JPH1022290A - Method and device for producing semiconductor device - Google Patents
Method and device for producing semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH1022290A JPH1022290A JP16942196A JP16942196A JPH1022290A JP H1022290 A JPH1022290 A JP H1022290A JP 16942196 A JP16942196 A JP 16942196A JP 16942196 A JP16942196 A JP 16942196A JP H1022290 A JPH1022290 A JP H1022290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heat treatment
- wafers
- region
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 59
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 54
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims abstract description 209
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 144
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 Si 3 N 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052454 barium strontium titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】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る。本発明において
「半導体装置」とは、これを例示すると、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などである。
また、「ウェーハ」とは、これを例示すると、単結晶基
板、ガラス基板などである。さらに、本発明で言う急速
熱処理とは通常RapidThermal Processing(RTP)と
称されている技術であり、Richard B. Fair 著Rapid Th
ermal Processing(ACADEMIC PRESS INC )に解説され
ている。この著書にも解説されているように、膜厚、不
純物濃度、拡散深さ等半導体装置の性能に関係する特性
をウェーハ面内で均一にすることが重要である。本発明
において「製造」とは、これを例示すると、(イ)ウェ
ーハに半導体物質、絶縁物質、金属、金属とシリコンの
化合物、合金、超伝導物質などの皮膜あるいは層を反応
ガスを用いるCVDにより形成する方法、(ロ)ウェー
ハに半導体物質、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と単結晶基板又は基板上の物質
との直接反応により形成する方法(例えば、バルクシリ
コン、ポリシリコンを反応して成形するSiO2 膜、S
iON膜、SiN膜、SiON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)、(ハ)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、(ニ)BST(チタン酸バリウムストロンチウムの
酸化物)、STO(チタン酸ストロンチウムの酸化
物)、Ta2 O5膜などの高誘電体又は強誘電体薄膜の
膜質改善のためのアニーリング,(ホ)WSi2 、Ti
Si2 膜などの低抵抗化のためのアニーリング、(ヘ)
SiO2 、PSG、BPSG、SiN、SiON膜など
の緻密化・平坦化のためのアニーリング、(ト)PZT
(チタン酸鉛ジルコニウムの酸化物)、Y−1、BST
などの強誘電体物質膜のアニーリング、(チ)イオンイ
ンプラーテション層の活性化などである。なお(チ)で
は不純物の広がりを極力抑えて不純物の活性化率を高め
ることが重要である。The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device. In the present invention, the “semiconductor device” is, for example, a memory or logic circuit IC such as silicon or a compound semiconductor, a thin film transistor (TFT transistor) IC, or the like.
The “wafer” is, for example, a single crystal substrate, a glass substrate, or the like. Further, the rapid heat treatment referred to in the present invention is a technique usually called Rapid Thermal Processing (RTP), and is described in Rapid Th.
ermal Processing (ACADEMIC PRESS INC). As described in this book, it is important to make the characteristics related to the performance of the semiconductor device such as the film thickness, the impurity concentration, and the diffusion depth uniform on the wafer surface. In the present invention, "manufacturing" means, for example, (a) a film or a layer of a semiconductor material, an insulating material, a metal, a compound of a metal and silicon, an alloy, a superconducting material, etc., formed on a wafer by CVD using a reactive gas. (B) A method in which a film or layer of a semiconductor material, an insulating material, a metal, a superconducting material, or the like is formed on a wafer by a direct reaction between a reaction gas and a single crystal substrate or a material on the substrate (for example, bulk silicon , SiO 2 film formed by reacting polysilicon, S
iON film, SiN film, thin film formation, such as a SiON film, and ultrathin nitriding processing for 1 to 10 Angstroms nitriding the surface of the SiO 2 film), (c) Ar, the He, the presence of an atmosphere gas including N 2 (D) High dielectric or ferroelectric such as BST (oxide of barium strontium titanate), STO (oxide of strontium titanate), Ta 2 O 5 film, etc. Annealing to improve film quality of body thin film, (e) WSi 2 , Ti
Annealing for lowering the resistance of Si 2 film, etc.
Annealing for densification and flattening of SiO 2 , PSG, BPSG, SiN, SiON films, etc., (g) PZT
(Oxide of lead zirconium titanate), Y-1, BST
Such as annealing of a ferroelectric material film, and activation of a (h) ion implantation layer. In (h), it is important to suppress the spread of the impurities as much as possible to increase the activation rate of the impurities.
【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。[0002] The present invention also relates to a semiconductor device manufacturing apparatus for performing the above method using a vertical and horizontal hot wall type heating furnace.
【0003】[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を行う
二重管型半導体製造装置が開示されている。図9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1
b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1
a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
ーハ保持し移動させる治具(以下「治具」と言う)、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。2. Description of the Related Art U.S. Pat.
No. 557 (hereinafter referred to as "US patent") discloses a double-pipe semiconductor manufacturing apparatus for performing RTP using a vertical hot wall heating furnace having excellent heat uniformity. FIG. 9 illustrates a method of heat-treating a single wafer by the semiconductor manufacturing apparatus disclosed in the US patent. In the figure, 1 is a quartz reaction tube composed of an outer tube 1a and an inner tube 1b, and 2 is an inner tube 1
b, an exhaust pipe opening at the bottom of the outer pipe 1a; 3, an exhaust pipe 1 opening at the bottom of the outer pipe 1a;
an annular flow path formed between the inner pipe 1a and the inner pipe 1b for discharging the reaction gas, 5 is a heating furnace using an electric resistance heater, 6 is a jig for holding and moving the wafer (hereinafter referred to as "jig"), 8
Denotes a wafer, 30 denotes a magnet coil or a permanent magnet, 31 denotes a driving mechanism, and 33 denotes a guide member for moving the wafer holding jig up and down together with the shielding plate 11 and the mounting plate 12. The wafer 8 is once held at a low temperature (for example, 750 ° C.) where the diffusion length is short,
Next, it is held for a predetermined short time at the position shown in the drawing, and comes into contact with a reaction gas flowing upward in the inner tube 1b to cause a predetermined reaction,
Immediately after the reaction, the wafer is moved by the wafer holder 6 to a low-temperature region at the lower part of the furnace.
【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9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。Ion implantation conditions for a 150 mm diameter Si wafer: BF2, 3.0E15 / cm 2 , 2.30 keV
And then annealed at 950 ° C. for 2 minutes after holding at a low temperature by the method described above with reference to FIG.
Sheet resistance is about 220Ω and its in-plane distribution is ± 1%
(Average value of 5 sheets). When the same annealing was performed at 850 ° C. for 120 minutes using a normal RTP method without holding at a low temperature, the sheet resistance was 310Ω. Similarly, when the annealing was performed at 850 ° C. for 30 minutes, the sheet resistance was 400Ω. In these cases, the in-plane distribution of sheet resistance was about 1%.
【0005】本出願人が特開平8−45861号公報に
て提案したRTP法によると、低温領域と熱処理領域を
有する縦型ホットウォール型加熱炉内にて、横置きされ
た複数枚のウェーハを前記低温領域から熱処理領域に前
進させ、また前記記熱処理領域にてウェーハを急速熱処
理した後再び低温領域に戻す半導体装置の製造方法にお
いて、所望の温度より高い温度にセットされた炉にウェ
ーハを装入し、ウェーハが所望の温度に達する前にウェ
ーハを低温領域に戻すことによって加熱時間を短縮して
RTP特性が改良することが可能である。According to the RTP method proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-45861, a plurality of wafers placed horizontally are placed in a vertical hot-wall type heating furnace having a low temperature region and a heat treatment region. In a method of manufacturing a semiconductor device in which a wafer is advanced from the low-temperature region to a heat treatment region, and the wafer is rapidly heat-treated in the heat treatment region and then returned to the low-temperature region, the wafer is placed in a furnace set at a temperature higher than a desired temperature. It is possible to reduce the heating time and improve the RTP characteristics by returning the wafer to the low temperature region before the wafer reaches the desired temperature.
