが前記半導体へ達するのをブロックし、開位置にある
ときは、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ集中
させる前記シャッタを含んでなる前記加工室。好ましく
は、シャッタは、閉鎖時に加熱素子へ加熱エネルギーを
反射する外面と、閉鎖時に半導体ウエハ保持手段に面す
る内面と、シャッタが開閉するために周りを回転する軸
と、内面と外面の間に位置する隔離物質を含んでなる。
る加熱素子（図２ａの素子１０４）と、前記半導体ウエ
ハを保持する手段（図２ａの手段１１２）と、シャッタ
（図２ａ、２ｂのシャッタ１０８および図２ｃ、２ｄの
シャッタ）であって閉位置にあるときは、加熱エネルギ
ーが前記半導体へ達するのをブロックし、開位置にある
ときは、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ集中
させる前記シャッタを含んでなる前記加工室。好ましく
は、シャッタは、閉鎖時に加熱素子へ加熱エネルギーを
反射する外面と、閉鎖時に半導体ウエハ保持手段に面す
る内面と、シャッタが開閉するために周りを回転する軸
と、内面と外面の間に位置する隔離物質を含んでなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体デバイス
製作および加工装置に関し、より特殊には、炉の温度を
急速に上昇させたり下降させるように、挿入シャッタを
組込んだ炉に関する。
製作および加工装置に関し、より特殊には、炉の温度を
急速に上昇させたり下降させるように、挿入シャッタを
組込んだ炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、３５０℃以上の温度でシリコンウ
エハを加工できる、いくつかのタイプの半導体加工装置
は存在する。このタイプの装置は、加工運転当たり２５
ないし２００個のウエハを典型的に加工する抵抗加熱バ
ッチ炉である。このタイプの一例は、ＴＥＬ（東京電子
有限会社）のアルファ８垂直炉である。その他のシステ
ムには、小型またはミニバッチ（２５ないし１００ウエ
ハ）でやはり抵抗加熱するものが含まれるが、これらの
システムは３００ミリメートルまたはそれ以上の直径な
ウエハのためにも使用される。
エハを加工できる、いくつかのタイプの半導体加工装置
は存在する。このタイプの装置は、加工運転当たり２５
ないし２００個のウエハを典型的に加工する抵抗加熱バ
ッチ炉である。このタイプの一例は、ＴＥＬ（東京電子
有限会社）のアルファ８垂直炉である。その他のシステ
ムには、小型またはミニバッチ（２５ないし１００ウエ
ハ）でやはり抵抗加熱するものが含まれるが、これらの
システムは３００ミリメートルまたはそれ以上の直径な
ウエハのためにも使用される。
【０００３】抵抗加熱または電球加熱されるシングルウ
エハシステムも存在する。抵抗加熱システムの一例は、
マツソンまたは国際バートロンVII 抵抗加熱２ウエハシ
ステムである。ランプ加熱システムの一例は、アプライ
ド・マテリアル・センチュラＲＴＰ／ＨＴまたはＲＴＰ
ＨＴＦ（高速熱加工）システムである。
エハシステムも存在する。抵抗加熱システムの一例は、
マツソンまたは国際バートロンVII 抵抗加熱２ウエハシ
ステムである。ランプ加熱システムの一例は、アプライ
ド・マテリアル・センチュラＲＴＰ／ＨＴまたはＲＴＰ
ＨＴＦ（高速熱加工）システムである。
【０００４】各システムの重要な性格は、温度の一様性
と急速（上昇または降下）能力である。ウエハを横切っ
ての温度の変化が１０゜Ｃより大きければ、温度で導入
されるウエハの滑りや歪みの可能性が大きい。表１は、
現在の熱加工ツールの急速温度能力の比較を示す。
と急速（上昇または降下）能力である。ウエハを横切っ
ての温度の変化が１０゜Ｃより大きければ、温度で導入
されるウエハの滑りや歪みの可能性が大きい。表１は、
現在の熱加工ツールの急速温度能力の比較を示す。
【表１】
【０００５】急速加熱システムは、最高速度で７５゜Ｃ
／秒以上で温度上昇し、５０゜Ｃ／秒以上で温度降下す
る。抵抗加熱のシングルウエハシステムは、ウエハの温
度の急変を制御する能力がない。典型的に、抵抗加熱シ
ステムは、炉であってもシングルウエハシステムであっ
ても、機械的に単純であるのは、炉の要素の寿命が、ラ
ンプの寿命よりも５倍ないし１０倍長いからである。そ
の上、熱電対に対する高温測定システムの温度測定での
使用は、抵抗加熱システムを有利にする。
／秒以上で温度上昇し、５０゜Ｃ／秒以上で温度降下す
る。抵抗加熱のシングルウエハシステムは、ウエハの温
度の急変を制御する能力がない。典型的に、抵抗加熱シ
ステムは、炉であってもシングルウエハシステムであっ
ても、機械的に単純であるのは、炉の要素の寿命が、ラ
ンプの寿命よりも５倍ないし１０倍長いからである。そ
の上、熱電対に対する高温測定システムの温度測定での
使用は、抵抗加熱システムを有利にする。
【０００６】ウエハの直径３００ｍｍ以上では、シング
