JPH01107517A - 半導体基板の処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理方法Info
- Publication number
- JPH01107517A JPH01107517A JP62264488A JP26448887A JPH01107517A JP H01107517 A JPH01107517 A JP H01107517A JP 62264488 A JP62264488 A JP 62264488A JP 26448887 A JP26448887 A JP 26448887A JP H01107517 A JPH01107517 A JP H01107517A
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- JP
- Japan
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- tube
- reaction tube
- wafers
- wafer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置の処理方法に関し、特に縦型反応装
置を用いた半導体基板の処理方法に関する０ 従来の技術 半導体装置を製造するための熱酸化炉やＣＶＤ装置等は
今だ反応管および加熱用ヒータを横に寝かせた横型反応
装置が主流である。横型反応装置の場合第６図に示すよ
うに数枚のウェハ１が一定間隔を保って垂直に立てられ
たキャリア２を反応管３に挿入するにあたり、ウェノ・
挿入口と相対する側よりパージ用ガス５として例えばＮ
２ガスを導入して、反応管内を不活性ガス奮囲気に保っ
ている。しかしながら一般に反応管３はそれを囲むヒー
タ４によって加熱されていることから、反応管の上層部
は暖められたＮ２ガスで満たされているが、一方下層部
はウェハ挿入時に巻き込んだ室温の冷えたムｉｒが残り
、暖められて上層へ上がる。
置を用いた半導体基板の処理方法に関する０ 従来の技術 半導体装置を製造するための熱酸化炉やＣＶＤ装置等は
今だ反応管および加熱用ヒータを横に寝かせた横型反応
装置が主流である。横型反応装置の場合第６図に示すよ
うに数枚のウェハ１が一定間隔を保って垂直に立てられ
たキャリア２を反応管３に挿入するにあたり、ウェノ・
挿入口と相対する側よりパージ用ガス５として例えばＮ
２ガスを導入して、反応管内を不活性ガス奮囲気に保っ
ている。しかしながら一般に反応管３はそれを囲むヒー
タ４によって加熱されていることから、反応管の上層部
は暖められたＮ２ガスで満たされているが、一方下層部
はウェハ挿入時に巻き込んだ室温の冷えたムｉｒが残り
、暖められて上層へ上がる。
従って反応管内は充分にＮ２置換されてはいない。
この状態の横型反応装置を用いて膜形成し、堆積膜と８
ｉ基板との界面にできた酸化膜についてオージェ分析に
て調べた結果を第４図に示す。サンプルはベアーＳｉ基
板の表面に存在する自然酸化膜をフッ硝酸でエツチング
、洗浄、乾燥したのち、６００℃に加熱した反応管へ挿
入、ＳｉＨ４ガスを供給し、一定条件でＰｏ１ｙ−３ｉ
膜を形成したものである。加速電圧３ ＫｅＶ、入射電
流４Ｘ１０ ’ム真空度（Ｉ Ｘ１０ ’Ｔｏｎｎ、
ｘフチレートへｏ八／ｍｉｎ （ｆｏｒ ５ｉ０２ ）
でＰｏ１ｙ−８ｉ膜表面よりスパッタエツチングしなか
らＰｏ１ｙ−３ｉ／Ｓｉ ｔ７）界面に存在する０の検
知したものであるが、界面付近に多量の０が検知できる
ことから横型反応装置の酸素巻き込み状態がわかる。
ｉ基板との界面にできた酸化膜についてオージェ分析に
て調べた結果を第４図に示す。サンプルはベアーＳｉ基
板の表面に存在する自然酸化膜をフッ硝酸でエツチング
、洗浄、乾燥したのち、６００℃に加熱した反応管へ挿
入、ＳｉＨ４ガスを供給し、一定条件でＰｏ１ｙ−３ｉ
膜を形成したものである。加速電圧３ ＫｅＶ、入射電
流４Ｘ１０ ’ム真空度（Ｉ Ｘ１０ ’Ｔｏｎｎ、
ｘフチレートへｏ八／ｍｉｎ （ｆｏｒ ５ｉ０２ ）
でＰｏ１ｙ−８ｉ膜表面よりスパッタエツチングしなか
らＰｏ１ｙ−３ｉ／Ｓｉ ｔ７）界面に存在する０の検
知したものであるが、界面付近に多量の０が検知できる
ことから横型反応装置の酸素巻き込み状態がわかる。
そこで近年酸素巻き込みが少なく堆積膜の膜均一性の良
い縦型反応装置が注目されてきた。これは反応管および
加熱用ヒータを垂直に立てたもので数枚のウェハ１を一
定間隔を保ちほぼ水平にセットした状態のキャリア２を
反応管３に挿入するものである（第７図参照）。
い縦型反応装置が注目されてきた。これは反応管および
加熱用ヒータを垂直に立てたもので数枚のウェハ１を一
定間隔を保ちほぼ水平にセットした状態のキャリア２を
反応管３に挿入するものである（第７図参照）。
第７図に示す従来の装置はウェハ１を反応管３の下部よ
り挿入するタイプのものであるが、この場合のパージガ
ス６は反応管上部よシ導入し下部よシ排気している。ガ
スが上から下へ流れることから反応管上層部から暖めら
れたパージガス６が充満し、下層へと充満度を高める。
り挿入するタイプのものであるが、この場合のパージガ
ス６は反応管上部よシ導入し下部よシ排気している。ガ
スが上から下へ流れることから反応管上層部から暖めら
れたパージガス６が充満し、下層へと充満度を高める。
一方、ウェハ挿入に際して巻き込んだ室温の冷たいＡｉ
ｒは下方へ降りる。この状態の縦型反応装置を用いて膜
形成し、従来の例として先に述べた横型と同条件でサン
プルを作成、オージェ分析にて調べた。その結果を第８
図に示す。これによるとＰｏ１ｙＳｉ／Ｓｉの界面付近
に存在する０の検知値は先の横型反応装置を用いたサン
プルと比べて少ないことがわかる０ 発明が解決しようとする問題点 このように堆積膜とＳｉ基板との界面に酸化膜が存在す
ると、選択Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎや注入工程の妨げ、ま
たコンタクト抵抗が高い原因になる。
ｒは下方へ降りる。この状態の縦型反応装置を用いて膜
形成し、従来の例として先に述べた横型と同条件でサン
プルを作成、オージェ分析にて調べた。その結果を第８
図に示す。これによるとＰｏ１ｙＳｉ／Ｓｉの界面付近
に存在する０の検知値は先の横型反応装置を用いたサン
プルと比べて少ないことがわかる０ 発明が解決しようとする問題点 このように堆積膜とＳｉ基板との界面に酸化膜が存在す
ると、選択Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎや注入工程の妨げ、ま
たコンタクト抵抗が高い原因になる。
問題点を解決するだめの手段
反応管下部のウェハ挿入口周辺にＮ２吹出部を設ける。
前記Ｎ２吹出部には小さい穴を複欽箇、所設け、個々の
吹出穴から吹き出されるＮ２はそれぞれが平行に流れ、
保たれるような穴形状にする。
吹出穴から吹き出されるＮ２はそれぞれが平行に流れ、
保たれるような穴形状にする。
またウェハをほぼ水平に重ねてセットしたキャリアを反
応管下部から挿入する際に、ウェハとほぼ平行に前記吹
出部よシＮ２ガスを吹きつけて、ウェハ間に存在する酸
素を除去しながら反応管ヘウエハを挿入する。
応管下部から挿入する際に、ウェハとほぼ平行に前記吹
出部よシＮ２ガスを吹きつけて、ウェハ間に存在する酸
素を除去しながら反応管ヘウエハを挿入する。
作用
反応管内が充分にＮ２パージされている状態の中へ、ウ
ェハ間の酸素が吹き出し除去され、Ｎ２に置換された状
態の複数のウェハが反応管内へ挿入されることで反応管
内への酸素巻き込みを防いだ状態で加熱、膜形成を行う
ことができる。
ェハ間の酸素が吹き出し除去され、Ｎ２に置換された状
態の複数のウェハが反応管内へ挿入されることで反応管
内への酸素巻き込みを防いだ状態で加熱、膜形成を行う
ことができる。
実施例
問題点を解決すべくして実施した本発明について第１図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
垂直に立てられた反応管３の上部からはパージ用Ｎ２ガ
ス６が下方にむかって流れておシ、反応管下部には排気
口を設けている。複数のウェハ（半導体基板）１はほぼ
水平に、一定間隔を保ってキャリア２にセットされ反応
管下方よシ挿入される。
ス６が下方にむかって流れておシ、反応管下部には排気
口を設けている。複数のウェハ（半導体基板）１はほぼ
水平に、一定間隔を保ってキャリア２にセットされ反応
管下方よシ挿入される。
反応管下部のウェハ挿入口には半弧状を有するＮ２吹出
細管６が設けられている。Ｎ２吹出細管６には複数のＮ
２吹出し用の小さい穴が設けられており、それぞれの吹
出穴から吹き出されるＮ２はそれぞれが平行に流れ、か
つこれが保たれるような穴形状になっている。さらにＮ
２の流れは挿入するウェハとほぼ平行になるように吹出
している。
細管６が設けられている。Ｎ２吹出細管６には複数のＮ
２吹出し用の小さい穴が設けられており、それぞれの吹
出穴から吹き出されるＮ２はそれぞれが平行に流れ、か
つこれが保たれるような穴形状になっている。さらにＮ
２の流れは挿入するウェハとほぼ平行になるように吹出
している。
このように、ウェハ間に存在する酸素をＮ２で吹き出し
完全に置換し斥状態でウェハを反応管へ挿入することに
より、急熱反応でできやすい酸化膜を、よシ薄膜に抑え
た状態で堆積膜を形成させる。
