JPH08330317A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH08330317A JPH08330317A JP13420595A JP13420595A JPH08330317A JP H08330317 A JPH08330317 A JP H08330317A JP 13420595 A JP13420595 A JP 13420595A JP 13420595 A JP13420595 A JP 13420595A JP H08330317 A JPH08330317 A JP H08330317A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 横型加熱炉を使用して半導体ウェーハを急速
熱処理する。 【構成】 ウェーハ８をその直径に応じて下記間隔以上
に対向配列し、かつ一旦予熱温度で加熱した後にあるい
は予熱せずにホットウォール・横型加熱炉５内で移動さ
せて急速熱処理する。ウェーハ直径（インチ） ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上
熱処理する。 【構成】 ウェーハ８をその直径に応じて下記間隔以上
に対向配列し、かつ一旦予熱温度で加熱した後にあるい
は予熱せずにホットウォール・横型加熱炉５内で移動さ
せて急速熱処理する。ウェーハ直径（インチ） ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホットウォール・横型
加熱炉を使用して半導体装置を製造する方法に関するも
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
一にする方法に関するものである。
加熱炉を使用して半導体装置を製造する方法に関するも
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
一にする方法に関するものである。
【０００２】
【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。
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。
【０００３】米国特許を例として縦型炉を利用するＲＴ
Ｐについて説明したが、これに対して横型炉では従来Ｒ
ＴＰは行われていなかった。これは横型炉では、約１０
００ｍｍ以上の均熱長は容易に実現することができる
が、占有床面積（foot print）が１．５×８〜１．５×
１１ｍ2 と非常に大きく、縦型炉の４〜７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ＤＲＡＭ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。
Ｐについて説明したが、これに対して横型炉では従来Ｒ
ＴＰは行われていなかった。これは横型炉では、約１０
００ｍｍ以上の均熱長は容易に実現することができる
が、占有床面積（foot print）が１．５×８〜１．５×
１１ｍ2 と非常に大きく、縦型炉の４〜７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ＤＲＡＭ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。
【０００４】横型炉でウェーハを例えば拡散処理する場
合は４ＭＤＲＡＭ製造用として主流になっている６イン
チウェーハではウェーハ間隔は一般に約５〜１０ｍｍで
あり、また、１６ＭＤＲＡＭ製造用として主流になって
いる８インチウェーハではウェーハ間隔は一般に約６〜
１２ｍｍあった。さらに、拡散炉設備の標準的仕様では
１バッチ当りの処理ウエーハが５０〜１５０枚であり、
この場合１００枚／バッチではウエーハ間隔は約５ｍ
ｍ、５０枚／バッチではウエーハ間隔は約１０ｍｍであ
る。１５０枚／バッチ処理はダミーウエーハの数を減ら
して行っている。
合は４ＭＤＲＡＭ製造用として主流になっている６イン
チウェーハではウェーハ間隔は一般に約５〜１０ｍｍで
あり、また、１６ＭＤＲＡＭ製造用として主流になって
いる８インチウェーハではウェーハ間隔は一般に約６〜
１２ｍｍあった。さらに、拡散炉設備の標準的仕様では
１バッチ当りの処理ウエーハが５０〜１５０枚であり、
この場合１００枚／バッチではウエーハ間隔は約５ｍ
ｍ、５０枚／バッチではウエーハ間隔は約１０ｍｍであ
る。１５０枚／バッチ処理はダミーウエーハの数を減ら
して行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のように縦形炉で
ＲＴＰを行う方法では、半導体製造装置の高さが４〜５
ｍ以上になることが想定され、このような高さの装置を
設置する工場建屋も相当の高さをもつことが必要である
ために、半導体製造装置によっては設置不可能になるか
あるいは工場建屋の改築を必要とする事態となる。した
がって本発明はＲＴＰを行うことができる横型装置を提
供することを目的とする。
ＲＴＰを行う方法では、半導体製造装置の高さが４〜５
ｍ以上になることが想定され、このような高さの装置を
設置する工場建屋も相当の高さをもつことが必要である
ために、半導体製造装置によっては設置不可能になるか
あるいは工場建屋の改築を必要とする事態となる。した
がって本発明はＲＴＰを行うことができる横型装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者はホットウォー
ル・横型加熱炉におけるウェーハの加熱温度分布につき
考察を行った。図６は、ホットウォール・横型加熱炉に
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、４はガス導入管もしくは排気管、５は加熱炉、７
はヒーター、８はウェーハである。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
右側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、最左端の
ウェーハ８はダミーウェーハである。
ル・横型加熱炉におけるウェーハの加熱温度分布につき
考察を行った。図６は、ホットウォール・横型加熱炉に
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、４はガス導入管もしくは排気管、５は加熱炉、７
はヒーター、８はウェーハである。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
