JPS6244847B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6244847B2 JPS6244847B2 JP56194575A JP19457581A JPS6244847B2 JP S6244847 B2 JPS6244847 B2 JP S6244847B2 JP 56194575 A JP56194575 A JP 56194575A JP 19457581 A JP19457581 A JP 19457581A JP S6244847 B2 JPS6244847 B2 JP S6244847B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- outer periphery
- light irradiation
- semiconductor wafer
- 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.)
- Expired
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
- H10P34/00—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices
- H10P34/40—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation
- H10P34/42—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation with electromagnetic radiation, e.g. laser annealing
- H10P34/422—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation with electromagnetic radiation, e.g. laser annealing using incoherent radiation
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体ウエハーを光照射で加熱する方
法に関する。
法に関する。
最近、半導体ウエハー（以下ウエハー）への不
純物の導入方法として、不純物濃度、接合の深さ
を精密に制御しうることから、不純物をイオン状
にして加速してウエハーに打ち込むイオン注入法
が使用されて来ている。しかしこのイオン注入法
においては、注入後約1000℃またはそれ以上にウ
エハーを加熱処理する必要がある。その場合、注
入された不純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加熱処理しなけれ
ばならない。また、生産性を向上させるためにも
ウエハーの急速加熱、急速冷却が要請されてい
る。
純物の導入方法として、不純物濃度、接合の深さ
を精密に制御しうることから、不純物をイオン状
にして加速してウエハーに打ち込むイオン注入法
が使用されて来ている。しかしこのイオン注入法
においては、注入後約1000℃またはそれ以上にウ
エハーを加熱処理する必要がある。その場合、注
入された不純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加熱処理しなけれ
ばならない。また、生産性を向上させるためにも
ウエハーの急速加熱、急速冷却が要請されてい
る。
上記要請により、最近、ウエハーを光照射で加
熱する方法が開発され、これによれば、数秒間で
1000℃〜1400℃まで短時間昇温が可能である。
熱する方法が開発され、これによれば、数秒間で
1000℃〜1400℃まで短時間昇温が可能である。
しかしながら、ウエハー、例えば、単結晶シリ
コンを数秒以内で1000℃以上に加熱すると、ウエ
ハーの外周近傍と中央部との昇温差、つまり不均
一昇温のために「スリツプライン」といわれる損
傷が生ずることが分つた。すなわち、ウエハーの
厚さは普通0.5mm前後程度と非常に薄く、厚さ方
向の温度分布は、時間的には10-3秒の桁の程度で
緩和されるので、実用的にはウエハー面上の温度
分布さえ均一にしてやればスリツプラインのよう
な損傷は防止できるわけであるが、ウエハーの表
面を均一な照射エネルギー密度で光照射すると、
どうしても、ウエハー外周近傍からの熱放散が、
中央部の熱放散より大きいので、外周近傍温度は
中心部温度より低くなり、スリツプラインが発生
する。
コンを数秒以内で1000℃以上に加熱すると、ウエ
ハーの外周近傍と中央部との昇温差、つまり不均
一昇温のために「スリツプライン」といわれる損
傷が生ずることが分つた。すなわち、ウエハーの
厚さは普通0.5mm前後程度と非常に薄く、厚さ方
向の温度分布は、時間的には10-3秒の桁の程度で
緩和されるので、実用的にはウエハー面上の温度
分布さえ均一にしてやればスリツプラインのよう
な損傷は防止できるわけであるが、ウエハーの表
面を均一な照射エネルギー密度で光照射すると、
