JPS6027116A - 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
- JPS6027116A JPS6027116A JP58134370A JP13437083A JPS6027116A JP S6027116 A JPS6027116 A JP S6027116A JP 58134370 A JP58134370 A JP 58134370A JP 13437083 A JP13437083 A JP 13437083A JP S6027116 A JPS6027116 A JP S6027116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- light
- circumference
- support plate
- center
- 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.)
- Pending
Links
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導体ウェハーの熱処理法に関
するものである。
するものである。
最近、半導体ウェハー（以下単に「ウェハー」という。
）への不イ【■物の導入一方法として、不純物＆：＃ｅ
、ｆｉ合の深場を精密に制御り得ることから、不ｍｌｌ
物苓゛イオ／状態にして加ｍしてウエノ・−に打ち込む
イオン注入法が使用はれて角でいる。このイオン注入法
においては、イオンが注入−ｊｆｌだ後のウェハーの表
面における結晶状態が変化して荒れたものとなるため、
この荒ｔ１を消失せＥ−めで良好な野面状態とするため
に、イオン注入後約１０００℃またけそれ以上の温度に
ウェハーを加熱処理する必要がめ９、この加熱処理は、
注入をわだ不紳物の深さ方向の濃度分布が熱拡散により
変化しないように短時間で行なわなければならない。１
だ、生産性を向上させるためにもウヱノ・−の急凍加熱
、急速冷却が要ｉｔｔ’ｊされている。
、ｆｉ合の深場を精密に制御り得ることから、不ｍｌｌ
物苓゛イオ／状態にして加ｍしてウエノ・−に打ち込む
イオン注入法が使用はれて角でいる。このイオン注入法
においては、イオンが注入−ｊｆｌだ後のウェハーの表
面における結晶状態が変化して荒れたものとなるため、
この荒ｔ１を消失せＥ−めで良好な野面状態とするため
に、イオン注入後約１０００℃またけそれ以上の温度に
ウェハーを加熱処理する必要がめ９、この加熱処理は、
注入をわだ不紳物の深さ方向の濃度分布が熱拡散により
変化しないように短時間で行なわなければならない。１
だ、生産性を向上させるためにもウヱノ・−の急凍加熱
、急速冷却が要ｉｔｔ’ｊされている。
このような要トに工９、最近、ウヱノ・−ｌ・光照射で
加熱する方法が開発され、この方法にＬｔｌば、わずか
数秒間という短時間で１０００℃〜１４００℃でで昇温
か可能である。
加熱する方法が開発され、この方法にＬｔｌば、わずか
数秒間という短時間で１０００℃〜１４００℃でで昇温
か可能である。
ところで、急速加熱全可能とブるためには被加熱物の熊
谷ｆをできるだけ小感〈することか必要であるが、この
ためウェハーは光照射ｒ内では熱伝導」ｎが放射世に比
べて事実上無視できるように熱的にアイソレージ目ンさ
ねて保持はゎる。そしてウェハー力・らの放射ｊμに比
べ対流相は小ざいため、光照射で加熱ざｎるウェハーの
温度は光源および周囲力・らの輻射熱量とウェハー表面
よりの放身］ρん一閘゛との平衡によって定まる。とこ
ろが実１′ｇの光源の太きζは有限であるため、ウェハ
ーの上下両面を杓−に光照射してもウェハーの端面に入
射うる光曖は上下両面に比べて少（、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Ｌ
・は数十℃〜５０’Ｇ以上におよび、温度勾配の生じる
範四は端面ＩＱＩＯ間ａ度である。この副／４↓−テ（
が押固となってクヱノ・−に「反ｑ」や「スリップライ
ン」が発生し、グロセス上取斐な物性１戸である７−ト