右側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、最左端の
ウェーハ８はダミーウェーハである。
【０００７】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５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。
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５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。
【０００８】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。
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。
【０００９】以上の考察に基づき、ヒーター内径２７０
ｍｍの加熱炉で６、８インチウエーハを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、以下のような実測値を得た。この実測
値を１０、１２インチウエーハにつきリニアーな関係で
外挿して次の値を得た ウェーハ直径（インチ） ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上
ｍｍの加熱炉で６、８インチウエーハを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、以下のような実測値を得た。この実測
値を１０、１２インチウエーハにつきリニアーな関係で
外挿して次の値を得た ウェーハ直径（インチ） ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上
【００１０】したがって、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・横型加熱炉内にて対向配
列された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、前記ウェーハをその直径に応じて上記
間隔に保持し、かつ一旦予熱温度で加熱した後に該ウェ
ーハを炉内で移動させてあるいは予熱せずに前記熱処理
温度で急速熱処理することを特徴とする半導体装置の製
造方法である。
係る方法は、ホットウォール・横型加熱炉内にて対向配
列された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、前記ウェーハをその直径に応じて上記
間隔に保持し、かつ一旦予熱温度で加熱した後に該ウェ
ーハを炉内で移動させてあるいは予熱せずに前記熱処理
温度で急速熱処理することを特徴とする半導体装置の製
造方法である。
【００１１】本発明を実施する際に急速熱処理温度が９
００℃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、一旦低温に保持する必要はない場合もある。
急速熱処理温度が高い場合は、例えばＩＣ製造過程のＲ
ＴＰ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。
００℃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、一旦低温に保持する必要はない場合もある。
急速熱処理温度が高い場合は、例えばＩＣ製造過程のＲ
ＴＰ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。
【００１２】急速熱処理温度が６００〜９５０℃のとき
は３００〜６００℃予熱を行うことが好ましい。この予
熱及び熱処理が適用されるのは、ＷＳｉ2 、ＴｉＳｉ2
の低抵抗化、ＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウ
ム）、ＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）、Ｔａ2 Ｏ5
などの高誘電体膜の膜質改善のため処理、ｐｏｌｙＳｉ
の結晶粒粗大化あるいはアモルファスＳｉの多結晶化な
どである。一方、急速熱処理温度が９５０〜１１００℃
のときは６００〜８００℃で予備加熱を行うことが好ま
しい。この予備加熱が適用されるのは、ＳｉＯ2 膜、Ｓ
ｉＮ膜の緻密化のための処理、あるいはｐｏｌｙＳｉ結
晶粒の粗大化処理である。
は３００〜６００℃予熱を行うことが好ましい。この予
熱及び熱処理が適用されるのは、ＷＳｉ2 、ＴｉＳｉ2
の低抵抗化、ＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウ
ム）、ＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）、Ｔａ2 Ｏ5
などの高誘電体膜の膜質改善のため処理、ｐｏｌｙＳｉ
の結晶粒粗大化あるいはアモルファスＳｉの多結晶化な
どである。一方、急速熱処理温度が９５０〜１１００℃
のときは６００〜８００℃で予備加熱を行うことが好ま
しい。この予備加熱が適用されるのは、ＳｉＯ2 膜、Ｓ
ｉＮ膜の緻密化のための処理、あるいはｐｏｌｙＳｉ結
晶粒の粗大化処理である。
【００１３】以下、低温領域と高温領域を備えたホット
ウオール・横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、複数のウエーハを高温領域に移動する
方法について説明する。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（複数枚のウエーハを均熱す
るに足りる長さ）をもつ空間である。
ウオール・横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、複数のウエーハを高温領域に移動する
方法について説明する。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（複数枚のウエーハを均熱す
るに足りる長さ）をもつ空間である。
【００１４】なお、横型炉自体は公知であり、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、炉内で炉体と摺動しないでウェーハを水平に
移動させるウェーハ保持具、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７００〜８００℃以上〜１１００℃以下であ
