JPH0640545B2 - ウエハの熱処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、ウエハ表面に酸化膜等を形成するウエハの熱
処理方法に関する。

（従来の技術） 半導体装置を構成するウエハ等の表面に酸化膜等を形成
するウエハの熱処理方法は、従来例えば第４図に示すよ
うな方法によって行われている。

すなわち、同図において符号１は一端に１または複数の
ガス導入口２、他端に開口３を備え、チューブ状に形成
された熱処理炉を示しており、複数のウエハ４は、１ま
たは複数のガス導入口５を備えた搬送用チューブ６内に
配置された保持台（シェルボート）７上に載置される。

そして、例えばウエハ４に酸化膜を形成する場合は、ま
ず、ガス導入口２およびガス導入口５から窒素ガス等の
不活性ガスを導入し、熱処理炉１内および搬送用チュー
ブ６内を不活性ガス雰囲気とする（ａ）。

この後、搬送用チューブ６と共にウエハ４を開口３から
熱処理炉１内へ挿入し、ガス導入口２およびガス導入口
５から酸素ガスを導入して、熱処理炉１内および搬送用
チューブ６内の窒素ガス等の不純物を取り除く（ｂ）。

次に酸素ガスと水素ガスまたは酸素ガスをガス導入口２
から導入し、熱処理炉１および搬送用チューブ６内を酸
素ガスを含む混合ガスまたは酸素ガス雰囲気とし、所望
の膜厚により予め定められた時間熱処理を行い酸化膜を
形成する。この時、ガス導入口５からのガスは遮断する
（ｃ）。

この後、ガス導入口２およびガス導入口５から窒素ガス
等の不活性ガスを導入し、熱処理炉１内および搬送用チ
ューブ６内を不活性ガス雰囲気とする（ｄ）。

しかる後、搬送用チューブ６およびウエハ４を熱処理炉
１内から取り出す（ｅ）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記説明の従来のウエハの熱処理方法で
は、多数のウエハを同時に処理するため、ウエハとウエ
ハとは、その間隔を例えば3/16インチ程度に近接して配
置されており、この間に熱処理炉内へ導入する際に搬送
用チューブ内に充填された窒素ガス等の不活性ガスが残
る場合がある。このため、ウエハ周囲が酸素ガスまたは
酸素ガスを含む混合ガス雰囲気とならず、例えば酸化膜
が均一に形成されない等、均一な熱処理を行うことがで
きないという問題があった。また、このような問題を避
けるためには、酸素ガスを導入して不純物を取り除く工
程を長時間行う必要が生じ、生産性が悪化するという問
題があった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、均一な熱処理を行うことができ、かつ生産性の向上
を図ることのできるウエハの熱処理方法を提供しようと
するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明方法は、ウエハを搬送用チューブ内に収
容し、この搬送用チューブを熱処理炉内へ挿入して、酸
素ガスまたは酸素ガスを含む混合ガス雰囲気内で前記ウ
エハの熱処理を行うウエハの熱処理方法において、前記
ウエハを収容した前記搬送用チューブ内へ少なくとも酸
素ガスを含むガスの流入状態でウエハを前記熱処理炉内
へ挿入する。

（作用） 本発明のウエハの熱処理方法によれば、搬送用チューブ
と共にウエハが熱処理炉内へ挿入されて熱処理が開始さ
れる時点においては、すでに搬送用チューブ内および熱
処理炉内は酸素ガス雰囲気とされており、酸素ガスによ
る不純物除去工程を必要とせず、これらのウエハ間に窒
素ガス等の不活性ガスが残ることもないので、効率的
に、均一な熱処理を行うことができる。

（実施例） 以下本発明方法の詳細を図面を用いて一実施例について
説明する。

第１図は本発明の一実施例方法の工程を示すもので、図
において符号１は、一端に１または複数のガス導入口
２、他端に開口３を備え、チューブ状に形成された熱処
理炉を示しており、複数のウエハ４は、１または複数の
ガス導入口５を備えた搬送用チューブ６内に配置され石
英などの耐熱性、クリーン度の高い材質で形成された保
持台７上に載置される。

そして、例えばウエハ４に酸化膜を形成する場合は、ま
ずガス導入口２から酸素ガスを導入し、熱処理炉１内を
酸素ガス雰囲気とする。さらに、ガス導入口５から酸素
ガスを含むガス例えば酸素ガスを導入して、搬送用チュ
ーブ６内を酸素ガス雰囲気とする（イ）。なお、この時
酸素ガスに窒素（Ｎ_２）ガスを混合してもよい。

