JP4370696B2 - 半導体ウェハ処理方法 - Google Patents
半導体ウェハ処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4370696B2 JP4370696B2 JP2000188758A JP2000188758A JP4370696B2 JP 4370696 B2 JP4370696 B2 JP 4370696B2 JP 2000188758 A JP2000188758 A JP 2000188758A JP 2000188758 A JP2000188758 A JP 2000188758A JP 4370696 B2 JP4370696 B2 JP 4370696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffusion furnace
- temperature
- semiconductor wafer
- furnace
- horizontal diffusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ処理方法に関し、詳しくは、横型拡散炉を用いて半導体ウェハに不純物拡散を行う半導体ウェハ処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェハに対するバイポーラプロセスにおいて、コレクタ拡散領域を形成するためのN+拡散は、POCl3を拡散源として、横型拡散炉を用いて行われる。横型拡散炉は筒状の反応管であり、この横型拡散炉内に複数の半導体ウェハを配置し、横型拡散炉に所定の反応ガスを導入するとともに、横型拡散炉内の温度を所定の拡散温度に上昇させて拡散が行われる。横型拡散炉内への半導体ウェハの搬入及び搬出は、石英フォークを用いて行われる。
【0003】
このような拡散処理の手順を図6に示す。まず、時刻t21において、半導体ウェハのロード(搬入)が開始される。具体的には、このロード工程においては、複数枚の半導体ウェハを石英フォーク上に載置して、石英フォークを横型拡散炉に挿入し、これにより複数枚の半導体ウェハを横型拡散炉内に搬入する。このロード工程において、横型拡散炉内の温度は900℃に保たれる。
【0004】
時刻t22において、ロード工程が終了すると、横型拡散炉に設けられた蓋体が閉じられ、横型拡散炉内の昇温が開始される。この昇温工程において、時刻t22から時刻t23の間に、横型拡散炉内の温度は、900℃から拡散温度である930℃にまで、高められる。
【0005】
時刻t23から時刻t24の間は、横型拡散炉内の温度は、930℃に維持される。この期間、横型拡散炉内には所定の反応ガスが導入され、これにより、横型拡散炉内に配置されている複数の半導体ウェハにおいて、所定の不純物の拡散が行われる。
【0006】
時刻t24において、上述の拡散工程が終了すると、続いて横型拡散炉内の降温工程が開始される。この降温工程において、時刻t24から時刻t25までの間に、横型拡散炉内の温度は、930℃から900℃まで下降される。
【0007】
時刻t25において、横型拡散炉内の降温が終了すると、半導体ウェハのアンロードが開始される。このアンロード工程においては、石英フォークが横型拡散炉内に挿入され、この石英フォーク上に拡散処理が終了した複数の半導体ウェハを載置し、この石英フォークを横型拡散炉から引き抜くことにより複数の半導体ウェハが横型拡散炉から搬出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述の横型拡散炉は、良好な昇温追従性を有しているが、横型拡散炉の降温追従性は、昇温追従性に比べて良好ではない。すなわち、図6に示す時刻t24から時刻t25までの時間を一定に制御することが困難であった。ここで、降温時間が変化すると半導体ウェハにおける拡散時間が変化してしまい、したがって、製造される製品の特性にバラツキが生じてしまうという問題があった。
【0009】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、横型拡散炉を用いた半導体ウェハ処理において、降温追従性を向上させて拡散時間の変化をなくし、特性が均一な半導体ウェハを製造するための半導体ウェハ処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る半導体ウェハ処理方法は、横型拡散炉を用いて半導体ウェハに不純物拡散を行うものであり、複数の半導体ウェハが載置された石英フォークを横型拡散炉に挿入する工程と、上記複数の半導体ウェハを上記横型拡散炉内に残して上記石英フォークを引き抜く工程と、上記横型拡散炉内の昇温を開始する工程と、上記拡散炉内の温度を所定の期間、所定の拡散温度に保つ工程と、上記横型拡散炉内の降温を開始すると同時に上記石英フォークを用いて上記複数の半導体ウェハの搬出を開始する工程とを有する。
【0011】
横型拡散炉の降温開始とともに半導体ウェハの搬出を開始することにより、降温追従性が向上し、半導体ウェハ毎の拡散時間の変化がなくなり、均一な特性の半導体ウェハが製造される。
【0012】
また、上記石英フォークを用いて複数の半導体ウェハを引き出す速度は、好ましくは、5cm毎秒乃至15cm毎秒とする。これにより、急速な搬出による半導体ウェハの反りの発生が防止される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体ウェハ処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
