JP2001237194A - 半導体ウエハの高温高圧処理方法及び当該方法に用いられる酸化防止体 - Google Patents
半導体ウエハの高温高圧処理方法及び当該方法に用いられる酸化防止体Info
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウエハの表面酸化を防止する。
【解決手段】 半導体ウエハを圧力容器内に装填して、
高温高圧のガス雰囲気下で処理を行う半導体ウエハの高
温高圧処理方法において、ウエハ支持具に半導体ウエハ
と酸化防止体を混在して支持させて、高温高圧処理を行
う。酸化防止体は、酸素が内部に拡散し易い性質を有す
る材料から形成され、かつ半導体ウエハと平面視同形の
プレート状に形成されている。
高温高圧のガス雰囲気下で処理を行う半導体ウエハの高
温高圧処理方法において、ウエハ支持具に半導体ウエハ
と酸化防止体を混在して支持させて、高温高圧処理を行
う。酸化防止体は、酸素が内部に拡散し易い性質を有す
る材料から形成され、かつ半導体ウエハと平面視同形の
プレート状に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの高
温高圧処理方法及び当該方法に用いられる酸化防止体に
関するものである。
温高圧処理方法及び当該方法に用いられる酸化防止体に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの配線材料として近年Ｃ
ｕが脚光を集めており、その成膜方法として電解メッキ
が主流となっている。一方、配線の微細化が着実に進め
られており、０．１８μレベルが実用化され、さらに
０．１５μ、０．１３μあるいはさらに一層の微細化が
試みられている。ところが、微細化にともなって、配線
膜中のホールと呼ばれる穴の奥まで確実に埋め込むこと
が困難になっており、配線内部に大小のボイド等の欠陥
が生ずることがあり、ボイドのない健全な配線膜を形成
する方法として高圧の利用が注目されている。
ｕが脚光を集めており、その成膜方法として電解メッキ
が主流となっている。一方、配線の微細化が着実に進め
られており、０．１８μレベルが実用化され、さらに
０．１５μ、０．１３μあるいはさらに一層の微細化が
試みられている。ところが、微細化にともなって、配線
膜中のホールと呼ばれる穴の奥まで確実に埋め込むこと
が困難になっており、配線内部に大小のボイド等の欠陥
が生ずることがあり、ボイドのない健全な配線膜を形成
する方法として高圧の利用が注目されている。
【０００３】高圧の利用については、例えば。「Applic
ation of HIP to ULSI Fabrications(A Challenge to S
ub-Quater Micron World)」(1999),Proc,Int.Conf.On H
IP Beijing,Chinese MRS,p276-281,T.Fujikawa et.al等
に詳しく記載されている。上述のプロセスは、通常アル
ゴンガスを圧力媒体とし、例えば電解メッキで成膜され
たＣｕの健全化のためには、３５０℃以上の温度と１２
０MPa以上の圧力が必要とされている。
ation of HIP to ULSI Fabrications(A Challenge to S
ub-Quater Micron World)」(1999),Proc,Int.Conf.On H
IP Beijing,Chinese MRS,p276-281,T.Fujikawa et.al等
に詳しく記載されている。上述のプロセスは、通常アル
ゴンガスを圧力媒体とし、例えば電解メッキで成膜され
たＣｕの健全化のためには、３５０℃以上の温度と１２
０MPa以上の圧力が必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常使用される９９．
９９８％のアルゴンガス中には０．２ppm程度の酸素や
２ppm程度の水分が含まれている。圧力が１２０MPaの場
合には、例えばその酸素量は大気圧のアルゴンガスに約
０．０２％の酸素が含まれているのに相当する。そのた
め、かかる高圧雰囲気で３５０℃まで加熱すると、アル
ゴンガス中の酸素、水分などによって、Ｃｕ膜の表面が
工業的に有害なレベルまで酸化されることが判明した。
９９８％のアルゴンガス中には０．２ppm程度の酸素や
２ppm程度の水分が含まれている。圧力が１２０MPaの場
合には、例えばその酸素量は大気圧のアルゴンガスに約
０．０２％の酸素が含まれているのに相当する。そのた
め、かかる高圧雰囲気で３５０℃まで加熱すると、アル
