JP2913726B2 - 減圧式短時間熱処理装置 - Google Patents
減圧式短時間熱処理装置Info
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- JP2913726B2 JP2913726B2 JP3609690A JP3609690A JP2913726B2 JP 2913726 B2 JP2913726 B2 JP 2913726B2 JP 3609690 A JP3609690 A JP 3609690A JP 3609690 A JP3609690 A JP 3609690A JP 2913726 B2 JP2913726 B2 JP 2913726B2
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- Japan
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- semiconductor substrate
- gas
- heat treatment
- quartz tube
- lamp
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体結晶基板の高均一性・高再現性短時
間熱処理装置に関する。
間熱処理装置に関する。
半導体基板に注入したイオンを電気的に活性化させる
ために従来より用いられている短時間熱処理装置は、第
４図（ａ），（ｂ）の断面図および平面図に示すよう
に、石英管31の内部に設置された半導体基板32を、アル
ゴンや窒素ガス等の雰囲気ガス33中で、石英管の外部か
らランプ34で照射し熱処理する装置が一般的であり、半
導体基板32はガス33の流れに対して平行になるように置
かれていた。
ために従来より用いられている短時間熱処理装置は、第
４図（ａ），（ｂ）の断面図および平面図に示すよう
に、石英管31の内部に設置された半導体基板32を、アル
ゴンや窒素ガス等の雰囲気ガス33中で、石英管の外部か
らランプ34で照射し熱処理する装置が一般的であり、半
導体基板32はガス33の流れに対して平行になるように置
かれていた。
しかし上記のような構造の短時間熱処理装置におい
て、雰囲気ガス中で半導体基板を短時間熱処理すると、
ガスの流れが作る層流により、半導体基板表面に厚さの
異なるガス澱み層ができる。この澱み層では、ガスの動
きがほとんど無いので、ガスによる冷却効果は澱み層の
厚さによって異なり、澱み層の厚い部分の温度は高く、
薄い部分の温度は低くなるので、基板面内ではガス澱み
層の厚さによる温度分布が顕れる。従って、半導体基板
の面内の温度が不均一になり、例えば注入されたイオン
の電気的活性化率が基板面内で大きく変動する問題があ
った。
て、雰囲気ガス中で半導体基板を短時間熱処理すると、
ガスの流れが作る層流により、半導体基板表面に厚さの
異なるガス澱み層ができる。この澱み層では、ガスの動
きがほとんど無いので、ガスによる冷却効果は澱み層の
厚さによって異なり、澱み層の厚い部分の温度は高く、
薄い部分の温度は低くなるので、基板面内ではガス澱み
層の厚さによる温度分布が顕れる。従って、半導体基板
の面内の温度が不均一になり、例えば注入されたイオン
の電気的活性化率が基板面内で大きく変動する問題があ
った。
本発明は、以上述べたような従来の問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的はガスの流れが作
る層流による基板面内の温度の不均一性を制御できる減
圧式短時間熱処理装置を提供することにある。
ためになされたものであり、その目的はガスの流れが作
る層流による基板面内の温度の不均一性を制御できる減
圧式短時間熱処理装置を提供することにある。
本発明の減圧式短時間熱処理装置は、 一端にガス導入口を他端にガス排気口を有し、内部に
同軸に半導体基板が、その被処理面がガス流の上流側と
なるように設置される円筒型石英管と、 この円筒型石英管の内部に同軸に、前記半導体基板よ
り少なくとも上流側に前記半導体基板と平行に設けら
れ、前記半導体基板と同一径からなる、ランプを組み込
んだ円盤状の整流板とを有し、 前記円筒型石英管の一端から他端へガスを流し、減圧
下で前記ランプを用いて熱処理を行うことを特徴として
いる。
同軸に半導体基板が、その被処理面がガス流の上流側と
なるように設置される円筒型石英管と、 この円筒型石英管の内部に同軸に、前記半導体基板よ
り少なくとも上流側に前記半導体基板と平行に設けら
れ、前記半導体基板と同一径からなる、ランプを組み込
んだ円盤状の整流板とを有し、 前記円筒型石英管の一端から他端へガスを流し、減圧
下で前記ランプを用いて熱処理を行うことを特徴として
いる。
本発明の減圧式短時間熱処理装置は、減圧下において
半導体基板を円筒型石英管と同軸となるような位置でガ
スの流れに対して垂直に設置し、この半導体基板より少
なくとも上流側に、赤外線を照射することのできるラン
プを組み込んだ、半導体基板と同一径からなる円盤状の
整流板を、半導体基板と平行にかつ円筒型石英管と同軸
となるような位置に設置した構造を持つ。
半導体基板を円筒型石英管と同軸となるような位置でガ
スの流れに対して垂直に設置し、この半導体基板より少
なくとも上流側に、赤外線を照射することのできるラン
プを組み込んだ、半導体基板と同一径からなる円盤状の
整流板を、半導体基板と平行にかつ円筒型石英管と同軸
となるような位置に設置した構造を持つ。
この様な装置で熱処理することで、半導体基板と円盤
状の整流板とが造る空間は乱流雰囲気になるために層流
による厚さの異なる澱み層ができなくなり、半導体基板
の被処理面は一様に加熱されるので半導体基板の温度の
均一性は向上する。
状の整流板とが造る空間は乱流雰囲気になるために層流
による厚さの異なる澱み層ができなくなり、半導体基板
の被処理面は一様に加熱されるので半導体基板の温度の
均一性は向上する。
また、整流板にランプを組み込むことで、ランプはガ
ス導入口やガス排気口等の制約を受けることなく設置で
きるため、半導体基板の温度分布はより均一になる。
ス導入口やガス排気口等の制約を受けることなく設置で
きるため、半導体基板の温度分布はより均一になる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図，第２図は、本発明の一実施例の模式図であ
り、第１図は模式斜視図、第２図は模式断面図を示す。
り、第１図は模式斜視図、第２図は模式断面図を示す。
この減圧式短時間熱処理装置は、一端にガス導入口37
を、他端にガス排気口38を有する円筒型石英管41を備え
ており、ガス排気口38は真空ポンプ46に連結されてい
る。円筒型石英管41の内部には、円筒型石英管41と同軸
に設置される半導体基板32の上流側にランプ14が設けら
れている。ランプ14は、照射される赤外線24を透過しう
るような物質（例えば石英ガラス）で覆われ、半導体基
板と同一口径の円盤状の整流板15を構成している。
を、他端にガス排気口38を有する円筒型石英管41を備え
ており、ガス排気口38は真空ポンプ46に連結されてい
る。円筒型石英管41の内部には、円筒型石英管41と同軸
に設置される半導体基板32の上流側にランプ14が設けら
れている。ランプ14は、照射される赤外線24を透過しう
るような物質（例えば石英ガラス）で覆われ、半導体基
板と同一口径の円盤状の整流板15を構成している。
半導体基板32は円筒型石英管41の内部に同軸に、かつ
整流板15に平行となるように保持される。この際、半導
体基板32の被処理面42は、ガス33の流れの上流側を向く
ように保持する。
整流板15に平行となるように保持される。この際、半導
体基板32の被処理面42は、ガス33の流れの上流側を向く
ように保持する。
尚、ガスはガス導入口37から導入しガス排気口38より
真空ポンプ46により排出される。
真空ポンプ46により排出される。
この減圧式短時間熱処理装置によれば、ランプ14は、
円筒型石英管41の外部に設置しないで円筒型石英管41内
部の半導体基板32の近傍に設置するので、ガス導入口37
やガス排気口38のために、ランプ設置位置に制約を受け
ることが無くなり温度均一性の向上が計れる。半導体基
板32の被熱処理面42と整流板15とで作る空間のガスの流
れは、ガス33の流れに対して垂直となるように設置され
た半導体基板32と、この半導体基板32と平行に設置され
た整流板15との間では、円筒型石英管41内が減圧である
ために乱流（矢印23で示す）となるので、層流による厚
さの異なる澱み層が被熱処理面42にできなくなるので基
板面内の温度不均一が回避できる。
円筒型石英管41の外部に設置しないで円筒型石英管41内
部の半導体基板32の近傍に設置するので、ガス導入口37
やガス排気口38のために、ランプ設置位置に制約を受け
ることが無くなり温度均一性の向上が計れる。半導体基
板32の被熱処理面42と整流板15とで作る空間のガスの流
れは、ガス33の流れに対して垂直となるように設置され
た半導体基板32と、この半導体基板32と平行に設置され
た整流板15との間では、円筒型石英管41内が減圧である
ために乱流（矢印23で示す）となるので、層流による厚
さの異なる澱み層が被熱処理面42にできなくなるので基
板面内の温度不均一が回避できる。
以上の実施例では、ランプ14を組み込んだ整流板15を
半導体基板の上流側に設けているが、第３図に示すよう
に、ランプを組み込んだ整流板15を、半導体基板32の上
流側だけでなく下流側にも設置することにより温度の均
一性はより向上する。
半導体基板の上流側に設けているが、第３図に示すよう
に、ランプを組み込んだ整流板15を、半導体基板32の上
流側だけでなく下流側にも設置することにより温度の均
一性はより向上する。
以上から明らかなように、本発明によれば、減圧下に
おいて半導体基板が円筒型石英管と同軸となるような位
置で、ガスの流れに対して垂直となるように設置し、こ
の半導体基板より少なくとも上流側に、赤外線を照射で
きるランプを組み込んだ、半導体基板と同一径からなる
円盤状の整流板を半導体基板と平行に設置し、かつ円筒
型石英管と同軸となるような位置に設置させることによ
り乱流ができ、澱み層ができる原因である層流の発生を
回避できるので、ランプで加熱しても半導体基板面内の
温度分布が均一となるため、基板面内のデバイス特性を
均一化できる効果がある。
おいて半導体基板が円筒型石英管と同軸となるような位
置で、ガスの流れに対して垂直となるように設置し、こ
の半導体基板より少なくとも上流側に、赤外線を照射で
きるランプを組み込んだ、半導体基板と同一径からなる
円盤状の整流板を半導体基板と平行に設置し、かつ円筒
型石英管と同軸となるような位置に設置させることによ
り乱流ができ、澱み層ができる原因である層流の発生を
回避できるので、ランプで加熱しても半導体基板面内の
温度分布が均一となるため、基板面内のデバイス特性を
均一化できる効果がある。
また、乱流を造る整流板にランプを組み込んだため
に、ランプは円筒石英管の形状に左右されることがなく
なり半導体基板を直接加熱できるので、効率が上がると
共に構成部品点数を減らせる効果がある。
に、ランプは円筒石英管の形状に左右されることがなく
なり半導体基板を直接加熱できるので、効率が上がると
共に構成部品点数を減らせる効果がある。
第１図および第２図は本発明の一実施例の模式斜視図お
よび模式断面図、 第３図は他の実施例の模式断面図、 第４図は、従来例を示す図である。 14……ランプ 15……整流板 23……乱流 24……赤外線 31……石英管 32……半導体基板 33……ガス 34……ランプ 37……ガス導入口 38……ガス排気口 41……円筒型石英管 42……被処理面 46……真空ポンプ
よび模式断面図、 第３図は他の実施例の模式断面図、 第４図は、従来例を示す図である。 14……ランプ 15……整流板 23……乱流 24……赤外線 31……石英管 32……半導体基板 33……ガス 34……ランプ 37……ガス導入口 38……ガス排気口 41……円筒型石英管 42……被処理面 46……真空ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】一端にガス導入口を他端にガス排気口を有
し、内部に同軸に半導体基板が、その被処理面がガス流
の上流側となるように設置される円筒型石英管と、 この円筒型石英管の内部に同軸に、前記半導体基板より
少なくとも上流側に前記半導体基板と平行に設けられ、
前記半導体基板と同一径からなる、ランプを組み込んだ
円盤状の整流板とを有し、 前記円筒型石英管の一端から他端へガスを流し、減圧下
で前記ランプを用いて熱処理を行う減圧式短時間熱処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609690A JP2913726B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 減圧式短時間熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3609690A JP2913726B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 減圧式短時間熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03240237A JPH03240237A (ja) | 1991-10-25 |
| JP2913726B2 true JP2913726B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=12460235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3609690A Expired - Lifetime JP2913726B2 (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 減圧式短時間熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913726B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP3609690A patent/JP2913726B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03240237A (ja) | 1991-10-25 |
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