JP2000021802A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents
半導体基板の製造方法Info
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- JP2000021802A JP2000021802A JP10184601A JP18460198A JP2000021802A JP 2000021802 A JP2000021802 A JP 2000021802A JP 10184601 A JP10184601 A JP 10184601A JP 18460198 A JP18460198 A JP 18460198A JP 2000021802 A JP2000021802 A JP 2000021802A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板の製造工程において、ベーキン
グ処理工程後熱処理工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中
で保存することにより、品質向上を図る半導体基板の製
造方法の提供を目的とする。 【課題解決手段】半導体基板に所定不純物の埋込拡散層
を形成する半導体基板の製造方法において、半導体単結
晶基板に所定の不純物を塗布する工程と、半導体単結晶
基板に前記所定不純物ソースを塗布した後、所定温度で
ベーキングを行う工程と、その後、熱処理によって、前
記不純物を拡散し、埋込拡散層を前記半導体基板に形成
する方法であって、前記ベーキング工程後、拡散熱処理
工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び搬送す
る構成の半導体基板の製造方法である。
グ処理工程後熱処理工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中
で保存することにより、品質向上を図る半導体基板の製
造方法の提供を目的とする。 【課題解決手段】半導体基板に所定不純物の埋込拡散層
を形成する半導体基板の製造方法において、半導体単結
晶基板に所定の不純物を塗布する工程と、半導体単結晶
基板に前記所定不純物ソースを塗布した後、所定温度で
ベーキングを行う工程と、その後、熱処理によって、前
記不純物を拡散し、埋込拡散層を前記半導体基板に形成
する方法であって、前記ベーキング工程後、拡散熱処理
工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び搬送す
る構成の半導体基板の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体単結晶基板
に、不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の製造方
法に関し、処理工程間の半導体基板の保存及び搬送を乾
燥雰囲気中で行うことにより、高品質な半導体基板の製
造を可能とする半導体基板の製造方法に関する。
に、不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の製造方
法に関し、処理工程間の半導体基板の保存及び搬送を乾
燥雰囲気中で行うことにより、高品質な半導体基板の製
造を可能とする半導体基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、半導体基板は集積回路の
高集積化、高性能化が要求されており、半導体基板面に
形成されるデバイス製造も高度化、高純度化が望まれて
いる。特に、デバイス形成される半導体基板の金属汚染
不純物度は、これらのデバイス成形に大きく影響するた
め、高品質な半導体基板を形成するには、金属汚染の少
ない高純度の半導体基板の製造が望まれている。
高集積化、高性能化が要求されており、半導体基板面に
形成されるデバイス製造も高度化、高純度化が望まれて
いる。特に、デバイス形成される半導体基板の金属汚染
不純物度は、これらのデバイス成形に大きく影響するた
め、高品質な半導体基板を形成するには、金属汚染の少
ない高純度の半導体基板の製造が望まれている。
【０００３】このため、従来において半導体基板の製造
工程は、クリーンルーム内で行われている。クリームル
ーム内は、エアの送風等によって塵埃等が除去され、ま
た、外部から入場する者等もエアシャワー等の対応によ
って、製造工程中の塵埃を除去して清浄な状態で半導体
基板デバイス製造プロセスが行われている。
工程は、クリーンルーム内で行われている。クリームル
ーム内は、エアの送風等によって塵埃等が除去され、ま
た、外部から入場する者等もエアシャワー等の対応によ
って、製造工程中の塵埃を除去して清浄な状態で半導体
基板デバイス製造プロセスが行われている。
【０００４】クリーンルーム内は、温度、湿度、室内圧
力、超純水の比抵抗、バクテリア等の有無等を統合的に
規格基準を満足するように設定されている。
力、超純水の比抵抗、バクテリア等の有無等を統合的に
規格基準を満足するように設定されている。
【０００５】例えば、クリーンチューブ方式のクリーン
ルームは、半導体基板の搬送形をチューブ形態内部に密
閉し、チューブ内を清浄空気で満たして、外部空気と接
触すことなく製造工程が行われる自動搬送システムを構
成している。
ルームは、半導体基板の搬送形をチューブ形態内部に密
閉し、チューブ内を清浄空気で満たして、外部空気と接
触すことなく製造工程が行われる自動搬送システムを構
成している。
【０００６】クリーンルーム内の雰囲気は、製造する半
導体基板の純度に大きく影響する。例えば、特開平７ー
４５６０３号公報に記載された発明は、クリーンルーム
内の相対湿度を５０％未満とすることにより、ＭＯＳ型
デバイスが形成される半導体基板の酸化膜中への水分の
浸透を低減し、酸化膜中に浸透した水分の影響による半
導体基板の品質劣化を防止する方法が示されている。
導体基板の純度に大きく影響する。例えば、特開平７ー
４５６０３号公報に記載された発明は、クリーンルーム
内の相対湿度を５０％未満とすることにより、ＭＯＳ型
デバイスが形成される半導体基板の酸化膜中への水分の
浸透を低減し、酸化膜中に浸透した水分の影響による半
導体基板の品質劣化を防止する方法が示されている。
【０００７】半導体基板に形成するデバイスとして、金
属−酸化膜−半導体接合によってゲート領域を形成し、
半導体部に設けたソースとドレイン電極間を移動するキ
ャリアの流量をゲート電極に印加する電圧によって制御
するＭＯＳＦＥＴ構造が知られている。また、ＭＯＳＦ
ＥＴ構造を有する半導体基板において、所定不純物を半
導体基板中に埋込拡散させた埋込拡散層によって、ｐｎ
接合を形成する方法が知られている。
属−酸化膜−半導体接合によってゲート領域を形成し、
半導体部に設けたソースとドレイン電極間を移動するキ
ャリアの流量をゲート電極に印加する電圧によって制御
するＭＯＳＦＥＴ構造が知られている。また、ＭＯＳＦ
ＥＴ構造を有する半導体基板において、所定不純物を半
導体基板中に埋込拡散させた埋込拡散層によって、ｐｎ
接合を形成する方法が知られている。
【０００８】半導体基板に埋込拡散層を形成する半導体
基板の製造方法は、一般に、半導体基板に所定の不純物
を塗布する工程と、前記不純物が塗布された半導体基板
を所定の温度でベーキング処理を行い、前記不純物を半
導体基板に定着させる工程と、更に、前記半導体基板に
高温熱処理を施し、半導体基板中に不純物層を拡散させ
る工程とを備えている。
基板の製造方法は、一般に、半導体基板に所定の不純物
を塗布する工程と、前記不純物が塗布された半導体基板
を所定の温度でベーキング処理を行い、前記不純物を半
導体基板に定着させる工程と、更に、前記半導体基板に
高温熱処理を施し、半導体基板中に不純物層を拡散させ
る工程とを備えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述した埋込拡散層を
形成する半導体基板の製造方法は、半導体基板に所定の
不純物を塗布する工程及びベーキング処理を行う工程
後、熱処理工程前までの待機時間が長時間となる場合が
多かった。例えば、使用する塗布液量、その他塗布装置
又はベーキング装置等の機械特性、及び、製造効率等を
考慮して、ベーキング装置等が１回で処理できる量（例
えば、半導体基板２００枚）よりも多い量（例えば、半
導体基板６００枚）を１バッチとして処理する場合が多
い。
形成する半導体基板の製造方法は、半導体基板に所定の
不純物を塗布する工程及びベーキング処理を行う工程
後、熱処理工程前までの待機時間が長時間となる場合が
多かった。例えば、使用する塗布液量、その他塗布装置
又はベーキング装置等の機械特性、及び、製造効率等を
考慮して、ベーキング装置等が１回で処理できる量（例
えば、半導体基板２００枚）よりも多い量（例えば、半
導体基板６００枚）を１バッチとして処理する場合が多
い。
【００１０】例えば、１バッチ６００枚の半導体基板を
２００枚／回の装置で処理する場合、各処理工程を３回
繰り返してから次工程に移る必要があり、特に、熱処理
工程は、１回の処理に８時間程度かかるため、２回目、
３回目の処理までの待機時間が、約８時間から１５時間
以上の長時間となる場合があった。
２００枚／回の装置で処理する場合、各処理工程を３回
繰り返してから次工程に移る必要があり、特に、熱処理
工程は、１回の処理に８時間程度かかるため、２回目、
３回目の処理までの待機時間が、約８時間から１５時間
以上の長時間となる場合があった。
【００１１】従って、ベーキング工程後、熱処理工程前
の待機時間中の半導体基板の保存状態及び搬送状態が、
熱処理工程後に形成された半導体基板の品質に大きく影
響する。熱処理工程前の保存状態及び搬送状態が悪い
と、１バッチの半導体基板中、、先に処理したものと、
後から処理したものとの品質の安定化が図れないという
問題があった。
の待機時間中の半導体基板の保存状態及び搬送状態が、
熱処理工程後に形成された半導体基板の品質に大きく影
響する。熱処理工程前の保存状態及び搬送状態が悪い
と、１バッチの半導体基板中、、先に処理したものと、
後から処理したものとの品質の安定化が図れないという
問題があった。
【００１２】そこで、本発明は、半導体基板の製造工程
において、処理工程間の待機時間中に、半導体基板を良
好な状態で保存及び搬送し、半導体基板の品質を維持・
向上を図る半導体基板の製造方法を提供することを目的
とする。
において、処理工程間の待機時間中に、半導体基板を良
好な状態で保存及び搬送し、半導体基板の品質を維持・
向上を図る半導体基板の製造方法を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、半導体基板に所定不純物の埋込拡散層を形成
する半導体基板の製造方法において、半導体単結晶基板
に所定の不純物を塗布する工程と、半導体単結晶基板に
前記所定不純物ソースを塗布した後、所定温度でベーキ
ングを行う工程と、その後、熱処理によって、前記不純
物を拡散し、埋込拡散層を前記半導体基板に形成する半
導体基板の製造方法であって、前記ベーキング工程後、
熱処理工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び
搬送する半導体基板の製造方法である。
た発明は、半導体基板に所定不純物の埋込拡散層を形成
する半導体基板の製造方法において、半導体単結晶基板
に所定の不純物を塗布する工程と、半導体単結晶基板に
前記所定不純物ソースを塗布した後、所定温度でベーキ
ングを行う工程と、その後、熱処理によって、前記不純
物を拡散し、埋込拡散層を前記半導体基板に形成する半
導体基板の製造方法であって、前記ベーキング工程後、
熱処理工程前の半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び
搬送する半導体基板の製造方法である。
【００１４】半導体基板に埋込拡散層を形成する製造方
法において、不純物塗布工程及びベーキング処理工程と
比較して、熱処理工程は、長時間かかり、前記不純物塗
布工程及びベーキング処理工程後、熱処理工程に入る前
に、相当の待機時間があった。例えば、処理対象となる
半導体基板は、純物塗布工程及びベーキング処理工程が
施された後、熱処理工程に入る前に、約１５時間以上の
待機時間を要する場合があった。このような待機時間
中、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後の処理対
象となる半導体基板は、クリーンルーム内でそのまま保
存及び搬送される場合が多く、通常クリーンルーム内の
湿度は、通常４０％〜５０％前後の湿度に調整されてい
る。
法において、不純物塗布工程及びベーキング処理工程と
比較して、熱処理工程は、長時間かかり、前記不純物塗
布工程及びベーキング処理工程後、熱処理工程に入る前
に、相当の待機時間があった。例えば、処理対象となる
半導体基板は、純物塗布工程及びベーキング処理工程が
施された後、熱処理工程に入る前に、約１５時間以上の
