JP3322367B2 - 半導体装置製造方法 - Google Patents
半導体装置製造方法Info
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Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題（図３） 課題を解決するための手段（図１及び図２） 作用（図１） 実施例 （１）汚染物質除去の原理（図１） （２）製造装置（図２） （３）汚染物質除去の処理（図１及び図２） （４）実施例の効果 （５）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造方法及
び製造装置に関し、例えば気相成長工程時に生じる半導
体層表面の汚染を除去する方法及びその製造装置に適用
して好適なものである。
び製造装置に関し、例えば気相成長工程時に生じる半導
体層表面の汚染を除去する方法及びその製造装置に適用
して好適なものである。
【０００３】
【従来の技術】従来、半導体製造工程においては、作業
者や製造装置等の様々の汚染源から半導体基板中に不純
物が取り込まれているおそれがある。例えば、図３に示
すようにＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)装置（図
示せず）によつて半導体基板１のシリコン層１Ａ表面に
ポリシリコンを気相成長する際、気相成長されたポリシ
リコン層１Ｂ表面にクロム (Ｃr)及び銅 (Ｃｕ）などの
金属が含まれている突起状の異常生成物（以下ウイスカ
ー２という）が発生することがある。
者や製造装置等の様々の汚染源から半導体基板中に不純
物が取り込まれているおそれがある。例えば、図３に示
すようにＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)装置（図
示せず）によつて半導体基板１のシリコン層１Ａ表面に
ポリシリコンを気相成長する際、気相成長されたポリシ
リコン層１Ｂ表面にクロム (Ｃr)及び銅 (Ｃｕ）などの
金属が含まれている突起状の異常生成物（以下ウイスカ
ー２という）が発生することがある。
【０００４】すなわち気相成長させたポリシリコン層１
Ｂ表面にウイスカー２が発生した場合、ポリシリコン層
１Ｂ又は下層のシリコン層１Ａがクロム (Ｃr)又は銅
(Ｃｕ）等の不純物に汚染されているということにな
る。このように不純物によつて汚染された半導体基板の
シリコン層間の接合箇所ではリーク等の不良特性が引き
起こされるおそれがあつた。さらにシリコン層１Ａ中に
汚染物質が存在すると、ウイスカー２が発生しなかつた
場合でもｐ形半導体層とｎ形半導体層間においてｐｎ接
合の耐圧低下等の不良特性を発生させるおそれがある。
これらシリコン層中の汚染物質であるクロム (Ｃr)又は
銅 (Ｃｕ）は、ＣＶＤ装置のチヤンバ又は配管等に用い
られている金属が発生源であると考えられている。
Ｂ表面にウイスカー２が発生した場合、ポリシリコン層
１Ｂ又は下層のシリコン層１Ａがクロム (Ｃr)又は銅
(Ｃｕ）等の不純物に汚染されているということにな
る。このように不純物によつて汚染された半導体基板の
シリコン層間の接合箇所ではリーク等の不良特性が引き
起こされるおそれがあつた。さらにシリコン層１Ａ中に
汚染物質が存在すると、ウイスカー２が発生しなかつた
場合でもｐ形半導体層とｎ形半導体層間においてｐｎ接
合の耐圧低下等の不良特性を発生させるおそれがある。
これらシリコン層中の汚染物質であるクロム (Ｃr)又は
銅 (Ｃｕ）は、ＣＶＤ装置のチヤンバ又は配管等に用い
られている金属が発生源であると考えられている。
【０００５】ところで従来これらの汚染物質による半導
体装置の不良特性の発生を防止するのに、例えばポリシ
リコン又はＰＳＧ（Phosho Silicate Glass)膜を半導体
基板１の裏面に形成し、これによりシリコン層中の汚染
物質に対するゲツタリング処理がなされていた。
体装置の不良特性の発生を防止するのに、例えばポリシ
リコン又はＰＳＧ（Phosho Silicate Glass)膜を半導体
基板１の裏面に形成し、これによりシリコン層中の汚染
物質に対するゲツタリング処理がなされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えばＰＳ
Ｇ膜を用いたゲツタリング処理の場合、ＰＳＧ膜を半導
体基板１の裏面に形成させるには、半導体基板１の反対
側表面を酸化膜等により保護する工程及びりん拡散工程
が必要となり、そのために工程数が多くなるという問題
があつた。さらに工程数の増加に伴い製造コストが増加
するということがあつた。