この後、搬送用チューブ６と共にウエハ４を開口３から
熱処理炉１内へ挿入し、酸素ガスと水素ガスまたは酸素
ガスをガス導入口２から導入し、熱処理炉１および搬送
用チューブ６内を酸素ガスを含む混合ガスまたは酸素ガ
ス雰囲気とし、所望の膜厚により予め定められた時間熱
処理を行い、酸化膜を形成する。この時ガス導入口５か
らのガスは遮断する。なお、酸素ガス雰囲気下では、常
温においてもウエハ上に酸化膜が形成されるので、所望
の膜厚の酸化膜を形成するためには、ウエハの熱処理炉
１内の滞在時間すなわち熱処理時間は、従来の方法に比
べて短くする必要がある（ロ）。

次に、ガス導入口２およびガス導入口５から窒素ガス等
の不活性ガスを導入し、熱処理炉内および搬送用チュー
ブ６内を不活性ガス雰囲気とする（ハ）。

しかる後に、搬送用チューブ６およびウエハ４を熱処理
炉１内から取り出す（ニ）。

上記説明のこの実施例の方法では、ガス導入口２および
ガス導入口５から酸素ガスを導入し、熱処理炉１内およ
び搬送用チューブ６内を酸素ガス雰囲気とし、この後搬
送用チューブ６と共にウエハ４を熱処理炉１内へ挿入す
るので、熱処理が開始される時点においては、すでに搬
送用チューブ６内および熱処理炉１内は酸素ガス雰囲気
とされており、酸素ガスによる不純物除去工程を必要と
せず、生産性の向上を計ることができる。また、ウエハ
間に窒素ガス等の不活性ガスが残ることがないので、均
一な熱処理を行うこともできる。

また、この実施例方法では、熱処理が収量しウエハ４お
よび搬送用チューブ６を熱処理炉１から取り出す際に、
搬送用チューブ６内および熱処理炉１内を窒素ガス等の
不活性ガス雰囲気としたが、例えば酸素ガス雰囲気下で
熱処理を行う場合等は、搬送用チューブ６内および熱処
理炉１内を酸素ガス雰囲気のまま、ウエハ４および搬送
用チューブ６を取り出しても良い。この場合、所望の膜
厚の酸化膜を形成するためには、ウエハ４および搬送用
チューブ６の熱処理炉１内での熱処理時間を、この実施
例方法より更に短くする必要がある。また、不活性ガス
はアルゴンガス等を用いても良く、酸素ガスは、Ｏ_２ガ
ス、Ｏ_３ガスまたはこれらの混合ガス等を用いることも
できる。

なお、これらの実施例方法に用いる装置では、例えば第
２図に示すように、搬送用チューブ６の端部にガス排出
配管８が設けられており、搬送用チューブ６内へ導入さ
れたガスおよび搬送用チューブ６とチューブ状に形成さ
れた熱処理炉１との間に導入されたガス等は、図示矢印
のように流れ、排出配管８から排出される。

また、これらの実施例方法では、搬送用チューブ６を水
平方向から熱処理炉１内へ挿入する横型の熱処理炉につ
いて説明したが、本発明方法は、かかる実施例に限定さ
れるのもではなく、例えば第３図に示すように、複数の
ウエハ４ａを３本以上の複数の柱状体間に挟み保持する
保持台７ａを内部に配置された搬送用チューブ６ａを下
方からチューブ状に形成された熱処理炉１ａ内へ挿入す
る縦型の熱処理炉においても、前述の実施例と同様にし
て実施することができ、同様な効果を得ることができ
る。

［発明の効果］ 上述のように本発明のウエハの熱処理方法では、ウエハ
間に窒素ガス等の不活性ガスが残ったまま熱処理が行わ
れることがなく、均一な熱処理を行うことができ、酸素
ガスによる不純物除去工程を必要とせず、生産性の向上
も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例方法の工程を示す説明
図、第２図は第１図に示す装置の要部を示す縦断面図、
第３図は縦型の熱処理炉を示す説明図、第４図は従来方
法の工程を示す説明図である。 １……熱処理炉、４……ウエハ、６……搬送用チュー
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハを搬送用チューブ内に収容し、この
   搬送用チューブを熱処理炉内へ挿入して、酸素ガスまた
   は酸素ガスを含む混合ガス雰囲気内で前記ウエハの熱処
   理を行うウエハの熱処理方法において、前記ウエハを収
   容した前記搬送用チューブ内へ少なくとも酸素ガスを含
   むガスの流入状態でウエハを前記熱処理炉内へ挿入する
   ことを特徴とするウエハの熱処理方法。