JPS6276517A

JPS6276517A - 試料保持体および試料保持体を使用した半導体製造方法

Info

Publication number: JPS6276517A
Application number: JP21577885A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Arami; 淳一荒見
Original assignee: TERU SAAMUKO KK; Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: TERU SAAMUKO KK; Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1987-04-08
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPH0614514B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、半導体製造上において、単結晶成長のため
の物質などの各種試料を運搬可能に保持する試料保持体
およびこの試料保持体を使用した半導体製造方法に係り
、たとえば、ガリウム−砒素などの半導体ウェーへの表
面に所望の単結晶を成長させるための液相エピタキシャ
ル成長処理において、微細試料の保持および半導体製造
処理に関する。

〔従来の技術〕

従来、たとえば、液相エピタキシャル成長装置において
、真空加熱炉に収容するための搬送手段（ボート）に対
する半導体ウェーハおよびエピタキシャル成長用の試料
の装填は、バスボックス中において、作業者が手にグロ
ーブを嵌めて手作業により行っている。

試料の装填は、数ミリグラムの単位であり、バスボック
スを用いての手作業では、その確実性において問題があ
り、また、作業性も非常に低く、半導体製造処理上、信
頼性の低下やコストを高くする原因になっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、従来、搬送用部材に半導体ウェーハや試料の
装填を機械化し、自動的に所定量の半導体ウェーハや試
料を装填する試みが成されている。

しかしながら、半導体ウェーハに対し試料は極めて微細
であり、また、その所要量は掻めて微量であるため、窒
素ガス雰囲気にて運搬ないし装填に至る作業については
、作業者の手作業に頼らざるを得なかった。

そこで、第１の発明は、試料の運搬および装填を簡略化
した試料保持体の提供を目的とする。

また、第２の発明は、試料の運搬および装填を簡略化し
た試料保持体を用いて製造処理の簡略化を図った試料保
持体を使用した半導体製造方法の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明の試料保持体は、大気圧常温下で固体をなし
減圧高温下で気化する運搬可能な保持体（実施例の保持
体２）を設け、この保持体に試料（実施例の試料４）を
載せて適宜箇所に運搬可能にしたものである。

また、第２の発明の試料保持体を使用した半導体製造方
法は、大気圧常温下で固体をなし減圧高温下で気化する
運搬可能な試料保持体（実施例の保持体２）を設け、こ
の試料保持体に大気圧常温下で任意の試料（実施例の試
料４）を載せて保持させ、特定のガス雰囲気内で半導体
ウェーハ（実施例の半導体ウェーハ８）を保持する搬送
手段（実施例のボート１６）に、試料を載せた試料保持
体を載置し、これら試料保持体および半導体ウニ゛−ハ
を載置した搬送手段を減圧して加熱する減圧加熱手段（
実施例の真空加熱炉２８）に収容し、前記試料保持体を
気化させて消失させた後加熱し、試料によって半導体ウ
ェーハを処理するものである。

〔作　　　用〕

第１の発明の試料保持体は、大気圧常温下で固化するの
で、その状態でブロック状に成形して置き、その上に試
料を載置して運搬し、減圧高温下に置くことによりその
保持体を気化して消失させ、必要な試料のみをその真空
中に装填することが可能である。

そして、この第１の発明の試料保持体において、保持体
は、前記試料を収容する凹部を形成した容器で構成すれ
ば、試料の保持が確実なものとなる。

この第１の発明の試料保持体において、保持体は、トリ
ブチルアルコール、グリセリン、２．３−ブタジオール
などの大気圧常温下で固体をなし減圧高温下で昇華する
物質で形成すれば、固体状を成す空気中において試料を
確実に保持し、真空系に運搬して不要な物質を気化（昇
華）させて外部に消失させることができ、所望の半導体
処理を行うことができる。

また、第２の発明の試料保持体を使用した半導体製造方
法は、試料保持体に微細かつ微量の試料を保持させてそ
の試料保持体とともに運搬することにより、半導体ウェ
ーハの保持枠に載置し、その運搬手段によって減圧加熱
手段に収容すると、試料保持体は気化して消失し、運搬
手段には半導体ウェーハとともに必要な試料が残り、そ
の状態において、必要な処理を行うことができる。

そして、この第２の発明の試料保持体を使用した半導体
製造方法において、試料保持体を収容する収容凹部を形
成したものを用いれば、試料を試料保持体とともに収容
凹部に装填することができ、その装填を容易に行うこと
ができる。

〔実　施　例〕

以下、各発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、第１の発明の試料保持体の実施
例を示す。

第１図において、大気圧常温下で固体をなし減圧高温下
で気化する物質によって矩形のブロック状の保持体２を
形成する。この保持体２を構成する物質として、たとえ
ば、大気圧常温下で固体をなし減圧高温下で昇華するト
リブチルアルコール（（ＣＨ２）３　Ｃ０Ｈ）　、グリ
セリン、２．３−ブタジオールなどの物質を用いる。こ
のような物質を用いた場合、半導体処理に全く影響しな
い温度、たとえば、　減圧状態で１００〜２００℃に設
定すれば、完全に気化（昇華）させることができる。

そして、この保持体２の大きさは、その上面部に載置す
る試料４の大きさや量によって任意に設定するものとす
る。この保持体２の上面には、第１図に示すように、計
量された所定量の試料４をスプーン６などの運搬手段に
よって運搬し、第２図に示すように、載せるものとする
。

第３図ないし第７図は、第２の発明の試料保持体を使用
した半導体製造方法の実施例を示す。

第３図において、試料４を載置した保持体２は、半導体
ウェーハ８とともに試料皿１０に載置する。

この試料皿１０は、特定のガス雰囲気内、たとえば、窒
素ガス雰囲気内に設置し、その雰囲気においてその上に
保持体２および半導体ウェー八８を運搬を考慮に入れて
一定の間隔で載置する。

この試料皿１０の上面から所定の運搬手段１２．１４に
よって保持体２および半導体ウェーハ８の搬送手段とし
て設置されたボート１６に運搬する。

この実施例の場合、運搬手段１２には、保持体２の平行
面を挟んで運搬する複数の運搬用アーム１２ａ、１２ｂ
が設置され、また、運搬手段１４には、半・導体ウェー
ハ８の対向する辺部の四角部を把持して運搬する運搬ア
ーム１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｄが設けられている。

また、この実施例の場合、ボート１６は、ボート本体１
８と、このボート本体１８に設けられたスライド孔２０
に引出し可能に差し込まれたスライダ２２とから構成さ
れている。ボート本体１８には、保持体２を収容する複
数の収容凹部２４が一定の間隔で形成され、また、スラ
イダ２２には、半導体ウェーハ８を収容する複数の収容
凹部２６が形成されているとともに、収容凹部２４に対
応する位置にも収容凹部２６と同様の凹部が形成されて
いる。収容凹部２４．２６は、収容する対象からその深
さを異ならせ、収容凹部２４は保持体２を収容可能に深
く、収容凹部２６は半導体ウェーハ８の厚さに合わせて
浅く形成されている。

そして、試料皿１０から運搬手段１２．１４によって運
搬された保持体２および半導体ウェーハ８は、矢印Ａ、
Ｂ方向に別々に移送されてボート１６の収容凹部２４．
２６に収容される。このような運搬および収容作業は、
酸素を遮断しム窒素ガス雰囲気中で行う。

次に、第４図に示すように、保持体２を介して試料４が
装填され、半導体ウェーハ８が載置されたボート１６は
、減圧加熱手段としての真空加熱炉２８の石英管３０の
内部に矢印Ｃ方向に図示しない移送手段によって移送さ
れ、第５図に示すように、石英管３０の内部に搬入され
る。この場合、石英管３０の周囲部には、電気エネルギ
によって発熱する炉体３２が設置されている。

このような作業を窒素ガス雰囲気で行った後、石英管３
０の前面を閉塞するとともに、図示していない真空ポン
プによって内部に残留する窒素ガスを抜き、石英管３０
内を減圧する。

