JP2004055821A - Thermal treatment equipment - Google Patents

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JP2004055821A
JP2004055821A JP2002211135A JP2002211135A JP2004055821A JP 2004055821 A JP2004055821 A JP 2004055821A JP 2002211135 A JP2002211135 A JP 2002211135A JP 2002211135 A JP2002211135 A JP 2002211135A JP 2004055821 A JP2004055821 A JP 2004055821A
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Yasuhiro Imaoka
Tatsufumi Kusuda
Naoto Mori
Hiromi Murayama
Norio Yamamoto
Yoko Yoshihara
今岡 康浩
山本 範夫
村山 博美
森 直人
楠田 達文
葭原 陽子
Original Assignee
Dainippon Screen Mfg Co Ltd
大日本スクリーン製造株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide thermal treatment equipment that can be adjusted easily in the intensity of irradiation even if the equipment uses a flash lamp. <P>SOLUTION: The thermal treatment equipment heats a semiconductor wafer W held by a thermal diffusion plate 73 and a heating plate 74 with flashlight by projecting the flashlight upon the wafer W from a light source 5 provided with a plurality of flash lamps 69. At the heating of the wafer W, the distance of irradiation between the thermal diffusion plate 73 and the heating plate 74 holding the wafer W and the light source 5 are adjusted so that predetermined intensity for the irradiation is obtained. In addition, the distance of irradiation between the plates 73 and 74 and the light source 5 can be changed or corrected by elevating and lowering the plates 73 and 74. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、半導体ウェハーやガラス基板等(以下、単に「基板」と称する)に閃光を照射することにより基板を熱処理する熱処理装置に関する。 This invention relates to a semiconductor wafer or a glass substrate or the like (hereinafter, simply referred to as "substrate") relates to a heat treatment apparatus for heat-treating the substrate by irradiating a flash light to.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来より、イオン注入後の半導体ウェハーのイオン活性化工程においては、ハロゲンランプを使用したランプアニール装置等の熱処理装置が使用されている。 Conventionally, in the step of activating ions in a semiconductor wafer after ion implantation, a heat treatment apparatus such as a lamp annealing apparatus using a halogen lamp is used. このような熱処理装置においては、半導体ウェハーを、例えば、1000℃ないし1100℃程度の温度に加熱(アニール)することにより、半導体ウェハーのイオン活性化を実行している。 In such a heat treatment apparatus, a semiconductor wafer, for example, by to no 1000 ° C. heating to a temperature of about 1100 ° C. (annealing), running ion activation of the semiconductor wafer. そして、このような熱処理装置においては、ハロゲンランプより照射される光のエネルギーを利用することにより、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する構成となっている。 Then, in such a heat treatment apparatus, by utilizing the energy of light emitted from a halogen lamp, and has a configuration of raising the temperature of the substrate at a rate of about several hundred degrees per second.
【0003】 [0003]
しかしながら、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する熱処理装置を使用して半導体ウェハーのイオン活性化を実行した場合においても、半導体ウェハーに打ち込まれたイオンのプロファイルがなまる、すなわち、熱によりイオンが拡散してしまうという現象が生ずることが判明した。 However, even when running ion activation of the semiconductor wafer using a heat treatment apparatus for heating the substrate at rate of about several hundred degrees per second, rounded profile of implanted ions in the semiconductor wafer, i.e., by heat ion was found to be caused a phenomenon that diffuses. このような現象が発生した場合においては、半導体ウェハーの表面にイオンを高濃度で注入しても、注入後のイオンが拡散してしまうことから、イオンを必要以上に注入しなければならないという問題が生じていた。 In the case where such a phenomenon occurs, even when injected at a high concentration ions on the surface of the semiconductor wafer, since the ion after injection diffuses, a problem that must be injected more than necessary ion It has occurred.
【0004】 [0004]
上述した問題を解決するため、キセノンフラッシュランプ等を使用して半導体ウェハーの表面に閃光を照射することにより、イオンが注入された半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間(数ミリセカンド以下)に昇温させる技術が提案されている。 To solve the above problems, by irradiating the flash light to the surface of the semiconductor wafer using a xenon flash lamp or the like, the temperature in only a very short time the surface of the semiconductor wafer in which ions are implanted (several milliseconds or less) technology temperature of cells have been proposed. キセノンフラッシュランプによる極短時間の昇温であれば、イオンが拡散するための十分な時間がないため、半導体ウェハーに打ち込まれたイオンのプロファイルをなまらせることなく、イオン活性化のみを実行することができるのである。 If heating of the extremely short time due to the xenon flash lamp, because there is not enough time for ions diffuse, without rounding the profile of the implanted ions in the semiconductor wafer, performing only ion activation but they can.
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
このようなキセノンフラッシュランプを使用する熱処理装置においても、従来のランプアニール装置と同様に、プロセスにおける最適条件を得るためにプロセス条件を変える必要がある。 Even in the heat treatment apparatus using such a xenon flash lamp, as in the conventional lamp annealing apparatus, it is necessary to change the process conditions in order to obtain optimum conditions in the process. 光照射による熱処理装置の場合、最も重要なプロセス条件の1つは照射強度である。 For the heat treatment apparatus by light irradiation, one of the most important process conditions is irradiation intensity. 従来のハロゲンランプを使用したランプアニール装置の場合、ランプに供給する電力を制御することによって照射強度を比較的容易に調節することができた。 For lamp annealing apparatus using a conventional halogen lamp, it was possible to adjust the irradiation intensity relatively easily by controlling the power supplied to the lamp.
【0006】 [0006]
しかしながら、キセノンフラッシュランプを使用する熱処理装置の場合は、ランプに印加する主放電電圧を変化させて照射強度を調節する手法には種々のデメリットが伴う。 However, in the case of the heat treatment apparatus using a xenon flash lamp, the method of adjusting the radiation intensity by changing the main discharge voltage to be applied to the lamp is accompanied by various disadvantages. 具体的には、キセノンフラッシュランプに印加する主放電電圧を変化させると発光量−時間の波形が変化するとともに、放電電圧の変化に起因してスペクトル分布も異なってくるという現象が生じる。 Specifically, the light emission amount changing a main discharge voltage to be applied to the xenon flash lamp - with the time waveform changes phenomenon due to a change in the discharge voltage varies even spectral distribution occurs. すなわち、ランプに印加する主放電電圧を単純に変化させるだけでは照射強度のみではなく閃光の光学特性も異なるものとなり、その結果照射強度とウェハー温度との相関が崩れて温度制御が極めて困難になっていたのである。 That is, only by simply changing the main discharge voltage to be applied to the lamp becomes but also different optical characteristics of the flashlight not only the irradiation intensity, the correlation collapse temperature control of the results irradiation intensity and the wafer temperature becomes extremely difficult and than it was.
【0007】 [0007]
また、キセノンフラッシュランプに印加する主放電電圧を変化させるとランプの劣化特性も変わるという問題もあった。 Further, there is a problem that when changing the main discharge voltage to be applied to the xenon flash lamp degradation characteristics of the lamp also changes.
