JPS62115728A - 加熱処理装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、加熱処理技術、特に、半導体装置の製造にお
けるウェハの加熱処理技術に適用して有効な技術に関す
る。

「背景技術］ たとえば、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程に
おいては、たとえば化学気相成長処理などによってウェ
ハ表面に形成された所定の物質からなる薄膜をより緻密
化するなどの目的で、膜形成処理後、化学気相成長処理
の温度よりも高い所定の温度にウェハを短時間加熱する
、いわゆるアニール処理が行われる場合がある。

このようなアニール処理としては、たとえば、一端が開
放された石英管などの内部に複数のウェハを挿入し、他
端部から不活性ガスなどを流入させつつ所定の温度に加
＋へすることが考えらね、るが、石英管内に残留される
酸素などのアニール処理己こ有害なガスや、石英管外部
から侵入する塵埃やガス、さらにはウェハ表面に形成さ
れた薄膜から放出されるガスなどによってウェハ表面に
形成された薄膜が汚染され、ウェハに形成される半導体
素子の特性が劣化されるなどの欠点がある。

さらにウェハが比較的大口径である場合には挿入された
複数のウェハ相互間および個々のウェハ内の各部におけ
るＳｕ熱温度が不均一となったり、石英管内部の雰囲気
を置換するために大量の不活性ガスなどが必要とされる
など、種々の欠点があることを本発明者は見いだした。

なお、半導体装置の製造におけるウェハのアニール処理
について説明されている文献としては、セミコンダクタ
・ワールド（Ｓｓｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　　Ｗｏｒｌ
ｄ）１９８２年８月号があるゆ［発明の目的］ 本発明の目的は、被処理物を汚染することなく加熱処理
を施すことが可能な加熱処理技術を提供することにある
。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、内部に位置される被処理物を所定の温度に加
熱する処理室に、該処理室の内部を所定の真空度に排気
する排気手段と、該処理室内に所定の気体を流入させる
気体源とが接続され、前記処理室内が所定の真空度に排
気された後に前記気体を流通させつつ、前記被処理物が
所定の温度に加熱されるように構成することにより、た
とえば、処理室内におけるガスの残留や処理室外部から
の塵埃やガスの侵入を防止するとともに被処理物自体か
ら放出されるガスが該被処理物に付着することなく、前
記処理室の外部に排除されるようにして、被処理物が汚
染されることな（加熱処理されるようにしたものである
。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例である力０熱処理装置の要
部を示す説明図である。

たとえば、石英などの透明な物質で構成される処理室ｌ
の外周部には、ハロゲンランプなどからなるヒータ２が
設けられており、該処理室１の内部に位置されるウェハ
３　（被処理物）が所定の温度に加熱されるように構成
されている。

この場合、処理室ｌは排気管４を介して真空ポンプ５　
（排気手段）に接続されており、処理室ｌの内部が所望
の真空度に排気される構造とされて（゛る。

さらに、処理室１は、ガス供給管６を介して、たとえば
不活性ガスなどを供給するガス源７　（気体源）に接続
されており、所望の時期に処理室１の内部に所定の気体
７ａが流入されるように構成されている。

また、前記ガス供給管６と排気管４は処理室ｌの内部に
位置されるウェハ３の径方向に対向して配設されており
、気体７ａはウェハ３の平面に平行に流通されるように
構成されている。

処理室１には、ゲートバルブ８を介して予備室９が接続
されており、この予備室９は内部を所望の真空度にする
ことが可能にされている。

そして、処理室１の内部に挿入されるウェハ３は、予備
室９の扉１０を通じて一旦予備室９の内部に位置され、
予備室９の内部が所定の真空度にされた後に前記ゲート
バルブ８を通じて処理室１の内部に位置され、これと逆
の操作によって、ウェハ３の処理室１からの取り出しが
行われるものである。

以下、本実施例の作用について説明する。

処理室１の内部は排気管４を通じて所定の真空度に排気
された後、ガス供給管６を通じて所定の流量の気体７ａ
が流入され、さらに、ヒータ２によって所定の温度に加
熱される。

次に、ｍｌＯを通じてウェハ３が予備室９の内部に挿入
された後、予備室９は所定の真空度に減圧される。

その後、ゲートバルブ８を通じてウェハ３は予備室９か
ら処理室ｌの内部に移動され、処理室ｌの内部を、該ウ
ェハ３の平面に対して平行に流通される所定の気体７ａ
の雰囲気中で所定の温度に加熱される。

そして、所定の時間にわたって所定の温度に加熱された
後、ウェハ３はゲートバルブ８を通じて予備室９に移動
され、該予備室９が大気圧にされてから５ｔｌＯを通じ
て外部に取り出される。

