JPH025294B2 - - Google Patents
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- JPH025294B2 JPH025294B2 JP58051673A JP5167383A JPH025294B2 JP H025294 B2 JPH025294 B2 JP H025294B2 JP 58051673 A JP58051673 A JP 58051673A JP 5167383 A JP5167383 A JP 5167383A JP H025294 B2 JPH025294 B2 JP H025294B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体のアニーリングに適した閃光照
射装置に関するものである。
射装置に関するものである。
半導体素子の結晶化と新しい機能を持たせるた
めに、例えばSiのウエハーに高エネルギーで燐イ
オンを注入することが行れるが、この際に生じる
結晶損傷を回復したり、Siの蒸着層をエピタキシ
アル成長させるなどのためにアニーリング処理が
行れるが、従来は電気炉内で窒素ガスを流しなが
ら加熱処理することが一般的であつた。しかし、
この電気炉によるアニール法は加熱時間が長く、
広い面積のウエハーを均一に加熱するのが困難で
あり、ウエハーに「反り」が生じたり、表面が汚
染され易いなどの欠点があつた。そこで最近はこ
れらの欠点を解消できる優れたアニーリング装置
として閃光放電灯を利用した閃光照射装置が注目
されている。
めに、例えばSiのウエハーに高エネルギーで燐イ
オンを注入することが行れるが、この際に生じる
結晶損傷を回復したり、Siの蒸着層をエピタキシ
アル成長させるなどのためにアニーリング処理が
行れるが、従来は電気炉内で窒素ガスを流しなが
ら加熱処理することが一般的であつた。しかし、
この電気炉によるアニール法は加熱時間が長く、
広い面積のウエハーを均一に加熱するのが困難で
あり、ウエハーに「反り」が生じたり、表面が汚
染され易いなどの欠点があつた。そこで最近はこ
れらの欠点を解消できる優れたアニーリング装置
として閃光放電灯を利用した閃光照射装置が注目
されている。
ところでこの閃光照射装置は、閃光放電灯より
照射されるエネルギーのみで常温の試料の加熱処
理を行うようにすると強大な閃光放電灯を必要と
するため、試料であるウエハーの予備加熱が不可
欠となる。このため試料台を予備加熱炉を一体に
してこれを閃光放電灯の下方に設置し、予備加熱
すると同時に発光照射すると都合が良いが、しか
し、この構造では予備加熱炉より常時発生する熱
により閃光放電灯が高温に加熱されて劣化し、寿
命が著しく短かくなる不具合がある。また閃光放
電灯には高圧が印加されるので装置の安全性が重
要となるが、閃光放電灯直下の試料台に対してウ
エハーの取扱いを行うのは安全上問題が残る。
照射されるエネルギーのみで常温の試料の加熱処
理を行うようにすると強大な閃光放電灯を必要と
するため、試料であるウエハーの予備加熱が不可
欠となる。このため試料台を予備加熱炉を一体に
してこれを閃光放電灯の下方に設置し、予備加熱
すると同時に発光照射すると都合が良いが、しか
し、この構造では予備加熱炉より常時発生する熱
により閃光放電灯が高温に加熱されて劣化し、寿
命が著しく短かくなる不具合がある。また閃光放
電灯には高圧が印加されるので装置の安全性が重
要となるが、閃光放電灯直下の試料台に対してウ
エハーの取扱いを行うのは安全上問題が残る。
そこで本発明は取扱上安全性が高く、また閃光
放電灯の寿命が長くて、広い面積の半導体のアニ
ーリングに適した閃光照射装置を提供することを
目的とし、その構成は、上部に閃光放電灯が多数
本並列配置され、かつ雰囲気制御用のガス放出部
材が配設された照射空間と、試料台が待機する位
置を含み、前記照射空間と隣接するとともに出入
口を介して分離された試料取扱い空間とを装置箱
内に備え、前記試料台は予備加熱炉を内蔵し、か
つ前記両空間の間を往復運動することを特徴とす
るものである。
放電灯の寿命が長くて、広い面積の半導体のアニ
ーリングに適した閃光照射装置を提供することを
目的とし、その構成は、上部に閃光放電灯が多数
本並列配置され、かつ雰囲気制御用のガス放出部
材が配設された照射空間と、試料台が待機する位
置を含み、前記照射空間と隣接するとともに出入
口を介して分離された試料取扱い空間とを装置箱
内に備え、前記試料台は予備加熱炉を内蔵し、か
つ前記両空間の間を往復運動することを特徴とす
るものである。
以下に図面に示す実施例に基いて本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
第１図において装置箱１の左方上部が開閉扉１
ａであり、この開閉扉１ａを開けて試料であるウ
エハー２が出し入れされるが、開閉扉１ａの下部
が試料取扱い空間３を構成している。装置箱１の
中央上方には隔壁９が吊設されて区画され、その
右側が照射空間４であつて、試料取扱い空間３と
は隔壁９下部の出入口１０を介して分離されてい
る。この照射空間４の上部には、管径が10mmでア
ーク長が80mmの閃光放電灯５が２段に密接並列配
置されて固定具１１によつて固定されており、こ
の閃光放電灯５群による光源面の広さは80mm×80
mmとなつている。そしてこの閃光放電灯５から２
mm上方に離間して断面舟底形のミラー６が配設さ
れており、発光は下方に向けて照射される。更に
この照射空間３の側壁に沿つて雰囲気制御用のガ
ス放出部材７が配設されており、このガスは閃光
放電灯５に向けて放出され、そして試料取扱い空
間３を通つて装置箱１の上方から外部に排出され
るようになつている。次に、試料台８の表面は石
英ガラス製であり、ここにウエハー２が載置され
るが、この試料台８の内部には予備加熱炉が内蔵
されており、ウエハー２が約500℃に予備加熱さ
