【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ホットウォール・横型
加熱炉を使用して半導体装置を製造する方法に関するも
のであり、さらに詳しく述べるならば、半導体デバイ
ス、具体的にはシリコン、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などに用いられるウェーハに、単結晶基
板にスリップラインの発生を招くことなしに、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
を反応ガスを用いてＣＶＤによりもしくは単結晶基板と
の直接反応により常圧もしくは減圧で形成するか、ある
いは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、膜の平坦化などのウェーハの熱処理
をする方法において、膜厚、不純物濃度、拡散深さ等半
導体デバイスの特性に関係する特性をウェーハ面内で均
一にする方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device by using a hot wall / horizontal heating furnace, and more specifically, a semiconductor device, specifically silicon, a compound semiconductor or the like. Memory of
Alternatively, a film or layer of a semiconductor material, an insulating material, a metal, a superconducting material, or the like is reacted with a wafer used for a logic circuit IC, a thin film transistor (TFT transistor) IC, or the like without causing a slip line in a single crystal substrate. Formed at normal pressure or reduced pressure by CVD using a gas or by direct reaction with a single crystal substrate, or diffusion in the presence of an atmosphere gas containing Ar, He, N2, etc., improvement of film quality, flattening of film The present invention relates to a method for heat treating a wafer such as, for example, to make the characteristics relating to the characteristics of the semiconductor device such as film thickness, impurity concentration, and diffusion depth uniform within the wafer surface.
【０００２】[0002]
【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（rapi
d thermal processing）を行う二重管型半導体製造装置
が開示されている。図７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１ｂ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１ａ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はウェーハ保持治具、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. 5,387, proposed by the applicant.
No. 557 (hereinafter referred to as “US patent”) uses an RTP (rapi
A double-tube type semiconductor manufacturing apparatus that performs d thermal processing) is disclosed. FIG. 7 illustrates a method of heat treating a single wafer by the semiconductor manufacturing apparatus shown in the US patent. In the figure, 1 is a quartz reaction tube composed of an outer tube 1a and an inner tube 1b, 2 is a reaction gas inflow tube opening at the bottom of the inner tube 1b, 3 is an exhaust tube opening at the bottom of the outer tube 1a, 4
Is an annular flow path formed between the outer tube 1a and the inner tube 1b arranged in a concentric circle and discharging the reaction gas, 5 is a heating furnace using an electric resistance heater, 6 is a wafer holding jig, 8 is a wafer, 30 is a magnet coil or a permanent magnet, 31 is a drive mechanism, 33 is a wafer holding jig for the shielding plate 11, the mounting plate 12
It is a guide member that moves up and down together. The wafer 8 is once held at a low temperature (for example, 750 ° C.) having a short diffusion length, and then held at a position shown in the drawing for a predetermined short time, and brought into contact with a reaction gas flowing upward in the inner tube 1b to perform a predetermined reaction. The wafer is raised, and immediately after the reaction, the wafer is moved by the wafer holder 6 to the low temperature region in the lower part of the furnace.
【０００３】米国特許を例として縦型炉を利用するＲＴ
Ｐについて説明したが、これに対して横型炉では従来Ｒ
ＴＰは行われていなかった。これは横型炉では、約１０
００ｍｍ以上の均熱長は容易に実現することができる
が、占有床面積（foot print）が１．５×８〜１．５×
１１ｍ2 と非常に大きく、縦型炉の４〜７倍位になるた
めに、８インチ以上の大口径ウェーハでは使用されなく
なり、又、６インチ口径のウェーハで製作されている４
〜１６ＭＤＲＡＭではＲＴＰは不要であったので、横型
炉でＲＴＰを行うことは検討されていなかったためであ
る。しかし、６４Ｍ以上のＤＲＡＭを製作する場合、高
さが５ｍ以上の建屋を必要とする縦型炉よりも横型炉を
使用してＲＴＰを行うことがクリーンルーム建設コスト
上から有利であることに本発明者は着目した。RT using a vertical furnace taking US patent as an example
Although P has been explained, in contrast to the conventional R
No TP was done. This is about 10 in a horizontal furnace.
