热处理方法技术

本发明专利技术提供一种热处理方法，其将多片半导体晶圆各自水平载置于以碳化硅覆盖的支撑构件上，并在纵型热处理炉内实行高温热处理，其中，该热处理方法的特征在于，将所述支撑构件，在第一条件或第二条件中任一种条件的高温热处理中持续使用了一定期间后，在所述第一条件和第二条件中的另一种条件的高温热处理中持续使用一定期间，以此方式将所述支撑构件与热处理条件切换来进行热处理；并且，所述第一条件的高温热处理，是以1000℃以上的温度，在含有稀有气体且不含有氧气的氛围下进行的热处理；所述第二条件的高温热处理，是以1000℃以上的温度，在含有氧气且不含有稀有气体的氛围下进行的热处理。由此，能够抑制滑移位错。

Heat treatment method

The present invention provides a heat treatment method, the support component multi chip semiconductor wafer placed on the respective levels covered by silicon carbide, and the vertical type heat treatment furnace under high temperature heat treatment, heat treatment method, is the characteristic of the support member, heat in the first or second condition condition in any condition in a certain period of treatment lasted for a certain period of time after use, continued use of heat another condition in the first conditions and the second conditions in the process, in this way the support member and the heat treatment conditions by switching the heat treatment and high temperature; the first condition treatment is with a temperature above 1000 DEG C, heat treatment in the presence of rare gases and oxygen containing atmosphere under high temperature; the second conditions, with a temperature above 1000 DEG C The heat treatment is carried out in an atmosphere containing oxygen and does not contain a noble gas. Thus, the sliding dislocation can be suppressed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体晶圆的热处理方法，特别是涉及一种单晶硅晶圆的热处理方法。
技术介绍
热处理技术被用于各种半导体制程中，已成为基本且重要的技术。例如，对于作为半导体基板来使用的单晶硅晶圆，为了改质结晶质量、扩散杂质、或在表层部分形成薄膜构造等目的，而实施热处理。作为用于实施热处理的热处理装置，广泛使用一种将多片晶圆隔开规定的间隔并且同时处理这些晶圆的批次式的装置。特别是，以将晶圆支撑成水平的状态下将晶圆纵向配置的类型，被称为纵型炉。另外，以接近垂直的角度竖立的状态下横向配置的类型，被成为横型炉。随着近年来晶圆的大直径化，大多采用纵型炉。在热处理炉内支撑晶圆的支撑构件被称为晶舟(ボート)，一般是采用石英制(石英晶舟)、或在SiC(碳化硅)材料的表面上实施了CVD-SiC覆盖(化学气相沉积碳化硅覆盖)而成的SiC制晶舟(SiC晶舟)。特别是在高温热处理中，对热的耐久度高的SiC制的支撑构件被广泛使用。虽然支撑构件的形状有各种形状，但是作为纵型炉用的支撑构件，一般是使用下述形状的支撑构件：利用两片板状构件(顶板和底板)，将3根或4根垂直的支柱连结在一起，且在支柱的一部分形成有水平方向的沟。晶圆被载置且支撑于这些沟的水平面上。被载置于这样的支撑构件上的单晶硅晶圆，例如在氩气或氧气的氛围下进行热处理。已知在该热处理时，从与支撑构件接触的部分会发生被称为滑移位错(スリップ転位，slipdislocation)的缺陷(参照专利文献1、专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2004-241545号公报专利文献2：日本专利公开2005-101161号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题滑移位错是由于下述原因所形成的缺陷：以单晶硅晶圆接触到支撑构件时所产生的机械性损伤作为起点，再加上晶圆本身的重量所导致的应力、热变形时所产生的应力，进一步加上所承受的高温的热能，而导致硅结晶构造偏移数公厘到数公分的长度。在使用了纵型炉的情况下，相较于横型炉，由于晶圆本身的重量被分散，晶圆面内的热分布的均匀性也较好，因此滑移位错有被抑制住的倾向。但是，即便是在使用了纵型炉的情况下，特别是在使用了SiC制的支撑构件的情况下，有时仍然会发生许多滑移位错。