JP5924856B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
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図4は、第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法の不純物拡散処理工程における横型拡散炉内の半導体ウェハ配置の一例を示す図である。図4に示されるように、第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、横型拡散炉の石英管1内において、炉奥から炉口に向けて並ぶ複数の半導体ウェハチャージ位置(設置位置)に、製品ウェハ又はダミーウェハを配置し、複数のチャージ位置に半導体ウェハ及びダミーウェハが配置された横型拡散炉の石英管1内において、炉奥から炉口に向けて不純物ガス4を流す。第1の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、チャージ位置に配置された全ての製品ウェハを同じ特性にする(すなわち、ウェハグループの数は1個である)。図4の例では、ウェハグループは、複数の製品ウェハ111〜122と、ダミーウェハ110とを含む。図4には示していないが、図1のダミーウェハ22と同様に、不純物ガスの分布や温度条件をより適切にするために、最も炉口側のチャージ位置にダミーウェハ(図1の符号22と同様)を配置することが望ましい。この炉口側のダミーウェハは、外面全域を酸化膜(酸化シリコン)で覆う膜付きダミーウェハとすることができる。
図6は、第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法の不純物拡散処理工程における横型拡散炉内の半導体ウェハ配置の一例を示す図である。図6に示されるように、第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、横型拡散炉の石英管1内において、炉奥から炉口に向けて並ぶ複数の半導体ウェハチャージ位置(設置位置)に、ダミーウェハ210,212,214,216,218,220,222と製品ウェハ211,213,215,217,219,221,223とを交互に配置している。このように、ダミーウェハと製品ウェハとが配置された横型拡散炉の石英管1内において、炉奥から炉口に向けて不純物ガス4を流す。第2の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、同じ特性の複数の製品ウェハを製造するための複数の製品ウェハ211,213,215,217,219,221と、ダミーウェハ210,212,214,216,218,220,222とを含むウェハグループは、1つである。このウェハグループにおいて、複数の製品ウェハ211,213,215,217,219,221のおもて面(半導体ウェハの炉奥を向く面)に対向する隣接するダミーウェハ210,212,214,216,218,220,222の裏面(半導体ウェハの炉口を向く面)が、同じ構造の面とした。第2の実施形態においては、ダミーウェハ210,212,214,216,218,220,222は、外面全域を酸化膜(酸化シリコン)とした酸化膜付き半導体ウェハである。
図8は、第3の実施形態に係る半導体素子の製造方法の不純物拡散処理工程における横型拡散炉内の半導体ウェハ配置の一例を示す図である。図8に示されるように、第3の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、横型拡散炉内において、炉奥から炉口に向けて並ぶ複数の半導体ウェハチャージ位置(設置位置)を、第1のウェハグループ301が設置される領域と、第2のウェハグループ302が設置される領域とに区分し、それぞれのグループにおいて、ダミーウェハと製品ウェハの配列方法を変えている。
図10は、第4の実施形態に係る半導体素子の製造方法の不純物拡散処理工程における横型拡散炉の石英管1の半導体ウェハ配置の一例を示す図である。図10に示されるように、第4の実施形態に係る半導体素子の製造方法においては、横型拡散炉の石英管1において、炉奥から炉口に向けて並ぶ複数の半導体ウェハチャージ位置(設置位置)を、第1のウェハグループ401が設置される領域と、第2のウェハグループ402が設置される領域と、第3のウェハグループ403が設置される領域とに区分し、それぞれのグループにおいて、ダミーウェハと製品ウェハの配列方法を変えている。
Claims (9)
- 不純物拡散炉内において、前記不純物拡散炉の炉奥から炉口に向けて並ぶ複数の半導体ウェハチャージ位置に、複数の製品ウェハ又はベアSiウェハである少なくとも1つの第1のダミーウェハを配置するステップと、
前記複数の半導体ウェハチャージ位置に前記複数の製品ウェハ及び前記少なくとも1つの第1のダミーウェハが配置された前記不純物拡散炉内において、前記炉奥から前記炉口に向けて不純物ガスを流すステップとを有し、
前記複数の製品ウェハ及び前記少なくとも1つの第1のダミーウェハの炉奥を向く面をおもて面とし、
前記複数の製品ウェハ及び前記少なくとも1つの第1のダミーウェハの炉口を向く面を裏面としたときに、
前記複数の製品ウェハのおもて面には、不純物が拡散された不純物拡散層が形成され、
前記複数の製品ウェハのおもて面に対向する隣接する製品ウェハの裏面は、シリコン面である
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記少なくとも1つの第1のダミーウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の最も炉奥側のチャージ位置に配置される第1のダミーウェハを含み、
前記複数の製品ウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の、最も炉奥側のチャージ位置以外の複数のチャージ位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記配置するステップは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の最も炉口側のチャージ位置に、第2のダミーウェハを配置するステップをさらに含み、
前記少なくとも1つの第1のダミーウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の最も炉奥側のチャージ位置に配置される第1のダミーウェハを含み、
前記複数の製品ウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の、最も炉奥側のチャージ位置及び最も炉口側のチャージ位置の両方の位置以外の複数のチャージ位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2のダミーウェハは、おもて面と裏面の両方を酸化シリコン面としたことを特徴とする請求項3に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記少なくとも1つの第1のダミーウェハは、1回の不純物拡散処理が終了するごとに交換し、
前記第2のダミーウェハは、複数回の不純物拡散処理に使用する
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記複数の製品ウェハの全て又は一部と前記少なくとも1つの第1のダミーウェハの全て又は一部とから成る複数のウェハグループにおいて、
前記複数のウェハグループのそれぞれは、前記複数の製品ウェハの一部と、前記少なくとも1つの第1のダミーウェハの一部とを含み、
前記複数のウェハグループの内のそれぞれにおいて、前記複数の製品ウェハのおもて面に対向する隣接する製品ウェハの裏面は、シリコン面である
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記複数の製品ウェハの全て又は一部と前記少なくとも1つの第1のダミーウェハの全て又は一部とから成る複数のウェハグループの内の第1のウェハグループにおいて、
前記少なくとも1つの第1のダミーウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の、前記第1のウェハグループにおいて最も炉奥側のチャージ位置に配置される第1のダミーウェハを含み、
前記複数の製品ウェハは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の、前記第1のウェハグループにおいて最も炉奥側のチャージ位置以外の複数のチャージ位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記配置するステップは、おもて面と裏面の両方を酸化シリコンとした複数の第2のダミーウェハを配置するステップをさらに含み、
前記複数のウェハグループの内の第2のウェハグループにおいて、
前記第2のウェハグループは、前記複数の半導体ウェハチャージ位置の内の最も炉奥側のチャージ位置から1つ置きに配置された、前記複数の第2のダミーウェハの全部又は一部を含み、
前記複数の製品ウェハはそれぞれ、前記複数の第2のダミーウェハの全部又は一部の炉口側に隣接して配置される
ことを特徴とする請求項7に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記不純物ガスは、BCl3を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体素子の製造方法。
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