このように、本実施例においては、処理室Ｉの内部が所
定の真空度に排気され、その後、ガス供給管６を通じて
、所定の不活性ガスなどの気体７ａが流入され、該気体
７ａが流通される雰囲気下でウェハ３が所定の温度に加
熱されるため、たとえば、処理室１の内部にアニールに
有害なガスなどが残留することがなく、またウェハ３の
表面に形成されたａ膜自体から発生されるガスなどが速
やかに排除され、さらに、外部から塵埃やガスなどが侵
入することが回避される。

この結果、ウェハ３が有害なガスや塵埃などに汚染され
ることなく清浄な状態でアニール処理される。

また、処理室１の内部を流通される気体７ａの流れが該
処理室１の内部に位置されるウェハ３の平面に平行であ
るため、ウェハ３のアニール処理が効率良くかつむら無
く行われるとともに、気体７ａの使用量が低減される。

さらに、たとえばウェハ３を単独で処理室１の内部に位
置させて加熱処理を施すことにより、ウェハ３の口径が
比較的大きい場合であっても、ウェハ３の各部における
加熱処理を均一に行わせることが可能となり、ウェハ３
の大口径化に対応できるゆ また、処理室１に予備室９が接続され、処理室１の内部
に対するウェハ３の挿入および取り出しが該予備室９を
通じて行われることにより、ウェハ３の挿入および取り
出しに伴って処理室１の真空度が川なねれることがなく
、装置の稼働率が向上される。

さらに、気体７ａを不活性ガスや熱分解などによって膜
形成反応を行う反応ガスなどに適宜切換られるように構
成することにより、処理室１の内部において膜形成処理
を行った直後にアニール処理を行うことも可能である。

［効果］ （１）、内部に位置される被処理物を所定の温度に加熱
する処理室に、該処理室の内部を所定の真空度に排気す
る排気手段と、該処理室内に所定の気体を流入させる気
体源とが接続され、前記処理室内が所定の真空度に排気
された後に前記気体を流通させつつ、前記被処理物が所
定の温度に加熱されるように構成されているため、たと
えば、処理室の内部に有害なガスなどが残留することが
なく、また被処理物の表面に形成された薄膜自体から発
生されるガスなどが速やかに排除され、さらに、外部か
ら塵埃やガスなどが侵入することが回避され、被処理物
が有害なガスや塵埃などに汚染されることなく清浄な状
態で加熱処理できる。

（２）、前記（１）の結果、アニール処理におけるウェ
ハの汚染に起因して、ウェハに形成される半導体素子の
特性などが劣化されることが防止され、製品の歩留りが
向−トされる。

（３）、気体が処理室内に位置される被処理物に平行と
なるように流入されることにより、被処理物のアニール
処理が効率良くかつむら無く行われるとともに気体の使
用量が低減される。

（４）、処理室に、内部を所定の真空度にすることが可
能な予備室が接続され、被処理物の処理室内への挿入お
よび取り出しが予備室を通じて行われることにより、被
処理物の処理室内への挿入および取り出しに伴って、該
処理室内の真空度が（員なゎれることがなく、装置の稼
働率が向上される。

（５）、ウェハをｔａ独で処理室の内部に位置させて加
熱処理を施すことにより、ウェハの口径が比較的大きい
場合であっても、ウェハの各部における加熱処理を均一
に行わせることが可能となり、ウェハの大口径化に対応
できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの加熱処理技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、被処理物を汚染することなく加熱処理
することが必要とされる技術に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である加熱処理装置の要部
を示す説明図である。 １・・・処理室、２・・・ヒータ、３・・・ウェハ（被
処理物）、４・・・排気管、５・・・真空ポンプ（排気
手段）、６・・・ガス供給管、７・　・ガス源（気体源
）、７ａ・・・気体、８・・・ゲートパルプ、９・・・
予備室、１０・・・扉。 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に位置される被処理物を所定の温度に加熱する
   処理室に、該処理室の内部を所定の真空度に排気する排
   気手段と、該処理室内に所定の気体を流入させる気体源
   とが接続され、前記処理室内が所定の真空度に排気され
   た後に前記気体を流通させつつ、前記被処理物が所定の
   温度に加熱されるように構成されていることを特徴とす
   る加熱処理装置。 ２、前記処理室に、内部を所定の真空度にすることが可
   能な予備室が接続され、前記被処理物の前記処理室内へ
   の挿入および取り出しが前記予備室を通じて行われるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加熱処理装
   置。 ３、前記気体が前記処理室内に位置される前記被処理物
   に平行となるように流入されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の加熱処理装置。 ４、前記被処理物がウェハであり、前記加熱処理装置が
   アニール装置であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の加熱処理装置。