Ｇ膜を用いたゲツタリング処理の場合、ＰＳＧ膜を半導
体基板１の裏面に形成させるには、半導体基板１の反対
側表面を酸化膜等により保護する工程及びりん拡散工程
が必要となり、そのために工程数が多くなるという問題
があつた。さらに工程数の増加に伴い製造コストが増加
するということがあつた。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、半導体基板中の汚染物質を簡易かつ有効に除去し得
る半導体装置製造方法とそれに用いられる半導体装置製
造装置を提案しようとするものである。
で、半導体基板中の汚染物質を簡易かつ有効に除去し得
る半導体装置製造方法とそれに用いられる半導体装置製
造装置を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、半導体層１Ａ表面に酸化膜１Ｃを
形成し、酸化膜１Ｃ中に上記半導体層１Ａを汚染する金
属汚染物質を取り込む工程と、酸化膜１Ｃを還元して除
去する工程とを有する。また本発明において、石英によ
つて形成された反応容器６と、石英によつて形成され、
反応容器６の底部を塞ぐ蓋７と、石英によつて形成さ
れ、反応容器６内に設置されて処理対象となる基板１を
加熱する加熱手段１２を覆う保護台座１３と、石英によ
つて形成された管状部材でなり、反応容器６内に処理ガ
スを送出するガス送出部１０と、石英によつて形成さ
れ、ガス送出部１０より流入された処理ガスを多数の小
孔９を介して反応容器６内に噴出することにより、保護
台座１３の上に載せられた基板１表面に処理ガスを均一
に吹き付けるガス噴出部８と、反応容器６内の残留ガス
を排気するガス排気部２１とを備え、反応容器６内にお
いて基板１表面の半導体層１Ａを酸化及び還元処理す
る。
め本発明においては、半導体層１Ａ表面に酸化膜１Ｃを
形成し、酸化膜１Ｃ中に上記半導体層１Ａを汚染する金
属汚染物質を取り込む工程と、酸化膜１Ｃを還元して除
去する工程とを有する。また本発明において、石英によ
つて形成された反応容器６と、石英によつて形成され、
反応容器６の底部を塞ぐ蓋７と、石英によつて形成さ
れ、反応容器６内に設置されて処理対象となる基板１を
加熱する加熱手段１２を覆う保護台座１３と、石英によ
つて形成された管状部材でなり、反応容器６内に処理ガ
スを送出するガス送出部１０と、石英によつて形成さ
れ、ガス送出部１０より流入された処理ガスを多数の小
孔９を介して反応容器６内に噴出することにより、保護
台座１３の上に載せられた基板１表面に処理ガスを均一
に吹き付けるガス噴出部８と、反応容器６内の残留ガス
を排気するガス排気部２１とを備え、反応容器６内にお
いて基板１表面の半導体層１Ａを酸化及び還元処理す
る。
【０００９】
【作用】半導体層１Ａ表面を酸化して、酸化膜１Ｃ中に
汚染物質を取り込み、酸化膜１Ｃを還元することによ
り、汚染物質を除去し得る。さらにその際、半導体基板
１表面の処理をなす反応部４内の材質を全て石英とした
ことにより、処理中の半導体基板１が金属等の不純物に
より汚染されるのを未然に防止し得る。
汚染物質を取り込み、酸化膜１Ｃを還元することによ
り、汚染物質を除去し得る。さらにその際、半導体基板
１表面の処理をなす反応部４内の材質を全て石英とした
ことにより、処理中の半導体基板１が金属等の不純物に
より汚染されるのを未然に防止し得る。
【００１０】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００１１】（１）汚染物質除去の原理 この実施例ではシリコン層に混入する汚染物質を半導体
表面の酸化とその酸化膜の還元を利用して除去する。先
ず図１（Ａ）において、所定の真空度及び所定温度の条
件のもとで半導体基板１表面に酸素ガス等を送出する。
これにより図１（Ｂ）に示すように、半導体基板１表面
のシリコン層１Ａが酸化され、酸化膜１Ｃが形成され
る。このとき半導体基板１中の金属汚染物質は酸化膜１
Ｃ中に取り込まれる。次に図１（Ｃ）に示すように、生
成された酸化膜１Ｃをアンモニア（ＮＨ3)等の還元ガス
により還元する。これにより、酸化膜１Ｃ中の汚染物質
が酸化膜１Ｃの還元とともにシリコン層１Ａ表面から除
去されることになる。
表面の酸化とその酸化膜の還元を利用して除去する。先
ず図１（Ａ）において、所定の真空度及び所定温度の条
件のもとで半導体基板１表面に酸素ガス等を送出する。
これにより図１（Ｂ）に示すように、半導体基板１表面
のシリコン層１Ａが酸化され、酸化膜１Ｃが形成され
る。このとき半導体基板１中の金属汚染物質は酸化膜１
Ｃ中に取り込まれる。次に図１（Ｃ）に示すように、生
成された酸化膜１Ｃをアンモニア（ＮＨ3)等の還元ガス
により還元する。これにより、酸化膜１Ｃ中の汚染物質
が酸化膜１Ｃの還元とともにシリコン層１Ａ表面から除
去されることになる。
【００１２】（２）製造装置 図２において３は全体として枚葉式の汚染除去製造装置
を示し、汚染除去製造装置３は上部の反応部４と下部の
配管部５とから構成されている。反応部４の外側は材質
が石英でなるチヤンバ６により覆われ、さらに底部は材
質が石英でなるベース７により塞がれている。チヤンバ
６の内側上部には、材質を石英とした円盤状部材でなる
ガスインジエクター８が設置されている。このガスイン
ジエクター８には多くの小孔９が開けられており、この
小孔９を介して処理ガス供給管１０によりチヤンバ６内
に導入される反応ガスを拡散し、処理対象である半導体
基板１表面に均一に送出するようになされている。さら
にチヤンバ６の外側には、プラズマガスを発生させる際
に用いられる高周波発生用の電極１１がチヤンバ６を間
に挟んで対称の位置に配置されている。
を示し、汚染除去製造装置３は上部の反応部４と下部の
配管部５とから構成されている。反応部４の外側は材質
が石英でなるチヤンバ６により覆われ、さらに底部は材
質が石英でなるベース７により塞がれている。チヤンバ
６の内側上部には、材質を石英とした円盤状部材でなる
ガスインジエクター８が設置されている。このガスイン
ジエクター８には多くの小孔９が開けられており、この
小孔９を介して処理ガス供給管１０によりチヤンバ６内
に導入される反応ガスを拡散し、処理対象である半導体
基板１表面に均一に送出するようになされている。さら
にチヤンバ６の外側には、プラズマガスを発生させる際
に用いられる高周波発生用の電極１１がチヤンバ６を間
に挟んで対称の位置に配置されている。
【００１３】チヤンバ６内にはヒータ１２が設置され、
処理する半導体基板１を上に載せ加熱するようにされて
いる。このヒータ１２は外側を石英でできたヒータカバ
ー１３により覆われ、ヒータ１２を構成する金属部がチ
ヤンバ６内において露出しないようなされている。これ
により、チヤンバ６内で処理される半導体基板１がヒー
タ１２を構成する金属により汚染されないようになされ
ている。このチヤンバ６とベース７との間にはオーリン
グ１４が取付けられ、チヤンバ６内の気密性が保持され
るようになされている。このオーリング１４の内側には
オーリング１４と並行に冷却水管１５が配設され、これ
によりオーリング１４付近が冷却される。
処理する半導体基板１を上に載せ加熱するようにされて
いる。このヒータ１２は外側を石英でできたヒータカバ
ー１３により覆われ、ヒータ１２を構成する金属部がチ
ヤンバ６内において露出しないようなされている。これ
により、チヤンバ６内で処理される半導体基板１がヒー
タ１２を構成する金属により汚染されないようになされ
ている。このチヤンバ６とベース７との間にはオーリン
グ１４が取付けられ、チヤンバ６内の気密性が保持され
るようになされている。このオーリング１４の内側には
オーリング１４と並行に冷却水管１５が配設され、これ
によりオーリング１４付近が冷却される。
【００１４】配管部５は、チヤンバ６内にガスを供給す
る給気系５Ａとチヤンバ６内のガスを排出する排気系５
Ｂとから構成されている。給気系５Ａはチヤンバ６内に
酸化ガスを供給する酸化ガス供給管１６と、還元ガスを
供給する還元ガス供給管１７と、窒素等の不活性ガスを
供給する不活性ガス供給管１８の３本の供給管が処理ガ
ス供給管１０に合わされ集合管を形成している。
る給気系５Ａとチヤンバ６内のガスを排出する排気系５
Ｂとから構成されている。給気系５Ａはチヤンバ６内に
酸化ガスを供給する酸化ガス供給管１６と、還元ガスを
供給する還元ガス供給管１７と、窒素等の不活性ガスを
供給する不活性ガス供給管１８の３本の供給管が処理ガ
ス供給管１０に合わされ集合管を形成している。
【００１５】給気系５Ａの３本の供給管には、それぞれ
酸化ガス供給管１６にはエアーバルブＶ１、還元ガス供
給管１７にはエアーバルブＶ２、さらに不活性ガス供給
管１８にはエアーバルブＶ３が取付けられており、これ
らのエアーバルブによりガス管の開閉及びガス流量の調
整がなされるようにされている。これらの３本のガス管
は１本の処理ガス供給管１０に集管されチヤンバ６の側
面下部の供給口１９よりチヤンバ６内に引き込まれてい
る。またこの処理ガス供給管１０は材質に石英を用いて
いるので、チヤンバ６内が金属等により汚染されないよ
うになされている。
酸化ガス供給管１６にはエアーバルブＶ１、還元ガス供
給管１７にはエアーバルブＶ２、さらに不活性ガス供給
管１８にはエアーバルブＶ３が取付けられており、これ
らのエアーバルブによりガス管の開閉及びガス流量の調
整がなされるようにされている。これらの３本のガス管
