JPS6027115A - 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 - Google Patents
光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法Info
- Publication number
- JPS6027115A JPS6027115A JP58134369A JP13436983A JPS6027115A JP S6027115 A JPS6027115 A JP S6027115A JP 58134369 A JP58134369 A JP 58134369A JP 13436983 A JP13436983 A JP 13436983A JP S6027115 A JPS6027115 A JP S6027115A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- circumference
- heat treatment
- light irradiation
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P10/00—Bonding of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光照射炉による半纒体つヱノ・−の熱処理法に
関するものである。
関するものである。
最近、半導体ウヱノ・＝（以下単に「ウエノ・−」とい
う。）への不純物の導入方法として、不純物濃度、接合
の深さを精密に制御し得ること力・ら、不純物をイオン
状態にして加速してウヱノ・−に打ち込むイオン注入法
が使用−ｇｈでへている。このイオン注入法においては
、イオンが注入された移のウェハーの着面におけるＪ’
；！’凸状能が変化して荒りたものとなるため、この荒
引を消失せしめて良好な表面状部とするために、イオン
注入徒約１０００℃または千り以上の温度にウェハーを
加鶏処理する必要があり、この加熱処理は、注入婆れた
不絢（物の深？方向の濃度分布が臥拡散にエリ変化しな
いように短時間で行なわ斤は力げならない。また、生産
性を向上はせるためにもウェハーの急速加凱、急速冷却
が要トされている。
う。）への不純物の導入方法として、不純物濃度、接合
の深さを精密に制御し得ること力・ら、不純物をイオン
状態にして加速してウヱノ・−に打ち込むイオン注入法
が使用−ｇｈでへている。このイオン注入法においては
、イオンが注入された移のウェハーの着面におけるＪ’
；！’凸状能が変化して荒りたものとなるため、この荒
引を消失せしめて良好な表面状部とするために、イオン
注入徒約１０００℃または千り以上の温度にウェハーを
加鶏処理する必要があり、この加熱処理は、注入婆れた
不絢（物の深？方向の濃度分布が臥拡散にエリ変化しな
いように短時間で行なわ斤は力げならない。また、生産
性を向上はせるためにもウェハーの急速加凱、急速冷却
が要トされている。
このような条ＨＰｒ Ｋより、醋近、ウヱハーン・光照
射で加熱する方法が開発さね、この方法によねば、わず
か数秒間という短時間で１０００℃〜１４００°Ｃ１で
昇温か可能である。
射で加熱する方法が開発さね、この方法によねば、わず
か数秒間という短時間で１０００℃〜１４００°Ｃ１で
昇温か可能である。
ところで、＠、速加熱を可能とするために１−ｉｓ加熱
物の熱容量をできるだけ小さくすることか必要であるが
、このためウェハーは光照射炉内では熱伝導相が放射損
に比べて事実−ヒ無視で鋤るように熱的にアイソレーシ
ョンきれて保持される。そしてウェハーからの放射技に
比べ対流梢は小ざいため、光照射で加熱されるウェハー
の温度は光源および周囲からの顔射熱貴とウェハー表面
よりの放射熱量との平衡によって定まる。ところが実際
の光源の大きさは有限であるため、ウェハーの上下両面
を均一に光照射してもウェハーの端面に入射する光量は
一般には上下両面に比べて少く、このためウェハーの周
辺部の温度は中心部に比べて低くなり、その温度差は数
十℃〜５０℃以上におよび、温度勾配の生じる範囲も端
面よ０１０朋程度である′。この温度差がＰ因となって
ウェハーに「反り」や「スリップライン」が発生し、プ
ロセス上重要な物性値であるシート抵抗値や接合深場が
不均一となる不具合が生じる。
物の熱容量をできるだけ小さくすることか必要であるが
、このためウェハーは光照射炉内では熱伝導相が放射損
に比べて事実−ヒ無視で鋤るように熱的にアイソレーシ
ョンきれて保持される。そしてウェハーからの放射技に
比べ対流梢は小ざいため、光照射で加熱されるウェハー
の温度は光源および周囲からの顔射熱貴とウェハー表面
よりの放射熱量との平衡によって定まる。ところが実際
の光源の大きさは有限であるため、ウェハーの上下両面
を均一に光照射してもウェハーの端面に入射する光量は
