JPH08330245A

JPH08330245A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置

Info

Publication number: JPH08330245A
Application number: JP7753596A
Authority: JP
Inventors: Mikio Takagi; 幹夫高木
Original assignee: F T L KK
Current assignee: F T L KK
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ホットウォール型加熱炉内で半導体ウェーハ
を処理する際の面内均一性を高めるとともに装置の長さ
・高さの増大を抑える。【構成】蓄熱板１０を予め熱処理温度に加熱し、その
後１枚もしくは２枚のウェーハ８を蓄熱板１０の対向面
間にて蓄熱板１０と対向させて熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
及び製造装置に関するものであり、さらに詳しく述べる
ならば、半導体デバイス、具体的にはシリコン、化合物
半導体などのメモリ−もしくは論理回路ＩＣ、薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴトランジスタ）ＩＣなどに用いられる
ウェーハに、単結晶基板にスリップラインの発生を招く
ことなしに、半導体物質、絶縁物質、金属、超伝導物質
などの皮膜あるいは層を反応ガスを用いてＣＶＤにより
もしくは単結晶基板との直接反応により常圧もしくは減
圧で形成するか、あるいはＡｒ、Ｈｅ、Ｎ₂ などを含む
雰囲気ガスの存在下で拡散、膜質の改善、膜の平坦化な
どのウェーハの熱処理をする方法において、膜厚、不純
物濃度、拡散深さ等半導体デバイスの特性に関係する特
性をウェーハ面内で均一にする方法、ならびにこの方法
を実施する装置に関するものである。

【０００２】また本発明は、縦型及び横型ホットウォー
ル型加熱炉を使用して上記方法を実施する半導体装置製
造装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】本出願人が提案した米国特許第５３８７
５５７号（以下「米国特許」と言う）には、均熱性に優
れた縦型ホットウォール加熱炉を使用してＲＴＰ（rapi
d thermal processing）を行う二重管型半導体製造装置
が開示されている。図７は米国特許に示された半導体製
造装置により１枚のウェーハを熱処理する方法を図解し
ている。図において、１は外管１ａと内管１ｂより構成
される石英反応管、２は内管１ｂの底部に開口する反応
ガス流入管、３は外管１ａの底部に開口する排気管、４
は同心円状に配列された外管１ａと内管１ｂの間に形成
され反応ガスを排出する環状流路、５は電気抵抗ヒータ
ーを使用した加熱炉、６はウェーハ保持治具、８はウェ
ーハ、３０は磁石コイル又は永久磁石、３１は駆動機
構、３３はウェハー保持治具を遮蔽板１１、載置板１２
とともに昇降させる案内部材である。ウェーハ８は拡散
長が短い低温（例えば７５０℃）で一旦保持され、次に
図示の位置で所定の短時間保持され、内管１ｂ内を上向
に流れる反応ガスと接触して所定の反応を起こし、反応
後直ちにウェーハはウェーハ保持具６により炉下部の低
温領域に移動される。

【０００４】１５０ｍｍ直径Ｓｉウェーハにイオン注入
条件；ＢＦ２，３．０Ｅ１５／ｃｍ² ，２．３０ｋｅＶ
でイオン注入し、その後図７を参照し上述した方法で一
旦低温保持後９５０℃，２ｍｉｎアニールしたところ、
シート抵抗は約２２０Ωであり、その面内分布は±１％
以内（５枚の平均値）であった。低温保持を行わない通
常のＲＴＰ法で同様のアニールを８５０℃、１２０分で
行ったところ、シート抵抗は３１０Ωであり、同様にア
ニールを８５０℃、３０分で行ったところシート抵抗は
４００Ωであり、これらの場合シート抵抗の面内分布は
約１％であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】その後本発明者はさら
に実験を進め、ホットウォール型加熱炉によるウェーハ
の加熱温度分布につき考察を行った。図８は、縦型加熱
炉の上部高温部にて４枚のウェーハ８を熱処理する状況
を図解している。なお、４ａは図４の環状流路と同じ機
能をもつ排気管であり、また７はヒーターである。ヒー
ター７により作り出される等温空間内での熱処理ではウ
ェーハとその下のウェーハの間の間隔（以下「広い
間隔配列」と言う）を、ウェーハ〜の間隔（以下
「狭い間隔配列」と言う）の約２倍に設定している。な
お、最上位置のウェーハ８はダミーウェーハである。