【0006】[0006]
【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
の温度分布につき考察を行った。熱処理を行う均熱領域
に複数枚のウェーハを装入すると、最初に均熱領域に入
ったウェーハと最後に均熱領域に入ったウェーハとでは
時間差が生じる。続いて均熱領域で短時間熱処理をした
後ウェーハが装入方向とは反対方向に低温領域に向かっ
て移動されると、最初に均熱領域に入ったウェーハが最
も遅く均熱領域から出、最後に均熱領域に入ったウェー
ハが最も早く均熱領域から出るので、やはり時間差が発
生する。パターンルールが0.25μm(256M−D
RAM)以上であり、比較的長い保持時間が許容される
場合は上記時間差は実用上の問題にはならなかったが、
より微細なパターンルールになると、高温領域における
ウェーハ間の滞留時間の差が同一ロットで処理される複
数枚のウェーハの均一性を損なって半導体装置の電気的
特性のバラツキが生じ、半導体装置の不良率が高まる。Thereafter, the present inventor further proceeded with experiments and considered the temperature distribution of the wafer in a hot wall type heating furnace. When a plurality of wafers are loaded in the soaking region where the heat treatment is performed, a time difference occurs between the wafer that first enters the soaking region and the wafer that finally enters the soaking region. Subsequently, after a short heat treatment in the soaking area, the wafer is moved toward the low temperature area in the direction opposite to the charging direction, and the wafer that first enters the soaking area exits the slowest soaking area, Since the wafer that finally entered the soaking region exits the soaking region earliest, a time lag also occurs. The pattern rule is 0.25 μm (256M-D
RAM) or more, and when a relatively long holding time is allowed, the time difference does not become a practical problem.
With finer pattern rules, differences in dwell time between wafers in a high-temperature region impair the uniformity of a plurality of wafers processed in the same lot, causing variations in the electrical characteristics of the semiconductor device, resulting in defective semiconductor devices. The rate increases.
【0007】1枚のウェーハを熱処理する場合は、図1
0に示すようにウェーハの進行方向にほぼ垂直にウェー
ハ面を位置せしめるとウェーハ面内の均一性が実現され
るので、図10に示すウェーハの配置・移動方法を縦型
炉及び又は横型炉で選択することが通常である。一方、
図11に示すように1枚のウェーハの進行方向にほぼ平
行にウェーハ面を置いた場合は、前段落で説明したよう
なウェーハ不均一性の問題が1枚のウェーハ面内で起こ
る。しかし、利点としては、ウェーハを一つの治具から
他の治具に受渡す際にウェーハの治具間での受渡しが容
易であるとの点がある。[0007] In the case of heat treatment of one wafer, FIG.
When the wafer surface is positioned almost perpendicularly to the traveling direction of the wafer as shown in FIG. 0, uniformity within the wafer surface is realized. Therefore, the method of arranging and moving the wafer shown in FIG. 10 is performed in a vertical furnace and / or a horizontal furnace. It is usual to choose. on the other hand,
When the wafer surface is placed substantially parallel to the traveling direction of one wafer as shown in FIG. 11, the problem of wafer non-uniformity as described in the preceding paragraph occurs in the surface of one wafer. However, as an advantage, when a wafer is transferred from one jig to another, it is easy to transfer the wafer between jigs.
【0008】よって、本発明は、RTP処理において同
一ロットで処理される複数のウェーハの面内均一性を高
めることができる方法及び装置を提供することを目的と
する。さらに、本発明はウェーハ面がウェーハ進行方向
にほぼ平行な1枚ウェーハ処理RTP法において1枚の
ウェーハの面内均一性を高めることができる方法及び装
置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of improving in-plane uniformity of a plurality of wafers processed in the same lot in RTP processing. Still another object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of improving in-plane uniformity of one wafer in a single wafer processing RTP method in which a wafer surface is substantially parallel to a wafer traveling direction.
【0009】[0009]
【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、横型又は縦型ホットウォール型加熱炉
内にて複数枚のウェーハを熱処理領域に前進させかつ急
速に昇温し、また前記記熱処理領域にて急速熱処理し、
その後前記熱処理領域より後退させかつ急冷する半導体
装置の製造方法において、前記前進方向に向かって温度
が低くなる温度分布が設定された前記熱処理領域にて前
記複数枚のウェーハを熱処理することによって各ウェー
ハに加えられる熱量をほぼ一定にすることを特徴とする
半導体装置の製造方法(以下「第1発明方法」と言う)
であり、横型ホットウォール型加熱炉内にて1枚又は複
数枚のウェーハを高温の熱処理領域にて急速熱処理する
半導体装置の製造方法において、第1の低温領域とは別
の第2の低温領域を、前記熱処理領域が両低温領域の中
間に位置するように、設け、前記1枚又は複数枚のウェ
ーハを第1の治具により第1の低温領域にて均熱した
後、高温領域まで急速に移動させかつ昇温し、その後急
速熱処理に続いて1枚又は複数枚のウェーハを前記熱処
理温度から第2の低温領域まで急速に移動させかつ急冷
するとともに、その後、第2の治具に移し替えられた1
枚又は複数枚のウェーハを第2の低温領域にて所定温度
で均熱することを特徴とする半導体装置の製造方法(以
下「第2発明方法」と言う)であり、また、横型又は縦
型のホットウォール型加熱炉内に配置された1枚又は複
数枚のウェーハを熱処理領域に移動させかつ急速昇温
し、その後該高温領域で保持して急速熱処理する方法に
おいて、前記ウェーハの移動方向に厚さが薄くなってい
る蓄熱板を予め熱処理温度に加熱し、次に前記ウェーハ
の片面を前記蓄熱板の極近傍に配置して熱処理を行い各
ウェーハに加えられる熱量をほぼ一定にすることを特徴
とする半導体装置の製造方法(以下「第3発明方法」と
言う)である。According to the present invention, there is provided a method according to the present invention, wherein a plurality of wafers are advanced to a heat treatment area in a horizontal or vertical hot wall type heating furnace, and the temperature is rapidly increased. Rapid heat treatment in the heat treatment area,
Thereafter, in the method of manufacturing a semiconductor device in which the plurality of wafers are retracted from the heat treatment region and quenched, the plurality of wafers are heat-treated in the heat treatment region in which the temperature distribution in which the temperature decreases in the forward direction is set. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the amount of heat applied to the semiconductor device is made substantially constant (hereinafter referred to as "first invention method").
In a method for manufacturing a semiconductor device in which one or more wafers are rapidly heat-treated in a high-temperature heat treatment region in a horizontal hot-wall heating furnace, a second low-temperature region different from the first low-temperature region Is provided so that the heat treatment region is located between the two low temperature regions, and the one or more wafers are uniformly heated in the first low temperature region by the first jig, and then rapidly heated to the high temperature region. Then, following the rapid heat treatment, one or more wafers are rapidly moved from the heat treatment temperature to a second low-temperature region and rapidly cooled, and then transferred to a second jig. Replaced one
A method of manufacturing a semiconductor device (hereinafter, referred to as a "second invention method") in which one or a plurality of wafers are soaked at a predetermined temperature in a second low-temperature region. A method of moving one or more wafers placed in a hot-wall type heating furnace to a heat treatment area and rapidly raising the temperature, and then holding the wafer in the high temperature area to perform a rapid heat treatment, Heating the heat storage plate having a reduced thickness to a heat treatment temperature in advance, and then performing heat treatment by placing one surface of the wafer very close to the heat storage plate to make the amount of heat applied to each wafer substantially constant. This is a method for manufacturing a semiconductor device (hereinafter, referred to as “third invention method”).
