JPH0693441B2 - 半導体集積回路装置の加熱処理方法 - Google Patents
半導体集積回路装置の加熱処理方法Info
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- JPH0693441B2 JPH0693441B2 JP1247525A JP24752589A JPH0693441B2 JP H0693441 B2 JPH0693441 B2 JP H0693441B2 JP 1247525 A JP1247525 A JP 1247525A JP 24752589 A JP24752589 A JP 24752589A JP H0693441 B2 JPH0693441 B2 JP H0693441B2
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/003—Anneal
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は半導体集積回路装置製造に用いられる熱処理方
法に係り、特にイオン注入工程後に行なう加熱処理の加
熱方法の改良に関する。
法に係り、特にイオン注入工程後に行なう加熱処理の加
熱方法の改良に関する。
（従来の技術） 通常採用されている半導体集積回路の製造技術の中にイ
オン注入技術がある。この技術はイオン化した元素を加
速して半導体基板に打ち込む技術で、半導体基板に砒素
（As）やアンチモン（Sb）等を打ち込む不純物導入法と
して広く用いられている。
オン注入技術がある。この技術はイオン化した元素を加
速して半導体基板に打ち込む技術で、半導体基板に砒素
（As）やアンチモン（Sb）等を打ち込む不純物導入法と
して広く用いられている。
このイオン注入技術は種々の優れた利点を有している
が、高エネルギー（10〜数百KeV）のイオンが打ち込ま
れる時、半導体結晶を構成する原子に衝突し、そのエネ
ルギーは固体結晶中の原子変位エネルギーよりはるかに
大きいため、結晶中に数多くの格子欠陥が発生する。
が、高エネルギー（10〜数百KeV）のイオンが打ち込ま
れる時、半導体結晶を構成する原子に衝突し、そのエネ
ルギーは固体結晶中の原子変位エネルギーよりはるかに
大きいため、結晶中に数多くの格子欠陥が発生する。
そのために半導体基板に不純物元素を導入した後、その
不純物元素の活性化および再結晶化のための熱処理を施
している。通常用いられる熱処理方法としては、石英管
を利用したホットゾーン方式の電気炉アニール装置によ
る方法がある。
不純物元素の活性化および再結晶化のための熱処理を施
している。通常用いられる熱処理方法としては、石英管
を利用したホットゾーン方式の電気炉アニール装置によ
る方法がある。
このアニール装置は、イオン注入された半導体基板が石
英製ボート等の基板収納治具に収納され、石英管内に挿
入されて熱処理をする装置である。
英製ボート等の基板収納治具に収納され、石英管内に挿
入されて熱処理をする装置である。
この石英管は炉口側と炉内側（アニール室）に分れた構
造を持ち、炉内側の内部は600℃乃至950℃範囲内の所定
温度で均一に加熱保持されており、雰囲気ガスとして窒
素Ｎ２もしくは酸素Ｏ２が導入されている。
造を持ち、炉内側の内部は600℃乃至950℃範囲内の所定
温度で均一に加熱保持されており、雰囲気ガスとして窒
素Ｎ２もしくは酸素Ｏ２が導入されている。
一般に前記半導体基板は、数十cm/分程度の速さで石英
管の炉口側まで搬入される。ここで前記半導体基板はプ
ロセス条件によって数分の間放置された後に炉内側のア
ニール室まで挿入される。この時、前記雰囲気ガスがプ
ロセス条件により純ガスもしくは混合ガスとして導入さ
れる。この後、前記アニール室は所定温度に昇温され、
設定時間（約30分程度）の間、その温度を保持して昇温
時に同時間をかけて降温される。そして降温した後、挿
入したときと同様にして前記半導体基板を取り出す。
管の炉口側まで搬入される。ここで前記半導体基板はプ
ロセス条件によって数分の間放置された後に炉内側のア
ニール室まで挿入される。この時、前記雰囲気ガスがプ
ロセス条件により純ガスもしくは混合ガスとして導入さ
れる。この後、前記アニール室は所定温度に昇温され、
設定時間（約30分程度）の間、その温度を保持して昇温
時に同時間をかけて降温される。そして降温した後、挿
入したときと同様にして前記半導体基板を取り出す。
このアニール装置を用いた熱処理方法によって、所定温
度・所定時間で前記半導体基板の全体に均一な加熱処理
が施されている。さらにプロセス条件によっては前記ア
