JPS5856341A - 熱処理方法および熱処理装置 - Google Patents
熱処理方法および熱処理装置Info
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- JPS5856341A JPS5856341A JP15560181A JP15560181A JPS5856341A JP S5856341 A JPS5856341 A JP S5856341A JP 15560181 A JP15560181 A JP 15560181A JP 15560181 A JP15560181 A JP 15560181A JP S5856341 A JPS5856341 A JP S5856341A
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- JP
- Japan
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- core tube
- gas
- tube
- flange
- heat treatment
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- 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.)
- Granted
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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
- H01L21/04—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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
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】
本発明は半導体製造における熱処理方法ならびに熱処理
装置に関するものであり、パックディフュージョンによ
る汚染や不拘−性ケ抑制するとともに減圧さｎた雰囲気
を提供することを目的とす３−゛ る。
装置に関するものであり、パックディフュージョンによ
る汚染や不拘−性ケ抑制するとともに減圧さｎた雰囲気
を提供することを目的とす３−゛ る。
従来、半導体とりわけシリコン系の集積回路の製造プロ
セスに用いら扛る電気炉は第１図に示すようなものであ
った。高純度の石英エリなる炉心管１はガス導入口２ケ
その一端に有し、他の一端３は一般には切断形状で開口
さｔている。図示はしないが炉心管１の両端を除く部分
は加熱用手段例えばヒータなどによって適当な温度に保
たｒるべく加熱さ扛る。シリコンウエーノ＼６はボート
７に乗せら扛て開口部３よジ炉心管１の中央部の均熱領
域に壕で運ば【る。炉心管１の内部汚染や有毒ガスの離
散ケ防ぐ意味もあって、ガス排出口６葡有するキャップ
４は各種熱処理中も待機時も常時開口部３にかぶせて用
いらｎ、ボート７の出し入ｎ時のみはずさｎる。
セスに用いら扛る電気炉は第１図に示すようなものであ
った。高純度の石英エリなる炉心管１はガス導入口２ケ
その一端に有し、他の一端３は一般には切断形状で開口
さｔている。図示はしないが炉心管１の両端を除く部分
は加熱用手段例えばヒータなどによって適当な温度に保
たｒるべく加熱さ扛る。シリコンウエーノ＼６はボート
７に乗せら扛て開口部３よジ炉心管１の中央部の均熱領
域に壕で運ば【る。炉心管１の内部汚染や有毒ガスの離
散ケ防ぐ意味もあって、ガス排出口６葡有するキャップ
４は各種熱処理中も待機時も常時開口部３にかぶせて用
いらｎ、ボート７の出し入ｎ時のみはずさｎる。
したがってボートの出し入ｎ時には開口部３から大気が
炉心管１の内部へ逆流するいわゆるバンクディフュージ
ョンが生じる。このパックディフュージョンによる支障
？防止す６ためには大量の不活性ガスケガス導入口２か
ら流したり、ボートに乱流が生じるために思った程の効
果に上らず、またボート７と炉心管１との摩擦によって
生じている微粉末がウェーハに付着するなど新たな問題
が生じ、後者では急激な熱変化によって生じるそりが後
の工程において様々な障害ケもたらす。
炉心管１の内部へ逆流するいわゆるバンクディフュージ
ョンが生じる。このパックディフュージョンによる支障
？防止す６ためには大量の不活性ガスケガス導入口２か
ら流したり、ボートに乱流が生じるために思った程の効
果に上らず、またボート７と炉心管１との摩擦によって
生じている微粉末がウェーハに付着するなど新たな問題
が生じ、後者では急激な熱変化によって生じるそりが後
の工程において様々な障害ケもたらす。
パックディフュージョンによる支障のうち、もっとも顕
著な事例はＭｏやＷなどの熱処理と１００Å以下の薄い
酸化膜の形成である。ＭｏやＷなどの高融点金稿はごく
微量の酸素が存在しても高温熱処理によって酸化さｎて
消華する。したがって予めヒーターケ切って炉心管内部
の温度ケ室温程度に下げた状態でポートヶ挿入踵昇温、
所望の熱処理、降温ケ経て再び室温程度に下げてから取
り出さねばならなかった。このような工程は電気炉の熱
容量から考えて分るように１０時間位の長時間ケ要して
現実的でないばがりが炉心管の寿命ケ著しく縮めるもの
である。
著な事例はＭｏやＷなどの熱処理と１００Å以下の薄い
