JP2634595B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JP2634595B2 JP2634595B2 JP62153306A JP15330687A JP2634595B2 JP 2634595 B2 JP2634595 B2 JP 2634595B2 JP 62153306 A JP62153306 A JP 62153306A JP 15330687 A JP15330687 A JP 15330687A JP 2634595 B2 JP2634595 B2 JP 2634595B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造装置に関し、詳しくは、絶縁膜の
膜厚および不純物層の深さを均一にするのに好適な半導
体製造装置に関する。
膜厚および不純物層の深さを均一にするのに好適な半導
体製造装置に関する。
従来の半導体製造装置においては、特開昭54−123879
号に記載のように、装置内の温度を管理したり、装置内
に導入される反応性ガスの組成や流量を制御することに
より、高品質で均一な膜を形成しようとしていた。
号に記載のように、装置内の温度を管理したり、装置内
に導入される反応性ガスの組成や流量を制御することに
より、高品質で均一な膜を形成しようとしていた。
上記従来技術は、半導体ウエーハ自体の温度を正しく
測定しているわけではないので、実際の熱処理中のウエ
ーハの熱履歴は装置毎に異なつたり、各装置における処
理の手順が異なるなどのために、膜質や膜厚を均一に制
御するには問題があった。
測定しているわけではないので、実際の熱処理中のウエ
ーハの熱履歴は装置毎に異なつたり、各装置における処
理の手順が異なるなどのために、膜質や膜厚を均一に制
御するには問題があった。
本発明の目的は、膜質および膜厚をより均一に制御す
ることができ、不純物の拡散深さをさらに正確に制御す
ることのできる半導体製造装置を提供することにある。
ることができ、不純物の拡散深さをさらに正確に制御す
ることのできる半導体製造装置を提供することにある。
上記目的は、製造装置内のウエハの表面温度を経時的
に測定し、これに反応の温度係数の重みを乗じるなど、
関数による変換処理を行つた結果を経時的に積算し、処
理条件の制御情報とすることによつて達成される。
に測定し、これに反応の温度係数の重みを乗じるなど、
関数による変換処理を行つた結果を経時的に積算し、処
理条件の制御情報とすることによつて達成される。
本発明によれば、熱処理による酸化やアニール効果を
理論上完全に積分できるため、酸化膜厚制御制性やアニ
ールによる不純物拡散の深さ制御性を飛躍的に向上でき
る。
理論上完全に積分できるため、酸化膜厚制御制性やアニ
ールによる不純物拡散の深さ制御性を飛躍的に向上でき
る。
以下、第１図を用いて第１の実施例の構造と動作を説
明する。
明する。
第１図はハロゲンランプ14を利用して加熱処理を行う
半導体制御装置に赤外温度計16,ガス分析器、関数処理
装置19,積算装置111,判断装置112,ハロゲンランプ電源1
3,ガス分析装置17、及びガス流量制御装置15を付加した
本発明の実施例である。
半導体制御装置に赤外温度計16,ガス分析器、関数処理
装置19,積算装置111,判断装置112,ハロゲンランプ電源1
3,ガス分析装置17、及びガス流量制御装置15を付加した
本発明の実施例である。
熱処理を開始したときから、赤外温度計16による温度
測定とガス分析装置17を用いたガス組成の測定を経時的
に行い、制御装置18内の関数処理装置19に送る。ここ
で、制御の対象がSio2膜厚x0である場合、例えば、次の
関数式（１）を用い各時間毎の到達Sio2膜厚x0を計算す
る（AS.グローブ著フイジツクス アンド テクノロジ
ー オブ セミコンダクタ デバイシズ，ジョン ウイ
リーアンドサン社刊（Physics and Technology of Semi
condnctor Devices,John Wiley and SonsInc.:A.S.Grov
e）参照）． ここで、Ａ（Ｔ）,B（Ｔ）は温度Ｔの関数、τはSio2
膜厚x0の履歴で決まる変数である。
測定とガス分析装置17を用いたガス組成の測定を経時的
に行い、制御装置18内の関数処理装置19に送る。ここ
で、制御の対象がSio2膜厚x0である場合、例えば、次の
関数式（１）を用い各時間毎の到達Sio2膜厚x0を計算す
る（AS.グローブ著フイジツクス アンド テクノロジ
ー オブ セミコンダクタ デバイシズ，ジョン ウイ
リーアンドサン社刊（Physics and Technology of Semi
condnctor Devices,John Wiley and SonsInc.:A.S.Grov
e）参照）． ここで、Ａ（Ｔ）,B（Ｔ）は温度Ｔの関数、τはSio2
膜厚x0の履歴で決まる変数である。
本実施例の場合は積算装置111は作動させる必要はな
い。Sio2膜厚x0が所望の厚さに到達したかどうかを判断
装置112で判定し、所望の厚さに到達した場合にはガス
流量制御装置15を作動させガスを止めるか、あるいはハ
ロゲンランプ電源13を切るかして酸化を停止することに
より正確なSiO2厚さを得る。
い。Sio2膜厚x0が所望の厚さに到達したかどうかを判断
装置112で判定し、所望の厚さに到達した場合にはガス
流量制御装置15を作動させガスを止めるか、あるいはハ
ロゲンランプ電源13を切るかして酸化を停止することに
より正確なSiO2厚さを得る。
また、第１図に示した装置を、アニール炉として用
い、不純物の拡散深さxjを制御する場合には、熱処理を
開始したときからウエーハ表面温度Ｔを経時的に測定す
る。測定した温度Ｔを制御装置18内の関数処理装置19に
取り込む。温度測定の周期Δｔ秒の間に拡散深さｘはΔ
xj深くなる。これは次の全微分方程式（２）で表わせ
る。
い、不純物の拡散深さxjを制御する場合には、熱処理を
開始したときからウエーハ表面温度Ｔを経時的に測定す
る。測定した温度Ｔを制御装置18内の関数処理装置19に
取り込む。温度測定の周期Δｔ秒の間に拡散深さｘはΔ
xj深くなる。これは次の全微分方程式（２）で表わせ
る。
ここで右辺第２項のΔＴはΔｔ秒間に変化した温度を
示す。また、xjは次式で表わすことができる。
示す。また、xjは次式で表わすことができる。
ここでＤ（Ｔ）は拡散に用いた不純物の拡散係数、CSUB
は半導体ウエーハ基板の不純物濃度、Ｑは拡散開始前に
ウエーハ表面に導入しておいた不純物量である。
は半導体ウエーハ基板の不純物濃度、Ｑは拡散開始前に
ウエーハ表面に導入しておいた不純物量である。
アニール中の温度と時間の変化、及び拡散させようと
