KR100475999B1 - 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법 - Google Patents

기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법 Download PDF

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KR100475999B1 KR10-2002-0040456A KR20020040456A KR100475999B1 KR 100475999 B1 KR100475999 B1 KR 100475999B1 KR 20020040456 A KR20020040456 A KR 20020040456A KR 100475999 B1 KR100475999 B1 KR 100475999B1
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소니 가부시키가이샤
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 원료의 증기를 확실히 기판에 공급하기 위한 것으로, 외측관(21)의 외측에 기판 가열용 주히터(22)를 설치하고, 외측관(21)의 내측에는 내측관(23)을 설치하며, 내측관(23)내에 상하 이동 가능한 캡(24)을 삽입하고, 캡(24)에 보트(25)를 장착하며, 캡(24)에 원료 승화부(46) 및 단열부(36)을 장착하고, 캡(24)에 히터부(45)를 착탈 가능하게 장착하며, 히터부(45)의 승화용 히터 (26)을 반응 실내에 위치시키고, 승화용 히터 (26) 상부에 원료 승화부 (46)의 원료 장착판 (34)을 설치하며, 원료 장착판 (34)의 외주부에 복수개의 주재(35)를 설치하고, 주재(35)는 단열부(36)를 지지하며, 단열부(36)을 원료 승화부 (46)와 기판 처리영역과의 사이에 위치시키고, 단열부(36)에 석영솜을 채운다.

Description

기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 기판등의 기판에 산화 안티몬(Sb2O3) 등의 원료를 승화시켜 공급하는 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법에 관한 것이다.
도 7은 종래의 기판 처리장치를 도시한 개략 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 외측관(1)의 외측에 히터(2)가 설치되고, 외측관(1)의 내측에 내측관(3)이 설치되며, 내측관(3)내에는 상하 이동이 가능한 캡(4)이 삽입되고, 캡(4)에 보트(5)가 장착되며, 보트(5)에는 복수개의 반도체 기판(미도시)이 보관 및 유지되어 있다. 또한, 외측관(1)과 내측관(3)의 외부 즉, 노의 외부에 원료 승화장치(6)가 설치되어, 원료 승화장치(6)에 원료 도입관(7)의 일단이 접속되며, 원료 도입관(7)의 타단은 내측관(3)의 상부에 위치하여 있고, 원료 도입관(7)은 내측관(3)의 내부와 연결되어 있다. 또, 내측관(3)의 하부에 배기관(8)이 설치되어 있다.
상기 기판 처리장치에 있어서, 보트(5)에 보관 유지된 반도체 기판을 히터(2)로 가열함과 동시에, 원료 승화장치(6)에 산화 안티몬 분말을 투입하여 가열하면, 산화 안티몬이 승화되어, 산화 안티몬의 증기가 원료 도입관(7)을 통하여 반도체 기판의 표면에 공급되어 반도체 기판에 산화 안티몬이 확산된다. 그리고, 배기는 캡(4)에서 냉각되어 배기관(8)으로 배기된다.
도 8은 특허공개공보평6-28248호에 개시된 또다른 종래의 기판 처리장치를 나타내는 개략 단면도이고, 도 9는 도 8의 A-A단면도의 확대도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 주로심관(11)에 부로심관(12)이 접속되고, 주로심관(11)의 외부에는 주로심관용 히터(13)가 설치되며, 부로심관(12)의 외부에는 부로심관용 히터(14)가 설치되고, 부로심관(12)과 부로심관용 히터(14) 사이에 균열용 튜브(15)가 설치되며, 주로심관(11)내에 반도체 기판(16)이 장착되고, 부로심관(12)내에는 불순물 보트(17)가 설치되어 있다.
상기 기판 처리장치에 있어서, 주로심관용 히터(13)로 반도체 기판(16)을 가열함과 동시에, 불순물 보트(17) 위에 산화 안티몬 분말을 적재하여 부로심관용 히터(14)에 의해 산화 안티몬 분말을 가열하면, 산화 안티몬이 승화되어 산화 안티몬의 증기가 반도체 기판(16)의 표면에 공급되어 반도체 기판(16)에 산화 안티몬이 확산된다.
그러나, 도 7에 도시된 기판 처리장치에 있어서, 원료 도입관(7)과 원료 승화장치(6)와의 접속 부분에는 기밀성을 유지하기 위해서 O링등의 실 부재를 개입시켜 접속하고 있지만, O링의 내열성 문제로(통상, 약 100~300℃) 인해 O링 주변을 냉각하고 있기 때문에, 후속부 부근에서는 원료의 승화 온도를 하향하게 된다. 따라서, 이러한 접속 부분의 낮은 온도 때문에, 산화 안티몬이 이러한 부분에서 재고체화되어, 반응 생성물로서 부착되기 때문에, 산화 안티몬의 증기를 반도체 기판의 표면에 공급하지 못하게 된다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시된 기판 처리장치에 있어서, 원료인 산화 안티몬은 부로심관(12)의 외부에 배치된 부로심관용 히터(14)에 의해 가열되어 승화되지만, 상기 히터(14)가 노의 외부에 배치되어 있기 때문에, 원료와 그 히터(14)가 분리되어 설치되는 경우 및, 원료와 히터(14)와의 사이에 부로심관(12)이나 균열용 튜브(15)등의 복수개의 개재물 있는 경우에는, 승화의 제어성이 나빠질 우려가 있다.
또한, 도 8 및 9의 종래예에서는 로심관을 횡방향에 배치한, 소위, 횡형장치라고하는 장치 형태이므로, 로내의 온도가 영향을 주지 않도록 주로심관(11)과 부로심관(12)을 분리하여도(즉, 로심관이 길어도) 장치가 설치되는 클린 룸의 평면 면적을 충분히 고려할 수 있을 뿐 아니라, 도 7의 종래예의 형태에서 O링을 사용하는 접속부를 설치하지 않아도 기판이 장착되는 주로심관(11)과 원료 승화 공간을 연결할 수가 있다. 그렇지만, 현재 반도체 장치의 제조 라인에서 주류를 이루고 있는 도 7에 도시된 종형장치(즉 반응관을 수직 방향으로 배치)의 경우에는, 장치가 설치되는 클린 룸의 높이에 대한 제한 문제로 인해, 도 7에 도시된 바와 같이 로심관의 길이를 단순하게 수직 방향으로 길게 할 수는 없다.
본 발명은 전술된 과제를 해결하기 위한 것으로, 원료의 증기를 확실히 기판에 공급할 수 있는 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에 따라, 기판 가열용 주히터를 구비하고 그 주히터에 의해 반응 실내의 기판을 가열처리하는 기판 처리장치에 있어서, 상기 반응 실내에는 승화용 히터 및 원료가 적재되는 원료 승화부와 단열부를 포함하고, 상기 승화용 히터는 상기 원료 승화부의 근방에 설치되며, 상기 단열부는 상기 원료승화부와 기판처리 영역과의 사이에 설치하고, 상기 승화용 히터에 의해 상기 원료를 가열하여 승화시킨다.
삭제
이 경우, 상기 승화용 히터의 가열 온도를 원료의 승화 온도 이상의 온도로 해도 좋다.
이 경우, 상기 주히터의 온도가 상기 기판을 처리할 때의 온도에 도달한 후, 상기 승화용 히터의 온도가 상기 원료를 승화시킬 때의 온도에 도달하도록, 상기 주히터와 승화용 히터를 제어해도 좋다.
이 경우, 상기 원료가 승화하는 온도에 도달한 시점에, 상기 기판의 온도가 처리 온도에 이르도록, 상기 주히터와 승화용 히터를 제어해도 좋다.
이 경우, 상기 승화용 히터는 베이스판과 히터 엘리먼트를 포함하며, 상기 베이스판의 표면에는 금속 오염 방지용 서셉터를 장착해도 좋다.
또한, 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서, 반응 실내의 기판을 주히터로 가열하는 공정과, 상기 반응 실내에 캐리어 가스를 도입하는 공정과, 상기 반응 실내에 설치된 승화용 히터에 의해 상기 반응 실내에 적재된 원료를 승화하는 공정과, 상기 승화된 원료를 원료 승화 영역과 기판처리영역과의 사이에 설치된 단열부를 건너 상기 기판처리영역에 공급하고 상기 기판에 확산하는 공정을 실시한다.
이 경우, 상기 승화된 원료는 원료 승화영역과 기판 처리영역과의 사이에 설치된 단열부를 거쳐서, 상기 기판 처리영역으로 공급되는 공정을 더 포함해도 좋다.
이 경우, 상기 승화 공정은 상기 승화용 히터의 가열 온도를 상기 원료의 승화 온도 이상의 온도로 해도 좋다.
이 경우, 상기 승화 공정은 상기 주히터의 온도가 상기 기판을 처리할 때의 온도에 도달한 후, 상기 승화용 히터의 온도를 상기 원료를 승화시킬 때의 온도에 도달되도록 해도 좋다.
이 경우, 상기 승화 공정에 의해 상기 원료가 승화하는 온도에 이른 시점에서, 상기 기판의 온도가 처리 온도에 이르게 해도 좋다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리장치를 도시한 개략 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, SiC로 이루어진 외측관(균열관)(21)의 외측에 기판 가열용 주히터(22)가 설치되고, 외측관(21)의 내측에는 석영으로 이루어진 통 모양의 내측관(반응관)(23)이 설치되며, 내측관(23)내에는 상하 이동 가능한 석영으로 이루어진 캡(24)이 삽입되어 있고, 캡(24)에는 보트(25)가 장착되며, 보트(25)에는 복수개의 반도체 기판(미도시)이 보관 및 유지되어 있다. 또, 캡(24)에는 원료 승화부(46) 및 단열부(36)가 설치되어 있으며, 캡(24)에 히터부(45)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 히터부(45)의 세라믹 파이버로 이루어진 베이스판(27)에는 히터 엘리먼트(28)가 설치되며 베이스판(27)과 히터 엘리먼트(28)로 구성된 승화용 히터(26)는 내측관(23)의 내측, 즉 반응 실내에 위치되어 있다. 또, 베이스판(27)의 표면에는 SiC로 이루어진 서셉터(29)가 설치되고, 히터 엘리먼트(28)와 접속된 히터 단자(30)는 절연체(32)를 개입시킨 히터부(45)의 접속 플랜지(31)에 의해 지지를 받는다. 또, 승화용 히터(26)의 가열 온도를 측정하기 위해 열전대(33)가 설치되며 열전대(33)는 접속 플랜지(31)에 의해 지지를 받는다. 또, 승화용 히터(26)의 상부에는 원료 승화부(46)의 원료 장착판(석영)(34)이 설치되고, 원료 장착판(34)의 외주부에 복수개의 주재(柱材)(35)(석영)가 설치되며, 원료 장착판(34)의 상부 공간(즉, 원료 승화 공간)은 기판 처리영역, 즉 내측관(23)내의 반도체 기판이 존재하는 영역과 연결되어 있다. 따라서, 원료의 승화용 히터(26)가 원료와 동일 공간(즉 반응 실내)에서 동시에 근방에 위치하기 때문에, 원료 승화에 있어서의 제어성에 대한 향상을 꾀할 수 있다. 또, 단열부(36)는 주재(35)에 의해 지지되고, 원료 승화부(46)와 기판 처리영역과의 사이에 위치하고 있으며, 석영으로 이루어진 상자 모양의 부재에 석영솜(quartz wool)을 채운다. 여기서, 내측관(23)내에는 기판 처리영역과 원료 승화부(46)가 위치하고 있지만, 기판 처리영역과 원료 승화부(46) 사이에 단열부(36)을 끼워 넣었기 때문에, 기판 처리영역의 온도에 대한 영향을 방지하기 위해 기판 처리영역과 원료 승화부(46)와의 간격을 충분히 두지 않아도, 원료 승화부(46)에 대한 열영향을 방지할 수가 있다. 따라서, 반응관의 길이를 극단적으로 길게 하지 않아도(다시말하면, 기판 처리영역과 원료 승화부(46)을 접근시킴), 원료의 승화 제어에 영향이 없고, 장치의 높이가 증가하는 것을 억제한 컴팩트한 장치가 실현될 수 있다. 또, 내측관(23)의 하부에 가스 도입관(37)이 접속되고, 내측관(23)의 외측관 장착부 (38)에 배기 슬릿 (39)이 설치되며, 내측관(23)의 외부에는 외측관 장착부 (38)의 하부에 배기 링 (40)이 설치되고, 내측관(23)의 내부와 배기 링 (40)은 배기 슬릿 (39)을 통해 연결되며, 배기 링 (40)에는 배기관(41)이 접속되어 있다. 또, 외측관 장착부 (38)의 표면에는 고리 모양의 도랑(42)이 있고, 도랑(42)의 저부에는 개구부인 질소(N2) 가스 도입관 (43)이 설치되며, 내측관(23)과 캡(24) 사이에 O링(44)이 설치되어 있다. 전술된 바와 같이, 외측관(21)은 균열관으로서의 기능을 갖기 때문에 SiC로 이루어지지만, SiC는 온도차가 있으면 파손되기 쉽고, 또한, 가공도 어렵기 때문에, 외측관(21)은 주히터(22)로 둘러싸진 영역(균열된 공간) 내에 배치되어 있다. 또한, 배열부를 구성하는 배기 링 (40)등에 대해서는, SiC보다 가공이 용이한 석영으로 이루어진 내측관(23)에 설치되어 있다.