【０００６】熱処理温度が８００℃以上となるとウェー
ハの加熱は輻射が支配的になる。すると、広い間隔配列
によるウェーハの中心にヒーター７の表面から入るエ
ネルギは入射角度がα₁ 〜α₂ の輻射光であり、一方狭
い間隔のウェーハ、、の中心にヒーター５ａから
入るエネルギは入射角度がβ₁ 〜β₂ の輻射光であるの
で、この場合入射角度が大きい広い間隔配列の方がウェ
ーハ中心部が加熱され、温度分布が均一になり易く、中
心部と周辺部の温度差は小さくなる。したがって、均一
加熱性を良好にするためにはウェーハの間隔を大きくす
ることが好ましいのである。しかし極端にウェーハ間隔
を大きくすることは現実的ではない。

【０００７】同様に、ウェーハの周縁部をヒーターから
遠ざけることによってもウェーハ周縁部と中心部の温度
差を少なくすることができるが、これは必然的に加熱炉
内径の増大を伴う。

【０００８】以上の考察に基づき、図８と同じイオン注
入条件のウエーハをヒーター内径２７０ｍｍの加熱炉で
ＲＴＰする場合、ＲＴＰでない通常の拡散炉で得られる
実用的に達成可能なシート抵抗面内分布（１％）を得る
ためのウェーハ間隔を評価し、以下のような実験値を得
た。ウェーハ直径（インチ）ウェーハ間隔（ｍｍ）６約４０８約５０１２約７５

【０００９】製造装置及び単位時間当りの処理枚数を多
くするとの観点、即ちコスト面から、処理枚数が多いこ
とが好ましいので、１枚処理より多数枚処理の方がよい
ことは勿論である。しかし実用上、最低５枚位の処理が
期待されている。８インチウェーハを上記間隔で配列
し、さらに低温部、低温部と高温部の遷移領域などに必
要な長さを加えると、全体の装置の長さ（高さ）は３ｍ
強となる。同様に１２インチウェーハでは装置全体の高
さが３．５〜４．０ｍとなる。このように装置の高さが
高くなると、設備の保守、点検、修理などの作業が難し
く、しかも設置する場所の制限を受けるトラブルが発生
する。

【００１０】一方、前掲米国特許ではウェーハを複数枚
縦置きにしてウェーハ面に沿う方向でウェーハを高温領
域と低温領域の間で移動する方法も提案されている。こ
の場合も、図８を参照して説明したように、ウエーハ間
隔を大きくすることによりシート抵抗の面内均一性を高
くすることができる。しかしこの場合は装置の直径が大
きくなるという問題が生じる。

【００１１】以上、縦型炉について説明したが、横型炉
では従来ＲＴＰは行われていなかった。これは横型炉で
は、約１０００ｍｍ以上の均熱長は容易に実現すること
ができるが、横型炉では占有床面積（foot print）が
１．５×８〜１．５×１１ｍ²と非常に大きくなり、縦
型炉の５〜７倍位になるために、８インチ以上の大口径
ウェーハでは使用されなくなり、又、６インチ口径のウ
ェーハで製作されている４〜１６ＭＤＲＡＭではＲＴＰ
は不要であったので、横型炉でＲＴＰを行うことは検討
されていなかったためである。しかし、６４Ｍ以上のＤ
ＲＡＭを製作する場合、高さが５ｍ以上の建屋を必要と
する縦型炉よりも横型炉を使用してＲＴＰを行うことが
クリーンルーム建設コスト上から有利であることに本発
明者は着目した。