どうしても、ウエハー外周近傍からの熱放散が、
中央部の熱放散より大きいので、外周近傍温度は
中心部温度より低くなり、スリツプラインが発生
する。
本発明は係る観点から、半導体ウエハーを光照
射で加熱する方法において、スリツプラインのよ
うな損傷が生じないような加熱方法を提供するこ
とを目的としてなされ、その特徴とするところ
は、ハロゲン電球やモリブデンヒーターの如き外
部電源で発熱する補助加熱源を半導体ウエハーの
外周を取り囲むように配置し、補助加熱源で半導
体ウエハーの外周近傍を補助的に加熱しながらも
しくは補助的に加熱しておいて、半導体ウエハー
を光照射で加熱することにある。
射で加熱する方法において、スリツプラインのよ
うな損傷が生じないような加熱方法を提供するこ
とを目的としてなされ、その特徴とするところ
は、ハロゲン電球やモリブデンヒーターの如き外
部電源で発熱する補助加熱源を半導体ウエハーの
外周を取り囲むように配置し、補助加熱源で半導
体ウエハーの外周近傍を補助的に加熱しながらも
しくは補助的に加熱しておいて、半導体ウエハー
を光照射で加熱することにある。
以下図面を参照しながら本発明の一実施例を説
明する。
明する。
第１図は、光照射炉内に配置されたウエハーを
上方から見た加熱方法の説明図、第２図は、第１
図を側方から見た説明図であつて、上方及び下方
からは、消費電力1.5KWの棒状のハロゲン電球
各々12本を一平面に近接して並べて面光源の形式
にし、この面光源とウエハー１の間隔を40mm程度
にして10秒間程度通電し、ウエハー１の表面温度
が中央部１ａで約1250℃になるように光照射され
るようになつている。光照射のための前記面光源
の全消費電力は約35KWに及び、ウエハーは直径
４インチのホウソをイオン注入した単結晶シリコ
ンである。
上方から見た加熱方法の説明図、第２図は、第１
図を側方から見た説明図であつて、上方及び下方
からは、消費電力1.5KWの棒状のハロゲン電球
各々12本を一平面に近接して並べて面光源の形式
にし、この面光源とウエハー１の間隔を40mm程度
にして10秒間程度通電し、ウエハー１の表面温度
が中央部１ａで約1250℃になるように光照射され
るようになつている。光照射のための前記面光源
の全消費電力は約35KWに及び、ウエハーは直径
４インチのホウソをイオン注入した単結晶シリコ
ンである。
２は、円形な石英ガラス製のハロゲン電球もし
くは赤外線電球であつて、フイラメント５ｂを具
えており、ウエハー１の外周１ｃを取り囲むよう
に配置され、ところどころに、ウエハー１を支持
する石英製の爪２ａを具えている。リングの内径
ｄは約11cm程度なので、ウエハー１との間隙ｔは
略４mm程度である。そして、光照射によるウエハ
ー加熱時に、上記電球を約920Wの消費電力で点
灯しておいて、ウエハーの外周近傍１ｂを補助的
に加熱してやると、中央部１ａの1250℃に対して
外周近傍１ｂは1255℃程度となり、外周近傍１ｂ
の温度はやゝ高めになるものゝ、スリツプライン
のような損傷は全く生ずることなくウエハーを加
熱処理することができる。上記の場合、補助加熱
を除いて光照射加熱を行うと外周近傍１ｂの温度
は約1120℃とかなり低い値となり、スリツプライ
ンのような損傷が認められた。
くは赤外線電球であつて、フイラメント５ｂを具
えており、ウエハー１の外周１ｃを取り囲むよう
に配置され、ところどころに、ウエハー１を支持
する石英製の爪２ａを具えている。リングの内径
ｄは約11cm程度なので、ウエハー１との間隙ｔは
略４mm程度である。そして、光照射によるウエハ
ー加熱時に、上記電球を約920Wの消費電力で点
灯しておいて、ウエハーの外周近傍１ｂを補助的
に加熱してやると、中央部１ａの1250℃に対して
外周近傍１ｂは1255℃程度となり、外周近傍１ｂ
の温度はやゝ高めになるものゝ、スリツプライン
のような損傷は全く生ずることなくウエハーを加
熱処理することができる。上記の場合、補助加熱
を除いて光照射加熱を行うと外周近傍１ｂの温度
は約1120℃とかなり低い値となり、スリツプライ
ンのような損傷が認められた。
なお、補助加熱源の通電は、光照射よりも５秒
程度先行させてもよい。補助加熱源の熱量は、光
照射の熱量に比べるとずつと少ないので、５秒程
度先行させてもウエハー面内の温度差が小さくて
損傷は生じず、しかも光照射時にウエハー周辺部
を効率的に昇温することができる。
程度先行させてもよい。補助加熱源の熱量は、光
照射の熱量に比べるとずつと少ないので、５秒程
度先行させてもウエハー面内の温度差が小さくて
損傷は生じず、しかも光照射時にウエハー周辺部
を効率的に昇温することができる。
本発明は、以上の実施例からも理解されるよう
に、外周近傍１ｂからの熱放散による温度低下を
相殺するように、補助加熱源でウエハーの外周１
ｃを取り囲むように外周近傍１ｂを補助的に加熱
してやり、中央部と外周近傍との温度差を小さく
し、ウエハー全面の温度を均一化することによつ
て、スリツプラインの発生を防止しようとするも
のである。
に、外周近傍１ｂからの熱放散による温度低下を