또한, 원료를 기판과 동일 공간에 있는 내측관(23)의 하부에 적재하기 때문에, 승화된 원료 가스는 내측관(23)의 하부에서 위쪽으로 향하여 흐리지 않으면 안되지만, 내측관 및 외측관의 상기 구성된 바는, 가스의 흐름에 있어 파손등의 문제 없이 실현시킬 수 있다.
또, 도 1 내지 도 5에 도시된 기판 처리장치의 동작, 즉 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조방법에 대해서 설명한다. 우선, 원료인 산화 안티몬 분말 (47)을 원료 장착판 (34) 위에 적재한 상태에서, 보트(25)가 설치된 캡(24)을 내측관(23)내에 삽입한다. 그리고나서, 보트(25)에 보관 유지된 반도체 기판을 주히터(22)로 소정 온도로 가열함과 동시에 가스 도입관 (37)으로부터 캐리어 가스를 공급하고, 또한 이와 동시에, 승화용 히터 (26)에 의해 산화 안티몬 분말 (47)을 가열한다. 그러면, 산화 안티몬이 승화하여, 산화 안티몬의 증기가 반도체 기판의 표면에 공급되어 반도체 기판의 표면에 산화 안티몬이 확산된다. 이 경우, 가스 도입관 (37)으로부터 도입된 가스는 내측관(23)에서 상승하고, 내측관(23)의 상단에서 180° 반환되어 내측관(23)과 외측관(21) 사이로 흘러 배기 슬릿 (39) 및 배기 링 (40)을 끼워 넣은 배기관(41)으로 배기된다. 또, 질소 가스 도입관 (43)을 끼워 넣어 도랑(42)에 질소 가스를 공급하면, 외측관(21)과 내측관(23) 사이로부터 배기가스가 새는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 반도체 기판의 표면에 산화 안티몬을 확산할 때의 히터의 가열 온도의 변화를 나타낸 그래프로서, (a)는 주히터(22)의 가열 온도의 변화를 나타내며, (b)는 승화용 히터 (26)의 가열 온도의 변화를 나타낸다. 상기 그래프로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 주히터(22)와 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 각각 900℃, 455℃로 한 상태에서, 주히터(22)와 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 동시에 상승시켜, 주히터(22)의 가열 온도를 1200℃로 하고, 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 775℃로 한다. 또한, 승화용 히터 (26)의 가열 온도가 산화 안티몬의 승화 온도인 656℃에 이른 시점에서는, 주히터(22)의 가열 온도가 1200℃로 될 필요가 있다. 즉, 원료의 승화 온도 656℃에 이른 시점에서는, 반도체 기판의 온도가 확산 온도(처리 온도)에 이르면, 막질(膜質)의 양호한 처리가 가능해진다. 한편, 원료의 승화가 시작되었음에도 불구하고, 반도체 기판이 확산 온도에 이르지 않으면 양호한 확산 처리를 실시할 수 없다. 그리고, 주히터(22)의 가열 온도를 45분간 1200℃로 유지하고, 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 25분간 775℃로 유지한 후, 주히터(22)와 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 동시에 하강시켜, 주히터(22)의 가열 온도를 900℃로 되돌리고, 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 455℃로 되돌린다. 이 경우, 주히터(22)의 가열 온도가 1200℃에 보관 유지되어 있을 때는, 가스 도입관 (37)으로부터 캐리어 가스로서 유량이 2 l/min의 아르곤(Ar) 가스를 공급하며, 그 이외에 가스 도입관 (37)으로부터 유량이 10 l/min의 질소 가스를 공급하기도 한다.
이러한 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 승화하여 증기가 된 산화 안티몬은 내측관(23)내를 이동하여 반도체 기판의 표면에 이르기 때문에, 산화 안티몬의 증기가 냉각되지 않고, 산화 안티몬이 내측관(23)의 내면등에 반응 생성물로 부착되지 않으며, 산화 안티몬의 증기를 반도체 기판의 표면에 확실히 공급할 수가 있다. 또, 승화용 히터 (26)가 반응 실내의 원료에 근접한 상태로 설치되기 때문에, 원료 승화부 (46)의 온도 제어를 확실히 실시할 수 있다. 더욱이, 원료 승화부 (46)와 기판 처리영역과의 사이에 단열부(36)을 설치하고 있기 때문에, 주히터(22)에 의해 원료 승화부 (46)의 온도가 영향을 받는 것을 방지할 수가 있다. 또, 반도체 기판의 표면에 산화 안티몬을 확산할 때의 승화용 히터 (26)의 가열 온도를 산화 안티몬의 승화 온도 이상의 온도로 제어하고 있기 때문에, 가령, 기판 처리영역에 이르기까지 비교적 저온인 단열부(36)가 존재하고 있어도 산화 안티몬의 증기를 반도체 기판의 표면에 더욱 확실히 공급할 수가 있다. 즉, 승화용 히터 (26)는 650~850℃의 범위에서 제어되며, 승화 온도 656℃보다 높은 온도에서(도 6의 예에서는 775℃) 제어되고 있다. 이는 원료 승화부 (46)에 대한 기판 처리영역의 온도 영향을 억제하기 위해서 단열부(36)를 배치하고 있기 때문에, 단열부(36)를 기점으로하여 원료 승화부 (46)측의 온도가 낮아지고 있어서, 원료가 승화해도 이러한 저온 부분에서 재고체화되어 버릴 우려가 있으므로, 승화용 히터 (26)는 승화 온도에서 높은 온도로 제어하는 것이 바람직하기 때문이다. 또, 베이스판(27)의 표면에는 서셉터(29)가 설치되어 있기 때문에, 히터 엘리먼트 (28)로부터의 금속 오염을 방지할 수가 있다.
또한, 오염 문제가 발생되지 않는 경우에는, 서셉터(29)를 설치하지 않는 것이 바람직하다.
더욱이, 전술한 실시 형태에 있어서, 원료가 산화 안티몬인 경우에 대하여 기술하였지만, 원료가 다른 경우에도 본 발명을 적용할 수가 있다. 또, 전술한 실시 형태에 있어서, 반도체 기판의 표면에 산화 안티몬을 확산할 때의 주히터(22)의 가열 온도를 1200℃로 했지만, 기판에 산화 안티몬의 증기를 공급할 때의 주히터의 가열 온도를 1150℃이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기판 처리장치 및 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 원료의 증기가 냉각되지 않기 때문에, 원료의 증기를 기판의 표면에 확실히 공급할 수가 있다.
또, 원료 승화부와 기판 처리영역과의 사이에서, 반응 실내에 단열부를 설치함으로써 주히터에 의해 원료 승화부의 온도가 영향을 받는 것을 방지할 수가 있다.