ゴンガス中の酸素、水分などによって、Ｃｕ膜の表面が
工業的に有害なレベルまで酸化されることが判明した。
【０００５】半導体ウエハを高温高圧処理した後、半導
体ウエハの表面が黒紫色に変色し光沢を失っている場合
があり、本発明者らがこの表面を成分分析したところ、
大量の酸素が検出された。このため、変色の原因は酸化
であることが判明した。なお、半導体ウエハの破面をＳ
ＥＭ観察したところ、Ｃｕ配線膜はボイドの全く観察さ
れない健全なものであった。半導体ウエハの表面が酸化
されると硬度が変化し、後工程であるＣＭＰ（表面を平
坦化するための化学機械研磨）工程で膜厚の変動要因と
なる。これは、高価な半導体チップの生産歩留まりに多
大の悪影響を与える。また、酸化汚染が著しい場合に
は、電気的な特性自体に悪影響を与えることもある。
体ウエハの表面が黒紫色に変色し光沢を失っている場合
があり、本発明者らがこの表面を成分分析したところ、
大量の酸素が検出された。このため、変色の原因は酸化
であることが判明した。なお、半導体ウエハの破面をＳ
ＥＭ観察したところ、Ｃｕ配線膜はボイドの全く観察さ
れない健全なものであった。半導体ウエハの表面が酸化
されると硬度が変化し、後工程であるＣＭＰ（表面を平
坦化するための化学機械研磨）工程で膜厚の変動要因と
なる。これは、高価な半導体チップの生産歩留まりに多
大の悪影響を与える。また、酸化汚染が著しい場合に
は、電気的な特性自体に悪影響を与えることもある。
【０００６】したがって、高温高圧処理時に半導体ウエ
ハの表面を酸化汚染させないことは極めて重要である。
高温高圧処理時のウエハ表面酸化を防止するには、例え
ば、９９．９９９９％の超高純度アルゴンガスを使用す
ることも考えられる。しかし、９９．９９９９％のアル
ゴンガスは９９．９９８％のアルゴンガスと比較して約
７倍にも達する価格であり、高温高圧処理時のコストを
著しく増大させてしまう。
ハの表面を酸化汚染させないことは極めて重要である。
高温高圧処理時のウエハ表面酸化を防止するには、例え
ば、９９．９９９９％の超高純度アルゴンガスを使用す
ることも考えられる。しかし、９９．９９９９％のアル
ゴンガスは９９．９９８％のアルゴンガスと比較して約
７倍にも達する価格であり、高温高圧処理時のコストを
著しく増大させてしまう。
【０００７】また、超高純度のアルゴンガスであって
も、高温高圧処理毎に若干の不純物がアルゴンガス中に
蓄積されるため、アルゴンガスをリサイクル使用するこ
とが困難で、資源の無駄使いとなりさらにコストアップ
の要因となる。本発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであって、超高純度のガスでなくとも半導体ウ
エハの表面汚染を防止できる高温高圧処理方法とその方
法に用いる酸化防止体を提供することを目的とする。
も、高温高圧処理毎に若干の不純物がアルゴンガス中に
蓄積されるため、アルゴンガスをリサイクル使用するこ
とが困難で、資源の無駄使いとなりさらにコストアップ
の要因となる。本発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであって、超高純度のガスでなくとも半導体ウ
エハの表面汚染を防止できる高温高圧処理方法とその方
法に用いる酸化防止体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
み、次の技術的手段を採用した。すなわち、本発明の特
徴は、半導体ウエハを圧力容器内に装填して、高温高圧
のガス雰囲気下で処理を行う半導体ウエハの高温高圧処
理方法において、酸素が内部に拡散し易い性質を有する
材料から形成された酸化防止体（酸素ゲッタ部材）を前
記圧力容器内に配置した状態で高温高圧処理を行うこと
を特徴とする。この場合、酸化防止体が圧力容器内の酸
素を取り込むので、圧力容器内の酸素が低減し、高温高
圧処理時に半導体ウエハの表面が酸化することが防止さ
れる。
み、次の技術的手段を採用した。すなわち、本発明の特
徴は、半導体ウエハを圧力容器内に装填して、高温高圧
のガス雰囲気下で処理を行う半導体ウエハの高温高圧処
理方法において、酸素が内部に拡散し易い性質を有する
材料から形成された酸化防止体（酸素ゲッタ部材）を前
記圧力容器内に配置した状態で高温高圧処理を行うこと
を特徴とする。この場合、酸化防止体が圧力容器内の酸
素を取り込むので、圧力容器内の酸素が低減し、高温高
圧処理時に半導体ウエハの表面が酸化することが防止さ
れる。
【０００９】なお、酸化防止体の材料としては、チタン
若しくはチタン合金又はジルコニウム若しくはジルコニ
ウム合金が好ましい。また、複数の半導体ウエハを支持
可能に構成されたウエハ支持具に、半導体ウエハと当該
半導体ウエハと平面視略同形に形成されたプレート状の
酸化防止体とを混在して支持させた状態で高温高圧処理
を行うのが好適である。この場合、半導体ウエハをウエ
ハ支持具に支持させるときに、半導体ウエハとともに酸
化防止体をウエハ支持具に支持させればよいので、容易
に酸化防止体を圧力容器内に配置することができる。
若しくはチタン合金又はジルコニウム若しくはジルコニ
ウム合金が好ましい。また、複数の半導体ウエハを支持
可能に構成されたウエハ支持具に、半導体ウエハと当該
半導体ウエハと平面視略同形に形成されたプレート状の
酸化防止体とを混在して支持させた状態で高温高圧処理
を行うのが好適である。この場合、半導体ウエハをウエ
ハ支持具に支持させるときに、半導体ウエハとともに酸
化防止体をウエハ支持具に支持させればよいので、容易
に酸化防止体を圧力容器内に配置することができる。
【００１０】さらに、前記半導体ウエハはＣｕ成膜され
ているのが好適である。また、本発明に係る酸化防止体
は、酸素が内部に拡散し易い性質を有する材料を、半導
体ウエハと平面視略同形のプレート状に形成してなるこ
とを特徴とする。このように、酸化防止体を半導体ウエ
ハと同形状にすることで、半導体ウエハと同様に酸化防
止体を取り扱える。すなわち、半導体ウエハを移送した
り支持したりする器具で酸化防止体を移送・支持するこ
と等が可能となり、その取り扱いが容易である。
ているのが好適である。また、本発明に係る酸化防止体
は、酸素が内部に拡散し易い性質を有する材料を、半導
体ウエハと平面視略同形のプレート状に形成してなるこ
とを特徴とする。このように、酸化防止体を半導体ウエ
ハと同形状にすることで、半導体ウエハと同様に酸化防
止体を取り扱える。すなわち、半導体ウエハを移送した
り支持したりする器具で酸化防止体を移送・支持するこ
と等が可能となり、その取り扱いが容易である。
【００１１】また、酸化防止体は、鏡面研磨処理が施さ
れているのが好ましく、プレート両面のうちいずれか一
面の全体又は一部にコーティングが施されているのが好
ましい。酸化防止体を半導体ウエハと同様に取り扱う場
合には、半導体ウエハを移送・支持等する器具と接触す
ることが避けられない。この場合、酸化防止体がそのよ
うな器具と接触することで粉塵を発生することがある。
特に、チタン等の金属製の酸化防止体であると、半導体
ウエハが金属汚染されるおそれがある。コーティングを
施すことで、接触による粉塵発生が防止される。なお、
コーティングは、セラミックコーティングなど絶縁体の
コーティングが好ましい。
れているのが好ましく、プレート両面のうちいずれか一
面の全体又は一部にコーティングが施されているのが好
ましい。酸化防止体を半導体ウエハと同様に取り扱う場
合には、半導体ウエハを移送・支持等する器具と接触す
ることが避けられない。この場合、酸化防止体がそのよ
うな器具と接触することで粉塵を発生することがある。
特に、チタン等の金属製の酸化防止体であると、半導体
ウエハが金属汚染されるおそれがある。コーティングを
施すことで、接触による粉塵発生が防止される。なお、
コーティングは、セラミックコーティングなど絶縁体の
コーティングが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１及び図２は、半導体ウエハの高
温高圧処理装置１を示している。この処理装置１は、半
導体ウエハ（Ｓｉウエハ）を高温高圧ガス雰囲気下でア
ニールするものであり、ウエハが収納される圧力容器２
と、ウエハハンドラ４とを含んでいる。圧力容器２は、
上下に開口を有する筒状本体６、上部開口を塞ぐ上蓋７
及び下部開口を塞ぐ下蓋８を備えている。また、図示は
省略したが、上下の蓋７，８に作用する軸方向の荷重を
支持するためのプレスフレームが設けられている。
基づいて説明する。図１及び図２は、半導体ウエハの高
温高圧処理装置１を示している。この処理装置１は、半
導体ウエハ（Ｓｉウエハ）を高温高圧ガス雰囲気下でア
ニールするものであり、ウエハが収納される圧力容器２
と、ウエハハンドラ４とを含んでいる。圧力容器２は、
上下に開口を有する筒状本体６、上部開口を塞ぐ上蓋７
及び下部開口を塞ぐ下蓋８を備えている。また、図示は
省略したが、上下の蓋７，８に作用する軸方向の荷重を
支持するためのプレスフレームが設けられている。
【００１３】前記上蓋７には、断熱構造体１０が懸垂さ
