JP2013120823A - 熱処理方法および熱処理装置 - Google Patents
熱処理方法および熱処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013120823A JP2013120823A JP2011267631A JP2011267631A JP2013120823A JP 2013120823 A JP2013120823 A JP 2013120823A JP 2011267631 A JP2011267631 A JP 2011267631A JP 2011267631 A JP2011267631 A JP 2011267631A JP 2013120823 A JP2013120823 A JP 2013120823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- semiconductor wafer
- heat treatment
- substrate
- flash lamp
- 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
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 144
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 158
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 29
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 73
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 73
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 55
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 10
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 8
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910021334 nickel silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N nickel silicide Chemical compound [Ni]=[Si]=[Ni] RUFLMLWJRZAWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
【解決手段】不純物注入を行った半導体ウェハーを予備加熱温度T1にまで加熱した後、半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射して目標温度T2にまで加熱し、さらにフラッシュ光照射を継続して表面温度を目標温度近傍に5ミリ秒以上維持する。このときに、半導体ウェハーの表面から裏面への熱伝導に要する熱伝導時間よりも長時間をかけて表面温度を予備加熱温度T1から目標温度T2にまで昇温する。これにより、半導体ウェハーの表裏面の温度差は常に昇温温度の半分以下となり、表裏面の熱膨張差に起因したウェハー主面への応力集中を緩和することができる。その結果、フラッシュ光照射時における半導体ウェハーの割れを防止することができる。
【選択図】図14
Description
2 シャッター機構
3 制御部
4 ハロゲン加熱部
5 フラッシュ加熱部
6 チャンバー
7 保持部
10 移載機構
21 シャッター板
22 スライド駆動機構
31 パルス発生器
32 波形設定部
33 入力部
61 チャンバー側部
62 凹部
63 上側チャンバー窓
64 下側チャンバー窓
65 熱処理空間
74 サセプター
91 トリガー電極
92 ガラス管
93 コンデンサ
94 コイル
96 IGBT
97 トリガー回路
FL フラッシュランプ
HL ハロゲンランプ
W 半導体ウェハー
Claims (8)
- 基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理方法であって、
基板を所定の予備加熱温度にて加熱する予備加熱工程と、
前記基板の一方面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射し、前記一方面から前記一方面とは反対側の面である他方面への熱伝導に要する熱伝導時間よりも長時間をかけて前記一方面の温度を前記予備加熱温度から目標温度にまで昇温する昇温工程と、
前記昇温工程の後、前記基板の前記一方面に前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射して前記一方面の温度を前記目標温度から±25℃以内の範囲に5ミリ秒以上維持する温度維持工程と、
を備えることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項1記載の熱処理方法において、
前記昇温工程における前記一方面の昇温速度は1000℃/秒以上であることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項1または請求項2に記載の熱処理方法において、
前記基板はシリコンの半導体ウェハーであることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記昇温工程および前記温度維持工程では、コンデンサから前記フラッシュランプへの電荷の供給をスイッチング素子によって断続することにより前記フラッシュランプの発光出力を制御することを特徴とする熱処理方法。 - 基板に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、
基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内にて基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板を所定の予備加熱温度に加熱する予備加熱手段と、
前記保持手段に保持された基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
前記フラッシュランプの発光出力を制御する発光制御手段と、
を備え、
前記発光制御手段は、前記保持手段に保持された基板の一方面にフラッシュ光を照射し、前記一方面から前記一方面とは反対側の面である他方面への熱伝導に要する熱伝導時間よりも長時間をかけて前記一方面の温度を前記予備加熱温度から目標温度にまで昇温した後、前記一方面の温度を前記目標温度から±25℃以内の範囲に5ミリ秒以上維持するように前記フラッシュランプの発光出力を制御することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項5記載の熱処理装置において、
前記発光制御手段は、前記一方面の温度が1000℃/秒以上の昇温速度にて前記予備加熱温度から前記目標温度にまで昇温するように前記フラッシュランプの発光出力を制御することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項5または請求項6に記載の熱処理装置において、
前記基板はシリコンの半導体ウェハーであることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記発光制御手段は、コンデンサから前記フラッシュランプへの電荷の供給を断続することにより前記フラッシュランプの発光出力を制御するスイッチング素子を含むことを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011267631A JP5944152B2 (ja) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 熱処理方法および熱処理装置 |
TW101105891A TWI566300B (zh) | 2011-03-23 | 2012-02-22 | 熱處理方法及熱處理裝置 |
KR1020120019495A KR101324860B1 (ko) | 2011-03-23 | 2012-02-27 | 열처리 방법 및 열처리 장치 |
US13/417,498 US9343313B2 (en) | 2011-03-23 | 2012-03-12 | Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by irradiating substrate with light |
KR1020130044035A KR20130046415A (ko) | 2011-03-23 | 2013-04-22 | 열처리 방법 및 열처리 장치 |
KR1020140030112A KR101788909B1 (ko) | 2011-03-23 | 2014-03-14 | 열처리 방법 및 열처리 장치 |
US15/142,830 US10276385B2 (en) | 2011-03-23 | 2016-04-29 | Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by irradiating substrate with light |
US15/143,043 US9805932B2 (en) | 2011-03-23 | 2016-04-29 | Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by irradiating substrate with light |
KR1020170132192A KR101821528B1 (ko) | 2011-03-23 | 2017-10-12 | 열처리 방법 및 열처리 장치 |
US16/298,260 US10879072B2 (en) | 2011-03-23 | 2019-03-11 | Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by irradiating substrate with light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011267631A JP5944152B2 (ja) | 2011-12-07 | 2011-12-07 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013120823A true JP2013120823A (ja) | 2013-06-17 |
JP5944152B2 JP5944152B2 (ja) | 2016-07-05 |
Family
ID=48773338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011267631A Active JP5944152B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-12-07 | 熱処理方法および熱処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5944152B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018029128A (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 株式会社Screenホールディングス | ドーパント導入方法 |
CN112652559A (zh) * | 2015-08-26 | 2021-04-13 | 株式会社思可林集团 | 热处理方法以及热处理装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005260203A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2009164201A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Ushio Inc | 基板加熱装置及び基板加熱方法 |
JP2009277759A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
JP2010525581A (ja) * | 2007-05-01 | 2010-07-22 | マトソン テクノロジー カナダ インコーポレイテッド | 照射パルス熱処理方法および装置 |
JP2010192692A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法 |
JP2010283163A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
-
2011
- 2011-12-07 JP JP2011267631A patent/JP5944152B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005260203A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2010525581A (ja) * | 2007-05-01 | 2010-07-22 | マトソン テクノロジー カナダ インコーポレイテッド | 照射パルス熱処理方法および装置 |
JP2009164201A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Ushio Inc | 基板加熱装置及び基板加熱方法 |
JP2009277759A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
JP2010192692A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法 |
JP2010283163A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112652559A (zh) * | 2015-08-26 | 2021-04-13 | 株式会社思可林集团 | 热处理方法以及热处理装置 |
JP2018029128A (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 株式会社Screenホールディングス | ドーパント導入方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5944152B2 (ja) | 2016-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5951241B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP6560550B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP6539568B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5507274B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
KR101324860B1 (ko) | 열처리 방법 및 열처리 장치 | |
JP6184697B2 (ja) | 熱処理装置および熱処理方法 | |
JP6026090B2 (ja) | 熱処理方法 | |
JP6598630B2 (ja) | 熱処理方法 | |
JP5731230B2 (ja) | 熱処理装置 | |
JP6473659B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5507227B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5955670B2 (ja) | 熱処理方法 | |
KR101389636B1 (ko) | 열처리 방법 | |
JP5944152B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP2012199470A (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5797916B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP7307563B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5698040B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP6005946B2 (ja) | 熱処理装置 | |
JP2018101760A (ja) | 熱処理方法 | |
JP5701651B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5801575B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 | |
JP5801574B2 (ja) | 熱処理方法および熱処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140625 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160525 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5944152 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |