JP3264909B2 - 熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造方法 - Google Patents
熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置製造
に関し、特に全熱処理工程中においてウェハー中の少数
キャリアのライフタイムの劣化を回避して、半導体装置
の製造工程から水素処理工程を省いたり水素処理の低温
化ができる熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造
方法に関するものである。
に関し、特に全熱処理工程中においてウェハー中の少数
キャリアのライフタイムの劣化を回避して、半導体装置
の製造工程から水素処理工程を省いたり水素処理の低温
化ができる熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来技術の熱処理シーケンス図で
ある。従来、半導体の少数キャリアのライフタイムを長
くする酸化熱処理方法で実施される半導体装置の製造工
程には、酸化工程の他に、多数の熱処理工程、すなわち
図８に示すようなウェハーローディング工程（ステップ
Ｓ８１）、減圧及びリークチェック工程（ステップＳ８
２），Ｎ2（窒素ガス）置換工程（ステップＳ８３）、
反応ガス導入及び成膜開始工程（ステップＳ８４）、反
応ガス停止及び成膜終了工程（ステップＳ８５），Ｎ2
パージ工程（ステップＳ８６），Ｎ2導入及び常圧復帰
工程（ステップＳ８７）、ウェハーアンロード工程（ス
テップＳ８８）があり、そのなかには、ウェハー中の少
数キャリアのライフタイムを劣化させる工程も存在す
る。そのため、半導体装置の基板作成の最終プロセスに
近い段階で水素処理を行うことでライフタイム劣化の原
因であるダングリングボンドをターミネートしている。
しかしながら、特に近年、微細化に伴って、高速昇降温
タイプの熱処理装置やロードロックの付いた熱処理装置
を多数取り入れるようになり、それが主な原因で、水素
処理の温度を高くしないと水素ターミネートの効果が得
られにくくなってきているという問題点があった。これ
らの熱処理装置が多用される以前においては水素処理の
温度が低温化に向かっていたためアルミニウム等ででき
た配線への影響を解消してきた。
ある。従来、半導体の少数キャリアのライフタイムを長
くする酸化熱処理方法で実施される半導体装置の製造工
程には、酸化工程の他に、多数の熱処理工程、すなわち
図８に示すようなウェハーローディング工程（ステップ
Ｓ８１）、減圧及びリークチェック工程（ステップＳ８
２），Ｎ2（窒素ガス）置換工程（ステップＳ８３）、
反応ガス導入及び成膜開始工程（ステップＳ８４）、反
応ガス停止及び成膜終了工程（ステップＳ８５），Ｎ2
パージ工程（ステップＳ８６），Ｎ2導入及び常圧復帰
工程（ステップＳ８７）、ウェハーアンロード工程（ス
テップＳ８８）があり、そのなかには、ウェハー中の少
数キャリアのライフタイムを劣化させる工程も存在す
る。そのため、半導体装置の基板作成の最終プロセスに
近い段階で水素処理を行うことでライフタイム劣化の原
因であるダングリングボンドをターミネートしている。
しかしながら、特に近年、微細化に伴って、高速昇降温
タイプの熱処理装置やロードロックの付いた熱処理装置
を多数取り入れるようになり、それが主な原因で、水素
処理の温度を高くしないと水素ターミネートの効果が得
られにくくなってきているという問題点があった。これ
らの熱処理装置が多用される以前においては水素処理の
温度が低温化に向かっていたためアルミニウム等ででき
た配線への影響を解消してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速昇
降温タイプの熱処理装置やロードロック付きの熱処理装
置及び一部コンベンショナルな熱処理装置の中には、装
置が実施する全熱処理工程の中に少数キャリアのライフ
タイムを劣化させるものが存在し、水素処理の再高温化
に伴って配線にヒロックが発生しやすくなるため、断線
やショートに対してマージンが少なくなってしまうとい
う問題点があった。このような高速昇降温タイプの熱処
理装置やロードロック付きの熱処理装置及び一部コンベ
ンショナルな熱処理装置のプロセスへの導入が最も半導
体の少数キャリアのライフタイムを劣化させる原因とな
っているという問題点もあった。
降温タイプの熱処理装置やロードロック付きの熱処理装
置及び一部コンベンショナルな熱処理装置の中には、装
置が実施する全熱処理工程の中に少数キャリアのライフ
タイムを劣化させるものが存在し、水素処理の再高温化
に伴って配線にヒロックが発生しやすくなるため、断線
やショートに対してマージンが少なくなってしまうとい
う問題点があった。このような高速昇降温タイプの熱処
理装置やロードロック付きの熱処理装置及び一部コンベ
ンショナルな熱処理装置のプロセスへの導入が最も半導
体の少数キャリアのライフタイムを劣化させる原因とな
っているという問題点もあった。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、上記全熱処理工程中、ひいては
半導体装置の全製造工程においてウェハー中の少数キャ
リアのライフタイムの劣化を回避して、半導体装置の製
造工程から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化が
できる熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造方法
を得ることを目的とする。
ためになされたもので、上記全熱処理工程中、ひいては
半導体装置の全製造工程においてウェハー中の少数キャ
リアのライフタイムの劣化を回避して、半導体装置の製
造工程から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化が
できる熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造方法
を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明にかかる熱処理装置は、全熱処理工程中において
ウェハー中の少数キャリアのライフタイムの劣化を回避
する熱処理装置であって、ウェハー製造工程で５００℃
乃至７００℃の熱の加わる全装置にチャンバー内に酸素
ガスを供給する配管と、減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が
終わった直後の所定期間に酸素ガスを用いた酸素ブロー
を行う酸素アニール工程を実行する酸素アニール手段を
有するものである。
の発明にかかる熱処理装置は、全熱処理工程中において
ウェハー中の少数キャリアのライフタイムの劣化を回避
する熱処理装置であって、ウェハー製造工程で５００℃
乃至７００℃の熱の加わる全装置にチャンバー内に酸素
ガスを供給する配管と、減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が
終わった直後の所定期間に酸素ガスを用いた酸素ブロー
を行う酸素アニール工程を実行する酸素アニール手段を
有するものである。
【０００６】また、請求項２記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記酸素
アニール手段は、半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造手段が熱処理工程を実行す