ニール室の所定温度を降温せず、連続して次工程の熱処
理工程（ウェル拡散等）に移行される場合もある。
度・所定時間で前記半導体基板の全体に均一な加熱処理
が施されている。さらにプロセス条件によっては前記ア
ニール室の所定温度を降温せず、連続して次工程の熱処
理工程（ウェル拡散等）に移行される場合もある。
また前述した処理方法では、抵抗加熱等の加熱源を有す
る加熱処理装置によるものであったが、他の加熱源とし
て赤外線ランプによる急速加熱アニール方式（RTA:Rapi
d Thermal Anneal）が検討されるようになり、これは不
純物元素を導入した半導体基板を表面から加熱する加熱
処理方法である。
る加熱処理装置によるものであったが、他の加熱源とし
て赤外線ランプによる急速加熱アニール方式（RTA:Rapi
d Thermal Anneal）が検討されるようになり、これは不
純物元素を導入した半導体基板を表面から加熱する加熱
処理方法である。
（発明が解決しようとする課題） 前述した熱処理装置および処理方法において、イオン注
入によって形成された不純物層が形成された半導体基板
は、基板全体に渡って等方的に加熱されるため、不純物
層が形成された基板の表面と、その裏面とから同時に昇
温される。
入によって形成された不純物層が形成された半導体基板
は、基板全体に渡って等方的に加熱されるため、不純物
層が形成された基板の表面と、その裏面とから同時に昇
温される。
第５図に前記昇温時における半導体基板ａに形成された
不純物層ｂの断面の構造図を示す。
不純物層ｂの断面の構造図を示す。
つまり不純物層ｂに発生した格子欠陥やアモルファス化
した結晶の再結晶化が完全な結晶性を有する基板側の界
面ｃの方向（矢印c1）からのみならず、前記不純物層ｂ
の表面側（基板の表面）ｄの方向（矢印d1）からも生じ
ているため、グレイン成長等による格子欠陥が、前記不
純物層ｂの内部に生じてしまう。特に高エネルギーのイ
オン注入した領域は、前述した対峙するc,dの両方向か
らの再結晶化が進むと前記不純物層ｂの内部で双方から
の再結晶面が出会う領域ｅで格子欠陥が多量に発生す
る。
した結晶の再結晶化が完全な結晶性を有する基板側の界
面ｃの方向（矢印c1）からのみならず、前記不純物層ｂ
の表面側（基板の表面）ｄの方向（矢印d1）からも生じ
ているため、グレイン成長等による格子欠陥が、前記不
純物層ｂの内部に生じてしまう。特に高エネルギーのイ
オン注入した領域は、前述した対峙するc,dの両方向か
らの再結晶化が進むと前記不純物層ｂの内部で双方から
の再結晶面が出会う領域ｅで格子欠陥が多量に発生す
る。
第６図に、この格子欠陥により発生したイオン注入層の
結晶欠陥を粒状点として示す。すなわち、サンプルとな
る半導体基板にイオン注入（45KeV,1×1016/cm２）し、
従来の熱処理方法によって素ガス中で熱処理をする。こ
の半導体基板の注入層上に２μｍ厚のSi膜をエピタキシ
ャル成長させる。その後、前記Si膜を選択エッチングに
よって、約１μｍ厚を削除し、このエッチング面を微分
干渉顕微鏡を用いて倍率200倍で観察した。
結晶欠陥を粒状点として示す。すなわち、サンプルとな
る半導体基板にイオン注入（45KeV,1×1016/cm２）し、
従来の熱処理方法によって素ガス中で熱処理をする。こ
の半導体基板の注入層上に２μｍ厚のSi膜をエピタキシ
ャル成長させる。その後、前記Si膜を選択エッチングに
よって、約１μｍ厚を削除し、このエッチング面を微分
干渉顕微鏡を用いて倍率200倍で観察した。
従って、第６図の粒状点（エッチピット）ｆは、エピタ
キシャル成長膜へ伝達した熱処理後のイオン注入層の結
晶欠陥の存在を示すものであり、この結晶欠陥は約10５
個/cm２の存在が認められる。
キシャル成長膜へ伝達した熱処理後のイオン注入層の結
晶欠陥の存在を示すものであり、この結晶欠陥は約10５
個/cm２の存在が認められる。
また加熱源に赤外線ランプを採用した急速加熱方式を用
いたとしても半導体基板の表面（イオン注入層の表面）
から加熱するため、再結晶化が表面より進行し、イオン
注入層の界面側の内部で結晶欠陥が発生している。
いたとしても半導体基板の表面（イオン注入層の表面）
から加熱するため、再結晶化が表面より進行し、イオン
注入層の界面側の内部で結晶欠陥が発生している。
以上のような格子欠陥を有する半導体基板に能動回路素
子を形成した場合に、PN接合部の電流漏れ，生成・再結
合中心（Ｇ−Ｒセンタ）の増加によるノイズの発生，注
入効率の低下等の特性劣化をもたらしている。
子を形成した場合に、PN接合部の電流漏れ，生成・再結