は１本の処理ガス供給管１０に集管されチヤンバ６の側
面下部の供給口１９よりチヤンバ６内に引き込まれてい
る。またこの処理ガス供給管１０は材質に石英を用いて
いるので、チヤンバ６内が金属等により汚染されないよ
うになされている。
【００１６】排気系５Ｂは、真空ポンプ２０に通じる二
股の排気管２１が、反応部４下部の排気口２２に接続さ
れ構成されている。材質が石英でなる二股の排気管２１
は排気口２２を通じてチヤンバ６内から引き出されると
ベース７の下側において１本に合わされる。排気管２１
が１本に統合された部分には、チヤンバ６に近い部分よ
り順に冷却トラツプ２１、ゲートバルブ２２、バタフラ
イ弁２３が設けられ、さらにその先には前段ポンプ２０
Ａ及び後段ポンプ２０Ｂからなる真空ポンプ２０が接続
されている。
股の排気管２１が、反応部４下部の排気口２２に接続さ
れ構成されている。材質が石英でなる二股の排気管２１
は排気口２２を通じてチヤンバ６内から引き出されると
ベース７の下側において１本に合わされる。排気管２１
が１本に統合された部分には、チヤンバ６に近い部分よ
り順に冷却トラツプ２１、ゲートバルブ２２、バタフラ
イ弁２３が設けられ、さらにその先には前段ポンプ２０
Ａ及び後段ポンプ２０Ｂからなる真空ポンプ２０が接続
されている。
【００１７】冷却トラツプ２３はガス流路にあたる部分
の表面積を拡げることにより、チヤンバ６内から排気さ
れる高温のガスを冷却するようになされている。またゲ
ートバルブ２２は、排気管２１の開閉をするようにされ
たバルブ式弁からなり、バタフライ弁２３は、抵抗板２
３Ａの角度を変えることにより排気管２１のガス流量を
調整するようになされたバタフライ式弁からなつてい
る。
の表面積を拡げることにより、チヤンバ６内から排気さ
れる高温のガスを冷却するようになされている。またゲ
ートバルブ２２は、排気管２１の開閉をするようにされ
たバルブ式弁からなり、バタフライ弁２３は、抵抗板２
３Ａの角度を変えることにより排気管２１のガス流量を
調整するようになされたバタフライ式弁からなつてい
る。
【００１８】この排気管２１にはさらに、冷却トラツプ
２３とゲートバルブ２４との間から分岐されバタフライ
弁２５のチヤンバ６側の部分に接続された補助排気ガス
管２６が配管されている。補助排気ガス管２６にはエア
ーバルブＶ４と、エアーバルブＶ５が設置され、このエ
アーバルブＶ４及びＶ５との間に拡散ポンプ２７が接続
されている。この拡散ポンプ２７はチヤンバ６内の真空
引きの際に真空ポンプ２０とともに用いられることによ
り、真空引きの際の排気速度を上げるようになされてい
る。因みにこの汚染除去製造装置３の真空ポンプ２０は
到達真空度10-3〔Ｐa 〕で、排気速度 20000〔l/min 〕
の性能のものが用いられている。
２３とゲートバルブ２４との間から分岐されバタフライ
弁２５のチヤンバ６側の部分に接続された補助排気ガス
管２６が配管されている。補助排気ガス管２６にはエア
ーバルブＶ４と、エアーバルブＶ５が設置され、このエ
アーバルブＶ４及びＶ５との間に拡散ポンプ２７が接続
されている。この拡散ポンプ２７はチヤンバ６内の真空
引きの際に真空ポンプ２０とともに用いられることによ
り、真空引きの際の排気速度を上げるようになされてい
る。因みにこの汚染除去製造装置３の真空ポンプ２０は
到達真空度10-3〔Ｐa 〕で、排気速度 20000〔l/min 〕
の性能のものが用いられている。
【００１９】さらにゲートバルブ２４の後段には窒素ガ
ス等を流しチヤンバ６内の排気の際の圧力制御をするガ
スバラスト管２８が接続されている。このガスバラスト
管２６にはエアーバルブＶ６が取付けられており、これ
によりガスバラスト管２６の開閉及びガス流量の調整が
なされる。
ス等を流しチヤンバ６内の排気の際の圧力制御をするガ
スバラスト管２８が接続されている。このガスバラスト
管２６にはエアーバルブＶ６が取付けられており、これ
によりガスバラスト管２６の開閉及びガス流量の調整が
なされる。
【００２０】（３）汚染物質除去の処理 以上の構成において、図１はｎｐｎ形のバイポーラトラ
ンジスタの製造工程において、気相成長法によりベース
となるｐ形シリコン層１Ａにｎ形エミツタを形成する工
程を示している。図１（Ａ）に示された金属等により汚
染された半導体基板１が汚染除去製造装置３のチヤンバ
６内に設置されたヒータカバー１１上の所定位置に搬入
されると、ゲートバルブ２４が開かれ、真空ポンプ２０
によるチヤンバ６内の真空引きが開始される。真空引き
は先ず、チヤンバ６内の真空度を後段ポンプ２０Ｂによ
り粗方の真空度にまで到達させ、さらに前段ポンプ２０
Ａにより所望の真空度にまで真空引きされる。この真空
引きの際、エアーバルブＶ４及びエアーバルブＶ５を開
き、拡散ポンプ２５を併せて動作させることにより、チ
ヤンバ６内の真空引きの際の排気速度をさらに上げるこ
とができる。
ンジスタの製造工程において、気相成長法によりベース
となるｐ形シリコン層１Ａにｎ形エミツタを形成する工
程を示している。図１（Ａ）に示された金属等により汚
染された半導体基板１が汚染除去製造装置３のチヤンバ
６内に設置されたヒータカバー１１上の所定位置に搬入
されると、ゲートバルブ２４が開かれ、真空ポンプ２０
によるチヤンバ６内の真空引きが開始される。真空引き
は先ず、チヤンバ６内の真空度を後段ポンプ２０Ｂによ
り粗方の真空度にまで到達させ、さらに前段ポンプ２０
Ａにより所望の真空度にまで真空引きされる。この真空
引きの際、エアーバルブＶ４及びエアーバルブＶ５を開
き、拡散ポンプ２５を併せて動作させることにより、チ
ヤンバ６内の真空引きの際の排気速度をさらに上げるこ
とができる。
【００２１】真空引きの排気速度は、エアーバルブＶ６
によりガスバラスト管２８から送出される窒素ガスの流
量を変えることにより調整される。また、バタフライ弁
２５の抵抗板２５Ａの角度調整を併せてすることによ
り、排気速度の微調整がなされる。真空引きはチヤンバ
６内の真空度が10-2〔Ｐa 〕 に到達するまでなされ、
チヤンバ６内が所定の真空度に達すると、ゲートバルブ
２４は閉じられる。このとき半導体基板１はヒータ１２
により約 500 [°C]にまで加熱されている。
によりガスバラスト管２８から送出される窒素ガスの流
量を変えることにより調整される。また、バタフライ弁
２５の抵抗板２５Ａの角度調整を併せてすることによ
り、排気速度の微調整がなされる。真空引きはチヤンバ
６内の真空度が10-2〔Ｐa 〕 に到達するまでなされ、
チヤンバ６内が所定の真空度に達すると、ゲートバルブ
２４は閉じられる。このとき半導体基板１はヒータ１２
により約 500 [°C]にまで加熱されている。
【００２２】次に酸化ガス供給管１６のエアーバルブＶ
１が開けられることにより、半導体基板１表面にシリコ
ン層１Ａを酸化させる酸化ガスが 5〔cc/min〕の割合で
１分間送出される。酸化ガス供給管１６より送出される
酸素ガスは、石英でなる処理ガス供給管１０を経て供給
口１９からチヤンバ６内に導入され、多くの小孔９を有
するガスインジエクター８により拡散されてヒータ１２
上の処理対象である半導体基板１表面に均一に送出され
る。これにより図１（Ｂ）に示すように、酸化ガスによ
る半導体基板１表面のシリコン層１Ａの酸化がなされ酸
化膜１Ｃが形成されることになる。ここでシリコン層１
Ａ表面を酸化する際、不活性ガス供給管１８のエアーバ
ルブＶ３を開き、窒素ガスをチヤンバ６内に送出するこ
とによつて、シリコン層１Ａ表面の酸化速度を制御する
ことができる。
１が開けられることにより、半導体基板１表面にシリコ
ン層１Ａを酸化させる酸化ガスが 5〔cc/min〕の割合で
１分間送出される。酸化ガス供給管１６より送出される
酸素ガスは、石英でなる処理ガス供給管１０を経て供給
口１９からチヤンバ６内に導入され、多くの小孔９を有
するガスインジエクター８により拡散されてヒータ１２
上の処理対象である半導体基板１表面に均一に送出され
る。これにより図１（Ｂ）に示すように、酸化ガスによ
る半導体基板１表面のシリコン層１Ａの酸化がなされ酸
化膜１Ｃが形成されることになる。ここでシリコン層１
Ａ表面を酸化する際、不活性ガス供給管１８のエアーバ
ルブＶ３を開き、窒素ガスをチヤンバ６内に送出するこ
とによつて、シリコン層１Ａ表面の酸化速度を制御する
ことができる。
【００２３】シリコン層１Ａ表面の酸化が終了すると、
エアーバルブＶ１は閉じられ、代わりに還元ガス供給管
１７のエアーバルブＶ２が開かれることにより、アンモ
ニア（ＮＨ3)が 500〔cc/min〕の割合で約30分間送出さ
れる。このアンモニア（ＮＨ3)も還元ガス供給管１７か
ら処理ガス供給管１０を経て供給口１９からチヤンバ６
内に導入され、ガスインジエクター８により拡散されて
ヒータカバー１３上の半導体基板１表面に均一に送出さ
れる。
エアーバルブＶ１は閉じられ、代わりに還元ガス供給管
１７のエアーバルブＶ２が開かれることにより、アンモ
ニア（ＮＨ3)が 500〔cc/min〕の割合で約30分間送出さ
れる。このアンモニア（ＮＨ3)も還元ガス供給管１７か
ら処理ガス供給管１０を経て供給口１９からチヤンバ６
内に導入され、ガスインジエクター８により拡散されて
ヒータカバー１３上の半導体基板１表面に均一に送出さ
れる。
【００２４】このとき半導体基板１はヒータ１２により
約 500 [°C]にまで加熱されており、これにより図１