또, 승화용 히터의 가열 온도를 원료의 승화 온도 이상의 온도로 했을 때는 원료의 증기를 기판의 표면에 더욱 확실히 공급할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리장치를 도시한 개략 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 단면도이며,
도 3은 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 단면도이고,
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 사시도이며,
도 5는 도 1에 도시된 기판 처리장치의 일부를 나타내는 사시도이고,
도 6은 반도체 기판의 표면에 형성된 막에 산화 안티몬을 확산할 때의 히터의 가열 온도의 변화를 나타내는 그래프이며,
도 7은 종래의 기판 처리장치를 도시한 개략 단면도이고,
도 8은 종래의 또다른 기판 처리장치를 도시한 개략 단면도이며,
도 9는 도 8의 A-A의 확대 단면도이다.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
   21 : 외측관 22 : 주히터
   23 : 내측관 25 : 보트
   26 : 승화용 히터 34 : 원료 장착판
   36 : 단열부 46 : 원료 승화부

Claims (11)

  1. 기판 가열용 주히터를 구비하고 그 주히터에 의해 반응 실내의 기판을 가열처리하는 기판 처리장치에 있어서, 상기 반응 실내에는 승화용 히터 및 원료가 적재되는 원료 승화부와 단열부를 포함하고, 상기 승화용 히터는 상기 원료 승화부의 근방에 설치되며, 상기 단열부는 상기 원료승화부와 기판처리 영역과의 사이에 설치하고, 상기 승화용 히터에 의해 상기 원료를 가열하여 승화시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 승화용 히터의 가열 온도를 상기 원료의 승화 온도 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주히터의 온도가 상기 기판을 처리할 때의 온도에 도달한 다음, 상기 승화용 히터의 온도가 상기 원료를 승화시킬 때의 온도에 도달하도록, 상기 주히터 및 승화용 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 원료가 승화하는 온도에 이른 시점에서, 상기 기판의 온도가 처리 온도에 이르도록, 상기 주히터 및 상기 승화용 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 승화용 히터는 베이스판과 히터 엘리먼트를 포함하며, 상기 베이스판의 표면에 금속 오염 방지용 서셉터를 장착하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서, 반응 실내의 기판을 주히터로 가열하는 공정과, 상기 반응 실내에 캐리어 가스를 도입하는 공정과, 상기 반응 실내에 설치된 승화용 히터에 의해 상기 반응 실내에 적재된 원료를 승화하는 공정과, 상기 승화된 원료를 원료 승화 영역과 기판처리영역과의 사이에 설치된 단열부를 건너 상기 기판처리영역에 공급하고 상기 기판에 확산하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 승화 공정은 상기 승화용 히터의 가열 온도를 상기 원료의 승화 온도 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 승화 공정은 상기 주히터의 온도가 상기 기판을 처리할 때의 온도에 도달한 다음, 상기 승화용 히터의 온도를 상기 원료를 승화시킬 때의 온도에 도달시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 승화 공정에 의해 상기 원료가 승화하는 온도에 도달한 시점에서, 상기 기판의 온도가 처리 온도에 도달하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152920A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体製造工程の管理方法
WO2006016669A1 (en) * 2004-08-13 2006-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
RU2401881C2 (ru) * 2005-03-18 2010-10-20 Улвак, Инк. Способ и устройство нанесения покрытия, постоянный магнит и способ его изготовления
JP5734081B2 (ja) * 2010-10-18 2015-06-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理装置の温度制御方法、及び基板処理装置の加熱方法
JP5492120B2 (ja) * 2011-03-08 2014-05-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 蒸発源および蒸着装置
JP5753450B2 (ja) * 2011-06-30 2015-07-22 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
EP3279364B1 (en) * 2016-08-03 2021-10-06 IHI Hauzer Techno Coating B.V. Apparatus for coating substrates
CN110736345B (zh) * 2018-07-18 2021-01-29 北京北方华创微电子装备有限公司 用于SiC高温氧化工艺的工艺腔室及热处理炉

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4227948A (en) * 1977-12-27 1980-10-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Growth technique for preparing graded gap semiconductors and devices
US4330932A (en) * 1978-07-20 1982-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for preparing isolated junctions in thin-film semiconductors utilizing shadow masked deposition to form graded-side mesas
JPS60173894A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH1131830A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Matsushita Denchi Kogyo Kk 金属酸化膜の製造方法および化合物半導体太陽電池
KR20010040143A (ko) * 1999-10-21 2001-05-15 마찌다 가쯔히꼬 분자빔 소스 및 분자빔 에피택시 장치

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007819A (en) * 1958-07-07 1961-11-07 Motorola Inc Method of treating semiconductor material
US3572672A (en) * 1968-11-22 1971-03-30 Rca Corp Vacuum evaporation apparatus
