JPH04287926A - 半導体ウェハーの熱処理方法 - Google Patents
半導体ウェハーの熱処理方法Info
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- JPH04287926A JPH04287926A JP135791A JP135791A JPH04287926A JP H04287926 A JPH04287926 A JP H04287926A JP 135791 A JP135791 A JP 135791A JP 135791 A JP135791 A JP 135791A JP H04287926 A JPH04287926 A JP H04287926A
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- silicon wafer
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハーの熱処理
方法に関し、特に格子間酸素の析出処理方法に関する。
方法に関し、特に格子間酸素の析出処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシリコンウェハー中の格子間酸素
の析出処理方法は、図４に示すように半導体製造プロセ
スの前熱処理として、１００〜２００枚程度のシリコン
ウェハー１を、高純度の石英製のボート２に乗せ、６５
０℃の熱拡散炉３に２０〜５０ｃｍ／ｍｉｎのボートス
ピードにて入炉し、入炉終了後窒素ガス雰囲気中でシリ
コンウェハー１を熱拡散炉３内で一定時間処理した後、
シリコンウェハー１を熱拡散炉３より２０〜５０ｃｍ／
ｍｉｎのボートスピードにて出炉していた。シリコンウ
ェハー１の熱拡散炉３への入炉に際し、熱拡散炉内は窒
素ガスにで充分に置換されている。
の析出処理方法は、図４に示すように半導体製造プロセ
スの前熱処理として、１００〜２００枚程度のシリコン
ウェハー１を、高純度の石英製のボート２に乗せ、６５
０℃の熱拡散炉３に２０〜５０ｃｍ／ｍｉｎのボートス
ピードにて入炉し、入炉終了後窒素ガス雰囲気中でシリ
コンウェハー１を熱拡散炉３内で一定時間処理した後、
シリコンウェハー１を熱拡散炉３より２０〜５０ｃｍ／
ｍｉｎのボートスピードにて出炉していた。シリコンウ
ェハー１の熱拡散炉３への入炉に際し、熱拡散炉内は窒
素ガスにで充分に置換されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシリコ
ンウェハー中の格子間酸素の析出処理方法は、１００〜
２００枚程度のシリコンウェハー１を熱拡散炉３を用い
て、６５０℃の熱拡散炉３に入炉している為、熱拡散炉
側のシリコンウェハー１Ａと反熱拡散炉側のシリコンウ
ェハー１Ｂとでは、図５に示す様にシリコンウェハーが
受ける６５０℃での熱履歴が異なる。
ンウェハー中の格子間酸素の析出処理方法は、１００〜
２００枚程度のシリコンウェハー１を熱拡散炉３を用い
て、６５０℃の熱拡散炉３に入炉している為、熱拡散炉
側のシリコンウェハー１Ａと反熱拡散炉側のシリコンウ
ェハー１Ｂとでは、図５に示す様にシリコンウェハーが
受ける６５０℃での熱履歴が異なる。
【０００４】すなわち、シリコンウェハー１Ａは実線Ａ
のように、そしてシリコンウェハー１Ｂは破線Ｂに示す
ように熱処理を受ける。従ってシリコンウェハー内部に
存在する潜在欠陥密度がシリコンウェハー１Ａと１Ｂと
では異なってしまい、Ｎ−ＭＯＳ型ＤＲＡＭ（記憶保持
動作が必要な随時書き込み・読み出しメモリー）を形成
したときのシリコンウェハー内部の酸素析出欠陥密度は
、図６に示す様に、ボート２に乗せたシリコンウェハー
１の位置が熱拡散炉側に近い程、即ち６５０℃での熱履
歴が長い程高くなり、最大で４×１０７ コ／ｃｍ２
程度の酸素析出欠陥密度が生じている。シリコンウェハ
ー内部の酸素析出欠陥密度が高密度になることによって
、半導体活性領域への酸素析出欠陥の突き出しにより、
又低密度であれば、汚染不純物のゲッタリング効果不足
によって、図６に示す様に、リーク不良指数が増大し、
Ｎ−ＭＯＳ型ＤＲＡＭの歩留に不安定さを生じさせると
いう問題点があった。
のように、そしてシリコンウェハー１Ｂは破線Ｂに示す
ように熱処理を受ける。従ってシリコンウェハー内部に
存在する潜在欠陥密度がシリコンウェハー１Ａと１Ｂと
では異なってしまい、Ｎ−ＭＯＳ型ＤＲＡＭ（記憶保持
動作が必要な随時書き込み・読み出しメモリー）を形成
したときのシリコンウェハー内部の酸素析出欠陥密度は
、図６に示す様に、ボート２に乗せたシリコンウェハー
１の位置が熱拡散炉側に近い程、即ち６５０℃での熱履
歴が長い程高くなり、最大で４×１０７ コ／ｃｍ２
程度の酸素析出欠陥密度が生じている。シリコンウェハ
ー内部の酸素析出欠陥密度が高密度になることによって
、半導体活性領域への酸素析出欠陥の突き出しにより、
又低密度であれば、汚染不純物のゲッタリング効果不足
によって、図６に示す様に、リーク不良指数が増大し、
Ｎ−ＭＯＳ型ＤＲＡＭの歩留に不安定さを生じさせると
いう問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェハー
の熱処理方法は、半導体ウェハーを熱拡散炉に入れ格子
間酸素を析出させるための温度で熱処理を行う半導体ウ
ェハーの熱処理方法において、半導体ウェハーの入炉お
よび出炉時の前記熱拡散炉の温度を、格子間酸素を析出
させるための前記熱処理温度より低くするものである。
の熱処理方法は、半導体ウェハーを熱拡散炉に入れ格子
間酸素を析出させるための温度で熱処理を行う半導体ウ
ェハーの熱処理方法において、半導体ウェハーの入炉お
よび出炉時の前記熱拡散炉の温度を、格子間酸素を析出
させるための前記熱処理温度より低くするものである。
【０００６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００７】図１は本発明の第１の実施例を説明するた
めの熱拡散炉における処理温度と熱処理時間との関係を
示す図である。
めの熱拡散炉における処理温度と熱処理時間との関係を
示す図である。
【０００８】図４に示したように、高純度の石英製のボ
ート２に乗せたシリコンウェハー１は、炉内を窒素ガス
で置換され、炉体温度５５０±１０℃の熱拡散炉３にボ
ートスピード５０ｃｍ／ｍｉｎで入炉される。シリコン
ウェハー１が全て入炉し終った後、熱拡散炉３の炉体温
度をヒータ４の出力を上げて０．５℃／ｍｉｎのレート
で図１に示すように６５０℃まで昇温させる。熱拡散炉
３の炉体温度を６５０℃に保った後、窒素ガスを所定流
量流しながら一定時間ウェハー１を熱処理する。しかる
後熱拡散炉３の炉体温度を、ヒータ４の出力を下げて０
．５℃／ｍｉｎのレートで５５０±１０℃まで降温させ
たのち、シリコンウェハー１をボートスピード５０ｃｍ
／ｍｉｎで出炉させる。このように熱処理することによ
り、ボート上の熱拡散炉側のシリコンウェハー１Ａも又
反熱拡散炉側のシリコンウェハー１Ｂも、図１の実線Ａ
及び破線Ｂに示されるように、その熱履歴はほぼ同一と
なる。 このように、シリコンウェハー中の格子間酸
素の析出処理を行ったシリコンウェハー１に、１０００
〜１２００℃の高温熱処理を経ない方法でＮ−ＭＯＳ型
ＤＲＡＭの形成を行なった後、シリコンウェハー内部の
酸素析出欠陥密度及びリーク不良指数と、ボート上のシ
リコンウェハーの位置との関係を図２に示す。Ｎ−ＭＯ
Ｓ型ＤＲＡＭの形成を行なったシリコンウェハー内部の
酸素析出欠陥密度は、ボート上の位置に関係なく６５０
℃での熱履歴が均一である為、ほぼ均一に保たれ、リー
ク不良指数も低減し安定化されていることがわかる。
ート２に乗せたシリコンウェハー１は、炉内を窒素ガス
で置換され、炉体温度５５０±１０℃の熱拡散炉３にボ
ートスピード５０ｃｍ／ｍｉｎで入炉される。シリコン
ウェハー１が全て入炉し終った後、熱拡散炉３の炉体温
度をヒータ４の出力を上げて０．５℃／ｍｉｎのレート
で図１に示すように６５０℃まで昇温させる。熱拡散炉
３の炉体温度を６５０℃に保った後、窒素ガスを所定流
量流しながら一定時間ウェハー１を熱処理する。しかる
後熱拡散炉３の炉体温度を、ヒータ４の出力を下げて０
．５℃／ｍｉｎのレートで５５０±１０℃まで降温させ
たのち、シリコンウェハー１をボートスピード５０ｃｍ
／ｍｉｎで出炉させる。このように熱処理することによ
り、ボート上の熱拡散炉側のシリコンウェハー１Ａも又
反熱拡散炉側のシリコンウェハー１Ｂも、図１の実線Ａ
及び破線Ｂに示されるように、その熱履歴はほぼ同一と
なる。 このように、シリコンウェハー中の格子間酸
素の析出処理を行ったシリコンウェハー１に、１０００
〜１２００℃の高温熱処理を経ない方法でＮ−ＭＯＳ型
ＤＲＡＭの形成を行なった後、シリコンウェハー内部の
酸素析出欠陥密度及びリーク不良指数と、ボート上のシ
リコンウェハーの位置との関係を図２に示す。Ｎ−ＭＯ
Ｓ型ＤＲＡＭの形成を行なったシリコンウェハー内部の
酸素析出欠陥密度は、ボート上の位置に関係なく６５０
℃での熱履歴が均一である為、ほぼ均一に保たれ、リー
ク不良指数も低減し安定化されていることがわかる。
【０００９】次に第２の実施例としては、第１の実施例
における炉体温度の昇温及び降温レートを０．５℃／ｍ
ｉｎから５．０℃／ｍｉｎに変更したものであり、Ｃ−
ＭＯＳ型ＤＲＡＭ形成の前処理として利用する。Ｃ−Ｍ
ＯＳ型ＤＲＡＭ形成の半導体製造プロセスにおいては、
熱処理工程内に１０００〜１２００℃の高温熱処理を有
している為、シリコンウェハー内部に多くの潜在欠陥を
必要としない。即ち炉体温度の昇温，降温レートを高め
ることによって潜在欠陥を抑制する。
における炉体温度の昇温及び降温レートを０．５℃／ｍ
ｉｎから５．０℃／ｍｉｎに変更したものであり、Ｃ−
ＭＯＳ型ＤＲＡＭ形成の前処理として利用する。Ｃ−Ｍ
ＯＳ型ＤＲＡＭ形成の半導体製造プロセスにおいては、
熱処理工程内に１０００〜１２００℃の高温熱処理を有
している為、シリコンウェハー内部に多くの潜在欠陥を
必要としない。即ち炉体温度の昇温，降温レートを高め
ることによって潜在欠陥を抑制する。
【００１０】本第２の実施例によりシリコンウェハー中
の格子間酸素の析出処理を行ったシリコンウェハーにＣ
−ＭＯＳ型ＤＲＡＭを形成し、そのシリコンウェハー内
部の酸素析出欠陥密度及びリーク不良指数と、ボート上
のシリコンウェハーの位置との関係を図３に示す。この
場合も図３に示されたように、シリコンウェハーの位置
に依らず６５０℃での熱履歴が均一である為、酸素析出
欠陥密度はほぼ均一に保たれ、リーク不良指数は安定化
されている。
の格子間酸素の析出処理を行ったシリコンウェハーにＣ
−ＭＯＳ型ＤＲＡＭを形成し、そのシリコンウェハー内
部の酸素析出欠陥密度及びリーク不良指数と、ボート上
のシリコンウェハーの位置との関係を図３に示す。この
場合も図３に示されたように、シリコンウェハーの位置
に依らず６５０℃での熱履歴が均一である為、酸素析出
欠陥密度はほぼ均一に保たれ、リーク不良指数は安定化
されている。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体ウ
ェハーの入炉および出炉時の熱拡散炉の温度を、格子間
酸素を析出させるための熱処理温度より低くすることに
より、ボート上の位置によらずシリコンウェハーの熱履
歴を均一にできる。
ェハーの入炉および出炉時の熱拡散炉の温度を、格子間
酸素を析出させるための熱処理温度より低くすることに
より、ボート上の位置によらずシリコンウェハーの熱履
歴を均一にできる。
【００１２】従ってシリコンウェハー内部に一定密度の
酸素析出欠陥を得ることができ、この酸素析出欠陥が適
正なゲッタリング作用をすることからリーク不良の原因
となる汚染不純物が除去される。その結果、半導体装置
の安定した歩留りが得られるという効果がある。
酸素析出欠陥を得ることができ、この酸素析出欠陥が適
正なゲッタリング作用をすることからリーク不良の原因
となる汚染不純物が除去される。その結果、半導体装置
の安定した歩留りが得られるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための処理温
度と熱処理時間との関係を示す図である。
度と熱処理時間との関係を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の効果を説明するための
ボート上のシリコンウェハーの位置と、酸素析出欠陥密
度及びリーク不良指数との関係を示す図である。
ボート上のシリコンウェハーの位置と、酸素析出欠陥密
度及びリーク不良指数との関係を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の効果を説明するための
ボート上のシリコンウェハーの位置と、酸素析出欠陥密
度及びリーク不良指数との関係を示す図である。
ボート上のシリコンウェハーの位置と、酸素析出欠陥密
度及びリーク不良指数との関係を示す図である。
【図４】熱拡散炉とボートの模式断面図である。
【図５】従来例を説明するための処理温度と熱処理時間
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図６】従来例を説明するためのボート上のシリコンウ
ェハーの位置と、酸素析出欠陥密度及びリーク不良数と
の関係を示す図である。
ェハーの位置と、酸素析出欠陥密度及びリーク不良数と
の関係を示す図である。
１，１Ａ，１Ｂ ウェハー
２ ボート
３ 熱拡散炉
４ ヒータ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体ウェハーを熱拡散炉に入れ格子
間酸素を析出させるための温度で熱処理を行う半導体ウ
ェハーの熱処理方法において、半導体ウェハーの入炉お
よび出炉時の前記熱拡散炉の温度を、格子間酸素を析出
させるための前記熱処理温度より低くすることを特徴と
する半導体ウェハーの熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP135791A JPH04287926A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体ウェハーの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP135791A JPH04287926A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体ウェハーの熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287926A true JPH04287926A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=11499250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP135791A Pending JPH04287926A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 半導体ウェハーの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04287926A (ja) |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP135791A patent/JPH04287926A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990706 |