一般には上下両面に比べて少く、このためウェハーの周
辺部の温度は中心部に比べて低くなり、その温度差は数
十℃〜５０℃以上におよび、温度勾配の生じる範囲も端
面よ０１０朋程度である′。この温度差がＰ因となって
ウェハーに「反り」や「スリップライン」が発生し、プ
ロセス上重要な物性値であるシート抵抗値や接合深場が
不均一となる不具合が生じる。
このようにウェハーに大きな「反り」が発生すると、後
の処理工程例えばフォトエツチング処理工程においてパ
ターン像が乱台るため支障をきたし、捷だ「スリップラ
イン」が発生すると、ウェハーそのものが半導体材料と
して使用し２！！ない無価値なものとなり重大々損失を
招くこととなる。
の処理工程例えばフォトエツチング処理工程においてパ
ターン像が乱台るため支障をきたし、捷だ「スリップラ
イン」が発生すると、ウェハーそのものが半導体材料と
して使用し２！！ない無価値なものとなり重大々損失を
招くこととなる。
従来は、この温度差を解消するために、千にウェハーの
周辺部を加熱するよう釦、ウェハーの周辺近傍にリング
状のヒーターヲ設けるとか、Ｗはそれ自身光照射を受け
て昇温するようなリング状昇湛部材を配置するとか等、
補けＪ１加熱器をウェハー周辺近傍に配置して中央部と
周辺部の昇温の物−化を計ったり、ウェハーの中央部を
照射する光ｆ弱めるために、その中央部分の光透過性を
悪くしたフィルターを光源とウェハーとの間に配７１
して、ウェハーの中央部の入射元朝を周辺部に比べて抑
制するなどの方法が研究をれ、また一部は実用イヒこれ
ている。
周辺部を加熱するよう釦、ウェハーの周辺近傍にリング
状のヒーターヲ設けるとか、Ｗはそれ自身光照射を受け
て昇温するようなリング状昇湛部材を配置するとか等、
補けＪ１加熱器をウェハー周辺近傍に配置して中央部と
周辺部の昇温の物−化を計ったり、ウェハーの中央部を
照射する光ｆ弱めるために、その中央部分の光透過性を
悪くしたフィルターを光源とウェハーとの間に配７１
して、ウェハーの中央部の入射元朝を周辺部に比べて抑
制するなどの方法が研究をれ、また一部は実用イヒこれ
ている。
ところが、こｒらはいずれも構造か檀雑となる点が少々
問題であった。
問題であった。
そこで本発明け、節昨々方法Ｔ Ｉ７二ノ・−の周辺部
と中央部とを均一に昇温することが可能な光叩射炉によ
るウヱノ・−の熱処理法を提倶することを目的とＬｌそ
の検ｂ￥け、ウヱノ・−の周辺部に沿って帯状に酸化被
膜を形成せしめ、その周辺部の反射出を低下プせること
によって周辺部が中央部より輻射熱を吸収しやすいよう
にして光照射することによりウェハーを熱処理すること
を特徴とするものである。
と中央部とを均一に昇温することが可能な光叩射炉によ
るウヱノ・−の熱処理法を提倶することを目的とＬｌそ
の検ｂ￥け、ウヱノ・−の周辺部に沿って帯状に酸化被
膜を形成せしめ、その周辺部の反射出を低下プせること
によって周辺部が中央部より輻射熱を吸収しやすいよう
にして光照射することによりウェハーを熱処理すること
を特徴とするものである。
一般にあるもη質の鉄面に異種の薄膜を入射光の波長程
度の厚きで付着した場合、反射室は膜厚に従って変化す
るが、本発明（ｄこの効果を利用することに゛より効累
よく前記の目的を達成するものＴある。
度の厚きで付着した場合、反射室は膜厚に従って変化す
るが、本発明（ｄこの効果を利用することに゛より効累
よく前記の目的を達成するものＴ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。
する。
第１図は不発明を実施するだめの光照射炉の概略の説明
図であって、炉内にｄ長尺な）・ロゲ二／ランプηどよ
りなるランプ１が加地四間２多閂むよう妃上方および下
７ＩＶ七引ぞね平面状に密に並んで設けられている。ラ
ング１の背後にけそハぞハミラー３が設けられ、ランプ
１の発光が加執句間２に向けて照射シねるようになって
いるが、このミラー３には図示略の冷却水路が設けらね
て水冷されている。そして加弛空間２にｉｔ −＜Ｉ、
？’、に開口を有する石英ガラスからなる容器４が白己
置芒す］ているが、その中央部に白を状の石−ケ１ガラ
スからなるウェハー支持器５が出り入れ自在に保持てれ
ている。
図であって、炉内にｄ長尺な）・ロゲ二／ランプηどよ
りなるランプ１が加地四間２多閂むよう妃上方および下
７ＩＶ七引ぞね平面状に密に並んで設けられている。ラ
ング１の背後にけそハぞハミラー３が設けられ、ランプ
１の発光が加執句間２に向けて照射シねるようになって
いるが、このミラー３には図示略の冷却水路が設けらね
て水冷されている。そして加弛空間２にｉｔ −＜Ｉ、
？’、に開口を有する石英ガラスからなる容器４が白己
置芒す］ているが、その中央部に白を状の石−ケ１ガラ
スからなるウェハー支持器５が出り入れ自在に保持てれ
ている。
ウェハー６は支持器５の爪５ａによってう持をれて熱処