批抗１的や接合深場が不均一となる不具合が生じる。
谷ｆをできるだけ小感〈することか必要であるが、この
ためウェハーは光照射ｒ内では熱伝導」ｎが放射世に比
べて事実上無視できるように熱的にアイソレージ目ンさ
ねて保持はゎる。そしてウェハー力・らの放射ｊμに比
べ対流相は小ざいため、光照射で加熱ざｎるウェハーの
温度は光源および周囲力・らの輻射熱量とウェハー表面
よりの放身］ρん一閘゛との平衡によって定まる。とこ
ろが実１′ｇの光源の太きζは有限であるため、ウェハ
ーの上下両面を杓−に光照射してもウェハーの端面に入
射うる光曖は上下両面に比べて少（、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Ｌ
・は数十℃〜５０’Ｇ以上におよび、温度勾配の生じる
範四は端面ＩＱＩＯ間ａ度である。この副／４↓−テ（
が押固となってクヱノ・−に「反ｑ」や「スリップライ
ン」が発生し、グロセス上取斐な物性１戸である７−ト
批抗１的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ｉｉ’７オトエツチング処理工程におい
てパターンｆユが乱ねるため支障をきたり、−１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得なＬ／’１無価値な翫のとなｒ）
重大な損失を招くこととなる。
の処理工程例えｉｉ’７オトエツチング処理工程におい
てパターンｆユが乱ねるため支障をきたり、−１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得なＬ／’１無価値な翫のとなｒ）
重大な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、主にウェハーの
周辺部を加熱するように、ウェハーの周辺近傍にリング
状のヒーターを設けるとか、７ｖはそれ自身光照射を受
けて昇温するようなリング状昇温部材を配置するとか等
、補助加Ｐ器をウエノ・−周辺近傍に配置して中央部と
周辺部の昇温の均一化を計ることなどが行われている。
周辺部を加熱するように、ウェハーの周辺近傍にリング
状のヒーターを設けるとか、７ｖはそれ自身光照射を受
けて昇温するようなリング状昇温部材を配置するとか等
、補助加Ｐ器をウエノ・−周辺近傍に配置して中央部と
周辺部の昇温の均一化を計ることなどが行われている。
ところが、これらはいずれも構造が複ダ１［となる点で
少々問題であった。
少々問題であった。
そこで本発明は、ｔｆＪ４Ｌな方法でウェハーの周辺部
と中央部とを均一に昇温することが可能な光照射炉によ
るウェハーの熱処理法を提供することを目的とし、その
構成は、外径寸法がウェハーのそれよＩ）も小さくて、
Ｂｔ足の光透過率を有する光透過性材料よりなる支持板
上に、該ウェハーをこねと回心状に載置し、少くとも下
方から光照射することによりウェハーの熱処理を行うこ
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照射炉によ
るウェハーの熱処理法を提供することを目的とし、その
構成は、外径寸法がウェハーのそれよＩ）も小さくて、
Ｂｔ足の光透過率を有する光透過性材料よりなる支持板
上に、該ウェハーをこねと回心状に載置し、少くとも下
方から光照射することによりウェハーの熱処理を行うこ
とを特徴とするものである。
以下に図ｍ［に示す実施例に基いて本発明を具体的に説
明する。
明する。
泥１図は本発明を実施するための光照射炉の概略の説明
図であって、炉内には長尺なハロゲンラングなどよりな
るラング１が加熱空間２ヶ囲むよりに上方および下方に
それぞれ平面状に密に並んで設けらハ、ている。ラング
１の背後にはそれぞれミラー３が設けられ、２ン７°ｌ
の発光が加Ｍ空間２に向けて照射されるようになってい
るが、このミラー３には図示略の冷却水路が設けられて
水冷さすｔでいる。そして加熱空間２には一端に開口を
有する石英ガラスからなる谷儲４が配置されているか、
その中央部でウェハー６が支持板５で支持ちれて熱処理
される。
図であって、炉内には長尺なハロゲンラングなどよりな