【0008】 [0008]
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フラッシュランプを使用した熱処理装置であっても容易に照射強度を調節することができる熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a heat treatment apparatus capable of adjusting easily irradiation intensity even heat treatment apparatus using a flash lamp.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板に対して閃光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置において、複数のフラッシュランプを有する光源と、基板を保持するとともに、該基板の予備加熱を行うアシスト加熱機構を備える保持手段と、前記光源から閃光を照射するときの基板を保持している前記保持手段と前記光源との間の照射距離を調整する調整手段と、を備えている。 To solve the above problems, the invention of claim 1, in the heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating a flash light to the substrate, a light source having a plurality of flash lamps, holds the substrate, the substrate comprising the holding means comprising an assist heating mechanism for preheating the, and adjustment means for adjusting the throw distance between the substrate and the holding means holding the said light source at the time of irradiating the flash light from the light source ing.
【0010】 [0010]
また、請求項2の発明は、請求項1の発明にかかる熱処理装置において、前記調整手段に、基板を保持している前記保持手段の位置を調整させている。 Further, the invention of claim 2, in the heat treatment apparatus according to the invention of claim 1, said adjustment means, thereby adjusting the position of said holding means holding the substrate.
【0011】 [0011]
また、請求項3の発明は、請求項1の発明にかかる熱処理装置において、前記調整手段に、前記光源の位置を調整させている。 The invention of claim 3 is the heat treatment apparatus according to the invention of claim 1, said adjustment means, thereby adjusting the position of the light source.
【0012】 [0012]
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの発明にかかる熱処理装置において、前記光源から閃光を照射したときの当該基板表面の照射強度と前記照射距離とを対応付けた相関テーブルを保持するテーブル保持手段をさらに備え、前記調整手段に予め定められた照射強度に相当する照射距離を前記相関テーブルから求め、基板を保持した前記保持手段と前記光源との間の距離が当該照射距離となるようにさせている。 The invention of claim 4 is the heat treatment apparatus according to any of the claims 1 to 3, associated with said irradiation distance and the irradiation intensity of the substrate surface at the time of irradiation with the flash from the light source further comprising a table holding means for holding the correlation tables, determined from the correlation table irradiation distance corresponding to a predetermined irradiation intensity on the adjustment means, the distance between the holding means holding the substrate and the light source There has been brought to be with the irradiation distance.
【0013】 [0013]
また、請求項5の発明は、請求項4の発明にかかる熱処理装置において、照射距離の補正量の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記調整手段に、基板を保持した前記保持手段と前記光源との間の距離が前記相関テーブルから求められた照射距離に前記入力手段から入力された補正量を加算した距離となるようにさせている。 The invention of claim 5 is the heat treatment apparatus according to the invention of claim 4, further comprising an input means for accepting an input of a correction amount of irradiation distance, the adjusting means, the holding means and the light source holding the substrate distance is brought to such a distance obtained by adding the correction amount inputted from said input means to the irradiation distance obtained from said correlation table between.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail.
【0015】 [0015]
<1. <1. 第1実施形態> The first embodiment>
図1および図2は本発明にかかる熱処理装置の第1実施形態を示す側断面図である。 1 and 2 are a side sectional view showing a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention. この熱処理装置は、キセノンフラッシュランプからの閃光によって半導体ウェハー等の基板の熱処理を行う装置である。 The heat treatment apparatus is an apparatus for performing heat treatment of a substrate such as a semiconductor wafer by flash from a xenon flash lamp.
【0016】 [0016]
この熱処理装置は、透光板61、底板62および一対の側板63、64からなり、その内部に半導体ウェハーWを収納して熱処理するためのチャンバー65を備える。 This heat treatment apparatus comprises a chamber 65 for the transparent plate 61 consists of a bottom plate 62 and a pair of side plates 63 and 64, a heat treatment by housing the semiconductor wafer W therein. チャンバー65の上部を構成する透光板61は、例えば、石英等の赤外線透過性を有する材料から構成されており、光源5から出射された光を透過してチャンバー65内に導くチャンバー窓として機能している。 Transparent plate 61 constituting the upper portion of the chamber 65, for example, is composed of a material having infrared transparency such as quartz, functions as a chamber window which transmits light emitted from the light source 5 leads to the chamber 65 are doing. また、チャンバー65を構成する底板62には、後述する熱拡散板73および加熱プレート74を貫通して半導体ウェハーWをその下面から支持するための支持ピン70が立設されている。 Further, the bottom plate 62 constituting the chamber 65, the support pins 70 for supporting a semiconductor wafer W from the lower surface through the thermal diffusion plate 73 and heating plate 74 will be described later, it is erected.
【0017】 [0017]
また、チャンバー65を構成する側板64には、半導体ウェハーWの搬入および搬出を行うための開口部66が形成されている。 Further, the side plate 64 constituting the chamber 65, openings 66 for performing loading and unloading of the semiconductor wafer W is formed. 開口部66は、軸67を中心に回動するゲートバルブ68により開閉可能となっている。 Opening 66 can be opened and closed by a gate valve 68 which rotates about an axis 67. 半導体ウェハーWは、開口部66が解放された状態で、図示しない搬送ロボットによりチャンバー65内に搬入される。 The semiconductor wafer W is in a state where the opening 66 is released, it is loaded into the chamber 65 by a transport robot (not shown). また、チャンバー65内にて半導体ウェハーWの熱処理が行われるときには、ゲートバルブ68により開口部66が閉鎖される。 Further, when the heat treatment of the semiconductor wafer W is performed in the chamber 65, the opening 66 is closed by a gate valve 68.
【0018】 [0018]
チャンバー65は光源5の下方に設けられている。 Chamber 65 is provided below the light source 5. 光源5は、複数(本実施形態においては27本)のキセノンフラッシュランプ69(以下、単に「フラッシュランプ69」とも称する)と、リフレクタ71とを備える。 Light source 5 is provided with a plurality xenon flash lamps 69 (27 in this preferred embodiment) (hereinafter, simply referred to as "flash lamps 69"), and a reflector 71. 複数のフラッシュランプ69は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が水平方向に沿うようにして互いに平行に列設されている。 A plurality of flash lamps 69 are each a rod-shaped lamp having the elongated cylindrical, each longitudinal direction is arrayed parallel to each other so as to be along the horizontal direction. リフレクタ71は、複数のフラッシュランプ69の上方にそれらの全体を被うように配設されている。 The reflector 71 is disposed so as to cover the entirety thereof above the plurality of flash lamps 69.