【0010】さらに、上記目的を達成する本発明に係る
装置は、横型又は縦型ホットウォール型加熱炉内を複数
枚のウェーハを熱処理領域に前進させかつ該領域から急
速に後退させ、また前記熱処理領域にて複数枚のウェー
ハを保持する治具を備えた急速熱処理による半導体装置
の製造装置において、前記治具の前進方向に向かって温
度が低くなる温度分布を前記熱処理領域に設定する手段
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置(以下
「第1発明装置」と言う)であり、1枚又は複数枚のウ
ェーハを所定温度で均熱する第1の低温領域と熱処理領
域を有する横型ホットウォール型加熱炉内にて1枚又は
複数枚のウェーハを低温領域から熱処理領域に高速で移
動させる第1の治具を備えた急速熱処理による半導体装
置の製造装置において、第1の低温領域とは別の第2の
低温領域を、前記熱処理領域が両低温領域の中間に位置
するように、形成し、第2の低温領域で均熱された1枚
又は複数枚のウェーハを取りだす第2の治具を備えたこ
とを特徴とする急速熱処理による半導体装置の製造装置
(以下「第2発明装置」と言う)であり、また、ホット
ウォール型加熱炉内に配置された1枚又は複数枚のウェ
ーハを熱処理領域に移動させかつ保持する治具を備えた
半導体装置の製造装置において、前記ウェーハの移動方
向に厚さが薄くなっている蓄熱板を熱処理温度領域に備
えたことを特徴とする半導体装置の製造装置(以下「第
3発明装置」と言う)である。以下本発明を詳しく説明
する。[0010] Furthermore, the apparatus according to the present invention for achieving the above object is a method for advancing a plurality of wafers to a heat treatment area in a horizontal or vertical hot wall type heating furnace and rapidly retreating the wafer from the heat treatment area. An apparatus for manufacturing a semiconductor device by rapid thermal processing comprising a jig for holding a plurality of wafers in a region, comprising means for setting a temperature distribution in which the temperature decreases in a forward direction of the jig in the thermal processing region. A semiconductor device manufacturing apparatus (hereinafter, referred to as a "first invention apparatus") having a first low-temperature region for uniformly heating one or a plurality of wafers at a predetermined temperature and a heat treatment region. An apparatus for manufacturing a semiconductor device by a rapid heat treatment provided with a first jig for moving one or more wafers from a low temperature region to a heat treatment region at a high speed in a hot wall type heating furnace. And forming a second low-temperature region different from the first low-temperature region such that the heat-treated region is located between the two low-temperature regions, and one or more of the heat-treated regions are soaked in the second low-temperature region. An apparatus for manufacturing a semiconductor device by rapid thermal processing, comprising a second jig for taking out a single wafer (hereinafter referred to as "second invention apparatus"), and disposed in a hot wall type heating furnace. In a semiconductor device manufacturing apparatus provided with a jig for moving and holding one or more wafers to a heat treatment region, a heat storage plate having a reduced thickness in a moving direction of the wafer is moved to a heat treatment temperature region. A semiconductor device manufacturing apparatus (hereinafter, referred to as "third invention apparatus") provided with the semiconductor device. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0011】第1〜第3発明方法において急速昇温と
は、RTPではない通常の炉の昇温速度である1〜10
℃/分よりかなり急速な速度であり、現在の治具移動機
構の速度制御技術の下では具体的には1〜10℃/se
cの範囲である。急冷も同様であるが、放熱が加熱より
効率が悪いために具体的には平均速度で1〜5℃/se
cの範囲である。第1〜第3発明装置においてウェーハ
の急速移動とはRTPではない通常の移動速度である2
0〜200mm/分よりかなり急速な速度であり、現在
の治具移動機構の速度制御技術の下では、具体的には5
0〜200mm/secの範囲である。In the first to third aspects of the present invention, the rapid temperature rise refers to a temperature rise rate of an ordinary furnace which is not RTP and is 1 to 10 times.
The speed is considerably faster than the temperature of the conventional jig moving mechanism.
c. The same applies to quenching, but heat radiation is less efficient than heating.
c. In the first to third invention apparatuses, the rapid movement of the wafer is a normal moving speed other than the RTP.
The speed is much faster than 0 to 200 mm / min.
The range is 0 to 200 mm / sec.
【0012】第1発明方法及び装置ならびに第3発明方
法及び装置において、Si単結晶ウェーハの表面に形成
した物質を例えば650℃と言う低温でアニールするこ
ともあるから、ウェーハの低温予備保持を省略してもよ
い。一方、Si単結晶ウェーハのRTP温度が800℃
以上の高温の場合は、スリップラインを防止しあるいは
加工歪を除いたりするためには不純物拡散が起こり難い
700℃以下の低温で予備保持する必要がある。又、R
TP処理後急速なRTPにより生じた歪みをアニーリン
グするために熱処理後低温保持することもある。In the method and apparatus according to the first invention and the method and apparatus according to the third invention, the material formed on the surface of the Si single crystal wafer may be annealed at a low temperature of, for example, 650 ° C., so that the low temperature preliminary holding of the wafer is omitted. May be. On the other hand, the RTP temperature of the Si single crystal wafer is 800 ° C.
In the case of the above high temperature, in order to prevent a slip line or remove a processing strain, it is necessary to preliminarily maintain the temperature at 700 ° C. or less, at which impurity diffusion hardly occurs. Also, R
In order to anneal the strain caused by the rapid RTP after the TP treatment, a low temperature may be maintained after the heat treatment.
【0013】RTP処理を行う高温は熱処理方法及びウ
ェーハの種類により異なるが、一般には800℃以上〜
1100℃以下である。例えば104 /cm2 以上のド
ーズ量で注入された不純物を活性化する場合には900
−950℃以上の熱処理が行われる。低温熱処理の例
は、上述のSi単結晶ウェーハの熱処理の他に、メタル
コンタクトをとる熱処理及びCVDの700℃以下の熱
処理がある。高温における保持は不純物の拡散の深さが
半導体装置のパターンルールを基準として判断して無視
できる時間の保持を行う。The high temperature at which the RTP process is performed varies depending on the heat treatment method and the type of wafer, but is generally 800 ° C. or higher.
It is 1100 ° C or lower. For example, to activate an impurity implanted at a dose of 10 4 / cm 2 or more, 900
Heat treatment at -950 ° C. or higher is performed. Examples of the low-temperature heat treatment include a heat treatment for forming a metal contact and a heat treatment at 700 ° C. or lower for CVD, in addition to the heat treatment for the Si single crystal wafer described above. The holding at a high temperature is carried out for a time during which the diffusion depth of the impurity can be ignored based on the pattern rule of the semiconductor device as a reference.
【0014】以下、主として低温領域と熱処理(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
枚のウエーハを一旦低温に保持し、複数枚のウエーハを
熱処理領域に高速移動する方法、及びホットウオール型
加熱炉が急速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。ここで「領域」とは1枚又は複数枚のウェーハを
所定の温度に均熱するに足りる長さをもった炉の区間で
ある。なお、ウェーハが均熱される所定温度は通常当該
領域の温度であるが、本出願人が特開平8−45861
号公報で提案したように高温領域の温度より低いことも
ある。Hereinafter, mainly the low temperature region and the heat treatment (high temperature)
A method in which a plurality of wafers are once held at a low temperature in a low-temperature region of a hot wall type heating furnace having a region, and a plurality of wafers are moved at high speed to a heat treatment region, and a high temperature region in which the hot wall type heating furnace performs rapid heat treatment. In addition to the above, a semiconductor manufacturing apparatus having a low-temperature region for temporarily holding a wafer will be described. Here, the “region” is a section of the furnace having a length sufficient to uniformly heat one or a plurality of wafers to a predetermined temperature. The predetermined temperature at which the wafer is soaked is usually the temperature of the region, but the applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-45861.
In some cases, the temperature may be lower than the temperature in the high-temperature region as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157,086.
【0015】また、本発明においてはホットウォール型
加熱炉にて公知の技術、例えば一重管、二重管などの反
応管を備えた炉構造、ウェーハ保持し炉内と無接触方式
でウェーハを前進させる治具(ウェーハを保持する台、
フォークなど)、ガスの導入口、熱処理領域と低温領域
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。又、1バッチの複数枚のウェーハの両端に位
置するウェーハに生じる初期もしくは終期の異常条件
(温度不安定、ガス濃度不安定など)で処理されるウェ
ーハは捨て(dummy )ウェーハとして、廃棄することも
できる。また、ウェーハの枚数も従来と同様であるが、
縦型装置では高さに制限が伴うので5〜10枚、横型装
置では500〜800mm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。ウェーハの
置き方は縦方向、横方向など任意である。In the present invention, a well-known technique in a hot wall type heating furnace, for example, a furnace structure provided with a reaction tube such as a single tube or a double tube, holding a wafer and advancing a wafer in a non-contact manner with the inside of the furnace. Jig (table for holding wafer,
For example, a technique such as a fork, a gas inlet, and an exhaust port provided between the heat treatment region and the low temperature region may be employed. In addition, wafers processed under abnormal initial or final conditions (temperature instability, gas concentration instability, etc.) occurring at both ends of a batch of a plurality of wafers should be discarded as dummy wafers. Can also. Also, the number of wafers is the same as before,
In a vertical apparatus, 5 to 10 sheets can be batch-processed because the height is limited, and in a horizontal apparatus, 10 to 25 sheets can be processed in order to easily obtain a soaking section length of 500 to 800 mm. The method of placing the wafer is arbitrary such as a vertical direction and a horizontal direction.
【0016】[0016]
【実施例】第1発明方法及び装置 図1はこれらの発明における横型ホットウォール型加熱
炉の温度分布の一例を示すものであって、ウェーハは7
00℃の±0.5〜±1.0℃温度幅の低温領域にて保
持され均熱され、次に毎秒例えば100mmの速度で移
動して中間領域を経て急速加熱処理領域である950℃
の高温領域に前進せしめられる。説明を簡単にするため
に6インチウェーハは10枚が30mm間隔で面と面が
向かい合う対向配列され(ウェーハ前端と後端の間隔−
270mm)、約100mm/secで高温領域(均熱
長さ400mm)に前進するとする。この場合最初のウ
ェーハが高温領域に前進してから約3sec後に最後の
10枚目のウェーハが高温領域に到達する。同様に、ウ
ェーハが高温領域から低温領域に戻されるときも約3s
ecの時間差が発生し、合計で6secの時間差とな
る。しかし、図1に示す400mmについて4℃の温度
勾配によりウェーハ間の抵抗値の差を1%以下に抑える
ことができる。なお、この時間差が小さくなるほど複数
枚ウェーハ間の温度差は小さくなる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment Method and Apparatus FIG. 1 shows an example of the temperature distribution of a horizontal hot wall type heating furnace according to these inventions.
It is held and soaked in a low temperature range of ± 0.5 to ± 1.0 ° C. of 00 ° C., and then moves at a speed of, for example, 100 mm per second, and passes through an intermediate region to a rapid heat treatment region of 950 ° C.
To the high temperature region of For simplicity of description, ten 6-inch wafers are arranged in a face-to-face relationship with faces facing each other at intervals of 30 mm (interval between front end and rear end of wafer-
270 mm), and advance to a high temperature region (soaking length 400 mm) at about 100 mm / sec. In this case, the last tenth wafer reaches the high temperature region approximately 3 sec after the first wafer advances to the high temperature region. Similarly, when the wafer is returned from the high temperature region to the low temperature region, it takes about 3 seconds.
A time difference of ec occurs, resulting in a total time difference of 6 sec. However, the difference in resistance between wafers can be suppressed to 1% or less due to the temperature gradient of 4 ° C. for 400 mm shown in FIG. The smaller the time difference, the smaller the temperature difference between a plurality of wafers.
【0017】ところで、900〜1000℃間の温度範
囲では温度が50℃上昇するとサーマルバジェット(th
ermal budget)−補誤差関数を関数とする拡散の深さを
一定にするための時間−は約1/5倍となる。図1に示
すようにウェーハの出入れが行われる側の温度を4℃高
くし954℃とし最前端を950℃とする温度分布を設
定することにより、上記した数秒の時間差に起因するサ
ーマルバジェットの差を補償できる。In the temperature range between 900 ° C. and 1000 ° C., when the temperature rises by 50 ° C., the thermal budget (th
ermal budget) —the time for keeping the diffusion depth constant as a function of the complementary error function—is approximately 5 times. As shown in FIG. 1, by setting the temperature distribution on the side where the wafer is moved in and out by 4 ° C. and setting it to 954 ° C. and the front end to 950 ° C., the thermal budget caused by the time difference of several seconds described above is set. The difference can be compensated.
【0018】横型ホットウォール炉は高温領域をマルチ
ゾーンにするかあるいは炉体の断熱材の厚さを変えるこ
とにより、長さが600mm程度の高温領域に2〜30
℃の温度勾配を設定することは容易である。The horizontal hot wall furnace has a high temperature region of about 600 mm by changing the high temperature region to a multi-zone or changing the thickness of the heat insulating material of the furnace body.
It is easy to set a temperature gradient of ° C.
【0019】縦型ホットウォール炉でも図1と同様に温
度分布を設定することができるが、対流により炉の上部
に熱がこもり高温になり易いので温度勾配は横型炉の場
合より小さく均熱長400mmで少なく1〜10℃程度
である。Although the temperature distribution can be set in the vertical hot-wall furnace in the same manner as in FIG. 1, heat is trapped in the upper part of the furnace due to convection and tends to be high, so that the temperature gradient is smaller than in the horizontal furnace. It is as small as 1 to 10 ° C. at 400 mm.
【0020】第1発明方法及び装置+蓄熱板 図2は横型ホットウォール加熱炉と蓄熱板を組み合わせ
た本発明の実施例を示す。図3は図2の高温領域の断面
を石英管より内側の部分について示した図である。図中
10は蓄熱板であって予め熱処理温度である950℃に
加熱されており、蓄熱板10が均熱された後にウェーハ
8が図3にて詳しく説明する治具20により1対の蓄熱
板10の間に挿入され、熱処理される。治具20には着
脱自在に支持されたウェーハ支持具15が載置されてい
る。高温の熱処理領域5は3個のマルチゾーン5a1 ,
5a2 ,5a3 より構成されており、それぞれが別の電
源及び制御回路で接続されているので、入口側の温度が
高くなる温度分布が設定される。温度分布は市販のオー
トプロファイラーを反応管内の障害物がない位置に挿入
し、2〜3cm/minの速度でゆっくりと管軸方向に
移動することにより、測定される。35は先端に水平方
向にN2 ,Ar,He,O2 ,N2 O,NH3 などのガ
スが吹き出す吹出口36をもつガス導入管である。37
はガス排出管である。The first inventive method and apparatus + heat storage plate Figure 2 shows an embodiment of the present invention that combines horizontal hot-wall furnace and the heat storage plate. FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the high temperature region in FIG. 2 for a portion inside the quartz tube. In the figure, reference numeral 10 denotes a heat storage plate which has been previously heated to a heat treatment temperature of 950 ° C., and after the heat storage plate 10 is soaked, the wafer 8 is cooled by a jig 20 described in detail in FIG. 10 and heat treated. On the jig 20, a wafer support 15 that is detachably supported is placed. The high-temperature heat treatment area 5 has three multi-zones 5a 1 ,
5a 2 and 5a 3 , each of which is connected by a separate power supply and control circuit, a temperature distribution is set such that the temperature on the inlet side is high. The temperature distribution is measured by inserting a commercially available auto profiler in a position where there is no obstacle in the reaction tube, and slowly moving the tube at a speed of 2 to 3 cm / min in the axial direction of the tube. Numeral 35 denotes a gas inlet pipe having a blowout port 36 at a tip thereof, through which a gas such as N 2 , Ar, He, O 2 , N 2 O, NH 3 blows out in a horizontal direction. 37
Is a gas exhaust pipe.
【0021】図2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1
0の間で1枚のウェーハ8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。As shown in FIG. 2, the heat storage plate 10 is a plate having a length of about 3.5 times the wafer diameter and a width of about 1.2 times the wafer diameter. Therefore, two heat storage plates 1
0, three wafers can be heated at the same time, and two wafers can be heated between the heat storage plates.
When two wafers face each other, six wafers can be heated simultaneously.
【0022】図2に示された実施態様においては、ウェ
ーハ8が高温の熱処理領域5に移動する前に蓄熱板10
を当該高温に加熱し、次いで予め低温領域5bで加熱さ
れたウェーハ8を蓄熱板10の対向空間内でヒーター7
及び蓄熱板10を熱源として加熱している。したがっ
て、950〜953℃に高温加熱された蓄熱板はこの温
度の輻射熱源としてウェーハを加熱し、ヒーター7から
の加熱と相まってウェーハ8の中心部から周辺部までを
非常に短時間で熱処理温度まで昇温する。したがって、
950℃までの昇温時間の各ウェーハ間の差は蓄熱板を
併用したことによりさらに縮小されるので、温度勾配は
図1の4℃より小さくすることができる。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、低温熱処理の場
合もウェーハはやはり急速に熱処理温度まで加熱され
る。In the embodiment shown in FIG. 2, before the wafer 8 moves to the high temperature
Is heated to the high temperature, and the wafer 8 previously heated in the low temperature region 5b is heated by the heater 7 in the space facing the heat storage plate 10.
And the heat storage plate 10 is heated as a heat source. Therefore, the heat storage plate heated to a high temperature of 950 to 953 ° C. heats the wafer as a radiant heat source at this temperature, and in combination with the heating from the heater 7, the heat storage plate from the central portion to the peripheral portion of the wafer 8 can reach the heat treatment temperature in a very short time. Raise the temperature. Therefore,
Since the difference between the wafers in the heating time up to 950 ° C. is further reduced by using the heat storage plate together, the temperature gradient can be made smaller than 4 ° C. in FIG. When the heat treatment temperature is 700 ° C. or lower, heat transfer is dominated by conduction. However, when the wafer is arranged very close to the heat storage plate, the thickness of the gas layer existing between them becomes very thin, and the gas layer passes through the gas layer. Is efficiently conducted. Therefore, in the case of the low-temperature heat treatment, the wafer is also rapidly heated to the heat treatment temperature.
【0023】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。The dimensions of the heat storage plate (indicating the minimum diameter, width, etc.) are preferably substantially the same as or larger than the size of the wafer. The incident angle of the radiant heat from the heat storage plate covers a wide range from several degrees to about 180 °, and thus the entire surface of the wafer is uniformly heated at the same time. Therefore, the upper limit of the size of the heat storage plate is not limited, and may be arranged vertically between a pair of heat storage plates as twice or more the size of the wafer. However, since the length of the vertical heating furnace becomes long, it is not practical. Absent. But,
Two wafers may be arranged on the left and right. In the case of a horizontal heating furnace, the length of the factory is not so restricted as the height of the building, so that a heat storage plate having a size twice or more as large as a wafer can be used.
【0024】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。In the present invention, up to two wafers can be arranged between the heat storage plates. However, if the number of wafers becomes three, the intermediate wafers do not reach the radiant heat from the heat storage plates, so that the heat uniformity is not excellent.
【0025】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。The heat storage plate has a melting point sufficiently higher than the processing temperature,
Various metals and ceramics can be used as long as they do not emit a substance that causes contamination of the semiconductor device. Preferably, monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, SiO 2 , Si
C, carbon, metal silicide such as Si 3 N 4 , WSi 2 , TiSi 2 , W, Al 2 O 3 , AlN or BN is used. Also, the surface of a silicon plate or any other material may be coated with these substances, for example, Si 3 N 4 . However, a single crystal silicon wafer is a preferable heat storage plate material when processing a silicon wafer because it is high in purity and easy to obtain and process.
【0026】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。When selecting the above various substances, the same substance as the substance (for example, metal silicide) formed on the wafer surface by the heat treatment is used for the heat storage plate, or the property improvement treatment (for example, ion implantation) is performed on the wafer surface by the heat treatment. It is also preferable to use the same material (for example, polycrystalline silicon) for the heat storage plate as the material to be subjected to subsequent annealing.
【0027】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を実現するために熱処理領域と低温領
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。It is preferable that the heat storage plate be subjected to heat treatment while holding the wafer substantially in the center thereof substantially in parallel with the heat storage plate.
Since the wafer moves at high speed between the heat treatment area and the low temperature area to realize RTP, the above-mentioned arrangement and holding of the wafer avoids interference and contact with the heat storage plate, and the control mechanism for moving the wafer holder becomes simple. Because. Heat storage plates and wafers are placed vertically in a vertical furnace (the upper and lower edges of the plate coincide with the vertical direction of the furnace), and in a horizontal furnace, they are placed vertically or horizontally (the direction of the entrance and exit of the furnace coincides with the surface direction of the plate). It is preferable that In the latter, the heat storage plate is arranged upright or horizontal or at an angle between these, but upright is preferred.
【0028】6〜8インチウェーハの厚みは通常0.6
〜0.9mmである。このウェーハが熱処理領域に移動
した後のRTPされる時間を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1〜10mmの範囲であれば要求される熱処理
条件に合わせることができる。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昇温時間は約30分程度であり、
又バッチ処理を繰返す場合は昇温時間・温度はさらに少
ないので処理効率が低下することはない。The thickness of a 6 to 8 inch wafer is usually 0.6
0.90.9 mm. If it is estimated that the RTP time after the wafer is moved to the heat treatment region is 2-3 minutes, the thickness of the heat storage plate needs to be appropriately adjusted depending on the wafer interval, but is required if it is in the range of 1 to 10 mm. It can be adjusted to heat treatment conditions. However, even if the thickness of the heat storage plate is slightly increased or decreased outside this range, the time required for the heat storage plate to first reach a predetermined high temperature from room temperature is about 30 minutes,
Further, when the batch processing is repeated, the processing time does not decrease because the heating time and temperature are even shorter.
【0029】第2発明方法及び装置 図4は横型常圧CVD装置に第2発明方法及び装置を適
用した実施例を示す。図4ではウェーハ8は温度が例え
ば700℃の第1の低温領域5bで保持され均熱されて
いる。なお、図面を見やすくするためにウェーハ8は実
寸法より大きく描いているが、十分な均熱性を確保する
ためには低温領域5b及び以下説明する各領域はウェー
ハ直径を合算した寸法より多少の余裕をもっていること
が必要である。またウェーハ8は移動方向に平行に置か
れているが、移動方向に直交していてもよい。 Second Embodiment Method and Apparatus FIG. 4 shows an embodiment in which the second invention method and apparatus are applied to a horizontal atmospheric pressure CVD apparatus. In FIG. 4, the wafer 8 is maintained in the first low-temperature region 5b at a temperature of, for example, 700 ° C. and is uniformly heated. Note that the wafer 8 is drawn larger than the actual size in order to make the drawing easier to see, but in order to ensure sufficient thermal uniformity, the low-temperature region 5b and each of the regions described below have a margin slightly larger than the sum of the wafer diameters. It is necessary to have. Although the wafer 8 is placed parallel to the moving direction, it may be perpendicular to the moving direction.
【0030】図において、20aは公知の片持ち梁機構
によりウェーハ8を保持しかつ反応管と無接触に移動さ
せる治具である。治具20aは先端側の厚みを薄くした
ウェーハ載置・案内治具21に後述の制御機構を接続し
たものである。ウェーハ載置・案内治具21a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。In the figure, reference numeral 20a denotes a jig for holding the wafer 8 by a known cantilever mechanism and moving the wafer 8 without contact with the reaction tube. The jig 20a is obtained by connecting a control mechanism, which will be described later, to a wafer mounting and guiding jig 21 having a reduced thickness on the tip side. The wafer mounting / guiding jig 21a arranges a set of two wafers 8 in four rows and three rows, that is, a total of 24 wafers, on the tip side 21a '.
【0031】ウェーハ載置・案内治具21aは先端側2
1a′は板状からなり、後端側21a′′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。The wafer mounting / guiding jig 21a is located at the front end 2
1a 'is formed in a plate shape, the rear end side 21a''is formed in a tubular body, and in the middle is a solid connecting portion whose cross section changes from circular to plate shape. As a result, the diameter of the heating furnace is reduced, and the power required for movement is also reduced.
【0032】ウェーハ載置・案内治具21aの後端側2
1a′′は、その端部でカラー22a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
aのボルトによりチャック25aと接続されている。チ
ャック25aはウォーム26aとかみ合うウォ−ム歯車
24aを回転可能に取り付けているために、チャック2
5aが移動するにつれてウェーハ載置・案内治具21a
も炉内を前進後退する。ウォーム26aを両端で保持す
る保持部27aはウォーム歯車28aに固定され、ウォ
ーム29a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、この際炉内ではパーテ
ィクルの原因となる摩擦が起こらないようにしている。Rear end side 2 of wafer mounting / guiding jig 21a
1a "has a collar 22a fixed at its end by shrink fitting or the like, and a protrusion 23 provided at the lower portion thereof.
The bolt 25a is connected to the chuck 25a. The chuck 25a is rotatably mounted with a worm gear 24a that meshes with the worm 26a.
As the 5a moves, the wafer mounting and guiding jig 21a
Also move forward and backward in the furnace. A holding portion 27a for holding the worm 26a at both ends is fixed to a worm gear 28a and moves as indicated by an arrow by the rotation of the worm 29a. As a result, the wafer 8 is loaded into the heating furnace. To avoid friction.
【0033】図4において5aは例えば950℃の温度
をもち急速熱処理を行う高温の熱処理領域である。ウェ
ーハ8は治具20aにより高温の熱処理領域5aに高速
で搬送され、750℃から950℃に昇温後短時間保持
される。5cは好ましくは5bより低温例えば650℃
の温度をもつ第2の低温領域である。第2の治具20b
の先端側21b′は第1の治具20aの先端側21a′
より下方のレベルに位置しており、第1の治具20aが
第2の低温領域5cまで前進した時にこれら(21
a′、21b)が上下に位置する。さらに、第2の治具
20bは水平方向のみならず上下に昇降可能になってお
り、このためウェーハ支持第15を下から持ち上げるこ
とができる。なお、必要により第1の治具20aも昇降
式にしてもよい。第2の低温領域5cには治具20aと
同じ構造の第2の治具20bが配置されている。高温の
熱処理領域5aで急速熱処理されたウェーハ8は第2の
治具20bに移し替えられて炉外に搬出される。したが
って、先頭のウェーハ8aは最先に高温の熱処理領域5
aに入るが、最先に高温の熱処理領域外に出るために、
他のウェーハと比較してサーマルバジェットの差異はな
く、ウェーハ間の均一性が保たれる。In FIG. 4, reference numeral 5a denotes a high-temperature heat treatment region having a temperature of, for example, 950.degree. The wafer 8 is transferred at a high speed to the high-temperature heat treatment area 5a by the jig 20a, and is held for a short time after the temperature is raised from 750 ° C. to 950 ° C. 5c is preferably lower than 5b, e.g.
Is a second low temperature region having a temperature of Second jig 20b
Of the first jig 20a.
When the first jig 20a has advanced to the second low-temperature region 5c, these (21)
a ', 21b) are located one above the other. Further, the second jig 20b can move up and down not only in the horizontal direction but also up and down, so that the wafer support 15 can be lifted from below. In addition, the first jig 20a may be of an up-and-down type as needed. A second jig 20b having the same structure as the jig 20a is arranged in the second low temperature region 5c. The wafer 8 that has been subjected to the rapid heat treatment in the high-temperature heat treatment region 5a is transferred to a second jig 20b and carried out of the furnace. Therefore, the top wafer 8a is first placed in the high-temperature heat treatment region 5
a, but to get out of the high temperature heat treatment area first,
There is no difference in thermal budget compared to other wafers, and uniformity between wafers is maintained.
【0034】ウェーハを第1の治具10aから第2の治
具10bに受け渡す場所は第2の低温領域5cもしくは
第1の低温領域5bあるいは高温の熱処理領域5a内で
ある。高温領域での受渡しは治具の一部が進入すること
による温度降下が温度の均一性を損なうこともあるか
ら、低温領域での受渡しがより好ましい。また、図4に
おいて1枚のみのウェーハを熱処理することもでき、こ
の場合ウェーハ8は水平に置くことができる。The place where the wafer is transferred from the first jig 10a to the second jig 10b is in the second low temperature region 5c, the first low temperature region 5b, or the high temperature heat treatment region 5a. Delivery in a high-temperature region is more preferable in a low-temperature region because a temperature drop due to a part of a jig entering the jig may impair temperature uniformity. In FIG. 4, only one wafer can be heat-treated. In this case, the wafer 8 can be placed horizontally.
【0035】図5には第1の治具20aから第2の治具
20bへの受け渡し方法が図解されている。なお、図5
の(c)では各治具及びウェーハ8の位置関係が明瞭に
なるように斜線を付している。この図より分かるよう
に、第1の治具20aはウェーハ支持台15の中央部で
これを支え、一方第2の治具20bは、支持第15の下
方から上昇し治具20aの外側でウェーハ支持台15を
支えかつ20aより上のレベルに引き揚げるので、前者
から後者にウェーハが受け渡し可能になる。ウェーハ支
持台15は4枚1列のウェーハ8を支持するものであっ
て、ウェーハ8の急速昇温特性を良好にするように各ウ
ェーハ8の縁部を3か所で把持する爪15aを備えてい
る。FIG. 5 illustrates a method of transferring from the first jig 20a to the second jig 20b. FIG.
(C) is hatched so that the positional relationship between each jig and the wafer 8 becomes clear. As can be seen from this figure, the first jig 20a supports it at the center of the wafer support 15 while the second jig 20b rises from below the support 15 and raises the wafer outside the jig 20a. Since the support 15 is supported and lifted to a level higher than 20a, the wafer can be transferred from the former to the latter. The wafer support 15 supports four rows of wafers 8 and has claws 15a for gripping the edge of each wafer 8 at three places so as to improve the rapid temperature rising characteristics of the wafers 8. ing.
【0036】また、図5のウェーハ8の間に第1発明装
置及び方法に関して説明した蓄熱板を介挿することも可
能である。It is also possible to interpose the heat storage plate described for the apparatus and method of the first invention between the wafers 8 in FIG.
【0037】第3発明方法及び装置 図6〜8には第3発明方法及び装置の実施例を示す。図
6、7に示されるようにウェーハ8は縦型ホットウォー
ル加熱炉1内の高温の熱処理領域5aに垂直に配置され
た蓄熱板10の間にてかつその近傍にて熱処理されてい
る。図中、13は昇降ロッド6に固着され、ウェーハ支
持台15を受けるアームであり、18は複数の蓄熱板1
0の上部両端を貫通してこれらを支える梁であり、この
梁18は垂直板17に固定されている。Third Embodiment Method and Apparatus FIGS. 6 to 8 show an embodiment of the third invention method and apparatus. As shown in FIGS. 6 and 7, the wafer 8 is heat-treated between and near the heat storage plates 10 vertically arranged in the high-temperature heat treatment region 5a in the vertical hot wall heating furnace 1. In the figure, 13 is an arm fixed to the lifting rod 6 and receiving the wafer support 15, and 18 is a plurality of heat storage plates 1.
The beam 18 is fixed to the vertical plate 17 by penetrating the upper ends of the zero and supporting them.
【0038】蓄熱板10は図8に示されるように、フッ
ク18により一定間隔で吊下げられ、上方即ち治具6の
前進方向が細くなっている。したがって、治具6が停止
した時にはウェーハ8の先端8fは蓄熱板10の間隔が
最も広い場所に位置し、蓄熱板による輻射加熱効果が最
も弱くなる。したがって、ウェーハ先端8fは最先に蓄
熱板10間に入るが最も遅れて蓄熱板10間に入る後端
8lとサーマルバジェットはほとんど変わらないことに
なる。As shown in FIG. 8, the heat storage plate 10 is hung at regular intervals by hooks 18 so that the upward direction, that is, the forward direction of the jig 6 is reduced. Therefore, when the jig 6 stops, the front end 8f of the wafer 8 is located at a position where the interval between the heat storage plates 10 is the widest, and the radiation heating effect by the heat storage plates is weakest. Therefore, the front end 8f of the wafer enters the space between the heat storage plates 10 first, but the thermal budget is almost the same as the rear end 8l which enters the space between the heat storage plates 10 at the latest time.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとホ
ットウォール型加熱炉を使用して製造する半導体装置の
ウェーハ間のサーマルバジェットのばらつきを少なくす
ることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the variation in the thermal budget between wafers of a semiconductor device manufactured using a hot wall type heating furnace.
【図1】 本発明の第1発明方法及び装置における温度
分布の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a temperature distribution in a first method and apparatus according to the present invention.
【図2】 本発明の第1発明方法及び装置において蓄熱
板を併用する場合の横型炉の実施例を示す図である。FIG. 2 is a view showing an embodiment of a horizontal furnace in the case where a heat storage plate is used in combination in the method and apparatus of the first invention of the present invention.
【図3】 図2の部分横断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of FIG. 2;
【図4】 本発明の第2発明方法及び装置の実施例の図
である。FIG. 4 is a diagram of an embodiment of the second invention method and apparatus of the present invention.
【図5】 本発明の第2発明方法及び装置においれウェ
ーハを治具間で受け渡す方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a method for transferring a wafer between jigs in the method and apparatus according to the second invention of the present invention.
【図6】 本発明の第3発明方法及び装置に係る縦型炉
の実施例を示す図である。FIG. 6 is a view showing an embodiment of a vertical furnace according to the third invention method and apparatus of the present invention.
【図7】 図6の部分横断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of FIG.
【図8】 図6に使用する蓄熱板の一実施例を示す図で
ある。FIG. 8 is a view showing one embodiment of a heat storage plate used in FIG.
