JPH0822961A - 熱処理方法 - Google Patents
熱処理方法Info
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- JPH0822961A JPH0822961A JP6176080A JP17608094A JPH0822961A JP H0822961 A JPH0822961 A JP H0822961A JP 6176080 A JP6176080 A JP 6176080A JP 17608094 A JP17608094 A JP 17608094A JP H0822961 A JPH0822961 A JP H0822961A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反応管内に持ち込まれる水分などの不純物量
を軽減すること。 【構成】 反応管２内にてウエハＷを処理した後、ウエ
ハボート５をアンロードし、反応管２外部の下方位置に
て、ウエハボート５を保温筒３４から載置台７上に移載
する。そしてこの状態で、処理後のウエハＷと未処理の
ウエハＷとの移載作業を行う。このウエハＷの移載作業
を行っている間保温筒を反応管２内へロードし、反応管
２内を被処理温度以上に昇温すると、保温筒３４と大気
との接触時間が短くなるので、保温筒に吸着される水分
などの不純物量が少くなると共に、その不純物は反応管
２内の熱によって保温筒３４から脱離するので、熱処理
時における反応管２内の不純物量が減少する。
を軽減すること。 【構成】 反応管２内にてウエハＷを処理した後、ウエ
ハボート５をアンロードし、反応管２外部の下方位置に
て、ウエハボート５を保温筒３４から載置台７上に移載
する。そしてこの状態で、処理後のウエハＷと未処理の
ウエハＷとの移載作業を行う。このウエハＷの移載作業
を行っている間保温筒を反応管２内へロードし、反応管
２内を被処理温度以上に昇温すると、保温筒３４と大気
との接触時間が短くなるので、保温筒に吸着される水分
などの不純物量が少くなると共に、その不純物は反応管
２内の熱によって保温筒３４から脱離するので、熱処理
時における反応管２内の不純物量が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスで成膜プ
ロセスの一つに減圧ＣＶＤと呼ばれる方法がある。この
方法は減圧状態下で反応管内に処理ガスを導入して化学
的気相反応によりウエハの表面に成膜するものであり、
例えば図５に示す縦型熱処理装置を用いて行なわれる。
ロセスの一つに減圧ＣＶＤと呼ばれる方法がある。この
方法は減圧状態下で反応管内に処理ガスを導入して化学
的気相反応によりウエハの表面に成膜するものであり、
例えば図５に示す縦型熱処理装置を用いて行なわれる。
【０００３】この装置を用いた従来の減圧ＣＶＤプロセ
スについて説明すると、９１は二重管構造の反応管であ
り、この反応管９１の下端には、ガス導入管９３及び排
気管９４を備えたマニホールド９２が配置されている。
また反応管９１の中にはウエハボート９５が配置されて
おり、このウエハボート９５はボートエレベータ９６の
上部には蓋体９７、保温筒９８を介して配設されてい
る。
スについて説明すると、９１は二重管構造の反応管であ
り、この反応管９１の下端には、ガス導入管９３及び排
気管９４を備えたマニホールド９２が配置されている。
また反応管９１の中にはウエハボート９５が配置されて
おり、このウエハボート９５はボートエレベータ９６の
上部には蓋体９７、保温筒９８を介して配設されてい
る。
【０００４】そしてＣＶＤを行うにあたっては、先ずウ
エハボート９５に多数枚のウエハＷを搭載した後ボート
エレベータ９６を上昇させてウエハＷを反応管９１内に
ロードし、反応管９１内をヒータ９９により所定の温度
に加熱すると共に所定の真空度に維持しながら、処理ガ
スを反応管９１内に導入して、処理ガスの気相反応によ
りウエハＷ表面に薄膜を形成する。この後ボートエレベ
ータ９６を下降させてウエハＷを反応管９１からアンロ
ードし、保温筒９８及びウエハボート９５が反応管９１
の下方に搬出された状態で、ウエハＷを所定の温度まで
冷却する。次いで処理後のウエハＷをウエハボート９５
から取出して新に処理するウエハＷをウエハボート９５
に移載した後、ボートエレベータ９６を上昇させてウエ
ハＷを反応管９１内にロードする。
エハボート９５に多数枚のウエハＷを搭載した後ボート
エレベータ９６を上昇させてウエハＷを反応管９１内に
ロードし、反応管９１内をヒータ９９により所定の温度
に加熱すると共に所定の真空度に維持しながら、処理ガ
スを反応管９１内に導入して、処理ガスの気相反応によ
りウエハＷ表面に薄膜を形成する。この後ボートエレベ
ータ９６を下降させてウエハＷを反応管９１からアンロ