ルウエハ加工が、ますます重要になってくるが、その理
由は、それが加工の一様性の改良と欠陥の密度の減少を
もたらすからである。
ルウエハ加工が、ますます重要になってくるが、その理
由は、それが加工の一様性の改良と欠陥の密度の減少を
もたらすからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の１
つの目的は、急速な温度上昇および下降を提供できるウ
エハ加工室を提供することである。
つの目的は、急速な温度上昇および下降を提供できるウ
エハ加工室を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の１つの実施例
は、熱源と半導体ウエハの間に置かれて、熱源から半導
体ウエハへの熱エネルギーをブロックしたり集中したり
するための挿入シャッタの使用を含む。この発明の実施
例には多くの長所がある。第１に、この発明は、ウエハ
の温度の超急速上昇および下降を提供する。第２に、ウ
エハは、（シャッタ閉鎖のままで達成される）４００℃
よりも低い温度の、この発明の炉の中に装填され、これ
により、ウエハ上に発生する酸化物を防止する。第３
に、この発明のシャッタが閉鎖されている間に水晶管が
冷たいままであるので、水晶管は迅速に変化できる。第
４に、この発明を使用して、加熱素子の寿命を延ばすこ
とができるが、その理由は、加熱素子が点滅を反復せ
ず、オンのままでシャッタが開閉されるからである。
は、熱源と半導体ウエハの間に置かれて、熱源から半導
体ウエハへの熱エネルギーをブロックしたり集中したり
するための挿入シャッタの使用を含む。この発明の実施
例には多くの長所がある。第１に、この発明は、ウエハ
の温度の超急速上昇および下降を提供する。第２に、ウ
エハは、（シャッタ閉鎖のままで達成される）４００℃
よりも低い温度の、この発明の炉の中に装填され、これ
により、ウエハ上に発生する酸化物を防止する。第３
に、この発明のシャッタが閉鎖されている間に水晶管が
冷たいままであるので、水晶管は迅速に変化できる。第
４に、この発明を使用して、加熱素子の寿命を延ばすこ
とができるが、その理由は、加熱素子が点滅を反復せ
ず、オンのままでシャッタが開閉されるからである。
【０００９】この発明の１つの実施例は、半導体を加熱
するための加工室であって、この加工室は、加熱エネル
ギーを供給するための加熱素子と、半導体ウエハを保持
する手段と、加熱素子と半導体ウエハを保持する手段の
間に位置するシャッタとを含んでなり、前記シャッタ
は、前記シャッタが閉位置にあるときに半導体ウエハが
加熱エネルギーを得るのをブロックし、開位置にあると
きに半導体ウエハに加熱エネルギーを差し向けるもので
ある。好ましくは、前記シャッタは、シャッタが閉位置
にあるときに加熱素子に加熱エネルギーを反射させる物
質をコートされた外面と、シャッタが閉位置にあるとき
に半導体ウエハを保持する手段に面する内面と、開閉す
るためにシャッタが周りを回転する軸と、内面と外面の
間に位置する隔離物質とを含んでなる。加熱素子は、好
ましくは、加熱ランプまたは抵抗加熱素子である。半導
体ウエハ保持する手段は、好ましくは、ＳｉＣ舟形容器
または水晶舟形容器である。この室は、１つ、少数また
は多数の半導体ウエハを加熱するために作動できる。
するための加工室であって、この加工室は、加熱エネル
ギーを供給するための加熱素子と、半導体ウエハを保持
する手段と、加熱素子と半導体ウエハを保持する手段の
間に位置するシャッタとを含んでなり、前記シャッタ
は、前記シャッタが閉位置にあるときに半導体ウエハが
加熱エネルギーを得るのをブロックし、開位置にあると
きに半導体ウエハに加熱エネルギーを差し向けるもので
ある。好ましくは、前記シャッタは、シャッタが閉位置
にあるときに加熱素子に加熱エネルギーを反射させる物
質をコートされた外面と、シャッタが閉位置にあるとき
に半導体ウエハを保持する手段に面する内面と、開閉す
るためにシャッタが周りを回転する軸と、内面と外面の
間に位置する隔離物質とを含んでなる。加熱素子は、好
ましくは、加熱ランプまたは抵抗加熱素子である。半導
体ウエハ保持する手段は、好ましくは、ＳｉＣ舟形容器
または水晶舟形容器である。この室は、１つ、少数また
は多数の半導体ウエハを加熱するために作動できる。
【００１０】この発明のもう１つの実施例は、半導体ウ
エハの上または内に形成される電気的デバイスの製造方
法であって、半導体ウエハと加熱素子の間に位置するシ
ャッタを有する炉の中に半導体ウエハを置くステップ
で、加熱素子から放射される加熱エネルギーから半導体
ウエハを隔離するために、半導体ウエハが炉の中に置か
れたときに、シャッタが閉位置にあるステップと、この
シャッタを開いて半導体を加熱して、半導体ウエハを加
熱エネルギーにさらすステップと、加熱エネルギーから
半導体ウエハを隔離するためにシャッタ閉鎖後に半導体
ウエハを炉から除去するステップを含んでなる、前記製
造方法である。