れている。断熱構造体１０は、金属製の倒立椀状部材を
隙間を設けて複数個重ね合わせた構造である。上蓋７に
は、高圧ガス導入孔３４と、これとは独立に設けられた
高圧ガス排出孔３５が設けられている。圧力容器２内に
導入されるガスは、ガス圧縮機（図示省略）からガス導
入孔３４を通って供給される。また、圧力容器２内のガ
スは、ガス排出孔３５を通って排出される。なお、圧力
媒体としてのガスは、通常アルゴンガスが使用される
が、温度圧力条件によっては窒素ガスその他の不活性ガ
スを使用することができる。
れている。断熱構造体１０は、金属製の倒立椀状部材を
隙間を設けて複数個重ね合わせた構造である。上蓋７に
は、高圧ガス導入孔３４と、これとは独立に設けられた
高圧ガス排出孔３５が設けられている。圧力容器２内に
導入されるガスは、ガス圧縮機（図示省略）からガス導
入孔３４を通って供給される。また、圧力容器２内のガ
スは、ガス排出孔３５を通って排出される。なお、圧力
媒体としてのガスは、通常アルゴンガスが使用される
が、温度圧力条件によっては窒素ガスその他の不活性ガ
スを使用することができる。
【００１４】前記断熱構造体１０は、ガス導入孔３４の
容器内部側開口部にネジ込むことによって固定されてお
り、導入孔３４から供給される高圧ガスは断熱構造体１
０を貫通する孔を通じて断熱構造体の内側空間（処理
室）に導入される。前記下蓋８は、下蓋昇降アクチュエ
ータ４１によって昇降自在とされており、下蓋８を上昇
させると圧力容器２の下部開口を塞ぐことができ、下蓋
８を下降させると圧力容器２の下部開口を開くことがで
きる。下蓋８の上には加熱用ヒータ１３の電極等を収納
した金属製のシールドブロック１１を介して内外２つの
ゾーン（ヒータ素子１３ａ，１３ｂ）に分割されたヒー
タ１３が設置されている。
容器内部側開口部にネジ込むことによって固定されてお
り、導入孔３４から供給される高圧ガスは断熱構造体１
０を貫通する孔を通じて断熱構造体の内側空間（処理
室）に導入される。前記下蓋８は、下蓋昇降アクチュエ
ータ４１によって昇降自在とされており、下蓋８を上昇
させると圧力容器２の下部開口を塞ぐことができ、下蓋
８を下降させると圧力容器２の下部開口を開くことがで
きる。下蓋８の上には加熱用ヒータ１３の電極等を収納
した金属製のシールドブロック１１を介して内外２つの
ゾーン（ヒータ素子１３ａ，１３ｂ）に分割されたヒー
タ１３が設置されている。
【００１５】また、下蓋８の上には半導体ウエハ１５を
支持するためのウエハ支持具（ボート）３９が設けられ
ている。この支持具３９は、石英製であり、ウエハ１５
を上下方向に所定間隔をおいて複数支持することのでき
るものである。支持具３９は、ウエハ１５の周縁部の複
数箇所をウエハの下面（裏面）から支持するための突起
３９ａを上下方向に複数備えており、各突起３９ａの上
にウエハを載せることでウエハ１５を支持することがで
きる。ウエハ１５を支持具３９に載せたり降ろしたりす
る作業は、ウエハハンドラ（移送手段）４によって行わ
れる。ウエハハンドラ４は、水平面方向に回転及び伸縮
し、かつ上下方向にも可動なアーム３０と、アーム３０
の先端に設けられたハンド２６とを備えている。ウエハ
ハンドラ４は、このハンド２６で、ウエハ１５を下から
すくいあげるように持ち上げて移送する。
支持するためのウエハ支持具（ボート）３９が設けられ
ている。この支持具３９は、石英製であり、ウエハ１５
を上下方向に所定間隔をおいて複数支持することのでき
るものである。支持具３９は、ウエハ１５の周縁部の複
数箇所をウエハの下面（裏面）から支持するための突起
３９ａを上下方向に複数備えており、各突起３９ａの上
にウエハを載せることでウエハ１５を支持することがで
きる。ウエハ１５を支持具３９に載せたり降ろしたりす
る作業は、ウエハハンドラ（移送手段）４によって行わ
れる。ウエハハンドラ４は、水平面方向に回転及び伸縮
し、かつ上下方向にも可動なアーム３０と、アーム３０
の先端に設けられたハンド２６とを備えている。ウエハ
ハンドラ４は、このハンド２６で、ウエハ１５を下から
すくいあげるように持ち上げて移送する。
【００１６】以上の装置１を用いて、高温高圧処理を行
うには、まず、配線膜（Ｃｕ配線膜）を形成した半導体
ウエハ１５と、酸素活性が高く、酸素が内部に拡散し易
い材料からなる酸化防止体１６とを準備する。酸化防止
体（ゲッタープレート）１６は、支持具３９によって支
持される半導体ウエハ１５と同径に形成した円形状プレ
ートである。すなわち、平面視においてウエハ１５と防
止体１６とは同形状である。なお、防止体１６の材料と
