JPS62108532A - Heat treatment method for semiconductor wafer - Google Patents
Heat treatment method for semiconductor waferInfo
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- JPS62108532A JPS62108532A JP24790085A JP24790085A JPS62108532A JP S62108532 A JPS62108532 A JP S62108532A JP 24790085 A JP24790085 A JP 24790085A JP 24790085 A JP24790085 A JP 24790085A JP S62108532 A JPS62108532 A JP S62108532A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体ウェーハの熱処理の方法に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a method of heat treatment of semiconductor wafers.
(従来の技術)
一般に、半導体装置の製造過程におけるウェーハの熱処
理は、不純物のイオン注入後の活性化。(Prior Art) Generally, heat treatment of wafers in the manufacturing process of semiconductor devices involves activation after implantation of impurity ions.
電極アルミニウムのシンタリング、シリコンと酸化シリ
コン界面の特性向上、あるいは歪の除去などのために重
要な工程である。This is an important process for sintering the aluminum electrode, improving the characteristics of the interface between silicon and silicon oxide, and removing strain.
その熱処理方法として従来は第2図に示すように発熱源
として、たとえばハロゲンランプを用いる熱処理装置を
用いるものが一般的であった。すなわち、第2図はラン
プアニール装置と呼ばれるウェーへの熱処理装置の一例
を示す概略構成図を示し、石英製の反応管1に不活性ガ
スの注入口2゜ウェーハ3を載置した石英板によるサセ
プタ4を挿入設置させ、または取りだす開口部5.およ
びウェーハ3への加熱のためのハロゲンランプ6が設け
られた構造のものである。Conventionally, the heat treatment method generally used a heat treatment apparatus using, for example, a halogen lamp as a heat generation source, as shown in FIG. That is, FIG. 2 shows a schematic configuration diagram showing an example of a heat treatment apparatus for wafers called a lamp annealing apparatus. Opening 5 into which the susceptor 4 is inserted or taken out. This structure also includes a halogen lamp 6 for heating the wafer 3.
このような従来の熱処理装置は反応管1に注入口2から
窒素ガスのような不活性ガスが1分間に数Qの流量で常
時注入され、開口部5からウェーハ3を載置したサセプ
タ4を挿入し、ハロゲンランプ6で加熱処理し、処理が
終了すると開口部5から上記サセプタ4を引き出しウェ
ーハ3を取り出すものである。In such a conventional heat treatment apparatus, an inert gas such as nitrogen gas is constantly injected into a reaction tube 1 from an injection port 2 at a flow rate of several Q per minute, and a susceptor 4 on which a wafer 3 is placed is passed through an opening 5. The susceptor 4 is inserted and heated with a halogen lamp 6, and when the treatment is completed, the susceptor 4 is pulled out from the opening 5 and the wafer 3 is taken out.
(発明が解決しようとする問題点)
上記のような装置を使用する従来の熱処理方法では、ウ
ェーハ3を反応管1にサセプタ4によりセットする際、
開口部5から大気中の汚染物質が反応管1に容易に入り
、同様に大気中の汚染物質がウェーハ3に付着したまま
反応管1に送り込まれる。そのためイオン注入したウェ
ーハ3を加熱処理して活性化する場合、上記汚染物質中
の不純物も活性化されることになり、そのウェーハ3を
用いて製造される半導体装置は、電流リークの原因や、
必要な不純物の活性化のばらつきを招来する不都合があ
った。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional heat treatment method using the above-mentioned apparatus, when setting the wafer 3 in the reaction tube 1 using the susceptor 4,
Contaminants in the atmosphere easily enter the reaction tube 1 through the opening 5, and similarly, contaminants in the atmosphere are sent into the reaction tube 1 while remaining attached to the wafer 3. Therefore, when the ion-implanted wafer 3 is activated by heat treatment, the impurities in the above-mentioned contaminants will also be activated, and semiconductor devices manufactured using the wafer 3 will be affected by current leaks,
This has the disadvantage of causing variations in the activation of necessary impurities.