エハの上または内に形成される電気的デバイスの製造方
法であって、半導体ウエハと加熱素子の間に位置するシ
ャッタを有する炉の中に半導体ウエハを置くステップ
で、加熱素子から放射される加熱エネルギーから半導体
ウエハを隔離するために、半導体ウエハが炉の中に置か
れたときに、シャッタが閉位置にあるステップと、この
シャッタを開いて半導体を加熱して、半導体ウエハを加
熱エネルギーにさらすステップと、加熱エネルギーから
半導体ウエハを隔離するためにシャッタ閉鎖後に半導体
ウエハを炉から除去するステップを含んでなる、前記製
造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、半導体デバイス製造に使
用される標準的な炉１０を図示する。基本的に、炉１０
は、舟形エレベータ２０、ヒータ１４、冷却水フランジ
１８および加工管１２を含んでなる。このタイプの炉に
おいては、半導体ウエハ１６は、舟形エレベータ２０を
通じて加工管に装填される。位置が決まると、加工管１
２は、加工ガスで満たされて、ヒータ１４を通じて温度
が上げられる。この装置での問題は、もしヒータ１４が
抵抗性素子である場合、適当な温度に炉が急熱／急冷す
るのに例外的に長い時間がかかることである。可能な解
決には炉を希望の温度まで予熱することを含むが、しか
し、これはこの室に入れられた第１ウエハ（および同一
ウエハの他の部分に先だって入れられたウエハの部分）
が、後で温度にさらされた他の部分と異なる条件にさら
されることである。こうして全てのウエハに一様な加熱
がない（またウエハ全体に一様な加熱がない）。この発
明により、これらの問題の大部分は解決される。
用される標準的な炉１０を図示する。基本的に、炉１０
は、舟形エレベータ２０、ヒータ１４、冷却水フランジ
１８および加工管１２を含んでなる。このタイプの炉に
おいては、半導体ウエハ１６は、舟形エレベータ２０を
通じて加工管に装填される。位置が決まると、加工管１
２は、加工ガスで満たされて、ヒータ１４を通じて温度
が上げられる。この装置での問題は、もしヒータ１４が
抵抗性素子である場合、適当な温度に炉が急熱／急冷す
るのに例外的に長い時間がかかることである。可能な解
決には炉を希望の温度まで予熱することを含むが、しか
し、これはこの室に入れられた第１ウエハ（および同一
ウエハの他の部分に先だって入れられたウエハの部分）
が、後で温度にさらされた他の部分と異なる条件にさら
されることである。こうして全てのウエハに一様な加熱
がない（またウエハ全体に一様な加熱がない）。この発
明により、これらの問題の大部分は解決される。
【００１２】図２Ａおよび２Ｂを参照して炉１００は、
標準的な炉と同様に外壁１０２および加熱素子１０４
（抵抗加熱素子、加熱ランプ、その他、任意のタイプの
通常の熱源）を含んでなる。その上、炉１００は、標準
的な水晶管１１０およびウエハ１１４を保持するための
水晶の舟形容器１１２を含んでなる。しかしながら、管
１１０と舟形容器１１２は、水晶であることが望ましい
が、それらは水晶を含んでなければならないわけではな
いことに注意される。管１１０と舟形容器１１２は、半
導体ウエハ１１４の品質を下げない任意の物質を含んで
なり得る。好ましくは管１１０、舟形容器１１２、半導
体ウエハ１１４は、強制気流１０６により冷やされ得
る。
標準的な炉と同様に外壁１０２および加熱素子１０４
（抵抗加熱素子、加熱ランプ、その他、任意のタイプの
通常の熱源）を含んでなる。その上、炉１００は、標準
的な水晶管１１０およびウエハ１１４を保持するための
水晶の舟形容器１１２を含んでなる。しかしながら、管
１１０と舟形容器１１２は、水晶であることが望ましい
が、それらは水晶を含んでなければならないわけではな
いことに注意される。管１１０と舟形容器１１２は、半
導体ウエハ１１４の品質を下げない任意の物質を含んで
なり得る。好ましくは管１１０、舟形容器１１２、半導
体ウエハ１１４は、強制気流１０６により冷やされ得
る。
【００１３】この発明と標準的な炉の間の重要な差異
は、半導体ウエハ１１４と加熱素子１０４の間にシャッ
タ１０８を配置すること、および以下の基準に一致する
限りシャッタ１０８は、どんな材料で、どのようにも構
成され得る。第１に、シャッタ１０８が閉鎖されるとき
に、シャッタ１０８は、加熱素子１０４により生成され
た熱エネルギーのかなりの部分をブロックし反射しなけ
ればならない。こうしてシャッタが閉鎖されたときに、
シャッタ１０８は、管１１０、舟形容器１１２、半導体
ウエハ１１４を加熱素子１０４から実質的に隔離する物
質を含んでなければならない。これは、シャッタ１０８
の表面１０９に加熱素子１０４から放射される加熱エネ
ルギー（好ましくは赤外線エネルギー）の充分な量を加
熱素子１０４へ反射するようなコーティングで塗装する
ことにより、達成される。これは、炉の中心にクーラ環
境を提供するだけでなく、エネルギーを節約するが、そ
の理由は、充分な量のエネルギーが加熱素子に向かって
