JPS584811B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS584811B2
JPS584811B2 JP53134140A JP13414078A JPS584811B2 JP S584811 B2 JPS584811 B2 JP S584811B2 JP 53134140 A JP53134140 A JP 53134140A JP 13414078 A JP13414078 A JP 13414078A JP S584811 B2 JPS584811 B2 JP S584811B2
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JP
Japan
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reaction tube
furnace
semiconductor
semiconductor wafer
heating
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JP53134140A
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JPS5561021A (en
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桐迫正
柴又善行
小野寺秀夫
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/12—Heating of the reaction chamber

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ウエ・・に不純物拡散を行なったり、皮膜を
形成したりする場合の熱処理について改良を加えた半導
体装置の製造方法に関する。
一般に、半導体装置を製造する工程ではウエハに不純物
拡散したり、皮膜形成する場合、ウエハを反応管に挿入
し、該反応管を囲む炉で加熱しつつ所望の加工をするも
のである。
第１図は従来の方法を実施する装置の説明図であり、石
英で作られた反応管１には同じく石英で作られたウエハ
・ホルダ２が挿脱自在に配設されウエハ・ホルダ２には
半導体ウエハ３が載置される。
反応管１はその周囲を囲む炉（図示せず）で加熱され、
図の下方に示した温度ｔに関する線図に見られるように
、区間Ｄが均熱部になっていて、そこに半導体ウエハ３
を滞留させて均一に加熱しつつ各種処理、加工を行なう
ようにしている。
ところで、前記の場合に於いて、反応管１中に半導体ウ
エハ３を挿脱するには、ウエハ・ホルダ２を矢印Ｑ ，
Ｑ’で示すように移動して行なうが、当初、反応管１
を加熱した状態におき、そこへ半導体ウエハ３を装着し
たウエハ・ホルダ２を矢印Ｑ方向に移動して挿入し、離
脱させるときは矢印Ｑ′方向に移動するが、この際、図
の左端に在る半導体ウエハ３が最も被熱時間が長くなり
、逆に、図の右端に在る半導体ウエハ３のそれは最も短
かくなる。
このように、半導体ウエハ３の被熱時間に差があること
は、それが直ちに、拡散抵抗、酸化膜厚さ、増幅率ｈｆ
ｅ等のバラツキに結び付くので好ましくない。
本発明は、反応管中にセットされた半導体ウエハの加熱
方法を改善し、全半導体ウエハの被熱時間を均一にする
ことができるようにして前記の如き拡散抵抗、酸化膜厚
さ、ｈｆｅ等のバラッキを解消し、特性良好な半導体装
置を得られるようにするものであり、以下これを詳細に
説明する。
第２図は本発明を実施する装置の一例を表わす説明図で
あり、第１図に示した装置と同部分を同記号で指示して
ある。
第２図の装置が第１図の装置と相違する点は加熱炉４が
移動自在になっていることである。
第２図装置を使用して本発明の一実施例を説明する。
反応管１は全体の常温乃至数百度の均等な温度に維持し
ておくものとする。
尚、反応管１を数百度の温度にしても、皮膜形成や不純
物拡散に何等実質的な影響を与えないし、むしろ、反応
温度に昇温させる時間が短縮されるので好ましいもので
ある。
前記状態に在る反応管１内にウエハ・ホルダ２にセット
した半導体ウエハ３を挿入する。
加熱炉４を図の矢印方向に移動し、半導体ウエハ３の配
置位置で停止させて上記当初の温度よりも十分に高い温
度にまで各ウエハを均等に昇温しその状態で不純物拡散
、皮膜形成等の所望の加工を行ない、所要時間経過後再
び炉４の移動を矢印方向に行なって破線で示してあるよ
うに反応管１から離脱させる。
反応管１が適当に冷却されてから、次なる加工を行なう
か、半導体ウエハ３を取出すかする。
前記のようにした場合、全ての半導体ウエハ３は輻射熱
、温度リカバリ等の影響を同一条件で受けることになる
から、拡散抵抗、皮膜厚さ等の不均一は解消される。
炉４の移動速度は任意に選定することができ、また、前
記実施例では、炉４を一回通過させただけであるが、必
要あれば、破線で示した位置から原位置に向って逆行さ
せても良い。
更に、この他の改変としては、例えば、前記実施例では
炉４を移動させるものについて説明したが、これに限ら
ず、若干構成が複雑にはなるが、反応管１を可動にして
も同効である。
いずれにせよ、反応管１と炉４とを一端から接近させ、
オーバ・ラップさせてから他端へと離隔させるか、逆に
、他端、オーバ・ラップ、一端へと向う操作を採ること
に依り目的を達することができる。
また、前記実施例では、反応管１と炉４とがオーバ・ラ
ップしたところで炉４の移動を停止させているが、これ
は、第１図に見られる均熱部を形成しようとするもので
あるが、その為には、炉４の均熱部が適当に長くなけれ
ばならないが、本発明では、炉４を徐々に一定速度で移
動させつつ半導体ウエハ３を均等に加熱することができ
るから、炉４として短かいものを使用しても、それによ
る加熱領域の温度を±２〔℃〕の精度に保持できれば、
特に均熱部は不要になる。
この場合、不純物拡散深さ、表面抵抗、酸化膜厚さ等の
制御は加熱炉４の温度及び移動速度を選択することに依
り行なうことができる。
以上の説明で判るように、本発明に依れば、半導体ウエ
ハへの不純物拡散、皮膜形成等の加工を行なう際に適用
される熱処理を反応管或いは加熱炉お軸方向に移動させ
て行なうようにしているので、全ての半導体ウエハの被
熱時間は殆んど均一になり、拡散抵抗、皮膜厚さ等にバ
ラツキを生じることがなくなるので、特性良好な半導体
装置を製造することができる。
また、それに必要な機構としては、単に加熱炉或いは反
応管を可動にしてそれを制御できるようにすることのみ
であるから簡単に実施することができ、更にまた、場合
に依っては短かい加熱炉でも同じ効果が得られるので、
その場合には経済的にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来方法を実施する装置例を表わす説明図、第
２図は本発明を実施する装置例を表わす説明図である。 図に於いて、１は反応管、２はウエハ・ホルダ、３は半
導体ウエハ、４は加熱炉である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 反応管内部に配置した加工すべき複数の半導体ウエ
    ハと該反応管を外部から加熱する加熱炉とを相対的に移
    動可能とし、前記複数の半導体ウエハが前記加熱炉によ
    る加熱領域全体を一方向に通過するように前記相対的移
    動を行なって、前記半導体ウエハが前記加熱領域に位置
    するときに、前記半導体ウエハに熱処理を必要とする所
    定の加工を施す工程が含まれることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
JP53134140A 1978-10-31 1978-10-31 半導体装置の製造方法 Expired JPS584811B2 (ja)

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EP79302378A EP0010952B1 (en) 1978-10-31 1979-10-30 Method and apparatus for heating semiconductor wafers
DE7979302378T DE2965631D1 (en) 1978-10-31 1979-10-30 Method and apparatus for heating semiconductor wafers
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