JPH05251377A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05251377A JPH05251377A JP26628392A JP26628392A JPH05251377A JP H05251377 A JPH05251377 A JP H05251377A JP 26628392 A JP26628392 A JP 26628392A JP 26628392 A JP26628392 A JP 26628392A JP H05251377 A JPH05251377 A JP H05251377A
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- semiconductor substrate
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- lamp
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Links
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体基板にインコヒーレント光を照射した
後に、ランプ照射室内において数秒間黒体輻射により冷
却し、その後、ランプ照射室より取り出し熱容量の大き
な物質に基板の裏面を接触するように設置することによ
り冷却する。 【効果】 半導体基板を１枚１枚処理する枚葉式の熱処
理の場合においても基板を急速に冷却できるためにスル
ープットの短縮を図ることができ、生産性の向上及び冷
却時の不必要な酸化を防止するという効果があり、さら
には高温短時間で熱処理した後に短時間で冷却すること
が可能であるので半導体基板のオーバーヒーティングを
抑制することができ、信頼性の高い半導体装置を提供す
ることができるという効果を有する。
後に、ランプ照射室内において数秒間黒体輻射により冷
却し、その後、ランプ照射室より取り出し熱容量の大き
な物質に基板の裏面を接触するように設置することによ
り冷却する。 【効果】 半導体基板を１枚１枚処理する枚葉式の熱処
理の場合においても基板を急速に冷却できるためにスル
ープットの短縮を図ることができ、生産性の向上及び冷
却時の不必要な酸化を防止するという効果があり、さら
には高温短時間で熱処理した後に短時間で冷却すること
が可能であるので半導体基板のオーバーヒーティングを
抑制することができ、信頼性の高い半導体装置を提供す
ることができるという効果を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン・ランプを用
いた高温短時間熱処理による半導体装置の製造に関す
る。特に高いスループットで、シリサイド形成・イオン
注入層のアニール・ＰＳＧのリフローを行なうことにお
いて有効である。
いた高温短時間熱処理による半導体装置の製造に関す
る。特に高いスループットで、シリサイド形成・イオン
注入層のアニール・ＰＳＧのリフローを行なうことにお
いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】従来、ハロゲン・ランプを発熱源とした
インコヒーレントな放射光による、ウエーハの高温短時
間熱処理においては、ランプ点火後短時間（１分以内）
にウエーハ温度を上昇させ熱処理した後、ランプを消去
し、ウエーハの表裏面全体からの周辺への黒体幅射する
ことのみで、ウエーハを冷却した。
インコヒーレントな放射光による、ウエーハの高温短時
間熱処理においては、ランプ点火後短時間（１分以内）
にウエーハ温度を上昇させ熱処理した後、ランプを消去
し、ウエーハの表裏面全体からの周辺への黒体幅射する
ことのみで、ウエーハを冷却した。
【０００３】しかしながら、黒体幅射によるウエーハの
冷却は図１ａに示すごとく数百度から室温に下がるに要
する時間が大きく、カセット・ツー・カセットの自動運
搬においてテフロン製のカセットが溶触しないためには
約２００℃までウエーハ温度を下げる必要があり、熱処
理のスループットが低くなるという欠点があった。
冷却は図１ａに示すごとく数百度から室温に下がるに要
する時間が大きく、カセット・ツー・カセットの自動運
搬においてテフロン製のカセットが溶触しないためには
約２００℃までウエーハ温度を下げる必要があり、熱処
理のスループットが低くなるという欠点があった。
【０００４】またランプ消去後、ウエーハを外に取り出
した時、ウエーハが充分に冷却されていないため、シリ
サイド形成やイオン注入層のアニールにおいてはシリコ
ン露出部分や高融点金属露出部分が外気の酸素で酸化さ
れるという欠点があった。
した時、ウエーハが充分に冷却されていないため、シリ
サイド形成やイオン注入層のアニールにおいてはシリコ
ン露出部分や高融点金属露出部分が外気の酸素で酸化さ
れるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の欠点を取り除き、ハロゲン・ランプによる高温短時間
熱処理が、ウエーハ表面を酸化することなく、高いスル
ープットで行なわれることを目的とする。
の欠点を取り除き、ハロゲン・ランプによる高温短時間
熱処理が、ウエーハ表面を酸化することなく、高いスル
ープットで行なわれることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明はインコヒーレ
ント光を枚葉に設置された半導体基板に照射することに
より、高温短時間熱処理を行なう半導体装置の製造方法
において、前記半導体基板を保持台に置き、ランプ照射
室に前記半導体基板を設置する工程、前記半導体基板に
前記インコヒーレント光を照射する工程、前記インコヒ
ーレント光の照射を止めた後、前記半導体基板を表裏全
面からの黒体幅射により数秒間冷却する工程、前記半導
体基板を前記ランプ照射室から取り出す工程、前記ラン
プ照射室から取り出した前記半導体基板より低い温度を
有し、かつ熱容量の大きな物質に前記半導体基板をその
裏面全体が接触するように置くことにより、前記ランプ
照射室から取り出した前記半導体基板を室温まで冷却す
る冷却工程を有することを特徴とする。
ント光を枚葉に設置された半導体基板に照射することに
より、高温短時間熱処理を行なう半導体装置の製造方法
において、前記半導体基板を保持台に置き、ランプ照射
室に前記半導体基板を設置する工程、前記半導体基板に
前記インコヒーレント光を照射する工程、前記インコヒ
ーレント光の照射を止めた後、前記半導体基板を表裏全
面からの黒体幅射により数秒間冷却する工程、前記半導
体基板を前記ランプ照射室から取り出す工程、前記ラン
プ照射室から取り出した前記半導体基板より低い温度を
有し、かつ熱容量の大きな物質に前記半導体基板をその
裏面全体が接触するように置くことにより、前記ランプ
照射室から取り出した前記半導体基板を室温まで冷却す
る冷却工程を有することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。図
１は直径４インチ、厚さ５００μｍのシリコン基板の昇
降温曲線であり、１０００℃・１０秒の高温短時間処理
を示す。図２は、本発明の製造方法を可能にするハロゲ
ン・ランプ・システムの一例である。本発明によるハロ
ゲン・ランプを用いた高温短時間熱処理においては、ウ
エーハ４をウエーハ支持台５で保持し、ハロゲン・ラン
プ２、反射鏡１で囲まれた石英チューブ３の部屋Ａに、
ウエーハを水平に置いた後、ハロゲン・ランプ２を点火
し、インコヒーレント光をウエーハに照射することによ
りウエーハの温度が上昇（図１Ｉ）する。
１は直径４インチ、厚さ５００μｍのシリコン基板の昇
降温曲線であり、１０００℃・１０秒の高温短時間処理
を示す。図２は、本発明の製造方法を可能にするハロゲ
ン・ランプ・システムの一例である。本発明によるハロ
ゲン・ランプを用いた高温短時間熱処理においては、ウ
エーハ４をウエーハ支持台５で保持し、ハロゲン・ラン
プ２、反射鏡１で囲まれた石英チューブ３の部屋Ａに、
ウエーハを水平に置いた後、ハロゲン・ランプ２を点火
し、インコヒーレント光をウエーハに照射することによ
りウエーハの温度が上昇（図１Ｉ）する。
【０００８】その後ウエーハ自身の黒体幅射とランプか
らの照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれる
（図１II）。次にランプ消去後、ウエーハは、ウエーハ
自身の黒体幅射により冷却し（図１ III）、ウエーハ温
度は１０００℃から数百℃まで１０秒程で冷却する。次
にウエーハは、支持台５の移動により冷却室（図２Ｂ）
に移され大熱容量を持つ冷却台６上に置かれる。
らの照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれる
（図１II）。次にランプ消去後、ウエーハは、ウエーハ
自身の黒体幅射により冷却し（図１ III）、ウエーハ温
度は１０００℃から数百℃まで１０秒程で冷却する。次
にウエーハは、支持台５の移動により冷却室（図２Ｂ）
に移され大熱容量を持つ冷却台６上に置かれる。
【０００９】冷却台６は下方から水冷されているため常
に低温に保たれている。このためウエーハは数百℃から
２００℃以下に温度がさがる（図１IVのＢ）のに約１０
秒要するだけである。冷却室Ｂに置かれたウエーハは、
図面と垂直方向に移動するカセット・ツー・カセット装
置によりアン・ロードのテフロン製のカセットに収納可
能である。なお、ランプ照射室Ａ及び冷却室Ｂは、各々
