JPS58219733A - 半導体の熱処理方法 - Google Patents
半導体の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS58219733A JPS58219733A JP10185682A JP10185682A JPS58219733A JP S58219733 A JPS58219733 A JP S58219733A JP 10185682 A JP10185682 A JP 10185682A JP 10185682 A JP10185682 A JP 10185682A JP S58219733 A JPS58219733 A JP S58219733A
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- Japan
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- boat
- cooling
- crystal growth
- tube
- crystal growing
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- Pending
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-
- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02623—Liquid deposition
- H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置の製造における熱処理に関し、液
相エピタキシャル結晶成長等の熱処理の合理化、迅速化
を図った方法を提供するものである。
相エピタキシャル結晶成長等の熱処理の合理化、迅速化
を図った方法を提供するものである。
一般に液相エピタキシャル結晶成長において、結晶成長
終了後、成長結晶表面がガスエッチ等によって荒れるこ
とを避ける為、結晶成長ボートは急冷することが必要で
ある。又、結晶成長層がｎ型あるいはｐ型に不純物制御
された半導体の場合には不純物プロファイルを制御°し
たり、さらには結晶成長時間の短縮等の点からも、前記
結晶成長ボートの急冷は必要不可欠である。この為、従
来結晶成長ボートの急冷方法として以下の三種類の方法
がとられている。第１〜３図はそれらの概略を示すもの
である。
終了後、成長結晶表面がガスエッチ等によって荒れるこ
とを避ける為、結晶成長ボートは急冷することが必要で
ある。又、結晶成長層がｎ型あるいはｐ型に不純物制御
された半導体の場合には不純物プロファイルを制御°し
たり、さらには結晶成長時間の短縮等の点からも、前記
結晶成長ボートの急冷は必要不可欠である。この為、従
来結晶成長ボートの急冷方法として以下の三種類の方法
がとられている。第１〜３図はそれらの概略を示すもの
である。
第１図は結晶成長終了後、電気炉ヒータ部１の本体を移
動し、半導体基板の載置された結晶成長ボート２を炉外
に出して急冷する方式である。この場合、ヒータ部１自
体が移動するため、ヒータ部１のヒータ線３、冷却水管
４等の配線配管が複雑であり、又、ヒータ部１の移動用
レール５を設ける必要と共に、結晶成長ボート２の全体
をヒータ部１の外に出すためには炉芯管６の長さをヒー
タ部１の長さの２倍以上とる必要があり、装置全体の複
雑化と共に大型化といった欠点がある。なお同図で７，
８はそれぞれボートスライド用石英棒、熱電対用石英管
、９は雰囲気ガス導入管、１０は炉芯管フランジ、１１
．１２は同フランジ冷却水出入口、１３は雰囲気ガス出
口である。
動し、半導体基板の載置された結晶成長ボート２を炉外
に出して急冷する方式である。この場合、ヒータ部１自
体が移動するため、ヒータ部１のヒータ線３、冷却水管
４等の配線配管が複雑であり、又、ヒータ部１の移動用
レール５を設ける必要と共に、結晶成長ボート２の全体
をヒータ部１の外に出すためには炉芯管６の長さをヒー
タ部１の長さの２倍以上とる必要があり、装置全体の複
雑化と共に大型化といった欠点がある。なお同図で７，
８はそれぞれボートスライド用石英棒、熱電対用石英管
、９は雰囲気ガス導入管、１０は炉芯管フランジ、１１
．１２は同フランジ冷却水出入口、１３は雰囲気ガス出
口である。
第２図は電気炉ヒータ部１を結晶成長終了後、図の点線
の如く２分割し、炉芯管６内の結晶成長ボートを急冷す
る方法であるが、ヒータ部１が縦割り型のため均熱性に
欠け、又、割り型機構やヒータ部１の加熱ヒータ形状の
複雑化等の欠点がある。
の如く２分割し、炉芯管６内の結晶成長ボートを急冷す
る方法であるが、ヒータ部１が縦割り型のため均熱性に
欠け、又、割り型機構やヒータ部１の加熱ヒータ形状の
複雑化等の欠点がある。
第３図は第１図で示しだヒータ部１０代りに炉芯管６を
移動させる方式で、雰囲気ガス導入管９が複雑化し、又
炉芯管６の移動をスムーズにするだめ、炉芯管６を載せ
る台車１４を設ける必要がある。
移動させる方式で、雰囲気ガス導入管９が複雑化し、又
炉芯管６の移動をスムーズにするだめ、炉芯管６を載せ
る台車１４を設ける必要がある。
本発明は上記の如き従来法の各種の問題点に鑑みてなさ
れたものである。即ち本発明は、加熱部と冷却部を有す
る炉芯管内の前記加熱部に半導体基板の載置された結晶
成長ボート等の支持体を設置し、結晶成長等の熱処理終
了後前記冷却部に結晶成長ボートを移動させ、半導体基
板および結晶成長ボートを急冷する方法である。
れたものである。即ち本発明は、加熱部と冷却部を有す
る炉芯管内の前記加熱部に半導体基板の載置された結晶
成長ボート等の支持体を設置し、結晶成長等の熱処理終
了後前記冷却部に結晶成長ボートを移動させ、半導体基
板および結晶成長ボートを急冷する方法である。