理されるが、このウェハー６は、直径４インチ １ｊ？
Ｊさ０．５期のシリコンウヱノ・−に、注入エネルギー
４０ ＫｅＶで４ｘｘｄ”＋ル搦のホウ素イオンを打ち
込んだものであり、史に、表向には端面６ａ力・ら約５
＋＋＋ｍ巾の円環帯状の５ｉＯｚからなる酸化被膜７が
形成はれている。この嗜化被＋ｉ麹７の膜厚は約６００
ｎｍであって、反射惠が酸化被膜７の形成は名でｈなく
て、実質上清面研磨されている中央部のそれに比べて低
下する。第３［シ１はウェハー６表面にかける反射率、
輻射熱吸収号および温度を定性的に示したものであるが
、前記のφ件の酸化′ｖ５膜７を形成したときけ、周辺
部の反射率は約１０〜２５チ低下する。このためウェハ
ー６野面を均一に照射すると、ウヱハー６の嘔射熱吸収
量は周辺部が多くなり、周辺部の大きな熱放散を補償す
る。このウヱハー６を温度ｘ２ｏｏ″ｃＫｘｏ秒間保持
して加熱すると、従来のバー９化被＠７を形成りなＬ／
′１ものでは第３図の点線で示すように周辺部に温度勾
配が生じて１００℃にも及ぶ温度差かあったものが、不
実癩例では酸化被膜７の前述の効果により温度勾配がほ
とんど生じず、端面６ａ部分が中央部よりわずかに１５
℃はど低い力・、あるいは１５℃以内の温度差であった
。この結釆、ウヱハー６には「反り」や「スリップライ
ン」が発生せず、規格に合格するものを得ることができ
た。
理されるが、このウェハー６は、直径４インチ １ｊ？
Ｊさ０．５期のシリコンウヱノ・−に、注入エネルギー
４０ ＫｅＶで４ｘｘｄ”＋ル搦のホウ素イオンを打ち
込んだものであり、史に、表向には端面６ａ力・ら約５
＋＋＋ｍ巾の円環帯状の５ｉＯｚからなる酸化被膜７が
形成はれている。この嗜化被＋ｉ麹７の膜厚は約６００
ｎｍであって、反射惠が酸化被膜７の形成は名でｈなく
て、実質上清面研磨されている中央部のそれに比べて低
下する。第３［シ１はウェハー６表面にかける反射率、
輻射熱吸収号および温度を定性的に示したものであるが
、前記のφ件の酸化′ｖ５膜７を形成したときけ、周辺
部の反射率は約１０〜２５チ低下する。このためウェハ
ー６野面を均一に照射すると、ウヱハー６の嘔射熱吸収
量は周辺部が多くなり、周辺部の大きな熱放散を補償す
る。このウヱハー６を温度ｘ２ｏｏ″ｃＫｘｏ秒間保持
して加熱すると、従来のバー９化被＠７を形成りなＬ／
′１ものでは第３図の点線で示すように周辺部に温度勾
配が生じて１００℃にも及ぶ温度差かあったものが、不
実癩例では酸化被膜７の前述の効果により温度勾配がほ
とんど生じず、端面６ａ部分が中央部よりわずかに１５
℃はど低い力・、あるいは１５℃以内の温度差であった
。この結釆、ウヱハー６には「反り」や「スリップライ
ン」が発生せず、規格に合格するものを得ることができ
た。
この様に、本発明はウヱハーの周一辺部に沿って帯状に
酸化被膜を形成せＬめ、その同辺部の反射率を低下式せ
ることによって周ソノ部が中央部より輻射熱を吸収しや
すいようにしたので、補助加熱器などを必昇とすること
なくウヱハーを均一に昇温をせることができる。そして
、酸化被膜の物質と膜厚とを選定することにより、要求
はゎる放射率を容易に得ることか可能となり、操業条件
が界っても常に均一に昇温略せることができるとともに
、酸化被膜形成は従来より＃立さｈた技術を用いて間単
に灯うことができ、甘だ、ウヱハーの支持都榴造が簡単
になり、プロセスの１命ｊ化や崩産化にも適している。
酸化被膜を形成せＬめ、その同辺部の反射率を低下式せ
ることによって周ソノ部が中央部より輻射熱を吸収しや
すいようにしたので、補助加熱器などを必昇とすること
なくウヱハーを均一に昇温をせることができる。そして
、酸化被膜の物質と膜厚とを選定することにより、要求
はゎる放射率を容易に得ることか可能となり、操業条件
が界っても常に均一に昇温略せることができるとともに
、酸化被膜形成は従来より＃立さｈた技術を用いて間単
に灯うことができ、甘だ、ウヱハーの支持都榴造が簡単
になり、プロセスの１命ｊ化や崩産化にも適している。
従って、不発明によれＶｉ前筒中方法でウヱハーの周辺
部と中央部とを均一に昇温することか可能となり、「反
り−１や１スリツプライン」の生じないウヱハーを得る
ことがでへる熱処理法を提供で＠る。
部と中央部とを均一に昇温することか可能となり、「反
り−１や１スリツプライン」の生じないウヱハーを得る
ことがでへる熱処理法を提供で＠る。
第１図は不発明実施例に用いらｈる光照射炉の概略説明
図、第２図はウヱハーとウヱハー支持器の平面図、第３
図は特性値の定性説明図をそゎぞｈ示す。 １・・・ランプ ２・・・加熱空間 ３・・・ミラー４
・・・容器 ５・・・ウヱハー支持器６・・・ウヱハー
７・・・酸化被膜 出願人 ウ／オ電櫛株式会仕 代理人 弁理士 田ル・寅之助
図、第２図はウヱハーとウヱハー支持器の平面図、第３
図は特性値の定性説明図をそゎぞｈ示す。 １・・・ランプ ２・・・加熱空間 ３・・・ミラー４