ードし、保温筒９８及びウエハボート９５が反応管９１
の下方に搬出された状態で、ウエハＷを所定の温度まで
冷却する。次いで処理後のウエハＷをウエハボート９５
から取出して新に処理するウエハＷをウエハボート９５
に移載した後、ボートエレベータ９６を上昇させてウエ
ハＷを反応管９１内にロードする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでウエハが大気
に触れるとその表面に自然酸化膜が形成されるが、上述
の方法では、ウエハＷを反応管９１内にロードする際に
大気が巻き込まれ、この大気とウエハＷとが高温状態で
接するので自然酸化膜が成長する。またウエハＷを反応
管９１からアンロードした後、再度新たなウエハＷを反
応管９１内にロードするまで、即ち処理後のウエハＷを
冷却してウエハボート９５に移載するまでの間、ウエハ
ボート９５と保温筒９８とは、反応管９１の外部の大気
中に置かれているが、この際ウエハボート９５や保温筒
９８とが大気と接触し、大気中の水分等の不純物を吸着
する。そしてこの水分を吸着した状態で、反応管９１内
へロードされるため、反応管９１内に水分が持ち込ま
れ、ウエハＷの熱処理時に放出されて、これが不純物と
なって自然酸化膜形成の原因となる。
に触れるとその表面に自然酸化膜が形成されるが、上述
の方法では、ウエハＷを反応管９１内にロードする際に
大気が巻き込まれ、この大気とウエハＷとが高温状態で
接するので自然酸化膜が成長する。またウエハＷを反応
管９１からアンロードした後、再度新たなウエハＷを反
応管９１内にロードするまで、即ち処理後のウエハＷを
冷却してウエハボート９５に移載するまでの間、ウエハ
ボート９５と保温筒９８とは、反応管９１の外部の大気
中に置かれているが、この際ウエハボート９５や保温筒
９８とが大気と接触し、大気中の水分等の不純物を吸着
する。そしてこの水分を吸着した状態で、反応管９１内
へロードされるため、反応管９１内に水分が持ち込ま
れ、ウエハＷの熱処理時に放出されて、これが不純物と
なって自然酸化膜形成の原因となる。
【０００６】ここで近年ＤＲＡＭの高集積化が進行して
きており、素子の各層の薄膜化が要求される傾向にある
が、このように薄膜化が進むとわずかな自然酸化膜の存
在でもデバイスの特性に与える影響が大きくなる。従っ
て自然酸化膜の形成を抑えることが非常に重要であり、
例えばウエハボート９５を低温状態で反応管９１内にロ
ードし、自然酸化膜の成長を緩和させるといった方法が
検討されている。本発明者らはさらに自然酸化膜の形成
を抑えることを目的として検討した結果本発明を完成す
るに至ったものであり、その目的は反応管内の不純物量
を軽減させることのできる熱処理方法を提供することに
ある。
きており、素子の各層の薄膜化が要求される傾向にある
が、このように薄膜化が進むとわずかな自然酸化膜の存
在でもデバイスの特性に与える影響が大きくなる。従っ
て自然酸化膜の形成を抑えることが非常に重要であり、
例えばウエハボート９５を低温状態で反応管９１内にロ
ードし、自然酸化膜の成長を緩和させるといった方法が
検討されている。本発明者らはさらに自然酸化膜の形成
を抑えることを目的として検討した結果本発明を完成す
るに至ったものであり、その目的は反応管内の不純物量
を軽減させることのできる熱処理方法を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、反応
管を密閉するための蓋体の上に中間介在部を介して被処
理体保持具を搭載し、この被処理体保持具に多数の被処
理体を保持させて反応管内へ搬入し、被処理体へ熱処理
を施す熱処理方法において、熱処理終了後、前記被処理
体保持具と中間介在部とを反応管から搬出する工程と、
前記被処理体保持具を前記中間介在部から載置部へ移載
し、熱処理後の被処理体を被処理体保持具から取り出し
て新たな被処理体を当該被処理体保持具に移載する工程
と、前記中間介在部の上から被処理体保持具が移載され
た後、前記中間介在部を反応管内へ搬入して加熱する工
程と、前記中間介在部を反応管内から搬出した後、新た
な被処理体が保持された被処理体保持具を中間介在部の
上へ搭載する工程と、新たな被処理体が保持された被処
理体保持具を中間介在部と共に反応管内へ搬入する工程
と、を含むことを特徴とする。
管を密閉するための蓋体の上に中間介在部を介して被処
理体保持具を搭載し、この被処理体保持具に多数の被処
理体を保持させて反応管内へ搬入し、被処理体へ熱処理
を施す熱処理方法において、熱処理終了後、前記被処理
体保持具と中間介在部とを反応管から搬出する工程と、
前記被処理体保持具を前記中間介在部から載置部へ移載
し、熱処理後の被処理体を被処理体保持具から取り出し
て新たな被処理体を当該被処理体保持具に移載する工程
と、前記中間介在部の上から被処理体保持具が移載され