(問題点を解決するための手段)
本発明は上記したように従来のウェーハ熱処理方法の欠
点に鑑み、ウェーハが配置される反応管内を真空排気し
て不活性ガスにより置換させた後、あるいは置換と同時
にウェーハの熱処理を行なうように処理することにより
、前述の欠点を排除するものである。(Means for Solving the Problems) As described above, in view of the drawbacks of the conventional wafer heat treatment method, the present invention provides a process in which the inside of the reaction tube in which the wafer is placed is evacuated and replaced with an inert gas. By simultaneously performing heat treatment on the wafer, the aforementioned drawbacks are eliminated.
(作 用)
上記方法による本発明の熱処理方法は、反応管内にウェ
ーハを配置した後、内部を真空排気することになるから
、反応管内部及びウェーハ表面に有する大気汚染物質が
除去されており、従って前記したような従来の熱処理に
より生じた欠点が排除される。(Function) In the heat treatment method of the present invention according to the method described above, after placing the wafer in the reaction tube, the inside is evacuated, so that air pollutants present inside the reaction tube and on the wafer surface are removed. Therefore, the drawbacks caused by conventional heat treatments as described above are eliminated.
(実施例)
以下1本発明を図面を用いて実施例により説明する。第
1図は本発明の一実施例を示す熱処理装置の概略構成図
であり、反応管と、その内部を真空にする真空排気装置
と、不活性ガス注入装置及び熱処理を自動制御する加熱
装置と、さらにサセプタの自動挿入装置等から成る。(Example) The present invention will be explained below by way of an example using the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention, which includes a reaction tube, a vacuum evacuation device for evacuating the inside thereof, an inert gas injection device, and a heating device for automatically controlling heat treatment. , and an automatic susceptor insertion device.
すなわち、7は熱処理室、8は真空予備室で、これらは
上記反応管9を構成しており、また10はロータリポン
プで拡散ポンプ11及び排気を調節する排気用バルブ1
2ないし15を備えて上記真空排気装置を形成し、また
熱処理室7に注入する不活性ガス注入調節用バルブ16
と不活性ガス供給装置17とを備えて上記不活性ガス注
入装置を構成している。さらに、サセプタ18上に載置
するウェーハ19を加熱するためのハロゲンランプ20
.及びそれからの光及び熱を反射する反射板21.およ
び熱電対22により上記熱処理室7の温度を自動制御す
る温度調節装置23を備えて上記加熱装置が形成されて
おり、また24は上記サセプタ18の自動挿入装置であ
る。That is, 7 is a heat treatment chamber, 8 is a vacuum preparatory chamber, which constitute the reaction tube 9, and 10 is a rotary pump, a diffusion pump 11, and an exhaust valve 1 for regulating exhaust.
2 to 15 to form the vacuum evacuation device, and an inert gas injection control valve 16 to be injected into the heat treatment chamber 7;
and an inert gas supply device 17 to constitute the inert gas injection device. Further, a halogen lamp 20 for heating the wafer 19 placed on the susceptor 18
.. and a reflector plate 21 that reflects light and heat therefrom. The heating device includes a temperature control device 23 that automatically controls the temperature of the heat treatment chamber 7 using a thermocouple 22, and 24 is an automatic insertion device for the susceptor 18.
このように構成された本発明に用いる熱処理装置は、ま
ず、サセプタ18にウェーハ19を載置した状態で、排
気用バルブ13を開けて上記サセプタ18を真空予備室
8に挿入する。この時、排気用バルブ12と不活性ガス
注入調節用バルブ16は閉じ、排気用バルブ13及び1
5は開き、そして排気用バルブ14は図で左方(拡散ポ
ンプll側)が開かれている状態であり、熱処理室7内
は真空状態になっている。In the heat treatment apparatus used in the present invention configured as described above, first, with the wafer 19 placed on the susceptor 18, the exhaust valve 13 is opened and the susceptor 18 is inserted into the vacuum preliminary chamber 8. At this time, the exhaust valve 12 and the inert gas injection adjustment valve 16 are closed, and the exhaust valves 13 and 1 are closed.
