JPH05152307A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH05152307A JPH05152307A JP31093291A JP31093291A JPH05152307A JP H05152307 A JPH05152307 A JP H05152307A JP 31093291 A JP31093291 A JP 31093291A JP 31093291 A JP31093291 A JP 31093291A JP H05152307 A JPH05152307 A JP H05152307A
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- Japan
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- semiconductor substrate
- semiconductor
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- semiconductor manufacturing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱源から照射されるエネルギーを半導体基板に
均一に供給することで、当該半導体基板全面を均一に加
熱処理する半導体製造装置を提供する。 【構成】内壁に加熱効率を高めるためのリフレクタ５が
貼付けられた装置筐体１０の内部上下位置に、複数のハ
ロゲンランプ６を並設し、これを挟んで装置筐体１０と
対向する位置にチューブ４を設置し、当該チューブ４が
形成する内部空間１１に半導体基板３を支持するサセプ
ター２を設置し、これに回転機構１を備えた。
均一に供給することで、当該半導体基板全面を均一に加
熱処理する半導体製造装置を提供する。 【構成】内壁に加熱効率を高めるためのリフレクタ５が
貼付けられた装置筐体１０の内部上下位置に、複数のハ
ロゲンランプ６を並設し、これを挟んで装置筐体１０と
対向する位置にチューブ４を設置し、当該チューブ４が
形成する内部空間１１に半導体基板３を支持するサセプ
ター２を設置し、これに回転機構１を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に係
り、特に、半導体基板全面を均一に加熱処理する半導体
製造装置に関する。
り、特に、半導体基板全面を均一に加熱処理する半導体
製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体基板に不純物拡散層を
形成する方法として、一般に、不純物イオンをイオン注
入する方法が知られている。前記方法により半導体基板
（シリコン基板）に打ち込まれた不純物イオンは、機械
的エネルギーが大きい状態では、当該半導体基板内に存
在する電子との相互作用によってエネルギーを失い、機
械的エネルギーが低くなると、主にシリコン原子核との
弾性衝突によってそのエネルギーを失うが、この時、前
記半導体基板内でシリコン格子原子の変位（破損）が発
生する。このように、不純物イオンが打ち込まれた半導
体基板の表面層が破損すると、その結晶性が乱れ、打ち
込まれた不純物イオンは、半導体基板内で正規の格子位
置に存在できず、電気的に不活性な状態となる。
形成する方法として、一般に、不純物イオンをイオン注
入する方法が知られている。前記方法により半導体基板
（シリコン基板）に打ち込まれた不純物イオンは、機械
的エネルギーが大きい状態では、当該半導体基板内に存
在する電子との相互作用によってエネルギーを失い、機
械的エネルギーが低くなると、主にシリコン原子核との
弾性衝突によってそのエネルギーを失うが、この時、前
記半導体基板内でシリコン格子原子の変位（破損）が発
生する。このように、不純物イオンが打ち込まれた半導
体基板の表面層が破損すると、その結晶性が乱れ、打ち
込まれた不純物イオンは、半導体基板内で正規の格子位
置に存在できず、電気的に不活性な状態となる。
【０００３】そこで、前記結晶の破損を回復すると共
に、不純物イオンの活性化を図るために、前記半導体基
板に不純物イオン打ち込んだ後、これを１０００℃前後
の温度で熱処理する方法が行われている。前記熱処理方
法としては、バッチ処理の電気炉を用いた方法が一般的
に行われていたが、この方法は、半導体基板を必要以上
に加熱し易いため、素子の微細化に伴う浅い接合の形成
には不向きである。即ち、前記半導体基板に不純物イオ
ンを打ち込んだ後に行う熱処理を必要以上に行うと、不
純物イオンが当該半導体基板の深くまで拡散し、接合部
分が深くなり、半導体装置の微細化に支障を来すという
問題があった。
に、不純物イオンの活性化を図るために、前記半導体基
板に不純物イオン打ち込んだ後、これを１０００℃前後
の温度で熱処理する方法が行われている。前記熱処理方
法としては、バッチ処理の電気炉を用いた方法が一般的
に行われていたが、この方法は、半導体基板を必要以上
に加熱し易いため、素子の微細化に伴う浅い接合の形成
には不向きである。即ち、前記半導体基板に不純物イオ
ンを打ち込んだ後に行う熱処理を必要以上に行うと、不
純物イオンが当該半導体基板の深くまで拡散し、接合部
分が深くなり、半導体装置の微細化に支障を来すという
問題があった。
【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、近年では、枚葉処理で、１０００℃前後で数〜数十