た後、前記中間介在部を反応管内へ搬入して加熱する工
程と、前記中間介在部を反応管内から搬出した後、新た
な被処理体が保持された被処理体保持具を中間介在部の
上へ搭載する工程と、新たな被処理体が保持された被処
理体保持具を中間介在部と共に反応管内へ搬入する工程
と、を含むことを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、中間介在部は、反応管内の熱処理領域を外部か
ら保温するための保温筒であることを特徴とする。
おいて、中間介在部は、反応管内の熱処理領域を外部か
ら保温するための保温筒であることを特徴とする。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
発明において、中間介在部を反応管内へ搬入した後、反
応管内を熱処理温度以上に加熱することを特徴とする。
発明において、中間介在部を反応管内へ搬入した後、反
応管内を熱処理温度以上に加熱することを特徴とする。
【００１０】
【作用】熱処理終了後、中間介在部上に搭載された被処
理体保持具を中間介在部と共に反応管から搬出し、当該
被処理体保持具を載置台上へ載置し、この状態で被処理
体保持具から処理後の被処理体を取り出して未処理の被
処理体を積層し、一方中間介在部は反応管内へ搬入す
る。このように中間介在部を反応管内へ搬入すると、中
間介在部はその間大気から隔離されるので、結局大気と
接触している時間が短くなり、このため中間介在部が大
気中の水分やその他炭素などの不純物を吸着する量も少
くなって、中間介在部の搬出入により反応管内へ持ち込
まれる水分量も減少する。
理体保持具を中間介在部と共に反応管から搬出し、当該
被処理体保持具を載置台上へ載置し、この状態で被処理
体保持具から処理後の被処理体を取り出して未処理の被
処理体を積層し、一方中間介在部は反応管内へ搬入す
る。このように中間介在部を反応管内へ搬入すると、中
間介在部はその間大気から隔離されるので、結局大気と
接触している時間が短くなり、このため中間介在部が大
気中の水分やその他炭素などの不純物を吸着する量も少
くなって、中間介在部の搬出入により反応管内へ持ち込
まれる水分量も減少する。
【００１１】また反応管内を加熱することにより中間介
在部に付着している水分が水素及び酸素に分解して脱離
し、更に炭素などの不純物も脱離する。さらに中間介在
部を反応管内に搬入した後、反応管を熱処理温度以上に
昇温すると、熱処理温度で分解される水分などは脱離除
去されるので、次に反応管内にて被処理体を処理する際
に、中間介在部よりの不純物の放出を抑えることができ
る。
在部に付着している水分が水素及び酸素に分解して脱離
し、更に炭素などの不純物も脱離する。さらに中間介在
部を反応管内に搬入した後、反応管を熱処理温度以上に
昇温すると、熱処理温度で分解される水分などは脱離除
去されるので、次に反応管内にて被処理体を処理する際
に、中間介在部よりの不純物の放出を抑えることができ
る。
【００１２】
【実施例】図１は本発明方法を実施する縦型熱処理装置
の一例を示す縦断側面図であり、加熱炉１はベースプレ
ート１０上に設置されており、断熱層１１の内周面に、
後述の反応管２を囲繞するようにヒータ１２を設けて構
成される。前記加熱炉１内には、例えば石英からなる、
上端が閉じている外管２１と、この外管２１内に同心円
状に配置された例えば石英からなる内管２２とを備え
た、被処理雰囲気を形成する２重管構造の反応管２が設
けられている。
の一例を示す縦断側面図であり、加熱炉１はベースプレ
ート１０上に設置されており、断熱層１１の内周面に、
後述の反応管２を囲繞するようにヒータ１２を設けて構
成される。前記加熱炉１内には、例えば石英からなる、
上端が閉じている外管２１と、この外管２１内に同心円
状に配置された例えば石英からなる内管２２とを備え
た、被処理雰囲気を形成する２重管構造の反応管２が設
けられている。
【００１３】前記外管２１及び内管２２は、各々その下
端にてステンレス等からなる筒状のマニホールド３に保
持されており、このマニホールド３の下端開口部には、
当該開口部を気密に封止するためのキャップ部３１が開
閉自在に設けられている。前記キャップ部３１の中心部
には、例えば磁気シールにより気密な状態で回転可能な
回転軸３２が挿通されており、回転軸３２の下端はボー
トエレベータ４の図示しない回転機構に接続されると共
に、上端はターンテーブル３３に固定されている。
端にてステンレス等からなる筒状のマニホールド３に保
持されており、このマニホールド３の下端開口部には、
当該開口部を気密に封止するためのキャップ部３１が開
閉自在に設けられている。前記キャップ部３１の中心部
には、例えば磁気シールにより気密な状態で回転可能な
回転軸３２が挿通されており、回転軸３２の下端はボー
トエレベータ４の図示しない回転機構に接続されると共