本発明に基づく半導体ウェハ処理は、半導体ウェハ上に、例えば図1に示すようなバイポーラトランジスタを形成するプロセスの一部に適用される。図1に示すトランジスタ1は、エピタキシャル層2上に形成されたN+拡散領域であるエミッタ拡散領域3、P拡散領域であるベース拡散領域4、N+拡散領域であるコレクタ拡散領域5、及びエミッタコンタクト6、ベースコンタクト7、コレクタコンタクト8などから構成される。以下に説明する半導体ウェハ処理は、特に、コレクタ拡散領域5を形成するための不純物の拡散工程に適用される。なお、本発明は、このようなコレクタ拡散領域5の拡散のみではなく、横型拡散炉を使用するその他の拡散工程、例えばベース拡散に対しても有効である。
【0015】
本発明を適用した半導体ウェハ処理の手順を経時的に図2に示す。まず、時刻t1において、横型拡散炉への半導体ウェハのロードが開始される。図3は、このロード工程を示す図である。横型拡散炉10は、筒状の形状を有する反応管であり、一方の端部にガス導入口11が開設されており、他方側には、開閉自在の蓋体12が設けられている。複数の半導体ウェハ13は、石英フォーク14上に載置されており、石英フォーク14は、横型拡散炉10の蓋体12が解放された側から横型拡散炉10の内部に挿入される。
【0016】
このとき、横型拡散炉10の内部温度は、900℃に保たれるとともに、ガス導入口11からは、N2ガスが導入される。そして、石英フォーク14は、複数の半導体ウェハ13を横型拡散炉10内の所定の位置に設置し、これら半導体ウェハ13を横型拡散炉10内に残して引き抜かれる。石英フォーク14が完全に引き抜かれると、横型拡散炉10の蓋体12が閉じられる。
【0017】
続いて、図2に示す時刻t2において、横型拡散炉10内部の昇温が開始される。この昇温工程において、横型拡散炉10内部の温度は、900℃から930℃にまで高められ、時刻t3において、横型拡散炉10内の温度が930℃に到達した後は、この時刻t3から時刻t4までの期間、横型拡散炉10内の温度は930℃に維持される。この期間、横型拡散炉10内に設置されている複数の半導体ウェハ13において、拡散が行われる。
【0018】
この拡散工程の状態を図4に示す。拡散工程においては、上述のとおり、横型拡散炉10内の温度は、930℃に保たれており、導入口11からは、POCl3+2O2ガスが導入される。蓋体12には、ガス排出口15が設けられている。この拡散工程により、複数の半導体ウェハ13のコレクタ領域の拡散が行われる。
【0019】
続いて、拡散工程が終了すると、図2に示す時刻t4において、横型拡散炉10内の降温が開始される。すなわち、横型拡散炉10内の温度は、時刻t4から時刻t5までの期間に、930℃から900℃に下降する。本発明では、時刻t4において、降温工程が開始されると同時に、複数の半導体ウェハ13を横型拡散炉10から引き出すアンロード処理を開始する。
【0020】
図5は、このアンロード処理を示す図である。横型拡散炉10のガス導入口11からは、N2ガスが導入される。また、横型拡散炉10の降温が開始されると同時に、蓋体12が開放し、石英フォーク14が横型拡散炉10内に挿入され、複数の半導体ウェハ13をこの石英フォーク14上に載置して、石英フォーク14を横型拡散炉10の外部に引き出す。
【0021】
なお、石英フォーク14を急速に引き抜くと、温度差により半導体ウェハ13に反りが生じてしまうおそれがあるため、このときの石英フォーク14の移動速度は、5cm毎秒乃至15cm毎秒、好ましくは10cm毎秒とする。石英フォーク14の引き出し、すなわち半導体ウェハ13の搬出は、図2に示す時刻t6において、完了する。
【0022】
前述のとおり、横型拡散炉10は、昇温追従性は良好であるが、降温追従性はあまり良好ではない。そこで、以上説明したように、横型拡散炉10の降温開始と同時に蓋体12を開放し、半導体ウェハ13を一定速度でアンロードすることにより、半導体ウェハ13の拡散時間を一定に制御することができ、これにより降温追従性が向上し、拡散処理により形成される製品に特性のバラツキが生じることを防止できる。
【0023】
なお、図4に示すごとく、石英フォーク14内にN2ガス導入し、矢印Aのように外部に導出させながら、アンロードすると、炉内のガスが攪拌されて降温追従性をより向上させることができる。
【0024】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る半導体ウェハ処理方法では、横型拡散炉の降温工程の開始とともに横型拡散炉の蓋体を開放し、石英フォークを横型拡散炉内に挿入して半導体ウェハの搬出を開始するので、降温追従性が向上し、半導体ウェハ毎の拡散時間の変化がなくなり、均一な特性の半導体ウェハを製造することができる。また、上記石英フォークを用いて複数の半導体ウェハを引き出す速度を5cm毎秒乃至15cm毎秒とすることにより、半導体ウェハの反りを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用して形成される半導体ウェハ上の拡散領域を示す図である。
【図2】本発明を適用した半導体ウェハ処理の手順を経時的に示すタイミングチャートである。
【図3】半導体ウェハのロード工程を説明する図である。
【図4】半導体ウェハの拡散工程を説明する図である。
【図5】半導体ウェハのアンロード工程を説明する図である。
【図6】従来の半導体ウェハ処理の手順を経時的に示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10 横型拡散炉
11 ガス導入口
12 蓋体
13 半導体ウェハ
14 石英フォーク
Claims (3)
- 横型拡散炉を用いて半導体ウェハに不純物拡散を行う半導体ウェハ処理方法において、
複数の半導体ウェハが載置された石英フォークを横型拡散炉に挿入する工程と、
上記複数の半導体ウェハを上記横型拡散炉内に残して上記石英フォークを引き抜く工程と、
上記横型拡散炉内の昇温を開始する工程と、
上記拡散炉内の温度を所定の期間、所定の拡散温度に保つ工程と、