A soaking length of 00 mm or more can be easily realized, but the occupied floor area (foot print) is 1.5 × 8 to 1.5 ×
It is as large as 11 m2, which is about 4 to 7 times that of a vertical furnace, so it is no longer used for large-diameter wafers of 8 inches or more, and it is manufactured with 6-inch diameter wafers.
This is because the use of RTP in a horizontal furnace has not been considered, since RTP is not necessary in 16M DRAM. However, when manufacturing a DRAM of 64 M or more, it is advantageous in terms of clean room construction cost to perform RTP using a horizontal furnace rather than a vertical furnace that requires a building with a height of 5 m or more. The person paid attention.
【０００４】横型炉でウェーハを例えば拡散処理する場
合は４ＭＤＲＡＭ製造用として主流になっている６イン
チウェーハではウェーハ間隔は一般に約５〜１０ｍｍで
あり、また、１６ＭＤＲＡＭ製造用として主流になって
いる８インチウェーハではウェーハ間隔は一般に約６〜
１２ｍｍあった。さらに、拡散炉設備の標準的仕様では
１バッチ当りの処理ウエーハが５０〜１５０枚であり、
この場合１００枚／バッチではウエーハ間隔は約５ｍ
ｍ、５０枚／バッチではウエーハ間隔は約１０ｍｍであ
る。１５０枚／バッチ処理はダミーウエーハの数を減ら
して行っている。When a wafer is subjected to, for example, diffusion treatment in a horizontal furnace, a 6-inch wafer which is the mainstream for manufacturing 4MDRAM has a wafer interval of about 5 to 10 mm, and a mainstream for manufacturing 16MDRAM8. Inch wafers typically have a wafer spacing of about 6 to
It was 12 mm. Further, the standard specifications of the diffusion furnace equipment are 50 to 150 pieces of processed wafers per batch,
In this case, with 100 wafers / batch, the wafer interval is about 5 m
In the case of m and 50 sheets / batch, the wafer interval is about 10 mm. 150 wafers / batch processing is performed by reducing the number of dummy wafers.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のように縦形炉で
ＲＴＰを行う方法では、半導体製造装置の高さが４〜５
ｍ以上になることが想定され、このような高さの装置を
設置する工場建屋も相当の高さをもつことが必要である
ために、半導体製造装置によっては設置不可能になるか
あるいは工場建屋の改築を必要とする事態となる。した
がって本発明はＲＴＰを行うことができる横型装置を提
供することを目的とする。In the conventional method of performing RTP in the vertical furnace, the height of the semiconductor manufacturing apparatus is 4 to 5
It is assumed that the height will be more than m, and the factory building that installs equipment of such a height also needs to have a considerable height. Therefore, depending on the semiconductor manufacturing equipment, installation becomes impossible or the factory building It will be a situation that requires renovation. Therefore, it is an object of the present invention to provide a lateral device capable of performing RTP.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者はホットウォー
ル・横型加熱炉におけるウェーハの加熱温度分布につき
考察を行った。図６は、ホットウォール・横型加熱炉に
て４枚のウェーハ８を熱処理する状況を図解している。
なお、４はガス導入管もしくは排気管、５は加熱炉、７
はヒーター、８はウェーハである。ヒーター７により作
り出される等温空間内での熱処理ではウェーハとその
右側のウェーハの間の間隔（以下「広い間隔配列」と
言う）を、ウェーハ〜の間隔（以下「狭い間隔配
列」と言う）の約２倍に設定している。なお、最左端の
ウェーハ８はダミーウェーハである。Means for Solving the Problems The present inventor has considered the heating temperature distribution of a wafer in a hot wall / horizontal heating furnace. FIG. 6 illustrates the heat treatment of four wafers 8 in a hot wall / horizontal heating furnace.
In addition, 4 is a gas introduction pipe or exhaust pipe, 5 is a heating furnace, 7
Is a heater and 8 is a wafer. In the heat treatment in the isothermal space created by the heater 7, the distance between the wafer and the wafer on the right side thereof (hereinafter referred to as "wide interval arrangement") is about the distance between wafers (hereinafter referred to as "narrow interval arrangement"). It is set to double. The leftmost wafer 8 is a dummy wafer.
【０００７】熱処理温度が８００℃以上となるとウェー
ハの加熱は輻射が支配的になる。すると、広い間隔配列
によるウェーハの中心にヒーター７の表面から入るエ
ネルギは入射角度がα1 〜α2 の輻射光であり、一方狭
い間隔のウェーハ、、の中心にヒーター５から入
るエネルギは入射角度がβ1 〜β2 の輻射光であるの
で、この場合入射角度が大きい広い間隔配列の方がウェ
ーハ中心部が加熱され、温度分布が均一になり易く、中
心部と周辺部の温度差は小さくなる。したがって、均一
加熱性を良好にするためにはウェーハの間隔を大きくす
ることが好ましいのである。When the heat treatment temperature is 800 ° C. or higher, radiation is dominant in heating the wafer. Then, the energy entering from the surface of the heater 7 to the center of the wafer due to the wide interval arrangement is the radiant light with an incident angle of α1 to α2 , while the energy entering from the heater 5 to the center of the wafer with a narrow interval is the incident angle. Is a radiant light of β1 to β2 , so in this case, a wide interval array with a large incident angle heats the wafer central part and the temperature distribution tends to be uniform, and the temperature difference between the central part and the peripheral part is small. Become. Therefore, in order to improve the uniform heating property, it is preferable to increase the distance between the wafers.
【０００８】同様に、ウェーハの周縁部をヒーターから
遠ざけることによってもウェーハ周縁部と中心部の温度
差を少なくすることができるが、これは必然的に加熱炉
内径の増大を伴う。Similarly, the temperature difference between the peripheral portion and the central portion of the wafer can be reduced by moving the peripheral portion of the wafer away from the heater, but this inevitably increases the inner diameter of the heating furnace.
【０００９】以上の考察に基づき、ヒーター内径２７０
ｍｍの加熱炉で６、８インチウエーハをＲＴＰする場
合、ＲＴＰでない通常の拡散炉で得られる実用的に達成
可能なシート抵抗面内分布（１％）を得るためのウェー
ハ間隔を評価し、以下のような実測値を得た。この実測
値を１０、１２インチウエーハにつきリニアーな関係で
外挿して次の値を得たウェーハ直径（インチ）ウェーハ間隔（ｍｍ） ６ 約３０以上 ８ 約４０以上 １０ 約５０以上 １２ 約６０以上Based on the above consideration, the inner diameter of the heater 270
In the case of RTP of 6 and 8 inch wafers in a mm heating furnace, the wafer interval for obtaining the practically achievable sheet resistance in-plane distribution (1%) obtained in a normal diffusion furnace other than RTP is evaluated. The measured value obtained is as follows.Wafer diameter (inch)Wafer spacing (mm) obtained by extrapolating this measured value in a linear relationship for 10 and 12 inch wafers 6 About 30 or more 8 About 40 or more 10 About 50 or more 12 About 60 or more
【００１０】したがって、上記目的を達成する本発明に
係る方法は、ホットウォール・横型加熱炉内にて対向配
列された複数枚のウェーハを熱処理する半導体装置の製
造方法において、前記ウェーハをその直径に応じて上記
間隔に保持し、かつ一旦予熱温度で加熱した後に該ウェ
ーハを炉内で移動させてあるいは予熱せずに前記熱処理
温度で急速熱処理することを特徴とする半導体装置の製
造方法である。Therefore, a method according to the present invention for achieving the above object is a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of wafers arranged opposite to each other are heat-treated in a hot wall / horizontal heating furnace. Accordingly, the method is a method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the wafer is held at the above-mentioned interval and is once heated at a preheating temperature, and then the wafer is moved in a furnace or is rapidly heat-treated at the heat treatment temperature without being preheated.
【００１１】本発明を実施する際に急速熱処理温度が９
００℃以下の場合は単結晶基板にスリップラインが入り
難いので、一旦低温に保持する必要はない場合もある。
急速熱処理温度が高い場合は、例えばＩＣ製造過程のＲ
ＴＰ処理工程におけるウェーハ状況にもよるがスリップ
ラインを防止するために一旦低温保持する必要がある。In carrying out the present invention, the rapid thermal processing temperature is 9
When the temperature is not higher than 00 ° C, the slip line is hard to enter the single crystal substrate, and therefore, it may not be necessary to temporarily keep the temperature low.
When the rapid thermal processing temperature is high, for example, R in the IC manufacturing process
Although it depends on the wafer condition in the TP processing step, it is necessary to maintain the temperature at a low temperature once in order to prevent a slip line.
【００１２】急速熱処理温度が６００〜９５０℃のとき
は３００〜６００℃予熱を行うことが好ましい。この予
熱及び熱処理が適用されるのは、ＷＳｉ2 、ＴｉＳｉ2
の低抵抗化、ＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウ
ム）、ＳＴＯ（チタン酸ストロンチウム）、Ｔａ2 Ｏ5
などの高誘電体膜の膜質改善のため処理、ｐｏｌｙＳｉ
の結晶粒粗大化あるいはアモルファスＳｉの多結晶化な
どである。一方、急速熱処理温度が９５０〜１１００℃
のときは６００〜８００℃で予備加熱を行うことが好ま
しい。この予備加熱が適用されるのは、ＳｉＯ2 膜、Ｓ
ｉＮ膜の緻密化のための処理、あるいはｐｏｌｙＳｉ結
晶粒の粗大化処理である。When the rapid thermal processing temperature is 600 to 950 ° C, it is preferable to preheat at 300 to 600 ° C. This preheating and heat treatment is applied to WSi2 , TiSi2
Resistance, BST (barium strontium titanate), STO (strontium titanate), Ta2 O5
Treatment for improving the film quality of high dielectric films such as polySi
Is the coarsening of crystal grains or the polycrystallization of amorphous Si. On the other hand, the rapid thermal processing temperature is 950 to 1100 ° C.
In this case, preheating is preferably performed at 600 to 800 ° C. This preheating is applied to the SiO2 film, S
This is a treatment for densifying the iN film or a coarsening treatment for polySi crystal grains.
【００１３】以下、低温領域と高温領域を備えたホット
ウオール・横型加熱炉の低温領域で複数のウエーハを一
旦低温に保持し、複数のウエーハを高温領域に移動する
方法について説明する。なお低温・高温領域とは一定の
温度をもつある程度の長さ（複数枚のウエーハを均熱す
るに足りる長さ）をもつ空間である。A method for holding a plurality of wafers at a low temperature in a low temperature region of a hot wall / horizontal heating furnace having a low temperature region and a high temperature region and moving the plurality of wafers to the high temperature region will be described below. The low temperature / high temperature region is a space having a certain temperature (a length sufficient to uniformly heat a plurality of wafers) having a constant temperature.
【００１４】なお、横型炉自体は公知であり、本発明に
おいても従来の公知の技術、例えば一重管、二重管など
の炉構造、炉内で炉体と摺動しないでウェーハを水平に
移動させるウェーハ保持具、ガスの導入口、高温領域と
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。また、ＲＴＰ処理を行う高温の温度
は一般には７００〜８００℃以上〜１１００℃以下であ
る。高温における保持時間中に不純物の拡散距離が無視
できる条件を満たす低温保持の温度等については、本出
願人の前掲米国特許のカラム１０、５〜８行及び４８〜
５３行に記載された条件を適宜採用することができる。The horizontal furnace itself is publicly known, and in the present invention, a conventional publicly known technology, for example, a furnace structure such as a single tube or a double tube, a wafer is horizontally moved without sliding on the furnace body in the furnace. Techniques such as a wafer holder to be used, a gas introduction port, and an exhaust port provided between the high temperature region and the low temperature region can be appropriately adopted. The high temperature at which the RTP treatment is performed is generally 700 to 800 ° C or higher and 1100 ° C or lower. Regarding the low temperature holding temperature and the like that the diffusion distance of impurities during the holding time at high temperature is negligible, column 10, lines 5-8 and 48- of the applicant's above-mentioned U.S. Pat.
The conditions described in line 53 can be appropriately adopted.
【００１５】また、ウェーハの枚数に関しては、横型装
置では装置の全体の長さが１０ｍ程度であっても一構に
差し支えなく、この場合５００〜８００ｍｍの均熱部長
さを楽にとれるために５〜２５枚がバッチ処理可能であ
る。With respect to the number of wafers, in the horizontal type apparatus, it does not matter even if the entire length of the apparatus is about 10 m, and in this case, the length of the soaking section of 500 to 800 mm can be easily taken. 25 sheets can be batch processed.
【００１６】ウェーハは主面が炉軸方向と垂直になる縦
置き、主面が炉軸方向と平行になる縦置き、あるいは主
面が上下方向になる横置き、その他所定の間隔が保持さ
れるあらゆる方法であってよい。しかし、炉内の対流に
よる温度分布を少なくするためには減圧雰囲気がよい。The wafer is vertically placed with its main surface perpendicular to the furnace axis direction, vertically with its main surface parallel to the furnace axis direction, or horizontally with its main surface up and down, and at other predetermined intervals. It can be any method. However, a reduced pressure atmosphere is preferable in order to reduce the temperature distribution due to convection in the furnace.
【００１７】[0017]
【作用】ホットウォール・横型炉内で極く短時間内に均
一に熱処理温度に昇温するためには、ヒーターからの輻
射熱による均一加熱を達成することが必要である。この
ためにはウエーハ径に応じてウェーハ間隔を調節するこ
とが重要である。以下、図面を参照し、実施例によりさ
らに詳しく本発明を説明する。In order to uniformly raise the heat treatment temperature in the hot wall / horizontal furnace within a very short time, it is necessary to achieve uniform heating by radiant heat from the heater. For this purpose, it is important to adjust the wafer interval according to the wafer diameter. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples with reference to the drawings.
【００１８】[0018]
【実施例】図１〜２は本発明を横型減圧ＣＶＤ装置に適
用した実施例を示す図である。これらの図において、
１、５は図７に示された部材と同じものであり、又８は
ウェーハである。なお、図１ではウェーハ８は低温均熱
ゾーンで保持され低温に加熱され、その後高温均熱ゾー
ンで急速熱処理される。図１において、２０は公知の片
持ち梁機構によりウェーハを保持しかつ反応管と無接触
に移動させる保持具である。ウェーハ保持具２０は先端
側の厚みを薄くしたウェーハ載置・案内治具２１に段落
（００２０）で説明する制御機構を接続したものであ
る。1 and 2 are views showing an embodiment in which the present invention is applied to a horizontal low pressure CVD apparatus. In these figures,
Reference numerals 1 and 5 are the same as the members shown in FIG. 7, and 8 is a wafer. In FIG. 1, the wafer 8 is held in the low temperature soaking zone, heated to a low temperature, and then rapidly heat-treated in the high temperature soaking zone. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a holder that holds a wafer by a known cantilever mechanism and moves the wafer without contacting the reaction tube. The wafer holder 20 is formed by connecting the control mechanism described in paragraph (0020) to a wafer mounting / guide jig 21 whose front end side has a reduced thickness.
