JPS62140413A - 縦型拡散装置 - 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Ｎ２アニール、熱酸化などの高温熱処理を行う縦型拡
散装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置の製造装置としての縦型拡散装置には
以下のようなものが知られている。すなわち、第２図に
示すように、石英炉芯管２は縦向きに配置されておシ、
ガスは炉芯管２の上部のガス導入口ｌよシ炉芯管内に供
給される。また炉芯管２内への半導体基板６の出し入れ
は治具４に支持して炉芯管２の底部の開口部より行なわ
れる。

また、７はエンドキャップ、９はローダでちる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の縦型拡散装置において
は半導体基板の人出炉時に大気の炉芯管内への回シ込み
は避けきれない。即ち、半導体基板の人出炉時、炉芯管
開口部は密閉することはできず、炉芯管開口部より大気
が炉芯管内へ回り込込んで□しまう。この炉芯管内への
大気の回り込みが激しいと、半導体基板は大気の混入し
た雰囲気中で高温熱処理を受ることになる。これは大気
中不純物による半導体基板の汚染、ちるいは半導体基板
の大気中酸素による不均一な酸化、酸化膜質の低下等を
引き起こす。

従来、横型拡散装置においては、この大気の回り込み対
策として、炉芯管内の高温部に大気が回り込まないよう
にガス流量の増大、炉芯管の延長という手法がとられて
いた。

しかしながら、縦型拡散装置は、均熱部と炉芯管開口部
の距離が非常に短くなっているため、ガス流量の増大と
いう手法のみでは炉芯管内への大気の回り込みを完全に
防止できない。また、炉芯管の延長という手法は装置を
大きくしてしまうことになり、＠量、コンパクトという
縦型拡散装置の利点を殺してしまうことになる。そこで
、通常縦型拡散装置での半導体基板の人出炉は、半導体
基板が大気の混入した雰囲気中で高温にさらされないよ
うに比較的低い６００℃から８００℃の温度で行われて
いるが、この手法は昇温、降温に要する時間が長い、昇
温、降温の再現性が良くないという欠点を持っている。

本発明の目的はかかる従来装置の欠点を除去し、半導体
基板が大気の混入した雰囲気中で熱処理されることのな
い縦型拡散装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は半導体基板の熱処理用炉芯管と、前記半導体基
板を収納しこれを炉芯管に出し入れする筒状治具と、該
筒状治具に不活性ガスを送り込むガス源とを有する縦型
拡散装置である。

〔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図は本発明の一実施例を示す縦型拡散装置の構成図
である。

ヒーター３によシ一定温度に保たれる石英炉芯管２の上
部にはガス導入口１が設けられている。

炉芯管２の下部にはローダ−９があシ、このローダ−９
は、ボートの人出炉時には縦方向に移動すると共に半導
体基板の立替えのため横方向に移動する。半導体基板６
を囲っている筒状石英管５の脱着は簡単に行うことが可
能であシ、半導体基板の半導体基板保持治具４への装填
は石英管５を取シ外してから行う。また石英管５を保持
する治具４のエンドキャップ７にはガス導入口８ａが設
けられておシ、ガス源８よシガス導入口８に通して、Ｎ
２　ｐ　Ｏ２などの不活性ガスを石英管内５へ供給する
。

実施例において、半導体基板のＮ２雰囲気中での高温熱
処理は次のように行なわれる。半導体基板６を半導体基
板保持治具４に装填した後、石英管５をエンドキャップ
７上に半導体基板６を囲むように装着する。次いでＮ２
ガスをガス導入口８よシ石英管５内）供給する。このと
き、炉芯管５にはＮ２ガスが供給されている。次に、半
導体基板６を保持した治具４はローダ９によシ上昇され
、半導体基板６が炉芯管２内に入っていく。このとき、
炉芯管２の底部の開口は石英管５によシふさがれた形に
なっており、炉芯管２の開口面積は石英管５の無い場合
に比較し小さくなっており、炉芯管２内への大気の回シ
込み量は小さい。たとえ、大気が回り込んたとしても、
半導体基板６はＮ２ガスによりノぐ−ジされている石英
管５内にあるため、大気が半導体基板６に与える影響は
非常に小さい。

半導体基板６の入炉が終了し、ローダ−９が止まると、
炉芯管２内へのＮ２ガスの供給がストップし熱処理が実
行される。なお、この時炉芯管２の開口部は供給ガス排
気のため、完全に密閉されておラス、エンドキャップ７
との間にすきまを設けである。次いで、一定時間の熱処
理終了後、炉芯管２内へＮ２ガヌが供給され始め、半導
体基板６が出炉し、プロセスが終了する。

なお、本実施例では炉芯管２の開口部を、炉の下側に配
置し、半導体基板６を炉の下側より人出炉させる方式で
説明したが、炉の上側より半導体基板６を人出炉させる
方式でも同様に本発明を取シ入れることは可能である。

また、本発明は縦型拡散装置のみでなく、縦型　−の減
圧気相成長装置にも応用できるのは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、半導体基板をガス
によりノクージされているため、半導体基板の入炉及び
出炉時の炉芯管内への大気の回り込みの影響はほとんど
なくなシ、清浄かつ均一な熱処理を行うことができる効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦型拡散装置の構成図
、第２図は従来の縦型拡散装置の構成図である。 １・・・ガス導入口、２・・・炉芯管、３・・・ヒータ
、４・・・半導体基板保持治具、５・・・石英管、６・
・・半導体基板、７・・・エンドキャップ、８ａ・・・
ガス導入口、９・・・ローダ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板の熱処理用炉芯管と、前記半導体基板
   を収納しこれを炉芯管に出し入れする筒状治具と、該筒
   状治具に不活性ガスを送り込むガス源とを有する縦型拡
   散装置。