合中心（Ｇ−Ｒセンタ）の増加によるノイズの発生，注
入効率の低下等の特性劣化をもたらしている。
そこで本発明は、特に半導体基板に形成した不純物層の
結晶欠陥の発生を防ぐことにより、不純物層を用いて形
成される回路素子の特性劣化を無くし、信頼性を向上す
ることを目的とする。
結晶欠陥の発生を防ぐことにより、不純物層を用いて形
成される回路素子の特性劣化を無くし、信頼性を向上す
ることを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は従来技術のもつ課題を解決するために、半導体
基板の主面内所定領域に不純物を導入する第１の工程
と、前記半導体基板の不純物の導入面に雰囲気ガスを吹
付けると同時に前記半導体基板を非導入面側から加熱す
ることにより、前記導入面の温度が前記非導入面の温度
よりも低温に維持しつつ前記半導体基板を加熱する第２
の工程とを具備することを特徴とする半導体集積回路装
置の加熱処理方法と並びに前記第２の工程において、前
記導入面の温度と前記非導入面の温度との温度差を100
℃以下に設定する加熱処理方法を用いる。
基板の主面内所定領域に不純物を導入する第１の工程
と、前記半導体基板の不純物の導入面に雰囲気ガスを吹
付けると同時に前記半導体基板を非導入面側から加熱す
ることにより、前記導入面の温度が前記非導入面の温度
よりも低温に維持しつつ前記半導体基板を加熱する第２
の工程とを具備することを特徴とする半導体集積回路装
置の加熱処理方法と並びに前記第２の工程において、前
記導入面の温度と前記非導入面の温度との温度差を100
℃以下に設定する加熱処理方法を用いる。
（作用） 以上のような加熱処理方法を用いることにより半導体基
板に形成した不純物層の結晶欠陥の発生を防ぐことがで
き、そこに形成される回路素子の特性劣化を無くし、信
頼性を向上することができる。
板に形成した不純物層の結晶欠陥の発生を防ぐことがで
き、そこに形成される回路素子の特性劣化を無くし、信
頼性を向上することができる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１図は、第１の実施例として本発明の加熱処理方法を
実施することができる処理装置の構成図である。
実施することができる処理装置の構成図である。
すなわち、イオン注入された半導体基板１が炭化けい素
（SiC）でコーティングされたカーボン製サセプタ等の
高周波加熱の可能な支持台２に半導体基板１の表面ｆ
（不純物導入面）を上にした載置される。
（SiC）でコーティングされたカーボン製サセプタ等の
高周波加熱の可能な支持台２に半導体基板１の表面ｆ
（不純物導入面）を上にした載置される。
この支持台２は加熱源である高周波誘導加熱用コイル３
と供に本体４内に装着される。そしてこの本体４に封着
する着脱可能な石英ガラス製ベルジャ５が取り付けられ
ている。このベルジャ５は雰囲気ガスの導入口６および
排気口７を具備しており、特にその導入口６はイオン注
入された半導体基板１の表面ｆに向かって雰囲気ガス
（窒素Ｎ２，酸素Ｏ２，水素Ｈ２等）を吹付けることが
できるような位置に設けられている。
と供に本体４内に装着される。そしてこの本体４に封着
する着脱可能な石英ガラス製ベルジャ５が取り付けられ
ている。このベルジャ５は雰囲気ガスの導入口６および
排気口７を具備しており、特にその導入口６はイオン注
入された半導体基板１の表面ｆに向かって雰囲気ガス
（窒素Ｎ２，酸素Ｏ２，水素Ｈ２等）を吹付けることが
できるような位置に設けられている。
このような構成の処理装置において、室温の前記本体４
内の支持台２に前記半導体基板１を載置する。その後、
前記ベルジャ５を閉じてプロセス条件による所定の雰囲
気ガスを導入および排気している状態で、前記高周波誘
導加熱用コイル３に高周波電流を流し前記支持台２を加
熱する。
内の支持台２に前記半導体基板１を載置する。その後、
前記ベルジャ５を閉じてプロセス条件による所定の雰囲
気ガスを導入および排気している状態で、前記高周波誘
導加熱用コイル３に高周波電流を流し前記支持台２を加
熱する。
従って、前記半導体基板１は裏面ｇから加熱されるが、
前述したように導入口６は前記半導体基板１の表面ｆに
向かって雰囲気ガスを吹付けるため、前記表面ｆの温度
上昇を抑制するような冷却効果がもたらされている。こ
の冷却効果によって、前記半導体基板１の表面ｆの温度
Tfと裏面ｇの温度Tgとの間に温度差ｔが生じる。
前述したように導入口６は前記半導体基板１の表面ｆに
向かって雰囲気ガスを吹付けるため、前記表面ｆの温度
