JP3058655B2 - ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法 - Google Patents
ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法Info
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- JP3058655B2 JP3058655B2 JP2157311A JP15731190A JP3058655B2 JP 3058655 B2 JP3058655 B2 JP 3058655B2 JP 2157311 A JP2157311 A JP 2157311A JP 15731190 A JP15731190 A JP 15731190A JP 3058655 B2 JP3058655 B2 JP 3058655B2
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- wafer
- reaction furnace
- air valve
- lock chamber
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体製造工程の一つである拡散に於ける
ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法に関する
ものである。
ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法に関する
ものである。
［従来の技術］ 半導体素子の材料であるウェーハから半導体を製造す
る工程の一つにウェーハの表面に純度の高い酸化膜を生
成する拡散工程がある。
る工程の一つにウェーハの表面に純度の高い酸化膜を生
成する拡散工程がある。
従来の縦型拡散装置について、第２図により略述す
る。
る。
図中１は反応炉であり、該反応炉１の内部には図示し
ないヒータが設けられ、反応炉内部に高温の均熱域を形
成する様になっている。又、該反応炉１の上部にはガス
供給管３が連通し、反応炉１の下部にはガス排気口４が
設けられている。
ないヒータが設けられ、反応炉内部に高温の均熱域を形
成する様になっている。又、該反応炉１の上部にはガス
供給管３が連通し、反応炉１の下部にはガス排気口４が
設けられている。
前記反応炉１には、下方よりウェーハが装入される様
になっている。該ウェーハは、反応炉１の下面を閉塞す
る蓋５に受台６を介して設けられたボート７に水平姿勢
で多段に装填される様になっている。
になっている。該ウェーハは、反応炉１の下面を閉塞す
る蓋５に受台６を介して設けられたボート７に水平姿勢
で多段に装填される様になっている。
ウェーハへの酸化膜生成は、窒素ガス（N2）の常圧雰
囲気で純粋な酸素（O2）を供給して行われるが、大気と
窒素ガスの置換は以下の如く行われていた。
囲気で純粋な酸素（O2）を供給して行われるが、大気と
窒素ガスの置換は以下の如く行われていた。
前記ガス供給管３より窒素ガス８を供給し、前記反応
炉１上部より窒素ガス８によって反応炉１内の大気を下
方のガス排気口４より押出す様にして置換していた。
炉１上部より窒素ガス８によって反応炉１内の大気を下
方のガス排気口４より押出す様にして置換していた。
［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、上記した従来の窒素ガスによる大気押出し
による置換では、完全な置換が難しく、反応炉内に大気
が残置することは避けられなかった。
による置換では、完全な置換が難しく、反応炉内に大気
が残置することは避けられなかった。
大気中には酸素の他にイオウ等、或は各種金属原子が
混在しており、大気が残置した状態でウェーハの拡散処
理を行った場合、不純物を含有する酸化膜が生成され、
純度の高い酸化膜の生成が阻害され製品品質を低下させ
るという問題があった。
混在しており、大気が残置した状態でウェーハの拡散処
理を行った場合、不純物を含有する酸化膜が生成され、
純度の高い酸化膜の生成が阻害され製品品質を低下させ
るという問題があった。
本発明は、斯かる実情に鑑み反応管内部の大気を完全
に窒素ガスに置換し得る様にしようとするものである。
に窒素ガスに置換し得る様にしようとするものである。
［課題を解決する為の手段］ 本発明は、常圧窒素ガス雰囲気でウェーハに熱処理を
行うウェーハ拡散処理方法に於いて、一旦反応炉を真空
引きした後、次に窒素ガスを常圧に充満させ、然る後、
反応ガスを流入させることを特徴とするウェーハ拡散処
理方法に係り、又該ウェーハ拡散処理方法に於いて前記
反応炉に連接するロードロック室を更に備え、反応炉と
ロードロック室とを個別に真空引きするウェーハ拡散処
理方法に係り、更に又反応炉と、反応炉に連接するロー
ドロック室とを有する装置にてウェーハに熱処理を行う
ウェーハ熱処理方法に於いて、前記反応室とロードロッ
ク室とを真空引きした後、ロードロック室より反応炉に
ウェーハを装入し、然る後、更に反応炉のみを真空引き
したことを特徴とするウェーハ熱処理方法に係るもので
ある。
行うウェーハ拡散処理方法に於いて、一旦反応炉を真空
引きした後、次に窒素ガスを常圧に充満させ、然る後、
反応ガスを流入させることを特徴とするウェーハ拡散処
理方法に係り、又該ウェーハ拡散処理方法に於いて前記
反応炉に連接するロードロック室を更に備え、反応炉と
ロードロック室とを個別に真空引きするウェーハ拡散処
理方法に係り、更に又反応炉と、反応炉に連接するロー
ドロック室とを有する装置にてウェーハに熱処理を行う
ウェーハ熱処理方法に於いて、前記反応室とロードロッ
ク室とを真空引きした後、ロードロック室より反応炉に
ウェーハを装入し、然る後、更に反応炉のみを真空引き
したことを特徴とするウェーハ熱処理方法に係るもので
ある。
［作用］ 反応炉を真空引し、内部の大気を排除し、次に窒素ガ
スを常圧迄充満させる。このことで、常圧窒素ガス雰囲
気中に大気が混在することがなく、ウェーハには所望の
純粋な膜を生成することができる。
スを常圧迄充満させる。このことで、常圧窒素ガス雰囲
気中に大気が混在することがなく、ウェーハには所望の
純粋な膜を生成することができる。
［実 施 例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明す
る。
る。
第１図中、第２図中で示したものと同一のものには同
符号を付してある。
符号を付してある。
反応炉１はロードロック室９の上部に気密に連設さ
れ、反応炉１とロードロック室９との間にはゲートバル
ブ10が設けられている。
れ、反応炉１とロードロック室９との間にはゲートバル
ブ10が設けられている。
ガス供給管３は第１エアバルブ11を介して窒素ガス供
給源（図示せず）に接続され、更に純粋な酸素供給源に
も接続されている。該酸素供給源には流量調整器、濃度
調整器を有し、供給する酸素の量、或は濃度を調整し得
る様になっている。
給源（図示せず）に接続され、更に純粋な酸素供給源に
も接続されている。該酸素供給源には流量調整器、濃度
調整器を有し、供給する酸素の量、或は濃度を調整し得
る様になっている。
ガス排気口４は、第２エアバルブ12を介して大気と連
通していると共に第３エアバルブ13を介して吸気管20に
接続している。該吸気管20はは途中が分岐管21,22に分
岐しており、該分岐管21,22を経てメカニカルブースタ
ポンプ23に接続し、該メカニカルブースタポンプ23は更
に真空ポンプ24に接続している。
通していると共に第３エアバルブ13を介して吸気管20に
接続している。該吸気管20はは途中が分岐管21,22に分
岐しており、該分岐管21,22を経てメカニカルブースタ
ポンプ23に接続し、該メカニカルブースタポンプ23は更
に真空ポンプ24に接続している。
前記一方の分岐管21には、第４エアバルブ14を設け、
他方の分岐管22には第３エアバルブ13側より第５エアバ
ルブ15、ターボ分子ポンプ25、第６エアバルブ16が設け
てある。
他方の分岐管22には第３エアバルブ13側より第５エアバ
ルブ15、ターボ分子ポンプ25、第６エアバルブ16が設け
てある。
前記ロードロック室９の内部と吸気管20とは排気管26
で接続し、該排気管26の途中に容量を漸次大きくした第
７エアバルブ17、第８エアバルブ18、第９エアバルブ19
を並列に設ける。
で接続し、該排気管26の途中に容量を漸次大きくした第
７エアバルブ17、第８エアバルブ18、第９エアバルブ19
を並列に設ける。
又、前記ロードロック室９には、ウェーハが装填され
るボート７を反応炉内に装入、排出するエレベータ（図
示せず）が設けてある。前記ボート７を受台６を介して
載置するエレベータアーム27は、ボート７を反応炉１に
装入した状態で反応炉１を気密に閉塞する構成である。
るボート７を反応炉内に装入、排出するエレベータ（図
示せず）が設けてある。前記ボート７を受台６を介して
載置するエレベータアーム27は、ボート７を反応炉１に
装入した状態で反応炉１を気密に閉塞する構成である。
以下、作用について説明する。
図示しない移載装置により、ロードロック室内のボー
ト９にウェーハを装填し、ロードロック室９を気密に密
閉し、更にゲートバルブ10によって反応炉１を閉塞す
る。
ト９にウェーハを装填し、ロードロック室９を気密に密
閉し、更にゲートバルブ10によって反応炉１を閉塞す
る。
第１エアバルブ11、第２エアバルブ12、第５エアバル
ブ15、第６エアバルブ16、第７エアバルブ17、第８エア
バルブ18、第９エアバルブ19、を閉じ、第３エアバルブ
13、第４エアバルブ14を開け、メカニカルブースタポン
プ23、真空ポンプ24により反応炉１内を真空引する。
ブ15、第６エアバルブ16、第７エアバルブ17、第８エア
バルブ18、第９エアバルブ19、を閉じ、第３エアバルブ
13、第４エアバルブ14を開け、メカニカルブースタポン
プ23、真空ポンプ24により反応炉１内を真空引する。
次に、第３エアバルブ13を閉じ第７バルブ17を開き、
他のエアバルブについては元の状態としてロードロック
室９内の真空引する。ロードロック室９内の減圧が進む
と第７エアバルブ17を閉じ、第８エアバルブ18を開き、
更に第８エアバルブ18を閉じ、第９エアバルブ19を開い
て順次真空引する。
他のエアバルブについては元の状態としてロードロック
室９内の真空引する。ロードロック室９内の減圧が進む
と第７エアバルブ17を閉じ、第８エアバルブ18を開き、
更に第８エアバルブ18を閉じ、第９エアバルブ19を開い
て順次真空引する。
尚、ロードロック室９の真空引でバルブの容量を順次
大きくするのは、急激な排気で、メカニカルブースタポ
ンプ23、真空ポンプ24に過度の負担が掛らない様にする
為である。
大きくするのは、急激な排気で、メカニカルブースタポ
ンプ23、真空ポンプ24に過度の負担が掛らない様にする
為である。
又、反応炉１、ロードロック室９を個別に真空引する
には、反応炉１内部が塵埃で汚染されることを防止する
為である。
には、反応炉１内部が塵埃で汚染されることを防止する
為である。
反応炉１、ロードロック室９の真空引が完了すると反
応炉１内にウェーハが装填されたボート７を装入する。
応炉１内にウェーハが装填されたボート７を装入する。
この状態で、第１エアバルブ11、第２エアバルブ12、
第４エアバルブ14、第７エアバルブ17、第８エアバルブ
18、第９エアバルブ19を閉じ、第３エアバルブ13、第５
エアバルブ15、第６エアバルブ16を開き、ターボ分子ポ
ンプ25、メカニカルブースタポンプ23、真空ポンプ24に
よって反応炉１内を高度に２次真空引する。
第４エアバルブ14、第７エアバルブ17、第８エアバルブ
18、第９エアバルブ19を閉じ、第３エアバルブ13、第５
エアバルブ15、第６エアバルブ16を開き、ターボ分子ポ
ンプ25、メカニカルブースタポンプ23、真空ポンプ24に
よって反応炉１内を高度に２次真空引する。
反応炉１内の２次真空引が完了すると第３エアバルブ
13、第５エアバルブ15、第６エアバルブ16を閉じ、第１
エアバルブ11を開いて、窒素ガスを供給する。反応炉１
内が窒素ガスで充満され、常圧となったところで第２エ
アバルブ12を開く。
13、第５エアバルブ15、第６エアバルブ16を閉じ、第１
エアバルブ11を開いて、窒素ガスを供給する。反応炉１
内が窒素ガスで充満され、常圧となったところで第２エ
アバルブ12を開く。
供給する窒素ガスに純粋な酸素ガスを混入し、反応炉
１に於いてウェーハに純粋な酸化膜を生成させる。
１に於いてウェーハに純粋な酸化膜を生成させる。
酸化膜の生成が完了したら、ボート７をロードロック
室９内に取出し、全てのエアバルブを閉じ、ゲートバル
ブ10を閉じた状態で、ウェーハを充分に冷し、更にロー
ドロック室９より移出する。
室９内に取出し、全てのエアバルブを閉じ、ゲートバル
ブ10を閉じた状態で、ウェーハを充分に冷し、更にロー
ドロック室９より移出する。
上記説明の通り、反応炉内部の大気を完全に排気し
て、更に窒素ガスを供給するので、反応炉内部は完全に
窒素ガスに置換した状態でウェーハの処理を行うことが
できる。
て、更に窒素ガスを供給するので、反応炉内部は完全に
窒素ガスに置換した状態でウェーハの処理を行うことが
できる。
尚、上記実施例では酸素を供給して酸化膜を生成させ
たが、窒化膜等、他のガスとの化合膜を生成させてよい
ことは言う迄もない。
たが、窒化膜等、他のガスとの化合膜を生成させてよい
ことは言う迄もない。
［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によれば、反応炉の内部を真
空引した後常圧迄窒素ガスを充満させるので、拡散雰囲
気中の窒素ガスに大気が混在することがなく、大気中の
不純物を含む酸化膜の生成を防止し得、製品品質の向
上、歩溜りの向上を図ることができる。
空引した後常圧迄窒素ガスを充満させるので、拡散雰囲
気中の窒素ガスに大気が混在することがなく、大気中の
不純物を含む酸化膜の生成を防止し得、製品品質の向
上、歩溜りの向上を図ることができる。
第１図は本発明の１実施例に係る基本構成図、第２図は
従来の説明図である。 １は反応炉、７はボート、９はロードロック室、10はゲ
ートバルブ、11,12,13,14,15,16,17,18,19はエアバル
ブ、23はメカニカルブースタポンプ、24は真空ポンプ、
25はターボ分子ポンプを示す。
従来の説明図である。 １は反応炉、７はボート、９はロードロック室、10はゲ
ートバルブ、11,12,13,14,15,16,17,18,19はエアバル
ブ、23はメカニカルブースタポンプ、24は真空ポンプ、
25はターボ分子ポンプを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石津 秀雄 東京都西多摩郡羽村町神明台２―１―１ 国際電気株式会社羽村工場内 (56)参考文献 特開 昭62−122123（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/22 511
Claims (3)
- 【請求項１】常圧窒素ガス雰囲気でウェーハに熱処理を
行うウェーハ拡散処理方法に於いて、一旦反応炉に真空
引きした後、次に窒素ガスを常圧に充満させ、然る後、
反応ガスを流入させることを特徴とするウェーハ拡散処
理方法。 - 【請求項２】前記反応炉に連接するロードロック室を更
に備え、反応炉とロードロック室とを個別に真空引きす
る請求項１項記載のウェーハ拡散処理方法。 - 【請求項３】反応炉と、反応炉に連接するロードロック
室とを有する装置にてウェーハに熱処理を行うウェーハ
熱処理方法に於いて、前記反応室とロードロック室とを
真空引きした後、ロードロック室より反応炉にウェーハ
を装入し、然る後、更に反応炉のみを真空引きしたこと
を特徴とするウェーハ熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2157311A JP3058655B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2157311A JP3058655B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448725A JPH0448725A (ja) | 1992-02-18 |
| JP3058655B2 true JP3058655B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15646903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2157311A Expired - Lifetime JP3058655B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | ウェーハ拡散処理方法及びウェーハ熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058655B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018695A1 (en) * | 1993-02-05 | 1994-08-18 | Asm Japan K.K. | Apparatus for heat treatment |
| US5484483A (en) * | 1993-02-05 | 1996-01-16 | Asm Japan, K.K. | Thermal treatment apparatus |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2157311A patent/JP3058655B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0448725A (ja) | 1992-02-18 |
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Legal Events
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