（Ｃ）に示すように、アンモニア（ＮＨ3)による半導体
基板１表面の酸化膜１Ｃの還元がなされることになる。
このとき酸化膜１Ｃに取り込まれている汚染物質である
金属は、酸化膜１Ｃの還元とともに除去されることにな
る。ここで酸化膜１Ｃを還元する際、不活性ガス供給管
１８のエアーバルブＶ３を開き、窒素ガスをチヤンバ６
内に送出することによつて、酸化膜の還元速度を制御す
ることができる。
約 500 [°C]にまで加熱されており、これにより図１
（Ｃ）に示すように、アンモニア（ＮＨ3)による半導体
基板１表面の酸化膜１Ｃの還元がなされることになる。
このとき酸化膜１Ｃに取り込まれている汚染物質である
金属は、酸化膜１Ｃの還元とともに除去されることにな
る。ここで酸化膜１Ｃを還元する際、不活性ガス供給管
１８のエアーバルブＶ３を開き、窒素ガスをチヤンバ６
内に送出することによつて、酸化膜の還元速度を制御す
ることができる。
【００２５】シリコン層１Ａ表面の酸化膜１Ｃの還元が
終了すると、還元ガス供給管１７のエアーバルブＶ２は
閉じられ、シリコン層１Ａ中の汚染物質の除去処理は終
了する。ここで図１（Ｄ）に示すように、汚染物質除去
後のシリコン層１Ａ上にポリシリコン１Ｄを気相成長さ
せ、汚染物質除去の効果を確認した結果、ウイスカー２
の発生がないことが確認された。
終了すると、還元ガス供給管１７のエアーバルブＶ２は
閉じられ、シリコン層１Ａ中の汚染物質の除去処理は終
了する。ここで図１（Ｄ）に示すように、汚染物質除去
後のシリコン層１Ａ上にポリシリコン１Ｄを気相成長さ
せ、汚染物質除去の効果を確認した結果、ウイスカー２
の発生がないことが確認された。
【００２６】（４）実施例の効果 以上の構成によれば、不純物により汚染されたシリコン
層の表面を酸化させ、シリコン層中の汚染物質を酸化膜
中に取り込み、さらに形成された酸化膜を還元すること
により、シリコン層中の汚染物質を除去することができ
る。その際、シリコン層表面を酸化及び還元する処理は
同一装置内の一連の処理で済むことにより、半導体基板
の裏面にＰＳＧ膜等を形成するのに比して少ない工程数
で汚染物質の除去処理ができる。さらに工程数を少なく
し得たことにより製造コストを削減し得る。さらに、半
導体基板表面の処理がなされる汚染除去製造装置の反応
部内は材質を全て石英にしてあるので、これにより処理
中の半導体基板が金属等の不純物により汚染されるのを
未然に防止し得る。
層の表面を酸化させ、シリコン層中の汚染物質を酸化膜
中に取り込み、さらに形成された酸化膜を還元すること
により、シリコン層中の汚染物質を除去することができ
る。その際、シリコン層表面を酸化及び還元する処理は
同一装置内の一連の処理で済むことにより、半導体基板
の裏面にＰＳＧ膜等を形成するのに比して少ない工程数
で汚染物質の除去処理ができる。さらに工程数を少なく
し得たことにより製造コストを削減し得る。さらに、半
導体基板表面の処理がなされる汚染除去製造装置の反応
部内は材質を全て石英にしてあるので、これにより処理
中の半導体基板が金属等の不純物により汚染されるのを
未然に防止し得る。
【００２７】（５）他の実施例 なお上述の実施例においては、シリコン層表面を酸化す
る際の酸化ガスとして酸素ガス（Ｏ2 ）を用いたが、本
発明はこれに限らず、例えば酸化ガスとしてオゾン（Ｏ
3 ）、笑気ガス（Ｎ2 Ｏ）又はアルコール等を用いるこ
とができる。またこのときのチヤンバ内の真空度の条件
等は10-2〔Ｐa 〕でなくとも、103 〔Ｐa 〕以下の範囲
であれば良い。また上述の実施例においては、シリコン
層表面を酸化する際、酸化ガスと共に不活性ガスを用い
る例について述べたが、本発明はこれに限らず、不活性
ガスを用いずともそれぞれの酸化ガスを単独で用いてシ
リコン層表面を酸化し得る。
る際の酸化ガスとして酸素ガス（Ｏ2 ）を用いたが、本
発明はこれに限らず、例えば酸化ガスとしてオゾン（Ｏ
3 ）、笑気ガス（Ｎ2 Ｏ）又はアルコール等を用いるこ
とができる。またこのときのチヤンバ内の真空度の条件
等は10-2〔Ｐa 〕でなくとも、103 〔Ｐa 〕以下の範囲
であれば良い。また上述の実施例においては、シリコン
層表面を酸化する際、酸化ガスと共に不活性ガスを用い
る例について述べたが、本発明はこれに限らず、不活性
ガスを用いずともそれぞれの酸化ガスを単独で用いてシ
リコン層表面を酸化し得る。
【００２８】さらに上述の実施例においては、酸化膜の
還元用ガスとしてアンモニア（ＮＨ3)を使用したが、本
発明はこれに限らず、例えば水素ガスを用いても良い。
さらに上述の実施例においては、酸化膜を還元するのに
アンモニア（ＮＨ3)等の還元ガスを用いる方法について
述べたが、酸化膜を還元する方法としては、アンモニア