Ｎ2 雰囲気で満たされている。
に低温に保たれている。このためウエーハは数百℃から
２００℃以下に温度がさがる（図１IVのＢ）のに約１０
秒要するだけである。冷却室Ｂに置かれたウエーハは、
図面と垂直方向に移動するカセット・ツー・カセット装
置によりアン・ロードのテフロン製のカセットに収納可
能である。なお、ランプ照射室Ａ及び冷却室Ｂは、各々
Ｎ2 雰囲気で満たされている。
【００１０】従って本発明によれば、ウエーハの昇降温
特性は図１のｂで示すように、ランプ点火から高温短時
間熱処理（例えば１０００℃１０秒）を行ないウエーハ
温度が約２００℃まで下がるのに３０秒程度の時間しか
必要とせず、高いスループツトを持つ。またウエーハ
は、温度が２００℃以上の状態では、Ｎ2 雰囲気の充満
したランプ照射室Ａまたは冷却室Ｂに存在するため、シ
リコン露出部や高融点金属の酸化は生じない。
特性は図１のｂで示すように、ランプ点火から高温短時
間熱処理（例えば１０００℃１０秒）を行ないウエーハ
温度が約２００℃まで下がるのに３０秒程度の時間しか
必要とせず、高いスループツトを持つ。またウエーハ
は、温度が２００℃以上の状態では、Ｎ2 雰囲気の充満
したランプ照射室Ａまたは冷却室Ｂに存在するため、シ
リコン露出部や高融点金属の酸化は生じない。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、テフロン製のカセットを用いた
カセット・ツー・カセット方式において、ウエーハ表面
の酸化が防止でき、かつ高いスループットを持つ、ハロ
ゲン・ランプ高温短時間熱処理が可能になる。
置の製造方法によれば、テフロン製のカセットを用いた
カセット・ツー・カセット方式において、ウエーハ表面
の酸化が防止でき、かつ高いスループットを持つ、ハロ
ゲン・ランプ高温短時間熱処理が可能になる。
【図１】 半導体基板温度の昇降温曲線を示す図。
【図２】 本発明によるハロゲン・ランプ・システムを
示す図。
示す図。
１ 反射鏡 ２ タングステン・フィラメント・ハロゲン・ラン
プ ３ 石英チューブ ５ ウエーハ支持台 ６ 大熱容量ウエーハ冷却台 ４、７ ウエーハ Ａ ランプ照射室 Ｂ 冷却室 Ｉ ランプ照射ウエーハ昇温状態 II ランプ照射ウエーハ定温状態 III・IVのａ 黒体幅射によるウエーハ降温状態 IVのｂ 冷却室におけるウエーハ降温状態
プ ３ 石英チューブ ５ ウエーハ支持台 ６ 大熱容量ウエーハ冷却台 ４、７ ウエーハ Ａ ランプ照射室 Ｂ 冷却室 Ｉ ランプ照射ウエーハ昇温状態 II ランプ照射ウエーハ定温状態 III・IVのａ 黒体幅射によるウエーハ降温状態 IVのｂ 冷却室におけるウエーハ降温状態
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン・ランプを用
いた高温短時間熱処理による枚葉式の半導体装置の製造
に関する。特に高いスループットで、シリサイド形成・
イオン注入層のアニール・ＰＳＧのリフローを行なうこ
とにおいて有効である。
いた高温短時間熱処理による枚葉式の半導体装置の製造
に関する。特に高いスループットで、シリサイド形成・
イオン注入層のアニール・ＰＳＧのリフローを行なうこ
とにおいて有効である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】従来、枚葉式にウェハーを処理する熱処
理装置は、１枚１枚ウェハーを処理するためにスループ
ットが遅く生産性が悪かった。生産性向上のために様々
な方策が考えられてきた。そのひとつとしてハロゲンラ
ンプにより短時間で温度を上昇させる熱処理方法があ
る。この方法によれば温度上昇の時間を短縮することは
可能である。しかし熱処理後の冷却に関しては表面の酸
化、もしくは熱的損傷の問題があり、時間を短縮するこ
とは困難であった。従って従来技術としては、ハロゲン
・ランプを発熱源としたインコヒーレントな放射光によ
る、ウエーハの高温短時間熱処理においては、ランプ点
火後短時間（１分以内）にウエーハ温度を上昇させ熱処
理した後、ランプを消去し、ウエーハの表裏面全体から
の周辺への黒体幅射することのみで、ウエーハを冷却し
た。
理装置は、１枚１枚ウェハーを処理するためにスループ
ットが遅く生産性が悪かった。生産性向上のために様々
な方策が考えられてきた。そのひとつとしてハロゲンラ
ンプにより短時間で温度を上昇させる熱処理方法があ
る。この方法によれば温度上昇の時間を短縮することは
可能である。しかし熱処理後の冷却に関しては表面の酸
化、もしくは熱的損傷の問題があり、時間を短縮するこ
とは困難であった。従って従来技術としては、ハロゲン
・ランプを発熱源としたインコヒーレントな放射光によ
る、ウエーハの高温短時間熱処理においては、ランプ点
火後短時間（１分以内）にウエーハ温度を上昇させ熱処
理した後、ランプを消去し、ウエーハの表裏面全体から
の周辺への黒体幅射することのみで、ウエーハを冷却し
た。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】しかしながら、黒体幅射によるウエーハの
冷却は図１ａに示すごとく数百度から室温に下がるに要
する時間が大きく、カセット・ツー・カセットの自動運
搬においてテフロン製のカセットが溶融しないためには
約２００℃までウエーハ温度を下げる必要があり、熱処
理のスループットが低くなるという欠点があった。
冷却は図１ａに示すごとく数百度から室温に下がるに要
する時間が大きく、カセット・ツー・カセットの自動運
搬においてテフロン製のカセットが溶融しないためには
約２００℃までウエーハ温度を下げる必要があり、熱処
理のスループットが低くなるという欠点があった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明はインコヒーレ
ント光を単一の半導体基板に照射することにより、枚葉
式に高温短時間熱処理を行なう半導体装置の製造方法に
おいて、前記半導体基板を保持台に置き、ランプ照射室
に前記半導体基板を設置する工程、前記半導体基板に前
記インコヒーレント光を照射する工程、前記インコヒー
レント光の照射を止めた後、前記半導体基板を表裏全面
からの黒体幅射により数秒間冷却する工程、前記半導体
基板を前記ランプ照射室から取り出す工程、前記ランプ
照射室から取り出した前記半導体基板より低い温度を有
し、かつ熱容量の大きな物質に前記半導体基板をその片
面全体が接触するように置くことにより、前記ランプ照
射室から取り出した前記半導体基板を室温まで冷却する
冷却工程を有することを特徴とする。
ント光を単一の半導体基板に照射することにより、枚葉
式に高温短時間熱処理を行なう半導体装置の製造方法に
おいて、前記半導体基板を保持台に置き、ランプ照射室
に前記半導体基板を設置する工程、前記半導体基板に前
記インコヒーレント光を照射する工程、前記インコヒー
レント光の照射を止めた後、前記半導体基板を表裏全面
からの黒体幅射により数秒間冷却する工程、前記半導体
基板を前記ランプ照射室から取り出す工程、前記ランプ
照射室から取り出した前記半導体基板より低い温度を有
し、かつ熱容量の大きな物質に前記半導体基板をその片
面全体が接触するように置くことにより、前記ランプ照
射室から取り出した前記半導体基板を室温まで冷却する
冷却工程を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】その後ウエーハ自身の黒体幅射とランプか
らの照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれる
（図１ＩＩ）。次にランプ消去後、ランプ照射室Ａにお
いて、ウエーハは、ウエーハ自身の黒体幅射により冷却
し（図１ ＩＩＩ）、ウエーハ温度は１０００℃から数
百℃まで１０秒程で冷却する。次に数百℃に冷却された
ウエーハは、支持台５の移動により冷却室（図２Ｂ）に
移され大熱容量を持つ冷却台６上に置かれる。
らの照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれる
（図１ＩＩ）。次にランプ消去後、ランプ照射室Ａにお
いて、ウエーハは、ウエーハ自身の黒体幅射により冷却
し（図１ ＩＩＩ）、ウエーハ温度は１０００℃から数
百℃まで１０秒程で冷却する。次に数百℃に冷却された
ウエーハは、支持台５の移動により冷却室（図２Ｂ）に
移され大熱容量を持つ冷却台６上に置かれる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、テフロン製のカセットを用いた
カセット・ツー・カセット方式の半導体基板を１枚１枚
処理する枚葉式の熱処理の場合においても急速に冷却で
きるためにスループットの短縮を図ることができ、生産
性の向上及び冷却時の不必要な酸化を防止するという効
果があり、さらには高温短時間で熱処理した後に短時間
で冷却することが可能であるので半導体基板のオーバー
ヒーティングを抑制することができ、信頼性の高い半導
体装置を提供することができるという効果を有する。
置の製造方法によれば、テフロン製のカセットを用いた
カセット・ツー・カセット方式の半導体基板を１枚１枚
処理する枚葉式の熱処理の場合においても急速に冷却で
きるためにスループットの短縮を図ることができ、生産
性の向上及び冷却時の不必要な酸化を防止するという効
果があり、さらには高温短時間で熱処理した後に短時間
で冷却することが可能であるので半導体基板のオーバー
ヒーティングを抑制することができ、信頼性の高い半導