相殺するように、補助加熱源でウエハーの外周１
ｃを取り囲むように外周近傍１ｂを補助的に加熱
してやり、中央部と外周近傍との温度差を小さく
し、ウエハー全面の温度を均一化することによつ
て、スリツプラインの発生を防止しようとするも
のである。
尚、光照射によるウエハー加熱は、一般的には
アルゴンのような不活性ガス雰囲気または真空内
で行なわれるので、補助加熱源は電球類に限るこ
となく、モリブデンヒーターのような金属類の抵
抗発熱体を利用してもよく、補助加熱源の出力
は、その消費電力に応じて外部電源で発熱するも
のであれば良い。
アルゴンのような不活性ガス雰囲気または真空内
で行なわれるので、補助加熱源は電球類に限るこ
となく、モリブデンヒーターのような金属類の抵
抗発熱体を利用してもよく、補助加熱源の出力
は、その消費電力に応じて外部電源で発熱するも
のであれば良い。
本発明は上記の通り、半導体ウエハーを光照射
で加熱する方法において、ハロゲン電球やモリブ
デンヒーターの如き外部電源で発熱する補助加熱
源を半導体ウエハーの外周を取り囲むように配置
し、補助加熱源で半導体ウエハーの外周近傍を補
助的に加熱しながらもしくは補助的に加熱してお
いて、半導体ウエハーを光照射で加熱することに
よつて、ウエハー面上の温度分布の均一性を改善
し、スリツプラインのような損傷を抑制するもの
であつて、実用上の価値は極めて大きい。
で加熱する方法において、ハロゲン電球やモリブ
デンヒーターの如き外部電源で発熱する補助加熱
源を半導体ウエハーの外周を取り囲むように配置
し、補助加熱源で半導体ウエハーの外周近傍を補
助的に加熱しながらもしくは補助的に加熱してお
いて、半導体ウエハーを光照射で加熱することに
よつて、ウエハー面上の温度分布の均一性を改善
し、スリツプラインのような損傷を抑制するもの
であつて、実用上の価値は極めて大きい。
第１図、第２図は、光照射炉内に配置されたウ
エハーの説明図であつて、１はウエハー、２は補
助加熱源を示す。
エハーの説明図であつて、１はウエハー、２は補
助加熱源を示す。
Claims (1)
- １ 半導体ウエハーを光照射で加熱する方法にお
いて、ハロゲン電球やモリブデンヒーターの如き
外部電源で発熱する補助加熱源を半導体ウエハー
の外周を取り囲むように配置し、補助加熱源で半
導体ウエハーの外周近傍を補助的に加熱しながら
もしくは補助的に加熱しておいて、半導体ウエハ
ーを光照射で加熱する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194575A JPS58194332A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
| US06/445,493 US4469529A (en) | 1981-12-04 | 1982-11-30 | Method for heating semiconductor wafer by means of application of radiated light with supplemental circumferential heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194575A JPS58194332A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58194332A JPS58194332A (ja) | 1983-11-12 |
| JPS6244847B2 true JPS6244847B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=16326811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194575A Granted JPS58194332A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58194332A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593934A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
| JPS593933A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
| JPS5998518A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Seiko Epson Corp | ランプ・アニ−ル装置 |
-
1981
- 1981-12-04 JP JP56194575A patent/JPS58194332A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58194332A (ja) | 1983-11-12 |
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