以下本発明の一実施例として液相エピタキシャル法に用
いた方法を図面とともに説明する。
いた方法を図面とともに説明する。
第４図は本発明に用いる装置°系を示すもので、第５図
は結晶成長ボート２の移動機構の具体的々構成図である
。説明を容易にするため、従来の装置と共通の構成要素
の番号は同じにしである。まず第４図において、炉芯管
６に加熱部２０．冷却部２１を設け、またヒータ部１は
固定でボート２を加熱部２０．冷却部２１に移動させる
ように々っている。結晶成長ボート２の成長用溶液２３
を保持した摺動部２４の移動に操作棒７を用い、結晶成
長ボート２の温度測定とその移動に、熱電対石英管８を
使っている。捷だ冷却部２１の長さは結晶成長ボー、ト
２の全長以上にとっている。なお、２６は石英管ホルダ
、２了はＸ空ベローズ、２８゜２９は封止用シールであ
る。
は結晶成長ボート２の移動機構の具体的々構成図である
。説明を容易にするため、従来の装置と共通の構成要素
の番号は同じにしである。まず第４図において、炉芯管
６に加熱部２０．冷却部２１を設け、またヒータ部１は
固定でボート２を加熱部２０．冷却部２１に移動させる
ように々っている。結晶成長ボート２の成長用溶液２３
を保持した摺動部２４の移動に操作棒７を用い、結晶成
長ボート２の温度測定とその移動に、熱電対石英管８を
使っている。捷だ冷却部２１の長さは結晶成長ボー、ト
２の全長以上にとっている。なお、２６は石英管ホルダ
、２了はＸ空ベローズ、２８゜２９は封止用シールであ
る。
ところで、結晶成長終了後の結晶成長ボート２の移動操
作において、半導体基板２５と摺動部２４の相対位置が
ずれないように移動させる事が重要である。そのため第
６図の如く、熱電対管８に取手治具３ｏを、寸たボート
台３１に治具３゜の挿入穴３２を設け、結晶成長ボート
２を熱電対管８で移動可能にすることが望ましい。まな
第４図のホルダー２６にて操作棒７、熱電対管８を固定
し、摺動部２４と半導体基板２６を同時に移動出来るよ
うになっている。なお、ホルダ２６を用いずに、操作棒
７を第６図の矢印に示すごとく１８０回転させ摺動部２
４から切り離し、捷ず操作棒７のみを移動させ、その後
熱電対管８を引くことにより結晶成長ボート２および摺
動部２４を加熱部２０から冷却部２１へ移動することも
できる。こうした装置では、ボート移動時熱電対管８操
作棒７を動かすだめキャリアガスのもれる可能性が出て
来る。そのため、第４図に示すように真空ベローズ２７
を設け、真空ベローズ２７と熱電対管８、操作棒７の封
正にテフロン製シール２８゜２９を用いて移動を円滑に
行なうことが望ましい。
作において、半導体基板２５と摺動部２４の相対位置が
ずれないように移動させる事が重要である。そのため第
６図の如く、熱電対管８に取手治具３ｏを、寸たボート
台３１に治具３゜の挿入穴３２を設け、結晶成長ボート
２を熱電対管８で移動可能にすることが望ましい。まな
第４図のホルダー２６にて操作棒７、熱電対管８を固定
し、摺動部２４と半導体基板２６を同時に移動出来るよ
うになっている。なお、ホルダ２６を用いずに、操作棒
７を第６図の矢印に示すごとく１８０回転させ摺動部２
４から切り離し、捷ず操作棒７のみを移動させ、その後
熱電対管８を引くことにより結晶成長ボート２および摺
動部２４を加熱部２０から冷却部２１へ移動することも
できる。こうした装置では、ボート移動時熱電対管８操
作棒７を動かすだめキャリアガスのもれる可能性が出て
来る。そのため、第４図に示すように真空ベローズ２７
を設け、真空ベローズ２７と熱電対管８、操作棒７の封
正にテフロン製シール２８゜２９を用いて移動を円滑に
行なうことが望ましい。
実際に、第４図の矢印のごとく結晶ボート２を６５０°
Ｃに保持した状態から第５図の状態に移動し、急冷しだ
所、約１時間で室温まで下かり、他の３方法と同じ冷却
特性を示しだ。まだ冷却部２１に結晶成長ボート２を設
置し、加熱部２ｏを６６０°Ｃに保持して、結晶成長°
ボート２を加熱部２０へ移動した所、約２０分間という
短時間で結晶成長ボート２の温度が６５０°Ｃに達し、
約４０分を要した他の３方法と比べ優れた昇温特性を示
した。すなわち、第４．５図から明らかなように、加熱
部の炉芯管６をあらかじめ設定温度に加熱しておくこと
ができ、成長ボート２のみを昇温さればよいだめ、急速
な昇温作用を発揮することができる。
Ｃに保持した状態から第５図の状態に移動し、急冷しだ
所、約１時間で室温まで下かり、他の３方法と同じ冷却
特性を示しだ。まだ冷却部２１に結晶成長ボート２を設
置し、加熱部２ｏを６６０°Ｃに保持して、結晶成長°
ボート２を加熱部２０へ移動した所、約２０分間という
短時間で結晶成長ボート２の温度が６５０°Ｃに達し、
約４０分を要した他の３方法と比べ優れた昇温特性を示
した。すなわち、第４．５図から明らかなように、加熱
部の炉芯管６をあらかじめ設定温度に加熱しておくこと
ができ、成長ボート２のみを昇温さればよいだめ、急速
な昇温作用を発揮することができる。
以上のように、本発明によれば、結晶成長ボートの冷却
法及び昇温法として、炉芯管内に加熱部及び冷却部を設
けるという比較的簡単な構成を用い、たとえば熱電対管
で結晶成長ボートを移動させる方法により、迅速に冷却
、昇温を行々うことか可能となった。また冷却、昇温を
行う装置も簡単かつコンパクトにできる。まだ、加熱部
が固定式にできるため、多段に成長炉を容易に組むこと
が可能となり空間的に有効な装置を用いることができる
。なお、本発明は液相成長についてのみでなく、拡散あ
るいはその他の熱処理にも適用することができる。
法及び昇温法として、炉芯管内に加熱部及び冷却部を設
けるという比較的簡単な構成を用い、たとえば熱電対管
で結晶成長ボートを移動させる方法により、迅速に冷却
、昇温を行々うことか可能となった。また冷却、昇温を
行う装置も簡単かつコンパクトにできる。まだ、加熱部
が固定式にできるため、多段に成長炉を容易に組むこと