5 is open, and the exhaust valve 14 is open on the left side (diffusion pump ll side) in the figure, and the inside of the heat treatment chamber 7 is in a vacuum state.
つぎに、排気用バルブ13を閉じ、同じく排気用バルブ
14を図で左側(真空予備室8側)を開くことにより、
真空予備室8内をほぼ真空にし、それが十分な真空度に
達したら排気用バルブ12を開いて、その真空予備室8
内に挿入されているサセプタ18を、熱処理室7に移動
させる。この後、排気用バルブ12を閉じ排気用バルブ
14を拡散ポンプ11側を開けるようにしてから、排気
用バルブ15を開き本格的な排気を行ない、所望の真空
度に達したら排気用バルブ15を閉にしてから不活性ガ
ス注入調節用バルブ16を開にして1例えば不活性ガス
として窒素ガスを熱処理室7に注入させ、それが所定の
圧力になってから、ハロゲンランプ20の光及び熱をウ
ェーハ19に照射し熱処理を行なう。Next, by closing the exhaust valve 13 and opening the exhaust valve 14 on the left side in the figure (vacuum preliminary chamber 8 side),
Make the inside of the vacuum preparatory chamber 8 almost a vacuum, and when it reaches a sufficient degree of vacuum, open the exhaust valve 12 to remove the vacuum preparatory chamber 8.
The susceptor 18 inserted therein is moved to the heat treatment chamber 7. After that, the exhaust valve 12 is closed and the exhaust valve 14 is opened on the diffusion pump 11 side, and then the exhaust valve 15 is opened to perform full-scale exhaust, and when the desired degree of vacuum is reached, the exhaust valve 15 is opened. After closing the inert gas injection control valve 16, for example, nitrogen gas is injected into the heat treatment chamber 7 as an inert gas, and after the pressure reaches a predetermined level, the light and heat from the halogen lamp 20 is turned off. The wafer 19 is irradiated and heat treated.
上記の熱処理の終了後、不活性ガス注入調節用バルブ1
6を閉にし、排気用バルブ12を開とし、さらに排気用
バルブ14を真空予備室8側が開くようにしてから、サ
セプタ18を熱処理室7から真空予備室8に移動させ、
それらの室が所定の真空度に達した所で排気用バルブ1
2を閉じ、排気用バルブ14の拡散ポンプ11側が開く
ようにした後、排気用バルブ15を開け、その後、排気
用バルブ13を開けて、サセプタ18を真空予備室8か
ら外部に取り出して、ウェーハ19の熱処理が終了する
。なお、上記のサセプタ18の挿入、取出し等は自動挿
入装置24を使用し、熱電対22は温度センサとして動
作し、それにより温度調節装置23が動作する。After the above heat treatment is completed, inert gas injection control valve 1
6 is closed, the exhaust valve 12 is opened, and the exhaust valve 14 is opened on the vacuum preliminary chamber 8 side, and then the susceptor 18 is moved from the heat treatment chamber 7 to the vacuum preliminary chamber 8.
When those chambers reach the specified degree of vacuum, the exhaust valve 1
2 is closed so that the diffusion pump 11 side of the exhaust valve 14 is opened, then the exhaust valve 15 is opened, and then the exhaust valve 13 is opened to take out the susceptor 18 from the vacuum preliminary chamber 8 and remove the wafer. The heat treatment of step 19 is completed. Note that the automatic insertion device 24 is used to insert and remove the susceptor 18, and the thermocouple 22 operates as a temperature sensor, thereby operating the temperature adjustment device 23.
以上1本発明方法を説明したが使用する上記装置の特徴
は、真空予備室8を備え熱処理室7の真空排気に要する
時間を短か<シ、スループットを上げるようにした点で
ある。なお、上記の実施例では、加熱源としてハロゲン
ランプ20を用いたが、当然、これに限るものではなく
、ヒータ加熱、高周波加熱等によってもよい。The method of the present invention has been described above, and the feature of the apparatus used is that it is equipped with a vacuum preparatory chamber 8 and is designed to shorten the time required to evacuate the heat treatment chamber 7 and increase the throughput. In the above embodiment, the halogen lamp 20 is used as the heating source, but the heating source is not limited to this, and heater heating, high frequency heating, etc. may also be used.
(発明の効果)
本発明によれば、真空状態にした反応管内部に不活性ガ
スを導入し、その環境で熱処理を施すから、ウェーハ表
面の汚染侵入がない状態で熱処理され、そのため、不純
物のイオンを注入して熱処理したウェーハは注入した不
純物のイオンだけが活性化され、したがって、本発明の
方法により熱処理したウェーハを用いる半導体装置は、
表面の電流リークや活性化のばらつきが殆んどない特性
良好なものとなる。(Effects of the Invention) According to the present invention, an inert gas is introduced into the reaction tube which is kept in a vacuum state, and heat treatment is performed in that environment. Therefore, the heat treatment is performed without contamination entering the wafer surface. In a wafer that has been heat-treated by implanting ions, only the implanted impurity ions are activated, and therefore, a semiconductor device using a wafer that has been heat-treated by the method of the present invention is
It has good characteristics with almost no surface current leakage or activation variation.
第1図は本発明に使用するウェーハの熱処理装置を説明
する概略構成図、第2図は従来のウェーハの熱処理装置
の概略図である。
7・・・熱処理室、 8・・・真空予備室、9 ・・・
反応管、10・・・ロータリポンプ、11・・・拡散ポ
ンプ、12ないし15・・・排気用バルブ、16・・・
不活性ガス注入調節用バルブ、 17・・・不活性ガ
ス供給装置、18・・・サセプタ、19・・・ウェーハ
、 20・・・ハロゲンランプ、21・・・反射板、
22・・・熱電対、23・・・温度調節装置、24・・
・自動挿入装置。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a wafer heat treatment apparatus used in the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional wafer heat treatment apparatus. 7... Heat treatment chamber, 8... Vacuum preliminary chamber, 9...
Reaction tube, 10... rotary pump, 11... diffusion pump, 12 to 15... exhaust valve, 16...
Inert gas injection adjustment valve, 17... Inert gas supply device, 18... Susceptor, 19... Wafer, 20... Halogen lamp, 21... Reflector,
22...Thermocouple, 23...Temperature control device, 24...
・Automatic insertion device.
Claims (2)
ーハが配置される反応管内部を、真空に排気してから、
該反応管内部に不活性ガスを注入し、その不活性ガス雰
囲気中で所定温度により該半導体ウェーハを熱処理する
ことを特徴とする半導体ウェーハの熱処理方法。(1) In the heat treatment of semiconductor wafers, the inside of the reaction tube in which the semiconductor wafers are placed is evacuated, and then
A method for heat-treating a semiconductor wafer, comprising injecting an inert gas into the reaction tube and heat-treating the semiconductor wafer at a predetermined temperature in the inert gas atmosphere.
徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体ウェー
ハの熱処理方法。(2) The method of heat treating a semiconductor wafer according to claim (1), wherein the heat treatment is carried out simultaneously with the injection of the inert gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24790085A JPS62108532A (en) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Heat treatment method for semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24790085A JPS62108532A (en) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Heat treatment method for semiconductor wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62108532A true JPS62108532A (en) | 1987-05-19 |
Family
ID=17170232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24790085A Pending JPS62108532A (en) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Heat treatment method for semiconductor wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62108532A (en) |
-
1985
- 1985-11-07 JP JP24790085A patent/JPS62108532A/en active Pending
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