JPS6211224A - 半導体ウエハの熱処理方法 - Google Patents
半導体ウエハの熱処理方法Info
- Publication number
- JPS6211224A JPS6211224A JP16792686A JP16792686A JPS6211224A JP S6211224 A JPS6211224 A JP S6211224A JP 16792686 A JP16792686 A JP 16792686A JP 16792686 A JP16792686 A JP 16792686A JP S6211224 A JPS6211224 A JP S6211224A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafers
- furnace
- jig
- wafer
- heat treatment
- Prior art date
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- Pending
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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】
［技術分野］
この発明は半導体ウェハに不純物拡散等の加熱処理を旋
す方法に関する。
す方法に関する。
［背景技術］
従来、半導体ウェハにアクセプタ不純物あるいはドナー
不純物などを拡散するにあたっては、第１図に示すよう
に石英又はシリコン製の治具２に多数のウェハ１を直立
させて並列的に保持し、第２図に示すような横型拡散炉
３に挿入するのが一般的であり、拡散炉３は、ヒータ４
を有すると共に、ウェハ挿入用開口部とは反対端側から
不純物を含むキャリアガス（Ｏｘ、Ｈｔ、Ｎｚ等）５を
流入させるようになっているのが普通であった。横型拡
散炉の例としては特開昭４９−１０４５７０号がある。
不純物などを拡散するにあたっては、第１図に示すよう
に石英又はシリコン製の治具２に多数のウェハ１を直立
させて並列的に保持し、第２図に示すような横型拡散炉
３に挿入するのが一般的であり、拡散炉３は、ヒータ４
を有すると共に、ウェハ挿入用開口部とは反対端側から
不純物を含むキャリアガス（Ｏｘ、Ｈｔ、Ｎｚ等）５を
流入させるようになっているのが普通であった。横型拡
散炉の例としては特開昭４９−１０４５７０号がある。
しかし、このような従来技術によれば、ウェハを炉内に
挿入するときに、炉体内壁とウェハ治具とが接触し異物
が発生しがちである。又、炉内の温度分布が不均一であ
ることと相撲ってガスの流速分布の不均一性あるいは乱
流の発生などによってウェハ内での又はウェハ間での素
子特性に相当のばらつきが生ずる欠点がある。
挿入するときに、炉体内壁とウェハ治具とが接触し異物
が発生しがちである。又、炉内の温度分布が不均一であ
ることと相撲ってガスの流速分布の不均一性あるいは乱
流の発生などによってウェハ内での又はウェハ間での素
子特性に相当のばらつきが生ずる欠点がある。
すなわちウェハを炉体内に保持するときに、ウェハ治具
が炉体内壁と接触するので、この接触面からの熱伝達に
よってウェハ治具およびウェハの温度分布に差が生じた
り、炉体内に導入された反応ガス密度が重力の影響で炉
体内の上下で差が生じ、一枚のウェハ内でバラツキが生
じたりする等の問題がある。
が炉体内壁と接触するので、この接触面からの熱伝達に
よってウェハ治具およびウェハの温度分布に差が生じた
り、炉体内に導入された反応ガス密度が重力の影響で炉
体内の上下で差が生じ、一枚のウェハ内でバラツキが生
じたりする等の問題がある。
又、ウェハを−まいずつ治具にたてかえる必要があり自
動化に不向きである。又、装置の専有スペースがかなり
大きいという欠点もある。
動化に不向きである。又、装置の専有スペースがかなり
大きいという欠点もある。
［発明の目的コ
本発明の目的は上記した欠点を除去した新規な半導体ウ
ェハに対する熱処理方法を提供することにある。
ェハに対する熱処理方法を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の代表的なものの概要は下記のとおりである。す
なわち、円筒状の空間がほぼ鉛直方向に沿って存在する
炉対内で複数の半導体ウェハを熱処理するにあたり、所
定間隔を保って治具に支持された複数の半導体ウェハを
炉体の一方の側より炉体内に挿入し、そして炉体の他方
の側よりガスを導入して熱処理することを特徴とする。
なわち、円筒状の空間がほぼ鉛直方向に沿って存在する
炉対内で複数の半導体ウェハを熱処理するにあたり、所
定間隔を保って治具に支持された複数の半導体ウェハを
炉体の一方の側より炉体内に挿入し、そして炉体の他方
の側よりガスを導入して熱処理することを特徴とする。
このような構成とすることにより炉の内壁とウェハ（ウ
ェハ治具）とを非接触にすることができ異物の発生を低
減できる。又、ウェハはほぼ水平に保持されるので治具
から治具への一括移送がしやすく自動化に対応でき、ま
たウェハの大口径化にも対応できる。
ェハ治具）とを非接触にすることができ異物の発生を低
減できる。又、ウェハはほぼ水平に保持されるので治具
から治具への一括移送がしやすく自動化に対応でき、ま
たウェハの大口径化にも対応できる。
さらに省スペース、省エネルギーも達成でき、熱変形に
も強い。
も強い。
［実施例コ
第３図は、この発明の一実施例で用いられるウェハ保持
治具を示すもので、多数の半導体ウェハ１１はほぼ等間
隔で上下の一対の保持部材１２Ａ。
治具を示すもので、多数の半導体ウェハ１１はほぼ等間
隔で上下の一対の保持部材１２Ａ。
１２Ｂからなる保持治具１２内に配列される。保持部材
１２Ａ、１２Ｂは互いに同様な構成で、図示の如く重ね
合わせた際にウェハ外径に相当する内径をもった円筒状
部を各々３本づつで計６本の棒状部１２Ｘにより形成す
るようになっている。
１２Ａ、１２Ｂは互いに同様な構成で、図示の如く重ね
合わせた際にウェハ外径に相当する内径をもった円筒状
部を各々３本づつで計６本の棒状部１２Ｘにより形成す
るようになっている。