上昇を抑制するような冷却効果がもたらされている。こ
の冷却効果によって、前記半導体基板１の表面ｆの温度
Tfと裏面ｇの温度Tgとの間に温度差ｔが生じる。
第２図は前記半導体基板１の裏面温度Tgが上昇した場合
において、雰囲気ガスのガス流量差に依存する表面温度
Tfと裏面温度Tgとの温度差ｔの特性図を示す。すなわ
ち、第２図の横軸は前記裏面温度Tgを示し、縦軸は前記
温度差ｔを示す。そして測定条件として、雰囲気ガスに
は窒素ガスを用いて、ガス流量が50（第２図中の実線
Ａ）,150（第２図Ｋ中の実線Ｂ）l/minの二設定で、裏
面温度Tgに熱電対を用いて設定した600℃から1000℃ま
で上昇したときの前記表面温度Tfを熱電対にて温度測定
をした。
において、雰囲気ガスのガス流量差に依存する表面温度
Tfと裏面温度Tgとの温度差ｔの特性図を示す。すなわ
ち、第２図の横軸は前記裏面温度Tgを示し、縦軸は前記
温度差ｔを示す。そして測定条件として、雰囲気ガスに
は窒素ガスを用いて、ガス流量が50（第２図中の実線
Ａ）,150（第２図Ｋ中の実線Ｂ）l/minの二設定で、裏
面温度Tgに熱電対を用いて設定した600℃から1000℃ま
で上昇したときの前記表面温度Tfを熱電対にて温度測定
をした。
これより裏面温度Tgの温度を上げるのに伴い、前記温度
差ｔも広がっていくが、ほぼ直線的な傾きで上昇してお
り、これら直線A,Bは裏面温度Tgに関係なく等間隔を維
持してほぼ同じ傾きを示している。
差ｔも広がっていくが、ほぼ直線的な傾きで上昇してお
り、これら直線A,Bは裏面温度Tgに関係なく等間隔を維
持してほぼ同じ傾きを示している。
従って本発明の加熱処理方法は、前記半導体基板１の表
面ｆに向かって雰囲気ガスを吹付けるため冷却効果がも
たらされ、表面温度Tfの温度上昇を抑制するような冷却
効果は雰囲気ガスのガス流量によって制御することが可
能である。
面ｆに向かって雰囲気ガスを吹付けるため冷却効果がも
たらされ、表面温度Tfの温度上昇を抑制するような冷却
効果は雰囲気ガスのガス流量によって制御することが可
能である。
つぎに第３図に本発明の加熱処理方法によるものと従来
の加熱処理方法によるものとのそれぞれ半導体基板に注
入したイオン注入量に対する結晶欠陥の発生する密度の
特性図を示す。
の加熱処理方法によるものとのそれぞれ半導体基板に注
入したイオン注入量に対する結晶欠陥の発生する密度の
特性図を示す。
この測定のために本発明によるものは、半導体基板１の
表面温度Tfと裏面温度Tgの温度差ｔを30℃に設定し、表
面温度Tgの温度を900℃まで昇温させ30分保持させた
後、半導体基板１を室温まで冷却して取り出した。この
半導体基板１の結晶欠陥を確認するため、表面ｆの２μ
ｍのシリコン膜をエピタキシャル成長させ、その後選択
エッチングによって約１μｍ程度前記シリコン膜を削除
して、微分干渉顕微鏡にてエッチピットとして現れた結
晶欠陥を観察した。
表面温度Tfと裏面温度Tgの温度差ｔを30℃に設定し、表
面温度Tgの温度を900℃まで昇温させ30分保持させた
後、半導体基板１を室温まで冷却して取り出した。この
半導体基板１の結晶欠陥を確認するため、表面ｆの２μ
ｍのシリコン膜をエピタキシャル成長させ、その後選択
エッチングによって約１μｍ程度前記シリコン膜を削除
して、微分干渉顕微鏡にてエッチピットとして現れた結
晶欠陥を観察した。
そして従来の熱処理方法によるものは、基板収納治具に
収納された半導体基板１を石英管内のアニール室に挿入
し、900℃まで温度に昇温され30分保持させた後、半導
体基板１を室温まで冷却して取り出した。そして前述と
同様に前記半導体基板１を処理して微分干渉顕微鏡にて
観察した。
収納された半導体基板１を石英管内のアニール室に挿入
し、900℃まで温度に昇温され30分保持させた後、半導
体基板１を室温まで冷却して取り出した。そして前述と
同様に前記半導体基板１を処理して微分干渉顕微鏡にて
観察した。
その結果、第３図実線Ｃに示すように従来の方法によっ
て熱処理されたものは、イオン注入量とともに比例的関
係で結晶欠陥が増加していくが、同図中に実線Ｄで示す
本発明によるものは、イオン注入量が増加したとしても
結晶欠陥は従来の方法のものより低い値でほぼ一定の数
値になる。すなわち本発明によるものは、エッチピット
として現れた結晶欠陥が従来のものと比較して、1/10３
（個/cm２）程度に低下し、これは本発明の効果を顕著
に示すものと考えられ、イオン注入層の結晶欠陥レベル
が通常の半導体基板（バルクウエハ）レベルまで回復す
ることぎ確認された。
て熱処理されたものは、イオン注入量とともに比例的関
係で結晶欠陥が増加していくが、同図中に実線Ｄで示す
本発明によるものは、イオン注入量が増加したとしても
結晶欠陥は従来の方法のものより低い値でほぼ一定の数
値になる。すなわち本発明によるものは、エッチピット
として現れた結晶欠陥が従来のものと比較して、1/10３
（個/cm２）程度に低下し、これは本発明の効果を顕著
に示すものと考えられ、イオン注入層の結晶欠陥レベル
が通常の半導体基板（バルクウエハ）レベルまで回復す
ることぎ確認された。
また第４図は、前述した本発明の第１の実施例の処理装
置の高周波誘導加熱用コイル３による加熱源をハロゲン
ランプによる赤外線加熱源に変更した第２の実施例の処
理装置の構成図である。
置の高周波誘導加熱用コイル３による加熱源をハロゲン
ランプによる赤外線加熱源に変更した第２の実施例の処
理装置の構成図である。
すなわち、イオン注入された半導体基板１が支持台８に
半導体基板１の表面ｊ（イオン注入面）を上にして載置
される。この支持台８は加熱に耐え得る材料からなり、
中央部には前記半導体基板１より僅かに小さい面積の穴
９が設けられており中空になっている。その穴９を塞ぐ
ような状態に半導体基板１が載置されている。
半導体基板１の表面ｊ（イオン注入面）を上にして載置
される。この支持台８は加熱に耐え得る材料からなり、
中央部には前記半導体基板１より僅かに小さい面積の穴
９が設けられており中空になっている。その穴９を塞ぐ
ような状態に半導体基板１が載置されている。
そして支持台８が数本の支持棒10によって本体11に固定
される。さらに前記本体11には前記支持台８が載置され
た半導体基板１の裏面ｋから石英ガラス12を介して加熱
するためにハロゲンランプ13による赤外線加熱源が設け
られている。そしてこの本体11に封着する着脱可能な石
英ガラス製ベルジャ容器14が取り付けられている。
される。さらに前記本体11には前記支持台８が載置され
た半導体基板１の裏面ｋから石英ガラス12を介して加熱
するためにハロゲンランプ13による赤外線加熱源が設け
られている。そしてこの本体11に封着する着脱可能な石
英ガラス製ベルジャ容器14が取り付けられている。
このベルジャ容器14は雰囲気ガスの導入口15および排気
口16を具備しており、特にその導入口15は前記半導体基
板１の表面ｊに向かって雰囲気ガス（窒素Ｎ２，酸素Ｏ
２，水素Ｈ２等）を吹付けることができるような位置に
設けられている。
口16を具備しており、特にその導入口15は前記半導体基
板１の表面ｊに向かって雰囲気ガス（窒素Ｎ２，酸素Ｏ
２，水素Ｈ２等）を吹付けることができるような位置に
設けられている。
このような構成の処理装置において、室温の前記本体11
の支持台８に前記半導体基板１を載置する。その後、前
記ベルジャ容器14を閉じてプロセス条件による所定の雰
囲気ガスを導入および排気している状態で、前記ハロゲ
ンランプによって前記半導体基板１の裏面ｋを直接加熱
する。これによって前述した第１の実施例と同様に半導
体基板１の表面温度Tjと裏面温度Tkに温度差ｔが発生
し、同等の効果が得られる。
の支持台８に前記半導体基板１を載置する。その後、前
記ベルジャ容器14を閉じてプロセス条件による所定の雰
囲気ガスを導入および排気している状態で、前記ハロゲ
ンランプによって前記半導体基板１の裏面ｋを直接加熱
する。これによって前述した第１の実施例と同様に半導
体基板１の表面温度Tjと裏面温度Tkに温度差ｔが発生
し、同等の効果が得られる。
また、前述した半導体基板１の表面温度Tf（Tj）と裏面
温度Tg（Tk）に温度差ｔにおいて、同温度差が100℃以
上になると半導体基板の外周部にスリップと称される結
晶欠陥が発生するため、この温度差ｔを100℃以下にす
る必要がある。
温度Tg（Tk）に温度差ｔにおいて、同温度差が100℃以
上になると半導体基板の外周部にスリップと称される結
晶欠陥が発生するため、この温度差ｔを100℃以下にす
る必要がある。
従って、本発明の加熱処理方法は、前述した該雰囲気ガ
スのガス流量によって制御できる冷却効果を用いて、半
導体基板１の表面温度が裏面温度に比べて低温であり、
導入層の表面から裏面にかけ基板内部になだらかな温度
勾配を持たせて加熱処理を施している。これらからイオ
ン注入によって生じたダメージ層，アモルファス層の再
結晶化が結晶性の完全な導入層の下層（裏面側）から表
面に向かって進行し、従来の課題であった半導体基板の
表面から再結晶化によって発生する導入層の結晶欠陥を
抑制することができる。
スのガス流量によって制御できる冷却効果を用いて、半