して、ここでは純チタンを用いている。また、防止体１
６には鏡面研磨処理が施されており、パーティクルの発
生を防止している。
うには、まず、配線膜（Ｃｕ配線膜）を形成した半導体
ウエハ１５と、酸素活性が高く、酸素が内部に拡散し易
い材料からなる酸化防止体１６とを準備する。酸化防止
体（ゲッタープレート）１６は、支持具３９によって支
持される半導体ウエハ１５と同径に形成した円形状プレ
ートである。すなわち、平面視においてウエハ１５と防
止体１６とは同形状である。なお、防止体１６の材料と
して、ここでは純チタンを用いている。また、防止体１
６には鏡面研磨処理が施されており、パーティクルの発
生を防止している。
【００１７】例えば、半導体ウエハ１５を十枚用意し、
酸化防止体１６を一枚用意し、これらのウエハ１５と防
止体１６をハンドラ４にて、支持具３９に載置する。ま
ず、酸化防止体１６を支持具３９の最上段に載置し、続
いて１０枚の半導体ウエハを酸化防止体１６の下に一枚
ずつ順番に載置する。続いて、下蓋８を上昇させて支持
具３９を処理室内に装入する。そして圧力容器内２を１
０Ｐａレベルまで真空排気する。しかる後に処理室内に
９９．９９８％のアルゴンガスを１MPaまで装填し、そ
の後大気に放出するアルゴンパージを２回繰り返す。
酸化防止体１６を一枚用意し、これらのウエハ１５と防
止体１６をハンドラ４にて、支持具３９に載置する。ま
ず、酸化防止体１６を支持具３９の最上段に載置し、続
いて１０枚の半導体ウエハを酸化防止体１６の下に一枚
ずつ順番に載置する。続いて、下蓋８を上昇させて支持
具３９を処理室内に装入する。そして圧力容器内２を１
０Ｐａレベルまで真空排気する。しかる後に処理室内に
９９．９９８％のアルゴンガスを１MPaまで装填し、そ
の後大気に放出するアルゴンパージを２回繰り返す。
【００１８】これらの工程によって、処理室内に残存す
る空気は百万分の一程度まで低減される。すなわち、酸
素量として約０．２ppmレベルとなる。この後、供給加
圧して最高１２０MPaまで加圧するとともに、ヒータ１
３に通電して３５０℃まで加熱し、３５０℃×１２０MP
aの条件で１５分間保持し、高温高圧処理を行う。この
とき、処理室内の酸素は酸化防止体１６に固溶して減少
し、ウエハ１５が酸化することが防止される。したがっ
て、処理後の半導体ウエハ１５表面は変色せず、処理前
と同等の光沢を示す。また、酸化防止体１６は、支持具
３９の最上段に設置されているが、この部分の温度が最
も高くなり、防止体１６は効率良く酸素を取り込む。
る空気は百万分の一程度まで低減される。すなわち、酸
素量として約０．２ppmレベルとなる。この後、供給加
圧して最高１２０MPaまで加圧するとともに、ヒータ１
３に通電して３５０℃まで加熱し、３５０℃×１２０MP
aの条件で１５分間保持し、高温高圧処理を行う。この
とき、処理室内の酸素は酸化防止体１６に固溶して減少
し、ウエハ１５が酸化することが防止される。したがっ
て、処理後の半導体ウエハ１５表面は変色せず、処理前
と同等の光沢を示す。また、酸化防止体１６は、支持具
３９の最上段に設置されているが、この部分の温度が最
も高くなり、防止体１６は効率良く酸素を取り込む。
【００１９】高温高圧後、ヒータ１３への通電を停止し
て降温し、アルゴンガスを排出減圧し、処理室内を大気
圧に戻す。その後、下蓋８を下降させ、ウエハ１５を圧
力容器２から取り出し、ハンドラ４によって支持具３９
から取り外す。酸化防止体１６は、繰り返し使用が可能
であるので、再度使用する場合には、支持具３９から取
り外さずにそのままにしておくことができる。ただし、
酸化防止体１６は、繰り返し使用により徐々に酸素の吸
収体（ゲッター）としての能力が低下していく（酸化す
る）ので、あらかじめ決められた処理回数を過ぎたら、
酸化防止体１６を交換することが必要である。この交換
も、ウエハハンドラ４によって、ウエハ１５の移送と同
様に行うことができる。
て降温し、アルゴンガスを排出減圧し、処理室内を大気
圧に戻す。その後、下蓋８を下降させ、ウエハ１５を圧
力容器２から取り出し、ハンドラ４によって支持具３９
から取り外す。酸化防止体１６は、繰り返し使用が可能
であるので、再度使用する場合には、支持具３９から取
り外さずにそのままにしておくことができる。ただし、
酸化防止体１６は、繰り返し使用により徐々に酸素の吸
収体（ゲッター）としての能力が低下していく（酸化す
る）ので、あらかじめ決められた処理回数を過ぎたら、
酸化防止体１６を交換することが必要である。この交換
も、ウエハハンドラ４によって、ウエハ１５の移送と同
様に行うことができる。
【００２０】このように、本実施形態では、酸化防止体
１６を処理室に配置して高温高圧処理を行うので、半導
体ウエハ１５の酸化が防止される。また、酸化防止体１
６が処理される半導体ウエハ１５と略同寸法であるの
で、半導体ウエハ１５を扱うウエハハンドラ４（ロボッ
ト）で同様に扱うことができる。なお、半導体ウエハ１
５のサイズとしては、６インチものや、現在主流の８イ
ンチ（２００mm）や、将来主流となる１２インチ（３０
０mm）のもの等があり、処理される半導体ウエハ１５
が、例えば８インチであれば、酸化防止体１６も径が８
インチの円形プレートとする。
１６を処理室に配置して高温高圧処理を行うので、半導
体ウエハ１５の酸化が防止される。また、酸化防止体１
６が処理される半導体ウエハ１５と略同寸法であるの
で、半導体ウエハ１５を扱うウエハハンドラ４（ロボッ
ト）で同様に扱うことができる。なお、半導体ウエハ１
５のサイズとしては、６インチものや、現在主流の８イ
ンチ（２００mm）や、将来主流となる１２インチ（３０
０mm）のもの等があり、処理される半導体ウエハ１５
が、例えば８インチであれば、酸化防止体１６も径が８
インチの円形プレートとする。
【００２１】なお、酸化防止体１６の厚さも、ウエハ１
５と同程度が好ましいが、支持具３９で支持可能で、ハ
ンドラ４で扱うことができればウエハ１５と異なってい
てもよい。防止体１６がウエハ１５より薄ければ特に問
題はない。ここでは、ウエハ１５の厚さが０．７５mmで
あるのに対し、酸化防止体１６の厚さは０．５ｍｍとし
ている。また、本実施形態では、半導体ウエハ１５と金
属製の酸化防止体１６とを１つのウエハハンドラ４で扱
い、１つの支持具３９（ボート）に載置する。半導体デ
バイスは、金属汚染を嫌うため、ウエハハンドラ４のハ
ンド２６や支持具３９の突起（スロット部）３９ａが金
属製の酸化防止体１６と接触するのを避ける場合には、
酸化防止体１６の裏面（下面）１６ａの全体をセラミッ
クコーティングしておく。また、裏面１６ａを部分的に
コーティングしてもよい。部分的なコーティングは、ハ
ンド２６や突起（スロット部）３９ａが触れる部分（酸
化防止体の外縁部分）やその近傍に施しておけばよい
（図３参照）。
５と同程度が好ましいが、支持具３９で支持可能で、ハ
ンドラ４で扱うことができればウエハ１５と異なってい
てもよい。防止体１６がウエハ１５より薄ければ特に問
題はない。ここでは、ウエハ１５の厚さが０．７５mmで
あるのに対し、酸化防止体１６の厚さは０．５ｍｍとし
ている。また、本実施形態では、半導体ウエハ１５と金
属製の酸化防止体１６とを１つのウエハハンドラ４で扱
い、１つの支持具３９（ボート）に載置する。半導体デ
バイスは、金属汚染を嫌うため、ウエハハンドラ４のハ
ンド２６や支持具３９の突起（スロット部）３９ａが金
属製の酸化防止体１６と接触するのを避ける場合には、
酸化防止体１６の裏面（下面）１６ａの全体をセラミッ
クコーティングしておく。また、裏面１６ａを部分的に
コーティングしてもよい。部分的なコーティングは、ハ
ンド２６や突起（スロット部）３９ａが触れる部分（酸
化防止体の外縁部分）やその近傍に施しておけばよい
（図３参照）。
【００２２】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、上記実施形態では、酸化防
止体１６を支持具３９の最上部に配置したが、上下方向
に載置された半導体ウエハ１５の上下方向中央位置に置
くこともできる。また、必要に応じて、最上部と最下部
の二カ所に配置する、あるいは、場合によっては半導体
ウエハ１５と酸化防止体１６とを上下方向に交互に配置
することもできる。すなわち、半導体ウエハ１５中に酸
化防止体１６が混在していればよい。いずれの配置であ
っても、ハンドラ４によって容易に行える。
れるものではない。例えば、上記実施形態では、酸化防
止体１６を支持具３９の最上部に配置したが、上下方向
に載置された半導体ウエハ１５の上下方向中央位置に置
くこともできる。また、必要に応じて、最上部と最下部
の二カ所に配置する、あるいは、場合によっては半導体
ウエハ１５と酸化防止体１６とを上下方向に交互に配置
することもできる。すなわち、半導体ウエハ１５中に酸
化防止体１６が混在していればよい。いずれの配置であ
っても、ハンドラ４によって容易に行える。
【００２３】さらに、本方法発明で使用される酸化防止
体１６にあっては、その形状は限定されない。特に、酸
化防止体１６を支持具３９以外の位置に配置する場合に
