JPH0778831A - Heat treatment - Google Patents

Heat treatment

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JPH0778831A
JPH0778831A JP17975993A JP17975993A JPH0778831A JP H0778831 A JPH0778831 A JP H0778831A JP 17975993 A JP17975993 A JP 17975993A JP 17975993 A JP17975993 A JP 17975993A JP H0778831 A JPH0778831 A JP H0778831A
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Japan
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temperature
transition point
heat
treated
heat treatment
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JP17975993A
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Japanese (ja)
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Toyotaka Kataoka
豊▲隆▼ 片岡
Hironori Tsukamoto
弘範 塚本
Toshiharu Suzuki
俊治 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve resistance to hot electrons in, e.g. an MOS transistor, and form a shallow junction in a short time process, by heat-treating an object to be heated in the state that stress is not left in the object after heat treatment. CONSTITUTION:This method contains the following; a heating process for increasing the temperature of an object to be heated, a heat treatment process for keeping the object at a constant temperature (Ta), and a cooling process for decreasing the temperature of the object. In the heating process and/or the cooling process, the object is kept for a while at a temperature equal to or approximate to the transition point Tc. In other case, the object is kept in a specified temperature range passing the transition temperature Tc. Further, in another case, the temperature of the object passes the transition point Tc, at a heating speed or a cooling speed wherein the crystal structure of the object in the vicinity of the transition point Tc transfers from a stable state to another phase stable state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱処理方法に関し、特
には、半導体装置製造における熱処理方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment method, and more particularly to a heat treatment method in manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSIの集積規模が16Mダイナミッ
クRAM、4MスタティックRAM、さらには64Mダ
イナミックRAM、16MスタティックRAMと大きく
なるにつれて、加工寸法は0.5μmから0.35μm
に小さくなる。このように、微細な加工を必要とする超
LSIの製造プロセスでは、熱処理技術が重要になって
きている。
2. Description of the Related Art As the integration scale of VLSI becomes 16M dynamic RAM, 4M static RAM, and further 64M dynamic RAM and 16M static RAM, the processing size becomes 0.5 μm to 0.35 μm.
Becomes smaller. As described above, the heat treatment technique has become important in the manufacturing process of the VLSI, which requires fine processing.

【0003】例えば、活性化アニール処理では、パター
ンの加工寸法が0.5μmから0.35μmになると、
接合深さもそれに合わせて0.15μmから0.1μm
になるので、低エネルギーでイオン注入した不純物が再
分布を起こさないような条件設定が必要になる。
For example, in the activation annealing treatment, when the pattern processing dimension is changed from 0.5 μm to 0.35 μm,
The junction depth is also 0.15μm to 0.1μm
Therefore, it is necessary to set conditions so that the impurities ion-implanted with low energy do not cause redistribution.

【0004】上記のような要求に対して、熱処理の低温
化が図られている。それとともに、短時間に行う熱処理
方法として、レーザアニール処理、ハロゲンランプまた
はアークランプ等のインコヒーレントな光を用いる熱処
理、カーボンストリップヒーターによる加熱処理等の様
々な方法が開発されている。
In response to the above requirements, the heat treatment is being carried out at a low temperature. At the same time, various heat treatment methods such as laser annealing, heat treatment using incoherent light such as a halogen lamp or arc lamp, and heat treatment with a carbon strip heater have been developed.

【0005】上記のうちのインコヒーレントな光を用い
た短時間の熱処理方法(RTP:Rapid Thermal Proce
ssing )が最も実用的と考えられている。その一例を以
下に説明する。半導体基板にp+ 拡散層を形成するに
は、シリコンイオンでプリアモルファス化した半導体基
板に二フッ化ホウ素(BF2 + )をイオン注入した後、
RTPを行って極めて浅い接合(接合深さが例えば0.
1μm程度)を実現している。例えば、注入イオンに二
フッ化ホウ素(BF2 + )を用い、イオン注入エネルギ
ーを15keV、ドーズ量を2P(peta)個/cm
2 に設定してシリコン基板にイオン注入を行い、その後
950℃に15秒間加熱するRTPを行うことにより、
0.1μm程度またはそれ以下の浅いpn接合を得てい
る。
Of the above, a short-time heat treatment method using incoherent light (RTP: Rapid Thermal Proce
ssing) is considered the most practical. An example thereof will be described below. In order to form a p + diffusion layer on a semiconductor substrate, boron difluoride (BF 2 + ) is ion-implanted into a semiconductor substrate preamorphized with silicon ions,
RTP is performed to form an extremely shallow junction (for example, a junction depth of 0.
1 μm). For example, boron difluoride (BF 2 + ) is used as the implanted ions, the ion implantation energy is 15 keV, and the dose amount is 2 P (peta) / cm 2.
By setting to 2 and performing ion implantation into the silicon substrate, and then performing RTP heating at 950 ° C. for 15 seconds,
A shallow pn junction of about 0.1 μm or less is obtained.

【0006】一方、n+ 拡散層を形成するためにシリコ
ン基板に導入する不純物には、活性化率が高く、拡散係
数が小さいために低抵抗の浅い接合が得やすいものとし
て、例えばヒ素(As+ )を用いる。不純物にヒ素を用
い、イオン注入エネルギーを60keV、ドーズ量を5
P(peta)個/cm2 に設定してシリコン基板にイ
オン注入を行い、その後、1000℃〜1100℃程度
で10秒間のRTPを行うことにより、比抵抗が50Ω
〜70Ω/□、接合深さが0.15μm程度またはそれ
以下の浅いpn接合を得ている。
On the other hand, the impurities introduced into the silicon substrate for forming the n + diffusion layer have a high activation rate and a small diffusion coefficient, so that it is easy to obtain a shallow junction having a low resistance, for example, arsenic (As). + ) Is used. Arsenic is used as the impurity, the ion implantation energy is 60 keV, and the dose is 5
The specific resistance is 50Ω by performing ion implantation into the silicon substrate at a setting of P (peta) pieces / cm 2 and then performing RTP for 10 seconds at about 1000 ° C. to 1100 ° C.
A shallow pn junction of ˜70 Ω / □ and a junction depth of about 0.15 μm or less is obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記R
TPでは、半導体基板の温度を急速に上昇または降下さ
せるために、酸化シリコンの相状態が不安定になる。こ
のため、例えばゲート酸化膜とシリコン基板との界面に
電流ストレスを印加した場合には、界面準位が発生し易
くなり、ホットエレクトロン耐性が、例えば通常の拡散
炉でアニール処理した場合よりも低くなる。
However, the above-mentioned R
In TP, since the temperature of the semiconductor substrate is rapidly raised or lowered, the phase state of silicon oxide becomes unstable. Therefore, for example, when a current stress is applied to the interface between the gate oxide film and the silicon substrate, the interface state is likely to occur, and the hot electron resistance is lower than that in the case of annealing in a normal diffusion furnace, for example. Become.

