JPH01145554A

JPH01145554A - レーザ熱処理装置

Info

Publication number: JPH01145554A
Application number: JP87305278A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nishimura; 正西村; Hiromi Kumagai; 熊谷　浩洋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1989-06-07
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07122613B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、レーザ熱処理装置に関する。

（従来の技術）半導体製造において、被処理基板例えば半導体ウェハに
不純物をイオン注入した後、上記半導体ウェハの結晶損
傷の回復および注入された上記不純物の活性化等のため
に、熱処理例えばレーザビームを利用したレーザ熱処理
を行うレーザ熱処理装置が使用されることがある。

その際、半導体ウェハに形成された酸化硅素（ｓｉｏ２
）　ｒＭが反射防止作用を有し、この膜の厚さによって
レーザビームの入射パワーを制御できることを利用して
、熱処理所望領域には最大パワーで不所望領域には最小
パワーで入射されるように上記酸化硅素膜が反射防止膜
として配置されることが行なわれている。

そして、第２図に示すように被モニター物である半導体
ウェハ１上に形成された反射防止膜２の並びと、レーザ
ビームの走査ライン３との平行度を観察するのに撮像装
置例えばテレビカメラ４を使用してモニターし、上記平
行度を調整することが一般に行われている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、テレビカメラで直接半導体ウェハをモニ
ターするレーザ熱処理装置には次に述べるような問題が
ある。

ｌ）一般に半導体ウェハは処理室内に配置されており、
また他の機構との関係により、テレビカメラを上記半導
体ウェハに近づけることが困雅である。

２）半導体ウェハの前面にはレーザビームの走査機構等
が配置されているのが普通であり、半導体ウェハの正面
方向からテレビカメラでモニターするのは難しい。斜め
方向からモニターすると、半導体ウェハ上のモニター面
が狭くなり解像度が低下するので、反射防止膜とレーザ
ビームの走査ラインとの平行度調整精度が低くなる。

３）　モニター領域を変えるためには、テレビカメラ本
体を動かさなければならず、テレビカメラの取着移動機
構が複雑となる。

４）　上記により、レーザビームの走査が不確実になり
やすく、熱処理特性が劣る可能性がある。

本発明は上述の従来事情に対処してなされたもので、高
精度のレーザビーム走査が可能なレーザ熱処理装置を提
供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）すなわち本発明は、レーザ光による被処理状態の像を鏡
で反射させ、上記部の反射光を撮像装置でモニターする
手段を備えたことを特徴とする。

（作　用）本発明レーザ熱処理装置では、レーザ光による被処理状
態の像を鏡で反射させて撮像モニターするので、容易に
正確にレーザ光による被処理状態をモニターすることが
可能となり、高精度でレーザビームを走査し熱処理を行
うことができる。

（実施例）以下、本発明レーザ熱処理装置の一実施例を図面を参照
して説明する。

上チヤンバ−（１１）と下チヤンバ−（１２）からなる
処理室（１３）の内部には被モニター物例えば半導体ウ
ェハ（１４）を下面側にて吸着保持するサセプタ（１５
）が設けられている。そして、このサセプタ（１５）は
上チヤンバ−（１１）上面に設けられた開口（１６）上
部に取着された石英窓（１７）を通して、上チヤンバ−
（１１）上に配置された赤外線ランプ（１８）の輻射熱
により加熱される如く構成されている。

一方、下チヤンバ−（１２）は移動機構（図示せず）に
より下降し上チヤンバ−（１１）との間に開口（１９）
を設け、また下面側に設けられた開口（２０）に取着さ
れた石英窓（２１）を通して、ガルバノミラ−（２２）
により左右方向、Ｆ・θレンズ（２３）により紙面垂直
方向に走査されたレーザビーム（２４）を半導体ウェハ
（１４）表面に照射するように構成されている。

次に、処理室（１３）側方向付近には開口（１９）を通
して、半導体ウェハ（１４）のレーザ光による処理状態
の像つまり反射光（２５）を反射する鏡（２６）が配置
されており、紙面に向って反射光の進行方向が左右に変
化するように鏡（２４）を回動する手段、例えばモータ
Ａ　（２７）に接続され、また紙面に向って反射光の進
行方向が前後に変化するように鏡（２６）を回動する手
段、例えばモータＢ　（２８）に接続されている。