る際に前記酸素アニール工程を実行する手段を有するも
のである。
装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記酸素
アニール手段は、半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造手段が熱処理工程を実行す
る際に前記酸素アニール工程を実行する手段を有するも
のである。
【０００７】また、請求項３記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項２記載の発明において、前記酸素ア
ニール手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを
劣化させる半導体装置製造手段が酸素ガスの導入が難し
く前記酸素アニール工程を実行できない場合、当該熱処
理工程の終了後に前記酸素アニール手段を用いた前記酸
素アニール工程を別途実行するように構成されているも
のである。
装置は、上記請求項２記載の発明において、前記酸素ア
ニール手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを
劣化させる半導体装置製造手段が酸素ガスの導入が難し
く前記酸素アニール工程を実行できない場合、当該熱処
理工程の終了後に前記酸素アニール手段を用いた前記酸
素アニール工程を別途実行するように構成されているも
のである。
【０００８】また、請求項４記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項２または３記載の発明において、全
熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素ガスを
充満させるように構成されているものである。
装置は、上記請求項２または３記載の発明において、全
熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素ガスを
充満させるように構成されているものである。
【０００９】また、請求項５記載の発明にかかる熱処理
装置は、半導体装置を製造する工程を構成する全ウェハ
ー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処理
工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかを
導入するガスアニール工程を実行するアニール手段を有
するものである。
装置は、半導体装置を製造する工程を構成する全ウェハ
ー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処理
工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかを
導入するガスアニール工程を実行するアニール手段を有
するものである。
【００１０】また、請求項６記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項５記載の発明において、前記アニー
ル手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを劣化
させる半導体装置製造手段が５００℃乃至７００℃で熱
処理を行う処理工程を実行する際に前記ガスアニール工
程を実行するように構成されているものである。
装置は、上記請求項５記載の発明において、前記アニー
ル手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを劣化
させる半導体装置製造手段が５００℃乃至７００℃で熱
処理を行う処理工程を実行する際に前記ガスアニール工
程を実行するように構成されているものである。
【００１１】また、請求項７記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項６記載の発明において、前記アニー
ル手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを劣化
させる半導体装置製造手段が酸素ガス、オゾンおよび水
蒸気の導入が難しく前記ガスアニール工程を実行できな
い場合、当該熱処理工程の終了後に前記ガスアニール工
程を別途実行するように構成されているものである。
装置は、上記請求項６記載の発明において、前記アニー
ル手段は、半導体の少数キャリアのライフタイムを劣化
させる半導体装置製造手段が酸素ガス、オゾンおよび水
蒸気の導入が難しく前記ガスアニール工程を実行できな
い場合、当該熱処理工程の終了後に前記ガスアニール工
程を別途実行するように構成されているものである。
【００１２】また、請求項８記載の発明にかかる熱処理
装置は、上記請求項６または７の発明において、全熱処
理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素ガス、オゾ
ンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させるように構成
されているものである。
装置は、上記請求項６または７の発明において、全熱処
理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素ガス、オゾ
ンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させるように構成
されているものである。
【００１３】また、請求項９記載の発明にかかる熱処理
方法は、全熱処理工程中においてウェハー中の少数キャ
リアのライフタイムの劣化を回避する熱処理方法であっ
て、ウェハー製造工程で５００℃乃至７００℃の熱の加
わる全装置にチャンバー内に酸素ガスを供給する工程
と、減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が終わった直後の所定
期間に酸素ガスを用いた酸素ブローを行う酸素アニール
工程を有するものである。
方法は、全熱処理工程中においてウェハー中の少数キャ
リアのライフタイムの劣化を回避する熱処理方法であっ
て、ウェハー製造工程で５００℃乃至７００℃の熱の加
わる全装置にチャンバー内に酸素ガスを供給する工程
と、減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が終わった直後の所定
期間に酸素ガスを用いた酸素ブローを行う酸素アニール
工程を有するものである。
【００１４】また、請求項１０記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項９記載の発明において、前記酸素
アニール工程は、半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造工程が熱処理工程を実行す
る際に前記酸素アニール工程を実行する工程を有するも
のである。
理方法は、上記請求項９記載の発明において、前記酸素
アニール工程は、半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造工程が熱処理工程を実行す
る際に前記酸素アニール工程を実行する工程を有するも
のである。
【００１５】また、請求項１１記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項１０記載の発明において、前記酸
