KR100194489B1 - 반도체기판의 열처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1100℃ 이상의 고온의 환원성 또는 불활성의 분위기하에서 열처리를 행해도, 분위기를 질소가스로 바꾼 경우에 기판 표면에 질화막을 발생시키는 일 없이 기판 표면의 거칠기를 증대시키지 않도록 하고, 기판에 기인하는 산화막의 결함을 발생시키지 않도록 하는 반도체기판의 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 반도체기판의 열처리방법은, 반도체기판을 노중에 얹어놓고 1100℃ 이상의 온도의 환원성 또는 불활성의 분위기중에서 소정 시간 열처리하고, 상기 분위기를 소정 온도로 하강시킨 후 또는 상기 소정 온도로 하강시키면서 상기 분위기를 질소가스로 바꾸고, 상기 반도체기판을 다시 열처리하거나 또는 노에서 취출하는 반도체기판의 열처리방법에 있어서, 상기 소정 온도가 약 600℃ 이상에서 약 850℃ 이하의 온도인 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 본 발명의 반도체기판의 처리방법의 1실시예를 나타낸 공정도.
제2도는 종래의 반도체기판의 처리방법을 나타낸 공정도.
제3도는 질화반응의 온도의존성을 나타낸 도면.
제4도는 열처리로(熱處理爐)의 개략적인 구성을 나타낸 단면도.
제5도는 청구항2에 따른 실시예1 및 실시예2에 있어서의 RCA세정 전의 웨이퍼(a)와 RCA세정 후의 웨이퍼(c) 및 종래예에 있어서의 RCA세정 전의 웨이퍼(b)와 RCA세정 후의 웨이퍼(d)를 나타낸 도면.
제6도는 동 실시예1 및 실시예2에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(a) 및 종래예에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(b)를 비교하여 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 열처리로(熱處理爐) 2 : 반응실
3 : 히터 4 : 보트(boat)
5 : 가스도입실 6 : 가스배기실
7 : 반응가스 8 : 보트 받침대
9 : 회전축 10 : 웨이퍼
[산업상의 이용분야]
본 발명은 반도체기판의 열처리방법에 관한 것으로, 특히 반도체기판을 노(爐)중에 얹어놓고 환원성 또는 불활성의 분위기 중에서 소정 시간 열처리하고, 반도체기판을 다시 열처리 또는 노에서 취출하는 반도체기판의 열처리방법에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
MOS형 ULSI의 미세화나 고집적화가 진행됨에 따라 MOS트랜지스터의 크기도 비례축소화(scaling)법에 따라 미세화되고, 게이트 산화막의 두께도 얇게 되어 왔다.
한편, 전원전압은 비례축소화법에서는 좌우되지 않기 때문에 MOS디바이스의 동작시에 게이트 산화막에 미치는 전계의 강도가 증대한다.
게이트 산화막에는 2-8M V/cm 강도의 전계에서 파괴되는 기판에 기인하여 결함이 발생하는 것이 있다. 상기 결함은 디바이스를 제조한 직후에 있어서는 D/S시험으로는 불량으로 검출되지 않지만 그 후의 신뢰성 시험에서 불량으로 검출되는 것이다 상기와 같은 기판에 기인하는 산화막의 결함은, 특히 하프 미크론(half-micron)이하의 미세한 디바이스에 있어서 제로(零)화 되는 것이 필수로 되어 있다.
기판에 기인하는 산화막의 결함을 없게 하는 유력한 방법으로서, 반도체기판을 노중에 얹어놓고 1100℃ 이상 온도의 H2,CO등의 환원성, 또는 He, Ar, Ne, Xe, Kr등의 불활성의 분위기중에서 열처리하는 것이 주목되고 있다.
이 방법에 있어서는 환원성 또는 불활성의 분위기중의 H2,CO 등이 폭발이나 질식등을 일으킬 위험등이 있기 때문에, 제2도에 나타낸 바와 같이 분위기의 온도를 약 900℃로 하강시킨 후 분위기를 질소가스로 바꾸고, 반도체기판을 다시 열처리하거나 또는 노(爐 )로부터 취출하는 것이 행해지고 있다. 이 방법에 의해 기판을 기인하는 산화막을 결함을 상당히 발생시키지 않도록 할 수 있다.
그러나 종래의 방법으로는, 기판에 기인하는 산화결함을 제로화하는 것은 충분히 행할 수 없었다. 그 원인은 다음과 같은 것임을 알 수 있었다.
즉, 1100℃ 이상의 고온의 환원성 또는 불활성의 분위기하에서 반도체기판의 표면의 자연산화막이 완전히 제거되기 때문에 기판 표면이 대단히 활성인 상태가 되고, 약 900℃의 온도로 하강시키기 때문에 분위기를 질소가스로 교환해도 기판 표면에 질화막이 형성되고, 이 후의 세정처리나 산화에 의해 기판표면의 거칠기가 증대하고 만다. 이 결과, 게이트 산화막이 열화되고, 내압이 저하한다는 문제점이 있어 이에 대한 대책이 요구되었다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 상기 종래 기술이 지니고 있던 문제를 해결하고, 1100℃ 이상의 고온인 환원성 또는 불활성의 분위기하에서 열처리를 행해도, 분위기를 질소가스로 바꾼 경우에 기판 표면에 질화막을 발생시키는 일 없이 기판 표면의 거칠기를 증대시키지 않도록 하고, 기판에 기인하는 산화막의 결함을 발생시키지 않도록 하는 반도체기판의 열처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 반도체기판의 열처리방법은 반도체기판을 노중에 얹어놓고 1100℃ 이상 온도의 환원성 또는 불활성의 분위기중에서 소정 시간 열처리하고, 상기 분위기를 소정 온도로 하강시킨 후 또는 상기 소정 온도로 하강시키면서 상기 분위기를 질소가스로 바꾸고, 상기 반도체기판을 다시 열처리하거나 또는 노에서 취출되는 반도체기판의 열처리방법에 있어서, 상기 소정 온도가 약 600℃ 이상에서 약 850℃ 이하의 온도인 것을 특징으로 한다.
제3도에 Si기판 표면의 Si와 질소가스와의 반응의 온도의존성을 나타냈다.
제3도로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이 약 850℃ 이상의 온도에서 현저한 질화 반응이 발생하는 것이 인지된다. 이 때문에 환원성 또는 불활성의 분위기를 온도 하강시켜서 질소가스로 바꾸는 온도는 850℃ 이하인 것이 좋다. 또, 환원성 또는 불활성의 분위기를 질소가스로 바꾸는 온도를 600℃ 이상으로 한 것은, 현재 주로 이용되고 있는 CZ법으로 육성하는 Si기판에 500℃-600℃ 부근의 저온열처리가 필요 이상으로 증가하면 Si기판중의 산소의 석출이 진행되고 마는, 예컨대 기판의 기계적 강도의 저하가 염려되기 때문이다.
또, 반도체기판을 노중에 얹어놓고 1100℃ 이상의 온도 환원성의 분위기중에서 열처치한 후, 상기 분위기를 불활성의 분위기로 바꾸고, 상기 반도체기판을 다시 열처리 또는 노에서 취출하는 것을 특징으로 한다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 1100℃ 이상의 고온의 환원성 또는 불활성의 분위기를 약 600℃ 이상에서 약 850℃ 이하라는 낮은 온도로 하강시킨 후, 또는 하강시키면서 분위기를 질소가스로 바꾸기 때문에 분위기를 질소가스로 바꾼 경우에 기판 표면에 질화막을 발생시키는 일 없이 기판 표면의 거칠기를 증대시키지 않도록 할 수 있다.
또, 1100℃ 이상 온도의 환원성의 분위기중에서 소정 시간 열처치한 후, 이 환원성 분위기를 치환가스로서 불활성가스를 이용하는 질소가스를 이용하지 않기 때문에 기판 표면에 질화막을 발생시키지 않도록 할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 청구항 1에 따른 실시예를 종래예 및 비교예와 비교하면서 설명한다.
본 발명의 실시예, 종래예 및 비교예에 있어서의 웨이퍼는 제4도에 나타낸 노를 이용하여 열처리되었다. 제4도에 있어서 열처리로(1)는 석영튜브(tube)로 이루어진 반응실(2)과, 이 반응실의 외측에 주로 설치된 히터(3), 반응실(2)의 내측에 배설된 보트(4;boat)를 구비하고 있다. 반응실(2)의 상부에는 가스도입관(5)이 설치되고, 또 반응실(2)의 저부에는 가스배기관(6)이 설치되어 있다. 가스도입관(5)으로부터 도입된 반응가스(7)는 가스배기관(6)으로부터 배기된다. 보트(4)의 저부에는 보트받침대(8)가 있다. 이 보트받침대(8)에는 보트(4)를 회전시키기 위한 회전축(9)이 접속되어 있고, 이 회전축(9)은 반응실(2)의 저부를 관통해서 연장되고 있다. 보트(4)에는 열처리되는 복수의 Si기판(10)이 수평으로 삽입되도록 되어 있다.
[실시예 1]
제1도를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
CZ법으로 성장시킨 인(P)이 도핑된 N형(100)의 비저항 10Ω·cm의 웨이퍼(10)를 열처리로(1)의 보트(4)에 탑재했다. 반응가스(7)로서 환원성 가스인 H2를 이용하고, 반응실(2)의 분위기의 온도를 약 1200℃로 하여 약 1시간에 걸쳐 H2열처리를 행했다. 그후, 히터(3)를 제어하여 반응실(2)의 온도를 600℃∼850℃의 온도범위에 있는 약 800℃로 온도를 하강시키고, 이 온도에서 열처리로(1)내의 H2가스를 충분히 질소가스로 바꾸었다. 그 후, 웨이퍼(10)를 열처리로(1)에서 취출했다.