そして、鏡（２６）からの反射光（２５）はフィルタ（
２９）を介して撮像装置Ｉ　（３０）のテレビカメラ（
３１）に入り撮像され、ＣＲＴ　（３２）にて半導体ウ
ェハ（１４）表面の形状がモニター表示される。

次に動作を説明する。

まず、下チヤンバ−（１２）を移動機構（図示せず）に
より下降し半導体ウェハ（１４）をサセプタ（１５）に
吸着保持する。　そして、ガルバノミラ−（２２）、Ｆ
・θレンズ（２３）により走査されたレーザビーム（２
４）を半導体ウェハ（１４）に照射し、半導体ウェハ（
１４）からの反射光（２５）を鏡（２６）で反射させる
。この反射光（２５）をフィルタ（２９）に通して例え
ば外乱光等の不要光成分を除去しテレビカメラ（３１）
で撮像し、ＣＲＴ（３２）にモニター表示させる。

この時、ＣＲＴ　（３２）には第２図に示すように、反
射防止膜■の並びとレーザビーム（２４）の走査ライン
■とが表示されるので、反射防止膜■と走査ライン■と
の平行度をａ察確認することができる。

そして、モータＡ　（２７）、モータＢ　（２８）を動
作させて！　（２６）を回動して、それぞれ半導体ウェ
ハ（１４）の左右、前後の領域部分をモニターする。

上記から分かるように、１）鏡（２６）からの反射光をモニターする構成である
ため、テレビカメラ（３１）の配置の自由度が高くなる
。

２）　　ｆｉ　（２６）は形状が小形でもよいので、テ
レビカメラ（３１）で直接モニターする場合と比較して
、半導体ウェハ（１４）に近接して配置できる。特に、
鏡（２６）部分を処理室（１３）内に進入可能に構成す
れば、はぼ正面方向から半導体ウェハ（１４）をモニタ
ーすることができる。

３）　モニター領域を変えるには、鏡（２６）を回動さ
せるだけでよく、テレビカメラ（３１）を動かす必要は
ない。

４）シたがって、レーザビームの走査を確実にモニター
することができる。

そして、必要に応じて反射防止膜■とレーザビーム（２
４）の走査ライン■との平行度を例えば半導体ウェハ（
１４）の位置を調整する等の手段にて調整し、下チヤン
バ−（１２）を上昇して処理室（１１）を密閉状態にす
る。

次に、赤外線ランプ（１８）を動作させ石英窓（１７）
を透過した輻射熱でサセプタ（１５）を例えば数１００
℃程度に加熱し半導体ウェハ（１４）を加熱すると共に
、レーザビーム（２４）をガルバノミラ−（２２）、Ｆ
・θレンズ（２３）により走査して、半導体ウェハ（１
４）をアニール処理する。

なお、上記実施例では鏡（２６）を１個だけ使用してモ
ニターする場合について説明したが、かかる実施例に限
定されるものではなく、鏡（２６）を２個以上使用した
もので構成してもよく、さらに鏡（２６）の代りに例え
ばプリズム等の反射体で構成してもよいことは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

上述のように本発明レーザ熱処理装置によれば。

高品質のレーザ熱処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明レーザ熱処理装置の一実施例を示す構成
図、第２図はモニター表示の説明図である。１４・・・半導体ウェハ、　２２・・・ガルバノミラ−
１２３・・・Ｆ・０レンズ、　　２４・・・レーザビー
ム。２５・・・反射光、２６・・・鏡、２７・・・モータＡ、　　　　２８・・・モータＢ、３
１・・・テレビカメラ、　３２・・・ＣＲＴ。特許出願人　東京エレクトロン株式会社三菱電機株式会
社

Claims

【特許請求の範囲】

　レーザ光による被処理状態の像を鏡で反射させ、上記
鏡の反射光を撮像装置でモニターする手段を備えたこと
を特徴とするレーザ熱処理装置。