導体基板１の表面温度が裏面温度に比べて低温であり、
導入層の表面から裏面にかけ基板内部になだらかな温度
勾配を持たせて加熱処理を施している。これらからイオ
ン注入によって生じたダメージ層，アモルファス層の再
結晶化が結晶性の完全な導入層の下層（裏面側）から表
面に向かって進行し、従来の課題であった半導体基板の
表面から再結晶化によって発生する導入層の結晶欠陥を
抑制することができる。
さらにバイポーラ形トランジスタのベース形成工程等の
比較的少ないドーズ量1014/cm２程度のイオン注入層の
再結晶化においても本発明の効果は確認することがで
き、ノイズに対しても良好で、オーディオ機器に採用さ
れる集積回路装置として最適である。
比較的少ないドーズ量1014/cm２程度のイオン注入層の
再結晶化においても本発明の効果は確認することがで
き、ノイズに対しても良好で、オーディオ機器に採用さ
れる集積回路装置として最適である。
よってこのような格子欠陥を排除された半導体基板１に
能動回路素子を形成した場合に、PN接合部の電流漏れ，
生成・再結合中心（Ｇ−Ｒセンタ）の増加によるノイズ
の発生，注入効率の低下等の特性劣化を排除することが
できる。
能動回路素子を形成した場合に、PN接合部の電流漏れ，
生成・再結合中心（Ｇ−Ｒセンタ）の増加によるノイズ
の発生，注入効率の低下等の特性劣化を排除することが
できる。
また実施例の説明に用いた熱処理装置の加熱源は、抵抗
加熱源，ランプ加熱源であったが、これらの他に電子ビ
ーム加熱源，レーザ光加熱源等も本発明の加熱処理方法
に採用することもできる。
加熱源，ランプ加熱源であったが、これらの他に電子ビ
ーム加熱源，レーザ光加熱源等も本発明の加熱処理方法
に採用することもできる。
以上この発明の実施例を説明したが本発明はこのような
実施例に限定されるものではなく、他にも発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは
勿論である。
実施例に限定されるものではなく、他にも発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは
勿論である。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の加熱処理方法によれば、イ
オン注入によって形成された不純物層の不純物元素活性
化および再結晶化のために施す熱処理時に発生する結晶
欠陥を排除することができる。
オン注入によって形成された不純物層の不純物元素活性
化および再結晶化のために施す熱処理時に発生する結晶
欠陥を排除することができる。
従って、不純物層の結晶欠陥の発生を防ぐことにより、
形成される回路素子の特性劣化を無くし、信頼性を向上
することができる。
形成される回路素子の特性劣化を無くし、信頼性を向上
することができる。
第１図は本発明の加熱処理方法を実施することができる
処理装置の一例を示す構成図、第２図は本発明の作用を
説明するための半導体基板の表面温度Tfと裏面温度Tgと
の温度差ｔの裏面温度Tgに対する特性図、第３図はイオ
ン注入量に対する結晶欠陥の発生密度を本発明と従来技
術を対比させて示す特性図、第４図は本発明の加熱処理
方法を実施することができる処理装置の他の構成図、第
５図は従来の加熱処理方法でのイオン注入した導入層の
再結晶過程を説明するための構造図、第６図は従来技術
による熱処理後のイオン注入層の結晶欠陥の存在を示す
図である。 １……半導体基板、2,8……支持台、３……高周波誘導
加熱コイル（加熱源）、6,15……雰囲気ガス導入口、ｆ
……不純物の導入面、ｇ……不純物の非導入面。
処理装置の一例を示す構成図、第２図は本発明の作用を
説明するための半導体基板の表面温度Tfと裏面温度Tgと
の温度差ｔの裏面温度Tgに対する特性図、第３図はイオ
ン注入量に対する結晶欠陥の発生密度を本発明と従来技
術を対比させて示す特性図、第４図は本発明の加熱処理
方法を実施することができる処理装置の他の構成図、第
５図は従来の加熱処理方法でのイオン注入した導入層の
再結晶過程を説明するための構造図、第６図は従来技術
による熱処理後のイオン注入層の結晶欠陥の存在を示す
図である。 １……半導体基板、2,8……支持台、３……高周波誘導
加熱コイル（加熱源）、6,15……雰囲気ガス導入口、ｆ
……不純物の導入面、ｇ……不純物の非導入面。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板の一主面内の所定領域に不純物
を導入する第１の工程と、 前記第１の工程で形成された所定領域の不純物の導入面
に雰囲気ガスを吹付けると共に前記半導体基板を非導入
面側から加熱することにより、前記導入面の温度を前記
非導入面の所定温度よりも所定低温に維持しつつ前記半
導体基板を加熱する第２の工程とを具備することを特徴
とする半導体集積回路装置の加熱処理方法。 - 【請求項２】前記第２の工程において、前記導入面の温
度と前記非導入面の温度との温度差を100℃以下に設定
することを特徴とする請求項（１）に記載の半導体集積
回路装置の加熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247525A JPH0693441B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 半導体集積回路装置の加熱処理方法 |
| US07/584,659 US5219798A (en) | 1989-09-22 | 1990-09-19 | Method of heating a semiconductor substrate capable of preventing defects in crystal from occurring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247525A JPH0693441B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 半導体集積回路装置の加熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108716A JPH03108716A (ja) | 1991-05-08 |
| JPH0693441B2 true JPH0693441B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17164793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247525A Expired - Lifetime JPH0693441B2 (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 半導体集積回路装置の加熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5219798A (ja) |
| JP (1) | JPH0693441B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6002109A (en) | 1995-07-10 | 1999-12-14 | Mattson Technology, Inc. | System and method for thermal processing of a semiconductor substrate |
| US5837568A (en) * | 1995-12-12 | 1998-11-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor devices |
| US6133550A (en) * | 1996-03-22 | 2000-10-17 | Sandia Corporation | Method and apparatus for thermal processing of semiconductor substrates |
| JP3344562B2 (ja) * | 1998-07-21 | 2002-11-11 | 富士電機株式会社 | 炭化けい素半導体装置の製造方法 |
| US6319784B1 (en) | 1999-05-26 | 2001-11-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Using high temperature H2 anneal to recrystallize S/D and remove native oxide simultaneously |
| US6995980B2 (en) * | 2003-08-21 | 2006-02-07 | Unisys Corporation | Temperature control system which sprays liquid coolant droplets against an IC-module and directs radiation against the IC-module |