るラング１が加熱空間２ヶ囲むよりに上方および下方に
それぞれ平面状に密に並んで設けらハ、ている。ラング
１の背後にはそれぞれミラー３が設けられ、２ン７°ｌ
の発光が加Ｍ空間２に向けて照射されるようになってい
るが、このミラー３には図示略の冷却水路が設けられて
水冷さすｔでいる。そして加熱空間２には一端に開口を
有する石英ガラスからなる谷儲４が配置されているか、
その中央部でウェハー６が支持板５で支持ちれて熱処理
される。
ここでウェハー６は、直径４インチ、）草さ０．５電の
シリコンウェハーに、注入ヱネル−￥−４０にθＶで４
Ｘ １ ａ１Ｍ銖佃のホウ素イオ／を打込んだもので
ある。そして、支持板５は介透禍稟が約９０％の石英ガ
ラス製の円盤であり、厚さは２ｆＩ＊Ｓ 直径が９６龍
であって、こガはウェハー６のＩＮ径４インチより約６
黙小さめ０そして、支持板５の表面にけ高ざ１所賃の石
英ガラス製の４個の爪５ａが固設され、この爪５ａ上に
ウェハー６が載置シれる。
シリコンウェハーに、注入ヱネル−￥−４０にθＶで４
Ｘ １ ａ１Ｍ銖佃のホウ素イオ／を打込んだもので
ある。そして、支持板５は介透禍稟が約９０％の石英ガ
ラス製の円盤であり、厚さは２ｆＩ＊Ｓ 直径が９６龍
であって、こガはウェハー６のＩＮ径４インチより約６
黙小さめ０そして、支持板５の表面にけ高ざ１所賃の石
英ガラス製の４個の爪５ａが固設され、この爪５ａ上に
ウェハー６が載置シれる。
更に、支持板５の端面ρ島らはＬ字形全庁す石英ガラス
製のストッパ５ｂが４ｍ牢股されており、この４個のス
トッパ５ｂの内接内の１＠、径は４インチであって、ウ
ェハー６のそれに等しい。従って、ｆ） ：Ｌ バー
６ｆ支持板５上に載置すると、ウェハー６はストッパ５
ｂでガイドされて支持板５と同心状となり、ウェハ−６
の周辺部は約３朋［１〕の円環状で支持板５よりはみ出
した状卯となる。
製のストッパ５ｂが４ｍ牢股されており、この４個のス
トッパ５ｂの内接内の１＠、径は４インチであって、ウ
ェハー６のそれに等しい。従って、ｆ） ：Ｌ バー
６ｆ支持板５上に載置すると、ウェハー６はストッパ５
ｂでガイドされて支持板５と同心状となり、ウェハ−６
の周辺部は約３朋［１〕の円環状で支持板５よりはみ出
した状卯となる。
ｆｆロシて上記構成の光照射炉によってウヱハー６を１
２００℃で１０秒間加熱処′ｙＪｊを行うと、菓３図に
定＋１；的に示すように、支持板５の直上に相応する中
央部は、下方からの照射光が光透過率が約９０チの支持
板５を透過してから照射されるため、そこて吸収された
だけ周辺部より弱くなる。従って、周辺部は相対的に中
央部より強く加熱されることになり、周辺部の大きな熱
放散が補償される。このため、従来のウェハー６の表面
を均一に加熱する方法では、第３図の点線で示すように
周辺部に温鵬勾配が生じて数十℃〜５０℃以上にも及ぶ
温度差があったものが、本実施例では支持板５のフィル
ター効果により温度勾配かほとんど生じず、端面部分６
ａか中央部Ｊ：りわず刀・に１５℃はど低い力・、ある
いは１５℃以内の温度差であった。この結果、ウェハー
６には「反り」や「スリップラインＪが発生せず、規格
に合格するものを得ることかできた。
２００℃で１０秒間加熱処′ｙＪｊを行うと、菓３図に
定＋１；的に示すように、支持板５の直上に相応する中
央部は、下方からの照射光が光透過率が約９０チの支持
板５を透過してから照射されるため、そこて吸収された
だけ周辺部より弱くなる。従って、周辺部は相対的に中
央部より強く加熱されることになり、周辺部の大きな熱
放散が補償される。このため、従来のウェハー６の表面
を均一に加熱する方法では、第３図の点線で示すように
周辺部に温鵬勾配が生じて数十℃〜５０℃以上にも及ぶ
温度差があったものが、本実施例では支持板５のフィル
ター効果により温度勾配かほとんど生じず、端面部分６
ａか中央部Ｊ：りわず刀・に１５℃はど低い力・、ある
いは１５℃以内の温度差であった。この結果、ウェハー
６には「反り」や「スリップラインＪが発生せず、規格
に合格するものを得ることかできた。
この様に、本発明はウェハー支持具を板状にしてライル
ター効果をもたせて周辺部全中央部より強く加熱するよ
うにしたので、嗜（ｉ助加甑器などを必要とすること々
〈ウェハーを均一に昇温ζせることかで款る。そして、
支持板の後阿とブＣ誘渦率ｆ選定することにより、中央
部と周辺部との加麩強就の差を自由に調節で徴るので、
操莢φ件が碍っても常に均一に昇温させることが可能で
ある。
ター効果をもたせて周辺部全中央部より強く加熱するよ
うにしたので、嗜（ｉ助加甑器などを必要とすること々
〈ウェハーを均一に昇温ζせることかで款る。そして、
支持板の後阿とブＣ誘渦率ｆ選定することにより、中央
部と周辺部との加麩強就の差を自由に調節で徴るので、
操莢φ件が碍っても常に均一に昇温させることが可能で
ある。
以上説明したＩＩＩＩＯ１本発明は、外径寸法がウェハ
ーのそれよｒ）４小さくて、所足の光透２〃ウホを有す
る光透過性材料、ｃｏなる支持板上に、ウェハーをこれ
と同心状に載１洩し、少くとも下方から光照射すること
を特徴とするので、簡単なツノ法でウェハーの周辺部と
中央部とを均一に昇温すること〃・可能となり、「反り
」や１−スリップライン」の生じなＡウェハーを得るこ
とかできる々Ｊシ処理法會提惧できる。
ーのそれよｒ）４小さくて、所足の光透２〃ウホを有す
る光透過性材料、ｃｏなる支持板上に、ウェハーをこれ
と同心状に載１洩し、少くとも下方から光照射すること
を特徴とするので、簡単なツノ法でウェハーの周辺部と
中央部とを均一に昇温すること〃・可能となり、「反り
」や１−スリップライン」の生じなＡウェハーを得るこ
とかできる々Ｊシ処理法會提惧できる。
第１図は本発明実施例に用いらｉ］る光照射炉の概略胛
５明図、第２図は脚部の斜視１図、第３図は特性（Ｖ（
の定性説明図を示す。 １・・・ラング ２・・・加熱空間 ３・・・ミラー４
・・・谷催 ５・・・う゛持板 ６・・・ウェハー１」
１麹！Ｙ人 ウシオに機株式会社 代押入 弁理士 田坤寅之助 ＋−中ｌけ
５明図、第２図は脚部の斜視１図、第３図は特性（Ｖ（
の定性説明図を示す。 １・・・ラング ２・・・加熱空間 ３・・・ミラー４
・・・谷催 ５・・・う゛持板 ６・・・ウェハー１」
１麹！Ｙ人 ウシオに機株式会社 代押入 弁理士 田坤寅之助 ＋−中ｌけ
Claims (1)
- 外径寸法が半導体ウェハーのそれよりも小さくて、Ｉシ
を定の光端：ｉｉ／１車を有する光透過性材料よりなる
支持板上に、該半導体ウェハーをこれと同心状゛に載ｔ
Ｋｖ Ｌ ％少くとも下方から光照射することを特徴と
するブｔ・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 |
|---|---|---|---|
| JP58134370A JPS6027116A (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 |
|---|---|---|---|
| JP58134370A JPS6027116A (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 (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027116A true JPS6027116A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15126792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58134370A Pending JPS6027116A (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) | JPS6027116A (ja) |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58134370A patent/JPS6027116A/ja active Pending
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