は、他の形状であってもよい。酸化防止体１６の形状・
配置が異なっても酸化防止効果に関しては実施形態と同
様である。
体１６にあっては、その形状は限定されない。特に、酸
化防止体１６を支持具３９以外の位置に配置する場合に
は、他の形状であってもよい。酸化防止体１６の形状・
配置が異なっても酸化防止効果に関しては実施形態と同
様である。
【００２４】
【発明の効果】本方法発明によれば、酸化防止体が圧力
容器内の酸素を取り込むので、圧力容器内の酸素が低減
し、高温高圧処理時に半導体ウエハの表面が酸化するこ
とが防止される。また、本発明に係る酸化防止体によれ
ば、処理される半導体ウエハと同形状に形成されている
ため、半導体ウエハと同様に容易に取り扱うことができ
る。
容器内の酸素を取り込むので、圧力容器内の酸素が低減
し、高温高圧処理時に半導体ウエハの表面が酸化するこ
とが防止される。また、本発明に係る酸化防止体によれ
ば、処理される半導体ウエハと同形状に形成されている
ため、半導体ウエハと同様に容易に取り扱うことができ
る。
【図１】高温高圧処理装置の一部断面正面図である。
【図２】半導体ウエハと酸化防止体のウエハ支持具への
積層状態を示す図である。
積層状態を示す図である。
【図３】酸化防止体の平面図と側面図である。
１ 高温高圧処理装置 ２ 圧力容器 １５ 半導体ウエハ １６ 酸化防止体（ゲッタープレート） ３９ ウエハ支持具
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体ウエハを圧力容器内に装填して、
高温高圧のガス雰囲気下で処理を行う半導体ウエハの高
温高圧処理方法において、 酸素が内部に拡散し易い性質を有する材料から形成され
た酸化防止体を前記圧力容器内に配置した状態で高温高
圧処理を行うことを特徴とする半導体ウエハの高温高圧
処理方法。 - 【請求項２】 複数の半導体ウエハを支持可能に構成さ
れたウエハ支持具に、 半導体ウエハと、 当該半導体ウエハと平面視略同形に形成されたプレート
状の酸化防止体と、を混在して支持させた状態で高温高
圧処理を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体ウ
エハの高温高圧処理方法。 - 【請求項３】 前記半導体ウエハはＣｕ成膜されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の高温高圧処理方
法。 - 【請求項４】 酸素が内部に拡散し易い性質を有する材
料を、半導体ウエハと平面視略同形のプレート状に形成
してなることを特徴とする半導体ウエハの高温高圧処理
方法に用いられる酸化防止体。 - 【請求項５】 鏡面研磨処理が施されていることを特徴
とする請求項４記載の半導体ウエハの高温高圧処理方法
に用いられる酸化防止体。 - 【請求項６】 プレート両面のうちいずれか一面の全体
又は一部にコーティングが施されていることを特徴とす
る請求項４又は５記載の半導体ウエハの高温高圧処理方
法に用いられる酸化防止体。 - 【請求項７】 チタン又はチタン合金からなることを特
徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の半導体ウエハ
の高温高圧処理方法に用いられる酸化防止体。 - 【請求項８】 ジルコニウム又はジルコニウム合金から
なることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の
半導体ウエハの高温高圧処理方法に用いられる酸化防止
体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044658A JP4413360B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 半導体ウエハの処理方法 |
| TW090103949A TW544472B (en) | 2000-02-22 | 2001-02-21 | High-temperature high-pressure processing method for semiconductor wafers, and an anti-oxidizing body used for the method |
| US09/788,416 US6455446B2 (en) | 2000-02-22 | 2001-02-21 | High-temperature high-pressure processing method for semiconductor wafers, and an anti-oxidizing body used for the method |