に、上端はターンテーブル３３に固定されている。
【００１４】前記ターンテーブル３３の上方側には、中
間介在部である保温筒３４を介して被処理体保持具であ
るウエハボート５が搭載されており、このウエハボート
５は例えば１００枚の半導体ウエハＷを所定の間隔で積
層して収容できるようになっている。また前記保温筒３
４は反応管２内の熱処理領域を外部から熱的に遮断して
保温するため、及び反応管２下方側を熱処理領域の熱か
ら保護するために設けられたものである。
間介在部である保温筒３４を介して被処理体保持具であ
るウエハボート５が搭載されており、このウエハボート
５は例えば１００枚の半導体ウエハＷを所定の間隔で積
層して収容できるようになっている。また前記保温筒３
４は反応管２内の熱処理領域を外部から熱的に遮断して
保温するため、及び反応管２下方側を熱処理領域の熱か
ら保護するために設けられたものである。
【００１５】前記マニホールド３の下部側面には、処理
ガス例えばモノシランガスを反応管２内に導入するため
の処理ガス導入管６１が水平に挿設されており、この処
理ガス導入管６１は図示しないガス供給源に接続されて
いる。またマニホールド３の上部側面には、外管２１と
内管２２との間隙から処理ガスを排出して反応管２内を
所定の減圧雰囲気に設定するために、真空ポンプ６３に
連結された排気管６２が接続されている。
ガス例えばモノシランガスを反応管２内に導入するため
の処理ガス導入管６１が水平に挿設されており、この処
理ガス導入管６１は図示しないガス供給源に接続されて
いる。またマニホールド３の上部側面には、外管２１と
内管２２との間隙から処理ガスを排出して反応管２内を
所定の減圧雰囲気に設定するために、真空ポンプ６３に
連結された排気管６２が接続されている。
【００１６】また図２に示すように反応管２の外部下方
側の側部には、反応管２からアンロードしたウエハボー
ト５を載置するための載置部例えばウエハボート載置台
７と、前記ウエハボート５を前記保温筒３４と載置台７
との間で移載するための、ＸＹＺ方向に移動する移載手
段８が配設されている。
側の側部には、反応管２からアンロードしたウエハボー
ト５を載置するための載置部例えばウエハボート載置台
７と、前記ウエハボート５を前記保温筒３４と載置台７
との間で移載するための、ＸＹＺ方向に移動する移載手
段８が配設されている。
【００１７】次に上述の装置を用いた本発明方法のプロ
セスについて述べる。先ず未処理のウエハＷをダミーウ
エハと共に例えば合計１００枚載置したウエハボート５
を、ボートエレベータ４により上昇させて、ウエハＷを
反応管１内にロードする。この時点で反応管１内は例え
ば４００℃程度に設定されており、次いでヒータ１２に
より反応管１を所定温度例えば６５０℃に昇温し、処理
ガス導入管６１より反応管１内に処理ガス例えばモノシ
ランガスを導入すると共に、真空ポンプ６３により排気
管６２を介して排気しながら反応管１内を所定の圧力に
維持して、ウエハＷに対してＣＶＤ処理を行う。
セスについて述べる。先ず未処理のウエハＷをダミーウ
エハと共に例えば合計１００枚載置したウエハボート５
を、ボートエレベータ４により上昇させて、ウエハＷを
反応管１内にロードする。この時点で反応管１内は例え
ば４００℃程度に設定されており、次いでヒータ１２に
より反応管１を所定温度例えば６５０℃に昇温し、処理
ガス導入管６１より反応管１内に処理ガス例えばモノシ
ランガスを導入すると共に、真空ポンプ６３により排気
管６２を介して排気しながら反応管１内を所定の圧力に
維持して、ウエハＷに対してＣＶＤ処理を行う。
【００１８】この後ボートエレベータ４によりウエハボ
ート５を下降させて処理後のウエハＷを反応管１からア
ンロードし、移載手段８よりボートエレベータ４上のウ
エハボート５を保温筒３４から載置台７へ移載する。ま
た保温筒３４は、図３に示すように、ボートエレベータ
４を上昇させて反応管１内にロードする。載置台７上へ
載置されたウエハボート５では、ウエハＷが例えば１０
０℃程度まで冷却された後、ウエハ移載手段９より処理
後のウエハＷをウエハボート５から取出し、次いでウエ
ハボート５へ未処理のウエハＷを載置する。
ート５を下降させて処理後のウエハＷを反応管１からア
ンロードし、移載手段８よりボートエレベータ４上のウ
エハボート５を保温筒３４から載置台７へ移載する。ま
た保温筒３４は、図３に示すように、ボートエレベータ
４を上昇させて反応管１内にロードする。載置台７上へ
載置されたウエハボート５では、ウエハＷが例えば１０
０℃程度まで冷却された後、ウエハ移載手段９より処理
後のウエハＷをウエハボート５から取出し、次いでウエ
ハボート５へ未処理のウエハＷを載置する。
【００１９】一方反応管１では、ヒータ１２より反応管
１内を処理温度より高い温度例えば８００℃に昇温し、