素アニール工程は、半導体の少数キャリアのライフタイ
ムを劣化させる半導体装置製造工程が酸素ガスの導入が
難しく前記酸素アニール工程を実行できない場合、当該
熱処理工程の終了後に前記酸素アニール工程を別途実行
する工程を含むものである。
理方法は、上記請求項１０記載の発明において、前記酸
素アニール工程は、半導体の少数キャリアのライフタイ
ムを劣化させる半導体装置製造工程が酸素ガスの導入が
難しく前記酸素アニール工程を実行できない場合、当該
熱処理工程の終了後に前記酸素アニール工程を別途実行
する工程を含むものである。
【００１６】また、請求項１２記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項１０または１１記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガスを充満させる工程を含むものである。
理方法は、上記請求項１０または１１記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガスを充満させる工程を含むものである。
【００１７】また、請求項１３記載の発明にかかる熱処
理方法は、半導体装置を製造する工程を構成する全ウェ
ハー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処
理工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれか
を導入するガスアニール工程を有するものである。
理方法は、半導体装置を製造する工程を構成する全ウェ
ハー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処
理工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれか
を導入するガスアニール工程を有するものである。
【００１８】また、請求項１４記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項１３記載の発明において、半導体
の少数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置
製造工程が５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処理工
程を実行する際に前記ガスアニール工程を実行する工程
を含むものである。
理方法は、上記請求項１３記載の発明において、半導体
の少数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置
製造工程が５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処理工
程を実行する際に前記ガスアニール工程を実行する工程
を含むものである。
【００１９】また、請求項１５記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項１４記載の発明において、半導体
の少数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置
製造工程が酸素ガス、オゾンおよび水蒸気の導入が難し
く前記ガスアニール工程を実行できない場合、当該熱処
理工程の終了後に前記ガスアニール工程を別途実行する
工程を含むものである。
理方法は、上記請求項１４記載の発明において、半導体
の少数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置
製造工程が酸素ガス、オゾンおよび水蒸気の導入が難し
く前記ガスアニール工程を実行できない場合、当該熱処
理工程の終了後に前記ガスアニール工程を別途実行する
工程を含むものである。
【００２０】また、請求項１６記載の発明にかかる熱処
理方法は、上記請求項１４または１５記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させる
工程を含むものである。
理方法は、上記請求項１４または１５記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させる
工程を含むものである。
【００２１】また、請求項１７記載の発明にかかる半導
体装置製造方法は、半導体装置を作成する工程の中の全
ウェハー工程で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う装
置で処理した後に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうち
いずれかを導入するガスアニール工程を有するものであ
る。
体装置製造方法は、半導体装置を作成する工程の中の全
ウェハー工程で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う装
置で処理した後に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうち
いずれかを導入するガスアニール工程を有するものであ
る。
【００２２】また、請求項１８記載の発明にかかる半導
体装置製造方法は、上記請求項１７記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させる
工程を含むものである。
体装置製造方法は、上記請求項１７記載の発明におい
て、全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装置内を酸素
ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかで充満させる
工程を含むものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は
本発明の実施の形態１に係る半導体装置製造方法を説明
するための工程図である。本実施の形態では、半導体の
少数キャリアのライフタイムを劣化させるコンベンショ
ナル装置に対しては熱処理工程に酸素アニール工程を付
け加え、また酸素の導入できない装置に対しては当該熱
処理工程の後に別途酸素アニール工程を追加する。
実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は
本発明の実施の形態１に係る半導体装置製造方法を説明
するための工程図である。本実施の形態では、半導体の
少数キャリアのライフタイムを劣化させるコンベンショ
ナル装置に対しては熱処理工程に酸素アニール工程を付
け加え、また酸素の導入できない装置に対しては当該熱
処理工程の後に別途酸素アニール工程を追加する。
【００２４】半導体装置を製造する際の実際のフローは
３００工程以上のフローを持ち、図１の工程図に示すよ
うな諸工程（具体的には、図１に示す洗浄工程、酸化工
程、拡散工程、イオン注入工程、ＣＶＤ（化学的気相成
長薄膜形成）工程、ＰＶＤ（物理的薄膜形成）工程、ア
ニール工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程
等）を幾度も通すことで製造処理が進んでいく。これら
の諸工程中からライフタイムに影響を与える熱処理工程
を選定するための実験を行った。半導体基板の一形態で
あるウェハーとしては通称金属グレードと呼ばれている
直径３００ｍｍのもの（例えば、三菱マテリアル社製及
び信越半導体社製）を使用している。熱処理工程には例
えば国際電気社製３００ｍｍ用縦型拡散炉ＤＤ−１２０
０Ｖを使用している。熱処理シミュレート用装置として
は例えば光洋リンドバーグ社製縦型拡散炉高速昇降温タ
イプＶＦ５７００を使用している。ライフタイムの測定
には例えばＳｅｍｉｌａｂ社製ＷＴ−８５ＸＡを用い、
２ｍｍの解像度でウェハー全面測定を測定している。
３００工程以上のフローを持ち、図１の工程図に示すよ
うな諸工程（具体的には、図１に示す洗浄工程、酸化工
程、拡散工程、イオン注入工程、ＣＶＤ（化学的気相成
長薄膜形成）工程、ＰＶＤ（物理的薄膜形成）工程、ア
ニール工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程
等）を幾度も通すことで製造処理が進んでいく。これら
の諸工程中からライフタイムに影響を与える熱処理工程
を選定するための実験を行った。半導体基板の一形態で
あるウェハーとしては通称金属グレードと呼ばれている
直径３００ｍｍのもの（例えば、三菱マテリアル社製及
び信越半導体社製）を使用している。熱処理工程には例
えば国際電気社製３００ｍｍ用縦型拡散炉ＤＤ−１２０
０Ｖを使用している。熱処理シミュレート用装置として
は例えば光洋リンドバーグ社製縦型拡散炉高速昇降温タ
イプＶＦ５７００を使用している。ライフタイムの測定
には例えばＳｅｍｉｌａｂ社製ＷＴ−８５ＸＡを用い、
２ｍｍの解像度でウェハー全面測定を測定している。
【００２５】図２は窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2
アニール）後のライフタイムを測定した結果を示すグラ
フである。図２において横軸はアニール温度（単位は
［℃］）、縦軸は平均ライフタイム（単位は［μｓ（マ
イクロ秒：１μｓｅｃは１００万分の１秒）］）であ
る。図２を参照すると、最初に、ウェハーを７００℃挿
入出で酸化を行い、この時のライフタイム値を初期値と
した。次に４００℃〜７００℃の単位での単一温度、窒
素ガス雰囲気（Ｎ2雰囲気）で４０分のアニール処理を
行い再度ライフタイムを測定した。その結果を図２に示
す。なお、ウェハー挿入出のスピードは５０ｍｍ／分で
ある。これらの結果（図２のグラフ）を見ると、５００
℃，５５０℃，６００℃で熱処理工程を行うとライフタ
イムを劣化させることがわかる。
アニール）後のライフタイムを測定した結果を示すグラ
フである。図２において横軸はアニール温度（単位は
［℃］）、縦軸は平均ライフタイム（単位は［μｓ（マ
イクロ秒：１μｓｅｃは１００万分の１秒）］）であ
る。図２を参照すると、最初に、ウェハーを７００℃挿
入出で酸化を行い、この時のライフタイム値を初期値と
した。次に４００℃〜７００℃の単位での単一温度、窒
素ガス雰囲気（Ｎ2雰囲気）で４０分のアニール処理を
行い再度ライフタイムを測定した。その結果を図２に示
す。なお、ウェハー挿入出のスピードは５０ｍｍ／分で
ある。これらの結果（図２のグラフ）を見ると、５００
℃，５５０℃，６００℃で熱処理工程を行うとライフタ
イムを劣化させることがわかる。
【００２６】図３に５５０℃、窒素ガス雰囲気（Ｎ2雰
囲気）での窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニー
ル）の際にアニール時間を２０分、４０分、１６０分で
行った結果を示す。図３において横軸はアニールタイム
（時間）（単位は［分］）、縦軸は平均ライフタイム
（単位は［μｓ］）である。図３を参照すると、アニー
ル時間が長いほどライフタイムが短くなる。また６００
℃の熱処理工程でのライフタイムの劣化がそれほど大き
くなく見えるが、ウェハー挿入出スピードを１００ｍｍ
／分とした場合の測定結果を見ると、図４（後述）に示
したように平均ライフタイムは３３．１８μｓと著しく
低くなることがわかる。
囲気）での窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニー
ル）の際にアニール時間を２０分、４０分、１６０分で
行った結果を示す。図３において横軸はアニールタイム
（時間）（単位は［分］）、縦軸は平均ライフタイム
（単位は［μｓ］）である。図３を参照すると、アニー
ル時間が長いほどライフタイムが短くなる。また６００
℃の熱処理工程でのライフタイムの劣化がそれほど大き
くなく見えるが、ウェハー挿入出スピードを１００ｍｍ
／分とした場合の測定結果を見ると、図４（後述）に示
したように平均ライフタイムは３３．１８μｓと著しく
低くなることがわかる。
【００２７】これは、ウェハー挿入出スピードが５０ｍ
ｍ／分の場合はウェハーが熱処理炉付近にいる時間が長
くこの間大気にさらされ、ライフタイムが回復したもの
と思われる。なお、本実施の形態では、５０ｍｍ／分は
７００℃での出し入れに適用するためのウェハー挿入出
スピードであり、６５０℃以下の場合はウェハー挿入出
スピードとしては１００ｍｍ／分以上のスピードを使
う。
ｍ／分の場合はウェハーが熱処理炉付近にいる時間が長
くこの間大気にさらされ、ライフタイムが回復したもの
と思われる。なお、本実施の形態では、５０ｍｍ／分は
７００℃での出し入れに適用するためのウェハー挿入出
スピードであり、６５０℃以下の場合はウェハー挿入出
スピードとしては１００ｍｍ／分以上のスピードを使
う。
【００２８】６５０℃の熱処理工程では出し入れスピー
ドの影響はない。以上の実験結果を考慮すると、いずれ
にせよ５００℃〜６００℃での熱処理工程に対策をとれ
ばよいことがわかる。全工程の内この温度範囲（５００
℃〜６００℃）に含まれるのは減圧ＣＶＤ（化学的気相
成長薄膜形成）装置を使う工程であることがわかった。
ドの影響はない。以上の実験結果を考慮すると、いずれ
にせよ５００℃〜６００℃での熱処理工程に対策をとれ
ばよいことがわかる。全工程の内この温度範囲（５００
℃〜６００℃）に含まれるのは減圧ＣＶＤ（化学的気相
成長薄膜形成）装置を使う工程であることがわかった。
【００２９】図４は６５０℃ボートスピード１００ｍｍ
／分の場合のライフタイムマップである。図４（ａ）に
おいて、領域Ａはライフタイムが２３．１７μｓの領
域、領域Ｂはライフタイムが２５．４６μｓの領域、領
域Ｃはライフタイムが２７．７５μｓの領域、領域Ｄは
ライフタイムが３０．０５μｓの領域、領域Ｅはライフ
タイムが３２．３４μｓの領域、領域Ｆはライフタイム
が３４．６４μｓの領域、領域Ｇはライフタイムが３
６．９４μｓの領域、領域Ｈはライフタイムが３９．２
３μｓの領域、領域Ｉはライフタイムが４１．５３μｓ
の領域、領域Ｊはライフタイムが４３．８２μｓの領
域、領域Ｋはライフタイムが４６．１２μｓの領域、領
域Ｌはライフタイムが４８．４２μｓの領域をそれぞれ
示している。各領域の割合を図４（ｂ）のヒストグラム
に示す。
／分の場合のライフタイムマップである。図４（ａ）に
おいて、領域Ａはライフタイムが２３．１７μｓの領
域、領域Ｂはライフタイムが２５．４６μｓの領域、領
域Ｃはライフタイムが２７．７５μｓの領域、領域Ｄは
ライフタイムが３０．０５μｓの領域、領域Ｅはライフ
タイムが３２．３４μｓの領域、領域Ｆはライフタイム
が３４．６４μｓの領域、領域Ｇはライフタイムが３
６．９４μｓの領域、領域Ｈはライフタイムが３９．２
３μｓの領域、領域Ｉはライフタイムが４１．５３μｓ
の領域、領域Ｊはライフタイムが４３．８２μｓの領
域、領域Ｋはライフタイムが４６．１２μｓの領域、領
域Ｌはライフタイムが４８．４２μｓの領域をそれぞれ