れる。そして試料台２は図示略の駆動装置によ
り、試料取扱い空間３と照射空間４との間を出入
口１０を通つて往復運動するようになつており、
常時は試料取扱い空間３に位置し、発光照射され
るときのみ照射空間４へ移動し、照射が完了する
と直ちに試料取扱い空間３に戻る。なお、試料台
８が通過する出入口１０には、もし必要があれ
ば、これを開閉する扉を設けてもよく、更にはエ
ヤカーテンのようなガス膜によつて仕切つてもよ
い。そして照射空間４に位置するときはウエハー
２と閃光放電灯５との距離は約10mmであり、面光
源の放射光の80％以上がウエハー２に照射され、
更にはウエハー２の表面が鏡面加工されているの
で、かなりの入射光が反射されるが、この反射光
がミラー６により再反射され、これの繰り返しに
よる多重反射効果が生じて、面光源からの放射光
は極めて効率よく利用できるようになつている。
ａであり、この開閉扉１ａを開けて試料であるウ
エハー２が出し入れされるが、開閉扉１ａの下部
が試料取扱い空間３を構成している。装置箱１の
中央上方には隔壁９が吊設されて区画され、その
右側が照射空間４であつて、試料取扱い空間３と
は隔壁９下部の出入口１０を介して分離されてい
る。この照射空間４の上部には、管径が10mmでア
ーク長が80mmの閃光放電灯５が２段に密接並列配
置されて固定具１１によつて固定されており、こ
の閃光放電灯５群による光源面の広さは80mm×80
mmとなつている。そしてこの閃光放電灯５から２
mm上方に離間して断面舟底形のミラー６が配設さ
れており、発光は下方に向けて照射される。更に
この照射空間３の側壁に沿つて雰囲気制御用のガ
ス放出部材７が配設されており、このガスは閃光
放電灯５に向けて放出され、そして試料取扱い空
間３を通つて装置箱１の上方から外部に排出され
るようになつている。次に、試料台８の表面は石
英ガラス製であり、ここにウエハー２が載置され
るが、この試料台８の内部には予備加熱炉が内蔵
されており、ウエハー２が約500℃に予備加熱さ
れる。そして試料台２は図示略の駆動装置によ
り、試料取扱い空間３と照射空間４との間を出入
口１０を通つて往復運動するようになつており、
常時は試料取扱い空間３に位置し、発光照射され
るときのみ照射空間４へ移動し、照射が完了する
と直ちに試料取扱い空間３に戻る。なお、試料台
８が通過する出入口１０には、もし必要があれ
ば、これを開閉する扉を設けてもよく、更にはエ
ヤカーテンのようなガス膜によつて仕切つてもよ
い。そして照射空間４に位置するときはウエハー
２と閃光放電灯５との距離は約10mmであり、面光
源の放射光の80％以上がウエハー２に照射され、
更にはウエハー２の表面が鏡面加工されているの
で、かなりの入射光が反射されるが、この反射光
がミラー６により再反射され、これの繰り返しに
よる多重反射効果が生じて、面光源からの放射光
は極めて効率よく利用できるようになつている。
而して上記構成の閃光照射装置にてウエハー２
をアニールするには、まず、開閉扉１ａを開けて
試料取扱い空間３に位置して既に加熱されている
試料台８上にウエハー２を載置して、約500℃に
予備加熱される。このとき試料台８から放散され
る熱は上昇するが、閃光放電灯５は試料取扱い空
間３と分離された照射空間４上に配置されている
ので、この熱により加熱されることがない。更に
は雰囲気制御用のガスが照射空間４から試料取扱
い空間３の方に流れるので、両空間３，４の間に
隔壁を設けなくとも、試料台８より放散された熱
が照射空間４の方に拡散することがなく、更に開
閉扉１ａから侵入した外部の微小なほこりが照射
空間４の方へ浮遊してウエハー２を汚染すること
がない。そして予備加熱が完了すると、試料台８
は照射空間４に移動し、発光照射されてアニール
されるが、更に詳しく説明すると、ウエハー２は
直径２インチのシリコン単結晶ウエハーで、ドー
プ材として燐を50Kエレクトロンボルトのエネル
ギーで１cm2あたり１×1015個のイオンが注入され
たものであり、閃光放電灯１本当りの発光エネル
ギーを1500ジユール、パルス巾を800μsecで発光
照射せしめると瞬時にして完全にアニールされ
る。このとき雰囲気制御用ガスが閃光放電灯５に
向けて放出されているので閃光放電灯５は冷却さ
れる。そして試料台８は直ちに試料取扱い空間３
に戻るので、試料台８が照射空間４の位置してい
る間に放散される熱量はわずかであり、この熱に
より閃光放電灯５が加熱されることはほとんど無
視できる程度である。そして最後に試料取扱い３
に位置する試料台８よりウエハー２を取り出して
工程が終了する。
をアニールするには、まず、開閉扉１ａを開けて
試料取扱い空間３に位置して既に加熱されている
試料台８上にウエハー２を載置して、約500℃に
予備加熱される。このとき試料台８から放散され
る熱は上昇するが、閃光放電灯５は試料取扱い空
間３と分離された照射空間４上に配置されている
ので、この熱により加熱されることがない。更に
は雰囲気制御用のガスが照射空間４から試料取扱
い空間３の方に流れるので、両空間３，４の間に
隔壁を設けなくとも、試料台８より放散された熱
が照射空間４の方に拡散することがなく、更に開
閉扉１ａから侵入した外部の微小なほこりが照射
空間４の方へ浮遊してウエハー２を汚染すること
がない。そして予備加熱が完了すると、試料台８
は照射空間４に移動し、発光照射されてアニール
されるが、更に詳しく説明すると、ウエハー２は
直径２インチのシリコン単結晶ウエハーで、ドー
プ材として燐を50Kエレクトロンボルトのエネル
ギーで１cm2あたり１×1015個のイオンが注入され
たものであり、閃光放電灯１本当りの発光エネル
ギーを1500ジユール、パルス巾を800μsecで発光
照射せしめると瞬時にして完全にアニールされ
る。このとき雰囲気制御用ガスが閃光放電灯５に
向けて放出されているので閃光放電灯５は冷却さ
れる。そして試料台８は直ちに試料取扱い空間３
に戻るので、試料台８が照射空間４の位置してい