酸化膜の形成である。ＭｏやＷなどの高融点金稿はごく
微量の酸素が存在しても高温熱処理によって酸化さｎて
消華する。したがって予めヒーターケ切って炉心管内部
の温度ケ室温程度に下げた状態でポートヶ挿入踵昇温、
所望の熱処理、降温ケ経て再び室温程度に下げてから取
り出さねばならなかった。このような工程は電気炉の熱
容量から考えて分るように１０時間位の長時間ケ要して
現実的でないばがりが炉心管の寿命ケ著しく縮めるもの
である。
薄い酸化膜？成長させるためには当然温度ケ下げるか圧
カケ下げる手法が選ばする。温度ケ下げくなるものの膜
質の劣化は避けらｎない。一方減− ギ酸化の場合ににパックディフュージョンのためどうし
ても酸化膜の均一性が悪くなる。そのためボートの挿入
時の温度２ｓｏｏ〜６００℃に下げる手法が用いらｎ、
るが、先述したように炉温の変更に伴なう諸問題は避け
らｔない。
カケ下げる手法が選ばする。温度ケ下げくなるものの膜
質の劣化は避けらｎない。一方減− ギ酸化の場合ににパックディフュージョンのためどうし
ても酸化膜の均一性が悪くなる。そのためボートの挿入
時の温度２ｓｏｏ〜６００℃に下げる手法が用いらｎ、
るが、先述したように炉温の変更に伴なう諸問題は避け
らｔない。
電気炉の安定性や炉心管の寿命から考えても分るように
炉心管の温度は余り変更しないことが望’ＥＡる。半導
体ウェーハの大口径化によって熱処理がもたらすそりの
問題ケ避けるために採用さ扛７（９００℃待機方式に石
英の変態温度（８５０℃）よりも高いので寿命への影響
は少なくかつ電力の節約になるものの、パックディフュ
ージョンの影響は避けらｎぬ冒温である。
炉心管の温度は余り変更しないことが望’ＥＡる。半導
体ウェーハの大口径化によって熱処理がもたらすそりの
問題ケ避けるために採用さ扛７（９００℃待機方式に石
英の変態温度（８５０℃）よりも高いので寿命への影響
は少なくかつ電力の節約になるものの、パックディフュ
ージョンの影響は避けらｎぬ冒温である。
本発明は上記した問題点に鑑みなさｆたものでパックデ
ィフュージョンを避けるとともに減圧下の熱処理？可能
とするもので、その要点は開口部の等制約な断面積？小
さくすることとフランジの導入にある。
ィフュージョンを避けるとともに減圧下の熱処理？可能
とするもので、その要点は開口部の等制約な断面積？小
さくすることとフランジの導入にある。
の炉心管ケ示す斜視図である。第１の炉心管８はその一
端にガス導入口２と他の一端の開口部３に第１のフラン
ジ９ヶ備えている。図示はしないが第１の炉心管８の両
端部ケ除く部分はヒータなどで常時加熱さする。第２の
炉心管１０１−Ｊその一端ｖｃカ、’、排出口６とその
近傍に第２のフランジ１１ケ備えている。第２の炉心管
１０の外径は第１の炉心管８の内径エリも６ＭＭ程度細
くなっている。
端にガス導入口２と他の一端の開口部３に第１のフラン
ジ９ヶ備えている。図示はしないが第１の炉心管８の両
端部ケ除く部分はヒータなどで常時加熱さする。第２の
炉心管１０１−Ｊその一端ｖｃカ、’、排出口６とその
近傍に第２のフランジ１１ケ備えている。第２の炉心管
１０の外径は第１の炉心管８の内径エリも６ＭＭ程度細
くなっている。
第２の炉心管１０の他端が切断形状であるとボート７？
第２の炉心管に装荷するためには第２の炉心管１０ケ第
１の炉心管８エリ完全に離脱せねばならない。第２の炉
心管１ｏが重くかつ長くなるのでその操作は容易ではな
い。第２図に示したように第２の炉心管１ｏの他端は半
円状１２に切断１〜、半円状部１２の先端ケ第１の炉心
管８の開口部３に２〜３−程挿入した状態でボート７に
ウェーハケ装荷すると好都合である。
第２の炉心管に装荷するためには第２の炉心管１０ケ第
１の炉心管８エリ完全に離脱せねばならない。第２の炉
心管１ｏが重くかつ長くなるのでその操作は容易ではな
い。第２図に示したように第２の炉心管１ｏの他端は半
円状１２に切断１〜、半円状部１２の先端ケ第１の炉心
管８の開口部３に２〜３−程挿入した状態でボート７に
ウェーハケ装荷すると好都合である。
ウェーハケ装荷さ′ｔ′Ｉ−たボート７に半円状部１２
にセットし、第２の炉心管１０ｉ従来のボート同１１と
第１のフランジ９が密接する位置で止める。
にセットし、第２の炉心管１０ｉ従来のボート同１１と
第１のフランジ９が密接する位置で止める。
この時ボート７が置か扛ている半円状部１２が第１の炉
心管８の中央部に位置するように第２の炉心管１０の長
さと第２のフランジ１１の位置決めがなさｎる。減圧さ
ｎた熱処理雰囲気ケ与えたい場合にはさらにオーリング
ヶ第１のフランジ９と第２のフランジ１１との間にはさ
みこんだ状態で十分に締めつける。このために必要なネ
ジ穴やネジ山がフランジに形成さｆていることは言う１
でもない。しかる後にガス排出口５に減圧ケ与える手段
、例えばロータリーポンプヶ接続し第１の炉心管８と第
２の炉心管１０エリなる閉空間ケ減圧する。
心管８の中央部に位置するように第２の炉心管１０の長
さと第２のフランジ１１の位置決めがなさｎる。減圧さ
ｎた熱処理雰囲気ケ与えたい場合にはさらにオーリング
ヶ第１のフランジ９と第２のフランジ１１との間にはさ
みこんだ状態で十分に締めつける。このために必要なネ
ジ穴やネジ山がフランジに形成さｆていることは言う１
でもない。しかる後にガス排出口５に減圧ケ与える手段
、例えばロータリーポンプヶ接続し第１の炉心管８と第
２の炉心管１０エリなる閉空間ケ減圧する。
第３図は本発明の他の実施例の装置の炉心管孕示す斜視
図で、第２の炉心管１ｏの一端ケ封管し、第１のフラン
ジ９の近くの炉心管側面にガス排出口６ヶ設けたもので
ある。
図で、第２の炉心管１ｏの一端ケ封管し、第１のフラン
ジ９の近くの炉心管側面にガス排出口６ヶ設けたもので
ある。
本発明の実施例の構成によれば、ボート７すなわち第２
の炉心管１ｏの挿入時にガス導入口２よジ流ｎこむガス
は第１の炉心管８の内壁と第２の炉心管、１０の外壁に
より形成さ【る極めて狭い二重のトンネル領域とガス排
出ロケ通って排出さする。このためこｎらのガス通路は
大気のノくツクディフュージョン？阻止するに十分なガ
ス流量とガス圧ケ保つことができる。したがってノ”７
クデイフユージヨンによる汚染は皆無となるとともに、
十分なパージが行なわ扛るので第２の炉心管１゜の挿入
時にＮ２やムｒなどの不活性ガスヶ用い扛ば挿入時の炉
心管の設定温度がｇｏｏ’ｃ’２越えていてもシリコン
ウェーノ・に酸化膜が成長することはなく、またＭＯや
Ｗが被着さｌｒしたシリコンウエーノ・であってもそ【
らが消華丁ゐことはない。
の炉心管１ｏの挿入時にガス導入口２よジ流ｎこむガス
は第１の炉心管８の内壁と第２の炉心管、１０の外壁に
より形成さ【る極めて狭い二重のトンネル領域とガス排
出ロケ通って排出さする。このためこｎらのガス通路は
大気のノくツクディフュージョン？阻止するに十分なガ
ス流量とガス圧ケ保つことができる。したがってノ”７
クデイフユージヨンによる汚染は皆無となるとともに、
十分なパージが行なわ扛るので第２の炉心管１゜の挿入
時にＮ２やムｒなどの不活性ガスヶ用い扛ば挿入時の炉
心管の設定温度がｇｏｏ’ｃ’２越えていてもシリコン
ウェーノ・に酸化膜が成長することはなく、またＭＯや
Ｗが被着さｌｒしたシリコンウエーノ・であってもそ【
らが消華丁ゐことはない。
さらにフランジケ締めつけ扛は熱処理時の雰囲気ケ減圧
にすることも極めて容易であり、減圧酸化に言うに及ば
ず減圧拡散も可能である。そしてボートニ第２の炉心管
に乗せて挿入さ【るので第１の炉心管と第２の炉心管が
こすｔ合って石英の微粉末が舞い上ってもボートやウエ
ーノ・に付着すにとなくガスによって運び去らｎ／）と
いう副次９パ−〕 的な効果も得ら扛る。
にすることも極めて容易であり、減圧酸化に言うに及ば
ず減圧拡散も可能である。そしてボートニ第２の炉心管
に乗せて挿入さ【るので第１の炉心管と第２の炉心管が
こすｔ合って石英の微粉末が舞い上ってもボートやウエ
ーノ・に付着すにとなくガスによって運び去らｎ／）と
いう副次９パ−〕 的な効果も得ら扛る。
以上述べたように本発明に工ｎば、ノ（ツクディフュー
ジョン？阻止することが可能であるば力鳳りでなく、高
温待機も可能で熱処理工程のサイクルタイムも短かくま
た減圧雰囲気も容易に得ら【るなど数多くの優ｎｆｃ特
長ケ有するものである。
ジョン？阻止することが可能であるば力鳳りでなく、高
温待機も可能で熱処理工程のサイクルタイムも短かくま
た減圧雰囲気も容易に得ら【るなど数多くの優ｎｆｃ特
長ケ有するものである。
第１図は従来の炉心管の概略図、第２，３図は不発明の
一実施例の電気炉に用いら【る炉）ら管の概略斜視図で
ある。 ２・・・・・・ガス導入口、３・・・・・・開口部、６
・・・・・・ガス排出口、７・・・・・・ボート、８・
・・・・・第１の炉、Ｂ管、９゜１１・・・・・・フラ
ンジ、１ｏ・・・・・・第２の炉心管。
一実施例の電気炉に用いら【る炉）ら管の概略斜視図で
ある。 ２・・・・・・ガス導入口、３・・・・・・開口部、６
・・・・・・ガス排出口、７・・・・・・ボート、８・
・・・・・第１の炉、Ｂ管、９゜１１・・・・・・フラ
ンジ、１ｏ・・・・・・第２の炉心管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）加熱さ扛る第１の炉心管のガス導入ロケその一端
に形成し他の一端の開口部に第１のフランジ近傍成し、
前記第１の炉心管の内径よりも細い外径を有する第２の
炉心管に第２のフランジ部を形成し、前記第２の炉心管
に試料を装荷し、前記ガス導入口より不活性ガスヶ流入
させ、前記第１または・第２の炉心管に設けらｎたガス
排出口と前記第１の炉心管と第２の炉心管で形成さ扛る
隙間より不活性ガスヶ流出させつつ前記第２の炉心管ケ
第１の炉心管中に挿入することケ特徴とする熱処理方法
。 （２）第２の炉心管全第１の炉心管中に挿入後、第１の
フランジと第２のフランジ？密着する工程と、減圧ケ与
える手段をガス排出口に接続する工程とを備えてなるこ
とヶ特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱処理方
法。 部に第１のフランジケ有する第１の炉心管と、第２のフ
ランジケ有し第１の炉心管の内径よりも細い外径を有す
る第２の炉心管と、前記第１または第２の炉心管に設け
らまたガス排出口と、前記第１の炉心管全加熱する手段
と會備えてなること奢特徴とする熱処理装置。 （４） ガス排出口が第２のフランジ近傍に設けらｎて
いることケ特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の熱
処理装置。 （６）第２の炉心管の一端が封管さｎるとともにこの封
管部の近傍に第２のフランジ全有し、第１のフランジ近
傍の側面にガス排出ロケ有することケ特徴とする特許請
