JP5092162B2 - 半導体ウェーハの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
下記特許文献1には、シリコンウェーハ基板の反りが、リフトピンによってシリコンウェーハ基板をリフトしている最中に発生すると、接触面が粗いリフトピンによってウェーハ裏面が擦られてウェーハ裏面においてスクラッチ傷が発生したりパーティクルが発生するという問題点が指摘されている。そこで、反りが発生しないように、エピタキシャル成長炉の上側の加熱用ランプを消灯して炉内を低温状態に保持したまま、シリコンウェーハ基板をブレード上からサセプタ上に移載して、しかる後に、上側の加熱用ランプを点灯させて、エピタキシャル成長を行うようにしている。この特許文献1では、直径150mmのシリコンウェーハ基板を対象としている(特許文献1の段落(0033))。また、シリコンウェーハ基板をサセプタに移載した時点で、シリコンウェーハ基板の温度は、高々400゜Cの低温であると考えられる(特許文献1の段落(0027))。
半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハで反りが発生した状態にしてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うようにすること
を特徴とする。
半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うようにすること
を特徴とする。
半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、20秒以上の放置時間放置してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うようにすること
を特徴とする。
半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから、半導体ウェーハの表面側、裏面側それぞれに設けた表面側加熱手段、裏面側加熱手段によって半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率
の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハで反りが発生した状態にしてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うこと
を特徴とする。
半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから、半導体ウェーハの表面側、裏面側それぞれに設けた表面側加熱手段、裏面側加熱手段によって半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率
の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差を最大値に到達させてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うこと
を特徴とする。
半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハで反りが発生した状態にしてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うように、搬送手段、移載手段を制御する制御手段と
を備えた半導体ウェーハの製造装置であることを特徴とする。
半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うように、搬送手段、移載手段を制御する制御手段と
を備えた半導体ウェーハの製造装置であることを特徴とする。
半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、20秒以上の放置時間放置してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うように、搬送手段、移載手段を制御する制御手段と
を備えた半導体ウェーハの製造装置であることを特徴とする。
半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハが処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハで反りが発生した状態にしてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う制御手段と
を備えた半導体ウェーハの製造装置であることを特徴とする。
半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハが処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差を最大値に到達させてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う制御手段と
を備えた半導体ウェーハの製造装置であることを特徴とする。
半導体ウェーハは、搬送台に載せられて処理台の上方へ搬送されるものであって、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理は、搬送台上の半導体ウェーハをリフトピンによってリフトさせる第1の処理と、搬送台を熱処理室外に退避させる第2の処理と、処理台を上昇若しくはリフトピンを下降させて処理台上に半導体ウェーハを載置する第3の処理とからなること
を特徴とする。
搬送手段は、搬送台に載せて半導体ウェーハを処理台の上方へ搬送するものであって、
移載手段による移載処理は、搬送台上の半導体ウェーハをリフトピンによってリフトさせる第1の処理と、搬送台を熱処理室外に退避させる第2の処理と、処理台を上昇若しくはリフトピンを下降させて処理台上に半導体ウェーハを載置する第3の処理とからなること
を特徴とする。
図7に示すように、シリコンウェーハ基板1をプロセスチャンバ4に搬送すると、それまで常温であったシリコンウエア基板1の表面の温度、裏面の温度は、ほぼ同じようなカーブを描いて上昇する。しかし、ある時刻t1で赤外線温度領域に入ると、赤外線透過率が大きくなるため、ウェーハ表面温度とウェーハ裏面温度との差が徐々に広がる。この温度差は、赤外線温度領域の上限値である600゜Cとなる時刻t2で、最大値となる。この温度差が最大値になるときに、シリコンウェーハ基板1が熱発散する。温度差が最大値に達するまでの間に、ウェーハ裏面がリフトピン18に接触すると、シリコンウェーハ基板1で反りが急激に発生し、発塵が生じる。
放置時間とは、シリコンウェーハ基板1がプロセスチャンバ4に搬送されてからシリコンウェーハ基板1をサセプタ6上に移載する処理を行うまでの時間のことである。放置時間を長時間に設定することで、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値となる時刻t2以降まで待機してから移載処理を実行することができる。
搬送時温度とは、シリコンウェーハ基板1がプロセスチャンバ4に搬送されたときのプロセスチャンバ4内の温度のことである。搬送時温度を高温にすることで、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達する時刻t2を早めることができ、最大値をとる時刻以降に移載処理を実行することができる。