| US7462540B2 (en) * | 2004-02-06 | 2008-12-09 | Panasonic Corporation | Silicon carbide semiconductor device and process for producing the same |
| DE102010033943A1 (de) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Heizen von Halbleitermaterial |
| CN114643288A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-21 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种改善低温无取向硅钢轧制翘头的方法 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
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| BE620161A (ja) * | 1961-07-14 | |||
| US3627590A (en) * | 1968-12-02 | 1971-12-14 | Western Electric Co | Method for heat treatment of workpieces |
| US4135027A (en) * | 1976-08-30 | 1979-01-16 | General Electric Company | Semiconductor element embodying an optical coating to enhance thermal gradient zone melting processing thereof |
| US4261762A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-14 | Eaton Corporation | Method for conducting heat to or from an article being treated under vacuum |
| US4756815A (en) * | 1979-12-21 | 1988-07-12 | Varian Associates, Inc. | Wafer coating system |
| JPS60223112A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体熱処理装置 |
| US4576652A (en) * | 1984-07-12 | 1986-03-18 | International Business Machines Corporation | Incoherent light annealing of gallium arsenide substrate |
| JPS6216509A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体装置用基板の製造方法 |
| US4888302A (en) * | 1987-11-25 | 1989-12-19 | North American Philips Corporation | Method of reduced stress recrystallization |
| US5061444A (en) * | 1987-12-29 | 1991-10-29 | California Institute Of Technology | Systems for reducing deposition of fluid-borne particles |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP1247525A patent/JPH0693441B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-19 US US07/584,659 patent/US5219798A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5219798A (en) | 1993-06-15 |
| JPH03108716A (ja) | 1991-05-08 |
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