【００１２】よって、本発明者は、大直径ウェーハの面
内均一性を保つべくウェーハ間の間隔を広くするとの関
係に束縛されないでウェーハの面内特性の均一性を良好
にできる方法につき考察を行い、実験を行った。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る方法は、ホットウォール型加熱炉内にて対向配
列された１枚又は複数枚のウェーハを熱処理する半導体
装置の製造方法において、複数の対向蓄熱板を予め熱処
理温度で加熱し、その後１枚もしくは２枚のウェーハを
前記蓄熱板の対向面間にて該蓄熱板と対向させて前記熱
処理温度で熱処理することを特徴とする半導体装置の製
造方法であり、また、上記目的を達成する本発明に係る
装置は、ホットウォール型加熱炉内にてウェーハを熱処
理領域に移動させる保持具を備えた半導体装置の製造装
置において、１枚もしくは２枚のウェーハが出し入れ可
能な間隔で対向した複数の蓄熱板を熱処理領域に設けた
ことを特徴とする半導体装置の製造装置である。

【００１４】熱処理温度が９００℃以下の場合は単結晶
基板にスリップラインが入り難いので、ウエーハは図７
を参照して説明したように一旦低温に保持する必要はな
い場合もある。熱処理温度が高い場合は、例えばＩＣ製
造過程のＲＴＰ処理工程におけるウェーハ状況にもよる
がスリップラインを防止するために一旦低温保持する必
要がある。又、本発明は１枚のウエーハを熱処理あるい
は表面処理する際に、その面内均一性を高めることもで
きるが、複数枚ウエーハを処理するところに大きな利点
がある。したがって、以下、低温領域と高温領域を備え
たホットウオール型加熱炉の低温領域で複数のウエーハ
を一旦低温に保持し、前記蓄熱板を予め高温領域で加熱
し、複数のウエーハを高温領域に移動する方法、及びホ
ットウオール型加熱炉が熱処理を行う高温領域の他にウ
エーハ一旦保持する低温領域を有する半導体製造装置に
ついて説明する。

【００１５】本発明は、ホットウォール型加熱炉内にて
対向配列されたウェーハ、すなわち面と面が向かい合う
ウェーハ、をその面方向で低温領域と高温領域の間で移
動させ、高温領域で該ウェーハを熱処理する従来の多数
枚縦置き法、及び低温領域と高温領域を備えたホットウ
ォール型加熱炉内にてウェーハをその面方向で移動させ
る保持具を備えた従来の半導体装置の製造装置に基づ
き、これを以下説明するように改良する。なお低温・高
温領域とは一定の温度をもつある程度の長さ（ウエーハ
を均熱するに足りる長さ）をもつ空間である。前記の方
法及び装置自体は公知であり、本発明においても従来の
公知の技術、例えば一重管、二重管などの炉構造、ウェ
ーハ保持具、ガスの導入口、高温領域と低温領域の中間
に排気口を設けるなどの技術を適宜採用することができ
る。また、ＲＴＰ処理を行う高温の温度は一般には７０
０〜８００℃以上〜１１００℃以下であるが、将来は７
００℃以下の温度でＲＴＰ処理が行われるであろう。こ
の場合低温保持は熱処理温度より１００℃以上低い６０
０〜７００℃以下の温度で行われる。高温における保持
時間中に不純物の拡散距離が無視できる条件を満たす低
温保持の温度等については、本出願人の前掲米国特許に
記載された条件を適宜採用することができる。

【００１６】また、ウェーハの枚数も従来と同様である
が、縦型装置では５〜１０枚、横型装置では５００〜８
００ｍｍの均熱部長さを楽にとれるために１０〜２５枚
がバッチ処理可能である。