【0019】 [0019]
このキセノンフラッシュランプ69は、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設されたガラス管と、該ガラス管の外局部に巻回されたトリガー電極とを備える。 The xenon flash lamp 69 includes a glass tube anode and a cathode connected to a capacitor at both ends xenon gas sealed therein is disposed, and a trigger electrode which is wound on the external organ of the glass tube equipped with a. キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。 Since xenon gas in an electrical insulator, no electricity flows in the glass tube in a normal state. しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのジュール熱でキセノンガスが加熱されて光が放出される。 However, when causing dielectric breakdown by applying a high voltage to the trigger electrode, the electricity stored in the capacitor flows instantly into the glass tube, a xenon gas is released is heated by light by Joule heat at that time . このキセノンフラッシュランプ69においては、予め蓄えられていた静電エネルギーが0.1ミリセカンドないし10ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。 In this xenon flash lamp 69 is irradiated from the electrostatic energy stored in advance is transformed into a very short light pulse of 0.1 ms to 10 ms, a very intense light as compared with the continuous lighting light source It has the feature that may.
【0020】 [0020]
光源5と透光板61との間には、光拡散板72が配設されている。 Between the light source 5 and the transparent plate 61, the light diffusion plate 72 is disposed. この光拡散板72は、赤外線透過材料としての石英ガラスの表面に光拡散加工を施したものが使用される。 The light diffusion plate 72, which was subjected to light diffusion processed surface of the quartz glass as an infrared transparent material is used.
【0021】 [0021]
フラッシュランプ69から放射された光の一部は直接に光拡散板72および透光板61を透過してチャンバー65内へと向かう。 Some of the light emitted from the flash lamp 69 is directed directly to the light diffusion plate 72 and transparent plate 61 transparent to the chamber 65 within. また、フラッシュランプ69から放射された光の他の一部は一旦リフレクタ71によって反射されてから光拡散板72および透光板61を透過してチャンバー65内へと向かう。 Also, it directed from being reflected by the other part once the reflector 71 of the light emitted from the flash lamp 69 to the light diffusion plate 72 and transparent plate 61 through the by chamber 65 inside.
【0022】 [0022]
チャンバー65内には、加熱プレート74と熱拡散板73とが設けられている。 The chamber 65, a heating plate 74 and the heat diffusion plate 73 is provided. 熱拡散板73は加熱プレート74の上面に貼着されている。 Heat diffusion plate 73 is bonded to the upper surface of the heating plate 74. また、熱拡散板73の表面には、半導体ウェハーWの位置ずれ防止ピン75が付設されている。 Further, the surface of the thermal diffusion plate 73, the displacement prevention pins 75 of the semiconductor wafer W is attached.
【0023】 [0023]
加熱プレート74は、半導体ウェハーWを予備加熱(アシスト加熱)するためのものである。 Heating plate 74 is for preheating (assist heating) the semiconductor wafer W. この加熱プレート74は、窒化アルミニウムにて構成され、その内部にヒータと該ヒータを制御するためのセンサとを収納した構成を有する。 The heating plate 74 is made of aluminum nitride, it has a configuration which houses a sensor for controlling the heater and the heater therein. 一方、熱拡散板73は、加熱プレート74からの熱エネルギーを拡散して半導体ウェハーWを均一に予備加熱するためのものである。 On the other hand, the thermal diffusion plate 73 is for uniformly preheat the semiconductor wafer W by diffusing heat energy from the heating plate 74. この熱拡散板73の材質としては、サファイア(Al :酸化アルミニウム)や石英等の比較的熱伝導率が小さいものが採用される。 The material of the heat diffusion plate 73, the sapphire: relatively thermal conductivity, such as (Al 2 O 3 aluminum oxide) and quartz is small is employed.
【0024】 [0024]
熱拡散板73および加熱プレート74は、モータ40の駆動により、図1に示す半導体ウェハーWの搬入・搬出位置と図2に示す半導体ウェハーWの熱処理位置との間を昇降する構成となっている。 The heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is driven by the motor 40 are configured to lift the between the heat treatment position of the semiconductor wafer W shown in loading and unloading position and 2 of the semiconductor wafer W shown in FIG. 1 .
【0025】 [0025]
すなわち、加熱プレート74は、筒状体41を介して移動板42に連結されている。 That is, the heating plate 74 is coupled to movable plate 42 through the cylindrical body 41. この移動板42は、チャンバー65の底板62に釣支されたガイド部材43により案内されて昇降可能となっている。 The moving plate 42 can be raised and lowered by being guided by the guide member 43 which is Tsuri支 the bottom plate 62 of the chamber 65. また、ガイド部材43の下端部には、固定板44が固定されており、この固定板44の中央部にはボールネジ45を回転駆動するモータ40が配設されている。 Further, the lower end of the guide member 43, and the fixed plate 44 is fixed, the motor 40 for rotating the ball screw 45 is disposed in a central portion of the fixed plate 44. そして、このボールネジ45は、移動板42と連結部材46、47を介して連結されたナット48と螺合している。 Then, the ball screw 45 is screwed a nut 48 which is connected through the moving plate 42 and the connecting member 46, 47. このため、熱拡散板73および加熱プレート74は、モータ40の駆動により、図1に示す半導体ウェハーWの搬入・搬出位置と図2に示す半導体ウェハーWの熱処理位置との間を昇降することができる。 Therefore, the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is driven by the motor 40, that moves up and down between a heat treatment position of the semiconductor wafer W shown in loading and unloading position and 2 of the semiconductor wafer W shown in FIG. 1 it can.
【0026】 [0026]
図1に示す半導体ウェハーWの搬入・搬出位置は、図示しない搬送ロボットを使用して開口部66から搬入した半導体ウェハーWを支持ピン70上に載置し、あるいは、支持ピン70上に載置された半導体ウェハーWを開口部66から搬出することができるように、熱拡散板73および加熱プレート74が下降した位置である。 Loading and unloading position of semiconductor wafer W shown in FIG. 1, places the semiconductor wafer W which is carried from the opening 66 using a transport robot (not shown) on the support pin 70, or placed on the support pins 70 by the semiconductor wafer W so that it can be carried out from the opening 66, the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is then lowered position. この状態においては、支持ピン70の上端は、熱拡散板73および加熱プレート74に形成された貫通孔を通過し、熱拡散板73の表面より上方に突出する。 In this state, the upper end of the support pin 70 passes through the through hole formed in the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74, projecting above the surface of the heat diffusion plate 73.
【0027】 [0027]
一方、図2に示す半導体ウェハーWの熱処理位置は、半導体ウェハーWに対して熱処理を行うために、熱拡散板73および加熱プレート74が支持ピン70の上端より上方に上昇した位置である。 On the other hand, the heat treatment position of the semiconductor wafer W shown in FIG. 2, in order to perform heat treatment on the semiconductor wafer W, the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is raised position above the upper end of the support pin 70. 熱拡散板73および加熱プレート74が図1の搬入・搬出位置から図2の熱処理位置に上昇する過程において、支持ピン70に載置された半導体ウェハーWは熱拡散板73によって受け取られ、その下面を熱拡散板73の表面に支持されて上昇し、チャンバー65内の透光板61に近接した位置に水平姿勢にて保持される。 In the process the thermal diffusion plate 73 and the heating plate 74 is raised to a heat treatment position of FIG. 2 from the loading and unloading position of Figure 1, placed on the semiconductor wafer W on the support pins 70 are received by the thermal diffusion plate 73, a lower surface the rise is supported on the surface of the thermal diffusion plate 73 is held in a horizontal position to a position close to the transparent plate 61 in the chamber 65. 逆に、熱拡散板73および加熱プレート74が熱処理位置から搬入・搬出位置に下降する過程においては、熱拡散板73に支持された半導体ウェハーWは支持ピン70に受け渡される。 Conversely, the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is in the process of lowering the loading and unloading position from the heat treatment position, the support semiconductor wafer W to the heat diffusion plate 73 is transferred to the support pins 70.