完全に置換し斥状態でウェハを反応管へ挿入することに
より、急熱反応でできやすい酸化膜を、よシ薄膜に抑え
た状態で堆積膜を形成させる。
本実施例の方法を用いて従来例と同条件で膜形成を行っ
たサンプルについてオージェ分析にて調べた。その結果
を第２図に示す。これによると堆積膜であるＰｏ１ｙ−
８ｉとＳｉ基板との界面付近に０は検知できなかった。
たサンプルについてオージェ分析にて調べた。その結果
を第２図に示す。これによると堆積膜であるＰｏ１ｙ−
８ｉとＳｉ基板との界面付近に０は検知できなかった。
オージェ分析のリファレンスデータを第３図に示す。こ
れと本発明の方法を用いたサンプルの分析データ（第２
図参照）との比較において差異はなかった。
れと本発明の方法を用いたサンプルの分析データ（第２
図参照）との比較において差異はなかった。
なお、本発明は従来の縦型反応装置および従来の横型装
置との比較において反応管内への酸素巻き込み量を抑え
堆積膜と基板との界面にできる酸化膜を極めて薄くでき
る基板の処理方法について述べているが、第４図に示す
ように横型反応装置でも反応管のウェハ挿入側よりガス
導入し、狭口側よシ排気するタイプのものであればＮ２
吹出細管をウェハ挿入口の上部に設け、吹出Ｎ２を上か
ら下へ流すことでウェハ挿入時のウェハ間に存在する酸
素はウェハ下方へ吹き出される。従ってこの状態で充分
にＮ２置換されている反応管内ヘウェハ挿入すれば、少
なくとも従来の横型反応装置よりは酸素巻き込み量が少
なく、抑えられることは言うまでもない。
置との比較において反応管内への酸素巻き込み量を抑え
堆積膜と基板との界面にできる酸化膜を極めて薄くでき
る基板の処理方法について述べているが、第４図に示す
ように横型反応装置でも反応管のウェハ挿入側よりガス
導入し、狭口側よシ排気するタイプのものであればＮ２
吹出細管をウェハ挿入口の上部に設け、吹出Ｎ２を上か
ら下へ流すことでウェハ挿入時のウェハ間に存在する酸
素はウェハ下方へ吹き出される。従ってこの状態で充分
にＮ２置換されている反応管内ヘウェハ挿入すれば、少
なくとも従来の横型反応装置よりは酸素巻き込み量が少
なく、抑えられることは言うまでもない。
発明の効果
本発明の方法を用いて半導体基板の処理を行うことによ
り、堆積膜と８１基板との界面にできる界面酸化膜は自
然酸化膜程度の膜厚に抑えることができた。これはコン
タクト抵抗に低値を得、また選択Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
や注入工程に多大な効果を得ることができる。
り、堆積膜と８１基板との界面にできる界面酸化膜は自
然酸化膜程度の膜厚に抑えることができた。これはコン
タクト抵抗に低値を得、また選択Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
や注入工程に多大な効果を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例方法に用いた縦型反応装置の
装置構成図であり、第１図ａは同装置を上方よシみた概
略平面図、第１図すは同側面よりみた断面図、第２図は
本発明の方法により得た半導体基板のオージェ分析デー
タ示す特性図、第３図はオージェ分析におけるリファレ
ンスデータを示す特性図、第４図は本発明方法の横型反
応装置への応用例を示す装置構成図であシ、第４図ａは
同装置を側面よりみた断面図、第４図すは同ウェハ挿入
口側よりみた概略平面図、第５図は従来の横型反応装置
の側面よシみた断面図、第６図はそれを用い得た半導体
基板のオージェ分析データを示す特性図、第７図は従来
の縦型反応装置の側面よりみた断面図、第８図はそれを
用い得た半導体基板のオージェ分析データを示す特性図
である。 １・・・・・・ウェハ、２・・・・・・キャリア、３・
・・・・・反応管、４・・・・・・ヒータ、５・・・・
・・パージガス、６・・・・・・Ｎ２吹出細管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名嫁
ローー詰１９８”１ ≦ 。−一、１８０、ワ、 第４図 〜２ １−ｍ−つエへ 第６図 スバ・ンタリソ７″日外？’、’ｉ ｔｌき）１−−−
ウェハ ４−一−じ一タ ５−−−八°−り刀′ス ウェハ轡入 第８図 スハ゛ヅタリン７”哨刊賢（ｌ？Ｆ）
装置構成図であり、第１図ａは同装置を上方よシみた概
略平面図、第１図すは同側面よりみた断面図、第２図は
本発明の方法により得た半導体基板のオージェ分析デー
タ示す特性図、第３図はオージェ分析におけるリファレ
ンスデータを示す特性図、第４図は本発明方法の横型反
応装置への応用例を示す装置構成図であシ、第４図ａは
同装置を側面よりみた断面図、第４図すは同ウェハ挿入
口側よりみた概略平面図、第５図は従来の横型反応装置
の側面よシみた断面図、第６図はそれを用い得た半導体
基板のオージェ分析データを示す特性図、第７図は従来
の縦型反応装置の側面よりみた断面図、第８図はそれを
用い得た半導体基板のオージェ分析データを示す特性図
である。 １・・・・・・ウェハ、２・・・・・・キャリア、３・
・・・・・反応管、４・・・・・・ヒータ、５・・・・
・・パージガス、６・・・・・・Ｎ２吹出細管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名嫁
ローー詰１９８”１ ≦ 。−一、１８０、ワ、 第４図 〜２ １−ｍ−つエへ 第６図 スバ・ンタリソ７″日外？’、’ｉ ｔｌき）１−−−
ウェハ ４−一−じ一タ ５−−−八°−り刀′ス ウェハ轡入 第８図 スハ゛ヅタリン７”哨刊賢（ｌ？Ｆ）
Claims (2)
- （１）反応管端部の周辺部にＮ＿２吹出部を設けて、ウ
ェハをほぼ水平に重ねてセットしたキャリアを反応管下
部から挿入するに際し、前記ウェハとほぼ平行に前記吹
出部よりＮ＿２ガスを吹きつけて前記ウェハ間に存在す
る酸素を除去しながら前記反応管へ前記ウェハを挿入す
ることにより、前記反応管内の酸素巻き込みを防いだ状
態で膜形成を行うようにしてなる半導体基板の処理方法
。 - （２）反応管を垂直に立て、Ｎ＿２パージガスを反応管
上部から供給し下部で排気する特許請求の範囲第１項記
載の半導体基板の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264488A JP2763537B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体基板の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264488A JP2763537B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体基板の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107517A true JPH01107517A (ja) | 1989-04-25 |
| JP2763537B2 JP2763537B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17403936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264488A Expired - Fee Related JP2763537B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 半導体基板の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763537B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208218A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-16 | Toshiba Corp | 縦型拡散炉装置 |
| JPS6468921A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Tel Sagami Ltd | Heat treatment of semiconductor wafer |
| JPS6444627U (ja) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62264488A patent/JP2763537B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208218A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-16 | Toshiba Corp | 縦型拡散炉装置 |
| JPS6468921A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Tel Sagami Ltd | Heat treatment of semiconductor wafer |
| JPS6444627U (ja) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2763537B2 (ja) | 1998-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |