JPS6122454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に半
導体装置の製造工程に於ける高温反応処理方法の
改良に関する。

半導体装置を製造する際に於ける、酸化，拡
散，気相成長，液相成長等の高温反応処理に於て
は、被処理半導体基板を挿入した反応管（炉心
管）内に、所望の反応ガスが流され半導体基板と
反応ガスの間で所望の高温反応処理が行われる。

この際の反応管に於ける被処理半導体基板の出
し入れを行なう一端部を開口状態にした場合に
は、該開口部から高温になつた反応ガス及び反応
生成ガスが流出し、該流出ガスのために附近の器
物が汚染或るいは腐食されたり、人体に吸入され
てその毒性のために健康を害するという問題があ
る。

そのために従来は第１図に示すように、反応管
１に於ける開口部２の手前に排気口３を設け、且
つ該開口部２にキヤツプ４を被せて、排気口３か
ら高温の反応ガス及び反応生成ガス５を排出しな
がら高温反応処理を行つていた。

然し上記のように開口部２にキヤツプ４を被せ
た場合には、被処理基板６を取り出す際に前もつ
てキヤツプ４を外さねばならず、該高温反応処理
を自動化する際の防げとなつていた。（第１図に
於て、７は被処理基板保持用のボートを載せたパ
ドル、８はガス導入管、９は反応ガスを示す。） そこで上記キヤツプ取り外しの操作を除くため
に、第２図に示すようにパドル（押込み棒）７に
キヤツプ４を固定する（図中１０は固定部）方法
も行われているが、この方法に於ては、例えば
1200〔℃〕以上の高温反応処理に於て石英により
形成されている反応管１と、同じく石英からなる
パドル７との固着の防止、或るいは上記以下の温
度に於て硼素Ｂ，燐Ｐ等を含む反応ガスを用いて
高温反応処理を行う際に於ける、硼素Ｂや燐Ｐの
化合物による反応管１とパドル７の固着防止等の
ために、高温反応処理中にパドル７を10〜20
〔mm〕程度の微小距離往復移動させる際に、反応
管１の開口部２とキヤツプ４との間に間隙部１１
を生じ、該間隙部１１から活性で且つ有毒な高温
の反応ガス及び反応生成ガス５が装置外に流出す
るという問題がある。（第２図に於て、３は排気
口、６は被処理基板、８はガス導入口、９は反応
ガスを表わす。） 本発明は上記問題点に鑑み、反応管の開口部側
にパドルと共に移動するガス遮蔽手段を設けるこ
とにより、キヤツプを用いずに高温の反応ガス及
び反応生成ガスが反応管開口部から流出するのを
抑え、高温反応処理の自動化を可能にする半導体
装置の製造方法を提供する。

一端部に反応ガス導入口を有し、他端部が開口
し、且つ該開口端部近傍の側面に排気口を有する
反応管を用い、該反応管の反応領域内に被処理半
導体基板をパドルによつて挿入して該被処理半導
体基板の高温反応処理を行う半導体装置の製造方
法において、被処理半導体基板挿入時に該反応管
の排気口近傍に位置する該パドルの一部に、該反
応管の管軸に対して直角に並立する複数枚の板体
よりなるガス遮蔽手段を設けておき、高温反応処
理に際して該反応管の反応領域から該開口端部に
かつて流れて来る反応ガス及び反応生成ガスを、
該ガス遮蔽手段を介し該反応管の開口部から流入
する外気と共に排気口に向かつて誘導し、反応ガ
ス及び反応生成ガスが該反応管の開口端部から流
出するのを阻止することを特徴とする。

以下本発明を一実施例について、第３図及び第
４図に示す高温反応処理工程の工程断面図を用い
て詳細に説明する。

本発明の方法に使用する高温反応処理装置は、
例えば第３図に示すように、一端部にガス導入口
８を有し、他の一他部が開口しており、該開口部
２近傍の側面に排気口３が形成された、例えば透
明石英等から反応管１を有している。

そして該反応管１内の反応領域１２への被処理
基板６の送入は、透明石英等からなるパドル７の
先端部上に石英ボード１３等を介して被処理基板
６を搭載して行なわれる。更に本発明の方法に於
ては、前記パドルに於ける反応管１の排気口３の
近傍領域。

例えば前記反応管１の排気口３を含む領域にガ
ス遮蔽手段１４が固定配設される。そして該ガス
遮蔽手段１４はは反応管１の管軸に対して直角
に、例えば７〜15〔mm〕程度の所望の間隔を隔て
て並立する３〜７枚程度の反応管１の内径に対し
て80〜90〔％〕程度の直径を有する透明石英等の
円板からなつている。なお該ガス遮蔽手段１４は
パドル７上をパドル軸に沿つて移動可能な構造に
しても良い。