秒程度の短時間の熱処理を行うＲＴＰ（ＲａｐｉｄＴｈ
ｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ）装置によるアニーリング
が主流を占めている。
に、近年では、枚葉処理で、１０００℃前後で数〜数十
秒程度の短時間の熱処理を行うＲＴＰ（ＲａｐｉｄＴｈ
ｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ）装置によるアニーリング
が主流を占めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｒ
ＴＰ装置は、熱源として、例えば、キセノンアークラン
プやタングステンハロゲンランプを用いて半導体基板を
加熱する方法をとっているが、熱処理時間が数十秒程度
と短いため、前記ランプ光を当該半導体基板に均一に照
射することができず、当該半導体基板全面を均一に加熱
することが必要である。
ＴＰ装置は、熱源として、例えば、キセノンアークラン
プやタングステンハロゲンランプを用いて半導体基板を
加熱する方法をとっているが、熱処理時間が数十秒程度
と短いため、前記ランプ光を当該半導体基板に均一に照
射することができず、当該半導体基板全面を均一に加熱
することが必要である。
【０００６】そこで、前記半導体基板を均一に加熱する
ため、前記ランプ光の反射板やランプ透過石英板等によ
る機械的な調整を行ったり、前記ランプ光の強度分布を
ソフト的に調節する等の方法を行っているが、調整の自
由度が小さく、操作方法が複雑化する等の問題があっ
た。また、前記不純物層を形成する際に行う熱処理の
他、例えば、酸化膜形成工程におけるシリコンと酸化膜
との界面特性の向上、アルミニウム配線の形成工程にお
けるオーミックコンタクトの形成、多結晶シリコン膜の
単結晶化、金属のシリサイド化等、を行うための各種熱
処理においても、半導体基板全面を均一に加熱すること
は困難であった。
ため、前記ランプ光の反射板やランプ透過石英板等によ
る機械的な調整を行ったり、前記ランプ光の強度分布を
ソフト的に調節する等の方法を行っているが、調整の自
由度が小さく、操作方法が複雑化する等の問題があっ
た。また、前記不純物層を形成する際に行う熱処理の
他、例えば、酸化膜形成工程におけるシリコンと酸化膜
との界面特性の向上、アルミニウム配線の形成工程にお
けるオーミックコンタクトの形成、多結晶シリコン膜の
単結晶化、金属のシリサイド化等、を行うための各種熱
処理においても、半導体基板全面を均一に加熱すること
は困難であった。
【０００７】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、熱源から照射されるエネルギ
ーを半導体基板に均一に供給することで、当該半導体基
板全面を均一に加熱処理する半導体製造装置を提供する
ことを目的とする。
を課題とするものであり、熱源から照射されるエネルギ
ーを半導体基板に均一に供給することで、当該半導体基
板全面を均一に加熱処理する半導体製造装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、半導体基板に急激な温度変化を伴う熱処
理を行う半導体製造装置において、半導体基板を支持す
るサセプターに回転機構を備えたことを特徴とする半導
体製造装置を提供するものである。
に、本発明は、半導体基板に急激な温度変化を伴う熱処
理を行う半導体製造装置において、半導体基板を支持す
るサセプターに回転機構を備えたことを特徴とする半導
体製造装置を提供するものである。
【０００９】
【作用】本発明に係る半導体製造装置によれば、当該半
導体製造装置の熱源から半導体基板にエネルギーを照射
する際、当該半導体基板を前記熱源に対して水平に回転
することができる。従って、前記熱源から照射されるエ
ネルギーを前記半導体基板に均一に供給することができ
るため、当該半導体基板全面を均一に加熱処理すること
ができる。
導体製造装置の熱源から半導体基板にエネルギーを照射
する際、当該半導体基板を前記熱源に対して水平に回転
することができる。従って、前記熱源から照射されるエ
ネルギーを前記半導体基板に均一に供給することができ
るため、当該半導体基板全面を均一に加熱処理すること
ができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明に係る実施例について、図面を
参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る半導
体製造装置を示す断面図である。図１に１０で示す装置
筐体は、その内壁に加熱効率を高めるためのリフレクタ
５が貼付けられており、当該装置筐体１０の内部上下位
置に、複数のハロゲンランプ６が並設されている。さら
に、前記装置筐体１０の内部の前記ハロゲンランプ６を
挟んで装置筐体１０と対向する位置に、石英ガラスから
なるチューブ４が設置されている。即ち、本実施例の係
る半導体製造装置の本体２０は、前記装置筐体１０とチ
ューブ４との間に隙間を存在させて、当該装置筐体１０
にチューブ４を内蔵した二重構造を有し、前記隙間の所
定位置にハロゲンランプ６が並設された構造を有し、当
該チューブ４が形成する内部空間１１に半導体基板３が
収容されるように設計されている。尚、装置筐体１０と
チューブ４は、Ｏリング９を介して密着されている。そ