上述の処理後のウエハＷと未処理のウエハＷとの移載作
業を行う間保温筒３４と反応管１内壁に吸着した水分等
の脱離処理を行う。この後、保温筒３４をボートエレベ
ータ４により下降させて反応管１から搬出し、移載手段
８によりウエハボート５を載置台７から保温筒３４上へ
移載する。次いでボートエレベータ４によりウエハボー
ト５を上昇させて、ウエハＷを反応管１内へロードす
る。
１内を処理温度より高い温度例えば８００℃に昇温し、
上述の処理後のウエハＷと未処理のウエハＷとの移載作
業を行う間保温筒３４と反応管１内壁に吸着した水分等
の脱離処理を行う。この後、保温筒３４をボートエレベ
ータ４により下降させて反応管１から搬出し、移載手段
８によりウエハボート５を載置台７から保温筒３４上へ
移載する。次いでボートエレベータ４によりウエハボー
ト５を上昇させて、ウエハＷを反応管１内へロードす
る。
【００２０】このようなプロセスと、ウエハボート、保
温筒及びウエハボートに載置したウエハＷの吸水量との
関係を、図４を参照しながら述べると、反応管内にてウ
エハをＣＶＤ処理した後のウエハボート等の吸水量は少
いが（工程）、ウエハＷを反応管からアンロードする
と、ウエハボート、保温筒、ウエハＷの夫々が大気と接
触するため、これらが大気中の水分を吸着し、吸水量は
増加する（工程）。
温筒及びウエハボートに載置したウエハＷの吸水量との
関係を、図４を参照しながら述べると、反応管内にてウ
エハをＣＶＤ処理した後のウエハボート等の吸水量は少
いが（工程）、ウエハＷを反応管からアンロードする
と、ウエハボート、保温筒、ウエハＷの夫々が大気と接
触するため、これらが大気中の水分を吸着し、吸水量は
増加する（工程）。
【００２１】次いでウエハボートを保温筒からウエハボ
ート載置台へ移載し、ウエハボート載置台上でウエハＷ
を冷却し、ウエハＷを移載する一方、保温筒を反応管内
へロードすると、ウエハＷの冷却と移載を行う間、ウエ
ハボートとウエハとは大気中に置かれているため、大気
中の水分を吸着するが（、工程）、保温筒は反応管
内に戻されるので大気と接触せず、保温筒に吸着される
分の水分量の増加は抑えられる。また反応管内は昇温さ
れるので保温筒のロード、アンロードの際に吸着されて
反応管内に持ち込まれた水分は、この熱により水素ガス
と酸素ガスとに分解して、脱離し除去され、大気との接
触により水分と共に保温筒に吸着された炭素や硫黄等の
成分も脱離していく。図４中破線は、従来方法の場合の
全体の吸水量であり、従来の熱処理方法のように、保温
筒上でウエハの冷却や移載を行う場合に比べてウエハボ
ート、ダミーウエハ及び保温筒の全体の吸水量が、保温
筒の吸水量が減る分だけ減少する（工程）。この後保
温筒をアンロードし、保温筒上へウエハボートを移載し
てウエハをロードすると、ウエハボートとウエハに吸着
された水分が反応管内を昇温することにより脱離し、吸
水量が減少する（工程）。
ート載置台へ移載し、ウエハボート載置台上でウエハＷ
を冷却し、ウエハＷを移載する一方、保温筒を反応管内
へロードすると、ウエハＷの冷却と移載を行う間、ウエ
ハボートとウエハとは大気中に置かれているため、大気
中の水分を吸着するが（、工程）、保温筒は反応管
内に戻されるので大気と接触せず、保温筒に吸着される
分の水分量の増加は抑えられる。また反応管内は昇温さ
れるので保温筒のロード、アンロードの際に吸着されて
反応管内に持ち込まれた水分は、この熱により水素ガス
と酸素ガスとに分解して、脱離し除去され、大気との接
触により水分と共に保温筒に吸着された炭素や硫黄等の
成分も脱離していく。図４中破線は、従来方法の場合の
全体の吸水量であり、従来の熱処理方法のように、保温
筒上でウエハの冷却や移載を行う場合に比べてウエハボ
ート、ダミーウエハ及び保温筒の全体の吸水量が、保温
筒の吸水量が減る分だけ減少する（工程）。この後保
温筒をアンロードし、保温筒上へウエハボートを移載し
てウエハをロードすると、ウエハボートとウエハに吸着
された水分が反応管内を昇温することにより脱離し、吸
水量が減少する（工程）。
【００２２】このように本発明では、ウエハを反応管か
らアンロードした後、新たなウエハを反応管へロードす
る間、保温筒を反応管内へロードするようにしているの
で、保温筒と大気とが接触する時間を少くし、大気との
接触により保温筒に吸着される水分及びその他の不純物
の量を減少することができ、これにより熱処理の際に、
反応管内に持ち込まれる水分量を減少することができ
る。ここで、保温筒は例えば、高さが３００ｍｍあって
表面積が大きいため、大気との接触により吸着する水分
量が多くなり、またウエハの冷却や移載にはある程度の
時間を要するので、この間保温筒を大気中に置いた状態
にしておくと、かなりの水分を吸着してしまう。従って
ウエハの冷却、移載の際、保温筒を反応管内にロードす