が可能となり空間的に有効な装置を用いることができる
。なお、本発明は液相成長についてのみでなく、拡散あ
るいはその他の熱処理にも適用することができる。
第１図、第２図、第３図は従来の一般的々化合物半導体
結晶製造装置の概略図、第４図、第５図は本発明の一実
施例にかかる結晶成長製造装置の概略構成図、第６図は
結晶成長ボート移動機構の具体的な構造断面図である。 １・・・・・・電気炉ヒータ部、２・・・・・・結晶成
長ボート、６・・・・・・炉芯管、７・・・・・・操作
棒、８・・・・・・熱電対管、２０・・・・・加熱部、
２１・・・・・・冷却部、２５・・・・・・半導体基板
、２７・・・・・・真空ベローズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 ７θ ２ｆ 第５図
結晶製造装置の概略図、第４図、第５図は本発明の一実
施例にかかる結晶成長製造装置の概略構成図、第６図は
結晶成長ボート移動機構の具体的な構造断面図である。 １・・・・・・電気炉ヒータ部、２・・・・・・結晶成
長ボート、６・・・・・・炉芯管、７・・・・・・操作
棒、８・・・・・・熱電対管、２０・・・・・加熱部、
２１・・・・・・冷却部、２５・・・・・・半導体基板
、２７・・・・・・真空ベローズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 ７θ ２ｆ 第５図
Claims (2)
- （１）加熱部と冷却部を有する炉芯管内の前記加熱部に
半導体基板を載置した支持体を設置し、前記基板に熱処
理を施したのち、前記支持体を前記冷却部に移動させ、
前記半導体基板及び支持体を冷却させることを特徴とす
る半導体の熱処理方法。 - （２）支持体の移動を炉心管内に挿入されている熱電対
管を用いて行う特許請求の範囲第１項に記載の半導体の
熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185682A JPS58219733A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 半導体の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185682A JPS58219733A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 半導体の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219733A true JPS58219733A (ja) | 1983-12-21 |
Family
ID=14311664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10185682A Pending JPS58219733A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 半導体の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219733A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176223A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | Touyoko Kagaku Kk | Ｃｖｄ装置等における反応チヤンバ−温度制御装置 |
| US5205997A (en) * | 1989-07-31 | 1993-04-27 | Grumman Aerospace Corporation | Ampoule for crystal growth |
| US5259883A (en) * | 1988-02-16 | 1993-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of thermally processing semiconductor wafers and an apparatus therefor |
| CN109161972A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 晶体生长安瓿位置调节装置及系统 |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP10185682A patent/JPS58219733A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176223A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-09-10 | Touyoko Kagaku Kk | Ｃｖｄ装置等における反応チヤンバ−温度制御装置 |
| US5259883A (en) * | 1988-02-16 | 1993-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of thermally processing semiconductor wafers and an apparatus therefor |
| US5205997A (en) * | 1989-07-31 | 1993-04-27 | Grumman Aerospace Corporation | Ampoule for crystal growth |
| CN109161972A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 晶体生长安瓿位置调节装置及系统 |
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