JPH0376021B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0376021B2 JPH0376021B2 JP57134159A JP13415982A JPH0376021B2 JP H0376021 B2 JPH0376021 B2 JP H0376021B2 JP 57134159 A JP57134159 A JP 57134159A JP 13415982 A JP13415982 A JP 13415982A JP H0376021 B2 JPH0376021 B2 JP H0376021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- semiconductor substrate
- treatment chamber
- semiconductor
- metal heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
- H10P95/40—Treatments of semiconductor bodies to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
- H10P95/402—Treatments of semiconductor bodies to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体熱処理装置に関し、半導体基板の大口径
化およびウエハープロセスの自動化に適切に対処
することを目的とし、 金属製熱処理室にゲートバルブを介して排気系
を有するロードロツク室を複数個具備せしめ、一
方の該ロードロツク室を通じて前記金属製熱処理
室へ半導体基板を送入し、他方のロードロツク室
へ前記金属製熱処理室から送出すると共に、前記
金属製熱処理室の内部を10-2Torr以下の圧力に
保持し、該金属製熱処理室内において前記半導体
基板をマイクロ波透過窓を透過させたマイクロ波
によつて照射して熱処理するように構成する。
化およびウエハープロセスの自動化に適切に対処
することを目的とし、 金属製熱処理室にゲートバルブを介して排気系
を有するロードロツク室を複数個具備せしめ、一
方の該ロードロツク室を通じて前記金属製熱処理
室へ半導体基板を送入し、他方のロードロツク室
へ前記金属製熱処理室から送出すると共に、前記
金属製熱処理室の内部を10-2Torr以下の圧力に
保持し、該金属製熱処理室内において前記半導体
基板をマイクロ波透過窓を透過させたマイクロ波
によつて照射して熱処理するように構成する。
本発明は、半導体装置のウエハープロセスにお
いて、繰り返えし行われる半導体基板（ウエハ
ー）の加熱により用いられる半導体熱処理装置に
関する。
いて、繰り返えし行われる半導体基板（ウエハ
ー）の加熱により用いられる半導体熱処理装置に
関する。
半導体装置は半導体基板（例えばシリコンウエ
ハー）の面上に多数の素子を形成する、いわゆる
ウエハープロセス（ウエハー処理工程）を経て作
成されているが、このウエハープロセスでは加熱
処理が繰り返し行われており、加熱処理は非常に
大切な処理である。即ち、シリコンウエハーの面
上に酸化シリコン（SiO2）膜を生成する酸化処
理、不純物イオンを注入した後の活性化処理、あ
るいは、不純物拡散処理などは約1000℃の高温に
半導体基板を加熱し、また、表面に導電膜や絶縁
膜を形成する薄膜形成技術では半導体基板面を約
数百℃に加熱する必要があり、更に、パターニン
グ工程のレジスト膜塗布にも100〜200℃に半導体
基板を加熱してベーキングを行つている。
ハー）の面上に多数の素子を形成する、いわゆる
ウエハープロセス（ウエハー処理工程）を経て作
成されているが、このウエハープロセスでは加熱
処理が繰り返し行われており、加熱処理は非常に
大切な処理である。即ち、シリコンウエハーの面
上に酸化シリコン（SiO2）膜を生成する酸化処
理、不純物イオンを注入した後の活性化処理、あ
るいは、不純物拡散処理などは約1000℃の高温に
半導体基板を加熱し、また、表面に導電膜や絶縁
膜を形成する薄膜形成技術では半導体基板面を約
数百℃に加熱する必要があり、更に、パターニン
グ工程のレジスト膜塗布にも100〜200℃に半導体
基板を加熱してベーキングを行つている。
従来、通常、これらの加熱には電気抵抗に電力
を加えて発熱させる抵抗加熱方法が採られてお
り、稀に低温度加熱の際に赤外ランプが用いられ
ているのみで、半導体基板はくりかえし電気炉中
あるいはヒーター上に載置されて加熱され、これ
らは殆んどバツチ式処理である。
を加えて発熱させる抵抗加熱方法が採られてお
り、稀に低温度加熱の際に赤外ランプが用いられ