【0028】 [0028]
半導体ウェハーWを支持する熱拡散板73および加熱プレート74が熱処理位置に上昇した状態においては、それらに保持された半導体ウェハーWと光源5との間に透光板61が位置することとなる。 In a state in which the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 for supporting the semiconductor wafer W is increased to a heat treatment position, so that the transparent plate 61 is located between the semiconductor wafer W and the light source 5, which is held in them. なお、このときの熱拡散板73と光源5との間の距離についてはモータ40の回転量を制御することにより任意の値に調整することが可能となっているのであるが、その調整についてはさらに後述する。 Although the distance between the heat diffusion plate 73 and the light source 5 at this time is has become possible to adjust to any value by controlling the amount of rotation of the motor 40, for the adjustment further described below.
【0029】 [0029]
また、チャンバー65の底板62と移動板42との間には筒状体41の周囲を取り囲むようにしてチャンバー65を気密状体に維持するための伸縮自在の蛇腹77が配設されている。 Moreover, retractable bellows 77 to maintain the chamber 65 so as to surround the periphery of the cylindrical body 41 in an airtight manner member is disposed between the bottom plate 62 of the chamber 65 and the moving plate 42. 熱拡散板73および加熱プレート74が熱処理位置まで上昇したときには蛇腹77が収縮し、熱拡散板73および加熱プレート74が搬入・搬出位置まで下降したときには蛇腹77が伸長してチャンバー65内の雰囲気と外部雰囲気とを遮断する。 When the thermal diffusion plate 73 and the heating plate 74 is raised to the heat treatment position bellows 77 is contracted, when the thermal diffusion plate 73 and heating plate 74 is lowered to the loading and unloading position and an atmosphere in the chamber 65 by the bellows 77 is extended to cut off the external atmosphere.
【0030】 [0030]
チャンバー65における開口部66と反対側の側板63には、開閉弁80に連通接続された導入路78が形成されている。 On the opposite side of the side plate 63 and the opening 66 in the chamber 65, introduction path 78 communicatively connected to the opening and closing valve 80 is formed. この導入路78は、チャンバー65内に処理に必要なガス、例えば不活性な窒素ガスを導入するためのものである。 The introduction path 78 is for introducing a necessary gas, for example an inert nitrogen gas into the process in the chamber 65. 一方、側板64における開口部66には、開閉弁81に連通接続された排出路79が形成されている。 On the other hand, the opening 66 in the side plate 64, the discharge passage 79 is formed which is communicatively connected to the opening and closing valve 81. この排出路79は、チャンバー65内の気体を排出するためのものであり、開閉弁81を介して図示しない排気手段と接続されている。 The discharge path 79 is for discharging the gas in the chamber 65, is connected to an exhaust means (not shown) via an on-off valve 81.
【0031】 [0031]
また、上記熱処理装置は、モータ40等の各機構部を制御するためのコントローラ10を備えている。 Further, the heat treatment apparatus includes a controller 10 for controlling the respective mechanisms such as a motor 40. 図3は、コントローラ10の構成を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing a configuration of the controller 10. コントローラ10のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。 Configuration of hardware of the controller 10 is similar to a general computer. すなわち、コントローラ10は、各種演算処理を行うCPU11、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM12、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAM13および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク14をバスライン19に接続して構成されている。 That is, the controller 10, CPU 11 performs various arithmetic processing, and stores and RAM13 and control software and data is a readable and writable memory for storing ROM 12, various information is read-only memory for storing a basic program the magnetic disk 14 is constituted by connecting to the bus line 19.
【0032】 [0032]
また、バスライン19には、熱処理装置のモータ40およびセンサ25が電気的に接続されている。 Further, to the bus line 19, motor 40 and sensor 25 of the heat treatment apparatus are electrically connected. センサ25は、熱拡散板73とフラッシュランプ69との間の距離を測定する測距手段であり、第1実施形態では例えばモータ40の回転量を検出するエンコーダを採用している。 Sensor 25 is a distance measuring means for measuring the distance between the heat diffusion plate 73 and the flash lamp 69, in the first embodiment employs an encoder for detecting the rotation amount of the motor, for example 40. コントローラ10のCPU11は、センサ25の検出結果に基づいて熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離が所定値となるようにモータ40を制御することができる。 CPU11 of the controller 10 may be the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 on the basis of the detection result of the sensor 25 controls the motor 40 to a predetermined value.
【0033】 [0033]
さらに、バスライン19には、表示部21および入力部22が電気的に接続されている。 Further, to the bus line 19, display unit 21 and input unit 22 are electrically connected. 表示部21は、例えば液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理結果やレシピ内容等の種々の情報を表示する。 The display unit 21, for example, is configured using a liquid crystal display, and displays various kinds of information such as processing results and recipe contents. 入力部22は、例えばキーボードやマウス等を用いて構成されており、コマンドやパラメータ等の入力を受け付ける。 The input unit 22 is, for example, is configured using a keyboard or a mouse, accepts an input such as commands and parameters. 装置のオペレータは、表示部21に表示された内容を確認しつつ入力部22からコマンドやパラメータ等の入力を行うことができる。 The operator of the apparatus can input such commands and parameters from the input unit 22 while confirming the contents displayed on the display unit 21. なお、表示部21と入力部22とを一体化してタッチパネルとして構成するようにしても良い。 Incidentally, it may be configured as a touch panel integrated with the display unit 21 and input unit 22.
【0034】 [0034]
次に、本発明にかかる熱処理装置による半導体ウェハーWの熱処理動作について説明する。 Next, a description will be given heat treatment operation of the semiconductor wafer W by the heat treatment apparatus according to the present invention. この熱処理装置において処理対象となる半導体ウェハーWは、イオン注入後の半導体ウェハーである。 The semiconductor wafer W to be treated in the heat treatment apparatus is a semiconductor wafer after ion implantation.
【0035】 [0035]
この熱処理装置においては、熱拡散板73および加熱プレート74が図1に示す半導体ウェハーWの搬入・搬出位置に配置された状態にて、図示しない搬送ロボットにより開口部66を介して半導体ウェハーWが搬入され、支持ピン70上に載置される。 In this heat treatment apparatus, in the thermal diffusion plate 73 and heating plate 74 is placed on loading and unloading position of semiconductor wafer W shown in FIG. 1 state, the semiconductor wafer W via the opening 66 by a transport robot (not shown) is carried, it is placed on the support pins 70. 半導体ウェハーWの搬入が完了すれば、開口部66がゲートバルブ68により閉鎖される。 If loading of the semiconductor wafer W is completed, the opening 66 is closed by a gate valve 68. しかる後、熱拡散板73および加熱プレート74がモータ40の駆動により図2に示す半導体ウェハーWの熱処理位置まで上昇し、半導体ウェハーWを水平姿勢にて保持する。 Thereafter, the thermal diffusion plate 73 and heating plate 74 is raised to the heat treatment position of the semiconductor wafer W shown in FIG. 2 by driving the motor 40, for holding a semiconductor wafer W in a horizontal position.
