JPS63252424A

JPS63252424A - 半導体装置の製造装置

Info

Publication number: JPS63252424A
Application number: JP8826587A
Authority: JP
Inventors: Koji Fujie; 藤江　公司
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1988-10-19

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
の熱処理装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体基板の熱処理工程に於いて、反応管外部からの微
粒子や外気の巻き込みは、半導体装置に重大な影響を及
ぼす。

この外部からの微粒子や外気の巻き込みを抑えることを
目的とした技術としては、例えば第４図（ａ）に示すよ
うに、横型炉に於ける反応管３０の開口部にアウターキ
ャップ３１を取り付ける方法、あるいは第４図（ｂ）に
示すように横型炉に於ける反応管３０の開口部にインナ
ーキャ・ンプ３２を収り付ける方法等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の横型炉の場合、半導体基板を支持した治
具を反応管内へ挿入あるいは反応管内からの引き出しを
行なうが、大口径の半導体基板の場合、半導体基板全体
の重量が増大し反応管内壁と治具との摩擦による微粒子
の発生もまた増大する為、半導体装置に重大な影響を及
ぼす。

また、カンチレバーを用いて反応管とこすり合わないよ
うに治具の挿入及び引き出しを行なうことも可能である
が、カンチレバーの材質はコストや汚染の問題を考慮し
て通常は石英が使用されており、強度的に限界がある。

さらに横型炉の場合、炉芯管上部の温度が炉芯管下部の
温度に比べて高い為、大口径の半導体基板を熱処理する
場合、半導体基板内での温度分布が不均一となり、結晶
欠陥が発し易いという欠点がある。

一方、半導体基板を支持した治具を−Ｌ下方向にローデ
ィングさせる縦型炉の場合、反応管との接触が全く無く
かつ半導体基板を重力方向に支持している為、半導体基
板の重量に対しても強度を保つことができる。さらに反
応ガスの流れが縦方向であり、かつ半導体基板を支持し
た治具を回転することができる２）、半導体基板内での
熱分布を均一に保つことができる。このような状況から
半導体基板の大口径化に伴ない、縦型炉への要求が高ま
ってきている。

縦型炉には第５図に示すように、炉体３５及び反応管３
６を上側に固定し、半導体基板３４を支持した治具３７
を下側から上側へ挿入する方式と、第６図に示すように
、炉体３５Ａ及び反応管３６Ａを下側に設置し、半導体
基板３４を支持した治具３７Ａを上側から吊り下げる方
式とかある。

しかしながらこの縦型炉は反応管内での微粒子の発生を
防ぐことはできるものの、外部からの微粒子や外気の巻
き込みを防ぐことは困難であるという欠点がある。特に
第６図に示す方式の場合、反応ガスの流れの方向が下側
から上側である２′＞、反応ガスの流速が速くなり、そ
の分外気が巻き込まれ易くなる。また、第５図に示す方
式の場合反応カスの流れの方向は上側から下側になる為
、反応ガスの流速が遅くなり、その分外気は巻き込まれ
にくくなるものの、一度反応管内に外気が巻き込まれる
と反応管の奥部まで巻き込まれてしまうという欠点があ
る。

この外部からの微粒子や外気の巻き込みを防ぐ為に、横
型炉の場合のようなキャップの装着が考えられるが、キ
ャップの支持方法やキャップと反応管との摩擦による微
粒子の発生など多くの開題がある。

本発明の目的は上記欠点を除去し、外部がらの微粒子の
侵入や外気の巻き込みのない反応管を有する半導体装置
の製造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〕

本発明の半導体装置の製造装置は、反応管と、前記反応
管の周囲を囲んで設けられかつ反応管と共に反応管の開
放端の周囲に開口部を形成する外部管と、前記反応管と
外部管との間隙部の気体を吸引し前記開口部上に気流の
壁を形成する真空ポンプとを含んで構成される。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の断面図であり、本発明
を縦型炉に適用した場合を示している。