【0008】本発明は、半導体装置の信頼性を低下させ
ることなく、製造プロセスで半導体装置の浅い接合を形
成するのに優れている熱処理方法を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide a heat treatment method which is excellent in forming a shallow junction of a semiconductor device in a manufacturing process without lowering the reliability of the semiconductor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた熱処理方法である。すなわち、被
熱処理体の温度を上昇させる加熱工程を行った後、被熱
処理体を一定温度に保持し、その後当該被熱処理体の温
度を降下させる冷却工程を行う熱処理方法であって、加
熱工程または冷却工程のいずれか一方または両方の工程
で、被熱処理体の転移点もしくはその近傍の温度に、当
該被熱処理体を一時保持する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a heat treatment method which is made to achieve the above object. That is, after performing a heating step of increasing the temperature of the object to be heat treated, a heat treatment method of holding the object to be heat treated at a constant temperature, and then performing a cooling step to lower the temperature of the object to be heat treated, In either one or both of the cooling steps, the object to be heat treated is temporarily held at a temperature at or near the transition point of the object to be heat treated.

【0010】または被熱処理体の転移点またはその近傍
の温度に一時保持する際に、当該転移点を通る所定の温
度範囲に、当該被熱処理体を保持する。
Alternatively, when the temperature of the object to be heat treated is temporarily held at or near the transition point, the object to be heat treated is held within a predetermined temperature range passing through the transition point.

【0011】あるいは加熱工程では、被熱処理体の転移
点よりも低い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な
状態より、当該転移点よりも高い温度で当該被熱処理体
の結晶構造が安定な状態に移行する加熱速度で、当該被
熱処理体の温度を上昇させる。
Alternatively, in the heating step, the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature higher than the transition point than the state where the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature lower than the transition point of the object to be heat treated. The temperature of the object to be heat-treated is increased at the heating rate of transition to the state.

【0012】また冷却工程では、被熱処理体の転移点よ
りも高い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状態
より、当該転移点よりも低い温度で当該被熱処理体の結
晶構造が安定な状態に移行する冷却速度で、当該被熱処
理体の温度を降下させる。
Further, in the cooling step, the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature lower than the transition point than the state where the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature higher than the transition point of the object to be heat treated. The temperature of the object to be heat-treated is lowered at the cooling rate that shifts to the state.

【0013】[0013]

【作用】上記熱処理方法では、加熱工程または冷却工程
のいずれか一方または両方の工程で、被熱処理体を、そ
の転移点もしくは当該転移点の近傍の温度に一時保持す
ることにより、転移点よりも高い温度で安定な結晶構造
から当該転移点よりも低い温度で安定な結晶構造に、円
滑に変化するので、当該被熱処理体の温度が室温に戻っ
たときに、当該被熱処理体には応力が残らない。
In the above heat treatment method, the heat treatment target is temporarily held at the transition point or a temperature in the vicinity of the transition point in one or both of the heating step and the cooling step, so that Since the crystal structure that is stable at a high temperature and is stable at a temperature lower than the transition point is smoothly changed, when the temperature of the heat-treated object returns to room temperature, stress is applied to the heat-treated object. It does not remain.

【0014】または被熱処理体の転移点もしくはその近
傍の温度に被熱処理体を一時保持する際に、当該転移点
を通る所定の温度範囲に、被熱処理体を保持することに
より、上記同様の作用が得られる。
Alternatively, when the object to be heat treated is temporarily held at the transition point of the object to be heat treated or at a temperature in the vicinity thereof, by holding the object to be heat treated within a predetermined temperature range passing through the transition point, the same action as described above is achieved. Is obtained.

【0015】あるいは、加熱工程は、被熱処理体の転移
点よりも低い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な
状態から当該転移点よりも高い温度で当該被熱処理体の
結晶構造が安定な状態に移行する加熱速度で、当該被熱
処理体の温度を上昇させることにより、上記同様の作用
が得られる。
Alternatively, in the heating step, the crystal structure of the object to be heat-treated is stable from a state in which the crystal structure of the object to be heat-treated is stable at a temperature lower than the transition point of the object to be heat-treated. By raising the temperature of the object to be heat-treated at the heating rate of transition to the state, the same effect as above can be obtained.

【0016】また冷却工程は、被熱処理体の転移点より
も高い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状態か
ら当該転移点よりも低い温度で当該被熱処理体の結晶構
造が安定な状態に移行する冷却速度で、当該被熱処理体
の温度を降下させることにより、上記同様の作用が得ら
れる。
In the cooling step, the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature higher than the transition point of the object to be heat treated, and the crystal structure of the object to be heat treated is stable at a temperature lower than the transition point. By lowering the temperature of the object to be heat-treated at the cooling rate that shifts to, the same effect as above can be obtained.

【0017】例えばシリコン基板上に酸化シリコン膜が
形成されている半導体装置を、例えば900℃以上の温
度でアニール処理を行うと、半導体装置の温度が上昇す
る際、またはその温度が降下する際に、酸化シリコンの
転移点(573℃、870℃)を通過する。このとき、
ゆっくりと温度を上昇させるまたは温度を降下させれ
ば、酸化シリコンは結晶構造を変えながら、つまり体積
変化をともなって温度が上昇するまたは温度が降下す
る。
For example, when a semiconductor device having a silicon oxide film formed on a silicon substrate is annealed at a temperature of 900 ° C. or higher, for example, when the temperature of the semiconductor device rises or falls. , Pass through the transition point of silicon oxide (573 ° C., 870 ° C.). At this time,
If the temperature is slowly raised or lowered, the silicon oxide changes its crystal structure, that is, the temperature rises or falls with a volume change.

【0018】ところが、RTP(例えばRTA)で急速
に温度を上昇させるまたは温度を降下させた場合には、
特には急に温度を降下させた場合には、酸化シリコンは
転移点よりも高い温度状態で安定な結晶構造で室温に戻
るため、酸化シリコン膜内に応力が残る。このため、R
TAによりアニール処理した半導体装置よりも通常の拡
散炉でアニール処理したものの方が、ホットエレクトロ
ン耐性が高い。
However, when the temperature is rapidly raised or lowered by RTP (eg RTA),
In particular, when the temperature is suddenly lowered, silicon oxide returns to room temperature with a stable crystal structure at a temperature higher than the transition point, so that stress remains in the silicon oxide film. Therefore, R
The hot electron resistance of the semiconductor device annealed in a normal diffusion furnace is higher than that of the semiconductor device annealed by TA.

【0019】そこで、転移点付近で温度を上昇させるま
たは温度を降下させることを一時停止して、しばらくそ
の温度状態に保持することにより、酸化シリコンの結晶
構造を低温で安定なものに変える。また温度上昇または
温度降下を一時停止するかわりに、転移点付近をゆっく
りと温度を上昇させるまたは温度を降下させても同様の
作用が得られる。ただし、温度上昇の全工程または温度
降下の全工程をゆっくりと行った場合には、温度上昇時
間または温度降下時間が長くなり、浅い接合を得ること
は困難になる。このため、温度上昇または温度降下を一
時停止する時間を長くすることはできない。
Therefore, raising or lowering the temperature near the transition point is temporarily stopped and the temperature is maintained for a while, so that the crystal structure of silicon oxide is changed to a stable one at a low temperature. The same effect can be obtained by slowly increasing the temperature or decreasing the temperature in the vicinity of the transition point instead of temporarily stopping the temperature increase or the temperature decrease. However, when all the steps of increasing the temperature or all the steps of decreasing the temperature are performed slowly, the temperature increasing time or the temperature decreasing time becomes long, and it becomes difficult to obtain a shallow junction. For this reason, it is not possible to lengthen the time during which the temperature rise or temperature drop is temporarily stopped.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の第1の実施例を、図1に示すタイム
チャートにより説明する。なお図では、縦軸に温度を示
し、横軸に時間を示す。
EXAMPLE A first example of the present invention will be described with reference to the time chart shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0021】図1に示すように、加熱工程1では、室温
Trより加熱速度Vhで被熱処理体(図示せず)を加熱
する。そして被熱処理体の温度が転移点Tcになった時
点で、転移点Tcに所定時間tkhだけ保持する。または
転移点Tcの近傍の温度に保持してもよい。続いて上記
同様の加熱速度Vhで例えば熱処理温度Taまで加熱す
る。この加熱工程1における加熱速度は転移点Tcの前
後で異なってもよい。そして、Taなる温度に所定時間
ta だけ保持して熱処理工程2を行う。
As shown in FIG. 1, in the heating step 1, an object to be heat treated (not shown) is heated from room temperature Tr at a heating rate Vh. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches the transition point Tc, the temperature is held at the transition point Tc for a predetermined time tkh. Alternatively, the temperature may be maintained near the transition point Tc. Subsequently, heating is performed to the heat treatment temperature Ta at the same heating rate Vh as above. The heating rate in the heating step 1 may be different before and after the transition point Tc. Then, the heat treatment step 2 is performed while maintaining the temperature at Ta for a predetermined time ta.

【0022】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、冷却速度Vcで当該被熱処理体を冷却する。そして
被熱処理体の温度が転移点Tcになった時点で、転移点
Tcに所定時間tkcだけ保持する。続いて上記同様の冷
却速度Vcで冷却して、被熱処理体の温度を例えば上記
室温Trに戻す。この冷却工程3における冷却速度は転
移点Tcの前後で異なっても差し支えない。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the object to be heat treated is cooled at the cooling rate Vc. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches the transition point Tc, the temperature is held at the transition point Tc for a predetermined time tkc. Subsequently, the temperature of the object to be heat-treated is returned to, for example, the room temperature Tr by cooling at the same cooling rate Vc as described above. The cooling rate in the cooling step 3 may be different before and after the transition point Tc.

【0023】上記図1により説明した熱処理方法では、
加熱工程1または冷却工程3のいずれか一方または両方
の工程で、被熱処理体の転移点Tcもしくはその近傍の
温度に一時保持することにより、加熱工程1では、転移
点Tcよりも低い温度で安定な結晶構造から当該転移点
抵抗Tcよりも高い温度で安定な結晶構造に円滑に変化
する。また冷却工程3では、転移点Tcよりも高い温度
で安定な結晶構造から当該転移点抵抗Tcよりも低い温
度で安定な結晶構造に円滑に変化する。このため、被熱
処理体の温度が室温に戻ったときに、当該被熱処理体に
は応力が残らない。
In the heat treatment method described with reference to FIG.
In one or both of the heating step 1 and the cooling step 3, the temperature is temporarily maintained at or near the transition point Tc of the object to be heat-treated, so that the heating step 1 stabilizes at a temperature lower than the transition point Tc. The crystal structure smoothly changes to a stable crystal structure at a temperature higher than the transition point resistance Tc. In the cooling step 3, the crystal structure that is stable at a temperature higher than the transition point Tc changes smoothly to the crystal structure that is stable at a temperature lower than the transition point resistance Tc. Therefore, when the temperature of the object to be heat treated returns to room temperature, no stress remains in the object to be heat treated.

【0024】なお上記説明したように、転移点Tcで一
定時間TkhまたはTkcだけ保持することが好ましいが、
例えば転移点Tcに対して、例えば±100℃程度の温
度範囲内における任意の温度で、一定時間、その温度に
保持してもよい。この場合も上記同様にして室温Trに
戻した際に、被熱処理体には応力がほとんど残らない。
As described above, it is preferable to hold the transition point Tc for a certain period of time Tkh or Tkc.
For example, with respect to the transition point Tc, an arbitrary temperature within a temperature range of, for example, ± 100 ° C. may be maintained for a certain period of time. Also in this case, when the temperature is returned to the room temperature Tr in the same manner as described above, almost no stress remains in the heat-treated body.

【0025】次にMOSトランジスタの製造工程におけ
る拡散層の活性化アニール処理を例にとって、具体的に
説明する。MOSトランジスタの活性化アニール処理
は、シリコン基板に形成されたソース・ドレイン領域を
加熱して活性化することが目的であるが、そのアニール
処理の際に、シリコン基板上の酸化シリコンよりなるゲ
ート絶縁膜も同時に加熱される。上記アニール処理時
に、酸化シリコンは、低温石英から高温石英に変態する
またはその逆に変態する転移点573℃、および高温石
英からトリジマイトに変態するまたはその逆に変態する
転移点870℃を通過することになる。
Next, the activation annealing treatment of the diffusion layer in the manufacturing process of the MOS transistor will be specifically described as an example. The purpose of the activation annealing treatment of the MOS transistor is to heat and activate the source / drain regions formed on the silicon substrate. During the annealing treatment, the gate insulation made of silicon oxide on the silicon substrate is used. The membrane is also heated at the same time. During the annealing treatment, the silicon oxide must pass through a transition point 573 ° C. at which low-temperature quartz is transformed into high-temperature quartz or vice versa, and a transition point 870 ° C. at which high-temperature quartz is transformed into tridymite or vice versa. become.

【0026】図2に示すアニール処理の第1例のタイム
チャートにより、上記アニール処理を説明する。なお図
では、縦軸に温度を示し、横軸に時間を示す。
The annealing process will be described with reference to the time chart of the first example of the annealing process shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0027】図2に示すように、加熱工程1では、室温
(例えば20℃)より例えば100℃/秒の加熱速度
で、MOSトランジスタを形成した半導体基板(図示せ
ず)を加熱する。そして半導体基板の温度が転移点の5
73℃になった時点より、例えば200秒間、この転移
点に保持する。続いて上記同様の加熱速度(例えば10
0℃/秒)で、例えば1050℃まで加熱する。そして
熱処理工程2で、1050℃に10秒間保持して活性化
アニールを行う。
As shown in FIG. 2, in the heating step 1, a semiconductor substrate (not shown) on which MOS transistors are formed is heated from room temperature (for example, 20 ° C.) at a heating rate of, for example, 100 ° C./sec. The temperature of the semiconductor substrate is 5 at the transition point.
After the temperature reaches 73 ° C., the transition point is maintained for 200 seconds, for example. Then, a heating rate similar to the above (for example, 10
0 ° C./sec), for example, to 1050 ° C. Then, in a heat treatment step 2, activation annealing is performed by holding the temperature at 1050 ° C. for 10 seconds.

【0028】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、例えば100℃/秒の冷却速度で当該半導体基板を
冷却する。そして半導体基板の温度が573℃になった
時点で、この573℃に例えば200秒間保持する。続
いて上記同様の冷却速度(例えば100℃/秒)で、例
えば上記室温に戻す。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the semiconductor substrate is cooled at a cooling rate of 100 ° C./second, for example. Then, when the temperature of the semiconductor substrate reaches 573 ° C., the temperature is held at 573 ° C. for 200 seconds, for example. Then, at the same cooling rate (for example, 100 ° C./second) as described above, the temperature is returned to, for example, the above room temperature.

【0029】また酸化シリコンは870℃でも変態を起
こす。そこで図3に示すアニール処理の第2例のタイム
チャートにより、その場合のアニール処理例を説明す
る。図3の示すように、加熱工程1では、室温(例えば
20℃)より例えば100℃/秒の加熱速度で、MOS
トランジスタを形成した半導体基板(図示せず)を加熱
する。そして半導体基板の温度が870℃になった時点
で、この870℃に例えば200秒間保持する。続いて
上記同様の加熱速度(例えば100℃/秒)で、例えば
1050℃まで加熱する。そして熱処理工程2で、10
50℃に10秒間保持して活性化アニールを行う。
Silicon oxide also undergoes transformation even at 870 ° C. Therefore, an example of the annealing process in that case will be described with reference to the time chart of the second example of the annealing process shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the heating step 1, the MOS is heated at a heating rate of, for example, 100 ° C./second from room temperature (for example, 20 ° C.).
A semiconductor substrate (not shown) having a transistor formed thereon is heated. Then, when the temperature of the semiconductor substrate reaches 870 ° C., it is held at 870 ° C. for 200 seconds, for example. Then, it is heated to, for example, 1050 ° C. at the same heating rate (for example, 100 ° C./second). Then, in the heat treatment step 2, 10
Activation annealing is performed by holding at 50 ° C. for 10 seconds.

【0030】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、例えば100℃/秒の冷却速度で、当該半導体基板
を冷却する。そして半導体基板の温度が870℃になっ
た時点で、この温度状態に例えば200秒間保持する。
続いて上記同様の冷却速度(例えば100℃/秒)で、
例えば上記室温に戻す。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the semiconductor substrate is cooled at a cooling rate of 100 ° C./second, for example. Then, when the temperature of the semiconductor substrate reaches 870 ° C., this temperature state is maintained for 200 seconds, for example.
Then, at the same cooling rate as above (for example, 100 ° C./sec),
For example, the temperature is returned to the room temperature.

【0031】なお上記に説明したように、被熱処理体を
加熱してアニール処理した後、室温まで戻す場合には、
温度上昇時に一定時間、転移点に保持する処理を行わな
いで、冷却時のみに一定時間、転移点に保持する処理を
行ってもよい。
As described above, when the object to be heat treated is heated and annealed, and then returned to room temperature,
The process of holding at the transition point for a certain period of time when the temperature rises may be omitted, and the process of holding at the transition point for a certain period of time only during cooling may be performed.

【0032】また冷却工程3における各転移点で、その
温度に所定時間保持する場合を、図4に示すアニール処
理の第3例のタイムチャートにより説明する。図4に示
すように、加熱工程1で、アニール処理温度(例えば1
050℃)まで加熱する。そして熱処理工程2で、アニ
ール処理温度に一定時間(例えば10秒間)保持する。
その後、冷却工程3を行う。この工程では、例えば10
0℃/秒の冷却速度で温度を降下させる際に通過する全
ての転移点(例えばゲート絶縁膜が酸化シリコンで形成
されている場合には、酸化シリコンの転移点である87
0℃と573℃)でそれぞれに一定時間(例えば200
秒間)保持する。
The case where the temperature is maintained for a predetermined time at each transition point in the cooling step 3 will be described with reference to the time chart of the third example of the annealing treatment shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the heating step 1, the annealing treatment temperature (for example, 1
050 ° C). Then, in the heat treatment step 2, the annealing temperature is maintained for a certain time (for example, 10 seconds).
Then, the cooling process 3 is performed. In this step, for example, 10
All transition points that pass when the temperature is lowered at a cooling rate of 0 ° C./sec (for example, when the gate insulating film is made of silicon oxide, the transition points of silicon oxide are 87).
0 ℃ and 573 ℃ each for a certain period of time (eg 200
Hold for 2 seconds.

【0033】さらにアニール処理時間を短縮する例を、
図5に示すアニール処理の第4例のタイムチャートによ
り説明する。図5に示すように、上記図4で説明したと
同様に、加熱工程1と熱処理工程2とを行った後、冷却
工程3を行う。この冷却工程3では、冷却過程におい
て、高温石英より低温石英に変態する573℃の転移点
でのみ、およそ200秒間の保持を行う。
An example of further shortening the annealing time is as follows:
This will be described with reference to the time chart of the fourth example of the annealing process shown in FIG. As shown in FIG. 5, after the heating step 1 and the heat treatment step 2 are performed, the cooling step 3 is performed in the same manner as described in FIG. In the cooling step 3, in the cooling step, holding is performed for about 200 seconds only at the transition point of 573 ° C. where the high temperature quartz is transformed into the low temperature quartz.

【0034】上記説明した各アニール処理では、加熱工
程1で、酸化シリコン膜は、転移点よりも低い温度で安
定な結晶構造から当該転移点よりも高い温度で安定な結
晶構造に円滑に変化する。また冷却工程3で、転移点よ
りも高い温度で安定な結晶構造から当該転移点よりも低
い温度で安定な結晶構造に円滑に変化する。このため、
当該酸化シリコン膜の温度が室温に戻ったときに、当該
酸化シリコン膜には応力が残らない。
In each of the annealing treatments described above, in the heating step 1, the silicon oxide film smoothly changes from a stable crystal structure at a temperature lower than the transition point to a stable crystal structure at a temperature higher than the transition point. . Further, in the cooling step 3, the crystal structure that is stable at a temperature higher than the transition point is smoothly changed to the crystal structure that is stable at a temperature lower than the transition point. For this reason,
When the temperature of the silicon oxide film returns to room temperature, no stress remains in the silicon oxide film.

【0035】なお上記説明したように、転移点で一定時
間保持することが好ましいが、例えば転移点に対して、
±100℃程度の温度範囲内における任意の温度で、一
定時間保持しても、室温に戻した酸化シリコン膜には応
力がほとんど残らない。
As described above, it is preferable to hold the transition point for a certain period of time.
Even if the silicon oxide film is returned to room temperature, no stress remains even if it is held at an arbitrary temperature within a temperature range of about ± 100 ° C. for a certain period of time.

【0036】なお、転移点に一定時間保持するのは同一
熱処理装置内でなくてもよい。その一例を、図6に示す
アニール処理の第5例のタイムチャートにより説明す
る。図6に示すように、冷却工程3で転移点(例えば5
73℃)付近まで冷却した際に、半導体基板を別のアニ
ール処理装置(例えば通常の拡散炉)に移す。そして当
該半導体基板を、上記転移点で20分間のアニール処理
を行う。その後、例えば100℃/秒程度の冷却速度
で、室温(例えば20℃)に戻す。または、活性化アニ
ール処理後、上記半導体基板を上記転移点以下の温度に
冷却する。続いて別のアニール処理装置で当該半導体基
板を、上記転移点に加熱して20分程度保持し、その後
100℃/秒程度の冷却速度で室温(例えば20℃)ま
で徐々に冷却してもよい。
Note that it is not necessary for the same heat treatment apparatus to hold the transition point for a certain period of time. One example thereof will be described with reference to the time chart of the fifth example of the annealing process shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the cooling step 3, a transition point (for example, 5
When cooled to about 73 ° C.), the semiconductor substrate is transferred to another annealing treatment device (for example, a normal diffusion furnace). Then, the semiconductor substrate is annealed at the transition point for 20 minutes. After that, the temperature is returned to room temperature (for example, 20 ° C.) at a cooling rate of, for example, about 100 ° C./second. Alternatively, after the activation annealing treatment, the semiconductor substrate is cooled to a temperature below the transition point. Then, the semiconductor substrate may be heated to the transition point by another annealing apparatus and held for about 20 minutes, and then gradually cooled to room temperature (for example, 20 ° C.) at a cooling rate of about 100 ° C./sec. .

【0037】次に第2の実施例として、半導体基板上に
形成したゲート絶縁膜を被熱処理体とし、冷却工程にお
いて、当該ゲート絶縁膜の転移点もしくはその近傍の温
度に一時保持する際に、当該ゲート絶縁膜の転移点を通
る所定の温度範囲に保持する場合を、図7に示す第2の
実施例のタイムチャートにより説明する。なお図では、
縦軸に温度を示し、横軸に時間を示す。
Next, as a second embodiment, when a gate insulating film formed on a semiconductor substrate is used as a heat-treated body, and is temporarily held at a temperature at or near the transition point of the gate insulating film in the cooling step, A case where the temperature is maintained in a predetermined temperature range passing through the transition point of the gate insulating film will be described with reference to the time chart of the second embodiment shown in FIG. In the figure,
The vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0038】図7に示すように、加熱工程1では、室温
Trより加熱速度Vhで被熱処理体(図示せず)を加熱
する。そして被熱処理体の温度が例えば熱処理温度Ta
になった時点で、その温度に例えばta 間保持する熱処
理を行う。この工程が熱処理工程2になる。
As shown in FIG. 7, in the heating step 1, the object to be heat treated (not shown) is heated from the room temperature Tr at the heating rate Vh. The temperature of the object to be heat treated is, for example, the heat treatment temperature Ta.
At that point, a heat treatment is performed to maintain that temperature for, for example, ta. This step is the heat treatment step 2.

【0039】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、冷却速度Vcで当該被熱処理体を冷却する。そして
被熱処理体の温度が例えば転移点TcよりもΔTだけ高
い温度Tc+ΔTになった時点で、被熱処理体を、転移
点Tcを挟む所定の温度範囲2ΔTで、所定時間tkcだ
け保持する。その後、被熱処理体の温度を冷却速度Vc
で上記室温Trに戻す。また転移点Tcの前後の冷却速
度は同一速度でなくてもよい。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the object to be heat treated is cooled at the cooling rate Vc. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches a temperature Tc + ΔT which is higher than the transition point Tc by ΔT, for example, the object to be heat treated is held for a predetermined time tkc in a predetermined temperature range 2ΔT sandwiching the transition point Tc. Then, the temperature of the object to be heat treated is set to the cooling rate Vc.
Then, the temperature is returned to the room temperature Tr. The cooling rates before and after the transition point Tc do not have to be the same.

【0040】上記冷却工程では、転移点Tcを挟む所定
の温度範囲2ΔTで所定時間tkcだけ、被熱処理体を保
持することにより、上記第1の実施例で説明したと同様
の作用が得られる。なお、所定の温度範囲2ΔTの中心
温度は転移点Tcでなくてもよい。少なくともその温度
範囲内に転移点Tcが含まれていればよい。
In the cooling step, the same effect as described in the first embodiment can be obtained by holding the object to be heat-treated for a predetermined time tkc within a predetermined temperature range 2ΔT that sandwiches the transition point Tc. The center temperature of the predetermined temperature range 2ΔT may not be the transition point Tc. It is sufficient that at least the transition point Tc is included in the temperature range.

【0041】次に上記第2の実施例をMOSトランジス
タの製造工程における拡散層の活性化アニール処理に適
用した場合について、図8に示すアニール処理例のタイ
ムチャートにより説明する。なお図では、縦軸に温度を
示し、横軸に時間を示す。
Next, the case where the second embodiment is applied to the activation annealing treatment of the diffusion layer in the manufacturing process of the MOS transistor will be described with reference to the time chart of the annealing treatment example shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0042】図8に示すように、加熱工程1では、室温
(例えば20℃)より例えば100℃/秒の加熱速度
で、MOSトランジスタを形成した半導体基板(図示せ
ず)を加熱する。そして半導体基板の温度が例えば10
50℃になった時点で、その温度に例えば10秒間保持
して活性化アニールを行う。この活性化アニールを行っ
ている時間が熱処理工程2になる。
As shown in FIG. 8, in the heating step 1, a semiconductor substrate (not shown) on which a MOS transistor is formed is heated from room temperature (for example, 20 ° C.) at a heating rate of, for example, 100 ° C./second. The temperature of the semiconductor substrate is, for example, 10
When the temperature reaches 50 ° C., the temperature is maintained for 10 seconds for activation annealing. The heat treatment step 2 is the time during which the activation annealing is performed.

【0043】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、例えば100℃/秒の冷却速度で、当該半導体基板
を冷却する。そして半導体基板の温度が例えば583℃
になった時点で、20℃の温度範囲で例えば20秒間保
持する。その結果、20秒後には半導体基板の温度が5
63℃になる。その後、例えば100℃/秒の冷却速度
で例えば上記室温とほぼ同温度に戻す。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the semiconductor substrate is cooled at a cooling rate of 100 ° C./second, for example. The temperature of the semiconductor substrate is, for example, 583 ° C.
Then, the temperature is maintained in the temperature range of 20 ° C. for 20 seconds, for example. As a result, the temperature of the semiconductor substrate becomes 5 after 20 seconds.
It reaches 63 ° C. Then, the temperature is returned to approximately the same temperature as the room temperature, for example, at a cooling rate of 100 ° C./sec.

【0044】上記方法は、転移点が573℃の場合に対
して限定的に適用される方法ではなく、例えば870℃
の転移点に対しても、上記同様に当該転移点を挟む所定
温度内に所定時間だけ保持すればよい。また上記説明で
は、所定温度範囲に保持することを冷却工程3で行った
が、例えば加熱工程1で行ってもよい。
The above method is not limited to the case where the transition point is 573 ° C., but is, for example, 870 ° C.
As for the transition point, the same may be maintained for a predetermined time within a predetermined temperature that sandwiches the transition point. Further, in the above description, keeping in the predetermined temperature range is performed in the cooling step 3, but may be performed in the heating step 1, for example.

【0045】次に第3の実施例を、図9に示す第3の実
施例のタイムチャートにより説明する。なお図では、縦
軸に温度を示し、横軸に時間を示す。
Next, the third embodiment will be described with reference to the time chart of the third embodiment shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0046】図9に示すように、加熱工程1で、室温T
rより加熱速度Vhで被熱処理体(図示せず)を加熱す
る。そして、被熱処理体の温度が例えば転移点Tcより
ΔTだけ低い温度Tc−ΔTになった時点で、被熱処理
体の加熱速度を、当該転移点Tcよりも低い温度で当該
被熱処理体の結晶構造が安定な状態から当該転移点Tc
よりも高い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状
態に移行する加熱速度Vshでゆっくりと加熱する。続い
て被熱処理体の温度がTc+ΔTになった時点で、被熱
処理体を加熱速度Vhで加熱する。なお転移点Tcの前
後の加熱速度は異なる速度であってもよい。そして被熱
処理体の温度が例えば熱処理温度Taになった時点で、
その温度に例えばta 間だけ保持する熱処理工程2を行
う。
As shown in FIG. 9, in the heating step 1, room temperature T
The object to be heat treated (not shown) is heated at a heating rate Vh from r. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches a temperature Tc−ΔT which is lower than the transition point Tc by ΔT, for example, the heating rate of the object to be heat treated is set to a crystal structure of the object to be heat treated at a temperature lower than the transition point Tc. From the stable state to the transition point Tc
The heating is performed slowly at a heating rate Vsh at which the crystal structure of the heat-treated body transitions to a stable state at a higher temperature. Subsequently, when the temperature of the object to be heat treated reaches Tc + ΔT, the object to be heat treated is heated at the heating rate Vh. The heating rates before and after the transition point Tc may be different rates. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches the heat treatment temperature Ta, for example,
A heat treatment step 2 is performed in which the temperature is maintained for, for example, ta.

【0047】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、例えば冷却速度Vcで被熱処理体を冷却する。そし
て被熱処理体の温度が例えば転移点TcよりΔTだけ高
い温度Tc+ΔTになった時点で、被熱処理体の冷却速
度を、当該転移点Tcよりも高い温度で当該被熱処理体
の結晶構造が安定な状態から当該転移点Tcよりも低い
温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状態に移行す
る冷却速度Vscでゆっくりと冷却する。その後、転移点
Tcを通過して、例えば当該転移点よりΔTだけ低い温
度Tc−ΔTになった時点で、例えば冷却速度をVcに
戻して、例えば上記室温とほぼ同温度に戻す。なお転移
点Tcの前後の冷却速度は異なる速度であってもよい。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the object to be heat-treated is cooled at the cooling rate Vc, for example. Then, when the temperature of the object to be heat treated reaches a temperature Tc + ΔT which is higher than the transition point Tc by ΔT, for example, the cooling rate of the object to be heat treated is higher than the transition point Tc and the crystal structure of the object to be heat treated is stable. The state is slowly cooled at a cooling rate Vsc at which the crystal structure of the heat-treated body transitions to a stable state at a temperature lower than the transition point Tc. After that, when the temperature passes through the transition point Tc and reaches a temperature Tc-ΔT that is lower than the transition point by ΔT, for example, the cooling rate is returned to Vc, and is returned to, for example, substantially the same temperature as the room temperature. The cooling rates before and after the transition point Tc may be different rates.