体装置を提供することができるという効果を有する。
Claims (1)
- 【請求項１】 インコヒーレント光を枚葉に設置された
半導体基板に照射することにより、高温短時間熱処理を
行なう半導体装置の製造方法において、前記半導体基板
を保持台に置き、ランプ照射室に前記半導体基板を設置
する工程、前記半導体基板に前記インコヒーレント光を
照射する工程、前記インコヒーレント光の照射を止めた
後、前記半導体基板を表裏全面からの黒体幅射により数
秒間冷却する工程、前記半導体基板を前記ランプ照射室
から取り出す工程、前記ランプ照射室から取り出した前
記半導体基板より低い温度を有し、かつ熱容量の大きな
物質に前記半導体基板をその裏面全体が接触するように
置くことにより、前記ランプ照射室から取り出した前記
半導体基板を室温まで冷却する冷却工程を有することを
特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26628392A JPH05251377A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26628392A JPH05251377A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147015A Division JPS6037717A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251377A true JPH05251377A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=17428804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26628392A Pending JPH05251377A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8837924B2 (en) | 2009-06-24 | 2014-09-16 | Canon Anelva Corporation | Vacuum heating/cooling apparatus and manufacturing method of magnetoresistance element |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57143803A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-06 | Sony Corp | Method of forming resisotr |
| JPS5897837A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Fujitsu Ltd | 光照射アニ−ル方法及びその装置 |
| JPS58118112A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-14 | ア−ノン・エマニエル・ガツト | 半導体材料の熱処理装置 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP26628392A patent/JPH05251377A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57143803A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-06 | Sony Corp | Method of forming resisotr |
| JPS5897837A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Fujitsu Ltd | 光照射アニ−ル方法及びその装置 |
| JPS58118112A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-14 | ア−ノン・エマニエル・ガツト | 半導体材料の熱処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8837924B2 (en) | 2009-06-24 | 2014-09-16 | Canon Anelva Corporation | Vacuum heating/cooling apparatus and manufacturing method of magnetoresistance element |
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