JPH0653301A - 半導体ウエハのbt処理装置 - Google Patents

半導体ウエハのbt処理装置

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JPH0653301A
JPH0653301A JP22331592A JP22331592A JPH0653301A JP H0653301 A JPH0653301 A JP H0653301A JP 22331592 A JP22331592 A JP 22331592A JP 22331592 A JP22331592 A JP 22331592A JP H0653301 A JPH0653301 A JP H0653301A
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JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor wafer
semiconductor wafers
processing device
insulating film
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP22331592A
Other languages
English (en)
Inventor
Takamasa Sakai
高正 坂井
Motohiro Kono
元宏 河野
Sadao Hirae
貞雄 平得
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁膜上に電極を形成することなくBT処理
を行なう。 【構成】 2枚の半導体ウエハ100a,100bは吸
着板16,30で吸着され、半導体ウエハの互いの主面
が所定のギャップ△Gを隔てて向き合う状態で保持され
る。2枚の半導体ウエハは、加熱板14,26によって
加熱されるとともに、直流電源42によって所定の直流
バイアスが印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハのBT
処理を行なうBT処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ表面の絶縁膜には、ウエハ
プロセスの際にナトリウムイオンなどの可動イオンが混
入する。これらの可動イオンは電界によって容易に移動
するので、半導体表面の安定性を劣化させる。
【0003】絶縁膜中の可動イオン量の評価は、いわゆ
るBT処理(Bias Temperature処理)と、C−V特性評
価とによって行なうのが一般的である。従来のBT処理
は、高温状態で絶縁膜上のゲート電極に直流バイアスを
印加する処理である。図4は、従来のBT処理の方法を
示す概念図である。図4において、半導体ウエハ100
の絶縁膜102の上には電極201が形成されている。
電極201と半導体ウエハの基板101との間には直流
バイアスが印加される。高温状態で直流バイアスを印加
すると、絶縁膜中の可動イオンがバイアスに応じて移動
し、この結果、C−V測定で得られるフラットバンド電
圧Vfbが変化する。従って、BT処理の前後にC−V特
性を測定してフラットバンド電圧Vfbの変化量を求める
と、この変化量から絶縁膜内の可動イオン量を評価する
ことができる。
【0004】なお、従来のC−V測定は、電極201と
基板101との間に交流電圧を印加することによって行
なわれていた。すなわち、電極201はC−V測定とB
T処理の両方において利用されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、絶縁膜10
2上に電極201を形成すると、電極形成のプロセスに
おいて、絶縁膜102中に可動イオンが混入してしまう
可能性がある。従って、絶縁膜中の可動イオン量が多い
と評価された場合に、従来の方法では、絶縁膜形成のプ
ロセスに原因があるのか、電極形成のプロセスに原因が
あるのかを区別できなかった。
【0006】そこで、本出願人は、絶縁膜上に電極を形
成せずに非接触でC−V測定を行なう装置を開発し、特
開平4−132236号公報にその装置を開示してい
る。図5は、この非接触C−V測定装置の概念図であ
る。この装置では、電極201が半導体ウエハ100の
表面から約1μm以下のギャップ△Gを介して保持され
ており、この電極201と半導体ウエハ100との間に
交流電圧を印加することによってC−V特性を測定す
る。
【0007】ところが、非接触C−V測定装置でC−V
測定を行なう場合には、絶縁膜102上に電極201を
形成しないので、図4の方法でBT処理を行なうことが
できないという問題がある。この発明は、従来技術にお
ける上述の課題を解決するためになされたものであり、
絶縁膜上に電極を形成することなくBT処理を行なうこ
とのできるBT処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明によるBT処理装置は、2枚の半導体ウエ
ハの互いの主面を、所定のギャップを隔てて向き合わせ