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のカラム１０、５〜８行及び４８〜
５３行に記載された条件を適宜採用することができる。
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、炉内で炉体と摺動しないでウェーハを水平に
移動させるウェーハ保持具、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７００〜８００℃以上〜１１００℃以下であ
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のカラム１０、５〜８行及び４８〜
５３行に記載された条件を適宜採用することができる。
【００１５】また、ウェーハの枚数に関しては、横型装
置では装置の全体の長さが１０ｍ程度であっても一構に
差し支えなく、この場合５００〜８００ｍｍの均熱部長
さを楽にとれるために５〜２５枚がバッチ処理可能であ
る。
置では装置の全体の長さが１０ｍ程度であっても一構に
差し支えなく、この場合５００〜８００ｍｍの均熱部長
さを楽にとれるために５〜２５枚がバッチ処理可能であ
る。
【００１６】ウェーハは主面が炉軸方向と垂直になる縦
置き、主面が炉軸方向と平行になる縦置き、あるいは主
面が上下方向になる横置き、その他所定の間隔が保持さ
れるあらゆる方法であってよい。しかし、炉内の対流に
よる温度分布を少なくするためには減圧雰囲気がよい。
置き、主面が炉軸方向と平行になる縦置き、あるいは主
面が上下方向になる横置き、その他所定の間隔が保持さ
れるあらゆる方法であってよい。しかし、炉内の対流に
よる温度分布を少なくするためには減圧雰囲気がよい。
【００１７】
【作用】ホットウォール・横型炉内で極く短時間内に均
一に熱処理温度に昇温するためには、ヒーターからの輻
射熱による均一加熱を達成することが必要である。この
ためにはウエーハ径に応じてウェーハ間隔を調節するこ
とが重要である。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。
一に熱処理温度に昇温するためには、ヒーターからの輻
射熱による均一加熱を達成することが必要である。この
ためにはウエーハ径に応じてウェーハ間隔を調節するこ
とが重要である。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。
【００１８】
【実施例】図１〜２は本発明を横型減圧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、５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、図１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、その後高温均熱ゾー
ンで急速熱処理される。図１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
（００２０）で説明する制御機構を接続したものであ
る。
用した実施例を示す図である。これらの図において、
１、５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、図１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、その後高温均熱ゾー
ンで急速熱処理される。図１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
（００２０）で説明する制御機構を接続したものであ
る。
【００１９】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。治具の先端側２１ａには、ウェーハ挟持台１
５を配列してウェーハ８を所定間隔に保持・配列する。
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。治具の先端側２１ａには、ウェーハ挟持台１
５を配列してウェーハ８を所定間隔に保持・配列する。
【００２０】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。
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。
【００２１】ウェーハ８は高温均熱ゾーンにて急速熱処
理される。熱処理時間は、半導体装置のパターンルール
により決定される拡散長さで上限が制限されるが、パタ
ーンルールが例えば０．４０〜０．２５μｍの場合には
（６４〜２５０ＤＲＡＭに相当する）４分以下である。
本発明によるとこの時間以下でウェーハ全面を所定熱処
理温度に加熱することができる。図２はウェーハの横軸
方向で対向させた場合を示し、対向方向のみが図１と異
なっている。
理される。熱処理時間は、半導体装置のパターンルール
により決定される拡散長さで上限が制限されるが、パタ
ーンルールが例えば０．４０〜０．２５μｍの場合には
（６４〜２５０ＤＲＡＭに相当する）４分以下である。
本発明によるとこの時間以下でウェーハ全面を所定熱処
理温度に加熱することができる。図２はウェーハの横軸
方向で対向させた場合を示し、対向方向のみが図１と異
なっている。
【００２２】図３は、図１、２とは別の治具によりウェ
ーハを保持配列する方法を示す。治具３０はウェーハ８
の下側を支持する支持棒３１を備え、その先端に溝を設
け、さらにウェーハ８の下側両脇を支える炉の軸方向に
伸びる支持棒３２を２本備えている。支持棒２１にはウ
ェーハを挟む溝を形成している。これらの支持棒３１、
３２には一体に接続され治具３０を構成している。
ーハを保持配列する方法を示す。治具３０はウェーハ８
の下側を支持する支持棒３１を備え、その先端に溝を設
け、さらにウェーハ８の下側両脇を支える炉の軸方向に
伸びる支持棒３２を２本備えている。支持棒２１にはウ
ェーハを挟む溝を形成している。これらの支持棒３１、
３２には一体に接続され治具３０を構成している。
【００２３】図４にはウェーハを上下に多段にさらに炉
方向にも配列する治具３５を示す。治具３５のウェーハ
８を支持する部分は、図５に示すように先端が尖った針
状直立部３６になっており、ウェーハ８の均一急速昇温
が確実になるようにウェーハ８を下側から点接触式で支
持している。この針状直立部３６は一枚のウェーハ８を
９０°置きの４箇所で支えるように設けられ、それぞれ
が直立柱３７からＬ字状に延在している。図４に示すよ
うに１個の治具３５はウェーハ８を上下に５枚配列して