（ＮＨ3)等の還元ガスを用いずともチヤンバ６内を高温
高真空に設定することにより、シリコン層表面に形成さ
れた酸化膜を還元することができる。また上述の実施例
においては、シリコン層表面に形成された酸化膜を還元
する際、還元ガスと共に不活性ガスを用いる例について
述べたが、本発明はこれに限らず、不活性ガスを用いず
ともそれぞれの還元ガスを単独で用いてシリコン層表面
の酸化膜を還元し得る。
還元用ガスとしてアンモニア（ＮＨ3)を使用したが、本
発明はこれに限らず、例えば水素ガスを用いても良い。
さらに上述の実施例においては、酸化膜を還元するのに
アンモニア（ＮＨ3)等の還元ガスを用いる方法について
述べたが、酸化膜を還元する方法としては、アンモニア
（ＮＨ3)等の還元ガスを用いずともチヤンバ６内を高温
高真空に設定することにより、シリコン層表面に形成さ
れた酸化膜を還元することができる。また上述の実施例
においては、シリコン層表面に形成された酸化膜を還元
する際、還元ガスと共に不活性ガスを用いる例について
述べたが、本発明はこれに限らず、不活性ガスを用いず
ともそれぞれの還元ガスを単独で用いてシリコン層表面
の酸化膜を還元し得る。
【００２９】また上述の実施例においては、酸素ガスを
用いてシリコン層表面の酸化をしたが、本発明はこれに
限らず、酸化ガス供給管１６を用い酸素ガスをチヤンバ
６内に供給する際、高周波電極１１を用いプラズマガス
を発生させ、これによりシリコン層表面を酸化しても良
い。
用いてシリコン層表面の酸化をしたが、本発明はこれに
限らず、酸化ガス供給管１６を用い酸素ガスをチヤンバ
６内に供給する際、高周波電極１１を用いプラズマガス
を発生させ、これによりシリコン層表面を酸化しても良
い。
【００３０】さらにシリコン層表面に生成された汚染物
質を取り込んだ酸化膜を還元する際に、還元ガス供給管
１７によりチヤンバ６内に供給される水素（Ｈ2)ガスを
高周波電極１１を用いプラズマ化し、これにより水素
（Ｈ2)ガスを用いた場合に比して、より低い温度におい
て酸化膜の還元をなし得る。
質を取り込んだ酸化膜を還元する際に、還元ガス供給管
１７によりチヤンバ６内に供給される水素（Ｈ2)ガスを
高周波電極１１を用いプラズマ化し、これにより水素
（Ｈ2)ガスを用いた場合に比して、より低い温度におい
て酸化膜の還元をなし得る。
【００３１】また上述の実施例においては、バイポーラ
トランジスタのエミツタ形成の工程におけるｐ形シリコ
ン層中の汚染物質の除去について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ｎ形及びｐ形を問わず不純物に汚染された
半導体基板中の汚染物質の除去に適応させることができ
る。さらに上述の実施例においては、枚葉式の汚染除去
製造装置について述べたが、本発明はこれに限らず、バ
ツチ式の汚染除去製造装置に適応させることができる。
トランジスタのエミツタ形成の工程におけるｐ形シリコ
ン層中の汚染物質の除去について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ｎ形及びｐ形を問わず不純物に汚染された
半導体基板中の汚染物質の除去に適応させることができ
る。さらに上述の実施例においては、枚葉式の汚染除去
製造装置について述べたが、本発明はこれに限らず、バ
ツチ式の汚染除去製造装置に適応させることができる。
【００３２】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、不純物に
より汚染された半導体表面を酸化することにより半導体
中の汚染物質を酸化膜に取り込み、その酸化膜を還元す
ることにより酸化膜中に取り込まれた不純物を除去し得
る。さらに、半導体装置製造装置の反応部内の材質を全
て石英にしてあることにより、処理される半導体基板が
金属等の不純物により汚染されるのを未然に防止し得
る。
より汚染された半導体表面を酸化することにより半導体
中の汚染物質を酸化膜に取り込み、その酸化膜を還元す
ることにより酸化膜中に取り込まれた不純物を除去し得
る。さらに、半導体装置製造装置の反応部内の材質を全
て石英にしてあることにより、処理される半導体基板が
金属等の不純物により汚染されるのを未然に防止し得
る。
【図１】本発明の汚染物質除去の処理を示す略線図であ
る。
る。
【図２】汚染除去製造装置の一実施例を示す略線図であ
る。
る。
【図３】半導体基板中の汚染物質によるウイスカーの発
生を示す略線図である。
生を示す略線図である。
【符号の説明】 １……半導体基板、２……ウイスカー、３……汚染除去
製造装置、４……反応部、５……配管部、６……チヤン
バ、７……ベース、８……ガスインジエクター、１０…