反射されて帰り、加熱素子を熱く保つので、加熱素子１
０４に多くのエネルギーを供給する必要がないからであ
る。さらに、あるタイプの冷却剤をシャッタ１０８に通
して、それを加熱から守り、これにより炉１００の中心
をシャッタ閉鎖中により低温に保つことができる。
は、半導体ウエハ１１４と加熱素子１０４の間にシャッ
タ１０８を配置すること、および以下の基準に一致する
限りシャッタ１０８は、どんな材料で、どのようにも構
成され得る。第１に、シャッタ１０８が閉鎖されるとき
に、シャッタ１０８は、加熱素子１０４により生成され
た熱エネルギーのかなりの部分をブロックし反射しなけ
ればならない。こうしてシャッタが閉鎖されたときに、
シャッタ１０８は、管１１０、舟形容器１１２、半導体
ウエハ１１４を加熱素子１０４から実質的に隔離する物
質を含んでなければならない。これは、シャッタ１０８
の表面１０９に加熱素子１０４から放射される加熱エネ
ルギー（好ましくは赤外線エネルギー）の充分な量を加
熱素子１０４へ反射するようなコーティングで塗装する
ことにより、達成される。これは、炉の中心にクーラ環
境を提供するだけでなく、エネルギーを節約するが、そ
の理由は、充分な量のエネルギーが加熱素子に向かって
反射されて帰り、加熱素子を熱く保つので、加熱素子１
０４に多くのエネルギーを供給する必要がないからであ
る。さらに、あるタイプの冷却剤をシャッタ１０８に通
して、それを加熱から守り、これにより炉１００の中心
をシャッタ閉鎖中により低温に保つことができる。
【００１４】図２ｃおよび２ｄを参照すると、シャッタ
１０８の閉鎖中に炉１００の中心を加熱素子１０４から
さらに隔離するために、好ましくはシャッタ１０８が挿
入されて、加熱素子１０４から放射される加熱エネルギ
ーがシャッタ１０８を通って洩れないようにする。図２
ｄは、挿入の１つのタイプを図示するが、しかし、これ
は多くの異なった方法で実行できる。たとえば、領域２
０２と２０４の間でシャッタ２０８の部分を薄くして挿
入することができ、こうすれば、シャッタ２０８を挿入
のためにカーブさせる必要がない。さらに図２ｂに示し
たような円筒形の構成においては、完全に閉鎖したとき
に円を形成するようにシャッタ２０８をカーブさせる必
要があり得る。
１０８の閉鎖中に炉１００の中心を加熱素子１０４から
さらに隔離するために、好ましくはシャッタ１０８が挿
入されて、加熱素子１０４から放射される加熱エネルギ
ーがシャッタ１０８を通って洩れないようにする。図２
ｄは、挿入の１つのタイプを図示するが、しかし、これ
は多くの異なった方法で実行できる。たとえば、領域２
０２と２０４の間でシャッタ２０８の部分を薄くして挿
入することができ、こうすれば、シャッタ２０８を挿入
のためにカーブさせる必要がない。さらに図２ｂに示し
たような円筒形の構成においては、完全に閉鎖したとき
に円を形成するようにシャッタ２０８をカーブさせる必
要があり得る。
【００１５】第２に、シャッタ１０８は、「投影（ｓｈ
ａｄｏｗｉｎｇ）」を少なくして、これにより各半導体
ウエハが実質的に同一量の加熱エネルギーに露出される
ように構成しなければならない。さらにシャッタ１０８
は、複数のウエハの各々の実質上、全部がシャッタ１０
８の解放時に実質上、一様な量の加熱エネルギーを受け
るように構成されなければならない。図２ｂについて簡
単に述べると、シャッタ２０８の表面２０１および２０
３の両方を特定の加熱エネルギー源の周波数に反射させ
ることにより、投影を減少させ得る。この理由は、投影
に関しては、エネルギーを反射するよりも吸収するほう
がシャッタのためによく、なぜならば反射されたエネル
ギーが半導体ウエハの一部分をなお加熱し得るからであ
る。
ａｄｏｗｉｎｇ）」を少なくして、これにより各半導体
ウエハが実質的に同一量の加熱エネルギーに露出される
ように構成しなければならない。さらにシャッタ１０８
は、複数のウエハの各々の実質上、全部がシャッタ１０
８の解放時に実質上、一様な量の加熱エネルギーを受け
るように構成されなければならない。図２ｂについて簡
単に述べると、シャッタ２０８の表面２０１および２０
３の両方を特定の加熱エネルギー源の周波数に反射させ
ることにより、投影を減少させ得る。この理由は、投影
に関しては、エネルギーを反射するよりも吸収するほう
がシャッタのためによく、なぜならば反射されたエネル
ギーが半導体ウエハの一部分をなお加熱し得るからであ
る。
【００１６】第３に、シャッタは、敏速に開き、敏速に
閉じて炉１００の中心の温度を急速に上昇／下降するこ
とが敏速に実効できるようになっていなければならな
い。図２ｃと２ｄについて簡単に述べると、シャッタ２
０８は、それらの中心の軸（軸２１０）の周りで各シャ
ッタを回転させることにより、開／閉し得る。好ましく
は、これは各シャッタについて同時的に実行され得る。
閉じて炉１００の中心の温度を急速に上昇／下降するこ
とが敏速に実効できるようになっていなければならな
い。図２ｃと２ｄについて簡単に述べると、シャッタ２
０８は、それらの中心の軸（軸２１０）の周りで各シャ
ッタを回転させることにより、開／閉し得る。好ましく
は、これは各シャッタについて同時的に実行され得る。
【００１７】次の説明は、この発明のもう１つの実施例
に関し、特に、この発明の炉の運転方法に関する。図２
ａから図２ｄまで（ここでは１つのシャッタを「シャッ
タ２０８」と呼び、シャッタのグループを「複数のシャ
ッタ１０８」と呼ぶ）について、まとめて述べると、素
子１０４（好ましくは、各抵抗加熱素子またはヒートラ
ンプ）は、炉１００を加熱するようにエネルギーを与え
られる。加工の段階で複数のシャッタ１０８は閉鎖さ
れ、管１１０、舟形容器１１２、半導体ウエハ１１４
は、室の中に存在しない。複数のシャッタ１０８が閉鎖
しているので、炉１００の中心は、好ましくは、大きく
加熱されず、加熱素子１０４により消費されるパワー
は、あまり大きくなく、それは（複数の加熱素子１０４
により生成された）加熱エネルギーの大きな部分が反射
面１０９により、これらの素子に反射されて戻ってくる
ためである。
に関し、特に、この発明の炉の運転方法に関する。図２
ａから図２ｄまで（ここでは１つのシャッタを「シャッ
タ２０８」と呼び、シャッタのグループを「複数のシャ
ッタ１０８」と呼ぶ）について、まとめて述べると、素
子１０４（好ましくは、各抵抗加熱素子またはヒートラ
ンプ）は、炉１００を加熱するようにエネルギーを与え
られる。加工の段階で複数のシャッタ１０８は閉鎖さ
れ、管１１０、舟形容器１１２、半導体ウエハ１１４
は、室の中に存在しない。複数のシャッタ１０８が閉鎖
しているので、炉１００の中心は、好ましくは、大きく
加熱されず、加熱素子１０４により消費されるパワー
は、あまり大きくなく、それは（複数の加熱素子１０４
により生成された）加熱エネルギーの大きな部分が反射
面１０９により、これらの素子に反射されて戻ってくる
ためである。
【００１８】複数の加熱素子がそれらの望ましい温度に
達すると、管１１０および舟形１１２（半導体ウエハ１
１４を乗せてある）は、炉１００の中へ装填され、シャ
ッタ１０８は閉じたままである。装填後、シャッタ１０
８は開にされ、これにより炉の中心（管１１０、舟形１
１２、半導体ウエハ１１４と共に）は、好ましい温度ま
で加熱される。望ましい時間加熱された後に、シャッタ
１０８が閉じられて冷却剤（好ましくは空気または任意
の他のガス）が炉１００の中心を通して強制的に通さ
れ、室を敏速に冷却する。次に管１００と舟形容器１１
２（半導体ウエハ１１４を保持している）が除去され
る。
達すると、管１１０および舟形１１２（半導体ウエハ１
１４を乗せてある）は、炉１００の中へ装填され、シャ
ッタ１０８は閉じたままである。装填後、シャッタ１０
８は開にされ、これにより炉の中心（管１１０、舟形１
１２、半導体ウエハ１１４と共に）は、好ましい温度ま
で加熱される。望ましい時間加熱された後に、シャッタ
１０８が閉じられて冷却剤（好ましくは空気または任意
の他のガス）が炉１００の中心を通して強制的に通さ
れ、室を敏速に冷却する。次に管１００と舟形容器１１
２（半導体ウエハ１１４を保持している）が除去され
る。
【００１９】図３ａと３ｂは、この発明の更に２つの実
施例を図示する。両方の実施例は、（好ましくは抵抗性
素子または加熱ランプを含んでなる）ヒータ３０２と半
導体ウエハ３０６を含んでなる。炉３００と３０１の相
違は、炉３００が１つのヒータと１つのシャッタシステ
ム３０４を有するだけなのに対して、炉３０１は２つの
ヒータ３０２と２つのシャッタシステム３０４を含んで
なることである。前に記述した実施例とちょうど同じよ
うに、好ましくは挿入され（好ましくは図２ｃと図２ｄ
に示すように）、そして好ましくは、ヒータにより放射
される加熱エネルギーの充分な量を反射する材料の層を
コートしてある。
施例を図示する。両方の実施例は、（好ましくは抵抗性
素子または加熱ランプを含んでなる）ヒータ３０２と半
導体ウエハ３０６を含んでなる。炉３００と３０１の相
違は、炉３００が１つのヒータと１つのシャッタシステ
ム３０４を有するだけなのに対して、炉３０１は２つの
ヒータ３０２と２つのシャッタシステム３０４を含んで
なることである。前に記述した実施例とちょうど同じよ
うに、好ましくは挿入され（好ましくは図２ｃと図２ｄ
に示すように）、そして好ましくは、ヒータにより放射
される加熱エネルギーの充分な量を反射する材料の層を
コートしてある。
【００２０】この発明の特定の実施例がここに記述され
ているが、それらは、この発明の範囲を限定しようと意
図するものではない。この発明の多くの実施例が、明細
書の方法に照らして当業者に明らかになる。この発明の
範囲は、前記の特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
ているが、それらは、この発明の範囲を限定しようと意
図するものではない。この発明の多くの実施例が、明細
書の方法に照らして当業者に明らかになる。この発明の
範囲は、前記の特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
【００２１】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
る。
【００２２】（１） 半導体ウエハを加熱するための加
工室であって、前記加工室は、加熱エネルギーを供給す
る加熱素子と、前記半導体ウエハを保持する手段と、前
記加熱素子と前記半導体ウエハを保持する手段の間に位
置するシャッタを含んでなり、前記シャッタが閉位置に
あるときは、前記シャッタは加熱エネルギーが前記半導
体ウエハへ達するのをブロックし、開位置にあるとき
は、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ向ける、
前記加工室。
工室であって、前記加工室は、加熱エネルギーを供給す
る加熱素子と、前記半導体ウエハを保持する手段と、前
記加熱素子と前記半導体ウエハを保持する手段の間に位
置するシャッタを含んでなり、前記シャッタが閉位置に
あるときは、前記シャッタは加熱エネルギーが前記半導
体ウエハへ達するのをブロックし、開位置にあるとき
は、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ向ける、
前記加工室。
【００２３】（２） 前記シャッタは、前記加熱エネル
ギーを反射する物質でコートされた外面と、前記シャッ
タが前記閉位置にあるときに前記半導体を保持する前記
手段に面する内面と、前記シャッタが周りを回転して開
閉する軸と、前記内面と外面の間に位置する隔離物質を
含んでなる第（１）項の加工室。
ギーを反射する物質でコートされた外面と、前記シャッ
タが前記閉位置にあるときに前記半導体を保持する前記
手段に面する内面と、前記シャッタが周りを回転して開
閉する軸と、前記内面と外面の間に位置する隔離物質を
含んでなる第（１）項の加工室。
【００２４】（３） 前記加熱素子は、加熱ランプを含
んでなる第（１）項の加工室。
んでなる第（１）項の加工室。
【００２５】（４） 前記加熱素子は、抵抗加熱素子を
含んでなる第（１）項の加工室。
含んでなる第（１）項の加工室。
【００２６】（５） 前記半導体ウエハを保持する前記
手段は、ＳｉＣ舟形容器または水晶舟形容器である第
（１）項の加工室。
手段は、ＳｉＣ舟形容器または水晶舟形容器である第
（１）項の加工室。
【００２７】（６） 前記加工室は、多数の半導体ウエ
ハを加熱するために作動できる第（１）項の加工室。
ハを加熱するために作動できる第（１）項の加工室。
【００２８】（７） 半導体ウエハの上または内に形成
される電気的デバイスの製造方法であって、前記半導体
ウエハと加熱素子の間に位置するシャッタを有する炉の
中に前記半導体ウエハを置くステップで、前記加熱素子
から放射される加熱エネルギーから前記半導体ウエハを
隔離するために、前記半導体ウエハが前記炉の中に置か
れたときに、前記シャッタが閉位置にあるステップと、
この前記シャッタを開いて前記半導体ウエハを加熱し
て、前記半導体ウエハを前記加熱エネルギーにさらすス
テップと、前記加熱エネルギーから前記半導体ウエハを
隔離するために前記シャッタ閉鎖後に前記半導体ウエハ
を前記炉から除去するステップを含んでなる、前記製造
方法。
される電気的デバイスの製造方法であって、前記半導体
ウエハと加熱素子の間に位置するシャッタを有する炉の
中に前記半導体ウエハを置くステップで、前記加熱素子
から放射される加熱エネルギーから前記半導体ウエハを
隔離するために、前記半導体ウエハが前記炉の中に置か
れたときに、前記シャッタが閉位置にあるステップと、
この前記シャッタを開いて前記半導体ウエハを加熱し
て、前記半導体ウエハを前記加熱エネルギーにさらすス
テップと、前記加熱エネルギーから前記半導体ウエハを
隔離するために前記シャッタ閉鎖後に前記半導体ウエハ
を前記炉から除去するステップを含んでなる、前記製造
方法。
【００２９】（８） この発明の一実施例は、半導体ウ
エハを加熱するための加工室であって、前記加工室は、
加熱エネルギーを供給する加熱素子（図２ａの素子１０
４）と、前記半導体ウエハを保持する手段（図２ａの手
段１１２）と、加熱素子と半導体ウエハを保持する手段
の間に位置するシャッタを含んでなり、このシャッタ
（図２ａ、２ｂのシャッタ１０８および図２ｃ、２ｄの
シャッタ）は、閉位置にあるときは、加熱エネルギーが
前記半導体へ達するのをブロックし、開位置にあるとき
は、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ集中させ
る。好ましくは、シャッタは、閉鎖時に加熱素子へ加熱
エネルギーを反射する外面と、閉鎖時に半導体ウエハを
保持する手段に面する内面と、シャッタが開閉するため
に周りを回転する軸と、内面と外面の間に位置する隔離
物質を含んでなる。
エハを加熱するための加工室であって、前記加工室は、
加熱エネルギーを供給する加熱素子（図２ａの素子１０
４）と、前記半導体ウエハを保持する手段（図２ａの手
段１１２）と、加熱素子と半導体ウエハを保持する手段
の間に位置するシャッタを含んでなり、このシャッタ
（図２ａ、２ｂのシャッタ１０８および図２ｃ、２ｄの
シャッタ）は、閉位置にあるときは、加熱エネルギーが
前記半導体へ達するのをブロックし、開位置にあるとき
は、前記加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ集中させ
る。好ましくは、シャッタは、閉鎖時に加熱素子へ加熱
エネルギーを反射する外面と、閉鎖時に半導体ウエハを
保持する手段に面する内面と、シャッタが開閉するため
に周りを回転する軸と、内面と外面の間に位置する隔離
物質を含んでなる。
【図１】半導体デバイスの製造に使用される典型的な炉
の断面図
の断面図
【図２】ａは、この発明の一実施例のシャッタシステム
を組込んだ炉の断面図。ｂは、この発明のシャッタシス
テムを組込んだ炉の、実質的に図２ａの２ｂ−２ｂ線に
沿って取った上面図。ｃは、この発明の一実施例を図示
する。ｄは、図２ｃに示したこの発明の実施例のシャッ
タシステムの上面図であり、実質的に図２ｃの２ｄ−２
ｄ線に沿って取られたものである。
を組込んだ炉の断面図。ｂは、この発明のシャッタシス
テムを組込んだ炉の、実質的に図２ａの２ｂ−２ｂ線に
沿って取った上面図。ｃは、この発明の一実施例を図示
する。ｄは、図２ｃに示したこの発明の実施例のシャッ
タシステムの上面図であり、実質的に図２ｃの２ｄ−２
ｄ線に沿って取られたものである。
【図３】ａは、この発明の他の実施例を示し、この発明
のシャッタシステムを半導体ウエハと加熱素子の間に組
込んだ炉の断面図である。ｂは、この発明の他の実施例
を示し、この発明の２つのシャッタシステムと２つの加
熱素子を組み込んだ炉の断面図である。
のシャッタシステムを半導体ウエハと加熱素子の間に組
込んだ炉の断面図である。ｂは、この発明の他の実施例
を示し、この発明の２つのシャッタシステムと２つの加
熱素子を組み込んだ炉の断面図である。
１００ 炉 １０４ 加熱素子 １０８ シャッタ １１２ 舟形容器、手段 １１４ 半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シルビア ディー．パス アメリカ合衆国テキサス州プラノ，バル ベルデ 2913
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウエハを加熱するための加工室で
あって、前記加工室は、加熱エネルギーを供給する加熱
素子と、前記半導体ウエハを保持する手段と、前記加熱
素子と前記半導体ウエハを保持する手段の間に位置する
シャッタを含んでなり、前記シャッタが閉位置にあると
きは、前記シャッタは加熱エネルギーが前記半導体ウエ
ハへ達するのをブロックし、開位置にあるときは、前記
加熱エネルギーを前記半導体ウエハへ向ける前記加工
室。 - 【請求項２】 半導体ウエハの上または内に形成される
電気的デバイスの製造方法であって、前記半導体ウエハ
と加熱素子の間に位置するシャッタを有する炉の中に前
記半導体ウエハを置くステップで、前記加熱素子から放
射される加熱エネルギーから前記半導体ウエハを隔離す
るために、前記半導体ウエハが前記炉の中に置かれたと
きに、前記シャッタが閉位置にあるステップと、この前
記シャッタを開いて前記半導体ウエハを加熱して、前記
半導体ウエハを前記加熱エネルギーにさらすステップ
と、前記加熱エネルギーから前記半導体ウエハを隔離す
るために前記シャッタ閉鎖後に前記半導体ウエハを前記
炉から除去するステップを含んでなる前記製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US030396 | 1979-04-16 | ||
| US3039696P | 1996-11-05 | 1996-11-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163219A true JPH10163219A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=21854019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9302955A Pending JPH10163219A (ja) | 1996-11-05 | 1997-11-05 | 挿入シャッタを使用した炉温急昇降装置とデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6054684A (ja) |
| JP (1) | JPH10163219A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259062B1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-07-10 | Asm America, Inc. | Process chamber cooling |
| US7045746B2 (en) * | 2003-11-12 | 2006-05-16 | Mattson Technology, Inc. | Shadow-free shutter arrangement and method |
| US20060032846A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-16 | Dieter Haas | Infrared heating element and a substrate type vacuum chamber, particularly for vacuum coating facilities |
| EP2495212A3 (en) * | 2005-07-22 | 2012-10-31 | QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. | Mems devices having support structures and methods of fabricating the same |
| US7763869B2 (en) * | 2007-03-23 | 2010-07-27 | Asm Japan K.K. | UV light irradiating apparatus with liquid filter |
| US9157150B2 (en) * | 2007-12-04 | 2015-10-13 | Cypress Semiconductor Corporation | Method of operating a processing chamber used in forming electronic devices |
| EP2100525A1 (en) | 2008-03-14 | 2009-09-16 | Philip Morris Products S.A. | Electrically heated aerosol generating system and method |
| US20100133325A1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-06-03 | Xerox Corporation | Unified metal alloying in a diffusion furnace |
| US7980447B2 (en) * | 2008-12-12 | 2011-07-19 | Xerox Corporation | Jet stack brazing in a diffusion furnace |
| TWM413957U (en) * | 2010-10-27 | 2011-10-11 | Tangteck Equipment Inc | Diffusion furnace apparatus |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3539981C1 (de) * | 1985-11-11 | 1987-06-11 | Telog Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Halbleitermaterialien |
| JPS6446280A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Methods for data recording and reproducing for optical card |
| JP3230836B2 (ja) * | 1992-04-09 | 2001-11-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
| US5683242A (en) * | 1994-12-09 | 1997-11-04 | Circuit Automation, Inc. | Oven with temperature balancing |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP9302955A patent/JPH10163219A/ja active Pending
- 1997-11-05 US US08/964,515 patent/US6054684A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6054684A (en) | 2000-04-25 |
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