JPS5925967A - 熱処理治具 - Google Patents
熱処理治具Info
- Publication number
- JPS5925967A JPS5925967A JP13372382A JP13372382A JPS5925967A JP S5925967 A JPS5925967 A JP S5925967A JP 13372382 A JP13372382 A JP 13372382A JP 13372382 A JP13372382 A JP 13372382A JP S5925967 A JPS5925967 A JP S5925967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- heat treatment
- jig
- thermal stress
- dislocation
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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】
本発明は半導体薄板（ウェーハ）を加熱処理後急冷処理
する熱処理時にウェーハを載置する熱処理治具に関する
。
する熱処理時にウェーハを載置する熱処理治具に関する
。
一般に、ウェーハを酸化、拡散のため高温に保持した炉
内へ出し入れする場合、ウェーハ内に温度差が過渡的に
生じ、熱応力発生の原因となる。
内へ出し入れする場合、ウェーハ内に温度差が過渡的に
生じ、熱応力発生の原因となる。
熱応力が転位発生の臨界応力を越すと、ウェーハ石（ロ
）治具上でのウェー八間隔が小さく、チャージ枚数が多
い程、密着する三角治具による熱シールド効果のためウ
ェーノーの中心部と周辺部での温度差は大きく、従って
熱応力は大きくなる。したがって、逆に温度差が小さい
相転位発生の臨界応力は小さくなる。熱応力転位はデバ
イスのｑｆｉ的特付、たとえばリーク電流増大、耐圧劣
化、リフレッシュ時間の減少、白点不良の原因となるの
で。
）治具上でのウェー八間隔が小さく、チャージ枚数が多
い程、密着する三角治具による熱シールド効果のためウ
ェーノーの中心部と周辺部での温度差は大きく、従って
熱応力は大きくなる。したがって、逆に温度差が小さい
相転位発生の臨界応力は小さくなる。熱応力転位はデバ
イスのｑｆｉ的特付、たとえばリーク電流増大、耐圧劣
化、リフレッシュ時間の減少、白点不良の原因となるの
で。
その対策のため徐熱徐冷、炉勲炉冷（Ｒａｍｐｉｎｇ
）が実施されている。
）が実施されている。
ところで、バイポーラ・デジタルＩＣ，スイッチングダ
イオード等の半導体装置では、高速動作のためにライフ
タイムキラーとしての金をその製造工程でウェーノ・（
シリコン薄板）に拡散させている。この金拡散処理では
、前述のような除熱徐冷方式を採用して熱応力転位の発
生を抑制しようとすると、拡散で固溶せしめた金が析出
してしまい、ライフタイムキラーとしての役割りを失っ
てしまう。
イオード等の半導体装置では、高速動作のためにライフ
タイムキラーとしての金をその製造工程でウェーノ・（
シリコン薄板）に拡散させている。この金拡散処理では
、前述のような除熱徐冷方式を採用して熱応力転位の発
生を抑制しようとすると、拡散で固溶せしめた金が析出
してしまい、ライフタイムキラーとしての役割りを失っ
てしまう。
そこで、従来は、第１図および第２図に示すように、石
英あるいはシリコンからなる三角形断面の三角治具１を
用いてウェーハ２を炉内に入れて１１００〜１２００℃
で熱処理を行ない、その後、５〜１０秒と極めて短時間
に炉内から炉外に三角治具を取り出して急冷している。
英あるいはシリコンからなる三角形断面の三角治具１を
用いてウェーハ２を炉内に入れて１１００〜１２００℃
で熱処理を行ない、その後、５〜１０秒と極めて短時間
に炉内から炉外に三角治具を取り出して急冷している。
ウェーハ２は、三角治具１の両側の傾斜した載置面３に
密着状態で載置され、下縁を突出したストッパー４で支
持されている。
密着状態で載置され、下縁を突出したストッパー４で支
持されている。
このような方法では、板状のシリコン治具に５〜１０朋
間隔でウェーハを部べて熱処理する場合に比べて熱応力
が大きくならないように工夫されているが、ウェーハは
治具面と接しており、両者の熱容量は無視できず、大口
径ウェーハになる程熱応力転位による歩留低下が問題と
なっている。
間隔でウェーハを部べて熱処理する場合に比べて熱応力
が大きくならないように工夫されているが、ウェーハは
治具面と接しており、両者の熱容量は無視できず、大口
径ウェーハになる程熱応力転位による歩留低下が問題と
なっている。
近年、ウェーハの大断面化が進み、かつ、炉熱炉冷方式
採用のため結晶内にバルク微小欠陥が発生し易く、それ
らが熱応力転位の発生をますます促進する傾向にある。
採用のため結晶内にバルク微小欠陥が発生し易く、それ
らが熱応力転位の発生をますます促進する傾向にある。
このようなプロセスにおいて急冷のさく・生ずる熱応力
によってウェーハに生じる転位パターンには特徴がある
。その−例を第３図および第４図に示す。なお、転位は