…処理ガス供給管、１１……高周波電極、１２……ヒー
タ、１３……ヒータカバー、１６……酸化ガス供給管、
１７……還元ガス供給管、１８……不活性ガス供給管、
２０……真空ポンプ、２１……排気管、２７……拡散ポ
ンプ。
製造装置、４……反応部、５……配管部、６……チヤン
バ、７……ベース、８……ガスインジエクター、１０…
…処理ガス供給管、１１……高周波電極、１２……ヒー
タ、１３……ヒータカバー、１６……酸化ガス供給管、
１７……還元ガス供給管、１８……不活性ガス供給管、
２０……真空ポンプ、２１……排気管、２７……拡散ポ
ンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−105525（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−304737（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−215125（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36653（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−206021（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−139335（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/331
Claims (3)
- 【請求項１】第１導電型のベースに第２導電型のエミツ
タを形成する半導体装置の製造方法において、 高周波電極を用いプラズマを発生させ、 半導体層表面に
酸化膜を形成し、当該酸化膜中に上記半導体層を汚染す
る金属汚染物質を取り込む工程と、高周波電極を用いプラズマを発生させ、 上記酸化膜を還
元して除去する工程とを有することを特徴とする半導体
装置製造方法。 - 【請求項２】上記酸化膜を高温真空下で還元することを
特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造方法。 - 【請求項３】上記酸化膜をガス還元することを特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30099293A JP3322367B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体装置製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30099293A JP3322367B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体装置製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130718A JPH07130718A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3322367B2 true JP3322367B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17891529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30099293A Expired - Fee Related JP3322367B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体装置製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322367B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101443792B1 (ko) * | 2013-02-20 | 2014-09-26 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | 건식 기상 식각 장치 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP30099293A patent/JP3322367B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07130718A (ja) | 1995-05-19 |
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