JPH0572096B2 - - Google Patents
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- JPH0572096B2 JPH0572096B2 JP58147015A JP14701583A JPH0572096B2 JP H0572096 B2 JPH0572096 B2 JP H0572096B2 JP 58147015 A JP58147015 A JP 58147015A JP 14701583 A JP14701583 A JP 14701583A JP H0572096 B2 JPH0572096 B2 JP H0572096B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- wafer
- temperature
- lamp
- cooling
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ハロゲン・ランプを用いた高温短時
間熱処理による半導体装置の製造に関する。特に
枚葉式の熱処理の場合、アニールの冷却時間の短
縮を図るとともに冷却時の不必要な酸化を防ぐこ
とを目的とし、ウエーハの信頼性を損なうことな
く高いスループツトで、シリサイド形成・イオン
注入層のアニール・PSGのリフローを行なうこ
とに関するものである。
間熱処理による半導体装置の製造に関する。特に
枚葉式の熱処理の場合、アニールの冷却時間の短
縮を図るとともに冷却時の不必要な酸化を防ぐこ
とを目的とし、ウエーハの信頼性を損なうことな
く高いスループツトで、シリサイド形成・イオン
注入層のアニール・PSGのリフローを行なうこ
とに関するものである。
従来、ハロゲン・ランプを発熱源としたインコ
ヒーレントな放射光による、ウエーハの高温短時
間熱処理においては、ランプ点火後短時間（１分
以内）にウエーハ温度を上昇させ熱処理した後、
ランプを消去し、ウエーハの表裏面全体からの周
辺への黒体幅射することのみで、ウエーハを冷却
した。しかしながら、黒体幅射によるウエーハの
冷却は第１図ａに示すごとく数百度から室温に下
がるに要する時間が大きく、カセツト・ツー・カ
セツトの自動運搬においてテフロン製のカセツト
が溶融しないためには約200℃までウエーハ温度
を下げる必要があり、熱処理のスループツトが低
くなるという欠点があつた。またランプ消去後、
ウエーハを外に取り出した時、ウエーハが充分に
冷却されていないため、シリサイド形成やイオン
注入層のアニールにおいてはシリコン露出部分や
高融点金属露出部分が外気の酸素で酸化されると
いう欠点があつた。
ヒーレントな放射光による、ウエーハの高温短時
間熱処理においては、ランプ点火後短時間（１分
以内）にウエーハ温度を上昇させ熱処理した後、
ランプを消去し、ウエーハの表裏面全体からの周
辺への黒体幅射することのみで、ウエーハを冷却
した。しかしながら、黒体幅射によるウエーハの
冷却は第１図ａに示すごとく数百度から室温に下
がるに要する時間が大きく、カセツト・ツー・カ
セツトの自動運搬においてテフロン製のカセツト
が溶融しないためには約200℃までウエーハ温度
を下げる必要があり、熱処理のスループツトが低
くなるという欠点があつた。またランプ消去後、
ウエーハを外に取り出した時、ウエーハが充分に
冷却されていないため、シリサイド形成やイオン
注入層のアニールにおいてはシリコン露出部分や
高融点金属露出部分が外気の酸素で酸化されると
いう欠点があつた。
本発明は、かかる従来の欠点を取り除き、ハロ
ゲン・ランプによる高温短時間熱処理が、ウエー
ハ表面を酸化することなく、高いスループツトで
行なわれることを目的とする。
ゲン・ランプによる高温短時間熱処理が、ウエー
ハ表面を酸化することなく、高いスループツトで
行なわれることを目的とする。
以下、実施例を用いて本発明を説明する。第１
図は直径４インチ、厚さ500μｍのシリコン基板
の昇降温曲線であり、1000℃・10秒の高温短時間
熱処理を示す。第２図は、本発明の製造方法を可
能にするハロゲン・ランプ・システムの一例であ
る。本発明によるハロゲン・ランプを用いた高温
短時間熱処理においては、ウエーハ４をウエーハ
支持台５で保持し、ハロゲン・ランプ２、反射鏡
１で囲まれた石英チユーブ３の部屋Ａに、ウエー
ハを水平に置いた後、ハロゲン・ランプ２を点火
し、インコヒーレント光をウエーハに照射するこ
とによりウエーハの温度が上昇（第１図）す
る。その後ウエーハ自身の黒体幅射とランプから
の照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれ
る（第１図）。次にランプ消去後、ウエーハは、
ウエーハ自身の黒体幅射により冷却し（第１図
）、ウエーハ温度は1000℃から数百℃まで10秒
程で冷却する。次にウエーハは、支持台５の移動
により冷却室（第２図Ｂ）に移され大熱容量を持
つ冷却台６上に置かれる。冷却台６は下方から水
冷されているため常に低温に保たれている。この
ためウエーハは数百℃から200℃以下に温度が下
がる（第１図のＢ）のに約10秒要するだけであ
る。冷却室Ｂに置かれたウエーハは、図面と垂直
方向に移動するカセツト・ツー・カセツト装置に
よりアン・ロードのテフロン製のカセツトに収納
可能である。なお、ランプ照射室Ａ及び冷却室Ｂ
は、各々N2雰囲気で満たされている。従つて本
発明によれば、ウエーハの昇降温特性は第１図の
ｂで示すように、ランプ点火から高温短時間熱処
理（例えば1000℃10秒）を行ないウエーハ温度が
約200℃まで下がるのに30秒程度の時間しか必要
とせず、高いスループツトを持つ。またウエーハ
は、温度が200℃以上の状態では、N2雰囲気の充
満したランプ照射室Ａまたは冷却室Ｂに存在する
ため、シリコン露出部や高融点金属の酸化は生じ
ない。
図は直径４インチ、厚さ500μｍのシリコン基板
の昇降温曲線であり、1000℃・10秒の高温短時間
熱処理を示す。第２図は、本発明の製造方法を可
能にするハロゲン・ランプ・システムの一例であ
る。本発明によるハロゲン・ランプを用いた高温
短時間熱処理においては、ウエーハ４をウエーハ
支持台５で保持し、ハロゲン・ランプ２、反射鏡
１で囲まれた石英チユーブ３の部屋Ａに、ウエー
ハを水平に置いた後、ハロゲン・ランプ２を点火
し、インコヒーレント光をウエーハに照射するこ
とによりウエーハの温度が上昇（第１図）す
る。その後ウエーハ自身の黒体幅射とランプから
の照射が平衡になりウエーハ温度は一定に保たれ
る（第１図）。次にランプ消去後、ウエーハは、
ウエーハ自身の黒体幅射により冷却し（第１図
）、ウエーハ温度は1000℃から数百℃まで10秒
程で冷却する。次にウエーハは、支持台５の移動
により冷却室（第２図Ｂ）に移され大熱容量を持
つ冷却台６上に置かれる。冷却台６は下方から水
冷されているため常に低温に保たれている。この
ためウエーハは数百℃から200℃以下に温度が下
がる（第１図のＢ）のに約10秒要するだけであ
る。冷却室Ｂに置かれたウエーハは、図面と垂直
方向に移動するカセツト・ツー・カセツト装置に
よりアン・ロードのテフロン製のカセツトに収納
可能である。なお、ランプ照射室Ａ及び冷却室Ｂ
は、各々N2雰囲気で満たされている。従つて本
発明によれば、ウエーハの昇降温特性は第１図の
ｂで示すように、ランプ点火から高温短時間熱処
理（例えば1000℃10秒）を行ないウエーハ温度が
約200℃まで下がるのに30秒程度の時間しか必要
とせず、高いスループツトを持つ。またウエーハ
は、温度が200℃以上の状態では、N2雰囲気の充
満したランプ照射室Ａまたは冷却室Ｂに存在する
ため、シリコン露出部や高融点金属の酸化は生じ
ない。
以上説明したように、本発明のように基板を１
枚１枚処理する枚葉式の熱処理に置ける冷却方法
の場合、ランプ照射により短時間熱処理をした後
に基板をその裏面全体が熱容量の大きな物質に接
触するように載置することにより急速に冷却させ
ることが可能となる。その結果、枚葉式にもかか
わらず処理時間の大幅な短縮を図ることができる
という効果を有するものである。また、テフロン
製のカセツトを用いたカセツト・ツー・カセツト
方式において、熱容量の大きい物質に接触させる
ことにより、迅速な冷却が可能となり、更にウエ
ーハ表面の酸化を防止することができるという効
果がある。即ち、たかいスループツトを有する、
ハロゲンランプ高温短時間熱処理が実現できると
いう効果を有する。
枚１枚処理する枚葉式の熱処理に置ける冷却方法
の場合、ランプ照射により短時間熱処理をした後
に基板をその裏面全体が熱容量の大きな物質に接
触するように載置することにより急速に冷却させ
ることが可能となる。その結果、枚葉式にもかか
わらず処理時間の大幅な短縮を図ることができる
という効果を有するものである。また、テフロン
製のカセツトを用いたカセツト・ツー・カセツト
方式において、熱容量の大きい物質に接触させる
ことにより、迅速な冷却が可能となり、更にウエ
ーハ表面の酸化を防止することができるという効
果がある。即ち、たかいスループツトを有する、
ハロゲンランプ高温短時間熱処理が実現できると
いう効果を有する。
第１図：半導体基板の温度の昇降温曲線を示す
図。第２図：本発明によるハロゲン・ランプ・シ
ステムを示す図。 １……反射鏡、２……タングステン・フイラメ
ント・ハロゲン・ランプ、３……石英チユーブ、
５……ウエーハ支持台、６……大熱容量ウエーハ
冷却台、４，７……ウエーハ、Ａ……ランプ照射
室、Ｂ……冷却室、……ランプ照射ウエーハ昇
温状態、……ランプ照射ウエーハ定温状態、
，のα……黒体幅射によるウエーハ降温状
態、のｂ……冷却室におけるウエーハ降温状
態。
図。第２図：本発明によるハロゲン・ランプ・シ
ステムを示す図。 １……反射鏡、２……タングステン・フイラメ
ント・ハロゲン・ランプ、３……石英チユーブ、
５……ウエーハ支持台、６……大熱容量ウエーハ
冷却台、４，７……ウエーハ、Ａ……ランプ照射
室、Ｂ……冷却室、……ランプ照射ウエーハ昇
温状態、……ランプ照射ウエーハ定温状態、
，のα……黒体幅射によるウエーハ降温状
態、のｂ……冷却室におけるウエーハ降温状
態。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ インコヒーレント光を単一の半導体基板に照
射することにより、枚葉式に高温短時間熱処理を
行なう半導体装置の製造方法において、前記半導
体基板を保持台に置き、ランプ照射室に前記半導
体基板を設置する工程、前記半導体基板に前記イ
ンコヒーレント光を照射する工程、前記半導体基
板を前記ランプ照射室から取り出す工程、前記ラ
ンプ照射室から取り出した前記半導体基板より低
い温度を有し、かつ熱容量の大きな台に前記半導
体基板をその裏面全体が接触するように置くこと
により、前記ランプ照射室から取り出した前記半
導体基板を冷却する冷却工程を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 ２ 前記冷却工程が窒素雰囲気中で行なわれるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置の製造方法。 ３ 前記インコヒーレント光はハロゲンランプを
発光源とすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701583A JPS6037717A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14701583A JPS6037717A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26628392A Division JPH05251377A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037717A JPS6037717A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0572096B2 true JPH0572096B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=15420610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14701583A Granted JPS6037717A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037717A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6173324A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
| JPH07105345B2 (ja) * | 1985-08-08 | 1995-11-13 | 日電アネルバ株式会社 | 基体処理装置 |
| JPS62128525A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体基板のアニ−ル方法 |
| JP2001297995A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Nec Corp | 回路製造方法および装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872837U (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-17 | 株式会社日立国際電気 | 減圧気相成長装置 |
-
1983
- 1983-08-10 JP JP14701583A patent/JPS6037717A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6037717A (ja) | 1985-02-27 |
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