求の範囲第３項に記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15560181A JPS5856341A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15560181A JPS5856341A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5856341A true JPS5856341A (ja) | 1983-04-04 |
| JPH0250619B2 JPH0250619B2 (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=15609583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15560181A Granted JPS5856341A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856341A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109405U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | オカモト株式会社 | スパイク付靴底 |
| US4748812A (en) * | 1986-08-29 | 1988-06-07 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| JPH02205569A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-15 | Fujimori Kogyo Kk | 蓋の製造方法 |
| JPH06224205A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-08-12 | Tokyo Electron Tohoku Ltd | 熱処理方法及びその装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3755016A (en) * | 1972-03-20 | 1973-08-28 | Motorola Inc | Diffusion process for compound semiconductors |
| JPS507420A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-25 | ||
| JPS56122124A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-25 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Heat treating device |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP15560181A patent/JPS5856341A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3755016A (en) * | 1972-03-20 | 1973-08-28 | Motorola Inc | Diffusion process for compound semiconductors |
| JPS507420A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-25 | ||
| JPS56122124A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-25 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Heat treating device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109405U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | オカモト株式会社 | スパイク付靴底 |
| JPS624161Y2 (ja) * | 1983-12-28 | 1987-01-30 | ||
| US4748812A (en) * | 1986-08-29 | 1988-06-07 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| JPH02205569A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-15 | Fujimori Kogyo Kk | 蓋の製造方法 |
| JPH06224205A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-08-12 | Tokyo Electron Tohoku Ltd | 熱処理方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250619B2 (ja) | 1990-11-02 |
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