そして、各棒状部１２Ｘのウェハ１１に係合すべき部分
にはウェハ厚さに相当する幅の溝が切られており、後述
のようにウェハ１１を水平に保持してもウェハが落下し
ないようになっている。
にはウェハ厚さに相当する幅の溝が切られており、後述
のようにウェハ１１を水平に保持してもウェハが落下し
ないようになっている。
ウェハ保持冶具１２内に第３図に示すように保持された
多数のウェハ１１は、第４図に示すように治具１２を９
０°回転させて治具ホルダ１６に保持させることにより
ほぼ水平の状態で縦形拡散炉（熱処理炉）１３内に挿入
される。拡散路１３はヒータ１４を有すると共に、下方
から不純物を含むキャリアガス１５を導入するようにな
っている。
多数のウェハ１１は、第４図に示すように治具１２を９
０°回転させて治具ホルダ１６に保持させることにより
ほぼ水平の状態で縦形拡散炉（熱処理炉）１３内に挿入
される。拡散路１３はヒータ１４を有すると共に、下方
から不純物を含むキャリアガス１５を導入するようにな
っている。
拡散処理にあたっては、ガス１５を炉１３内に導入する
と共にヒータ１４でウェハ１１を所定の温度に加熱する
。一方、ウェハ保持治具１２を治具ホルダ１６を用いて
炉の内壁と非接触の状態で保持する。この実施例ではこ
の非接触を利用して治具ホルダ１６を、さらに矢印ＵＬ
に示す如く上下動させ且つ矢印Ｒに示す如く回転させる
ことによりウェハ１１に上下動及び回転運動を与えるよ
うにする。このようにすると、ウェハ１１に対してヒー
タ１４の熱とガス１５中の不純物を均一に作用させるこ
とができるので、ウェハ内及びウェハ間の素子特性ばら
つきを大幅に減らすことができる。
と共にヒータ１４でウェハ１１を所定の温度に加熱する
。一方、ウェハ保持治具１２を治具ホルダ１６を用いて
炉の内壁と非接触の状態で保持する。この実施例ではこ
の非接触を利用して治具ホルダ１６を、さらに矢印ＵＬ
に示す如く上下動させ且つ矢印Ｒに示す如く回転させる
ことによりウェハ１１に上下動及び回転運動を与えるよ
うにする。このようにすると、ウェハ１１に対してヒー
タ１４の熱とガス１５中の不純物を均一に作用させるこ
とができるので、ウェハ内及びウェハ間の素子特性ばら
つきを大幅に減らすことができる。
第５図及び第６図は、第４図の処理バッチにおいて各ウ
ェハ毎に多数の拡散型トランジスタを形成した場合に、
ｌウェハ内での又は複数ウェハ間でのトランジスタの電
流増幅率ｈＦＥのばらつきを従来法による場合と対比し
て示したものである。
ェハ毎に多数の拡散型トランジスタを形成した場合に、
ｌウェハ内での又は複数ウェハ間でのトランジスタの電
流増幅率ｈＦＥのばらつきを従来法による場合と対比し
て示したものである。
第５図によれば、１つのウェハ１１内におけるＹ方向に
沿うり、εのばらつきは破線Ａに示す従来法による場合
よりも実線Ｂで示すこの発明による場合の方がはるかに
小さいことが明らかである。また、第６図によれば、同
一処理バッチ内におけるウェハ１１間のｈＦＥのばらつ
きも破線Ａに示す従来の場合よりも実線Ｂに示すこの発
明による場合の方が十分小さいことが明らかである。
沿うり、εのばらつきは破線Ａに示す従来法による場合
よりも実線Ｂで示すこの発明による場合の方がはるかに
小さいことが明らかである。また、第６図によれば、同
一処理バッチ内におけるウェハ１１間のｈＦＥのばらつ
きも破線Ａに示す従来の場合よりも実線Ｂに示すこの発
明による場合の方が十分小さいことが明らかである。
［効果］
（１）、縦型熱処理炉を用いると、炉構造ないし使用治
具類を複雑化させることなく、ウェハ内及びウェハ間で
の素子特性ばらつきを大幅に低減することができ、各種
半導体装置を高歩留で製作できる。
具類を複雑化させることなく、ウェハ内及びウェハ間で
の素子特性ばらつきを大幅に低減することができ、各種
半導体装置を高歩留で製作できる。
（２）、炉の内壁（石英）ウェハ治具とが接触しないの
で異物発生が低減される。
で異物発生が低減される。
（３）、ウェハを−まい−まい鉛直方向にたてる必要が
なく治具を工夫すれば治具から治具への一括移しかえも
可能であり自動化に適する。
なく治具を工夫すれば治具から治具への一括移しかえも
可能であり自動化に適する。
（４）、大口径ウェハのとりあつかいも容易である。
（５）、従来使用されなかった縦のスペースをうまく利
用しているのでかなりの占有スペース縮少ができる。
用しているのでかなりの占有スペース縮少ができる。
（６）、効率がよいために省エネルギ一対策にもなる。
（７）、横型炉では炉体が長時間高温に保たれると例え
ば石英管の中央部が重力の影響で下側にたるむなどの変
形がおこりやすいが縦型炉では石英管がもともとほぼ重
力方向（鉛直方向）に延在して°いるためたるみのよう
な変形の心配が少ない。
ば石英管の中央部が重力の影響で下側にたるむなどの変
形がおこりやすいが縦型炉では石英管がもともとほぼ重
力方向（鉛直方向）に延在して°いるためたるみのよう
な変形の心配が少ない。
［利用分野］
本発明は、複数の半導体ウェハに対する均一な熱処理方
法として非常に有効である。
法として非常に有効である。
第１図は、従来技術におけるウェハの保持状態を示す側
図面、第２図は、従来技術による拡散法を示す炉断面図
、第３図は、この発明の一実施例で用いられるウェハ保
持冶具を示す斜視図、第４図は、この発明の一実施例に
よる拡散法を示す炉断面図、第５図及び第６図は、この
発明の効果を従来技術による場合と対比して示すグラフ
である。 ！■・・・半導体ウェハ、１２・・・ウェハ保持冶具、
１３・・・縦型拡散炉、１６・・・冶具ホルダ。 第 １ 図 第２図 第 ３ 図 ＋２人 第 ４ 図
図面、第２図は、従来技術による拡散法を示す炉断面図
、第３図は、この発明の一実施例で用いられるウェハ保
持冶具を示す斜視図、第４図は、この発明の一実施例に
よる拡散法を示す炉断面図、第５図及び第６図は、この
発明の効果を従来技術による場合と対比して示すグラフ
である。 ！■・・・半導体ウェハ、１２・・・ウェハ保持冶具、
１３・・・縦型拡散炉、１６・・・冶具ホルダ。 第 １ 図 第２図 第 ３ 図 ＋２人 第 ４ 図
Claims (1)
- １、円筒状の空間がほぼ鉛直方向に沿って存在する炉体