【0036】 [0036]
このときにコントローラ10のCPU11は、半導体ウェハーWを保持する熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離を予め定められた照射強度が得られるように調整する。 CPU11 of the controller 10 at this time is adjusted so that a predetermined irradiation intensity the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 for holding the semiconductor wafer W are obtained. 具体的には以下のようにして行う。 Specifically performed as follows. まず、予め実験またはシミュレーションによって光源5から閃光を照射したときの半導体ウェハーW表面の照射強度と照射距離との相関関係を求めておく。 First, previously obtained correlation between the irradiation intensity of the semiconductor wafer W surface when irradiated with flash light source 5 and the irradiation distance in advance by experiment or simulation. 照射距離とは光源5から閃光を照射するときの半導体ウェハーWを保持している熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離である。 The irradiation distance is the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 holds the semiconductor wafer W at the time of irradiating the flash light from the light source 5. その照射距離と当該半導体ウェハーW(熱拡散板73および加熱プレート74によって保持されている半導体ウェハーW)の表面の照射強度との相関関係を実験的に求めて相関テーブルを作成する。 The correlation between the irradiation intensity of the irradiation distance and the semiconductor wafer W surface (semiconductor wafer W held by the heat diffusion plate 73 and heating plate 74) experimentally obtained to create a correlation table.
【0037】 [0037]
図4は、半導体ウェハーW表面の照射強度と照射距離との相関関係を表す相関テーブルの一例を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing an example of a correlation table indicating a correlation between the irradiation intensity of the semiconductor wafer W surface and the irradiation distance. 照射距離が長くなるにしたがって半導体ウェハーWの表面の照射強度が低くなる。 Irradiation intensity of the surface of the semiconductor wafer W according to illumination distance increases is reduced.
【0038】 [0038]
図4の如き相関テーブルはルックアップテーブルLUTとして磁気ディスク14に格納される(図3)。 Such correlation table of FIG. 4 are stored in the magnetic disk 14 as a look-up table LUT (FIG. 3). そして、CPU11は、ルックアップテーブルLUTを参照して予め定められた照射強度に相当する照射距離を求め、半導体ウェハーWを保持した熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離が当該照射距離となるようにモータ40を制御する。 Then, CPU 11 obtains the irradiation distance corresponding to irradiation intensity previously determined with reference to the look-up table LUT, the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 holding a semiconductor wafer W It controls the motor 40 so that the irradiation distance. なお、「予め定められた照射強度」は処理対象となる半導体ウェハーWについてのレシピに記述しておいても良いし、装置のオペレータが処理の都度入力部22から入力するようにしても良い。 Incidentally, "predetermined irradiation strength" may be previously written in the recipe for the semiconductor wafer W to be processed, the operator of the device may be input from the input unit 22 every time the process. 例えば、オペレータが処理に必要な照射強度をL1と入力したとすると、CPU11は照射強度L1に相当する照射距離H1をルックアップテーブルLUTから求め、半導体ウェハーWを保持した熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離が照射距離H1となるようにモータ40を制御する。 For example, if the operator inputs a and L1 illumination intensity necessary for the processing, CPU 11 obtains the irradiation distance H1 corresponding to the illumination intensity L1 from the look-up table LUT, the heat diffusion plate 73 and heating plate holding the semiconductor wafer W the distance between the 74 and the light source 5 to control the motor 40 so that the irradiation distance H1.
【0039】 [0039]
このようにして半導体ウェハーWが熱処理位置まで上昇されると、開閉弁80および開閉弁81を開いてチャンバー65内に窒素ガスの気流を形成する。 This way, the semiconductor wafer W is raised to the heat treatment position, to form a stream of nitrogen gas into the chamber 65 by opening the on-off valve 80 and the on-off valve 81. また、熱拡散板73および加熱プレート74は、加熱プレート74に内蔵されたヒータの作用により予め所定温度に加熱されている。 The heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is heated in advance to a predetermined temperature by the action of the heater incorporated in the heating plate 74. このため、熱拡散板73および加熱プレート74が半導体ウェハーWの熱処理位置まで上昇した状態においては、半導体ウェハーWが加熱状態にある熱拡散板73と接触することにより予備加熱され、半導体ウェハーWの温度が次第に上昇する。 Therefore, in the state in which the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 is raised to the heat treatment position of the semiconductor wafer W, it is pre-heated by the semiconductor wafer W is in contact with the heat diffusion plate 73 in a heated state, the semiconductor wafer W the temperature is gradually increased.
【0040】 [0040]
この状態においては、半導体ウェハーWは熱拡散板73により継続して加熱される。 In this state, the semiconductor wafer W is heated continuously by thermal diffusion plate 73. そして、半導体ウェハーWの温度上昇時には、図示しない温度センサにより、半導体ウェハーWの表面温度が予備加熱温度T1に到達したか否かを常に監視する。 Then, when the temperature rise of the semiconductor wafer W, the temperature sensor (not shown), the surface temperature of the semiconductor wafer W is constantly monitors whether the host vehicle has reached the preheating temperature T1.
【0041】 [0041]
なお、この予備加熱温度T1は、例えば200℃ないし600℃程度の温度である。 Incidentally, the preheating temperature T1 is the temperature to about 600 ° C. without example 200 ° C.. 半導体ウェハーWをこの程度の予備加熱温度T1まで加熱したとしても、半導体ウェハーWに打ち込まれたイオンが拡散してしまうことはない。 Even when heating the semiconductor wafer W to the preheating temperature T1 of this extent, no ions implanted into the semiconductor wafer W diffuses.
【0042】 [0042]
やがて、半導体ウェハーWの表面温度が予備加熱温度T1に到達すると、フラッシュランプ69を点灯してフラッシュ加熱を行う。 Then, when the surface temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1, perform flash heating and lighting a flash lamp 69. このフラッシュ加熱工程におけるフラッシュランプ69の点灯時間は、0.1ミリセカンドないし10ミリセカンド程度の時間である。 Lighting time of the flash lamp 69 in the flash heating step is 0.1 milliseconds to 10 milliseconds about time. このように、フラッシュランプ69においては、予め蓄えられていた静電エネルギーがこのように極めて短い光パルスに変換されることから、極めて強い閃光が照射されることになる。 Thus, in the flash lamp 69, since the electrostatic energy stored in advance it is transformed in this way in a very short optical pulses, so that extremely strong flash light is irradiated.