上記横型拡散炉内の降温を開始すると同時に上記石英フォークを用いて上記複数の半導体ウェハの搬出を開始する工程と
を有する半導体ウェハ処理方法。 - 上記石英フォークを用いて複数の半導体ウェハを引き出す速度は、5cm毎秒乃至15cm毎秒であることを特徴とする請求項1記載の半導体ウェハ処理方法。
- 上記石英フォーク内にガスを導入し、上記ウエハの搬出の際、上記横型拡散炉内に上記ガスを上記石英フォークから導出させる工程を含む請求項1記載の半導体ウェハ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000188758A JP4370696B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 半導体ウェハ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000188758A JP4370696B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 半導体ウェハ処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002009007A JP2002009007A (ja) | 2002-01-11 |
JP4370696B2 true JP4370696B2 (ja) | 2009-11-25 |
Family
ID=18688494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000188758A Expired - Fee Related JP4370696B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 半導体ウェハ処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4370696B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7032955B2 (ja) | 2018-02-28 | 2022-03-09 | 株式会社Screenホールディングス | 熱処理方法 |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000188758A patent/JP4370696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002009007A (ja) | 2002-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101005953B1 (ko) | 절연막 형성 방법 | |
TW509963B (en) | Method for manufacturing a semiconductor device and device for manufacturing a semiconductor | |
CN108885996B (zh) | 氧化硅膜的选择性蚀刻方法 | |
JPH10107018A (ja) | 半導体ウェーハの熱処理装置 | |
JP2001308101A (ja) | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ | |
KR102532136B1 (ko) | 에칭 방법, 에어갭형 유전층 및 동적 랜덤 액세스 메모리 | |
JP4370696B2 (ja) | 半導体ウェハ処理方法 | |
JPH08115907A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2001308085A (ja) | 熱処理方法 | |
JP3794816B2 (ja) | 真空熱処理方法 | |
JP3384352B2 (ja) | 半導体装置の製造方法および不純物注入活性化処理装置 | |
US6306183B1 (en) | Method of forming manufacturing semiconductor device | |
JP2001156011A (ja) | 半導体ウェーハ熱処理装置 | |
KR100855767B1 (ko) | 기판처리방법 | |
JP3464505B2 (ja) | 熱処理方法 | |
JPS63142822A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2003007711A (ja) | シリコンウェーハ | |
KR100800676B1 (ko) | 반도체소자의 박막 증착 형성 방법 | |
JPH0160932B2 (ja) | ||
KR20040007025A (ko) | 반도체 웨이퍼 제조 방법 | |
KR960008565B1 (ko) | 게이트전극 형성방법 | |
JP3904340B2 (ja) | 基板処理方法 | |
JP2002118070A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0465821A (ja) | 半導体ウェハの不純物デポジション拡散法 | |
JP2003257984A (ja) | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070306 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090806 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090811 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |