KR950001953A - 웨이퍼의 열처리방법 - Google Patents

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쓰도무 하라오카
마코토 고바야시
나오야 가네다
레이지 니이노
도모유키 오부
히로아키 이케가와
켄 나카오
히로시 구마다
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이노우에 아키라
도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤
이노우에 다케시
도오교오 에레구토론 도오호쿠 가부시끼가이샤
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Abstract

반도체 웨이퍼(w)에 대해서 동일 처리용기 내에 있어서, 복수의 열처리를 연속적으로 한다. 처음에 자연산화막이 형성되기 어려운 온도로된 처리용기에 웨이퍼를 도입한 후, 제1의 온도제어공정으로 고속 승온하고, 그후, 제1의 처리온도로 제1의 열처공정, 예를 들면 환원처리를 한다. 다음에, 제2의 온도제어공정으로, 웨이퍼를 고속으로 승온 또는 강온하면서 가스치환을 한다. 그리고, 이어서 제2의 처리온도를 제2의 열처리 공정, 예를들면 폴리실리콘 막형성처리를 한다.

Description

웨이퍼의 열처리방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 의한 웨이퍼의 열처리 방법의 제1의 실시예를 실시하기 위한 열처리장치를 나타낸 단면도.

Claims (35)

  1. 웨이퍼에 대한 자연 산화막이 형성되기 어려운 초기온도를 유지된 처리용기 속에 웨이퍼를 수용한 후, 웨이퍼를 제1의 처리온도까지 승온하는 제1의 온도제어공정과, 제1의 처리온도로 제1의 처리가스를 공급하면서 제1의 소정시간 만큼 웨이퍼에 대하여 제1의 열처리를 하는 제1의 열처리 공정과, 제1의 열처리 공정후, 불활성가스의 공급과 진공배기를 번갈아 하여서 웨이퍼를 제2의 처리온도까지 승온 내지 강온하는 제2의 온도제어공정과, 제2의 처리온도로 제2의 처리가스를 공급하며서 제2의 소정시간 만큼 웨이퍼에 대하여 제2의 열처리를 하는 제2의 열처리 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼에 대하여 동일 처리용기 내에 있어서 복수의 열처리를 연속적으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1의 열처리 공정은 제1의 처리가스로서 환원가스를 사용한 웨이퍼의 환원처리공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제2의 열처리 공정은 웨이퍼 표면에 폴리실리콘의 막형성을 하는 폴리실리콘 막형성 처리공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  4. 제2항에 있어서, 제2의 열처리 공정은 웨이퍼 표면에 실리콘 나이트 라이드 막형성을 하는 실리콘 나이트 라이드 막형성처리공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 초기온도를 400℃ 이하로 설정함과 동시에, 환원처리공정의 제1의 처리온도를 700~1100℃로 설정하고, 제1의 온도제어 공정에 있어서의 승온률을 50~200℃/분으로 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  6. 제3항에 있어서, 환원처리 공정의 제1의 처리온도를 700~1100℃로 설정함과 동시에 폴리실리콘 막형성처리 공정의 제2의 처리온도를 약 620℃로 설정하고, 제2의 온도제어공정에 있어서의 강온틀을 30~100℃/분으로 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  7. 제4항에 있어서, 환원처리공정의 제1의 처리온도를 700~1100℃로 설정함과 동시에, 실리콘 나이트 라이드 막형성처리공정의 제2의 처리온도를 약 700℃로 설정하고, 제2의 온도제어공정에 있어서의 강온률을 30~100℃/분으로 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  8. 제2항에 있어서, 환원가스로 모노실란으로 되어 있고, 환원처리공정은 1×10-4~1×10-6Torr의 진공하에서 또한 700~950℃의 처리온도로 행하여지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 모노실란의 웨이퍼 단위면적당의 공급 유량은, 0.0094~0.94SCCM/M2인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  10. 제2항에 있어서, 환원가스는 수소로 되어 있고, 환원처리공정은 0.1~50Torr의 진공하에서 또한 750~1100℃의 처리온도로 행하여지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 수소의 웨이퍼 단위 면적당의 공급유량은 0.47~4.7SLM/M2인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  12. 제1항에 있어서, 제1의 온도제어공정중, 불활성가스의 공급과 진공배기를 번갈아 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 불활성가스로서 아르곤가스 또는 크세논가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  14. 제1항에 있어서, 처리용기는 이중 O링 구조에 의하여 밀폐되어 있고, 이중 O링의 사이로부터 진공배기하여 처리용기내로의 대기 침입을 방지하는 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제1의 처리공정은 환원가스를 공급하여서 행하는 웨이퍼의 환원처리공정으로 되어 있고, 적어도 환원처리공정중에 있어서, 이중 O링 사이로부터 진공배기하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  16. 제1항에 있어서, 제2의 열처리공정후, 불활성가스의 공급과 진공배기를 번걸아 하여서 웨이퍼를 제3의 처리온도까지 승온 내지 강온하는 제3의 온도제어 공정과, 제3의 처리온도로 제3의 처리가스를 공급하면서 제3의 소정시간 만큼 제3의 열처리를 하는 제3의 열처리 공정을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  17. 제16항에 있어서, 제3의 열처리공정은 제3의 처리가스로서 산화처리용 가스를 사용하여서 웨이퍼 표면에 대하여 행하는 산화처리공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  18. 제16항에 있어서, 처리용기의 내면에 보호판이 설치되고, 처리용기와 보호판과의 사이에 불활성가스를 공급하는 공정을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  19. 제18항에 있어서, 제3의 열처리공정은 제3의 처리가스로서 산화 처리용 가스를 사용하여 웨이퍼 표면에 대하여 행하는 산화처리공정이고, 적어도 산화처리공정중에 있어서 처리용기와 보호판과의 사이에 불활성가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  20. 웨이퍼에 대한 자연산화막이 형성되기 어려운 초기온도로 유지된 처리 용기중에 웨이퍼를 수용한 후, 웨이퍼를 환원처리온도까지 승온하는 제1의 온도제어공정과, 환원 처리온도로 환원가스를 공급하면서 제1의 소정시간만큼 웨이퍼에 대하여 환원치리를 하는 환원처리공정과, 환원 처리공정후, 웨이퍼를 막형상처리 온도까지 승온 내지 강온하는 제2의 온도 제어공정과, 막형성처리온도로 막형성처리용 가스를 공급하여 제2의 소정시간만큼 웨이퍼에 대하여 막형성처리를 하는 막형성처리공정을 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼에 대하여 동일 처리용기 내에 있어서 복수의 열처리를 연속적으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  21. 제20항에 있어서, 환원가스는 모노실란으로 되어 있고, 환원처리공정은 1×10-4~1×10-7Torr의 진공하에서 또한 700~950℃의 처리온도로 행하여지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  22. 제21항에 있어서, 모노실란의 웨이퍼 단위면적당의 공급 유량은, 0.0094~0.94SCCM/M2인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  23. 제20항에 있어서, 환원가스는 수소로 되어 있고, 환원처리공정은 1×0.1~50 Torr의 진공하에서 또한 750~1100℃의 처리온도로 행하여지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  24. 제23항에 있어서, 수소의 웨이퍼 단위 면적당의 공급유량은 0.47~4.7SLM/M2인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  25. 제20항에 있어서, 처리용기는 이중 O링 구조에 의하여 밀폐되어 이고, 이중 O링의 사이로부터 진공폐기하여서 처리용기 속으로 대기 침입을 방지하는 공정을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  26. 제25항에 있어서, 적어도 환원처리공정중에 있어서, 이중링 사이로부터 진공배기하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  27. 웨이퍼에 대한 자연산화막이 형성되기 어려운 초기온도로 유지된 처리 용기 속에 웨이퍼를 수용한 후, 웨이퍼를 산화막형성 온도까지 승온하는 제1의 온도제어공정과, 산화막형성 온도로 산화처리용 가스를 공급하여, 웨이퍼표면에 산화막을 형성하는 산화막형성 공정과, 산화막형성 공정후, 웨이퍼를 질화처리온도까지 승온하는 제2의 온도제어공정과, 질화처리온도로 질화처리용 가스를 공급하여 웨이퍼 표면에 형성된 산화막을 질화처리하는 질화처리공정을 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼에 대하여 동일 처리용기 내에 있어서 복수의 열처리를 연속적으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  28. 제27항에 있어서, 초기온도를 400℃ 이하로 설정함과 동시에 산화막형성 온도를 700℃~900℃로 설정하고, 제1의 온도제어공정에 있어서의 승온률을 50~200℃/분으로 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  29. 제27항에 있어서, 산화막형성 온도를 700~900℃로 설정함과 동시에, 질화처리 온도를 800~1100℃로 설정하고, 제2의 오도제어공정에 있어서의 승온률을 50~200℃/분으로 한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  30. 제27항에 있어서, 제1의 온도제어공정에 있어서, 1~20%의 산소가스와 잔량%의 질소가스 분위기 중에서 승온하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  31. 제27항에 있어서, 제1의 온도제어공정에 있어서, 아르곤가스 또는 크세논가스 분위기중에서 승온하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  32. 제27항에 있어서, 질화처리공정후, 웨이퍼를 탈수소처리 온도까지 승온하는 제3의 온도제어 공정과, 탈수처리 온도로 탈수소처리용 가스를 공급하여 탈수소처리를 하는 탈수소처리 공정을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  33. 제32항에 있어서, 제3의 온도제어공정에 있어서, 50~200℃/분의 승온률로 승온하는 곳을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  34. 제27항에 있어서, 질화처리공정후, 웨이퍼를 30~100℃/분의 강온률로 강온시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
  35. 제32항에 있어서, 탈수소처리 공정후,웨이퍼를 30~100℃분의 강온률로 강온시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 열처리 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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