出力比率とは、ウェーハ表面側加熱用ランプ5Uとウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力比率のことであり、電力比率(パワー比率)で表される。出力比率をウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力がウェーハ表面側加熱用ランプ5Uの出力よりも非常に大きい比率とすることで、ウェーハ裏面の加熱を律速させることができ、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達する時刻t2を早めることができ、最大値をとる時刻以降に移載処理を実行することができる。
放置時間とは、シリコンウェーハ基板1がプロセスチャンバ4に搬送されてからシリコンウェーハ基板1をサセプタ6上に移載する処理を行うまでの時間のことである。放置時間を長時間に設定することで、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値となる時刻t2以降まで待機してから移載処理を実行することができる。
搬送時温度とは、シリコンウェーハ基板1がプロセスチャンバ4に搬送されたときのプロセスチャンバ4内の温度のことである。搬送時温度を高温にすることで、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達する時刻t2を早めることができ、最大値をとる時刻以降に移載処理を実行することができる。
出力比率とは、ウェーハ表面側加熱用ランプ5Uとウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力比率のことであり、電力比率(パワー比率)で表される。出力比率をウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力がウェーハ表面側加熱用ランプ5Uの出力よりも非常に大きい比率とすることで、ウェーハ裏面の加熱を律速させることができ、図7においてウェーハ表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達する時刻t2を早めることができ、最大値をとる時刻以降に移載処理を実行することができる。なお、以下の説明では、出力比率を、ウェーハ表面側加熱用ランプ5Uとウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの合計の出力を100%として、裏面側加熱用ランプ5Lの出力%で表示する。
放置時間は、コントローラ30によって、移載手段17、搬送ロボット15を駆動制御することによって、調整することができる。
搬送時温度は、コントローラ30によって、ウェーハ表面側加熱用ランプ5U、ウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力を制御することによって、調整することができる。
出力比率は、コントローラ30によって、ウェーハ表面側加熱用ランプ5U、ウェーハ裏面側加熱用ランプ5Lの出力を制御することによって、調整することができる。
放置時間と出力比率を調整しても大粒径欠陥を低減させることができる。
以上説明したように、本実施例によれば、出力比率、放置時間を調整することによって(望ましくは放置時間が20秒であれば出力比率を95%若しくはそれ以上に調整することによって、放置時間が30秒であれば出力比率を85%若しくは95%若しくは95%以上に調整することによって)、シリコンウェーハ基板1で反りを発生させてから(つまりウェーハ表面温度と裏面温度との温度差を最大値に到達させてから)、移載処理(移載工程)を行うようにしたので、ウェーハの反りによる発塵が防止される。これによりシリコンエピタキシャルウェーハ1′の表面の大粒径欠陥が大幅に低減され、シリコンエピタキシャルウェーハ1′の品質、ひいてはこれを用いて作製される半導体デバイスの品質を大幅に向上させることができる。
Claims (6)
- 半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うようにすること
を特徴とする半導体ウェーハの製造方法。 - 半導体ウェーハを熱処理室に搬送し、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行ってから、半導体ウェーハの表面側、裏面側それぞれに設けた表面側加熱手段、裏面側加熱手段によって半導体ウェーハを熱処理する半導体ウェーハの製造方法であって、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率
の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差を最大値に到達させてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うこと
を特徴とする半導体ウェーハの製造方法。 - 半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
熱処理室に搬送された半導体ウェーハを、所定の放置時間放置して半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差が最大値に到達してから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行うように、搬送手段、移載手段を制御する制御手段と
を備えたこと
を特徴とする半導体ウェーハの製造装置。 - 半導体ウェーハが載置される処理台が設けられた熱処理室と、
半導体ウェーハを熱処理室に搬送する搬送手段と、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う移載手段と、
半導体ウェーハの表面側を加熱する表面側加熱手段と、
半導体ウェーハの裏面側を加熱する裏面側加熱手段と、
半導体ウェーハが熱処理室に搬送されてから半導体ウェーハが処理台上に移載する処理を行うまでの放置時間と、半導体ウェーハが熱処理室に搬送されたときの熱処理室内の搬送時温度と、表面側加熱手段と裏面側加熱手段の出力比率の3つの因子のうち少なくとも1つを制御することによって、半導体ウェーハの表面温度と裏面温度との温度差を最大値に到達させてから、半導体ウェーハを処理台上に移載する処理を行う制御手段と
を備えたこと
を特徴とする半導体ウェーハの製造装置。 - 半導体ウェーハは、搬送台に載せられて処理台の上方へ搬送されるものであって、
半導体ウェーハを処理台上に移載する処理は、搬送台上の半導体ウェーハをリフトピンによってリフトさせる第1の処理と、搬送台を熱処理室外に退避させる第2の処理と、処理台を上昇若しくはリフトピンを下降させて処理台上に半導体ウェーハを載置する第3の処理とからなること
を特徴とする請求項1または2に記載の半導体ウェーハの製造方法。 - 搬送手段は、搬送台に載せて半導体ウェーハを処理台の上方へ搬送するものであって、
移載手段による移載処理は、搬送台上の半導体ウェーハをリフトピンによってリフトさせる第1の処理と、搬送台を熱処理室外に退避させる第2の処理と、処理台を上昇若しくはリフトピンを下降させて処理台上に半導体ウェーハを載置する第3の処理とからなること
を特徴とする請求項3または4に記載の半導体ウェーハの製造装置。
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JP2005197887 | 2005-07-06 | ||
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