第１図において、口径的３０ｃ１１１の石英製の反応管
１の周囲には、この反応管１を囲み、反応管１の開放端
の周囲に開口部３を形成する石英製の外部管２が形成さ
れており、反応管１の反応ガス尋人口９はドーピングシ
ステム１０と接続されている。そして、反応管ｌと外部
管２とで形成される間隙５には真空ポンプ１１が接続さ
れており、この間隙内を例えば約ｌＸｌ０−’Ｐａの圧
力にできるように構成されている。

次に動作について説明する。

第２図は第１図の反応管１と外部管２との開口部近傍の
拡大断面図である。間隙５は真空ポンプにより除圧に保
たれている為開口１部３付近の外気は間隙５へと向かう
気流を形成し、反応管１の開口部３を包み込む気流の壁
１２を形成することになる。さらに反応管１の内壁付近
を流れる反応ガス、例えば窒素ガスの流れ１４Ｂは開口
部３に於いて気流の壁１２に巻き込まれ、それ自身が気
流の壁の一部を形成する。従って、外気や外部からの微
粒子は気流の壁１３にすべて巻き込まれ、間隙５を通し
て外部に排気される為、反応管１内への外気や外部から
の微粒子の巻き込みを防ぐことができる。

このようにして反応管１内にセットされた半導体基板は
、外気や外部からの微粒子の影響を全く受けることなく
熱処理を受けることができる。

なおこの実施例では反応管の材質として石英を用いた場
合を示したが、窒化ケイ素（Ｓｉｅ）等のものを用いる
ことができる。さらに本発明は縦型炉に限ったものでな
く、横型炉に適用することができる。

第３図は本発明の第２の実施例の開口部近傍の断面図で
ある。

第１図に示した第１の実施例と同様に反応管１とその周
囲に外部管２とを形成し、反応管１の開放端部に反応管
１と同口径の治具１６を反応管と、例えば約０．５ｃｍ
の間隙１５を保って設置する。この場合反応ガスである
窒素ガスの流れ１４Ａは間隙１５から高圧ガスの流れ１
４Ｃとなって間隙５に流れ込む気流の壁１２Ａと合流し
て間隙５に接続された真空ポンプによって排気される。

このように間隙１５を流れる反応ガスの流れが高圧であ
ることと、気流の壁の存在によって、反応管１内への外
部からの微粒子や外気の巻き込みを防ぐことができると
いう利点がある。

〔発明の効果〕

、以上説明したように本発明は、反応管の周囲を囲んで
設けられ、反応管と共に反応管の開放端の周囲に開口部
を形成する外部管と、反応管と外部管との間隙部の気体
を吸引し前記開口部上に気流の壁を形成する真空ポンプ
とから装置を構成することにより、半導体基板の熱処理
工程に於ける反応管外部からの微粒子や外気の巻き込み
を完全に防ぐことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は第
１の実施例の開口部近傍の断面図、第３図は本発明の第
２の実施例の開口部近傍の断面図、第４図（ａ）（ｂ）
は従来の横型炉に於ける反応管の断面図、第５図及び第
６図は従来の縦型炉の縦断面図である。１・・・反応管、２・・・外部管、３・・・開口部、４
・・・治具、５・・・間隙、７・・・半導体基板、８・
・・炉体、９・・・反応ガス導入口、１０・・・ドーピ
ングシステム、１１・・・真空ポンプ、１２．１２Ａ・
・・気流の壁、１４Ａ、１４Ｂ・・・窒素ガスの流れ、
１４Ｃ・・・高圧ガスの流れ、１５・・・間隙、１６・
・・治具、３０・・・反応管、３１・・・アウターキャ
ップ、３２・・・インナーキャップ、３４・・・半導体
基板、３５．３５Ａ・・・炉体、３６．３６Ａ・・・反
応管、３７．３７Ａ・・・治具。

Claims

【特許請求の範囲】

反応管と、前記反応管の周囲を囲んで設けられかつ反応
管と共に反応管の開放端の周囲に開口部を形成する外部
管と、前記反応管と外部管との間隙部の気体を吸引し前
記開口部上に気流の壁を形成する真空ポンプとを含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造装置。