た状態で保持する半導体ウエハ保持手段と、前記2枚の
半導体ウエハを加熱する加熱手段と、前記2枚の半導体
ウエハ間に所定の直流電圧を印加する直流電源と、を備
える。
【0009】
【作用】2枚の半導体ウエハの互いの主面を所定のギャ
ップを隔てて向き合わせた状態で保持し、これらの半導
体ウエハに直流電圧を印加するので、半導体ウエハの上
に電極を形成することなくBT処理を行なうことができ
る。
【0010】
【実施例】図1は、この発明の第1の実施例としてのB
T処理装置を示す断面図である。このBT処理装置BT
1は、ベース10とベース10上に載置されたカバー1
2とで構成される筺体の中に収納されている。ベース1
0の上には第1の加熱板14が設置されており、さらに
第1の加熱板14の上には第1の吸着板16が設置され
ている。第1の吸着板16の上には第1の半導体ウエハ
100aが載置される。第1の吸着板16の上表面には
溝16aが形成されている。この溝16aは、吸着板1
6と加熱板14とベース10とを貫通する貫通孔20に
連通しており、貫通孔20はパイプによって真空ポンプ
22に接続されている。半導体ウエハ100aを吸着板
16上に載置し、真空ポンプ22を運転すると、半導体
ウエハ100aが吸着板16に吸着される。
【0011】ベース10には、また、リニアガイド24
が垂直方向に立設されている。リニアガイド24には、
第2の加熱板26が垂直方向に移動可能に連結されてい
る。第2の加熱板26は、パルスモータ28によって駆
動され、リニアガイド24に沿って垂直方向に移動す
る。第2の加熱板26の下面には第2の吸着板30が固
定されている。第2の吸着板30は、第1の吸着板16
と同様に、第2の半導体ウエハ100bを吸着する。な
お、第1と第2の加熱板14,26にはそれぞれヒータ
14a,26aが内蔵されている。また、第1と第2の
吸着板16,30はアルミニウムや銅などの金属製であ
り、配線40を介して直流電源42の両極に吸着板1
6,30がそれぞれ電気的に接続される。
【0012】第1と第2の半導体ウエハ100a,10
0bをBT処理装置BT1にセットする際には、カバー
12を外し、パルスモータ28を駆動して第2の加熱板
26と第2の吸着板30とを上方に退避させる。次に、
第1と第2の半導体ウエハ100a,100bを吸着板
16,30にそれぞれ吸着させる。半導体ウエハ100
a,100bの表面には、全面に渡って絶縁膜が形成さ
れている。そして、絶縁膜が形成された主面が互いに向
き合うように設置される。つぎに、パルスモータ28を
駆動して、2枚の半導体ウエハ100a,100bのギ
ャップ△Gを所定の値(約5μm〜約30μm)に設定
する。このギャップの値は、直流電源42の電圧と、B
T処理において必要とされる半導体ウエハ内の電界強度
とに応じて予め決定される。
【0013】その後、カバー12をベース10上に設置
し、BT処理を開始する。すなわち、加熱板14,26
のヒータ14a.26aを発熱させて半導体ウエハ10
0a,100bを加熱しつつ、直流電源42によって半
導体ウエハ100a,100bに直流バイアスを印加す
る。なお、この際、カバー12の左右に設けられている
開口部12a,12bを通して窒素ガスが導入され、B
T処理装置BT1内がパージされる。これにより、半導
体ウエハ表面の加熱中の汚染が防止される。
【0014】このBT処理装置BT1では、半導体ウエ
ハの上に電極を形成することなくBT処理を行なうこと
ができる。また、2枚の半導体ウエハに対して逆のバイ
アスを掛けつつ、同時にBT処理を行なうことができる
という利点がある。さらに、半導体ウエハの全面に形成
された絶縁層(例えば酸化層)の全体に対してBT処理
を同時に行なうことができる。従って、BT処理の前後
において、半導体ウエハの複数の位置においてC−V測
定を実施すれば、絶縁膜形成の良否を、半導体ウエハの
複数位置において評価することができるという利点があ
る。
【0015】図2は、この発明の第2の実施例としての
BT処理装置を示す断面図である。このBT処理装置B
T2は、図1のBT処理装置BT1の吸着板16,30
を省略し、また、半導体ウエハを吸着するための溝52
a,54aを有する加熱板52,54を加熱板14,2
6の代わりに採用している。すなわち、図2の加熱板5
2,54は図1における吸着板16,30と加熱板1
4,26の両方の役割を果たしている。加熱板52,5
4はアルミニウムや銅などの金属製であり、直流電源4
2がこれらの加熱板52,54に電気的に接続されてい
る。他の構成は、図1のBT処理装置と同じである。図
2のBT処理装置BT2も、図1のBT処理装置BT2
と同様の効果を有している。ただし、図2のBT処理装
置BT2の方が部品点数が少なく、また、装置全体を小
さくすることが可能である。
【0016】図3は、この発明の第3の実施例としての
BT処理装置を示す断面図である。このBT処理装置B
T3は、図2のBT処理装置BT2におけるリニアガイ
ド24とパルスモータ28の代わりに、2つの加熱板5
2,54の間に挟み込まれるOリング56を採用してい