示している。各領域の割合を図４（ｂ）のヒストグラム
に示す。
【００３０】本実施の形態では、ライフタイム回復方法
をシミュレートするためライフタイムの短いウェハーを
作成する場合において、挿入出温度４００℃、酸化温度
８００℃でのウェット酸化を行う際に、８００℃から４
００℃への降温中に酸素（Ｏ 2）のみを流してウェハー
冷却用の窒素ガス（Ｎ2）を止めている。このときの酸
化膜厚は４ｎｍ（ｎｍ：１０億分の１メートル）程度で
ある。
をシミュレートするためライフタイムの短いウェハーを
作成する場合において、挿入出温度４００℃、酸化温度
８００℃でのウェット酸化を行う際に、８００℃から４
００℃への降温中に酸素（Ｏ 2）のみを流してウェハー
冷却用の窒素ガス（Ｎ2）を止めている。このときの酸
化膜厚は４ｎｍ（ｎｍ：１０億分の１メートル）程度で
ある。
【００３１】このときの冷却速度は図４（ｃ）に示すよ
うに、平均１０℃／分で下がっているように見えるが、
冷却用窒素ガス（Ｎ2）がないため、ウェハーの冷却速
度は平均１０℃／分より遅くなると推測できる。実際に
平均１０℃／分以上の冷却速度で降温すると５００μｓ
前後の値になるが、ウェハー冷却用窒素ガス（Ｎ2）無
しでは５０〜８０μｓとなった。これらのウェハーを４
００℃〜７００℃程度で熱処理工程を行った結果を図５
に示す。
うに、平均１０℃／分で下がっているように見えるが、
冷却用窒素ガス（Ｎ2）がないため、ウェハーの冷却速
度は平均１０℃／分より遅くなると推測できる。実際に
平均１０℃／分以上の冷却速度で降温すると５００μｓ
前後の値になるが、ウェハー冷却用窒素ガス（Ｎ2）無
しでは５０〜８０μｓとなった。これらのウェハーを４
００℃〜７００℃程度で熱処理工程を行った結果を図５
に示す。
【００３２】図５は種々のアニールによるライフタイム
の変化の様子を示すグラフである。図５において横軸は
アニールの種類、縦軸は平均ライフタイム（単位は［μ
ｓ］）であって、４００Ｎ2とあるのは、４００℃の単
一温度で窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニール）
を４０分間行う処理を意味し、４００Ｏ2とあるのは４
００℃の単一温度で窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2
アニール）を４０分間行う処理を行った後にさらに１０
分間酸素を流す処理を意味している。
の変化の様子を示すグラフである。図５において横軸は
アニールの種類、縦軸は平均ライフタイム（単位は［μ
ｓ］）であって、４００Ｎ2とあるのは、４００℃の単
一温度で窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニール）
を４０分間行う処理を意味し、４００Ｏ2とあるのは４
００℃の単一温度で窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2
アニール）を４０分間行う処理を行った後にさらに１０
分間酸素を流す処理を意味している。
【００３３】本実施の形態では、ウェハーの出入速度を
現実に近い１００ｍｍ／分としている。しかしながら、
図５に示すように、４００℃，４５０℃での熱処理工程
では酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2アニール）（図
中４００Ｏ2，４５０Ｏ2）の効果はない。
現実に近い１００ｍｍ／分としている。しかしながら、
図５に示すように、４００℃，４５０℃での熱処理工程
では酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2アニール）（図
中４００Ｏ2，４５０Ｏ2）の効果はない。
【００３４】一方、６５０℃での熱処理工程では窒素ガ
スアニール（Ｎ2アニール、図中６５０Ｎ2）でもライフ
タイムを長くする効果がある。５００℃、５５０℃，６
００℃での熱処理工程では酸素ガス雰囲気でのアニール
（Ｏ2アニール）（図中５００Ｏ2，５５０Ｏ2，６００
Ｏ2）の効果が著しい。また５５０℃，６００℃での熱
処理工程では窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニー
ル）（図中５５０Ｎ2，６００Ｎ2）のみではさらにライ
フタイムが劣化している。
スアニール（Ｎ2アニール、図中６５０Ｎ2）でもライフ
タイムを長くする効果がある。５００℃、５５０℃，６
００℃での熱処理工程では酸素ガス雰囲気でのアニール
（Ｏ2アニール）（図中５００Ｏ2，５５０Ｏ2，６００
Ｏ2）の効果が著しい。また５５０℃，６００℃での熱
処理工程では窒素ガス雰囲気でのアニール（Ｎ2アニー
ル）（図中５５０Ｎ2，６００Ｎ2）のみではさらにライ
フタイムが劣化している。
【００３５】すなわち、ほとんどのＣＶＤ装置のデポプ
ロセスでは酸素を使わないため熱処理雰囲気は不活性ガ
ス雰囲気と同等であること、および上記の結果から、５
００℃〜６００℃程度での熱処理工程（熱処理装置）で
は処理終了後の酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2アニ
ール）工程を追加すればよいことがわかる。
ロセスでは酸素を使わないため熱処理雰囲気は不活性ガ
ス雰囲気と同等であること、および上記の結果から、５
００℃〜６００℃程度での熱処理工程（熱処理装置）で
は処理終了後の酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2アニ
ール）工程を追加すればよいことがわかる。
【００３６】次に、実施の形態１における熱処理工程を
図面に基づいて詳細に説明する。図６は本発明の実施の
形態１を説明するための熱処理工程図である。本実施の
形態では、５５０℃でＣＶＤ膜を形成する装置に本発明
を適用したケースについて説明する。ウェハーローディ
ングの工程（ステップＳ６１）では、所定のウェハー処
理キャリアにウェハーを乗せて処理室へウェハーを導入
する。この時、当該処理室内には窒素ガス（Ｎ2）を流
している。
図面に基づいて詳細に説明する。図６は本発明の実施の
形態１を説明するための熱処理工程図である。本実施の
形態では、５５０℃でＣＶＤ膜を形成する装置に本発明
を適用したケースについて説明する。ウェハーローディ
ングの工程（ステップＳ６１）では、所定のウェハー処
理キャリアにウェハーを乗せて処理室へウェハーを導入
する。この時、当該処理室内には窒素ガス（Ｎ2）を流
している。
【００３７】減圧及びリークチェックの工程（ステップ
Ｓ６２）では、チューブ内を減圧し圧力上昇がないかチ
ェックし、問題なければ次の工程に進む。
Ｓ６２）では、チューブ内を減圧し圧力上昇がないかチ
ェックし、問題なければ次の工程に進む。
【００３８】Ｎ2置換の工程（ステップＳ６３）では、
窒素ガス（Ｎ2）を処理室に導入することにより圧力調
整を行う。
窒素ガス（Ｎ2）を処理室に導入することにより圧力調
整を行う。
【００３９】反応ガス導入及び成膜開始の工程（ステッ
プＳ６４）では、反応ガスを処理室に導入して成膜す
る。所定の膜厚に達すると反応ガス停止及び成膜終了の
工程（ステップＳ６５）で反応ガスを止める。窒素ガス
（Ｎ2）パージの工程（ステップＳ６６）では、ガス配
管から処理室までを窒素ガス（Ｎ2）でパージして反応
ガスをなくする。
プＳ６４）では、反応ガスを処理室に導入して成膜す
る。所定の膜厚に達すると反応ガス停止及び成膜終了の
工程（ステップＳ６５）で反応ガスを止める。窒素ガス