・・・容器 ５・・・ウヱハー支持器６・・・ウヱハー
７・・・酸化被膜 出願人 ウ／オ電櫛株式会仕 代理人 弁理士 田ル・寅之助
Claims (1)
- 半導体ウェハーの周辺部に沿って帯状に酸化神膜を形成
せしめ、その周辺部の反射率全低下させることによって
周辺部が中央部より輻射熱を吸収しやすいようにして光
照射することにより熱処理することを特徴とする光照射
炉による半導体ウェハーの熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134369A JPS6027115A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58134369A JPS6027115A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027115A true JPS6027115A (ja) | 1985-02-12 |
| JPH025295B2 JPH025295B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=15126764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58134369A Granted JPS6027115A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027115A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Nec Corp | 半導体装置の熱処理方法 |
| WO1997033306A1 (fr) * | 1996-03-07 | 1997-09-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede de traitement thermique et substrat a semi-conducteur monocristal |
| JP2006179837A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法、ウェハおよびウェハの製造方法 |
| JP2014120664A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 剥離補助方法および剥離補助装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169125A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−の加熱方法 |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58134369A patent/JPS6027115A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169125A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−の加熱方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Nec Corp | 半導体装置の熱処理方法 |
| WO1997033306A1 (fr) * | 1996-03-07 | 1997-09-12 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede de traitement thermique et substrat a semi-conducteur monocristal |
| US5913974A (en) * | 1996-03-07 | 1999-06-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Heat treating method of a semiconductor single crystal substrate |
| JP2006179837A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法、ウェハおよびウェハの製造方法 |
| JP2014120664A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 剥離補助方法および剥離補助装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025295B2 (ja) | 1990-02-01 |
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