待機時間を要する場合があった。このような待機時間
中、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後の処理対
象となる半導体基板は、クリーンルーム内でそのまま保
存及び搬送される場合が多く、通常クリーンルーム内の
湿度は、通常４０％〜５０％前後の湿度に調整されてい
る。
【００１５】しかし、クリーンルーム内の清浄な状態に
半導体基板が保存されている場合であっても、保存雰囲
気中の湿度によって、熱処理工程後の半導体基板の品質
に影響が受けるおそれがあった。
半導体基板が保存されている場合であっても、保存雰囲
気中の湿度によって、熱処理工程後の半導体基板の品質
に影響が受けるおそれがあった。
【００１６】すなわち、半導体基板上に塗布された不純
物ソースは、親水性であるため、雰囲気中の湿度が高い
と、不純物ソース中に保存雰囲気中の水分を吸収し、Ｐ
2Ｏ5が水分により、ＨxＰＯyとなり、これは安定したガ
ラス層を形成し、シリコン中に拡散しないため、吸収す
る水分量が多いほど、シート抵抗値が増加傾向となる。
物ソースは、親水性であるため、雰囲気中の湿度が高い
と、不純物ソース中に保存雰囲気中の水分を吸収し、Ｐ
2Ｏ5が水分により、ＨxＰＯyとなり、これは安定したガ
ラス層を形成し、シリコン中に拡散しないため、吸収す
る水分量が多いほど、シート抵抗値が増加傾向となる。
【００１７】従って、不純物塗布工程及びベーキング処
理工程後、熱処理工程前の待機時間が長時間となる半導
体基板ほど、保存及び搬送時の雰囲気中に吸収する水分
量が多くなり、１バッチ中の各半導体基板のシート抵抗
値が安定せず、半導体基板の品質を劣化させるという問
題を生じていた。
理工程後、熱処理工程前の待機時間が長時間となる半導
体基板ほど、保存及び搬送時の雰囲気中に吸収する水分
量が多くなり、１バッチ中の各半導体基板のシート抵抗
値が安定せず、半導体基板の品質を劣化させるという問
題を生じていた。
【００１８】また、半導体基板表面に形成される酸化層
も親水性であるため、湿度が高いほど雰囲気中の金属不
純物等を吸収する割合が大きくなるという問題があっ
た。
も親水性であるため、湿度が高いほど雰囲気中の金属不
純物等を吸収する割合が大きくなるという問題があっ
た。
【００１９】そこで、本発明は、埋込拡散層を形成する
半導体基板の製造方法において、不純物塗布工程及びベ
ーキング処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、処
理対象となる半導体基板を乾燥雰囲気中で保存及び搬送
し、熱処理工程後に埋込拡散層となる、不純物塗布層及
び、酸化層に吸収される水分等の量を低減して、金属汚
染度の低減を図り、高品質な半導体基板の製造を可能と
している。
半導体基板の製造方法において、不純物塗布工程及びベ
ーキング処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、処
理対象となる半導体基板を乾燥雰囲気中で保存及び搬送
し、熱処理工程後に埋込拡散層となる、不純物塗布層及
び、酸化層に吸収される水分等の量を低減して、金属汚
染度の低減を図り、高品質な半導体基板の製造を可能と
している。
【００２０】前記乾燥雰囲気としては、窒素ガス、アル
ゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス雰囲気中や、乾
燥酸素雰囲気系があげられる。
ゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガス雰囲気中や、乾
燥酸素雰囲気系があげられる。
【００２１】本願第２請求項に記載した発明は、半導体
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に所定不純物ソース
を塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程と、そ
の後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋込拡散
層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造方法で
あって、熱処理工程後の半導体基板のシート抵抗が、半
導体基板面内分布の１０％以下となるように、ベーキン
グ工程後熱処理工程前の乾燥雰囲気の温度条件を所定条
件に設定する構成の半導体基板の製造方法である。
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に所定不純物ソース
を塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程と、そ
の後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋込拡散
層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造方法で
あって、熱処理工程後の半導体基板のシート抵抗が、半
導体基板面内分布の１０％以下となるように、ベーキン
グ工程後熱処理工程前の乾燥雰囲気の温度条件を所定条
件に設定する構成の半導体基板の製造方法である。
【００２２】このように、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理前の半導体基板を、熱処理工程後
の半導体基板のシート抵抗が、半導体基板基板面内分布
の１０％以下となる乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の待機時間の長短にかかわらず、安定した
品質の半導体基板の製造が可能となる。
グ処理工程後、熱処理前の半導体基板を、熱処理工程後
の半導体基板のシート抵抗が、半導体基板基板面内分布
の１０％以下となる乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の待機時間の長短にかかわらず、安定した
品質の半導体基板の製造が可能となる。
【００２３】本願第３請求項に記載した発明は、半導体
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に前記所定不純物ソ
ースを塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程
と、その後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋
込み層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造方
法であって、前記ベーキング工程後熱処理工程前の半導
体基板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で、保存及び搬
送する半導体基板の製造方法である。
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に前記所定不純物ソ
ースを塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程
と、その後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋
込み層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造方
法であって、前記ベーキング工程後熱処理工程前の半導
体基板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で、保存及び搬
送する半導体基板の製造方法である。
【００２４】このように、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、半導体基
板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送する
ことにより、半導体基板の不純物層及び酸化層中に吸収
される水分等の不純物量を低減して、待機時間の長短に
かかわらず、安定した高品質な半導体基板の製造を可能
としている。
グ処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、半導体基
板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送する
ことにより、半導体基板の不純物層及び酸化層中に吸収
される水分等の不純物量を低減して、待機時間の長短に
かかわらず、安定した高品質な半導体基板の製造を可能
としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施例に基づき説
明する。
明する。
【００２６】（実施例１）本例に用いた半導体基板は、
１２５ｍｍΦ、抵抗１Ωｃｍ〜３Ωｃｍ、面方位（１１
１）のものを用いた。
１２５ｍｍΦ、抵抗１Ωｃｍ〜３Ωｃｍ、面方位（１１
１）のものを用いた。
【００２７】前記半導体基板は、スピン塗布機等によっ
て、埋込拡散層を形成するリン溶液の塗布を行う。次
に、ベーキング装置中に前記半導体基板を設置し、７０
０℃以下の比較的低温下でベーキング処理を行う。この
ベーキング工程によって、塗布溶液中に含まれる不必要
な有機溶剤の除去等を行っている。
て、埋込拡散層を形成するリン溶液の塗布を行う。次
に、ベーキング装置中に前記半導体基板を設置し、７０
０℃以下の比較的低温下でベーキング処理を行う。この
ベーキング工程によって、塗布溶液中に含まれる不必要
な有機溶剤の除去等を行っている。
【００２８】その後、クリーンチューブ方式の横型炉に
よって、熱処理工程が行われ、半導体基板に塗布された
不純物の埋込拡散層が形成される。
よって、熱処理工程が行われ、半導体基板に塗布された
不純物の埋込拡散層が形成される。
【００２９】本例の場合、熱処理工程の条件は、酸素及
び窒素ガス雰囲気中、１０００℃で、５５分間の熱処理
が行われている。
び窒素ガス雰囲気中、１０００℃で、５５分間の熱処理
が行われている。
【００３０】本例の場合、各処理工程に必要な時間とし
て、塗布工程は、約１時間／２００枚、ベーキング処理
工程は、約１時間／２００枚、熱処理工程は、約８時間
／２００枚程度の処理時間を要している。
て、塗布工程は、約１時間／２００枚、ベーキング処理
工程は、約１時間／２００枚、熱処理工程は、約８時間
／２００枚程度の処理時間を要している。
【００３１】通常、塗布工程、ベーキング処理工程及び
熱処理工程は、使用する塗布液、作業効率、また、各処
理装置の機械特性等によって、各処理工程終了後、次に
工程に進む方法が取られている。本例の場合、各処理工
程において、１回で処理できる半導体基板の枚数は、約
２００枚であるが、通常１バッチで、４００枚〜６００
枚の処理が行われている。従って、１バッチ６００枚の
半導体基板を処理する場合、塗布工程を３回繰り返した
後にベーキング処理工程に進み、前記ベーキング処理工
程を３回繰り返した後に、熱処理工程に進み、更に、こ
の熱処理工程が３回繰り返されることになる。
熱処理工程は、使用する塗布液、作業効率、また、各処
理装置の機械特性等によって、各処理工程終了後、次に
工程に進む方法が取られている。本例の場合、各処理工
程において、１回で処理できる半導体基板の枚数は、約
２００枚であるが、通常１バッチで、４００枚〜６００
枚の処理が行われている。従って、１バッチ６００枚の
半導体基板を処理する場合、塗布工程を３回繰り返した
後にベーキング処理工程に進み、前記ベーキング処理工
程を３回繰り返した後に、熱処理工程に進み、更に、こ
の熱処理工程が３回繰り返されることになる。
【００３２】熱処理工程は、約８時間かかるため、２回
目の熱処理工程までは、約８時間の待機時間があり、最
後の３回目の熱処理工程までは、１５時間以上の待機時
間を要することになる。
目の熱処理工程までは、約８時間の待機時間があり、最
後の３回目の熱処理工程までは、１５時間以上の待機時
間を要することになる。
【００３３】従来においては、クリーンルーム中で、ベ
ーキング処理工程後の半導体基板の保存及び搬送を行っ
ていた。
ーキング処理工程後の半導体基板の保存及び搬送を行っ
ていた。
【００３４】クリーンルーム中の湿度は、通常４０％〜
５０％程度に調整されている。ここで、クリーンルーム
中に保持された半導体基板上に塗布された不純物層は親
水性であるため、クリーンルーム雰囲気中の水分を前記
不純物層が吸収してしまい、吸収された水分が不純物層
中で結合電子対を形成し、後の熱処理工程で形成される
埋込拡散層から電子が放出されにくくなり、埋込拡散層
が形成された半導体基板に形成されたゲート電極に電圧
を印加した場合に、抵抗率が高くなって、熱処理工程後
の半導体基板のシート抵抗値が変動するという問題を生
じていた。
５０％程度に調整されている。ここで、クリーンルーム
中に保持された半導体基板上に塗布された不純物層は親
水性であるため、クリーンルーム雰囲気中の水分を前記
不純物層が吸収してしまい、吸収された水分が不純物層
中で結合電子対を形成し、後の熱処理工程で形成される
埋込拡散層から電子が放出されにくくなり、埋込拡散層
が形成された半導体基板に形成されたゲート電極に電圧
を印加した場合に、抵抗率が高くなって、熱処理工程後
の半導体基板のシート抵抗値が変動するという問題を生
じていた。
【００３５】図１に、塗布工程及びベーキング処理工程
後の半導体基板をクリーンルーム中で所定時間保持し、
その後、前記熱処理工程を行い形成された半導体基板の
シート抵抗を測定した図である。図１の横軸Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５は、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理工程前の半導体基板の保存及び搬
送時間を示している。また、図１の縦軸Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑ４は、シート抵抗値（Ω）を示している。各半導
体基板のシート抵抗値は、四探針法を用いて測定した。
後の半導体基板をクリーンルーム中で所定時間保持し、
その後、前記熱処理工程を行い形成された半導体基板の
シート抵抗を測定した図である。図１の横軸Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５は、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理工程前の半導体基板の保存及び搬
送時間を示している。また、図１の縦軸Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３，Ｑ４は、シート抵抗値（Ω）を示している。各半導
体基板のシート抵抗値は、四探針法を用いて測定した。
【００３６】図１の結果に示すように、Ａ１、Ａ２、Ａ
３、Ａ４、Ａ５と、クリーンルーム中に保持される待機
時間が長くなるほど、シート抵抗値が高くなっており、
シート抵抗値に変動が生じて、安定した品質の半導体基
板の製造が困難となっていることが確認できる。
３、Ａ４、Ａ５と、クリーンルーム中に保持される待機
時間が長くなるほど、シート抵抗値が高くなっており、
シート抵抗値に変動が生じて、安定した品質の半導体基
板の製造が困難となっていることが確認できる。
【００３７】ここで、クリーンルーム中の相対湿度は、
４０％〜５０％程度に調整されている。
４０％〜５０％程度に調整されている。
【００３８】次に、図２は、塗布工程及びベーキング処
理工程後の半導体基板を、酸素及び窒素ガスによる所定
の乾燥雰囲気中で所定時間保存及び搬送し、その後、前
記熱処理を同一条件で行い形成された半導体基板のシー
ト抵抗値を測定した図である。
理工程後の半導体基板を、酸素及び窒素ガスによる所定
の乾燥雰囲気中で所定時間保存及び搬送し、その後、前
記熱処理を同一条件で行い形成された半導体基板のシー
ト抵抗値を測定した図である。
【００３９】図２の横軸ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５
は、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、熱処理
工程前の半導体基板の保存及び搬送時間を示している。
また、図２の縦軸ｑ１，ｑ２，ｑ３，ｑ４は、シート抵
抗値を示している。各半導体基板のシート抵抗値は、四
探針法を用いて測定した。
は、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、熱処理
工程前の半導体基板の保存及び搬送時間を示している。
また、図２の縦軸ｑ１，ｑ２，ｑ３，ｑ４は、シート抵
抗値を示している。各半導体基板のシート抵抗値は、四
探針法を用いて測定した。
【００４０】図２中、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に
示すように、塗布工程及びベーキング処理工程後の半導
体基板を湿度４０％の雰囲気中で保存及び搬送した場
合、前記半導体基板に熱処理工程を施した後に、シート
抵抗値を測定すると、クリーンルーム中で保存及び搬送
した時間が長くなるほど、シート抵抗値が高くなり、シ
ート抵抗値が変動していることが確認できた。
示すように、塗布工程及びベーキング処理工程後の半導
体基板を湿度４０％の雰囲気中で保存及び搬送した場
合、前記半導体基板に熱処理工程を施した後に、シート
抵抗値を測定すると、クリーンルーム中で保存及び搬送
した時間が長くなるほど、シート抵抗値が高くなり、シ
ート抵抗値が変動していることが確認できた。
【００４１】一方、同様に、塗布工程及びベーキング処
理工程後の半導体基板を湿度３０％の乾燥雰囲気中で保
存及び搬送し、その後、前記熱処理工程を行い形成され
た半導体基板のシート抵抗値を測定すると、図２に示す
ように保存及び搬送時間の短いｂ１と、保存及び搬送時
間の徐々に長くなるｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５のシート抵
抗値には大きな差が見られず、シート抵抗値が安定とな
っていることが確認できる。
理工程後の半導体基板を湿度３０％の乾燥雰囲気中で保
存及び搬送し、その後、前記熱処理工程を行い形成され
た半導体基板のシート抵抗値を測定すると、図２に示す
ように保存及び搬送時間の短いｂ１と、保存及び搬送時
間の徐々に長くなるｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５のシート抵
抗値には大きな差が見られず、シート抵抗値が安定とな
っていることが確認できる。
【００４２】また、塗布工程及びベーキング処理工程
後、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送され
た半導体基板は、保存及び搬送時間の長短にかかわら
ず、シート抵抗値が、半導体基板面分布１０％以下とな
ることが確認できた。
後、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送され
た半導体基板は、保存及び搬送時間の長短にかかわら
ず、シート抵抗値が、半導体基板面分布１０％以下とな
ることが確認できた。
【００４３】従って、塗布工程及びベーキング処理工程
後の半導体基板を、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保
存及び搬送することにより、保存及び搬送時間の長短に
かかわらず、シート抵抗値の低い、高品質な半導体基板
が製造されたことを確認することができた。
後の半導体基板を、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保
存及び搬送することにより、保存及び搬送時間の長短に
かかわらず、シート抵抗値の低い、高品質な半導体基板
が製造されたことを確認することができた。
【００４４】図３は、塗布工程及びベーキング処理工程
後、各湿度の雰囲気中に半導体基板を１２時間保管した
後、前記熱処理工程を行った半導体基板表面の金属汚染
度を測定した値を示す図である。
後、各湿度の雰囲気中に半導体基板を１２時間保管した
後、前記熱処理工程を行った半導体基板表面の金属汚染
度を測定した値を示す図である。
【００４５】図３に示すように、塗布工程及び熱処理工
程後、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％の湿度
の雰囲気中に１２時間、半導体基板を保存し、その後、
前記熱処理工程を行い、半導体基板表面の金属汚染度を
測定すると、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で半導体基
板を保存した場合、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）の各金属汚染度は、約１０（×Ｅ12ａｔｍ／ｃ
ｍ2）程度に押さえられているが、湿度４０％の雰囲気
中に半導体基板を保存すると、前記各金属の汚染度は、
約１００（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）となり、更に、湿度
５０％の雰囲気中に半導体基板を保存すると、金属汚染
度は、約１００（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）の値を超える
ことが確認できる。
程後、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％の湿度
の雰囲気中に１２時間、半導体基板を保存し、その後、
前記熱処理工程を行い、半導体基板表面の金属汚染度を
測定すると、湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で半導体基
板を保存した場合、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）の各金属汚染度は、約１０（×Ｅ12ａｔｍ／ｃ
ｍ2）程度に押さえられているが、湿度４０％の雰囲気
中に半導体基板を保存すると、前記各金属の汚染度は、
約１００（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）となり、更に、湿度
５０％の雰囲気中に半導体基板を保存すると、金属汚染
度は、約１００（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）の値を超える
ことが確認できる。
【００４６】この結果から、塗布工程及びベーキング処
理工程後の半導体基板を、熱処理工程前の間まで、湿度
３０％以下の乾燥雰囲気中で保存することにより、金属
汚染度が約１０（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）以下に低減で
きることが確認できた。
理工程後の半導体基板を、熱処理工程前の間まで、湿度
３０％以下の乾燥雰囲気中で保存することにより、金属
汚染度が約１０（×Ｅ12ａｔｍ／ｃｍ2）以下に低減で
きることが確認できた。
【００４７】また、本例の場合は、酸素ガス及び窒素ガ
スの乾燥雰囲気中に、不純物塗布工程及びベーキング処
理工程後の半導体基板を保存したが、窒素ガス雰囲気の
みならず、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不
活性ガス雰囲気中や、乾燥酸素雰囲気系においても、同
様の効果が得られる。
スの乾燥雰囲気中に、不純物塗布工程及びベーキング処
理工程後の半導体基板を保存したが、窒素ガス雰囲気の
みならず、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不
活性ガス雰囲気中や、乾燥酸素雰囲気系においても、同
様の効果が得られる。
【００４８】また、本例においては、埋込拡散層を形成
する不純物としてリンを塗布した半導体基板の結果を示
したが、その、不純物として、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａ
ｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等を塗布した半導体基板にお
いても、本例と同様の結果が得られた。
する不純物としてリンを塗布した半導体基板の結果を示
したが、その、不純物として、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａ
ｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等を塗布した半導体基板にお
いても、本例と同様の結果が得られた。
【００４９】このように、本例の半導体基板の製造方法
によれば、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の半導体基板を、乾燥雰囲気中で保存及び
搬送することにより、熱処理工程後の半導体基板の低い
シート抵抗値に安定化させ、また、金属汚染度を低減さ
せて、高品質の半導体基板の製造を可能としている。
によれば、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の半導体基板を、乾燥雰囲気中で保存及び
搬送することにより、熱処理工程後の半導体基板の低い
シート抵抗値に安定化させ、また、金属汚染度を低減さ
せて、高品質の半導体基板の製造を可能としている。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、半導体
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に前記所定不純物ソ
ースを塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程