本発明の方法は例えば上記のような構造を有す
る高温反応処理装置を用い、先ず第４図に示すよ
うに、パドル７を反応管１の外に引き出した状態
で、パドル７の先端部の所定位置に被処理基板６
を保持した石英ポート１３を載置し、該石英ボー
ト１３を反応管１内に於ける反応領域１２内の所
定位置に挿入する。なおガス遮蔽手段１４はこの
際、反応管１の排気口３の直下に当る位置にくる
ように予めパドル７上に固定される。

そして例えば窒素N₂等の不活性ガスを導入口
８を経て流し、且つ反応領域１２が所望の温度に
昇温せしめられている反応管１内に、前記第３図
に示すように、被処理基板６を保持する石英ボー
ド１３が搭載され、ガス遮蔽手段１４が固持され
ているパドル７を送入し、前記石英ボード１３を
反応領域１２内の所定位置に静止させる。なお此
の状態に於てガス遮蔽手段１４は、前述のように
排気口３の下部領域に位置する。

次いで反応管１に流していた不活性ガスを所望
の反応ガスに切り換えて、被処理基板６の高温反
応処理を行う。そして該高温反応処理に於て、反
応管１内をその開口部２に向つて流れて来る高温
の反応ガス及び反応生成ガス５は、ガス遮蔽手段
１４の部分で反応管１の開口部２から流入して来
る外気と共に、所定の圧力に減圧せしめられてい
る排気口に向つて吸引される。従つて本発明の方
法に於ては、被処理基板６を送入する反応管１の
一端部が開口状態にあつても、高温の反応ガス及
び反応生成ガス５が反応管開口部２から反応管外
部に流出することはない。なおガス遮蔽手段１４
は、前述のようにパドル７上をパドル軸に沿つて
移動し得るような構造にすれば、上記反応ガスの
遮蔽効果が最も優れ、且つ外気が反応領域に流入
することがない位置を選んで配設することが容易
である。

上記高温反応処理が完了した後、次いで反応管
１の温度を反応処理温度に固定したまま、反応管
１への流入ガスを不活性ガスに切り換えて後、再
び第４図に示すようにパドル７を反応管１から引
き出し、被処理基板６を保持する石英ボート１３
を未処理基板が保持されている石英ボートと交換
し、上記同様の操作により未処理基板に対する高
温反応処理を行う。

以上説明したように本発明の方法に於ては、反
応管に於ける被処理基板の出し入れを行う側の端
部を開口状態にしたままで、反応管の開口部から
活性で且つ毒性を有する高温の反応ガス及び反応
生成ガスを流出せしめることなく、連続して新ら
たな被処理基板の高温反応処理を行うことができ
る。従つて本発明の方法を用いれば、高温反応処
理の自動化が可能になる。

なお上記実施例に於てはガス遮蔽手段を透明石
英板により形成したが、該ガス遮蔽手段、表面を
粗面にした高純度石英板或るいはシリコン・カー
バイド板，多結晶シリコン板等で形成していも良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の高温反応処理方法の
工程断面図で、第３図及び第４図は本発明の方法
の一実施例に於ける工程断面図である。 図に於て、１は反応管、２は開口部、３は排気
口、４はキヤツプ、５は高温の反応ガス及び反応
生成ガス、６は被処理基板、７はパドル、８はガ
ス導入口、９は反応ガス、１０はパドルとキヤツ
ブとの固定部、１１は間隙部、１２は反応領域、
１３は石英ボート、１４はガス遮蔽手段を表わ
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端部に反応ガス導入口を有し、他端部が開
   口し、且つ該開口端部近傍の側面に排気口を有す
   る反応管を用い、該反応管の反応領域内に被処理
   半導体基板をパドルによつて挿入して該被処理半
   導体基板の高温反応処理を行う半導体装置の製造
   方法において、被処理半導体基板挿入時に該反応
   管の排気口近傍に位置する該パドルの一部に、該
   反応管の管軸に対して直角に並立する複数枚の板
   体よりなるガス遮蔽手段を設けておき、高温反応
   処理に際して該反応管の反応領域から該開口端部
   に向かつて流れて来る反応ガス及び反応生成ガス
   を、該ガス遮蔽手段を介して該反応管の開口端部
   から流入する外気と共に該排気口に向かつて誘導
   し、反応ガス及び反応生成ガスが該反応管の開口
   端部から流出するのを祖止することを特徴とする
   半導体装置の製造方法。