【００１７】本発明においては、ウェーハが高温領域に
移動する前に蓄熱板を当該高温に加熱し、次いで予め低
温加熱されたウェーハを蓄熱板の対向空間内でヒーター
及び蓄熱板を熱源として加熱することを特徴としてい
る。したがって、例えば９５０℃に高温加熱された蓄熱
板は９５０℃の輻射熱源としてウェーハを加熱し、ヒー
ターからの加熱と相まってウェーハの少なくとも中心部
を非常に短時間で低温加熱温度例えば７５０℃、から９
５０℃まで昇温する。熱処理温度が７００℃以下の場合
は熱伝達は伝導支配となるが、ウェーハを蓄熱板の極近
傍に配置するとこれらの間に存在するガス層の厚さは非
常に薄くなり、ガス層を介しての熱伝導が効率的に行わ
れる。したがってウェーハはやはり瞬間的に熱処理温度
まで加熱される。蓄熱板の寸法（最小の径、幅等を指
す）はウェーハの大きさとほぼ同じかあるいはそれ以上
の大きさが好ましい。蓄熱板からの輻射熱の入射角度は
数度から約１８０°までの広い範囲にわたり、このため
ウェーハの全面が同時に均一加熱される。したがって、
蓄熱板の大きさの上限には制限がなく、ウェーハの２倍
以上として１対の蓄熱板の間に上下に配置してもよい
が、縦型加熱炉の長さが長くなるので現実的ではない。
しかし、左右に２枚のウエーハを配置してもよい。横型
加熱炉の場合は工場の長さの制約は建屋の高さ程厳しく
はないので、ウェーハの２倍以上の寸法の蓄熱板を使用
することができる。

【００１８】本発明において、蓄熱板の間にはウェーハ
は２枚まで配置することができるが、３枚となると中間
のウェーハには蓄熱板からの輻射熱は及ばないので均熱
性が優れない。

【００１９】蓄熱板は融点が処理温度より十分に高く、
半導体装置の汚染原因となる物質を放出しなければ各種
金属、セラミックを使用することができる。好ましく
は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＯ₂ ，Ｓｉ
Ｃ、炭素、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＷＳｉ₂ ，ＴｉＳｉ₂ などのメ
タルシリサイド、Ｗ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＡｌＮ又はＢＮ等を
使用する。又、シリコン板あるいはその他の任意の材料
の表面をこれらの物質、例えばＳｉ₃ Ｎ₄ で被覆しても
よい。しかし単結晶シリコンのウェーハは高純度であり
入手や加工が容易であるので、シリコンウエーハを処理
する際の好ましい蓄熱板物質である。上記各種物質を選
択する際には、熱処理によりウエーハ表面に形成される
物質（例えばメタルシリサイド）と同一物質を蓄熱板に
使用するかあるいはウエーハ表面において熱処理による
性質改良処理（例えばイオン注入後のアニール）を施さ
れる物質（例えば多結晶シリコン）と同一物質を蓄熱板
に使用することも好ましい。

【００２０】蓄熱板はそのほぼ中心部にウェーハを蓄熱
板とほぼ平行に保持して熱処理を行うことが好ましい。
ウェーハはＲＴＰを実現するために通常１０〜３０ｃｍ
／ｓｅｃで高温領域と低温領域の間を高速移動するか
ら、上記のウェーハ配列及び保持は蓄熱板との干渉，接
触を避け、ウェーハ保持具を移動する制御機構が簡単に
なるからである。蓄熱板及びウェーハは縦型炉では縦置
き（板の上下端縁が炉の上下方向と一致する）とし、横
型炉では縦置き又は横置き（炉の出入り口方向と板の面
方向が一致する）とすることが好ましい。後者では蓄熱
板は直立もしくは水平あるいはこれらの中間の角度で配
置されるが、直立が好ましい。

【００２１】ウェーハの厚みは通常０．６〜０．８ｍｍ
である。このウェーハが高温領域に移動した後の均熱さ
れる迄の昇温時間を２〜３分と見積もると、蓄熱板の厚
みはウエーハ間隔によって適切に調節する必要があるが
２〜１０ｍｍ以上が好ましい。しかし蓄熱板の厚みがこ
の範囲外に多少増減しても、蓄熱板を最初に室温から所
定の高温まで到達する加熱時間は２０分を超えることは
ないので処理効率が低下することはない。