【0048】上記熱処理方法では、加熱工程1と冷却工
程3との両方の工程で、転移点Tcを通過する際に、加
熱速度Vsh,冷却速度Vscにしたが、例えば室温Trに
戻すような熱処理方法の場合には、加熱工程1では、通
常の加熱速度Vhで熱処理温度Vaまで加熱し、冷却工
程3で転移点Tcを通過する際にVscなる冷却速度にし
てもよい。また、被熱処理体上に高温状態で成膜するよ
うな場合には、加熱工程1で、転移点Tcを通過する際
にVshなる加熱速度にするとよい。
In the above heat treatment method, the heating rate Vsh and the cooling rate Vsc were set when passing through the transition point Tc in both the heating step 1 and the cooling step 3. In the case of the method, in the heating step 1, heating may be performed at the normal heating rate Vh to the heat treatment temperature Va, and the cooling rate may be Vsc when passing through the transition point Tc in the cooling step 3. Further, in the case where a film is formed on the object to be heat-treated at a high temperature, it is preferable to set the heating rate to Vsh when passing through the transition point Tc in the heating step 1.

【0049】次に上記第3の実施例をMOSトランジス
タ(図示せず)の製造工程における拡散層の活性化アニ
ール処理に適用した場合について、図10に示すアニー
ル処理例のタイムチャートにより説明する。なを図で
は、冷却工程3にのみ適用した場合を示す。また図で
は、縦軸に温度を示し、横軸に時間を示す。
Next, the case where the third embodiment is applied to the activation annealing treatment of the diffusion layer in the manufacturing process of the MOS transistor (not shown) will be described with reference to the time chart of the annealing treatment example shown in FIG. In the figure, the case where it is applied only to the cooling step 3 is shown. In the figure, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time.

【0050】図10に示すように、加熱工程1で、室温
(例えば20℃)より例えば100℃/秒の加熱速度
で、MOSトランジスタを形成した半導体基板(図示せ
ず)を加熱する。そして半導体基板の温度が例えば10
50℃になった時点で、その温度に例えば10秒間保持
して活性化アニールを行う。このアニール処理が熱処理
工程2になる。
As shown in FIG. 10, in the heating step 1, a semiconductor substrate (not shown) having a MOS transistor formed thereon is heated at a heating rate of, for example, 100 ° C./sec from room temperature (for example, 20 ° C.). The temperature of the semiconductor substrate is, for example, 10
When the temperature reaches 50 ° C., the temperature is maintained for 10 seconds for activation annealing. This annealing process is the heat treatment process 2.

【0051】その後、冷却工程3を行う。この工程で
は、例えば100℃/秒の冷却速度で、当該半導体基板
を冷却する。そして半導体基板の温度が例えば583℃
になった時点で、冷却速度を、ゲート絶縁膜をなす酸化
シリコンの転移点よりも高い温度で当該酸化シリコンの
結晶構造が安定な状態から当該転移点よりも低い温度で
当該酸化シリコンの結晶構造が安定な状態に移行する冷
却速度として、例えば1℃/秒程度の冷却速度で、ゆっ
くりと冷却する。その状態を、例えば20秒間持続させ
る。すなわち、半導体基板の温度が転移点573℃を通
って563℃になるまで、1℃/秒の冷却速度で、当該
半導体基板を冷却する。その後、例えば100℃/秒の
冷却速度で例えば上記室温とほぼ同温度に戻す。
Then, the cooling step 3 is performed. In this step, the semiconductor substrate is cooled at a cooling rate of 100 ° C./second, for example. The temperature of the semiconductor substrate is, for example, 583 ° C.
At that time, the cooling rate is changed from the stable state of the crystal structure of the silicon oxide at a temperature higher than the transition point of the silicon oxide forming the gate insulating film to the crystal structure of the silicon oxide at a temperature lower than the transition point. Is slowly cooled at a cooling rate of, for example, about 1 ° C./sec. The state is maintained for 20 seconds, for example. That is, the semiconductor substrate is cooled at a cooling rate of 1 ° C./sec until the temperature of the semiconductor substrate passes through the transition point 573 ° C. and reaches 563 ° C. Then, the temperature is returned to approximately the same temperature as the room temperature, for example, at a cooling rate of 100 ° C./sec.

【0052】上記図10で説明したアニール処理では、
酸化シリコンの結晶構造が、安定した結晶構造の高温石
英から安定した結晶構造の低温石英に円滑に変化する。
このため、当該酸化シリコンの温度が室温に戻ったとき
に、当該酸化シリコンには応力が残らない。
In the annealing process described with reference to FIG.
The crystal structure of silicon oxide smoothly changes from high temperature quartz having a stable crystal structure to low temperature quartz having a stable crystal structure.
Therefore, no stress remains in the silicon oxide when the temperature of the silicon oxide returns to room temperature.

【0053】また上記冷却方法は、転移点が573℃の
場合に対して限定的に適用される方法ではなく、例えば
870℃の転移点に対しても、上記同様に当該転移点を
通過する際の冷却速度を、結晶構造を安定的に変えるゆ
っくりした速度にすれば、同様の作用が得られる。さら
に上記説明では、冷却工程3を例にして説明したが、例
えば加熱工程でも、転移点を通過する際の加熱速度を、
結晶構造を安定的に変えるゆっくりした速度にすれば、
同様の作用が得られる。
Further, the above cooling method is not limited to the case where the transition point is 573 ° C., for example, when the transition point of 870 ° C. is passed through the transition point in the same manner as above. The same effect can be obtained if the cooling rate of is set to a slow rate that stably changes the crystal structure. Furthermore, in the above description, the cooling step 3 has been described as an example, but for example, in the heating step as well, the heating rate when passing through the transition point is
If you use a slow speed that stably changes the crystal structure,
Similar effects are obtained.

【0054】以上、上記各実施例で説明した熱処理方法
は、少なくとも冷却工程の温度範囲に転移点が含まれる
材料で形成されている被熱処理体を熱処理して、もとの
温度に戻す場合に適用することにより、当該被熱処理体
には熱処理後に残留応力が残らない。また上記温度範囲
に転移点が含まれていて、しかも転移点が異なる材料よ
り形成されている被熱処理体を熱処理する場合にも、同
様にして適用することが可能であり、この場合も、熱処
理後のそれぞれの材料には残留応力が残らない。
As described above, the heat treatment method described in each of the above-described embodiments is applied to the case where the heat-treated body formed of a material having a transition point in at least the temperature range of the cooling step is heat-treated and returned to the original temperature. When applied, no residual stress remains in the heat-treated object after the heat treatment. Further, it can be similarly applied to the case of heat-treating an object to be heat-treated which includes a transition point in the above temperature range and is formed of a material having a different transition point. No residual stress remains in each of the latter materials.

【0055】なお上記説明に用いた数値は一例であっ
て、熱処理(アニール処理を含む)を行う被熱処理体の
材質、大きさ等によって、適宜選択される。
The numerical values used in the above description are merely examples, and may be appropriately selected depending on the material, size, etc. of the object to be heat-treated (including annealing).

【0056】[0056]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
加熱工程または冷却工程のいずれか一方または両方の工
程で、被熱処理体の転移点もしくはその近傍の温度に、
当該被熱処理体を一時保持するので、安定な結晶構造か
ら別の相の安定な結晶構造に移行することができる。し
たがって、当該被熱処理体には応力が残らない。または
被熱処理体の転移点もしくはその近傍の温度に一時保持
する際に、当該転移点を通る所定の温度範囲に被熱処理
体を保持するので、上記同様に、当該被熱処理体には応
力が残らない。また、加熱工程または冷却工程における
転移点通過に際して、安定な結晶構造から別の相の安定
な結晶構造に移行する加熱速度または冷却速度で加熱ま
たは冷却を行うので、上記同様に当該被熱処理体には応
力が残らない。したがって、上記いずれの熱処理方法に
おいても、当該被熱処理体には応力が残らないので、通
常の拡散炉で熱処理した半導体装置と同様に高いホット
エレクトロン耐性が得られる。よって、半導体装置の信
頼性の向上が図れる。
As described above, according to the present invention,
In either or both of the heating step or the cooling step, the temperature of the transition point of the object to be heat treated or the vicinity thereof,
Since the object to be heat treated is temporarily held, it is possible to shift from a stable crystal structure to a stable crystal structure of another phase. Therefore, no stress remains in the object to be heat treated. Alternatively, when temporarily holding the temperature at or near the transition point of the object to be heat treated, the object to be heat treated is held in a predetermined temperature range passing through the transition point. Absent. Further, when passing through the transition point in the heating step or the cooling step, since heating or cooling is performed at a heating rate or a cooling rate at which a stable crystal structure transitions to a stable crystal structure of another phase, the heat treatment target is treated in the same manner as above Does not leave any stress. Therefore, in any of the above heat treatment methods, no stress remains in the object to be heat treated, and thus high hot electron resistance can be obtained as in a semiconductor device heat-treated in a normal diffusion furnace. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be improved.

【0057】本熱処理方法は、短時間熱処理に適用でき
るので、浅い接合の拡散層を形成するとが可能になる。
よって、素子性能の向上を図ることができるとともに、
素子の高集積化が図れる。
Since this heat treatment method can be applied to heat treatment for a short time, it becomes possible to form a diffusion layer having a shallow junction.
Therefore, it is possible to improve the element performance, and
High integration of elements can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例のタイムチャートである。FIG. 1 is a time chart of a first embodiment.

【図2】アニール処理の第1例のタイムチャートであ
る。
FIG. 2 is a time chart of a first example of an annealing process.

【図3】アニール処理の第2例のタイムチャートであ
る。
FIG. 3 is a time chart of a second example of annealing treatment.

【図4】アニール処理の第3例のタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart of a third example of annealing treatment.

【図5】アニール処理の第4例のタイムチャートであ
る。
FIG. 5 is a time chart of a fourth example of annealing treatment.

【図6】アニール処理の第5例のタイムチャートであ
る。
FIG. 6 is a time chart of a fifth example of the annealing process.

【図7】第2の実施例におけるタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart in the second embodiment.

【図8】アニール処理例のタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart of an example of annealing treatment.

【図9】第3の実施例におけるタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart in the third embodiment.

【図10】アニール処理例のタイムチャートである。FIG. 10 is a time chart of an example of annealing treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加熱工程 2 熱処理工程 3 冷却工程 Tc 転移点 Vsh 加熱速度 Vsc 冷却速度 1 heating process 2 heat treatment process 3 cooling process Tc transition point Vsh heating rate Vsc cooling rate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被熱処理体の温度を上昇させる加熱工程
を行った後、当該被熱処理体を一定温度に保持する熱処
理工程を行い、その後当該被熱処理体の温度を降下させ
る冷却工程を行う熱処理方法において、 前記加熱工程または前記冷却工程のいずれか一方または
両方の工程で、前記被熱処理体を、当該被熱処理体の転
移点もしくはその近傍の温度に一時保持することを特徴
とする熱処理方法。
1. A heat treatment in which a heating step of raising the temperature of the object to be heat treated is performed, a heat treatment step of holding the object to be heat treated at a constant temperature is performed, and then a cooling step of lowering the temperature of the object to be heat treated is performed. In the method, the heat treatment method is characterized in that, in either one or both of the heating step and the cooling step, the object to be heat treated is temporarily held at a temperature at or near the transition point of the object to be heat treated.
【請求項2】 請求項1記載の熱処理方法において、 前記加熱工程または前記冷却工程のいずれか一方または
両方の工程で、前記被熱処理体の転移点もしくはその近
傍の温度に一時保持する際に、当該転移点を通る所定の
温度範囲に保持することを特徴とする熱処理方法。
2. The heat treatment method according to claim 1, wherein, in either or both of the heating step and the cooling step, the temperature of the object to be heat treated is temporarily held at or near the transition point, A heat treatment method characterized by holding in a predetermined temperature range passing through the transition point.
【請求項3】 請求項2記載の熱処理方法において、 前記加熱工程は、前記被熱処理体の転移点よりも低い温
度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状態から当該転
移点よりも高い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定
な状態に移行する加熱速度で、当該転移点を通過させる
ことを特徴とする熱処理方法。
3. The heat treatment method according to claim 2, wherein the heating step is performed at a temperature lower than a transition point of the object to be heat-treated and a temperature higher than the transition point from a state where the crystal structure of the object to be heat-treated is stable. In the heat treatment method, the transition point is passed at a heating rate at which the crystal structure of the heat treated body transitions to a stable state.
【請求項4】 請求項2記載の熱処理方法において、 前記冷却工程は、前記被熱処理体の転移点よりも高い温
度で当該被熱処理体の結晶構造が安定な状態から当該転
移点よりも低い温度で当該被熱処理体の結晶構造が安定
な状態に移行する冷却速度で、当該転移点を通過させる
ことを特徴とする熱処理方法。
4. The heat treatment method according to claim 2, wherein the cooling step is performed at a temperature higher than a transition point of the object to be heat-treated and from a state where a crystal structure of the object to be heat-treated is stable to a temperature lower than the transition point. In the heat treatment method, the transition point is passed at a cooling rate at which the crystal structure of the object to be heat treated transitions to a stable state.
JP17975993A 1993-06-25 1993-06-25 Heat treatment Pending JPH0778831A (en)

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