して、内部空間１１に収容された半導体基板３は、チュ
ーブ４を介してハロゲンランプ６により加熱される。さ
らに、本体２０の半導体基板３の出入口には、半導体基
板出入口扉７が設置されている。尚、半導体基板出入口
扉７と本体２０は、Ｏリング９を介して密着されてい
る。
参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る半導
体製造装置を示す断面図である。図１に１０で示す装置
筐体は、その内壁に加熱効率を高めるためのリフレクタ
５が貼付けられており、当該装置筐体１０の内部上下位
置に、複数のハロゲンランプ６が並設されている。さら
に、前記装置筐体１０の内部の前記ハロゲンランプ６を
挟んで装置筐体１０と対向する位置に、石英ガラスから
なるチューブ４が設置されている。即ち、本実施例の係
る半導体製造装置の本体２０は、前記装置筐体１０とチ
ューブ４との間に隙間を存在させて、当該装置筐体１０
にチューブ４を内蔵した二重構造を有し、前記隙間の所
定位置にハロゲンランプ６が並設された構造を有し、当
該チューブ４が形成する内部空間１１に半導体基板３が
収容されるように設計されている。尚、装置筐体１０と
チューブ４は、Ｏリング９を介して密着されている。そ
して、内部空間１１に収容された半導体基板３は、チュ
ーブ４を介してハロゲンランプ６により加熱される。さ
らに、本体２０の半導体基板３の出入口には、半導体基
板出入口扉７が設置されている。尚、半導体基板出入口
扉７と本体２０は、Ｏリング９を介して密着されてい
る。
【００１１】また、前記内部空間１１には、半導体基板
３を支持するサセプター２が設置されている。このサセ
プター２は、本体２０下部（即ち、チューブ４及び装置
筐体１０）を貫通し、本体２０の外部に延長したサセプ
ター２の端部が、当該サセプター２の回転を行う回転機
構１に接続されている。尚、サセプター２と本体２０
は、Ｏリング９を介して密着されている。さらに、本体
２０には、サセプター２に支持された半導体基板３表面
の温度を検出し、その値をハロゲンランプパワーの出力
にフィードバックして、本体２０の内部空間１１の温度
制御を行うパイロメータ８が接続されている。
３を支持するサセプター２が設置されている。このサセ
プター２は、本体２０下部（即ち、チューブ４及び装置
筐体１０）を貫通し、本体２０の外部に延長したサセプ
ター２の端部が、当該サセプター２の回転を行う回転機
構１に接続されている。尚、サセプター２と本体２０
は、Ｏリング９を介して密着されている。さらに、本体
２０には、サセプター２に支持された半導体基板３表面
の温度を検出し、その値をハロゲンランプパワーの出力
にフィードバックして、本体２０の内部空間１１の温度
制御を行うパイロメータ８が接続されている。
【００１２】次に、不純物イオン打ち込み後の半導体基
板３に、本実施例に係る半導体製造装置を用いて熱処理
を行う方法について説明する。先ず、内部空間１１のサ
セプター２上に、不純物イオンを打ち込んだ後の半導体
基板３をセットした後、半導体基板出入口扉７を閉め
る。次いで、サセプター２を８〜１５r.p.m.で回転し、
１０〜１２０秒程度熱処理を行う。このように、サセプ
ター２を回転させながら熱処理を行うことで、ハロゲン
ランプ６の光をチューブ４を介して半導体基板３上に均
一に照射することができる。従って、半導体基板３の全
面が均一に加熱処理される。ここで、半導体基板３の加
熱温度は、パイロメータ８により常に最適となるように
制御されている。
板３に、本実施例に係る半導体製造装置を用いて熱処理
を行う方法について説明する。先ず、内部空間１１のサ
セプター２上に、不純物イオンを打ち込んだ後の半導体
基板３をセットした後、半導体基板出入口扉７を閉め
る。次いで、サセプター２を８〜１５r.p.m.で回転し、
１０〜１２０秒程度熱処理を行う。このように、サセプ
ター２を回転させながら熱処理を行うことで、ハロゲン
ランプ６の光をチューブ４を介して半導体基板３上に均
一に照射することができる。従って、半導体基板３の全
面が均一に加熱処理される。ここで、半導体基板３の加
熱温度は、パイロメータ８により常に最適となるように
制御されている。
【００１３】熱処理終了後、半導体基板出入口扉７を開
け、サセプター２上から半導体基板３を取り出し、次の
工程を行う。このようにして、熱処理した半導体基板３
は、最適な深さまで不純物イオンが拡散され、また活性
化されており、精度が良く、信頼性の高い半導体装置を
得ることができた。
け、サセプター２上から半導体基板３を取り出し、次の
工程を行う。このようにして、熱処理した半導体基板３
は、最適な深さまで不純物イオンが拡散され、また活性
化されており、精度が良く、信頼性の高い半導体装置を
得ることができた。
【００１４】尚、本実施例では、不純物イオン打ち込み
後の半導体基板３に熱処理を行う場合について説明した
が、これに限らず、本発明に係る半導体製造装置は、例
えば、酸化膜形成工程におけるシリコンと酸化膜との界
面特性の向上、アルミニウム配線の形成工程におけるオ
ーミックコンタクトの形成、多結晶シリコン膜の単結晶
化、金属のシリサイド化等、を行うための各種熱処理に
も応用できることは勿論である。
後の半導体基板３に熱処理を行う場合について説明した
が、これに限らず、本発明に係る半導体製造装置は、例
えば、酸化膜形成工程におけるシリコンと酸化膜との界
面特性の向上、アルミニウム配線の形成工程におけるオ
ーミックコンタクトの形成、多結晶シリコン膜の単結晶
化、金属のシリサイド化等、を行うための各種熱処理に
も応用できることは勿論である。
【００１５】また、本発明に係る半導体製造装置は、本
実施例で説明した構造の装置に限らず、サセプター２に
より支持された半導体基板３を加熱するものであれば、
例えば、１本のランプのみを使用する形式等、他の構造
を有する装置にも応用できることは勿論である。そし
て、本実施例では、熱源としてハロゲンランプを使用し
たが、これに限らず、キセノンアークランプやレーザー
等、他の熱源を使用してもよい。
実施例で説明した構造の装置に限らず、サセプター２に
より支持された半導体基板３を加熱するものであれば、
例えば、１本のランプのみを使用する形式等、他の構造
を有する装置にも応用できることは勿論である。そし
て、本実施例では、熱源としてハロゲンランプを使用し
たが、これに限らず、キセノンアークランプやレーザー
等、他の熱源を使用してもよい。
【００１６】また、本実施例では、サセプター２の回転
数を８〜１５r.p.m.としたが、これに限らず、サセプタ
ー２の回転数は、所望により決定してよく、また、加熱
温度、加熱時間等も所望により決定してよい。尚、上記
例では、内部空間１１を満たす気体についての記述を省
略したが、この雰囲気を所望にコントロールすることに
より、アニーリングの他に酸化や窒化プロセスにも対応
しうることは勿論である。
数を８〜１５r.p.m.としたが、これに限らず、サセプタ
ー２の回転数は、所望により決定してよく、また、加熱
温度、加熱時間等も所望により決定してよい。尚、上記
例では、内部空間１１を満たす気体についての記述を省
略したが、この雰囲気を所望にコントロールすることに
より、アニーリングの他に酸化や窒化プロセスにも対応
しうることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体製造装置によれば、サセプターに回転機構を備えたこ
とで、熱源から半導体基板にエネルギーを照射する際、
前記熱源から照射されるエネルギーを前記半導体基板に
均一に供給することができる。従って、当該半導体基板
全面を均一に加熱処理することができるため、精度の良
い、信頼性が向上した半導体装置を簡単に製造すること
ができる。
体製造装置によれば、サセプターに回転機構を備えたこ
とで、熱源から半導体基板にエネルギーを照射する際、
前記熱源から照射されるエネルギーを前記半導体基板に
均一に供給することができる。従って、当該半導体基板
全面を均一に加熱処理することができるため、精度の良
い、信頼性が向上した半導体装置を簡単に製造すること
ができる。
【図１】本発明の実施例に係る半導体製造装置を示す断
面図である。
面図である。
１ 回転機構 ２ サセプター ３ 半導体基板 ４ チューブ ５ リフレクタ ６ ハロゲンランプ ７ 半導体基板出入口扉 ８ パイロメータ ９ Ｏリング １０ 装置筐体 １１ 内部空間 ２０ 本体
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板に急激な温度変化を伴う熱処
理を行う半導体製造装置において、 半導体基板を支持するサセプターに回転機構を備えたこ
とを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31093291A JPH05152307A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31093291A JPH05152307A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152307A true JPH05152307A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18011125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31093291A Pending JPH05152307A (ja) | 1991-11-26 | 1991-11-26 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009253061A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 基板支持部材 |
| JP2011040544A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | 熱処理装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-26 JP JP31093291A patent/JPH05152307A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009253061A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 基板支持部材 |
| JP2011040544A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | 熱処理装置及び半導体装置の製造方法 |
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