【００２２】

【作用】本発明では、高温領域における加熱の熱源をヒ
ーター及び蓄熱板とし、蓄熱板の間に１枚又は２枚のウ
ェーハを配置することにより、ウェーハ面内の温度分布
の均一性が高まりかつ高速加熱が可能になる。さらに、
ウェーハの間隔も任意であっても十分な面内均一性が確
保できる。これは、本発明では、（ａ）蓄熱板からの放
熱により面内加熱均一性が改良される；（ｂ）ヒーター
からの輻射熱の分布はウェーハの温度分布に与える影響
が少ない；（ｃ）蓄熱板から放熱されるエネルギは、熱
エネルギが表面抵抗分布に大きな影響を与える熱処理初
期において、ウエーハに必要な熱を瞬間的に与える；
（ｄ）放熱後の蓄熱板はヒーターにより昇温され所定熱
処理温度に戻ることによる。以下、図面を参照し、実施
例によりさらに詳しく本発明を説明する。

【００２３】

【実施例】図１〜３は本発明を縦型減圧ＣＶＤ装置に適
用した実施例を示す図である。これらの図において、
１、２、３、５、６、１２、３０、３１、３２は図７に
示された部材と同じものであり、又８はウェーハであ
る。なお、加熱炉５は上部加熱炉５ａと下部加熱炉５ｂ
に分離されており、それぞれの内面に電気抵抗加熱式の
ヒーター７が取り付けられている。

【００２４】反応ガス導入管２から導入された反応ガ
ス、キャリヤーガスなどのガスは石英反応管１の頂部に
設けられた円筒形接続部９を経てその底部の蜂の巣状開
口９ａから石英反応管１内に流入する。

【００２５】一方、石英反応管１の下部では、７枚のウ
ェーハ８がイオン注入後の活性化のＲＴＰ処理のため下
部加熱炉５ｂにより通常７００〜７５０℃に加熱されて
いる。この温度範囲では不純物の拡散が活発でないため
保持時間を長くとることができるので、十分に面内温度
を一定にするような時間ウェーハ８が下部加熱炉５ｂ内
に保持される。ウェーハ保持具６は支持棒６ａの先端か
ら４本の腕部材１３を斜め上向きに延在させ、その上部
の支持板を介してウェーハ保持部を一体に設けたもので
ある。ウェーハ保持部はウェーハ８の周縁を数ｍｍ程度
の幅で挟み込むスリットを刻設した３箇所の爪部１５を
一体に形成した直立板１４を平行に配列しかつ固定した
ものである。したがって、７枚のウェーハ８が相互の間
隔を一定に保ったまま面方向に上下移動される。

【００２６】１０は８枚の蓄熱板であって、それぞれは
ウェーハ８の寸法より若干大きく設定された一体の板で
ある。蓄熱板１０はその上部を貫通する２本の棒１８か
ら吊り下げられた状態で固定され、相互に一定間隔を保
って高温部に固定配置されている。なお吊下棒１８は両
端が固定板１７に固着され、この固定板１７は載置板１
２に固着されている。

【００２７】保持具６を垂直に上部加熱炉５ａ内で上昇
させると、図２及び図３に示すようにウェーハ８ａは正
面視（図２）では蓄熱板１０周縁より内側でかつ、平面
視（図３）では１対の蓄熱板１０の中間でこれらから等
距離に位置する。この状態でウェーハのＲＴＰ処理を行
う。以上の図１に代わって図７の装置に本発明を適用す
ることができるのは勿論のことである。さらに、図１で
は２ゾーンの加熱炉を示したが、温度が異なる３ゾーン
以上の加熱炉に本発明を適用することができる。

【００２８】図４〜６は横型常圧ＣＶＤ装置に本発明を
適用した実施例を示す。なお、図４ではウェーハ８は低
温均熱ゾーンで保持され低温に加熱され、図５及び６で
はウェーハ８は高温均熱ゾーンで保持され高温に加熱さ
れている。図４〜６において、２０は公知の片持ち梁機
構によりウェーハを保持しかつ反応管と無接触に移動さ
せる保持具である。ウェーハ保持具２０は先端側の厚み
を薄くしたウェーハ載置・案内治具２１に段落（００３
０）で説明する制御機構を接続したものである。ウェー
ハ載置・案内治具２１は先端側２１ａに、２枚１組のウ
ェーハ８を縦４列横３列、合計２４枚配列する（図６参
照）。この実施例では２枚１組のウェーハを対向蓄熱板
の間にて加熱しているが、１枚のウェーハを対向蓄熱板
の間で加熱してもよいことは勿論である。

【００２９】ウェーハ載置・案内治具２１は先端側２１
ａは板状からなり、後端側２１ｂは管体からなり、中間
では断面を円形から板形状に変化する中実の接続部とな
っており、このように断面形状を変化させることによっ
て加熱炉の直径を小さくし、移動に要する動力も少なく
している。

【００３０】ウェーハ載置・案内治具２１の後端側２１
ｂは、その端部でカラー２２が焼き嵌め等により固接さ
れており、その下部に設けられた出張り部２３のボルト
によりチャック２５と接続されている。チャック２５は
ウォーム２６とかみ合うウォ−ム歯車２４を回転可能に
取り付けているために、チャック２５が移動するにつれ
てウェーハ載置・案内治具２１も炉内を前進後退する。
ウォーム２６を両端で保持する保持部２７はウォーム歯
車２８に固定され、ウォーム２９の回転により矢印のよ
うに移動し、この結果ウェーハ８が加熱炉に装入されま
た加熱炉外に搬出される。

【００３１】図５、６に示されているように蓄熱板１０
は長さがウェーハ直径の約３．５倍、幅がウェーハ直径
の約１．２倍の板からなる。したがって、２枚の蓄熱板
１０の間で１枚のウェーハと対向させた場合は３枚のウ
ェーハを同時に加熱することができ、又蓄熱板の間で２
枚のウェーハを対向させた場合は６枚のウェーハを同時
に加熱することができる。上述した横型装置は上下に多
段に配列することもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は縦型炉に
おいて処理される複数枚のウェーハの面内均一性特性、
例えば面内抵抗の均一性について、１枚ウエーハ処理と
ほぼ同等の面内均一性を達成することができる。又装置
の高さ又は長さが従来のものと同じであるために、装置
のメンテナンスも容易である。したがって本発明は大口
径ウェーハにつき、面内均一性を高めつつ高能率処理を
可能にするものである。又この効果はウェーハとヒータ
ーの距離にはほとんど影響されないので、ウエーハを炉
内にセットしかつ移動する作業が容易である。

【００３３】また、本発明では、抵抗分布を実質的に決
めるＲＴＰ加熱の初期において瞬間的にウエーハを熱処
理温度に加熱するので、抵抗分布の改善に役立つ。

【００３４】さらに、横型加熱炉においてＲＴＰが可能
となったために、１回当りのウエーハ処理枚数を多く
し、生産性向上が達成された。

【００３５】本発明は冒頭で挙げた熱処理の他に、ＢＳ
Ｔ（チタン酸バリウムストロンチウム）、ＳＴ（チタン
酸ストロンチウム）、Ｔａ₂ Ｏ₅ 膜などの高誘電体薄膜
の膜質改善のためのＲＴＰアニーリング、ＷＳｉ₂ 、Ｔ
ｉＳｉ₂ 膜などの低抵抗化のためのＲＴＰアニーリン
グ、ＳｉＯ₂ 、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ膜
などの緻密化・平坦化のためのＲＴＰアニーリング、Ｐ
ＺＴ（チタン酸鉛ジルコニウム）、Ｙ−１、ＢＳＴなど
の強誘電体物質膜のＲＴＰアニーリング、イオンインプ
ラーテション層の活性化、拡散、バルクシリコンを反応
して成形するＳｉＯ₂ 膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ膜などの
薄膜形成、及びＳｉＯ₂ 膜の表面を１〜１０オングスト
ローム窒化する極薄窒化処理等にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウェーハが低温加熱されている縦型加熱炉の実
施例を示す図面である。

