JPS61280614A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造装置に関し、特に半導体基
板の熱酸化、不純物拡散などの、高温熱処理を行うため
の、いわゆる拡散炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置の製造装置としての拡散炉には以下の
ようなものが知られている。従来の拡散炉の樽成図と第
３図に示す。本装置での半導体基板の窒素雰囲気中での
高温熱処理は次のように行なわれる。石英炉芯管１１の
周囲にはヒータ１２が巻かれておち、炉芯管内の温度は
一定に保たれている。

炉芯管にはガス導入管１３よ少♀紮ガスが供給され、炉
芯管内は窒素ガスで満たされている。ここで半導体基板
１４を支持している石英ボー）１０は、ホードロータ”
−９によシ、ある定められた速度Ｖで、入炉し、半導体
基板が、炉芯管内の均熱部に達っすると石英ボートはス
トップする。一定時間の窒素ガス雰囲気中での、半導体
基板の熱処理の終了後、石英ボートは、ボートローダに
よ多速度Ｖ′で、出炉され熱処理が終了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしなからこのような従来の拡散炉では、石英ボート
の入出炉が往復運動であるため、石英ボ−ト上での半導
体基板の支持位置によシ実効熱処理量か大幅に変わって
くる。

即ち、奥側の半導体基板Ｂが均熱部に致達した時、手前
の半導体基板Ａはまだ均熱部に達しておらす、奥側の半
導体基板は、手前の半導体基板が均熱部に違っするまで
の時間、余分な熱処理を受けることになる。

ここで、半導体基′＆Ａと半導体基板Ｂとの間隔とし、
石英ボートの入炉速度をＶ、出炉速度をＶ′とし、石英
ボート及び半導体基板の入出炉による炉内の温度変化を
無視すると、＊＠の半導体基板Ｌ は手前側の半導体基板よシも−＋−１の時間、多　　　
ｖ く熱処理を受けることになる。この熱履歴の差を第４図
に示す。

％に、近年の半導体基板の大口径化に伴い、半導体基板
の高温熱処理における熱歪低減のため、入出炉速度は遅
くする必要かあシ、半導体基板の支持位置による、実効
熱処理量のバラツキはよシ犬きくなシ、半導体基板中の
不純物プロファイルのバラツキ、トランジスタ特性のバ
ラツキを引き起し、歩留り低下の原因となる。一方、こ
の実効熱処理量のバラツキを小さくするためには、半導
体基板の肩効処理長りを短くする必要があシ半導体基板
の熱処理においては、処理枚数を限定しなけれはならず
、装置の持っている均熱部を、有効に使うことができな
かった。

このように従来の拡散炉は、半導体基板の入出炉が往復
運動であるため、半導体基板の支持位置によシ半導体基
板の実効熱処理量が大きく変るという欠点を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、かかる従来装置の欠点を除去し、半導
体基板の支持位置による実効熱処理量のバラツキのない
拡散炉を提供することにある。

本発明の特徴は、炉芯管の両端を開放とし、この開管部
を任意に開閉するガス供給口を備えた開閉蓋と、半導体
基板の装填及び入出炉を行う機構を炉芯管の両端部に備
えるととＫよシ、半導体基板を入炉側とは反対の方向に
出炉をさせることにある。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

第１図は１本発明の一実施例を示す拡散炉の構成図であ
る。石英炉芯管３は、両端が開放になっておフ、その開
放部はガス供給口を備えた、開閉蓋６．７によシ、自由
に開閉される。また石英ボート２を、入出炉させるため
に、二つのボートローダ１．８が本装置には備えられて
いる。

本装置での半導体基板の高温熱処理は次のように行なわ
れる。まず半導体基板５を支持している石英ボートは、
ボートローダ１により、炉芯管内に一定速度Ｖで入炉す
る。この時、開閉蓋６Ｆｉ開いておシ、一方間閉蓋７は
炉芯管開口部を密閉し、ガス導入口よシ、窒素ガスが炉
芯管内に供給されている。

半導体基板かヒーター４によシ一定温度に保たれている
均熱部に到達すると、ポートローダ−はストップし、一
定時間の熱処理が行なわれる。熱処理終了後ボートロー
ダ１が、石英ボート２を炉芯管内に残したまま、引き出
されたあと開閉蓋６が炉芯管開口部を密閉し、ガス導入
口から窒素ガスが炉芯管内に供給される。次いで開閉蓋
７が開キ、ソしてボートローダ８により、石英ボートは
速度Ｖ′で入炉した方向とは逆方向に出炉され熱処理が
終了する。本装置による、石英ボート上の半導体基板の
支持位置による熱履歴の差を考えると次のようになる。

半導体基板ＣとＤの間隔をＬ１石英ボートの入炉速度を
Ｖ、出炉速度をＶ′とすると、半導体基板ＣとＤＯ熱処
理時間の差はＩＬ／ｖ’−Ｌ／ｖｌとなる。ここでｖ　
＝　ｖ　’　とすると半導体基板の支持位置に依る実効
熱処理量の差は全つくなく力る。この熱履歴の差を第２
図に示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、半導、体基板を入炉側とは反対方
向へ出炉させることによシ、半導体基板の支持位置によ
る、実効熱処理量のバラツキは小さくなる。従って炉内
の均熱部すべての部分での半導体部板の熱処理が可能と
なシ、従来装置で行っていた処理枚数の制限が不要にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す拡散炉の構成図、第２
図は本発明装置による熱履歴の差を表わすタイムチャー
ト図、第３図は従来拡散炉の構成図、第４図は従来装置
による、半導体基板の熱履歴の差を表わすタイムチャー
ト図である。 １．８．９・・・・・・ボートローダ、２．１０・・・
・・・石英ボート、３，１１・・・・・・石英炉芯管、
４，１２・・・・・・ヒータ、５，１４・・・・・・半
導体基板、６．７・・・・・・島閉蓋、１３・・・・・
・ガス導入管。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 察　　Ｉ　　記 ＄　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板の高温熱処理を行う拡散炉において、炉芯管
   の両端の開管部を任意に開閉するガス供給口を備えた開
   閉蓋と、半導体基板の装填及び入出炉を行う機構を液炉
   芯管の両端部に備えることにより半導体基板を入炉側と
   は反対の方向に出炉させることを可能ならしめたことを
   特徴とする半導体装置の製造装置。