ることにより、保温筒に吸着される水分量を大幅に減少
することができる。
らアンロードした後、新たなウエハを反応管へロードす
る間、保温筒を反応管内へロードするようにしているの
で、保温筒と大気とが接触する時間を少くし、大気との
接触により保温筒に吸着される水分及びその他の不純物
の量を減少することができ、これにより熱処理の際に、
反応管内に持ち込まれる水分量を減少することができ
る。ここで、保温筒は例えば、高さが３００ｍｍあって
表面積が大きいため、大気との接触により吸着する水分
量が多くなり、またウエハの冷却や移載にはある程度の
時間を要するので、この間保温筒を大気中に置いた状態
にしておくと、かなりの水分を吸着してしまう。従って
ウエハの冷却、移載の際、保温筒を反応管内にロードす
ることにより、保温筒に吸着される水分量を大幅に減少
することができる。
【００２３】しかもウエハをアンロードして保温筒が大
気に接触しこれにより保温筒に吸着した水分は、ウエハ
の移し替えの間に保温筒のみを反応管内に搬入し反応管
内を昇温することにより、この熱によりＨ2 ガス、Ｏ2
ガスに分解し脱離するので、除去することができ、Ｃや
Ｓ等の不純物も同様に脱離するので、反応管内の不純物
量を少くすることができる。この際処理温度よりも高い
温度で水分等の脱離処理を行っているので、反応管内に
て次にウエハの熱処理を行う際に分解する水分を予め脱
離して除去することができ、この結果ウエハの熱処理時
における反応管内の不純物量を少くすることができるの
で、自然酸化膜の形成が抑制される。
気に接触しこれにより保温筒に吸着した水分は、ウエハ
の移し替えの間に保温筒のみを反応管内に搬入し反応管
内を昇温することにより、この熱によりＨ2 ガス、Ｏ2
ガスに分解し脱離するので、除去することができ、Ｃや
Ｓ等の不純物も同様に脱離するので、反応管内の不純物
量を少くすることができる。この際処理温度よりも高い
温度で水分等の脱離処理を行っているので、反応管内に
て次にウエハの熱処理を行う際に分解する水分を予め脱
離して除去することができ、この結果ウエハの熱処理時
における反応管内の不純物量を少くすることができるの
で、自然酸化膜の形成が抑制される。
【００２４】また本発明方法では、保温筒に吸着された
水分の脱離処理を行う際保温筒を昇温しているので、次
に反応管内にてウエハの熱処理を行う際の反応管の安定
時間を短くすることができるという利点もある。
水分の脱離処理を行う際保温筒を昇温しているので、次
に反応管内にてウエハの熱処理を行う際の反応管の安定
時間を短くすることができるという利点もある。
【００２５】以上に述べた本発明方法の効果を確認すべ
く、本発明方法にて単結晶シリコンを用いてモノシラン
ガスにより成膜処理を行ったところ、エピタキシャル膜
が得られた。ただしプロセス条件については、モノシラ
ンガスを流量１〜１０ＳＣＣＭで供給し、圧力を０．０
１〜１Ｔｏｒｒ、熱処理温度を６５０℃に設定した。一
方従来の方法にて同様に成膜処理を行ったところポリシ
リコン膜が得られた。ここでエピタキシャル膜は、単結
晶シリコンの結晶情報を受け取って成長するものであ
り、単結晶シリコン上に自然酸化膜が形成されている
と、エピタキシャル成長を行うことはできない。従って
上述の結果により本発明方法によれば反応管内の水分等
の不純物を少くして、自然酸化膜の形成を抑えることが
できることが確認された。
く、本発明方法にて単結晶シリコンを用いてモノシラン
ガスにより成膜処理を行ったところ、エピタキシャル膜
が得られた。ただしプロセス条件については、モノシラ
ンガスを流量１〜１０ＳＣＣＭで供給し、圧力を０．０
１〜１Ｔｏｒｒ、熱処理温度を６５０℃に設定した。一
方従来の方法にて同様に成膜処理を行ったところポリシ
リコン膜が得られた。ここでエピタキシャル膜は、単結
晶シリコンの結晶情報を受け取って成長するものであ
り、単結晶シリコン上に自然酸化膜が形成されている
と、エピタキシャル成長を行うことはできない。従って
上述の結果により本発明方法によれば反応管内の水分等
の不純物を少くして、自然酸化膜の形成を抑えることが
できることが確認された。
【００２６】このように自然酸化膜の形成を抑えれば、
コンタクト抵抗を低減できるし、またＳｉ3 Ｎ4 −Ｓｉ
Ｏ2 膜（いわゆるＮ−Ｏ膜）による容量絶縁膜の実現や
バッチ炉内でのエピタキシャル成長の実現を図ることが
でき、従って上述実施例の方法は、集積度の高い微細パ
ターンのデバイスをバッチ式熱処理炉で製造するにあた
り、非常に有効な方法である。ただし本発明はＣＶＤに
限らず、酸化処理や拡散処理などに適用してもよいし、
あるいは反応管の下方側のウエハの移載領域が不活性ガ
ス例えばＮ2 ガスでパージされている装置に対しても適
用でき、この場合には、熱処理時における不活性ガス中
の水分の持ち込み量を軽減することができる。