【図２】図１の縦型加熱炉をウェーハ面側から見た図面
である。

【図３】図２の装置において蓄熱板を示す平面図であ
る。

【図４】ウェーハが低温加熱されている横型加熱炉の実
施例を示す図面である。

【図５】ウェーハが高温加熱されている横型加熱炉の実
施例を示す図面である。

【図６】図５の装置において蓄熱板上方から見た平面図
及び蓄熱板の側面図である。

【図７】ホットウォール型縦型加熱炉内を１枚のウェー
ハを昇降してＲＴＰ処理を行う従来法の説明図である。

【図８】ヒーターからの輻射熱の角度とウェーハ間隔に
よるウェーハの面内温度分布均一性を説明する模式図で
ある。

【符号の説明】

１石英反応管２反応ガス流入管３排気管４環状流路５加熱炉６ウェーハ保持治具７ヒーター８ウェーハ９円筒形接続部１０蓄熱板２１ウェーハ載置・案内治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホットウォール型加熱炉内にて対向配列
された１枚又は複数枚のウェーハを熱処理する半導体装
置の製造方法において、複数の対向蓄熱板を予め熱処理
温度に加熱し、その後、１枚もしくは２枚のウェーハを
前記蓄熱板の対向面間にて該蓄熱板と対向させ前記熱処
理温度にて熱処理することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
【請求項２】前記ホットウォール型加熱炉が縦型であ
る請求項１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】前記蓄熱板及び前記ウェーハを縦置きす
ることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項４】前記ホットウォール型加熱炉が横型であ
る請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記蓄熱板及び前記ウェーハを縦置き又
は横置きすることを特徴とする請求項４記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項６】前記蓄熱板が、少なくとも表面において
単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＯ₂ ，ＳｉＣ、
炭素、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、金属シリサイド、Ｗ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，
ＡｌＮ又はＢＮからなることを特徴とする請求項１から
５までの何れか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】前記熱処理によりウエーハ表面に形成さ
れる物質と同一物質を蓄熱板の少なくとも表面に使用す
ることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項８】ウエーハ表面において熱処理による性質
改良処理を施される物質と同一物質を蓄熱板の少なくと
も表面に使用することを特徴とする請求項６記載の半導
体装置の製造方法。
【請求項９】前記蓄熱板が２〜１０ｍｍの厚みをもつ
ことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項１０】１枚のウェーハを対向した前記蓄熱板
の間に保持することを特徴とする請求項１から９までの
何れか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】低温領域と高温領域を備えたホットウ
ォール型加熱炉の低温領域で前記ウエーハを一旦保持
し、その後前記ウエーハを前記高温領域に移動すること
を特徴とする請求項１から１０までの何れか１項記載の
半導体装置の製造方法。
【請求項１２】複数枚のウエーハを処理する請求項１
から１１までの何れか１項記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項１３】ホットウォール型加熱炉内にて１枚又
は複数枚のウエーハを熱処理領域に移動させる保持具を
備えた半導体装置の製造装置において、１枚もしくは２
枚のウェーハが出し入れ可能な間隔で対向した複数の蓄
熱板を熱処理領域に設けたことを特徴とする半導体装置
の製造装置。
【請求項１４】前記ホットウォール型加熱炉が縦型で
ある請求項１３記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１５】前記蓄熱板を縦置きすることを特徴と
する請求項１４記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１６】前記ホットウォール型加熱炉が横型で
ある請求項１４記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１７】前記蓄熱板を縦置き又は横置きするこ
とを特徴とする請求項１６記載の半導体装置の製造装
置。
【請求項１８】前記蓄熱板が、少なくとも表面におい
て単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ
Ｃ、炭素、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、金属シリサイド，Ｗ，Ａｌ₂ Ｏ
₃ ，ＡｌＮ又はＢＮからなることを特徴とする請求項１
３から１７までの何れか１項記載の半導体装置の製造装
置。
【請求項１９】前記蓄熱板が２〜１０ｍｍの厚みをも
つことを特徴とする請求項１８記載の半導体装置の製造
装置。
【請求項２０】前記ホットウォール型加熱炉が熱処理
を行う高温領域の他にウエーハを一旦保持する低温領域
を有することを特徴とする請求項１から１９までの何れ
か１項記載の半導体製造装置の製造装置。