【0043】 [0043]
このようなフラッシュ加熱により、半導体ウェハーWの表面の照射強度は瞬間的にL1となり、その表面温度は瞬間的に温度T2に到達する。 Such flash heating, irradiation intensity of the surface of the semiconductor wafer W is instantaneously L1, and the surface temperature thereof reaches the instantaneously temperature T2. この温度T2は、1000℃ないし1100℃程度の半導体ウェハーWのイオン活性化処理に必要な温度である。 The temperature T2 is the temperature required for ion activation process 1000 ° C. to 1100 ° C. of about semiconductor wafer W. 半導体ウェハーWの表面がこのような処理温度T2にまで昇温されることにより、半導体ウェハーW中に打ち込まれたイオンが活性化される。 By the surface of the semiconductor wafer W is heated to such a treatment temperature T2, ions implanted into the semiconductor wafer W is activated. 従って、イオン活性化に必要な温度T2が得られる照射強度L1を入力部22から入力またはレシピに設定しておけば良いのである。 Therefore, it is the may be set to input or recipe from the input unit 22 the illumination intensity L1 to ion activation temperature T2 required is obtained.
【0044】 [0044]
フラッシュ加熱時、半導体ウェハーWの表面温度が0.1ミリセカンドないし10ミリセカンド程度の極めて短い時間で処理温度T2まで昇温されることから、半導体ウェハーW中のイオン活性化は短時間で完了する。 During flash heating, since the surface temperature of the semiconductor wafer W is heated to the processing temperature T2 in a very short time of about 10 milliseconds to 0.1 milliseconds, ion activation of the semiconductor wafer W is completed in a short time to. 従って、半導体ウェハーWに打ち込まれたイオンが拡散することはなく、半導体ウェハーWに打ち込まれたイオンのプロファイルがなまるという現象の発生を防止することが可能となる。 Therefore, no ions implanted into the semiconductor wafer W is diffused, ion profiles implanted into the semiconductor wafer W it is possible to prevent the occurrence of phenomenon that rounded. なお、イオン活性化に必要な時間はイオンの拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、0.1ミリセカンドないし10ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であってもイオン活性化は完了する。 Since the time required for ion activation extremely short compared to the time required for diffusion of ions, 0.1 ms to 10 ms approximately diffusion ion activation even short does not occur completed.
【0045】 [0045]
また、フラッシュランプ69を点灯して半導体ウェハーWを加熱する前に、加熱プレート74を使用して半導体ウェハーWの表面温度を200℃ないし600℃程度の予備加熱温度T1まで加熱していることから、フラッシュランプ69により半導体ウェハーWを1000℃ないし1100℃程度の処理温度T2まで速やかに昇温させることが可能となる。 Further, prior to heating the semiconductor wafer W to light the flash lamp 69, since it is heated to the preheating temperature T1 of about 600 ° C. to not 200 ° C. The surface temperature of the semiconductor wafer W using the heating plate 74 , to no 1000 ° C. the semiconductor wafer W it is possible to quickly raise the temperature to the processing temperature T2 of about 1100 ° C. by flash lamp 69.
【0046】 [0046]
また、加熱プレート74が半導体ウェハーWとともに上昇されるので、照射距離の調整にかかわらず予備加熱は支障なく行なわれる。 Further, since the heating plate 74 is raised together with the semiconductor wafer W, pre-heating regardless of the adjustment of the irradiation distance is performed without any trouble.
【0047】 [0047]
フラッシュ加熱工程が終了した後に、熱拡散板73および加熱プレート74がモータ40の駆動により図1に示す半導体ウェハーWの搬入・搬出位置まで下降するとともに、ゲートバルブ68により閉鎖されていた開口部66が解放される。 After the flash heating step is completed, the heat diffusion plate 73 and together with the heating plate 74 is lowered to loading and unloading position of semiconductor wafer W shown in FIG. 1 by driving the motor 40, openings 66 are closed by a gate valve 68 There are released. そして、支持ピン70上に載置された半導体ウェハーWが図示しない搬送ロボットにより搬出される。 Then, placed on the semiconductor wafer W is unloaded by the transfer robot (not shown) on the support pin 70. 以上のようにして、一連の熱処理動作が完了する。 As described above, a series of heat treatment operation is completed.
【0048】 [0048]
このような熱処理装置において、処理温度を変更したいとき、つまり照射強度を変えたいときには入力部22から新たな照射強度を入力する。 In such a heat treatment apparatus, to change the processing temperature, i.e. to enter a new illumination intensity from the input unit 22 when it is desired to change the irradiation intensity. 例えば、レシピでは照射強度L1と設定されていた半導体ウェハーWの照射強度をL2にしたいときには、オペレータが入力部22から新たな照射強度L2を入力する。 For example, in the recipe when you want to irradiation intensity of the semiconductor wafer W which has been set as the illumination intensity L1 to L2, the operator inputs the new illumination intensity L2 from the input unit 22. すると、CPU11は新たな照射強度L2に相当する照射距離H2をルックアップテーブルLUTから求め、半導体ウェハーWを保持した熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離が照射距離H1から照射距離H2となるようにモータ40を制御する。 Then, CPU 11 obtains the irradiation distance H2, corresponding to the new illumination intensity L2 from the look-up table LUT, the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 holding a semiconductor wafer W from the irradiation distance H1 It controls the motor 40 so that the irradiation distance H2. このようにして、光源5から閃光を照射するときの半導体ウェハーWを保持している熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の照射距離を調整、つまり変更するのである。 In this way, adjusting the irradiation distance from the light source 5 and the thermal diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 holds the semiconductor wafer W at the time of irradiating the flash light, that is, to change.
【0049】 [0049]
また、フラッシュランプ69の劣化等によって半導体ウェハーW表面の照射強度と照射距離との相関関係自体が変化してしまう場合もある。 In some cases, the correlation between itself and the irradiation intensity of the semiconductor wafer W surface by deterioration of the flash lamp 69 and the irradiation distance is changed. このような場合は、ルックアップテーブルLUTに従った照射距離の調整がなされた後に、オペレータが入力部22から照射距離の補正量を入力する。 In such a case, after the adjustment of the irradiation distance in accordance with a look-up table LUT is made to enter the correct amount of irradiation distance operator from the input unit 22. 例えば、フラッシュランプ69の劣化して照度が低下しているような場合は、照射距離を短くするような補正量を入力する。 For example, deterioration to the irradiance of the flash lamp 69 if such is reduced, and inputs a correction amount so as to shorten the throw distance. すると、CPU11は、半導体ウェハーWを保持した熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離がルックアップテーブルLUTから求められた照射距離にその補正量を加算した距離となるようにモータ40を制御する。 Then, CPU 11, as a distance that the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 holding a semiconductor wafer W is obtained by adding the correction amount to the irradiation distances determined from the look-up table LUT to control the motor 40. このようにして、フラッシュランプ69の劣化等の装置状態の変化を補償するための照射距離の調整、つまり補正を行う。 In this way, adjustment of the irradiation distance to compensate for changes in device states of deterioration of the flash lamp 69, i.e. performs the correction.
【0050】 [0050]
以上のようにすれば、フラッシュランプ69に印加する主放電電圧を一定にしたまま、照射距離を調整することによって照射強度を調節することができるため、フラッシュランプ69から照射される光の光学特性を異ならせることなく容易に照射強度を調節することができる。 If this arrangement is adopted, while the main discharge voltage to be applied to the flash lamp 69 constant, it is possible to adjust the irradiation intensity by adjusting the irradiation distance, the optical characteristics of light emitted from the flash lamp 69 it can be adjusted easily irradiation intensity without different.
【0051】 [0051]
<2. <2. 第2実施形態> Second Embodiment>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a description of a second embodiment of the present invention. 上述した第1実施形態においては、半導体ウェハーWを保持している熱拡散板73および加熱プレート74の位置を調整することにより照射距離を調整していたが、第2実施形態においては、光源5の位置を調整することにより照射距離を調整する構成となっている。 In the first embodiment described above, it had been adjusting the irradiation distance by adjusting the position of the thermal diffusion plate 73 and heating plate 74 holding the semiconductor wafer W, in the second embodiment, the light source 5 and it has a configuration of adjusting the irradiation distance by adjusting the position. 図5は、本発明にかかる熱処理装置の第2実施形態を示す側断面図である。 Figure 5 is a side sectional view showing a second embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention. なお、上述した第1実施形態の熱処理装置と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Incidentally, the same members as the heat treatment apparatus of the first embodiment described above, a detailed description thereof is omitted the same reference numerals.
【0052】 [0052]
第2実施形態の熱処理装置においては、フラッシュランプ69およびリフレクタ71を収納するケーシング51が、一対のモータ52により回転するボールネジ53の駆動を受けて昇降する構成となっている。 In the heat treatment device of the second embodiment, the casing 51 for accommodating the flash lamp 69 and the reflector 71 are configured to lift by the driving of the ball screw 53 which is rotated by a pair of motors 52. 熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離はモータ52の回転量を制御することにより任意の値に調整することが可能となっている。 The distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 is made can be adjusted to any value by controlling the amount of rotation of the motor 52.
【0053】 [0053]
また、センサ55は、熱拡散板73とフラッシュランプ69との間の距離を測定する測距手段であり、第2実施形態ではモータ52の回転量を検出するエンコーダを採用している。 The sensor 55 is a distance measuring means for measuring the distance between the heat diffusion plate 73 and the flash lamp 69, in the second embodiment employs an encoder for detecting the rotation amount of the motor 52. モータ52およびセンサ55はコントローラ10のバスライン19に電気的に接続されている。 Motor 52 and sensor 55 are electrically connected to the bus line 19 of the controller 10. これにより、コントローラ10のCPU11は、センサ55の検出結果に基づいて熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離が所定値となるようにモータ52を制御することができる。 Thus, CPU 11 of the controller 10 may be the distance between the heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 to control the motor 52 to a predetermined value based on the detection result of the sensor 55.
【0054】 [0054]
第2実施形態の熱処理装置による半導体ウェハーWの熱処理動作については第1実施形態と同じである。 The heat treatment operation of the semiconductor wafer W by the heat treatment device of the second embodiment is the same as the first embodiment. そして、コントローラ10のCPU11は、半導体ウェハーWを保持する熱拡散板73および加熱プレート74と光源5との間の距離を予め定められた照射強度が得られるようにモータ52を制御して調整する。 Then, CPU 11 of the controller 10 is adjusted by controlling the heat diffusion plate 73 and the motor 52 as predetermined irradiation intensity distance is obtained between the heating plate 74 and the light source 5 for holding a semiconductor wafer W . また、照射強度を変更したい場合や補正量を入力する場合についても第1実施形態と同じである。 Further, also the same as the first embodiment for the case of inputting or when the correction amount you wish to change the irradiation intensity.
【0055】 [0055]
この第2実施形態においても第1実施形態と同様に、フラッシュランプ69に印加する主放電電圧を一定にしたまま、照射距離を調整することによって照射強度を調節することができるため、フラッシュランプ69から照射される光の光学特性を異ならせることなく容易に照射強度を調節することができる。 Like the first embodiment in this second embodiment, while the main discharge voltage to be applied to the flash lamp 69 constant, it is possible to adjust the irradiation intensity by adjusting the irradiation distance, the flash lamp 69 easily radiation intensity without varying the optical characteristics of light emitted from the can be adjusted.
【0056】 [0056]
<3. <3. 変形例> Modification>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。 Having described embodiments of the present invention, the invention is not limited to the above example. 例えば、上記各実施形態においては、モータ40により熱拡散板73および加熱プレート74を昇降させるまたはモータ52により光源5を昇降させるようにしていたが、熱拡散板73および加熱プレート74並びに光源5の双方を同時に昇降させる構成としても良い。 For example, in the above embodiments, the motor 40 or by a motor 52 raises and lowers the heat diffusion plate 73 and heating plate 74 had so as to lower the light source 5, a heat diffusion plate 73 and the heating plate 74 and the light source 5 both may be used as the configuration in which at the same time lifting is. すなわち、半導体ウェハーWを保持する保持手段と光源との距離を相対的に調整する構成であれば良い。 That may be a relatively adjusting configuration the distance between the holding means and the light source for holding the semiconductor wafer W.
【0057】 [0057]
また、センサ25,55としてエンコーダを採用するのに代えて、熱拡散板73と光源5との間の距離を直接測定する光学センサを採用するようにしても良い。 Further, instead of employing an encoder as a sensor 25, 55, it may be adopted an optical sensor to directly measure the distance between the heat diffusion plate 73 and the light source 5.
【0058】 [0058]
また、上記各実施形態においては、半導体ウェハーに光を照射してイオン活性化処理を行うようにしていたが、本発明にかかる熱処理装置による処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではない。 In the above embodiments, it had to perform the ion activation process by irradiating light to the semiconductor wafer, substrate to be processed by the heat treatment apparatus according to the present invention be limited to the semiconductor wafer Absent. 例えば、窒化シリコン膜や多結晶シリコン膜等の種々のシリコン膜が形成されたガラス基板に対して本発明にかかる熱処理装置による処理を行っても良い。 For example, processing may be performed by the heat treatment apparatus according to the present invention with respect to the glass substrate in which various silicon film such as a silicon film or polycrystalline silicon nitride film is formed. 一例として、CVD法によりガラス基板上に形成した多結晶シリコン膜にシリコンをイオン注入して非晶質化した非晶質シリコン膜を形成し、さらにその上に反射防止膜となる酸化シリコン膜を形成する。 As an example, a silicon polycrystalline silicon film formed on a glass substrate to form an amorphous silicon film amorphous by ion implantation, CVD and further a silicon oxide film serving as the anti-reflection film thereon Form. この状態で、本発明にかかる熱処理装置により非晶質のシリコン膜の全面に光照射を行い、非晶質のシリコン膜が多結晶化した多結晶シリコン膜を形成することもできる。 In this state, the heat treatment apparatus according to the present invention performs light irradiation to the entire surface of the amorphous silicon film, it is also possible to form a polycrystalline silicon film amorphous silicon film is polycrystallized.