ているのみで、半導体基板はくりかえし電気炉中
あるいはヒーター上に載置されて加熱され、これ
らは殆んどバツチ式処理である。
しかしながら、半導体の発展に伴う量産化のた
め、半導体基板も直径５インチと大口径化され、
それに伴つて製造装置も大型化されており、その
ような大口径ウエハーを処理する自動処理装置は
駆動系を含めて益々大きくなつて生産コストが高
くなるばかりでなく、その自動化大型化にも充分
対処できない条件となりつつある。
め、半導体基板も直径５インチと大口径化され、
それに伴つて製造装置も大型化されており、その
ような大口径ウエハーを処理する自動処理装置は
駆動系を含めて益々大きくなつて生産コストが高
くなるばかりでなく、その自動化大型化にも充分
対処できない条件となりつつある。
従つて、比較的に小型の製造装置によつて大口
径ウエハーを処理できる製造工程が要望されてお
り、それは枚葉式の自動化処理工程と考えられて
いる。そのため、加熱処理も枚葉式の自動化処理
方式が望まれている。
径ウエハーを処理できる製造工程が要望されてお
り、それは枚葉式の自動化処理工程と考えられて
いる。そのため、加熱処理も枚葉式の自動化処理
方式が望まれている。
本発明はそのような半導体基板の大口径化およ
びウエハープロセスの枚葉式の自動化に適切に対
処することのできる半導体熱処理装置を安定する
ものである。
びウエハープロセスの枚葉式の自動化に適切に対
処することのできる半導体熱処理装置を安定する
ものである。
その課題は、金属製熱処理室にゲートバルブを
介して排気系を有するロードロツク室を複数個具
備せしめ、一方の該ロードロツク室を通じて前記
金属製熱処理室へ半導体基板を送入し、他方の該
ロードロツク室へ前記金属製熱処理字から半導体
基板を送出すると共に、前記金属製熱処理室の内
部を10-2Torr以下の圧力に保持し、該金属製熱
処理室内において前記半導体基板をマイクロ波透
過窓を透過させたマイクロ波によつて照射して熱
処理するように構成した半導体熱処理装置によつ
て解決される。
介して排気系を有するロードロツク室を複数個具
備せしめ、一方の該ロードロツク室を通じて前記
金属製熱処理室へ半導体基板を送入し、他方の該
ロードロツク室へ前記金属製熱処理字から半導体
基板を送出すると共に、前記金属製熱処理室の内
部を10-2Torr以下の圧力に保持し、該金属製熱
処理室内において前記半導体基板をマイクロ波透
過窓を透過させたマイクロ波によつて照射して熱
処理するように構成した半導体熱処理装置によつ
て解決される。
即ち、本発明はマイクロ波加熱を利用して１枚
ずつの半導体基板自体を加熱し、熱処理室の側部
にロードロツク室を設けて、自動的に送入・送出
させて熱処理するもので、このような熱処理装置
は自動化処理工程へ適用が容易で、且つ、その熱
処理の効率化が図れるものである。
ずつの半導体基板自体を加熱し、熱処理室の側部
にロードロツク室を設けて、自動的に送入・送出
させて熱処理するもので、このような熱処理装置
は自動化処理工程へ適用が容易で、且つ、その熱
処理の効率化が図れるものである。
以下、実施例によつて本発明を詳細に説明す
る。第１図は本発明に係る半導体熱処理装置の要
部断面図を示しており、本例はウエハーに不純物
イオンを注入した後、その不純物イオンを活性化
する自動処理装置の例である。熱処理室１の両側
にロードロツク室２に収容されて排気系Ｖ２によ
つて真空排気され、既に排気系Ｖ１によつて真空
排気された熱処理室１との境界ゲートバルブＧ２
を開いて、処理室１に１枚の半導体基板４を移送
ベルト５によつて送り込む。移送ベルト５は金属
製が望ましいが、また、金属製のエヤベヤリング
を用いてもよく、更に、他の移送方法も考えられ
ている。次いで、ゲートバルブＧ２を閉じた後、
熱処理室１が10-2Torr以下の高真空になると、
透過窓６を通してマイクロ波導波管７よりマイク
ロ波（例えば波長2.45GHz）を印加する。そうす
ると誘電体である半導体基板４はマイクロ波を吸
収して基板自体が加熱され、熱処理（アニール）
される。マイクロ波の透過窓６は石英（主材料
siO2）又はセラミツク（主材料Al2O3）又はパイ
レツクスガラスなどからなり、これはマイクロ波
をほぼ完全に透過させて、熱処理室１にマイクロ
波が導入される。また、熱処理室全体は不銹鋼な
どを用いた金属容器で作成され、導電体は加熱さ
れることがない。今、マイクロ波電力500Wを印
加すると1000℃程度に加熱されるものは約４分
で、第２図にその印加時間と半導体基板の加熱温
度との関係図を示している。
る。第１図は本発明に係る半導体熱処理装置の要
部断面図を示しており、本例はウエハーに不純物
イオンを注入した後、その不純物イオンを活性化
する自動処理装置の例である。熱処理室１の両側