このようにして石英管３０の内部が真空に保持されると
、保持体２は減圧させた後、１００℃〜２００℃の高温
に設定すると、昇華または気化が始・まり、やがて、保
持体２は気体となって外部に消失する。この場合、保持
体２を構成する物質によっては減圧下で気化が始まるが
、気化熱を奪いその気化が妨げるので、高温に設定する
ことが必要である。保持体２が消失すると、保持体２の
上面に載置していた試料４は、収容凹部２４からその下
方に位置するスライダ２２の収容凹部２６に落下し、そ
の内部に収容される。

そして、第６図に示すように、ボート１６には試料４と
半導体ウェーハ８とのみが載置され、この状態で数百度
のエピタキシャル成長に必要な高温度に設定してよる加
熱処理を行う。この結果、半導体ウェーハ８に試料４に
よって処理されたエピタキシャル層が形成される。

この処理の後、真空加熱炉２８の温度を低下させ、窒素
ガスを封入した後、第７図に示すように、その石英管３
０の内部からボート１６を引出し、そのボート１６の収
容凹部２６からエピタキシャル成長処理を行った半導体
ウェーハ８を取り出すことができる。

したがって、このような半導体製造方法では、空気中で
固体状を成し、真空中で気化する物質によって保持体２
を形成し、この保持体２の上面に試料４を載せてボート
１６に半導体ウェーハ８とともに運搬し装填するので、
試料４の運搬および装填を保持体２とともに扱うことか
ら、その運搬および装填が極めて簡略化され、容易にな
る。また、保持体２は、半導体加熱処理前の真空処理に
おいて、外部に消失されるので、半導体処理に何等影響
を与えることがない。たとえば、トリブチルアルコール
で保持体２を構成すれば、減圧高温下で完全に昇華し、
半導体ウェーハ８のエピタキシャル成長処理に何等の影
響を与えないことは、実験により確認された。

なお、保持体２は、第８図に示すように、半球形状の凹
部３４を形成し、この凹部３４に試料４を収容すれば、
試料４の紛失が避けられる。

また、第９図に示すように、凹部３４をより深くすれば
、より有効であろう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、第１の発明によれば、微細かつ微
量の試料を容易に適宜箇所に運搬することができる。

また、第２の発明によれば、微細かっｍｌの試料を容易
に運搬した保持体を半導体製造処理上において、その処
理に影響を与えることなく、気化、消失させることがで
き、半導体製造方法の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１の発明の試料保持体の実施例
を示す斜視図、第３図は第２の発明の試料保持体を使用
した半導体製造方法の実施例を示す斜視図、第４図は試
料保持体および半導体ウェーハを載置したボートの真空
加熱炉に対する収容を示す断面図、第５図は真空加熱炉
に収容されたボートを示す断面図、第６図は真空加熱炉
内で加熱されたボートを示す断面図、第７図は真空加熱
炉から取り出されたボートを示す断面図、第８図および
第９図は第１の発明の試料保持体の他の実施例を示す断
面図である。２・・・保持体、４・・・試料、８・・・半導体ウェー
ハ、１６・・・搬送部材としてのボート、２８・・・減
圧加熱手段としての真空加熱炉。第　１　図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大気圧常温下で固体を成し減圧高温下で気化する
運搬可能な保持体を設け、この保持体に試料を載せて適
宜箇所に運搬可能にしたことを特徴とする試料保持体。
（２）前記保持体は、前記試料を収容する凹部を形成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の試料
保持体。
（３）前記保持体は、トリブチルアルコール、グリセリ
ン、２、３−ブタジオールなどの減圧高温下で昇華する
物質で形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の試料保持体。
（４）大気圧常温下で固体を成し減圧高温下で気化する
運搬可能な試料保持体を設け、この試料保持体に任意の
試料を載せて保持させ、特定のガス雰囲気内で半導体ウ
ェーハを保持して搬送する搬送手段に、前記試料を載せ
た前記試料保持体を載置し、これら試料保持体および半
導体ウェーハを載置した搬送手段を減圧して加熱する減
圧加熱手段に収容し、前記試料保持体を減圧高温下で気
化させて消失させた後加熱し、試料によって半導体ウェ
ーハを処理することを特徴とする試料保持体を使用した
半導体製造方法。
（５）前記搬送手段は、前記試料保持体を収容する収容
凹部を形成したものを用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載の試料保持体を使用した半導体製造
方法。