【0059】 [0059]
また、ガラス基板上に下地酸化シリコン膜、アモルファスシリコンを結晶化したポリシリコン膜を形成し、そのポリシリコン膜にリンやボロン等の不純物をドーピングした構造のTFT基板に対して本発明にかかる熱処理装置により光照射を行い、ドーピング工程で打ち込まれた不純物の活性化を行うこともできる。 The base silicon oxide film on a glass substrate, an amorphous silicon to form a crystallized poly-silicon film, heat treatment according to the present invention the impurities such as phosphorus or boron, in the polysilicon film with respect to the TFT substrate doping structure performs light irradiation by the apparatus, it can be performed to activate the impurities implanted in the doping process.
【0060】 [0060]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、光源から閃光を照射するときの基板を保持している保持手段と光源との間の照射距離を調整するため、フラッシュランプに印加する放電電圧を一定にしたまま照射距離を調整することによって照射強度を調節することができ、フラッシュランプを使用した熱処理装置であっても容易に照射強度を調節することができる。 As described above, according to the invention of claim 1, for adjusting the throw distance between the holding means and the light source holding the substrate at the time of irradiating the flash light from the light source is applied to the flash lamp discharge can adjust the illumination intensity by adjusting the left irradiation distance was voltage constant can be adjusted easily irradiation intensity even heat treatment apparatus using a flash lamp.
【0061】 [0061]
また、請求項2の発明によれば、基板を保持している保持手段の位置を調整するため、容易に照射距離を調整することができる。 Further, according to the second aspect of the present invention, for adjusting the position of the holding means holding the substrate, it can be adjusted easily irradiation distance.
【0062】 [0062]
また、請求項3の発明によれば、光源の位置を調整するため、容易に照射距離を調整することができる。 Further, according to the invention of claim 3, for adjusting the position of the light source can be adjusted easily irradiation distance.
【0063】 [0063]
また、請求項4の発明によれば、予め定められた照射強度に相当する照射距離を相関テーブルから求め、基板を保持した保持手段と光源との間の距離が当該照射距離となるようにするため、容易かつ確実に照射距離を調整して照射強度を調節することができる。 Further, according to the invention of claim 4, obtains the irradiation distance corresponding to the irradiation intensity predetermined from the correlation table, the distance between the holding means and the light source which holds the substrate is made to be the irradiation distance Therefore, it is possible to adjust the irradiation intensity was adjusted easily and reliably irradiation distance.
【0064】 [0064]
また、請求項5の発明によれば、基板を保持した保持手段と光源との間の距離が相関テーブルから求められた照射距離に入力手段から入力された補正量を加算した距離となるようにしているため、装置状態の変化を補償するための照射距離の調整を行うことができる。 Further, according to the invention of claim 5, in such a manner that the distance in which the distance between the holding means and the light source which holds the substrate is obtained by adding the correction amount inputted from the input means to the irradiation distances determined from the correlation table and for that, it is possible to adjust the irradiation distance to compensate for changes in device states.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明にかかる熱処理装置の第1実施形態を示す側断面図である。 1 is a side sectional view showing a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.
【図2】本発明にかかる熱処理装置の第1実施形態を示す側断面図である。 It is a side sectional view showing a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention; FIG.
【図3】コントローラの構成を示すブロック図である。 3 is a block diagram showing a controller configuration.
【図4】半導体ウェハー表面の照射強度と照射距離との相関関係を表す相関テーブルの一例を示す図である。 4 is a diagram illustrating an example of a correlation table indicating a correlation between the irradiation intensity of the semiconductor wafer surface and the irradiation distance.
【図5】本発明にかかる熱処理装置の第2実施形態を示す側断面図である。 5 is a side sectional view showing a second embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
5 光源10 コントローラ11 CPU 5 the light source 10 controller 11 CPU
14 磁気ディスク21 表示部22 入力部25,55 センサ61 透光板40,52 モータ65 チャンバー69 フラッシュランプ71 リフレクタ73 熱拡散板74 加熱プレートLUT ルックアップテーブルW 半導体ウェハー 14 magnetic disk 21 display unit 22 input unit 25, 55 sensor 61 transparent plate 40, 52 motor 65 chamber 69 flash lamp 71 reflector 73 heat dissipating plate 74 heating plate LUT look-up table W semiconductor wafer

Claims (5)

  1. 基板に対して閃光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置であって、 A heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating a flash light to the substrate,
    複数のフラッシュランプを有する光源と、 A light source having a plurality of flash lamps,
    基板を保持するとともに、該基板の予備加熱を行うアシスト加熱機構を備える保持手段と、 It holds the substrate, and holding means comprising an assist heating mechanism for preheating of the substrate,
    前記光源から閃光を照射するときの基板を保持している前記保持手段と前記光源との間の照射距離を調整する調整手段と、 And adjusting means for adjusting the throw distance between the substrate and the holding means holding the said light source at the time of irradiating the flash light from the light source,
    を備えることを特徴とする熱処理装置。 Thermal processing apparatus comprising: a.
  2. 請求項1記載の熱処理装置において、 The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein,
    前記調整手段は、基板を保持している前記保持手段の位置を調整することを特徴とする熱処理装置。 Said adjusting means, a heat treatment apparatus characterized by adjusting the position of said holding means holding the substrate.
  3. 請求項1記載の熱処理装置において、 The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein,
    前記調整手段は、前記光源の位置を調整することを特徴とする熱処理装置。 It said adjusting means, a heat treatment apparatus characterized by adjusting the position of the light source.
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱処理装置において、 The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
    前記光源から閃光を照射したときの当該基板表面の照射強度と前記照射距離とを対応付けた相関テーブルを保持するテーブル保持手段をさらに備え、 Further comprising a table storage means for storing a correlation table associating said irradiation distance and the irradiation intensity of the substrate surface at the time of irradiation with the flash from the light source,
    前記調整手段は予め定められた照射強度に相当する照射距離を前記相関テーブルから求め、基板を保持した前記保持手段と前記光源との間の距離が当該照射距離となるようにすることを特徴とする熱処理装置。 The adjusting means and wherein the determined irradiation distance corresponding to the irradiation intensity predetermined from the correlation table, the distance between the holding means and the light source which holds the substrate is made to be the irradiation distance heat treatment apparatus to be.
  5. 請求項4記載の熱処理装置において、 The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein,
    照射距離の補正量の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、 Further comprising an input means for accepting an input of a correction amount of irradiation distance,
    前記調整手段は、基板を保持した前記保持手段と前記光源との間の距離が前記相関テーブルから求められた照射距離に前記入力手段から入力された補正量を加算した距離となるようにすることを特徴とする熱処理装置。 Said adjustment means, to ensure that the distance the distance between the holding means and the light source which holds the substrate is obtained by adding the correction amount inputted from said input means to the irradiation distance obtained from said correlation table the heat treatment apparatus according to claim.
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