【図9】 公知のRTP用縦型ホットウォール加熱炉を
示す図である。FIG. 9 is a view showing a known vertical hot wall heating furnace for RTP.
【図10】 1枚のウェーハの進行方向にほぼ垂直にウ
ェーハを位置させる図である。FIG. 10 is a view in which a wafer is positioned substantially perpendicular to the traveling direction of one wafer.
【図11】 1枚のウェーハの進行方向にほぼ平行にウ
ェーハを位置させる図である。FIG. 11 is a diagram in which a wafer is positioned substantially parallel to the traveling direction of one wafer.
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 5a 熱処理領域 5b 低温領域 6 治具 7 ヒーター 8 ウェーハ 10 蓄熱板 20 治具 35 ガス導入管 36 吹出口 37 ガス排出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Quartz reaction tube 2 Reaction gas inflow tube 3 Exhaust tube 4 Annular flow path 5 Heating furnace 5a Heat treatment region 5b Low temperature region 6 Jig 7 Heater 8 Wafer 10 Heat storage plate 20 Jig 35 Gas introduction tube 36 Outlet 37 Gas exhaust tube
Claims (24)
にて複数枚のウェーハを熱処理領域に前進させかつ急速
に昇温し、また前記熱処理領域にて急速熱処理し、その
後前記熱処理領域より後退させかつ急冷する半導体装置
の製造方法において、前記前進方向に向かって温度が低
くなる温度分布が設定された前記熱処理領域にて前記複
数枚のウェーハを熱処理することによって各ウェーハに
加えられる熱量をほぼ一定にすることを特徴とする半導
体装置の製造方法。In a horizontal or vertical hot-wall heating furnace, a plurality of wafers are advanced to a heat treatment region and rapidly heated, and then subjected to rapid heat treatment in the heat treatment region, and then receded from the heat treatment region. In the method for manufacturing a semiconductor device to be cooled and quenched, the amount of heat applied to each wafer by heat-treating the plurality of wafers in the heat treatment region in which the temperature distribution in which the temperature decreases in the forward direction is set is substantially reduced. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the method is constant.
炉が高温の前記熱処理領域と、前記複数枚のウェーハを
所定温度に均熱することができる低温領域を有してお
り、前記複数枚のウェーハを前記低温領域にて均熱した
後急速熱処理を行い、その後再び低温領域にて均熱する
とともに、前記急速昇温と急冷を前記低温領域と前記熱
処理領域の間で行う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。2. The horizontal or vertical hot wall heating furnace has the heat treatment region having a high temperature and a low temperature region capable of soaking the plurality of wafers at a predetermined temperature. Performing rapid heat treatment after soaking the wafer in the low-temperature region, then soaking again in the low-temperature region, and performing the rapid temperature rise and rapid cooling between the low-temperature region and the heat treatment region. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
れた熱処理領域において予め熱処理温度で加熱し、その
後1枚又は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
を特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置の製造方
法。3. A heat storage plate facing the heat storage plate is heated in advance at a heat treatment temperature in a heat treatment region in which the temperature distribution is set, and then one or two wafers face the heat storage plate between the opposing surfaces of the heat storage plate. 3. The method according to claim 1, wherein the heat treatment is performed at the heat treatment temperature.
又は複数枚のウェーハを高温の熱処理領域にて急速熱処
理する半導体装置の製造方法において、第1の低温領域
とは別の第2の低温領域を、前記熱処理領域が両低温領
域の中間に位置するように、設け、前記1枚又は複数枚
のウェーハを第1の治具により第1の低温領域にて均熱
した後熱処理領域まで移動させかつ急速に昇温し、その
後前記急速熱処理に続いて、1枚又は複数枚のウェーハ
を前記熱処理温度から第2の低温領域の温度まで急速に
移動させかつ急冷するとともに、第2の治具に移し替え
られた1枚又は複数枚のウェーハを第2の低温領域にて
均熱することを特徴とする半導体装置の製造方法。4. A method for manufacturing a semiconductor device in which one or a plurality of wafers are rapidly heat-treated in a high-temperature heat treatment region in a horizontal hot-wall type heating furnace, wherein the second and third wafers are different from the first low-temperature region. A low-temperature region is provided such that the heat-treated region is located between the two low-temperature regions, and the one or more wafers are uniformly heated in the first low-temperature region by a first jig, and then to the heat-treated region. Moving and rapidly raising the temperature, and then following the rapid heat treatment, rapidly moving and rapidly cooling one or more wafers from the heat treatment temperature to a temperature in a second low temperature region; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: equalizing one or more wafers transferred to a tool in a second low-temperature region.
治具から第2の治具に1枚又は複数枚のウェーハを移し
替え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。5. The semiconductor device according to claim 4, wherein one or more wafers are transferred from the first jig to the second jig in the first or second low temperature region. Manufacturing method.
れた熱処理領域において予め熱処理温度で加熱し、その
後1枚又は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
を特徴とする請求項4又は5記載の半導体装置の製造方
法。6. An opposite heat storage plate is preheated at a heat treatment temperature in a heat treatment region in which the temperature distribution is set, and then one or two wafers are opposed to the heat storage plate between the opposing surfaces of the heat storage plate. 6. The method according to claim 4, wherein the heat treatment is performed at the heat treatment temperature.
内に配置された複数枚のウェーハを熱処理領域に移動さ
せかつ急速昇温し、その後該熱処理領域で保持して急速
熱処理する方法において、前記ウェーハの移動方向に厚
さが薄くなっている蓄熱板を予め熱処理温度に加熱し、
次に前記ウェーハの片面を前記蓄熱板の極近傍に配置し
て急速熱処理を行い各ウェーハに加えられる熱量をほぼ
一定にすることを特徴とする半導体装置の製造方法。7. A method for moving a plurality of wafers disposed in a horizontal or vertical hot wall type heating furnace to a heat treatment area and rapidly raising the temperature, and thereafter holding the wafers in the heat treatment area to perform a rapid heat treatment, Preheat the heat storage plate whose thickness is reduced in the moving direction of the wafer to a heat treatment temperature,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: arranging one surface of the wafer very close to the heat storage plate and performing a rapid heat treatment to make the amount of heat applied to each wafer substantially constant.
炉が高温の前記熱処理領域と、前記複数枚のウェーハを
所定温度に均熱することができる低温領域を有してお
り、前記低温領域にて前記複数枚のウェーハを一旦保持
し、その後前記熱処理領域に移動させかつ急速昇温する
ことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方
法。8. The horizontal or vertical hot wall type heating furnace has the heat treatment region having a high temperature and a low temperature region in which the plurality of wafers can be uniformly heated to a predetermined temperature. 8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the plurality of wafers are once held, and then moved to the heat treatment region and rapidly heated.
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3,
6、7又は8項記載の半導体装置の製造方法。9. The thermal storage plate according to claim 1, wherein at least a surface of the thermal storage plate is formed of single-crystal silicon, polycrystalline silicon, SiO 2 , SiC,
Carbon, Si 3 N 4 , metal silicide, W, Al 2 O 3 ,
4. The method according to claim 3, wherein the material is made of AlN or BN.
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, 7, or 8.
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9記載の半導体装置の
製造方法。10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the same substance as the substance formed on the wafer surface by said rapid heat treatment is used on at least the surface of the heat storage plate.
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9記載の半
導体装置の製造方法。11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the same material as the material whose property is improved by heat treatment on the wafer surface is used on at least the surface of the heat storage plate.
もつことを特徴とする請求項9から11までの何れか1
項記載の半導体装置の製造方法。12. The heat storage plate according to claim 9, wherein the heat storage plate has a thickness of about 1 to 10 mm.
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
内を複数枚のウェーハを熱処理領域に急速に前進させか
つ該熱処理領域から急速に後退させ、また前記熱処理領
域にて複数枚のウェーハを保持する治具を備えた急速熱
処理による半導体装置の製造装置において、 前記治具の前進方向に向かって温度が低くなる温度分布
を前記熱処理領域に設定する手段を備えたことを特徴と
する半導体装置の製造装置。13. A plurality of wafers are rapidly advanced into and retracted from a horizontal or vertical hot wall type heating furnace to a heat treatment region, and a plurality of wafers are held in the heat treatment region. An apparatus for manufacturing a semiconductor device by rapid thermal processing provided with a jig, wherein a means for setting a temperature distribution in which the temperature decreases in a forward direction of the jig is set in the heat treatment region. Manufacturing equipment.
が前記熱処理領域に対向して配置された複数の蓄熱板を
さらに備えるとともに、前記治具が1枚もしくは2枚の
ウェーハを対向蓄熱板の間に搬送することを特徴とする
請求項13記載の半導体装置の製造装置。14. A horizontal or vertical hot wall type heating furnace further comprising a plurality of heat storage plates arranged opposite to the heat treatment region, and wherein the jig holds one or two wafers between the opposed heat storage plates. 14. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the apparatus is transported.
が複数枚のウェーハを所定温度で均熱する低温領域を有
し、かつ前記治具が前記複数枚のウェーハを前記熱処理
領域から低温領域に急速に前進させ、その後低温領域に
急速に後退させることを特徴とする請求項13又は14
記載の半導体装置の製造装置。15. A horizontal or vertical hot wall type heating furnace has a low temperature region for equalizing a plurality of wafers at a predetermined temperature, and the jig moves the plurality of wafers from the heat treatment region to the low temperature region. 15. The method according to claim 13, wherein the vehicle is rapidly advanced and then rapidly retracted to a low temperature region.
An apparatus for manufacturing a semiconductor device as described in the above.
で均熱する第1の低温領域と熱処理領域を有する横型ホ
ットウォール型加熱炉内にて1枚又は複数枚のウェーハ
を低温領域から熱処理領域に高速で移動させる第1の治
具を備えた急速熱処理による半導体装置の製造装置にお
いて、 第1の低温領域とは別の第2の低温領域を、前記熱処理
領域が両低温領域の中間に位置するように、形成し、第
2の低温領域で均熱された1枚又は複数枚のウェーハを
取りだす第2の治具を備え、少なくともいずれか一方の
治具が昇降可能であることを特徴とする急速熱処理によ
る半導体装置の製造装置。16. A method for heat-treating one or more wafers from a low-temperature region in a horizontal hot-wall heating furnace having a first low-temperature region and a heat-treatment region for equalizing one or more wafers at a predetermined temperature. An apparatus for manufacturing a semiconductor device by rapid thermal processing provided with a first jig that moves at high speed to a region, wherein a second low-temperature region different from the first low-temperature region is located between the two low-temperature regions. A second jig formed to take out one or more wafers formed and soaked in a second low-temperature region, wherein at least one of the jigs can be moved up and down. Semiconductor device manufacturing equipment by rapid heat treatment.
して配置されており、前記第1の治具が1枚もしくは2
枚のウェーハを対向蓄熱板の間に搬送することを特徴と
する請求項16記載の半導体装置の製造装置。17. A plurality of heat storage plates are arranged opposite to each other in the heat treatment area, and the first jig includes one or two heat storage plates.
17. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein the plurality of wafers are transferred between the opposed heat storage plates.
移動可能であることを特徴とする請求項17記載の半導
体装置の製造装置。18. The apparatus according to claim 17, wherein the first jig is movable to the second low temperature region.
た複数枚のウェーハを熱処理領域に高速で移動させかつ
保持する治具を備えた急速熱処理による半導体装置の製
造装置において、前記ウェーハの移動方向に厚さが薄く
なっている蓄熱板を熱処理温度領域に備えたことを特徴
とする半導体装置の製造装置。19. A device for manufacturing a semiconductor device by rapid thermal processing comprising a jig for moving and holding a plurality of wafers arranged in a hot wall type heating furnace to a thermal processing area at a high speed, wherein the moving direction of the wafers An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising a heat storage plate having a reduced thickness in a heat treatment temperature region.
ーンである請求項13から19までのいずれか1項記載
の半導体装置の製造装置。20. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein said temperature distribution setting means is a multi-zone of a furnace.
もしくは冷却材である請求項13から19までのいずれ
か1項記載の半導体装置の製造装置。21. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein said temperature distribution setting means is a heat insulator or a coolant for a furnace body.
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
4、17、18及び19の何れか1項記載の半導体装置
の製造装置。22. The heat storage plate, wherein at least a surface of the heat storage plate is made of single-crystal silicon, polycrystal silicon, SiO 2 , Si
C, carbon, Si 3 N 4 , metal silicide, W, Al 2 O
3. The method according to claim 1, wherein the material is made of 3 , AlN or BN.
20. The semiconductor device manufacturing apparatus according to any one of 4, 17, 18, and 19.
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22記載の半導体装置の製
造装置。23. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 22, wherein the same substance as the substance formed on the wafer surface by said heat treatment is used on at least the surface of the heat storage plate.
もつことを特徴とする請求項23記載の半導体装置の製
造装置。24. The apparatus according to claim 23, wherein said heat storage plate has a thickness of about 1 to 10 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16942196A JPH1022290A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Method and device for producing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16942196A JPH1022290A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Method and device for producing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1022290A true JPH1022290A (en) | 1998-01-23 |
Family
ID=15886287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16942196A Ceased JPH1022290A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Method and device for producing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1022290A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003077855A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Denso Corp | Heat treatment apparatus and method |
WO2010026815A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treatment apparatus |
WO2012132538A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treating apparatus |
JP2012222158A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus and method of forming coating film onto surface of reaction pipe used for substrate processing apparatus |
JP2014241445A (en) * | 2009-03-11 | 2014-12-25 | 三菱電機株式会社 | Silicon carbide semiconductor device manufacturing method |
CN111564401A (en) * | 2020-06-04 | 2020-08-21 | 捷捷半导体有限公司 | Single-peak high-temperature heating furnace for PN junction diffusion or passivation and application |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP16942196A patent/JPH1022290A/en not_active Ceased
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003077855A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Denso Corp | Heat treatment apparatus and method |
WO2010026815A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treatment apparatus |
JP2010059490A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus |
US8674273B2 (en) | 2008-09-04 | 2014-03-18 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
JP2014241445A (en) * | 2009-03-11 | 2014-12-25 | 三菱電機株式会社 | Silicon carbide semiconductor device manufacturing method |
JP2016219832A (en) * | 2009-03-11 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
WO2012132538A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treating apparatus |
JP2012209471A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Tokyo Electron Ltd | Thermal treatment equipment |
JP2012222158A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus and method of forming coating film onto surface of reaction pipe used for substrate processing apparatus |
CN111564401A (en) * | 2020-06-04 | 2020-08-21 | 捷捷半导体有限公司 | Single-peak high-temperature heating furnace for PN junction diffusion or passivation and application |
CN111564401B (en) * | 2020-06-04 | 2024-12-20 | 捷捷半导体有限公司 | A single-peak high-temperature heating furnace for PN junction diffusion or passivation and its application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3218164B2 (en) | Support boat for object to be processed, heat treatment apparatus and heat treatment method | |
US6159873A (en) | Method for producing semiconductor device and production apparatus of semiconductor device | |
JPH10107018A (en) | Semiconductor wafer heat treatment apparatus | |
US5500388A (en) | Heat treatment process for wafers | |
JPS63289813A (en) | Heat treatment of semiconductor wafer | |
KR100364101B1 (en) | Heat treatment method | |
JPH1022290A (en) | Method and device for producing semiconductor device | |
JPH08330245A (en) | Manufacture of semiconductor device, and manufacture device for semiconductor | |
JP2000133606A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP4157718B2 (en) | Silicon nitride film manufacturing method and silicon nitride film manufacturing apparatus | |
US20050032337A1 (en) | Method and apparatus for forming a silicon wafer with a denuded zone | |
KR101015596B1 (en) | Heat treatment device for semiconductor device | |
JPH0917739A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP3083415B2 (en) | Semiconductor manufacturing equipment | |
JPH08316222A (en) | Method and apparatus for heat treatment | |
JPH08330317A (en) | Production of semiconductor device | |
JP3507548B2 (en) | Heat treatment method | |
JP4064911B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
TWI240310B (en) | Method for forming thin films of semiconductor devices | |
KR101015595B1 (en) | Heat treatment system of semiconductor device | |
JPH05206043A (en) | Heat treatment method | |
JP2004228462A (en) | Method and device for thermally treating wafer | |
JP2002134491A (en) | Heat treatment equipment | |
JP3084232B2 (en) | Vertical heat treatment equipment | |
JPH07321059A (en) | Device and method for heat treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070529 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20070725 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Effective date: 20080122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 |