| KR10-2001-0008847A KR100415836B1 (ko) | 2000-02-22 | 2001-02-22 | 반도체 웨이퍼의 고온고압 처리방법 및 당해 방법에사용되는 산화방지체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000044658A JP4413360B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 半導体ウエハの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237194A true JP2001237194A (ja) | 2001-08-31 |
| JP4413360B2 JP4413360B2 (ja) | 2010-02-10 |
Family
ID=18567384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000044658A Expired - Fee Related JP4413360B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 半導体ウエハの処理方法 |
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| JP (1) | JP4413360B2 (ja) |
| KR (1) | KR100415836B1 (ja) |
| TW (1) | TW544472B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW517092B (en) * | 1999-03-17 | 2003-01-11 | Kobe Steel Ltd | High-temperature and high-pressure treatment device |
| FR2834820B1 (fr) * | 2002-01-16 | 2005-03-18 | Procede de clivage de couches d'une tranche de materiau |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217374A (en) * | 1978-03-08 | 1980-08-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors |
| TW489827U (en) * | 1998-04-09 | 2002-06-01 | Kobe Steel Ltd | Apparatus for high-temperature and high-pressure treatment of semiconductor substrates |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000044658A patent/JP4413360B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-21 TW TW090103949A patent/TW544472B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-02-21 US US09/788,416 patent/US6455446B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-22 KR KR10-2001-0008847A patent/KR100415836B1/ko not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| KR20010083234A (ko) | 2001-08-31 |
| US6455446B2 (en) | 2002-09-24 |
| JP4413360B2 (ja) | 2010-02-10 |
| TW544472B (en) | 2003-08-01 |
| KR100415836B1 (ko) | 2004-01-24 |
| US20010046786A1 (en) | 2001-11-29 |
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