コンタクト抵抗を低減できるし、またＳｉ3 Ｎ4 −Ｓｉ
Ｏ2 膜（いわゆるＮ−Ｏ膜）による容量絶縁膜の実現や
バッチ炉内でのエピタキシャル成長の実現を図ることが
でき、従って上述実施例の方法は、集積度の高い微細パ
ターンのデバイスをバッチ式熱処理炉で製造するにあた
り、非常に有効な方法である。ただし本発明はＣＶＤに
限らず、酸化処理や拡散処理などに適用してもよいし、
あるいは反応管の下方側のウエハの移載領域が不活性ガ
ス例えばＮ2 ガスでパージされている装置に対しても適
用でき、この場合には、熱処理時における不活性ガス中
の水分の持ち込み量を軽減することができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１、２の発明によれば、被処理体
保持具を中間介在部から載置部へ移載した後、中間介在
部を反応管内へ搬入しているので、中間介在部が大気と
の接触により吸着し、搬入時に反応管内へ持ち込む不純
物量を少くすることができると共に、この不純物は反応
管内を加熱することにより脱離して除去されるので、反
応管内の不純物量を少くすることができる。また請求項
３の発明によれば、中間介在部を反応管内に搬入した
後、反応管内を熱処理温度以上に昇温しているので、熱
処理時に脱離する不純物を予め抑制することができ、さ
らに一層反応管内の不純物量を少くすることができる。
また温度リカバリ−も早くなる。
保持具を中間介在部から載置部へ移載した後、中間介在
部を反応管内へ搬入しているので、中間介在部が大気と
の接触により吸着し、搬入時に反応管内へ持ち込む不純
物量を少くすることができると共に、この不純物は反応
管内を加熱することにより脱離して除去されるので、反
応管内の不純物量を少くすることができる。また請求項
３の発明によれば、中間介在部を反応管内に搬入した
後、反応管内を熱処理温度以上に昇温しているので、熱
処理時に脱離する不純物を予め抑制することができ、さ
らに一層反応管内の不純物量を少くすることができる。
また温度リカバリ−も早くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するための縦型熱処理装置の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】本発明方法を実施するための縦型熱処理装置の
被処理体保持具、保温筒部分を示す斜視図である。
被処理体保持具、保温筒部分を示す斜視図である。
【図３】本発明方法を説明するための説明図である。
【図４】被処理体保持具、保温筒、被処理体の吸水メカ
ニズムを示す特性図である。
ニズムを示す特性図である。
【図５】従来の縦型熱処理装置を示す断面図である。
２ 反応管 ３ マニホールド ３４ 保温筒 ４ ボートエレベータ ５ ウエハボート ７ 載置台 ８ 移載手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 賢 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内
Claims (3)
- 【請求項１】 反応管を密閉するための蓋体の上に中間
介在部を介して被処理体保持具を搭載し、この被処理体
保持具に多数の被処理体を保持させて反応管内へ搬入
し、被処理体へ熱処理を施す熱処理方法において、 熱処理終了後、前記被処理体保持具と中間介在部とを反
応管から搬出する工程と、 前記被処理体保持具を前記中間介在部から載置部へ移載
し、熱処理後の被処理体を被処理体保持具から取り出し
て新たな被処理体を当該被処理体保持具に移載する工程
と、 前記中間介在部の上から被処理体保持具が移載された
後、前記中間介在部を反応管内へ搬入して加熱する工程
と、 前記中間介在部を反応管内から搬出した後、新たな被処
理体が保持された被処理体保持具を中間介在部の上へ搭
載する工程と、 新たな被処理体が保持された被処理体保持具を中間介在
部と共に反応管内へ搬入する工程と、 を含むことを特徴とする熱処理方法。 - 【請求項２】 中間介在部は、反応管内の熱処理領域を
外部から保温するための保温筒であることを特徴とする
請求項１記載の熱処理方法。 - 【請求項３】 中間介在部を反応管内へ搬入した後、反
応管内を熱処理温度以上に加熱することを特徴とする請
求項１又は２記載の熱処理方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17608094A JP3495788B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 熱処理方法 |
| US08/409,098 US5645419A (en) | 1994-03-29 | 1995-03-23 | Heat treatment method and device |