と、その後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋
込拡散層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造
方法であって、前記ベーキング工程後、熱処理工程前の
半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び搬送する半導体
基板の製造方法である。
基板に所定不純物の埋込拡散層を形成する半導体基板の
製造方法において、半導体単結晶基板に所定の不純物を
塗布する工程と、半導体単結晶基板に前記所定不純物ソ
ースを塗布した後、所定温度でベーキングを行う工程
と、その後、熱処理によって、前記不純物を拡散し、埋
込拡散層を前記半導体基板に形成する半導体基板の製造
方法であって、前記ベーキング工程後、熱処理工程前の
半導体基板を乾燥雰囲気中で、保存及び搬送する半導体
基板の製造方法である。
【００５１】このように、埋込拡散層を形成する半導体
基板の製造方法において、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、処理対象
となる半導体基板を乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、熱処理工程後に埋込拡散層となる不純物塗布
層、及び、酸化層に吸収される水分等の汚染物質量を低
減して、熱処理工程後の半導体基板のシート抵抗値の安
定化と金属汚染度の低減を図り、高品質な半導体基板の
製造を可能としている。
基板の製造方法において、不純物塗布工程及びベーキン
グ処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、処理対象
となる半導体基板を乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、熱処理工程後に埋込拡散層となる不純物塗布
層、及び、酸化層に吸収される水分等の汚染物質量を低
減して、熱処理工程後の半導体基板のシート抵抗値の安
定化と金属汚染度の低減を図り、高品質な半導体基板の
製造を可能としている。
【００５２】また、本発明は、不純物塗布工程及びベー
キング処理工程後熱処理前の半導体基板を、熱処理工程
後の半導体基板のシート抵抗が、半導体基板面内分布の
１０％以下となるよ乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の待機時間の長短にかかわらず、安定した
品質の半導体基板の製造が可能となる。
キング処理工程後熱処理前の半導体基板を、熱処理工程
後の半導体基板のシート抵抗が、半導体基板面内分布の
１０％以下となるよ乾燥雰囲気中で保存及び搬送するこ
とにより、不純物塗布工程及びベーキング処理工程後、
熱処理工程前の待機時間の長短にかかわらず、安定した
品質の半導体基板の製造が可能となる。
【００５３】また、本発明は、不純物塗布工程及びベー
キング処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、半導
体基板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送
することにより、半導体基板の不純物層及び酸化層中に
吸収される水分等の不純物量を低減して、待機時間の長
短にかかわらず、安定した高品質な半導体基板の製造を
可能としている。
キング処理工程後、熱処理工程前の待機時間中に、半導
体基板を湿度３０％以下の乾燥雰囲気中で保存及び搬送
することにより、半導体基板の不純物層及び酸化層中に
吸収される水分等の不純物量を低減して、待機時間の長
短にかかわらず、安定した高品質な半導体基板の製造を
可能としている。
【図１】従来例に係り、不純物塗布工程及びベーキング
処理工程後の半導体基板を、所定時間、通常のクリーン
ルーム中で保存した場合の、各保存時間における熱処理
工程後の半導体基板のシート抵抗の変化を示す図であ
る。
処理工程後の半導体基板を、所定時間、通常のクリーン
ルーム中で保存した場合の、各保存時間における熱処理
工程後の半導体基板のシート抵抗の変化を示す図であ
る。
【図２】本発明の具体例に係り、不純物塗布工程及びベ
ーキング処理工程後の半導体基板を、所定時間、湿度３
０％及び湿度４０％の雰囲気中で保存した場合の、各雰
囲気中、各保存時間における熱処理工程後の半導体基板
のシート抵抗の変化を示す図である。
ーキング処理工程後の半導体基板を、所定時間、湿度３
０％及び湿度４０％の雰囲気中で保存した場合の、各雰
囲気中、各保存時間における熱処理工程後の半導体基板
のシート抵抗の変化を示す図である。
【図３】本発明の具体例に係り、不純物塗布工程及びベ
ーキング処理工程後の半導体基板を、湿度１０％〜５０
％の各雰囲気中に１２時間保持し、同一の熱処理工程を
行った後、各雰囲気中における熱処理工程後の半導体基
板の金属不純物度の変化を示す図である。
ーキング処理工程後の半導体基板を、湿度１０％〜５０
％の各雰囲気中に１２時間保持し、同一の熱処理工程を
行った後、各雰囲気中における熱処理工程後の半導体基
板の金属不純物度の変化を示す図である。
Ａ１ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ２ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ３ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ４ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ５ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ１ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ２ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ３ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ４ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ５ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ１ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ２ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ３ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ４ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ５ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ２ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ３ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ４ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 Ａ５ クリーンルーム中に所定時間保持した熱処理工
程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ１ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ２ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ３ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ４ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ａ５ 湿度４０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ１ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ２ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ３ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ４ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値 ｂ５ 湿度３０％の雰囲気中に所定時間保持した熱処
理工程後の半導体基板のシート抵抗値
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板に所定不純物の埋込拡散層を
形成する半導体基板の製造方法において、 半導体単結晶基板に所定の不純物を塗布する工程と、半
導体単結晶基板に前記所定不純物ソースを塗布した後、
所定温度でベーキングを行う工程と、その後、熱処理に
よって、前記不純物を拡散し、埋込拡散層を前記半導体
基板に形成する半導体基板の製造方法であって、 前記ベーキング工程後、熱処理工程前の半導体基板を乾
燥雰囲気中で、保存及び搬送することを特徴とする半導
体基板の製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板に所定不純物の埋込拡散層を
形成する半導体基板の製造方法において、 半導体単結晶基板に所定の不純物を塗布する工程と、半
導体単結晶基板に所定不純物ソースを塗布した後、所定
温度でベーキングを行う工程と、その後、熱処理によっ
て、前記不純物を拡散し、埋込み層を前記半導体基板に
形成する半導体基板の製造方法であって、 熱処理工程後の半導体基板のシート抵抗が、半導体基板
面内分布の１０％以下となるように、ベーキング工程後
熱処理工程前の乾燥雰囲気の温度条件を所定条件に設定
することを特徴とする半導体基板の製造方法。 - 【請求項３】 半導体基板に所定不純物の埋込拡散層を
形成する半導体基板の製造方法において、 半導体単結晶基板に所定の不純物を塗布する工程と、半
導体単結晶基板に前記所定不純物ソースを塗布した後、
所定温度でベーキングを行う工程と、その後、熱処理に
よって、前記不純物を拡散し、埋込み層を前記半導体基
板に形成する半導体基板の製造方法であって、 前記ベーキング工程後熱処理工程前の半導体基板を湿度
３０％以下の乾燥雰囲気中で、保存及び搬送することを
特徴とする半導体基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184601A JP2000021802A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 半導体基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184601A JP2000021802A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 半導体基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021802A true JP2000021802A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16156073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10184601A Pending JP2000021802A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 半導体基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021802A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110024080A (zh) * | 2016-12-19 | 2019-07-16 | 信越半导体株式会社 | Soi晶圆的制造方法 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10184601A patent/JP2000021802A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110024080A (zh) * | 2016-12-19 | 2019-07-16 | 信越半导体株式会社 | Soi晶圆的制造方法 |
| CN110024080B (zh) * | 2016-12-19 | 2023-05-02 | 信越半导体株式会社 | Soi晶圆的制造方法 |
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