[종래예]
종래예에 있어서는 제2도에 나타낸 바와 같이, 600℃∼850℃의 온도범위보다 높은 약 900℃의 온도에서, 열처리로(1)내의 H2가스를 충분히 질소가스로 바꾸었다. 그 후, 웨이퍼(10)를 열처리로(1)에서 취출했다. 다른 조건은 실시예와 동일하다.
[비교예]
비교예에 있어서는 600℃∼850℃의 온도범위보다 낮은 약 500℃의 온도에서, 열처리로(1)내의 H2가스를 충분히 질소가스로 교환했다. 그 후, 웨이퍼(10)를 열처리로(1)에서 취출했다. 다른 조건은 실시 예와 동일하다.
이상의 실시예, 종래예 및 비교예에 있어서의 열처리로(1)에서 취출된 웨이퍼(10)에 대해, 그들의 표면의 질화막의 농도를 XPS분석(X선 광전자 분석)으로 측정했다. 종래예에 있어서는 질화막의 존재가 확인되었지만, 실시예에 있어서는 질화막의 반응은 인지되지 않았다.
또, 실시예, 종래예 및 비교예에 있어서의 웨이퍼(10)를 이용하여 16M DRAM을 시험제작하여 보았다. 제조수율은 실시예의 경우가 가장 좋았다. 뒤이어 종래예의 경우이며, 비교예의 경우가 가장 좋지 않았다. 실시예에 있어서의 수율은 종래예에 있어서의 경우보다도 5∼10%의 향상이 확인되었다.
종래예에서는 H2열처리 공정에 있어서의 웨이퍼(10)의 표면의 질화반응 때문에 실시예에 있어서의 경우와 비교해 표면의 거칠기가 크고, 산화막의 내압이 낮게 되며, 이 결과 실시예에 있어서의 경우보다도 낮은 수율로 되었다.
비교예의 경우는 표면의 질화는 없고, 표면의 거칠기는 실시예의 경우와 마찬가지로 양호했지만, 실시예의 경우에 비해 산화석출이 10배 이상으로 발생하고 만다. 이 때문에, 기판의 기계적 강도가 저하되고 디바이스 제조공정의 열응력(stress)에 의해 웨이퍼(10)의 중앙에 전이(轉移)가 많이 발생되고 말며, 실시예나 비교예와 비교해 극단적으로 낮은 수율로 되었다.
또, 산화막의 내압이나 누설전류에 대해 보다 엄격한 특성이 요구되는 E2PROM을 실시 예 및 종래예의 웨이퍼(10)를 이용해 시험제작(試作)하여 성능을 비교했다. 실시예에 있어서는 종래예에 있어서의 경우에 비해 제조수율이 약 10% 향상되고, 또 신뢰성의 불량은 거의 제로가 되었다.
이상으로부터 본 실시예에 있어서는 1100℃ 이상의 고온의 환원성의 분위기하에서 열처리를 행해도 분위기를 질소가스로 바꾼 경우에 기판 표면에 질화막을 발생시키는 일 없이 기준 표면의 거칠기를 증대시키지 않도록 하고, 기판에 기인하는 산화막의 결함을 발생하지 않도록 할 수 있다.
더욱이, 환원성 분위기로서 H2가스 대신에 CO가스를 이용해도 되고, 또 환원성 분위기 대신에 He, Ar, Ne, Xe, Kr 등의 불활성 가스를 이용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는 종래예에 있어서의 경우보다도 5∼10%의 제조수율의 향상이 확인되었지만, 64M DRAM 이상의 고집적의 고밀도 디바이스에 있어서는 보다 한층 수율의 향상이 기대된다.
다음에 본 발명의 청구항2에 따른 실시예를 설명한다.
CZ법으로 성장시킨 인(P)이 도핑된 N형(100)의 비저항 10Ω·cm의 웨이퍼(10)를 이용하여, 실시예 1, 실시예 2 및 종래예의 각 열처리를 행했다. 환원성의 분위기로서 수소가스를 이용했다.
[실시예 2]
웨이퍼(10)를 1200℃의 수소 분위기 중에서 약 1시간 어닐한 후, 열처리로(1)내의 온도를 하강시키지 않고 수소분위기를 Ar가스로 치환하고, 충분히 분위기가 치환된 후에 온도를 낮추고, 열처리로(1)에서 취출된 웨이퍼를 실시예(1)에 있어서의 웨이퍼로 한다.
[실시예 3]
웨이퍼(10)를 1200℃의 수소 분위기 중에서 1시간 어닐한 후, 열처리로(1)내의 온도를 하강중에 수소분위기를 Ar가스로 치환하고, 충분히 분위기가 치환된 후에 온도를 낮추고, 열처리로(1)에서 취출된 웨이퍼를 실시예(2)에 있어서의 웨이퍼로 한다.
[종래예]
실시예 1과 마찬가지로 웨이퍼(10)를 1200℃의 수소 분위기 중에서 약 1시간 어닐한 후, 열처리로(1)내의 온도를 하강시키지 않고 수소분위기를 질소가스로 치환하고, 충분히 분위기가 치환된 후에 온도를 낮추고, 열처리로(1)에서 취출된 웨이퍼를 종래예에 있어서의 웨이퍼로 한다.
이들의 실시예 1과 실시예 2 및 종래예의 각 웨이퍼를 RCA세정하여 표면을 관찰했다. 제5도에 관련된 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 RCA세정 전의 웨이퍼(a) RCA세정 후의 웨이퍼(c) 및, 종래예에 있어서의 RCA세정 전의 웨이퍼(b)와 RCA 세정 후의 웨이퍼(d)를 나타냈다. 종래예의 웨이퍼의 면거침(面荒 )이 관찰되었다. 이 면거침의 부분에 있어서 XPS(X선 광전자 분광)분석에 의해 질소가 4atmic%검출되었다.이에 대해 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 웨이퍼에서는 면거침은 관찰되지 않고, 또 질소도 검출되지 않았다.
또, 이들의 3예에 있어서의 웨이퍼를 이용하여 MOS캐패시터를 작성하고, 산화막의 내압을 평가했다. 제6도에 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(a) 및 종래예에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(b)를 비교하여 나타냈다. 실시예 1 및 실시예 2에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(a)에 비해, 종래예에 있어서의 웨이퍼의 산화막의 누설전류(b)가 많이 인지된다.
또, 이들의 3예에 있어서의 웨이퍼를 이용하여 4M E2PROM를 시험제작한 바, 산화막의 누설이 증대하고 불량이 많이 발생하는 것은 종래예의 웨이퍼를 이용한 것이었다. 이에 대해 실시예 1 및 실시예 2의 웨이퍼를 이용한 경우는 산화막의 누설은 관측되지 않았다. 이와 같이 미세한 누설전류의 유무가 문제로 되는 4M E2PROM에 있어서도 종래예에 비해 실시예 1 및 실시예 2의 유효성이 확인되었다.
더욱이, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서는 수소가스를 Ar가스로 치환한 것에 대해 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 치환가스로서 Ar가스의 대신에 Ne, He, Xe, 또는 Kr등의 다른 불활성 가스를 이용해도 된다.
이상, 본 실시예의 구성에 의하면, 수소분위기중에서 고온의 열처리를 한 후에, 수소분위기의 치환가스로서 불활성가스를 이용하고 질소가스를 이용하지 않기 때문에, 웨이퍼의 표면에 질화막은 형성되지 않는다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 1100℃ 이상의 고온의 환원성 또는 불활성의 분위기를 약 600℃ 이상 약 850℃ 이하라고 하는 낮은 온도로 하강시킨후 또는 하강시키면서 분위기를 질소가스로 바꾸기 때문에 기판에 기인하는 산화막의 결함을 발생시키지 않도록 하는 반도체기판의 처리방법을 제공할 수 있다.
또, 1100℃ 이상 온도의 환원성인 분위기중에서 소정 시간 열처치한 후, 이 환원성 분위기의 치환가스로서 불활성 가스를 이용하고 질소가스를 이용하지 않기 때문에 기판 표면에 질화막을 발생시키지 않도록 할 수 있다.
Claims (2)
- 반도체기판을 노(1;爐중)중에 얹어놓고 1100℃ 이상의 온도의 환원성 또는 불활성의 분위기중에서 소정 시간 열처리하고, 상기 분위기를 소정 온도로 하강시킨 후 또는 상기 소정 온도로 하강시키면서 상기 분위기를 질소가스로 바꾸고, 상기 반도체기판을 다시 열처리하거나 또는 노(1;爐)에서 취출(取出)하는 반도체기판의 열처리방법에 있어서, 상기 소정 온도가 약 600℃ 이상 약 850℃ 이하의 온도인 것을 특징으로 하는 반도체기판의 열처리방법.
- 반도체기판을 노(1;爐중)중에 얹어놓고 1100℃ 이상의 온도의 환원성의 분위기중에서 열처치한 후, 상기 분위기를 불활성의 분위기로 바꾸고, 상기 반도체기판을 다시 열처리하거나 또는 노(1;爐)에서 취출하는 것을 특징으로 하는 반도체기판의 열처리방법.
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Cited By (2)
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