US3675619A (en) * 1969-02-25 1972-07-11 Monsanto Co Apparatus for production of epitaxial films
US3690290A (en) * 1971-04-29 1972-09-12 Motorola Inc Apparatus for providing epitaxial layers on a substrate
US3858548A (en) * 1972-08-16 1975-01-07 Corning Glass Works Vapor transport film deposition apparatus
US4100879A (en) * 1977-02-08 1978-07-18 Grigory Borisovich Goldin Device for epitaxial growing of semiconductor periodic structures from gas phase
US4154631A (en) * 1977-05-27 1979-05-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Equilibrium growth technique for preparing PbSx Se1-x epilayers
US4226208A (en) * 1977-08-04 1980-10-07 Canon Kabushiki Kaisha Vapor deposition apparatus
US4264803A (en) * 1978-01-10 1981-04-28 Union Carbide Corporation Resistance-heated pyrolytic boron nitride coated graphite boat for metal vaporization
JPS5496360A (en) * 1978-01-17 1979-07-30 Toshiba Corp Impurity diffusing device for semiconductor
JPS59156996A (ja) * 1983-02-23 1984-09-06 Koito Mfg Co Ltd 化合物結晶膜の製造方法とその装置
JPS6020510A (ja) * 1983-07-13 1985-02-01 Matsushita Electronics Corp 不純物拡散方法
JPH0628248B2 (ja) 1984-04-20 1994-04-13 富士通株式会社 二段拡散炉
JPS63131125U (ko) * 1987-02-18 1988-08-26
JPH0210721A (ja) * 1988-06-28 1990-01-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
US5133286A (en) * 1989-04-14 1992-07-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Substrate-heating device and boat structure for a vacuum-depositing apparatus
US5168543A (en) * 1991-04-05 1992-12-01 The Boeing Company Direct contact heater for vacuum evaporation utilizing thermal expansion compensation means
JPH069297A (ja) * 1991-12-09 1994-01-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 成膜装置
US5343022A (en) * 1992-09-29 1994-08-30 Advanced Ceramics Corporation Pyrolytic boron nitride heating unit
JPH06333856A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Nec Corp 薄膜形成装置
US5827371A (en) * 1995-05-03 1998-10-27 Chorus Corporation Unibody crucible and effusion source employing such a crucible
JP2000012218A (ja) * 1998-06-23 2000-01-14 Tdk Corp 有機el素子の製造装置および製造方法
JP2000068055A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Tdk Corp 有機el素子用蒸発源、この有機el素子用蒸発源を用いた有機el素子の製造装置および製造方法
US20020182307A1 (en) * 1999-02-18 2002-12-05 City University Of Hong Kong Organic electroluminescent devices with organic layers deposited at elevated substrate temperatures
US6473564B1 (en) * 2000-01-07 2002-10-29 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Method of manufacturing thin organic film
WO2002061170A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 Pall Corporation Purification systems, methods and devices
US20030026601A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Vapor deposition and in-situ purification of organic molecules

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4227948A (en) * 1977-12-27 1980-10-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Growth technique for preparing graded gap semiconductors and devices
US4330932A (en) * 1978-07-20 1982-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for preparing isolated junctions in thin-film semiconductors utilizing shadow masked deposition to form graded-side mesas
JPS60173894A (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH1131830A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Matsushita Denchi Kogyo Kk 金属酸化膜の製造方法および化合物半導体太陽電池
KR20010040143A (ko) * 1999-10-21 2001-05-15 마찌다 가쯔히꼬 분자빔 소스 및 분자빔 에피택시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1175471C (zh) 2004-11-10
JP2003031515A (ja) 2003-01-31
TW583725B (en) 2004-04-11
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