エッチピットとして示す。第３図は（１００）ウェーハ
、第４図は（１１１）ウェーハであり、転位５は（１０
（１）ウェーハでは（１１０）と平行および直交する方
向、（ｔｉｉ）ウェーハではく１１０〉と平行および６
０’ならびに１２０°方向にそれぞれ発生する。
によってウェーハに生じる転位パターンには特徴がある
。その−例を第３図および第４図に示す。なお、転位は
エッチピットとして示す。第３図は（１００）ウェーハ
、第４図は（１１１）ウェーハであり、転位５は（１０
（１）ウェーハでは（１１０）と平行および直交する方
向、（ｔｉｉ）ウェーハではく１１０〉と平行および６
０’ならびに１２０°方向にそれぞれ発生する。
したがって、本発明の目的は、金が析出しない速度で急
冷してもウェーハ内に熱応力転位が発生しない熱処理治
具を提供することにある。
冷してもウェーハ内に熱応力転位が発生しない熱処理治
具を提供することにある。
このような目的を達成するには、カエーハ内の熱応力を
小さくするために、ウェーハに対する熱処理治具による
熱シールド効果を小さくし、ウェーハ内に温度差が生じ
ないようにすればよい。
小さくするために、ウェーハに対する熱処理治具による
熱シールド効果を小さくし、ウェーハ内に温度差が生じ
ないようにすればよい。
以下、実施例により本発明を説明する。
第５図は本発明の一実施例による熱処理治具である三角
治具を示す断面図である。
治具を示す断面図である。
三角治具１は３枚の細長（・シリコン板ある（・は石英
板等を組み立て接続した構造となっていて、水平に配置
される台板６、この合板６０両側部に下側部を載せると
ともに、上側部を相互に寄り沿わせた２枚の傾斜した載
置板７とがらなり、三角形断面となっている。また、直
載置板７の主面、すなわちウェーノ・２を立て損ける載
置面３の下側部８には突部（突条）から１よるストツノ
く−４が設けられている。このストッパー４は載置面３
に載置したウェーノ・２の下縁を支持する役割を果して
いる。また、載置板７の載置面３にはその中央部を長手
方向に沿って延在する溝９が設けられている。この結果
、載置面３に載置されたウェーノＳ２はその上縁部１０
と下縁部１１のみが載置面３に密着し、ウェーノ・２の
中央部分を示す中間部分は溝９による空間部１２のため
直接載置板７には接触しない構造となっている。
板等を組み立て接続した構造となっていて、水平に配置
される台板６、この合板６０両側部に下側部を載せると
ともに、上側部を相互に寄り沿わせた２枚の傾斜した載
置板７とがらなり、三角形断面となっている。また、直
載置板７の主面、すなわちウェーノ・２を立て損ける載
置面３の下側部８には突部（突条）から１よるストツノ
く−４が設けられている。このストッパー４は載置面３
に載置したウェーノ・２の下縁を支持する役割を果して
いる。また、載置板７の載置面３にはその中央部を長手
方向に沿って延在する溝９が設けられている。この結果
、載置面３に載置されたウェーノＳ２はその上縁部１０
と下縁部１１のみが載置面３に密着し、ウェーノ・２の
中央部分を示す中間部分は溝９による空間部１２のため
直接載置板７には接触しない構造となっている。
このような三角治具によれば、炉内から三角治具ｌを炉
外に取り出した際、空気が溝９内に流れ込むことから、
ウェーノ・２の中間部分は表裏面で冷却されるため、ウ
ェーノＳ２の上・下縁部１０゜１１も中間部もともに均
一に冷却され、ウェーノ・２内での温度差は小さくなる
。この結果、第３図および第４図で示すようなモードの
熱応力転位の発生を抑制できることになり、転位の発生
による特性劣化は防止できる。
外に取り出した際、空気が溝９内に流れ込むことから、
ウェーノ・２の中間部分は表裏面で冷却されるため、ウ
ェーノＳ２の上・下縁部１０゜１１も中間部もともに均
一に冷却され、ウェーノ・２内での温度差は小さくなる
。この結果、第３図および第４図で示すようなモードの
熱応力転位の発生を抑制できることになり、転位の発生
による特性劣化は防止できる。
なお、本発明は前記実施例に限定されない。たとえば、
第６図に示すように、載置板７には溝の代りにウェーハ
２の外径よりも小さな直径の孔１３を設けることによっ
て、ウェーハ２の中央部分が載置板７に密着することの
ないような空間部を形成するようにし、熱処理中にウェ
ーハに熱応力転位が発生しないようにしてもよい。また
、第６図で示す孔を設ける三角治具では直径が１００間
以上の大口径ウェーハに対して有効であるが、熱処理中
にバルク微小欠陥が発生し易いウェーノーでは、微小欠
陥が転位の発生源となるので熱応力転位ができ易いこと
から、このよりな１プロセスでは直径７６關のウェーハ
でも本発明による対策が必要となる。
第６図に示すように、載置板７には溝の代りにウェーハ
２の外径よりも小さな直径の孔１３を設けることによっ
て、ウェーハ２の中央部分が載置板７に密着することの
ないような空間部を形成するようにし、熱処理中にウェ
ーハに熱応力転位が発生しないようにしてもよい。また
、第６図で示す孔を設ける三角治具では直径が１００間
以上の大口径ウェーハに対して有効であるが、熱処理中
にバルク微小欠陥が発生し易いウェーノーでは、微小欠
陥が転位の発生源となるので熱応力転位ができ易いこと
から、このよりな１プロセスでは直径７６關のウェーハ
でも本発明による対策が必要となる。
また、・本発明のウェーハとしては、前記実施例のよう
なシリコンデバイスに限らず、Ｇ ａ Ａ ｓ ＋Ｇａ
ｌ’！、Ｇａｒｂ等のＩｌｌ −Ｖ族化合物半導体、Ｃ
ｄＴｅ等の１Ｆ−Ｖｌ族化合物半導体の基板材料の熱処
理、およびそれらを基板とするエピタキシャルウェーハ
の熱処理でも広く応用できる。
なシリコンデバイスに限らず、Ｇ ａ Ａ ｓ ＋Ｇａ
ｌ’！、Ｇａｒｂ等のＩｌｌ −Ｖ族化合物半導体、Ｃ
ｄＴｅ等の１Ｆ−Ｖｌ族化合物半導体の基板材料の熱処
理、およびそれらを基板とするエピタキシャルウェーハ
の熱処理でも広く応用できる。
以上のように、本発明によれば、加熱処理後の急冷によ
っても、被処理物が均一に冷却され、内部で太ぎｌ工熱
応力が発生しない（・１に造の熱処理治具を提供するこ
とにある。
っても、被処理物が均一に冷却され、内部で太ぎｌ工熱
応力が発生しない（・１に造の熱処理治具を提供するこ
とにある。
図面の簡１ｒ＋、 ７．ｃ説明
？Ｐ、］図は従来の三角治具の余（親図、第２図は同じ
（側面図、 第３図は転位発生状況を示す説明図、 第４図は転位発生状況を示す説明図、 第５図は本発明の一実施例による三角治具の断面図、 第６図は本発明の他の実施例を示す三角治具の断面図で
ある。
（側面図、 第３図は転位発生状況を示す説明図、 第４図は転位発生状況を示す説明図、 第５図は本発明の一実施例による三角治具の断面図、 第６図は本発明の他の実施例を示す三角治具の断面図で
ある。
１・・・三角治具、２・・・ウェーハ、３・・・載置面
、４・・ストッパー、５・・・転位、７・・・載置板、
９・・・溝、１２・・・を間部、１３・・・孔。
、４・・ストッパー、５・・・転位、７・・・載置板、
９・・・溝、１２・・・を間部、１３・・・孔。
Claims (1)
- １、 ウェーへの裏面を密着状態で支える熱処理治具に
おいて、ウェーハの中央部領域または中央部を横切る領
域に対応する熱処理治具部分はウェーハ裏面と密着しな
いような空間部を有していることを特徴とする熱処理治
具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13372382A JPS5925967A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 熱処理治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13372382A JPS5925967A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 熱処理治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925967A true JPS5925967A (ja) | 1984-02-10 |
Family
ID=15111399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13372382A Pending JPS5925967A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | 熱処理治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046443A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-13 | Nippon Steel Corp | 金属試料自動溶液化装置 |
| JPS63259468A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-10-26 | ジエネテイツク システムズ コーポレーシヨン | 自動患者試料分析装置 |
-
1982
- 1982-08-02 JP JP13372382A patent/JPS5925967A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046443A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-13 | Nippon Steel Corp | 金属試料自動溶液化装置 |
| JPS63259468A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-10-26 | ジエネテイツク システムズ コーポレーシヨン | 自動患者試料分析装置 |
| US5650122A (en) * | 1986-10-31 | 1997-07-22 | Pasteur Sanofi Diagnostics | Automated patient sample analysis instrument having tubes and reaction wells washing apparatus |
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