いる。そして３個の治具３５を横方向に配列している。
方向にも配列する治具３５を示す。治具３５のウェーハ
８を支持する部分は、図５に示すように先端が尖った針
状直立部３６になっており、ウェーハ８の均一急速昇温
が確実になるようにウェーハ８を下側から点接触式で支
持している。この針状直立部３６は一枚のウェーハ８を
９０°置きの４箇所で支えるように設けられ、それぞれ
が直立柱３７からＬ字状に延在している。図４に示すよ
うに１個の治具３５はウェーハ８を上下に５枚配列して
いる。そして３個の治具３５を横方向に配列している。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、横型加熱炉におい
てＲＴＰが可能となったために、１回当りの処理枚数を
多くし、生産性向上が達成された。又、工場の建屋を高
くする必要はなくなった。
てＲＴＰが可能となったために、１回当りの処理枚数を
多くし、生産性向上が達成された。又、工場の建屋を高
くする必要はなくなった。
【００２５】本発明は冒頭で挙げた熱処理の他に、ＰＺ
Ｔ、Ｙ−１、ＢＳＴなどの強誘電体物質膜のＲＴＰアニ
ーリング、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ＳｉＯ
2 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。
Ｔ、Ｙ−１、ＢＳＴなどの強誘電体物質膜のＲＴＰアニ
ーリング、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ＳｉＯ
2 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１】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。
施例を示す図面である。
【図２】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。
施例を示す図面である。
【図３】ウェーハ縦置きする治具を示す正面図及び側面
図である。
図である。
【図４】ウェーハを上下に水平置きする治具を示す正面
図及び側面図である。
図及び側面図である。
【図５】図６の治具の細部を示す図面である。
【図６】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。
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。
【図７】公知の縦型ＲＴＰ炉の断面図である。
１ 石英反応管 ２ 反応ガス流入管 ５ 加熱炉 ７ ヒーター ８ ウェーハ ２１ ウェーハ載置・案内治具
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｃ 21/31 21/31 Ｅ
Claims (5)
- 【請求項１】 ホットウォール・横型加熱炉内にて対向
配列された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、 前記ウェーハをその直径に応じて下記間隔に対向配列
し、かつ一旦予熱温度で加熱した後にあるいは予熱せず
に炉内で移動させて、熱処理温度で急速熱処理すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 ウェーハ直径（インチ） ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上 - 【請求項２】 前記熱処理温度における保持時間が４分
以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 前記熱処理温度が６００〜９５０℃以上
であり、３００〜６００℃の温度範囲で予熱を行うこと
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】 前記熱処理温度が９５０〜１１００℃で
あり、６００〜８００℃の温度範囲で予熱を行うことを
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５】 前記ウェーハの直径が８インチ以上であ
る請求項１から４までの何れか１項記載の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13420595A JPH08330317A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13420595A JPH08330317A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330317A true JPH08330317A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15122886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13420595A Pending JPH08330317A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08330317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531489A (ja) * | 2000-04-17 | 2003-10-21 | エスアール ジェイムス ジェイ メズィー | ウェハーを熱処理する方法および装置 |
| JP2014127685A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウェーハの強度の評価方法及び評価装置 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP13420595A patent/JPH08330317A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531489A (ja) * | 2000-04-17 | 2003-10-21 | エスアール ジェイムス ジェイ メズィー | ウェハーを熱処理する方法および装置 |
| JP2014127685A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウェーハの強度の評価方法及び評価装置 |
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