| EP95104581A EP0675523A3 (en) | 1994-03-29 | 1995-03-28 | Heat treatment method and device |
| KR1019950006860A KR100269414B1 (ko) | 1994-03-29 | 1995-03-29 | 열처리방법 및 열처리장치 |
| TW084103144A TW337597B (en) | 1994-03-29 | 1995-03-31 | A heat treatment and the processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17608094A JP3495788B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822961A true JPH0822961A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3495788B2 JP3495788B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16007375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17608094A Expired - Fee Related JP3495788B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-07-05 | 熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495788B2 (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04158518A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-01 | Toshiba Corp | 半導体ウェハ熱処理装置 |
| JPH04306824A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-29 | Tokyo Electron Sagami Ltd | 熱処理装置 |
| JPH04308090A (ja) * | 1991-04-05 | 1992-10-30 | M B K Maikurotetsuku:Kk | 気相化学反応生成装置のロードロック機構 |
| JPH0562905A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-12 | Shinko Electric Co Ltd | 表面処理装置 |
| JPH06267873A (ja) * | 1993-03-16 | 1994-09-22 | Tokyo Electron Tohoku Ltd | 処理装置 |
| JPH06267933A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| JPH07235508A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| JPH07297257A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-10 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP17608094A patent/JP3495788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
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| JPH06267933A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
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| JPH07235508A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
| JPH07297257A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-10 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3495788B2 (ja) | 2004-02-09 |
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