にロードロツク室２に収容されて排気系Ｖ２によ
つて真空排気され、既に排気系Ｖ１によつて真空
排気された熱処理室１との境界ゲートバルブＧ２
を開いて、処理室１に１枚の半導体基板４を移送
ベルト５によつて送り込む。移送ベルト５は金属
製が望ましいが、また、金属製のエヤベヤリング
を用いてもよく、更に、他の移送方法も考えられ
ている。次いで、ゲートバルブＧ２を閉じた後、
熱処理室１が10-2Torr以下の高真空になると、
透過窓６を通してマイクロ波導波管７よりマイク
ロ波（例えば波長2.45GHz）を印加する。そうす
ると誘電体である半導体基板４はマイクロ波を吸
収して基板自体が加熱され、熱処理（アニール）
される。マイクロ波の透過窓６は石英（主材料
siO2）又はセラミツク（主材料Al2O3）又はパイ
レツクスガラスなどからなり、これはマイクロ波
をほぼ完全に透過させて、熱処理室１にマイクロ
波が導入される。また、熱処理室全体は不銹鋼な
どを用いた金属容器で作成され、導電体は加熱さ
れることがない。今、マイクロ波電力500Wを印
加すると1000℃程度に加熱されるものは約４分
で、第２図にその印加時間と半導体基板の加熱温
度との関係図を示している。
このようにして、熱処理室１において所要温度
で所要時間加熱処理して活性化が終わると、ゲー
トバルブＧ３を開いて真空系Ｖ３によつて既に真
空排気されているロードロツク室３に移送ベルト
５によつて移送される。
で所要時間加熱処理して活性化が終わると、ゲー
トバルブＧ３を開いて真空系Ｖ３によつて既に真
空排気されているロードロツク室３に移送ベルト
５によつて移送される。
このように、マイクロ波によつて半導体基板を
加熱すると、昇温又は降温が通常の電気加熱炉を
用いた場合より短時間に行われるために、枚葉式
自動化処理に好適な熱処理装置になる。且つ、こ
のマイクロ波加熱方式は半導体基板のみ加熱され
るから加熱効率が良く、加熱温度の制御も容易で
あり、加熱温度勾配も少なくなつて、更に電気加
熱炉に比較して熱処理装置が簡易化される。ま
た、操作者が熱気にさらされることもない。
加熱すると、昇温又は降温が通常の電気加熱炉を
用いた場合より短時間に行われるために、枚葉式
自動化処理に好適な熱処理装置になる。且つ、こ
のマイクロ波加熱方式は半導体基板のみ加熱され
るから加熱効率が良く、加熱温度の制御も容易で
あり、加熱温度勾配も少なくなつて、更に電気加
熱炉に比較して熱処理装置が簡易化される。ま
た、操作者が熱気にさらされることもない。
この本発明にかかる熱処理装置によれば熱処理
室内を10-2Torr以下の高真空に排気しなければ
ならないが、その理由は10-2Torrより高圧下で
は、マイクロ波が被照射物である半導体基板に吸
収されるだけでなく、金属製処理容器内の残留ガ
スにもマイクロ波が吸収されて、その結果、残留
ガスが電離されてプラズマ化され、このプラズマ
の中の電子が半導体基板の表面に頻繁に衝突し
て、半導体基板に電子損傷を与えることが起こる
からでありまた熱処理室を常圧（大気中）にすれ
ば、加熱体（半導体基板）よりの熱伝導によつて
熱処理室全体が加熱されて熱交換率が低下するか
らで、それらを回避するための圧力条件である。
しかも、真空中の熱処理は表面酸化などの変質を
防ぐことができて、高品質化に極めて好ましい方
法である。
室内を10-2Torr以下の高真空に排気しなければ
ならないが、その理由は10-2Torrより高圧下で
は、マイクロ波が被照射物である半導体基板に吸
収されるだけでなく、金属製処理容器内の残留ガ
スにもマイクロ波が吸収されて、その結果、残留
ガスが電離されてプラズマ化され、このプラズマ
の中の電子が半導体基板の表面に頻繁に衝突し
て、半導体基板に電子損傷を与えることが起こる
からでありまた熱処理室を常圧（大気中）にすれ
ば、加熱体（半導体基板）よりの熱伝導によつて
熱処理室全体が加熱されて熱交換率が低下するか
らで、それらを回避するための圧力条件である。
しかも、真空中の熱処理は表面酸化などの変質を
防ぐことができて、高品質化に極めて好ましい方
法である。
本発明にかかる熱処理装置は上記熱処理例の他
に、化学気相成長（CVD）法などの被膜形成処
理にも適用でき、例えば、減圧CVD法は真空度
10-2Torr程度であるから、本発明を適用して問
題がない。また、表面酸化処理も酸素を流入させ
て真空度にしてSiO2膜を生成させることができ
る。その他の低温加熱処理への利用も容易に考え
られる。
に、化学気相成長（CVD）法などの被膜形成処
理にも適用でき、例えば、減圧CVD法は真空度
10-2Torr程度であるから、本発明を適用して問
題がない。また、表面酸化処理も酸素を流入させ
て真空度にしてSiO2膜を生成させることができ
る。その他の低温加熱処理への利用も容易に考え