进一步，即便在所使用的支撑构件是基于同样的设计并制作而成的情况下，各个支撑构件的滑移位错的发生状况相异，且即便在支撑构件的使用初期没有发生滑移位错的情况下，由于长时间使用，支撑构件也有可能发生滑移位错。本专利技术是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种热处理方法，其能抑制滑移位错的发生。(二)技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术，可提供一种热处理方法，其将多片半导体晶圆各自水平地载置于以碳化硅覆盖的支撑构件上，并在纵型热处理炉内实行热处理，其中，该热处理方法的特征在于，将所述支撑构件，在第一条件或第二条件中的任一种条件的热处理中持续使用了一定期间后，在所述第一条件和第二条件中的另一种条件的热处理中持续使用一定期间，以此方式将所述支撑构件与热处理条件切换来进行热处理；并且，所述第一条件的热处理，是以1000℃以上的温度，在含有稀有气体且不含有氧气的氛围下进行的热处理；所述第二条件的热处理，是以1000℃以上的温度，在含有氧气且不含有稀有气体的氛围下进行的热处理。若是这样的热处理方法，则能够抑制用于载置半导体晶圆的支撑构件的表面的形状变化，从而能够以低成本来抑制滑移位错。此时，优选将稀有气体设成氩气。进一步优选将第一条件和第二条件的热处理各自持续的所述特定期间，设成200小时以上且400小时以下。这么做的话，能够以低成本来切实抑制滑移位错。另外，优选将支撑构件与热处理条件的切换重复多次。这么做的话，能够通过增加一个支撑构件的使用时间，来进一步减少成本。(三)有益效果在本专利技术中，由于是将支撑构件，在第一条件(1000℃以上，含有稀有气体且不含有氧气的氛围)、或第二条件(1000℃以上，含有氧气且不含有稀有气体的氛围)中的任一种条件的高温热处理中持续使用了一定期间之后，在所述第一条件和第二条件中的另一种条件的高温热处理中持续使用一定期间，以此方式将支撑构件与热处理条件切换来进行热处理，因此，能够抑制用于载置半导体晶圆的支撑构件的表面的形状变化，从而能够以低成本来抑制滑移位错。附图说明图1是能使用本专利技术的热处理方法的纵型热处理炉的一例的概略图。图2是表示实施了实施例中氩气氛围下的高温热处理后的晶圆的滑移量的附图。图3是表示实施了实施例中氧气氛围下的高温热处理后的晶圆的滑移量的附图。具体实施方式下面，针对本专利技术来说明实施方式，但本专利技术并不限定于此。在本专利技术的热处理方法中，能够使用如图1所示的纵型热处理炉。如图1所示，纵型热处理炉10具有反应室11，在反应室11的内部配置有支撑构件13(晶圆晶舟)。在反应室11的周围设置有加热器12。能将多片半导体晶圆W各自水平地载置于支撑构件13上。例如，能够在构成支撑构件13的支柱的侧面，沿水平方向形成沟槽，并将该沟槽的下表面设为晶圆支撑面。晶圆支撑面例如能设成：形成于圆柱形的支柱上的半圆形的支撑面、或是形成于方柱形状的支柱上的长方形的支撑面。支撑构件13，至少在该晶圆支撑面上被耐热性高的SiC覆盖，从而能够防止在热处理中发生晶圆的金属污染的情况。SiC例如是以CVD(化学气相沉积)来覆盖。支撑构件13以能从纵型热处理炉10中取出的方式来设置。因此，可将支撑构件13在载置有晶圆W的状态下配置于纵型热处理炉10中，也能将支撑构件13从纵型热处理炉10中取出。热处理时，一边经由气体导入管14将气体导入反应室11，一边通过加热器12来加热晶圆W。被导入的气体从上方向下方流动并从气体排气管15被排出至外部。在本专利技术的热处理方法的热处理条件中，有第一条件和第二条件，且这些条件与所使用的支撑构件13的组合会被决定。具体而言，以下述方式来切换支撑构件与热处理条件：在第一条件或第二条件中的任一种条件的高温热处理中，持续使用了支撑构件13一定期间后，在另一种条件的热处理中，持续使用支撑构件13一定期间。此时，在相同的纵型热处理炉10中，可以一边持续使用相同的支撑构件一边改变热处理条件，由此来切换支撑构件与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理方法，其将多片半导体晶圆各自水平载置于以碳化硅覆盖的支撑构件上，并在纵型热处理炉内实行热处理，其中，该热处理方法的特征在于，将所述支撑构件，在第一条件或第二条件中的任一种条件的热处理中持续使用了一定期间后，在所述第一条件和第二条件中的另一种条件的热处理中持续使用特定期间，以此方式将所述支撑构件与热处理条件切换来进行热处理；并且，所述第一条件的热处理，是以1000℃以上的温度，在含有稀有气体且不含有氧气的氛围下进行的热处理；所述第二条件的热处理，是以1000℃以上的温度，在含有氧气且不含有稀有气体的氛围下进行的热处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.26 JP 2013-2443741.一种热处理方法，其将多片半导体晶圆各自水平载置于以碳
化硅覆盖的支撑构件上，并在纵型热处理炉内实行热处理，其中，该
热处理方法的特征在于，
将所述支撑构件，在第一条件或第二条件中的任一种条件的热处
理中持续使用了一定期间后，在所述第一条件和第二条件中的另一种
条件的热处理中持续使用特定期间，以此方式将所述支撑构件与热处
理条件切换来进行热处理；
并且，所述第一条件的热处理，是以1000℃以上的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤正弘，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP