JPS60171723A - 半導体装置の製造方法及びその製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及びその製造装置Info
- Publication number
- JPS60171723A JPS60171723A JP2899284A JP2899284A JPS60171723A JP S60171723 A JPS60171723 A JP S60171723A JP 2899284 A JP2899284 A JP 2899284A JP 2899284 A JP2899284 A JP 2899284A JP S60171723 A JPS60171723 A JP S60171723A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- semiconductor substrate
- core tube
- furnace core
- semiconductor
- 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
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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
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
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】
（ａ）０発明の技術分野
半導体装置の製造工程における半導体基板の熱処理方法
、特にバイポーラ素子のエミッタ拡散等、短時間の熱処
理を行う方法および製造装置に関する。
、特にバイポーラ素子のエミッタ拡散等、短時間の熱処
理を行う方法および製造装置に関する。
（ｂ）、技術の背景
近年集積回路は高速化・高集積化の要望によりまずまず
微細化され、半導体基板表面の素子面積だけでなく、半
導体基板の縦方向の寸法も縮小されてきた。バイポーラ
素子においても浅い拡散、特にベース拡散、エミッタ拡
散は精度よくまた再現性よく拡散深さを制御しなければ
ならない。このように浅い拡散深さを制御するためには
、短時間に半導体基板を所定温度まで上昇させ、所定温
度保持時間、温度降下時間を同じプログラムで再現する
ことが必要である。
微細化され、半導体基板表面の素子面積だけでなく、半
導体基板の縦方向の寸法も縮小されてきた。バイポーラ
素子においても浅い拡散、特にベース拡散、エミッタ拡
散は精度よくまた再現性よく拡散深さを制御しなければ
ならない。このように浅い拡散深さを制御するためには
、短時間に半導体基板を所定温度まで上昇させ、所定温
度保持時間、温度降下時間を同じプログラムで再現する
ことが必要である。
従来の水平に配置された炉芯管に、多数の半導体基板を
同時に挿入して熱処理を行い拡散する方法では、炉自身
の均熱をいかによくしても、中央部の半導体基板は温度
が高くなり、拡散のバラツキを生ずるだけでなく、ひど
い場合は半導体基板にソリを生ずる。また炉芯管の軸に
垂直な同−断面内においても、炉芯管が水平に置かれて
いる関係上温度差、ガスの流量差を生ずる等の欠点があ
り、特に短時間熱処理では上記の影響が顕著に現れるで
くる。
同時に挿入して熱処理を行い拡散する方法では、炉自身
の均熱をいかによくしても、中央部の半導体基板は温度
が高くなり、拡散のバラツキを生ずるだけでなく、ひど
い場合は半導体基板にソリを生ずる。また炉芯管の軸に
垂直な同−断面内においても、炉芯管が水平に置かれて
いる関係上温度差、ガスの流量差を生ずる等の欠点があ
り、特に短時間熱処理では上記の影響が顕著に現れるで
くる。
そのため短時間熱処理に通した方法が望まれるが、生産
効率を考慮して連続処理ができ、しかも特別な高価な設
備を必要としない方法の提案が望まれている。
効率を考慮して連続処理ができ、しかも特別な高価な設
備を必要としない方法の提案が望まれている。
（Ｃ）、従来技術と問題点
従来の水平に配置された炉芯管を有する拡散炉では上述
のような欠点があり、短時間熱処理に適した特別の方法
を用いなければならない。
のような欠点があり、短時間熱処理に適した特別の方法
を用いなければならない。
短時間熱処理方法として、例えばレーザ・アニール、電
子ビーム・アニール、イオンビーム・アニール、ランプ
・アニール等の方法があるが、これらの方法の加熱時間
は１０−８〜１０−２秒でイオン注入後の不純物再配置
のためのアニールや、多結晶の再結晶化に最近多く用い
られている。
子ビーム・アニール、イオンビーム・アニール、ランプ
・アニール等の方法があるが、これらの方法の加熱時間
は１０−８〜１０−２秒でイオン注入後の不純物再配置
のためのアニールや、多結晶の再結晶化に最近多く用い
られている。
しかし前記のエミッタやベース等の浅い拡散には加熱時
間が１０〜１０２秒の電気炉による熱処理が均熱性、再
現性の点で優れている。例えば前記の方法の中で一番加
熱時間の長いランプ・アニールを用いてベース拡散はで
きるが、エミ・ツタ拡散ではベース幅と電流増幅率の制
御を行う必要があり、現状ではバラツキが大きくて使用
できない・（ｄ）０発明の目的 本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を除去し、
半導体基板に対する加熱が均一に行え、かつオートロー
ダーによる連続処理が可能なスループットの大きい熱処
理方法および製造装置を提供することにある。
間が１０〜１０２秒の電気炉による熱処理が均熱性、再
現性の点で優れている。例えば前記の方法の中で一番加
熱時間の長いランプ・アニールを用いてベース拡散はで
きるが、エミ・ツタ拡散ではベース幅と電流増幅率の制
御を行う必要があり、現状ではバラツキが大きくて使用
できない・（ｄ）０発明の目的 本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を除去し、
半導体基板に対する加熱が均一に行え、かつオートロー
ダーによる連続処理が可能なスループットの大きい熱処
理方法および製造装置を提供することにある。
１ｅ）０発明の構成
上記の目７的・は本発明によれば、
１、半ｍ−抹基板を略水平に保持し、開口した炉芯管を
その軸が該半導体基板に垂直な方向に配置してなる炉に
、該半導体基板を該軸方向に移動して該炉への挿入・加
熱・該炉からの取り出しを行うことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
その軸が該半導体基板に垂直な方向に配置してなる炉に
、該半導体基板を該軸方向に移動して該炉への挿入・加
熱・該炉からの取り出しを行うことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
２、中心軸が垂直方向になるよう設置されてなる炉芯管
と、該炉芯管の周囲に設けられた加熱手段と、該炉芯管
へのガス供給手段と、処理される半導体基板を水平に保
持しつつ前記炉芯管内に挿入、取り出しできるよう垂直
方向に移動可能なホルダ一手段とを具備することを特徴
とする半導体装置の製造装置。
と、該炉芯管の周囲に設けられた加熱手段と、該炉芯管
へのガス供給手段と、処理される半導体基板を水平に保
持しつつ前記炉芯管内に挿入、取り出しできるよう垂直
方向に移動可能なホルダ一手段とを具備することを特徴
とする半導体装置の製造装置。
を提供することによって達成される。
本発明は半導体基板に対する加熱が均一で、炉芯管内に
おけるガスの流量差の少ない縦型炉を用いて、半導体基
板を前記炉中に挿入して熱処理を行うことを特徴とし、
横型炉に比し縦型炉の前記利点を利用し、かつ開口炉芯
管を用い、略水平に保持された半導体基板と炉を炉芯管
の軸方向に移動させ、オートローダ−による挿入、取り
出しを可能にして連続処理ができるようにしたものであ
る。
おけるガスの流量差の少ない縦型炉を用いて、半導体基
板を前記炉中に挿入して熱処理を行うことを特徴とし、
横型炉に比し縦型炉の前記利点を利用し、かつ開口炉芯
管を用い、略水平に保持された半導体基板と炉を炉芯管
の軸方向に移動させ、オートローダ−による挿入、取り
出しを可能にして連続処理ができるようにしたものであ
る。
（ｆ）８発明の実施例
第１図、第２図は本発明の実施例を示す縦型炉の断面図
である０図において１は半導体基板、２はホルダ、３は
炉芯管、４はガス入り口、５はヒータを示す、以下の各
図において同一番号は同一対象を示す。
である０図において１は半導体基板、２はホルダ、３は
炉芯管、４はガス入り口、５はヒータを示す、以下の各
図において同一番号は同一対象を示す。
第１図は炉芯管の下側が開口され、第２図は上側が開口
された例を示す。半導体基板の挿入、取り出しは炉を動
かしても、または半導体基板を動かしてもよい。炉芯管
の直径は半導体基板の直径より２０〜３０％大きいもの
を用いる。第２図の場合のホルダ２は半導体基板を上側
より保持するため例えば真空チャックを用いる。
された例を示す。半導体基板の挿入、取り出しは炉を動
かしても、または半導体基板を動かしてもよい。炉芯管
の直径は半導体基板の直径より２０〜３０％大きいもの
を用いる。第２図の場合のホルダ２は半導体基板を上側
より保持するため例えば真空チャックを用いる。
第３図は真空チャックの平面図を示し、半導体基板内の
有効チップに傷かつかな（１）ように、半導体基板の周
辺において、真空チャック２により３個所で吸引されて
いる。
有効チップに傷かつかな（１）ように、半導体基板の周
辺において、真空チャック２により３個所で吸引されて
いる。
第１図または第２図において、例えばガス入り口４より
乾燥窒素を８ １／分 流し、不純物のデポジットが終
わった半導体基板を１１００℃で４０秒加熱してエミッ
タ拡散を行う。温度と時間は所望のベース幅と電流増幅
率が得られるように適宜設定する。
乾燥窒素を８ １／分 流し、不純物のデポジットが終
わった半導体基板を１１００℃で４０秒加熱してエミッ
タ拡散を行う。温度と時間は所望のベース幅と電流増幅
率が得られるように適宜設定する。
第４図は半導体基板のローディング・アンローディング
系の例を示す。第４図（ａ）において、６はイン・ウェ
ハキャリヤ、７はアウト・ウエハキャリヤ、８はピック
を示す。イン・ウェハキャリヤ６に収容された半導体基
板は１枚宛数り出され、ピック８により炉芯管３の位置
に運ばれ、ここにおいて炉と半導体基板は相対的に垂直
方向に移動して、半導体基板は炉中に挿入され加熱され
る。
系の例を示す。第４図（ａ）において、６はイン・ウェ
ハキャリヤ、７はアウト・ウエハキャリヤ、８はピック
を示す。イン・ウェハキャリヤ６に収容された半導体基
板は１枚宛数り出され、ピック８により炉芯管３の位置
に運ばれ、ここにおいて炉と半導体基板は相対的に垂直
方向に移動して、半導体基板は炉中に挿入され加熱され
る。
加熱が終わると半導体基板挿入と反対方向に、炉と半導
体基板は相対的に垂直方向に移動して半導体基板は炉よ
り取り出され、ピック８によりアウト・ウェハキャリヤ
７の位置に運ばれここに収容される。
体基板は相対的に垂直方向に移動して半導体基板は炉よ
り取り出され、ピック８によりアウト・ウェハキャリヤ
７の位置に運ばれここに収容される。
ピック８はイン・ウェハキャリヤ６、炉芯管３、アウト
・ウェハキャリヤ７の配置によっては、パンタグラフ構
造にして伸縮自由にすることもできる。
・ウェハキャリヤ７の配置によっては、パンタグラフ構
造にして伸縮自由にすることもできる。
第４図（ｂ）は回転するピック８の代わりに、ゴムベル
ト９、メタルベルト１０．１１を用いたものである。メ
タルヘルドは半導体基板が高温の状態で１般送されるた
め使用するものである。
ト９、メタルベルト１０．１１を用いたものである。メ
タルヘルドは半導体基板が高温の状態で１般送されるた
め使用するものである。
第５図は炉芯管にガス出口１２とオート・ドア１３を設
けて、半導体基板の炉への挿入、加熱、取り出し時間帯
以外は炉芯管に蓋をして、熱とガスをガス出口１２より
外部へ導くようにしたものである。
けて、半導体基板の炉への挿入、加熱、取り出し時間帯
以外は炉芯管に蓋をして、熱とガスをガス出口１２より
外部へ導くようにしたものである。
（ｇ）０発明の効果
以上詳細に説明したように本発明によれば、半導体基板
に対する加熱が均一に行え、かつオートローダ−による
連続処理が可能なスループットの大きい熱処理方法およ
び製造装置を提供することができる。
に対する加熱が均一に行え、かつオートローダ−による
連続処理が可能なスループットの大きい熱処理方法およ
び製造装置を提供することができる。
第１図、第２図は本発明の実施例を示す縦型炉の断面図
、第３図は真空チャックの平面図、第４図は半導体基板
のローディング・アンローディング系、第５図はガス出
口とオート・ドアを設けた炉芯管を示す。 図において１は半導体基板、２はホルダ、３は炉芯管、
４はガス入り口、５はヒータ、６はイン・ウェハキャリ
ヤ、７はアウト・ウェハキャリヤ、８はピンク、９はゴ
ムベルト、１０．１１はメタルベルト、１２はガス出口
、１３はオート・ドアを示す。
、第３図は真空チャックの平面図、第４図は半導体基板
のローディング・アンローディング系、第５図はガス出
口とオート・ドアを設けた炉芯管を示す。 図において１は半導体基板、２はホルダ、３は炉芯管、
４はガス入り口、５はヒータ、６はイン・ウェハキャリ
ヤ、７はアウト・ウェハキャリヤ、８はピンク、９はゴ
ムベルト、１０．１１はメタルベルト、１２はガス出口
、１３はオート・ドアを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、半導体基板を略水平に保持し、開口した炉芯管をそ
の軸が該半導体基板に垂直な方向に配置してなる炉に、
該半導体基板を該軸方向に移動して該炉への挿入・加熱
・該炉からの取り出しを行うことを特徴とする半導体装
置の製造方法。 ２、中心軸が垂直方向になるよう設置されてなる炉芯管
と、該炉芯管の周囲に設けられた加熱手段と、該炉芯管
へのガス供給手段と、処理される半導体基板を水平に保
持しつつ前記炉芯管内に挿入、取り出しできるよう垂直
方向に移動可能なホルダ一手段とを具備することを特徴
とする半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2899284A JPS60171723A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2899284A JPS60171723A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171723A true JPS60171723A (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=12263907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2899284A Pending JPS60171723A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171723A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6232118A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | S D S Baiotetsuku:Kk | ポリエステル樹脂の製造方法 |
| EP0306967A2 (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-15 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for performing heat treatment on semiconductor wafers |
| JPH01259528A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-17 | Hitachi Ltd | 半導体ウエハ熱処理装置のウエハ支持装置及び半導体ウエハ熱処理装置 |
| JPH01270315A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体ウェーハ熱処理装置 |
| US5822498A (en) * | 1995-06-22 | 1998-10-13 | Tokyo Electron Limited | Teaching method for loading arm for objects to be processed |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP2899284A patent/JPS60171723A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6232118A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-12 | S D S Baiotetsuku:Kk | ポリエステル樹脂の製造方法 |
| JPH0430967B2 (ja) * | 1985-08-06 | 1992-05-25 | ||
| EP0306967A2 (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-15 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for performing heat treatment on semiconductor wafers |
| JPH01259528A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-17 | Hitachi Ltd | 半導体ウエハ熱処理装置のウエハ支持装置及び半導体ウエハ熱処理装置 |
| JPH01270315A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体ウェーハ熱処理装置 |
| US5822498A (en) * | 1995-06-22 | 1998-10-13 | Tokyo Electron Limited | Teaching method for loading arm for objects to be processed |
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