られる。
以上の説明から明らかなように、本発明にかか
る熱処理装置は枚葉式の自動化処理に適用できる
効果が大きく、しかも、加熱効率の向上のために
電力節約、装置の簡易化などの長所があり、更
に、半導体装置の品質向上にも寄与するものであ
る。
る熱処理装置は枚葉式の自動化処理に適用できる
効果が大きく、しかも、加熱効率の向上のために
電力節約、装置の簡易化などの長所があり、更
に、半導体装置の品質向上にも寄与するものであ
る。
第１図は本発明にかかる半導体熱処理装置の要
部断面、第２図はマイクロ波印加時間と半導体基
板の加熱温度との関係図である。 図中、１は熱処理室、２，３はロードロツク
室、４は半導体基板、５は移送ベルト、６は透過
窓、７はマイクロ波導波管、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は
排気系、Ｇ２，Ｇ３はゲートバルブを示してい
る。
部断面、第２図はマイクロ波印加時間と半導体基
板の加熱温度との関係図である。 図中、１は熱処理室、２，３はロードロツク
室、４は半導体基板、５は移送ベルト、６は透過
窓、７はマイクロ波導波管、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は
排気系、Ｇ２，Ｇ３はゲートバルブを示してい
る。
Claims (1)
- １ 金属製熱処理室にゲートバルブを介して排気
系を有するロードロツク室を複数個具備せしめ、
一方の該ロードロツク室を通じて前記金属製熱処
理室へ半導体基板を送入し、他方の該ロードロツ
ク質へ前記金属製熱処理から半導体基板を送出す
ると共に、前記金属製熱処理室の内部を
10-2Torr以下の圧力に保持し、該金属製熱処理
室内において前記半導体基板をマイクロ波透過窓
を透過させたマイクロ波によつて照射して熱処理
するように構成したことを特徴とする半導体熱処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134159A JPS5925229A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体基板の加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134159A JPS5925229A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体基板の加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925229A JPS5925229A (ja) | 1984-02-09 |
| JPH0376021B2 true JPH0376021B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=15121836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57134159A Granted JPS5925229A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 半導体基板の加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925229A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127532A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Nec Yamagata Ltd | 半導体ウェーハ熱処理方法 |
| JP2011134836A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Toshiba Corp | 裏面照射型撮像素子の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57178316A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor element and device therefor |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57134159A patent/JPS5925229A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5925229A (ja) | 1984-02-09 |
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