内で複数の半導体ウェハを熱処理するにあたり、所定間
隔を保って治具に支持された複数の半導体ウェハを炉体
の一方の側より炉体内に挿入し、そして炉体の他方の側
よりガスを導入して熱処理することを特徴とする半導体
ウェハの熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792686A JPS6211224A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 半導体ウエハの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16792686A JPS6211224A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 半導体ウエハの熱処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15986778A Division JPS5588323A (en) | 1978-12-27 | 1978-12-27 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211224A true JPS6211224A (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=15858618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16792686A Pending JPS6211224A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 半導体ウエハの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0346045U (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-26 | ||
| JPH05209661A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-08-20 | Mercedes Benz Ag | 自動車用歯車変速機 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3226254A (en) * | 1961-06-09 | 1965-12-28 | Siemens Ag | Method of producing electronic semiconductor devices by precipitation of monocrystalline semiconductor substances from a gaseous compound |
| JPS50118670A (ja) * | 1974-03-01 | 1975-09-17 | ||
| JPS5322372A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-01 | Hitachi Ltd | Hanger for wafer susceptor |
| JPS5588323A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-04 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS55118631A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-11 | Fujitsu Ltd | Diffusion furnace for treatment of semiconductor wafer |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP16792686A patent/JPS6211224A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3226254A (en) * | 1961-06-09 | 1965-12-28 | Siemens Ag | Method of producing electronic semiconductor devices by precipitation of monocrystalline semiconductor substances from a gaseous compound |
| JPS50118670A (ja) * | 1974-03-01 | 1975-09-17 | ||
| JPS5322372A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-01 | Hitachi Ltd | Hanger for wafer susceptor |
| JPS5588323A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-04 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS55118631A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-11 | Fujitsu Ltd | Diffusion furnace for treatment of semiconductor wafer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0346045U (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-26 | ||
| JPH05209661A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-08-20 | Mercedes Benz Ag | 自動車用歯車変速機 |
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