る間に放散される熱量はわずかであり、この熱に
より閃光放電灯５が加熱されることはほとんど無
視できる程度である。そして最後に試料取扱い３
に位置する試料台８よりウエハー２を取り出して
工程が終了する。
以上説明したように、本発明は試料取扱い空間
と照射空間とを隣接して分離し、予備加熱炉と一
体となつた試料台が両空間の間を往復するように
したので、試料台から放散される熱により閃光放
電灯が加熱されることがなく、そして試料の取扱
いも閃光放電灯の高圧部と隔離されたとこで行う
ことができる。また閃光放電灯を多数本並列配置
したので面積の広いウエハーでも均一に加熱する
ことが可能であり、従つて本発明によれば、構造
が簡単で取扱上安全性が高く、また閃光放電灯の
寿命が長く、とりわけ半導体のアニーリングに適
した閃光照射装置を提供することができる。
と照射空間とを隣接して分離し、予備加熱炉と一
体となつた試料台が両空間の間を往復するように
したので、試料台から放散される熱により閃光放
電灯が加熱されることがなく、そして試料の取扱
いも閃光放電灯の高圧部と隔離されたとこで行う
ことができる。また閃光放電灯を多数本並列配置
したので面積の広いウエハーでも均一に加熱する
ことが可能であり、従つて本発明によれば、構造
が簡単で取扱上安全性が高く、また閃光放電灯の
寿命が長く、とりわけ半導体のアニーリングに適
した閃光照射装置を提供することができる。
第１図は本発明実施例の正面断面図、第２図は
同じく側面断面図を示す。 １…装置箱、２…試料（ウエハー）、３…試料
取扱い空間、４…照射空間、５…閃光放電灯、６
…ミラー、７…ガス放出部材、８…試料台。
同じく側面断面図を示す。 １…装置箱、２…試料（ウエハー）、３…試料
取扱い空間、４…照射空間、５…閃光放電灯、６
…ミラー、７…ガス放出部材、８…試料台。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上部に閃光放電灯が多数本並列配置され、か
つ雰囲気制御用のガス放出部材が配設された照射
空間と、試料台が待機する位置を含み、前記照射
空間と隣接するとともに出入口を介して分離され
た試料取扱い空間とを装置箱内に備え、前記試料
台は予備加熱炉を内蔵し、かつ前記両空間の間を
往復運動することを特徴とする閃光照射装置。 ２ 前記雰囲気制御用ガスが照射空間から試料取
扱い空間へ流出するよう構成されたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の閃光照射装置。 ３ 前記雰囲気制御用ガスが閃光放電灯に向けて
放出するように前記ガス流出部材が配設されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の閃光照射装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051673A JPS59193024A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 閃光照射装置 |
| US06/582,260 US4567352A (en) | 1983-03-29 | 1984-02-22 | Flashlight-radiant apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051673A JPS59193024A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 閃光照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193024A JPS59193024A (ja) | 1984-11-01 |
| JPH025294B2 true JPH025294B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=12893394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051673A Granted JPS59193024A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | 閃光照射装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567352A (ja) |
| JP (1) | JPS59193024A (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4649261A (en) * | 1984-02-28 | 1987-03-10 | Tamarack Scientific Co., Inc. | Apparatus for heating semiconductor wafers in order to achieve annealing, silicide formation, reflow of glass passivation layers, etc. |
| KR910003742B1 (ko) * | 1986-09-09 | 1991-06-10 | 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 | Cvd장치 |
| US5427824A (en) * | 1986-09-09 | 1995-06-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | CVD apparatus |
| US5960158A (en) * | 1997-07-11 | 1999-09-28 | Ag Associates | Apparatus and method for filtering light in a thermal processing chamber |
| US5970214A (en) * | 1998-05-14 | 1999-10-19 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US5930456A (en) * | 1998-05-14 | 1999-07-27 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US6210484B1 (en) | 1998-09-09 | 2001-04-03 | Steag Rtp Systems, Inc. | Heating device containing a multi-lamp cone for heating semiconductor wafers |
| US6771895B2 (en) * | 1999-01-06 | 2004-08-03 | Mattson Technology, Inc. | Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers |
| US6594446B2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-07-15 | Vortek Industries Ltd. | Heat-treating methods and systems |
| JP3896395B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2007-03-22 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 熱処理装置 |
| JP3798674B2 (ja) * | 2001-10-29 | 2006-07-19 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 熱処理装置および熱処理方法 |
| US7255899B2 (en) * | 2001-11-12 | 2007-08-14 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and heat treatment method of substrate |
| JP4029613B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2008-01-09 | ウシオ電機株式会社 | 閃光放射装置および光加熱装置 |
| US7445382B2 (en) * | 2001-12-26 | 2008-11-04 | Mattson Technology Canada, Inc. | Temperature measurement and heat-treating methods and system |
| JP2003197556A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Ushio Inc | 光加熱装置 |
| US6998580B2 (en) * | 2002-03-28 | 2006-02-14 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus and thermal processing method |
| CA2487120A1 (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-11 | Gray Eot, Inc. | Drill pipe connecting and disconnecting apparatus |
| JP4429609B2 (ja) * | 2002-06-25 | 2010-03-10 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 熱処理装置 |
| JP4133062B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2008-08-13 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 熱処理装置 |
| AU2003287837A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-07-14 | Vortek Industries Ltd | Methods and systems for supporting a workpiece and for heat-treating the workpiece |
| US7091453B2 (en) * | 2003-02-27 | 2006-08-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus by means of light irradiation |
| JP5630935B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2014-11-26 | マトソン テクノロジー、インコーポレイテッド | 工作物の熱誘起運動を抑制する機器及び装置 |
| US7781947B2 (en) * | 2004-02-12 | 2010-08-24 | Mattson Technology Canada, Inc. | Apparatus and methods for producing electromagnetic radiation |
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-
1984
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