【００１９】ウェーハ載置・案内治具２１は先端側２１
ａは板状からなり、後端側２１ｂ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。治具の先端側２１ａには、ウェーハ挟持台１
５を配列してウェーハ８を所定間隔に保持・配列する。The wafer placing / guiding jig 21 has a front end 21.
a is a plate shape, the rear end side 21b is a tube body, and in the middle is a solid connection portion that changes the cross section from a circular shape to a plate shape. Has a smaller diameter and less power required for movement. The wafer holding table 1 is provided on the tip side 21a of the jig.
5 are arranged to hold and arrange the wafers 8 at predetermined intervals.
【００２０】ウェーハ載置・案内治具２１の後端側２１
ｂは、その端部でカラー２２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のボルト
によりチャック２５と接続されている。チャック２５は
ウォーム２６とかみ合うウォ−ム歯車２４を回転可能に
取り付けているために、チャック２５が移動するにつれ
てウェーハ載置・案内治具２１も炉内を前進後退する。
ウォーム２６を両端で保持する保持部２７はウォーム歯
車２８に固定され、ウォーム２９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ま
た加熱炉外に搬出される。Wafer mounting / guide jig 21 rear end side 21
In b, the collar 22 is fixedly contacted at its end portion by shrink fitting, etc., and is connected to the chuck 25 by the bolt of the protruding portion 23 provided at the lower portion thereof. Since the chuck 25 is rotatably attached with the worm gear 24 that meshes with the worm 26, the wafer mounting / guide jig 21 moves forward and backward in the furnace as the chuck 25 moves.
The holding portion 27 holding the worm 26 at both ends is fixed to the worm gear 28, and is moved by the rotation of the worm 29 as shown by the arrow. As a result, the wafer 8 is loaded into the heating furnace and is carried out of the heating furnace.
【００２１】ウェーハ８は高温均熱ゾーンにて急速熱処
理される。熱処理時間は、半導体装置のパターンルール
により決定される拡散長さで上限が制限されるが、パタ
ーンルールが例えば０．４０〜０．２５μｍの場合には
（６４〜２５０ＤＲＡＭに相当する）４分以下である。
本発明によるとこの時間以下でウェーハ全面を所定熱処
理温度に加熱することができる。図２はウェーハの横軸
方向で対向させた場合を示し、対向方向のみが図１と異
なっている。The wafer 8 is rapidly heat-treated in the high temperature soaking zone. The upper limit of the heat treatment time is limited by the diffusion length determined by the pattern rule of the semiconductor device, but when the pattern rule is 0.40 to 0.25 μm, it is 4 minutes or less (corresponding to 64 to 250 DRAM). Is.
According to the present invention, the entire surface of the wafer can be heated to the predetermined heat treatment temperature within this time. FIG. 2 shows a case where the wafers are made to face each other in the horizontal axis direction, and only the facing direction is different from FIG.
【００２２】図３は、図１、２とは別の治具によりウェ
ーハを保持配列する方法を示す。治具３０はウェーハ８
の下側を支持する支持棒３１を備え、その先端に溝を設
け、さらにウェーハ８の下側両脇を支える炉の軸方向に
伸びる支持棒３２を２本備えている。支持棒２１にはウ
ェーハを挟む溝を形成している。これらの支持棒３１、
３２には一体に接続され治具３０を構成している。FIG. 3 shows a method of holding and arranging wafers by a jig different from those shown in FIGS. The jig 30 is the wafer 8
A support rod 31 for supporting the lower side of the wafer 8 is provided, a groove is provided at the tip thereof, and further two support rods 32 extending in the axial direction of the furnace for supporting both lower sides of the wafer 8 are provided. A groove for sandwiching the wafer is formed in the support rod 21. These support bars 31,
The jig 30 is integrally connected to the jig 32.
【００２３】図４にはウェーハを上下に多段にさらに炉
方向にも配列する治具３５を示す。治具３５のウェーハ
８を支持する部分は、図５に示すように先端が尖った針
状直立部３６になっており、ウェーハ８の均一急速昇温
が確実になるようにウェーハ８を下側から点接触式で支
持している。この針状直立部３６は一枚のウェーハ８を
９０°置きの４箇所で支えるように設けられ、それぞれ
が直立柱３７からＬ字状に延在している。図４に示すよ
うに１個の治具３５はウェーハ８を上下に５枚配列して
いる。そして３個の治具３５を横方向に配列している。FIG. 4 shows a jig 35 for arranging wafers vertically in multiple stages and further in the furnace direction. The portion of the jig 35 that supports the wafer 8 is a needle-like upright portion 36 having a sharp tip as shown in FIG. 5, and the wafer 8 is placed on the lower side to ensure uniform and rapid temperature rise of the wafer 8. It is supported by the point contact method. The needle-like upright portions 36 are provided so as to support one wafer 8 at four positions at 90 ° intervals, and each extends from the upright columns 37 in an L shape. As shown in FIG. 4, one jig 35 has five wafers 8 arranged vertically. Then, the three jigs 35 are arranged in the lateral direction.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、横型加熱炉におい
てＲＴＰが可能となったために、１回当りの処理枚数を
多くし、生産性向上が達成された。又、工場の建屋を高
くする必要はなくなった。As described above, since the RTP is possible in the horizontal heating furnace, the number of processed sheets per one time is increased and the productivity is improved. Also, it is no longer necessary to raise the factory building.
【００２５】本発明は冒頭で挙げた熱処理の他に、ＰＺ
Ｔ、Ｙ−１、ＢＳＴなどの強誘電体物質膜のＲＴＰアニ
ーリング、バルクシリコンを反応して成形するＳｉＯ2
膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ膜などの薄膜形成、及びＳｉＯ
2 膜の表面を１〜１０オングストローム窒化する極薄窒
化処理等にも適用することができる。In the present invention, in addition to the heat treatment mentioned at the beginning, PZ
SiO2 formed by RTP annealing of a ferroelectric material film such as T, Y-1, BST, etc., reacting with bulk silicon
Film, SiON film, thin film formation such as SiO film, and SiO
It can also be applied to ultra-thin nitriding treatment for nitriding the surfaces of thetwo films in the range of 1 to 10 Å.
【図１】ウェーハが低温加熱されている横型加熱炉の実
施例を示す図面である。FIG. 1 is a view showing an example of a horizontal heating furnace in which a wafer is heated at a low temperature.
【図２】ウェーハが高温加熱されている横型加熱炉の実
施例を示す図面である。FIG. 2 is a view showing an example of a horizontal heating furnace in which a wafer is heated at a high temperature.
【図３】ウェーハ縦置きする治具を示す正面図及び側面
図である。FIG. 3 is a front view and a side view showing a jig for vertically placing a wafer.
【図４】ウェーハを上下に水平置きする治具を示す正面
図及び側面図である。FIG. 4 is a front view and a side view showing a jig for horizontally placing the wafer vertically.
【図５】図６の治具の細部を示す図面である。5 is a drawing showing details of the jig shown in FIG. 6; FIG.
【図６】ヒーターからの輻射熱の角度とウェーハ間隔に
よるウェーハの面内温度分布均一性を説明する模式図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the uniformity of the in-plane temperature distribution of the wafer depending on the angle of the radiant heat from the heater and the wafer spacing.
【図７】公知の縦型ＲＴＰ炉の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a known vertical RTP furnace.
１ 石英反応管 ２ 反応ガス流入管 ５ 加熱炉 ７ ヒーター ８ ウェーハ ２１ ウェーハ載置・案内治具 1 quartz reaction tube 2 reaction gas inflow tube 5 heating furnace 7 heater 8 wafer 21 wafer mounting / guide jig
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｃ 21/31 21/31 ＥContinuation of the front page (51) Int.Cl.6 Identification number Office reference number FI Technical display location H01L 21/285 H01L 21/285 C 21/31 21/31 E
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