る。半導体ウエハ100a,100b間のギャップは、
Oリング56の断面直径によって決定される。このOリ
ング56は、温度変化や応力による変形が小さく、半導
体ウエハ間のギャップを正確に設定することができる材
料(例えば、石英ガラス)で製作することが好ましい。
【0017】図3のBT処理装置BT3も、図1や図2
のBT処理装置と同様の効果を有している。図3のBT
処理装置BT3では、リニアガイド24とパルスモータ
28とが不要なので、部品点数がさらに少なく、構成が
単純になる。また、図2のBT処理装置BT2よりもさ
らに小型化することが可能である。なお、この発明は上
記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲において種々の態様において実施することが可能
である。例えば、半導体ウエハを吸着以外の他の慣用手
段で保持するようにしてもよい。ただし、吸着して保持
すると、半導体ウエハに傷をつけにくいという利点があ
る。また、加熱手段としては、加熱板の他に、赤外線加
熱などの他の加熱手段を使用してもよい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のBT処理
装置によれば、2枚の半導体ウエハの互いの主面を所定
のギャップを隔てて向き合わせた状態で保持し、これら
の半導体ウエハに直流電圧を印加するので、半導体ウエ
ハの上に電極を形成することなくBT処理を行なうこと
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例としてのBT処理装置
を示す断面図。
【図2】この発明の第2の実施例としてのBT処理装置
を示す断面図。
【図3】この発明の第3の実施例としてのBT処理装置
を示す断面図。
【図4】従来のBT処理の方法を示す概念図。
【図5】非接触C−V測定装置の概念図。
【符号の説明】
10…ベース 12…カバー 12a,12b…開口部 14,26…加熱板 14a,26a…ヒータ 16,30…吸着板 16a…溝 20…貫通孔 22…真空ポンプ 24…リニアガイド 28…パルスモータ 30…第2の吸着板 40…配線 42…直流電源 52,54…加熱板 52a,54a…溝 56…Oリング 100,100a,100b…半導体ウエハ 101…基板 102…絶縁膜 201…電極 Vfb…フラットバンド電圧 △G…ギャップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハのBT処理を行なうBT処
    理装置であって、 2枚の半導体ウエハの互いの主面を、所定のギャップを
    隔てて向き合わせた状態で保持する半導体ウエハ保持手
    段と、 前記2枚の半導体ウエハを加熱する加熱手段と、 前記2枚の半導体ウエハ間に所定の直流電圧を印加する
    直流電源と、 を備えることを特徴とするBT処理装置。
JP22331592A 1992-07-29 1992-07-29 半導体ウエハのbt処理装置 Pending JPH0653301A (ja)

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JP22331592A JPH0653301A (ja) 1992-07-29 1992-07-29 半導体ウエハのbt処理装置

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ID=16796230

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0982761A1 (de) * 1998-08-27 2000-03-01 Wacker Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung für die Wärmebehandlung von Halbleiterplatten
WO2008081400A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Tofas Turk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi Flexible seat system
US9263192B2 (en) 2012-08-30 2016-02-16 Aoi Electronics Co., Ltd. Method for forming electret containing positive ions

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008081400A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Tofas Turk Otomobil Fabrikasi Anonim Sirketi Flexible seat system
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