（Ｎ2）パージの工程（ステップＳ６６）では、ガス配
管から処理室までを窒素ガス（Ｎ2）でパージして反応
ガスをなくする。
【００４０】Ｏ2導入及び常圧復帰の工程（ステップＳ
６７）では、ウェハーを搬出するために大気圧に戻す
が、この時に酸素ガス（Ｏ2）を導入することによりラ
イフタイムを回復させることができる。ステップＳ６７
における常圧復帰の工程では、急激に大気圧まで戻すと
異物の巻き上げ等ウェハーを汚染する可能性があるの
で、この工程の時間は酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）で
のアニール（Ｏ2アニール）の効果が得られるのに十分
な長さとなっている。
６７）では、ウェハーを搬出するために大気圧に戻す
が、この時に酸素ガス（Ｏ2）を導入することによりラ
イフタイムを回復させることができる。ステップＳ６７
における常圧復帰の工程では、急激に大気圧まで戻すと
異物の巻き上げ等ウェハーを汚染する可能性があるの
で、この工程の時間は酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）で
のアニール（Ｏ2アニール）の効果が得られるのに十分
な長さとなっている。
【００４１】ウェハーアンロードの工程（ステップＳ６
８）では処理室が大気圧になったのを確認後ウェハーを
搬出する。
８）では処理室が大気圧になったのを確認後ウェハーを
搬出する。
【００４２】なお、本実施の形態ではアニールに酸素ガ
ス（Ｏ2）を用いているが、これに特に限定されること
なく、経済性を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
ス（Ｏ2）を用いているが、これに特に限定されること
なく、経済性を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
【００４３】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図面に基づいて詳細に説明する。図７は本発明の
実施の形態２を説明するための熱処理工程図である。
態２を図面に基づいて詳細に説明する。図７は本発明の
実施の形態２を説明するための熱処理工程図である。
【００４４】従来、ある熱処理工程では処理室や排気配
管内にある反応副生成物が酸素等助燃性ガスと反応し、
異物を発生させたり、爆発等安全上危険な場合もある。
そこで本実施の形態では、この点に注目して図７に示す
ように別の熱処理室あるいは別の熱処理装置を用い当該
装置内の酸素ガス雰囲気でアニール（Ｏ2アニール）を
行う点に特徴を有している。
管内にある反応副生成物が酸素等助燃性ガスと反応し、
異物を発生させたり、爆発等安全上危険な場合もある。
そこで本実施の形態では、この点に注目して図７に示す
ように別の熱処理室あるいは別の熱処理装置を用い当該
装置内の酸素ガス雰囲気でアニール（Ｏ2アニール）を
行う点に特徴を有している。
【００４５】本実施の形態は、図７（ａ）に示す一連の
工程（ステップＳ７１１〜ステップＳ７１８）を実行し
て成膜を行う工程と、図７（ｂ）に示す一連の工程（ス
テップＳ７２１〜ステップＳ７２４）を実行する工程を
備えている。
工程（ステップＳ７１１〜ステップＳ７１８）を実行し
て成膜を行う工程と、図７（ｂ）に示す一連の工程（ス
テップＳ７２１〜ステップＳ７２４）を実行する工程を
備えている。
【００４６】図７（ａ）を参照すると、本実施の形態の
ウェハーローディングの工程（ステップＳ７１１）で
は、所定のウェハー処理キャリアにウェハーを乗せて処
理室へウェハーを導入する。この時、当該処理室内には
窒素ガス（Ｎ2）を流している。
ウェハーローディングの工程（ステップＳ７１１）で
は、所定のウェハー処理キャリアにウェハーを乗せて処
理室へウェハーを導入する。この時、当該処理室内には
窒素ガス（Ｎ2）を流している。
【００４７】また、減圧及びリークチェックの工程（ス
テップＳ７１２）では、チューブ内を減圧し圧力上昇が
ないかチェックし、問題なければ次の工程に進む。
テップＳ７１２）では、チューブ内を減圧し圧力上昇が
ないかチェックし、問題なければ次の工程に進む。
【００４８】Ｎ2置換の工程（ステップＳ７１３）で
は、窒素ガス（Ｎ2）を処理室に導入することにより圧
力調整を行う。
は、窒素ガス（Ｎ2）を処理室に導入することにより圧
力調整を行う。
【００４９】反応ガス導入及び成膜開始の工程（ステッ
プＳ７１４）では、反応ガスを処理室に導入して成膜す
る。所定の膜厚に達すると反応ガス停止及び成膜終了の
工程（ステップＳ７１５）で反応ガスを止める。窒素ガ
ス（Ｎ2）パージの工程（ステップＳ７１６）では、ガ
ス配管から処理室までを窒素ガス（Ｎ2）でパージして
反応ガスをなくする。
プＳ７１４）では、反応ガスを処理室に導入して成膜す
る。所定の膜厚に達すると反応ガス停止及び成膜終了の
工程（ステップＳ７１５）で反応ガスを止める。窒素ガ
ス（Ｎ2）パージの工程（ステップＳ７１６）では、ガ
ス配管から処理室までを窒素ガス（Ｎ2）でパージして
反応ガスをなくする。
【００５０】Ｎ2導入及び常圧復帰の工程（ステップＳ
７１７）では、ウェハーを搬出するために大気圧に戻す
が、この時に窒素ガス（Ｎ2）を導入することによりラ
イフタイムを回復させることができる。ステップＳ７１
７における常圧復帰の工程では、急激に大気圧まで戻す
と異物の巻き上げ等ウェハーを汚染させる可能性がある
ので、この工程の時間は酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）
でのアニール（Ｏ2アニール）の効果が得られるのに十
分な長さとなっている。
７１７）では、ウェハーを搬出するために大気圧に戻す
が、この時に窒素ガス（Ｎ2）を導入することによりラ
イフタイムを回復させることができる。ステップＳ７１
７における常圧復帰の工程では、急激に大気圧まで戻す
と異物の巻き上げ等ウェハーを汚染させる可能性がある
ので、この工程の時間は酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）
でのアニール（Ｏ2アニール）の効果が得られるのに十
分な長さとなっている。
【００５１】ウェハーアンロードの工程（ステップＳ７
１８）では処理室が大気圧になったのを確認後ウェハー
を搬出する。
１８）では処理室が大気圧になったのを確認後ウェハー
を搬出する。
【００５２】なお、本実施の形態ではアニールに酸素を
用いているが、これに特に限定されることなく、経済性
を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
用いているが、これに特に限定されることなく、経済性
を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
【００５３】一方、図７（ｂ）を参照すると、本実施の
形態のウェハーローディングの工程（ステップＳ７２
１）では、所定のウェハー処理キャリアにウェハーを乗
せて処理室へウェハーを導入する。この時、当該処理室
内には窒素ガス（Ｎ2）を流している。
形態のウェハーローディングの工程（ステップＳ７２
１）では、所定のウェハー処理キャリアにウェハーを乗
せて処理室へウェハーを導入する。この時、当該処理室
内には窒素ガス（Ｎ2）を流している。
【００５４】ウェハーローディングの工程（ステップＳ
７２１）に続く温度調整の工程（ステップＳ７２２）で
は、ウェハーがウェハー処理室内でアニール温度になる
ように温度調整を行う。このアニール温度は成膜温度と
同じで良いが、多少高い温度が加わってよい場合は６５
０℃や７００℃の方が効果がある。
７２１）に続く温度調整の工程（ステップＳ７２２）で
は、ウェハーがウェハー処理室内でアニール温度になる
ように温度調整を行う。このアニール温度は成膜温度と
同じで良いが、多少高い温度が加わってよい場合は６５
０℃や７００℃の方が効果がある。
【００５５】温度調整の工程（ステップＳ７２２）に続
くＯ2アニールの工程（ステップＳ７２３）では、Ｏ2を
装置内に導入して酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）でのア
ニールを１０分以上行う。このアニール時間は、ウェハ
ー上についてある膜の厚さに応じて長くする必要があ
る。
くＯ2アニールの工程（ステップＳ７２３）では、Ｏ2を
装置内に導入して酸素ガス雰囲気（Ｏ2雰囲気）でのア
ニールを１０分以上行う。このアニール時間は、ウェハ
ー上についてある膜の厚さに応じて長くする必要があ
る。
【００５６】Ｏ2アニールの工程（ステップＳ７２３）
に続くウェハーアンロードの工程（ステップＳ７２４）
では、温度調整の工程（ステップＳ７２２）で設定した
アニール温度のままで、ウェハーのアンロードを行い処
理を終了する。
に続くウェハーアンロードの工程（ステップＳ７２４）
では、温度調整の工程（ステップＳ７２２）で設定した
アニール温度のままで、ウェハーのアンロードを行い処
理を終了する。
【００５７】なお、本実施の形態ではアニールに酸素ガ
ス（Ｏ2）を用いているが、これに特に限定されること
なく、経済性を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
ス（Ｏ2）を用いているが、これに特に限定されること
なく、経済性を問わなければオゾンや水蒸気でも良い。
【００５８】以上説明したように上記各実施の形態によ
れば、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、
半導体装置の全製造工程からライフタイムを劣化させる
処理をなくすことができるので、ダングリングボンドの
数を減少させることができると同時に、水素を用いたタ
ーミネートの必要もなくなる結果、性能の良い半導体装
置が作成できるようになることである。
れば、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、
半導体装置の全製造工程からライフタイムを劣化させる
処理をなくすことができるので、ダングリングボンドの
数を減少させることができると同時に、水素を用いたタ
ーミネートの必要もなくなる結果、性能の良い半導体装
置が作成できるようになることである。
【００５９】そして第２の効果は、全熱処理装置でライ
フタイムの劣化がなくなるため、半導体装置の製造工程
から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化ができる
ようになることである。
フタイムの劣化がなくなるため、半導体装置の製造工程
から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化ができる
ようになることである。
【００６０】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
【００６１】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、半
導体装置の全製造工程からライフタイムを劣化させる処
理をなくすことができるので、ダングリングボンドの数
を減少させることができると同時に、水素を用いたター
ミネートの必要もなくなる結果、性能の良い半導体装置
が作成できるようになることである。
で、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、半
導体装置の全製造工程からライフタイムを劣化させる処
理をなくすことができるので、ダングリングボンドの数
を減少させることができると同時に、水素を用いたター
ミネートの必要もなくなる結果、性能の良い半導体装置
が作成できるようになることである。
【００６２】そして第２の効果は、全熱処理装置でライ
フタイムの劣化がなくなるため、半導体装置の製造工程
から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化ができる
ようになることである。
フタイムの劣化がなくなるため、半導体装置の製造工程
から水素処理工程を省いたり水素処理の低温化ができる
ようになることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る半導体装置製造
方法を説明するための工程図である。
方法を説明するための工程図である。
【図２】 Ｎ2アニール後のライフタイムを測定した結
果を示すグラフである。
果を示すグラフである。
【図３】 ５５０℃Ｎ2アニール時間とライフタイムを
測定した結果を示すグラフである。
測定した結果を示すグラフである。
【図４】 ６５０℃ボートスピード１００ｍｍ／分の場
合のライフタイムマップである。
合のライフタイムマップである。
【図５】 種々のアニールによるライフタイムの変化の
様子を示すグラフである。
様子を示すグラフである。
【図６】 本発明の実施の形態１を説明するための熱処
理シーケンス図である。
理シーケンス図である。
【図７】 本発明の実施の形態２を説明するための熱処
理シーケンス図である。
理シーケンス図である。
【図８】 従来技術の熱処理シーケンス図である。
Ｓ６１，Ｓ７１１，Ｓ７２１ ウェハーローディングの
工程、 Ｓ６２，Ｓ７１２ 減圧及びリークチェックの
工程、 Ｓ６３，Ｓ７１３ Ｎ2置換の工程、Ｓ６４，
Ｓ７１４ 反応ガス導入及び成膜開始の工程、 Ｓ６
５，Ｓ７１５反応ガス停止及び成膜終了の工程、 Ｓ６
６，Ｓ７１６ 窒素ガス（Ｎ2）パージの工程、 Ｓ６
７ Ｏ2導入及び常圧復帰の工程、 Ｓ６８，Ｓ７１
８，Ｓ７２４ ウェハーアンロードの工程、 Ｓ７１９
Ｎ2導入常圧復帰の工程、 Ｓ７２２ 温度調整の工
程、 Ｓ７２３ 酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2ア
ニール）の工程。
工程、 Ｓ６２，Ｓ７１２ 減圧及びリークチェックの
工程、 Ｓ６３，Ｓ７１３ Ｎ2置換の工程、Ｓ６４，
Ｓ７１４ 反応ガス導入及び成膜開始の工程、 Ｓ６
５，Ｓ７１５反応ガス停止及び成膜終了の工程、 Ｓ６
６，Ｓ７１６ 窒素ガス（Ｎ2）パージの工程、 Ｓ６
７ Ｏ2導入及び常圧復帰の工程、 Ｓ６８，Ｓ７１
８，Ｓ７２４ ウェハーアンロードの工程、 Ｓ７１９
Ｎ2導入常圧復帰の工程、 Ｓ７２２ 温度調整の工
程、 Ｓ７２３ 酸素ガス雰囲気でのアニール（Ｏ2ア
ニール）の工程。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−223628（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13444（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−61323（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−148501（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−220443（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−111709（ＪＰ，Ａ) 特開2001−118839（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/324 H01L 21/205 H01L 21/322
Claims (18)
- 【請求項１】 全熱処理工程中においてウェハー中の少
数キャリアのライフタイムの劣化を回避する熱処理装置
であって、 ウェハー製造工程で５００℃乃至７００℃の熱の加わる
全装置にチャンバー内に酸素ガスを供給する配管と、 減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が終わった直後の所定期間
に酸素ガスを用いた酸素ブローを行う酸素アニール工程
を実行する酸素アニール手段を有することを特徴とする
熱処理装置。 - 【請求項２】 前記酸素アニール手段は、半導体の少数
キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造手
段が熱処理工程を実行する際に前記酸素アニール工程を
実行する手段を有することを特徴とする請求項１に記載
の熱処理装置。 - 【請求項３】 前記酸素アニール手段は、半導体の少数
キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造手
段が酸素ガスの導入が難しく前記酸素アニール工程を実
行できない場合、当該熱処理工程の終了後に前記酸素ア
ニール手段を用いた前記酸素アニール工程を別途実行す
るように構成されていることを特徴とする請求項２に記
載の熱処理装置。 - 【請求項４】 全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装
置内を酸素ガスを充満させるように構成されていること
を特徴とする請求項２または３に記載の熱処理装置。 - 【請求項５】 半導体装置を製造する工程を構成する全
ウェハー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を行
う処理工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいず
れかを導入するガスアニール工程を実行するアニール手
段を有することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項６】 前記アニール手段は、半導体の少数キャ
リアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造手段が
５００℃乃至７００℃で熱処理を行う処理工程を実行す
る際に前記ガスアニール工程を実行するように構成され
ていることを特徴とする請求項５に記載の熱処理装置。 - 【請求項７】 前記アニール手段は、半導体の少数キャ
リアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造手段が
酸素ガス、オゾンおよび水蒸気の導入が難しく前記ガス
アニール工程を実行できない場合、当該熱処理工程の終
了後に前記ガスアニール工程を別途実行するように構成
されていることを特徴とする請求項６に記載の熱処理装
置。 - 【請求項８】 全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に装
置内を酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれかで
充満させるように構成されていることを特徴とする請求
項６または７に記載の熱処理装置。 - 【請求項９】 全熱処理工程中においてウェハー中の少
数キャリアのライフタイムの劣化を回避する熱処理方法
であって、 ウェハー製造工程で５００℃乃至７００℃の熱の加わる
全装置にチャンバー内に酸素ガスを供給する工程と、 減圧ＣＶＤを用いた成膜工程が終わった直後の所定期間
に酸素ガスを用いた酸素ブローを行う酸素アニール工程
を有することを特徴とする熱処理方法。 - 【請求項１０】 前記酸素アニール工程は、半導体の少
数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造
工程が熱処理工程を実行する際に前記酸素アニール工程
を実行する工程を有することを特徴とする請求項９に記
載の熱処理方法。 - 【請求項１１】 前記酸素アニール工程は、半導体の少
数キャリアのライフタイムを劣化させる半導体装置製造
工程が酸素ガスの導入が難しく前記酸素アニール工程を
実行できない場合、当該熱処理工程の終了後に前記酸素
アニール工程を別途実行する工程を含むことを特徴とす
る請求項１０に記載の熱処理方法。 - 【請求項１２】 全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に
装置内を酸素ガスを充満させる工程を含むことを特徴と
する請求項１０または１１に記載の熱処理方法。 - 【請求項１３】 半導体装置を製造する工程を構成する
全ウェハー工程の内で５００℃乃至７００℃で熱処理を
行う処理工程に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちい
ずれかを導入するガスアニール工程を有することを特徴
とする熱処理方法。 - 【請求項１４】 半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造工程が５００℃乃至７００
℃で熱処理を行う処理工程を実行する際に前記ガスアニ
ール工程を実行する工程を含むことを特徴とする請求項
１３に記載の熱処理方法。 - 【請求項１５】 半導体の少数キャリアのライフタイム
を劣化させる半導体装置製造工程が酸素ガス、オゾンお
よび水蒸気の導入が難しく前記ガスアニール工程を実行
できない場合、当該熱処理工程の終了後に前記ガスアニ
ール工程を別途実行する工程を含むことを特徴とする請
求項１４に記載の熱処理方法。 - 【請求項１６】 全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に
装置内を酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれか
で充満させる工程を含むことを特徴とする請求項１４ま
たは１５に記載の熱処理方法。 - 【請求項１７】 半導体装置を作成する工程の中の全ウ
ェハー工程で５００℃乃至７００℃で熱処理を行う装置
で処理した後に酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちい
ずれかを導入するガスアニール工程を有することを特徴
とする半導体装置製造方法。 - 【請求項１８】 全熱処理工程の終了後の常圧復帰時に
装置内を酸素ガス、オゾンまたは水蒸気のうちいずれか
で充満させる工程を含むことを特徴とする請求項１７に
記載の半導体装置製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30453799A JP3264909B2 (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置製造方法 |
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