する不純物種がわかれば、上記式（２）を用いることに
よつて接合深さの変化量Δxjを計算できる。この計算結
果を積算装置111で積算し、アニール開始からｔ秒後の
接合深さxjを得ることができる。このxjが所望の深さに
なつたかどうかを判断装置112で判定し、ハロゲンラン
プ電源を制御する。この半導体制御装置を用いることに
よつて、拡散層深さの正確な制御が可能となる。
する不純物種がわかれば、上記式（２）を用いることに
よつて接合深さの変化量Δxjを計算できる。この計算結
果を積算装置111で積算し、アニール開始からｔ秒後の
接合深さxjを得ることができる。このxjが所望の深さに
なつたかどうかを判断装置112で判定し、ハロゲンラン
プ電源を制御する。この半導体制御装置を用いることに
よつて、拡散層深さの正確な制御が可能となる。
第２図は、第２の実施例を示す。本例は横置き型の酸
化、アニール炉に本発明を適用したものであり、第１図
の反応箱を石英管114に、ハロゲンランプ及びハロゲン
ランプ電源をヒータ116及びヒータ用電源115に置き換
え、さらにウエーハローダ117を加えた点を除き、基本
的には第１図に示した第１の実施例と同じである。
化、アニール炉に本発明を適用したものであり、第１図
の反応箱を石英管114に、ハロゲンランプ及びハロゲン
ランプ電源をヒータ116及びヒータ用電源115に置き換
え、さらにウエーハローダ117を加えた点を除き、基本
的には第１図に示した第１の実施例と同じである。
上記実施例ではランプアニール炉及び横置き石英管型
酸化、アニール炉を示したが、本発明は縦置き石英管型
の酸化、アニール炉等他の形式の半導体制御装置にも実
施でき、炉の形状や構造に依存しないことは勿論であ
る。
酸化、アニール炉を示したが、本発明は縦置き石英管型
の酸化、アニール炉等他の形式の半導体制御装置にも実
施でき、炉の形状や構造に依存しないことは勿論であ
る。
本発明によれば、酸化膜の膜厚および不純物拡散層の
深さを、高精度で制御することができる。
深さを、高精度で制御することができる。
第１及び２図はそれぞれ本発明の第１および第２の実施
例のシステム構造を示す模式図である。 11……半導体ウエーハ、12……反応箱、13……ハロゲン
ランプ電源、14……ハロゲンランプ、15……ガス流量制
御装置、16……赤外温度計、17……ガス分析装置、18…
…制御装置、19……関数処理装置、111……積算装置、1
12……判断装置、113……温度測定用窓、114……石英
管、115……ヒータ用電源、116……ヒータ、117……ウ
エーハローダ。
例のシステム構造を示す模式図である。 11……半導体ウエーハ、12……反応箱、13……ハロゲン
ランプ電源、14……ハロゲンランプ、15……ガス流量制
御装置、16……赤外温度計、17……ガス分析装置、18…
…制御装置、19……関数処理装置、111……積算装置、1
12……判断装置、113……温度測定用窓、114……石英
管、115……ヒータ用電源、116……ヒータ、117……ウ
エーハローダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 定之 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 船越 清彦 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 吉廣 尚次 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 恒川 助芳 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高橋 繁 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 実開 昭58−42935（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】反応槽内に所定のガスを導入し、上記反応
槽内に置かれた半導体ウエハを加熱することによって、
上記半導体ウエハに所定の処理を行う装置において、上
記半導体ウエハの表面温度を経時的に直接測定する手段
と、当該手段によって得られた各測定値にそれぞれ重み
を乗じて積算する手段と、当該積算する手段によって得
られた積算値を所定の値と比較する手段と、上記積算値
が上記所定の値に到達したときに、上記半導体ウエハの
加熱および上記ガスの導入の少なくとも一方を停止する
手段を具備することを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153306A JP2634595B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62153306A JP2634595B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318130A JPS63318130A (ja) | 1988-12-27 |
| JP2634595B2 true JP2634595B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15559598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62153306A Expired - Fee Related JP2634595B2 (ja) | 1987-06-22 | 1987-06-22 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634595B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4068327B2 (ja) * | 2001-10-11 | 2008-03-26 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置と半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842935U (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-23 | 株式会社日立製作所 | 半導体製造装置 |
-
1987
- 1987-06-22 JP JP62153306A patent/JP2634595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63318130A (ja) | 1988-12-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |