JPH06188213A - 半導体ウェーハのランプアニール装置 - Google Patents
半導体ウェーハのランプアニール装置Info
- Publication number
- JPH06188213A JPH06188213A JP4338194A JP33819492A JPH06188213A JP H06188213 A JPH06188213 A JP H06188213A JP 4338194 A JP4338194 A JP 4338194A JP 33819492 A JP33819492 A JP 33819492A JP H06188213 A JPH06188213 A JP H06188213A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ランプ光源の光の平均的照射で加熱される半
導体ウェーハの周縁部の温度低下を防止して、半導体ウ
ェーハ全体を均一な温度分布で加熱する。 【構成】 ランプ光源（1）の光をリフレクタ（3）で反
射し、石英板（4）を透過させて半導体ウェーハ（2）の
上面全体に均一に照射して、半導体ウェーハ（2）を加
熱する。半導体ウェーハ（2）は、その周縁部（2b）が
円環状のホルダ（8）の内周に形成された段部（9）で支
持される。ランプ光源（1）の光で半導体ウェーハ（2）
と共にホルダ（8）も同温度に加熱される。このホルダ
（8）の温度で半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）の温
度低下が防止されて、半導体ウェーハ（2）の全体が均
一な温度で加熱され、半導体ウェーハ（2）の全体が均
一に熱処理される。
導体ウェーハの周縁部の温度低下を防止して、半導体ウ
ェーハ全体を均一な温度分布で加熱する。 【構成】 ランプ光源（1）の光をリフレクタ（3）で反
射し、石英板（4）を透過させて半導体ウェーハ（2）の
上面全体に均一に照射して、半導体ウェーハ（2）を加
熱する。半導体ウェーハ（2）は、その周縁部（2b）が
円環状のホルダ（8）の内周に形成された段部（9）で支
持される。ランプ光源（1）の光で半導体ウェーハ（2）
と共にホルダ（8）も同温度に加熱される。このホルダ
（8）の温度で半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）の温
度低下が防止されて、半導体ウェーハ（2）の全体が均
一な温度で加熱され、半導体ウェーハ（2）の全体が均
一に熱処理される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハの不純
物押込み拡散工程などで使用されるランプアニール装置
で、詳しくは、キセノンランプなどのランプ光源で半導
体ウェーハを均一な温度分布で加熱するランプアニール
装置に関する。
物押込み拡散工程などで使用されるランプアニール装置
で、詳しくは、キセノンランプなどのランプ光源で半導
体ウェーハを均一な温度分布で加熱するランプアニール
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハのランプアニール装置
は、図４に示されるようなリフレクタ（3）と石英のチ
ャンバ（5）を使った装置が一般的である。リフレクタ
（3）は逆樋状で、その焦点位置にキセノンランプなど
のランプ光源（1）が配置される。リフレクタ（3）の下
部開口に石英板（4）が固定され、その真下にチャンバ
（5）が配置される。チャンバ（5）内に、半導体ウェー
ハ（2）を略水平に支持する石英のステージ（6）が出入
自在に収納される。
は、図４に示されるようなリフレクタ（3）と石英のチ
ャンバ（5）を使った装置が一般的である。リフレクタ
（3）は逆樋状で、その焦点位置にキセノンランプなど
のランプ光源（1）が配置される。リフレクタ（3）の下
部開口に石英板（4）が固定され、その真下にチャンバ
（5）が配置される。チャンバ（5）内に、半導体ウェー
ハ（2）を略水平に支持する石英のステージ（6）が出入
自在に収納される。
【０００３】ステージ（6）上には、例えば、図５の破
線に示すように３本の石英ピン（7）が突設され、この
各石英ピン（7）の先端で半導体ウェーハ（2）が支持さ
れる。チャンバ（5）内でステージ（6）は、半導体ウェ
ーハ（2）を石英板（4）と平行に支持する。
線に示すように３本の石英ピン（7）が突設され、この
各石英ピン（7）の先端で半導体ウェーハ（2）が支持さ
れる。チャンバ（5）内でステージ（6）は、半導体ウェ
ーハ（2）を石英板（4）と平行に支持する。
【０００４】チャンバ（5）の内部を、窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気に保って、ランプ光源（1）を点灯さ
せると、その一部の光は石英板（4）を透過して半導体
ウェーハ（2）に直接的に照射され、残りの光はリフレ
クタ（3）で反射して石英板（4）を透過し、半導体ウェ
ーハ（2）に照射される。半導体ウェーハ（2）の全体の
面内にランプ光源（1）の石英板（4）を透過した光〔散
乱光〕が平均的に照射されて、半導体ウェーハ（2）の
全体がほぼ均一な温度分布で加熱される。この加熱で、
半導体ウェーハ（2）の全体で不純物押込み拡散が進行
する。
不活性ガス雰囲気に保って、ランプ光源（1）を点灯さ
せると、その一部の光は石英板（4）を透過して半導体
ウェーハ（2）に直接的に照射され、残りの光はリフレ
クタ（3）で反射して石英板（4）を透過し、半導体ウェ
ーハ（2）に照射される。半導体ウェーハ（2）の全体の
面内にランプ光源（1）の石英板（4）を透過した光〔散
乱光〕が平均的に照射されて、半導体ウェーハ（2）の
全体がほぼ均一な温度分布で加熱される。この加熱で、
半導体ウェーハ（2）の全体で不純物押込み拡散が進行
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ランプアニール装
置においては、ランプ光源（1）の光が半導体ウェーハ
（2）の全体に平均的に照射されるようにして、半導体
ウェーハ（2）が全体に均一な温度分布で加熱されるよ
うにしている。ところが、図６の温度分布図に示すよう
に、半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）を除く中央部
（2a）の温度分布はほぼ均一であるが、周縁部（2b）の
温度が他より低い分布となっている。この温度分布のば
らつきの原因は、半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）
の表面積〔放熱面積〕が他より大きく、その周縁部（2
b）を中央部（2a）と同様の温度まで加熱しようとして
も、周縁部（2b）の放熱量が他より多くて、温度が他よ
り低下することにある。
置においては、ランプ光源（1）の光が半導体ウェーハ
（2）の全体に平均的に照射されるようにして、半導体
ウェーハ（2）が全体に均一な温度分布で加熱されるよ
うにしている。ところが、図６の温度分布図に示すよう
に、半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）を除く中央部
（2a）の温度分布はほぼ均一であるが、周縁部（2b）の
温度が他より低い分布となっている。この温度分布のば
らつきの原因は、半導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）
の表面積〔放熱面積〕が他より大きく、その周縁部（2
b）を中央部（2a）と同様の温度まで加熱しようとして
も、周縁部（2b）の放熱量が他より多くて、温度が他よ
り低下することにある。
【０００６】そのため、半導体ウェーハ（2）を加熱し
て不純物押込み拡散する場合、半導体ウェーハ（2）の
周縁部（2b）の温度が不足して、周縁部（2b）での不純
物押込み拡散が不十分となって、半導体ウェーハ（2）
に形成される複数の半導体素子の品質にばらつきが発生
するなどの不具合が生じていた。
て不純物押込み拡散する場合、半導体ウェーハ（2）の
周縁部（2b）の温度が不足して、周縁部（2b）での不純
物押込み拡散が不十分となって、半導体ウェーハ（2）
に形成される複数の半導体素子の品質にばらつきが発生
するなどの不具合が生じていた。
【０００７】本発明の目的は、半導体ウェーハの周縁部
での温度低下を未然に防止して、半導体ウェーハ全体を
均一な温度分布で加熱するランプアニール装置を提供す
ることにある。
での温度低下を未然に防止して、半導体ウェーハ全体を
均一な温度分布で加熱するランプアニール装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ランプ光源の
光を、略水平に支持された半導体ウェーハ全体に均一に
照射して、半導体ウェーハを加熱する装置であって、半
導体ウェーハの周縁部が離脱容易に載置される段部を内
側に有する平板状で、前記ランプ光源で半導体ウェーハ
とほぼ同様な熱履歴で加熱される耐熱性ホルダを具備し
たことにより、上記目的を達成するものであり、上記耐
熱性ホルダは、半導体ウェーハと同一材質からなること
が望ましい。
光を、略水平に支持された半導体ウェーハ全体に均一に
照射して、半導体ウェーハを加熱する装置であって、半
導体ウェーハの周縁部が離脱容易に載置される段部を内
側に有する平板状で、前記ランプ光源で半導体ウェーハ
とほぼ同様な熱履歴で加熱される耐熱性ホルダを具備し
たことにより、上記目的を達成するものであり、上記耐
熱性ホルダは、半導体ウェーハと同一材質からなること
が望ましい。
【０００９】
【作用】ホルダで半導体ウェーハの周縁部を支持し、ラ
ンプ光源で半導体ウェーハを加熱すると、この加熱と同
時にホルダもランプ光源で半導体ウェーハと同程度の温
度に加熱されて、ホルダが半導体ウェーハの周縁部の放
熱による温度低下を抑制し、半導体ウェーハ全体を均一
な温度分布にする。
ンプ光源で半導体ウェーハを加熱すると、この加熱と同
時にホルダもランプ光源で半導体ウェーハと同程度の温
度に加熱されて、ホルダが半導体ウェーハの周縁部の放
熱による温度低下を抑制し、半導体ウェーハ全体を均一
な温度分布にする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。尚、同図の実施例に示されるランプア
ニール装置が図４の装置と同一又は相当部分には、同一
参照符号を付して説明は省略する。
照して説明する。尚、同図の実施例に示されるランプア
ニール装置が図４の装置と同一又は相当部分には、同一
参照符号を付して説明は省略する。
【００１１】図１〜図３の実施例に示されるランプアニ
ール装置は、チャンバ（5）内で半導体ウェーハ（2）
を、全体が略円環状のホルダ（8）で支持したことを特
徴とする。ホルダ（8）は、例えば石英製のステージ
（6）上に突設した複数の石英ピン（7）の先端に離脱可
能に取付けられる。ホルダ（8）は平板状で、内側に半
導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）が離脱可能に載置さ
れる段部（9）を有する。
ール装置は、チャンバ（5）内で半導体ウェーハ（2）
を、全体が略円環状のホルダ（8）で支持したことを特
徴とする。ホルダ（8）は、例えば石英製のステージ
（6）上に突設した複数の石英ピン（7）の先端に離脱可
能に取付けられる。ホルダ（8）は平板状で、内側に半
導体ウェーハ（2）の周縁部（2b）が離脱可能に載置さ
れる段部（9）を有する。
【００１２】ホルダ（8）は、ランプ光源（1）の光で半
導体ウェーハ（2）と同様な熱履歴で加熱される材質
で、例えば、シリコン製半導体ウェーハ（2）の場合、
ホルダ（8）は、半導体ウェーハ（2）とほぼ同一の厚さ
のシリコン平板である。
導体ウェーハ（2）と同様な熱履歴で加熱される材質
で、例えば、シリコン製半導体ウェーハ（2）の場合、
ホルダ（8）は、半導体ウェーハ（2）とほぼ同一の厚さ
のシリコン平板である。
【００１３】ホルダ（8）の具体的形状を図２に示す
と、ホルダ（8）は半円弧状の一対で構成され、一対の
各ホルダ（9'）（9'）は、それぞれ３本の石英ピン
（7）…の先端に同一高さに取付けられる。一対のホル
ダ（9'）（9'）の内径は、半導体ウェーハ（2）の外径
より少し小さく、各々の内周上部に半導体ウェーハ
（2）の周縁部（2b）が嵌着される段部（9）（9）が形
成される。
と、ホルダ（8）は半円弧状の一対で構成され、一対の
各ホルダ（9'）（9'）は、それぞれ３本の石英ピン
（7）…の先端に同一高さに取付けられる。一対のホル
ダ（9'）（9'）の内径は、半導体ウェーハ（2）の外径
より少し小さく、各々の内周上部に半導体ウェーハ
（2）の周縁部（2b）が嵌着される段部（9）（9）が形
成される。
【００１４】また、一対のホルダ（9'）（9'）の両端の
間に隙間（10）（11）が形成され、この隙間（10）（1
1）を利用してホルダ（8）への半導体ウェーハ（2）の
搬入、及び、ホルダ（8）からの半導体ウェーハ（2）の
搬出が行われる。つまり、例えば、半導体ウェーハ
（2）を上下からチャック〔図示せず〕で挾持して半導
体ウェーハ（2）を、図２の鎖線矢印方向からホルダ
（8）に搬入する場合、チャックが隙間（10）を通過す
る。また、ホルダ（8）から半導体ウェーハ（2）を搬出
する場合、チャックが隙間（11）を通過する。
間に隙間（10）（11）が形成され、この隙間（10）（1
1）を利用してホルダ（8）への半導体ウェーハ（2）の
搬入、及び、ホルダ（8）からの半導体ウェーハ（2）の
搬出が行われる。つまり、例えば、半導体ウェーハ
（2）を上下からチャック〔図示せず〕で挾持して半導
体ウェーハ（2）を、図２の鎖線矢印方向からホルダ
（8）に搬入する場合、チャックが隙間（10）を通過す
る。また、ホルダ（8）から半導体ウェーハ（2）を搬出
する場合、チャックが隙間（11）を通過する。
【００１５】ホルダ（8）の内側の段部（9）に半導体ウ
ェーハ（2）の周縁部（2b）を載置して、半導体ウェー
ハ（2）をチャンバ（5）内に保持し、チャンバ（5）内
を窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に保って、ランプ光
源（1）を点灯させる。ランプ光源（1）の光は、石英板
（4）を透過して半導体ウェーハ（2）と、その周辺に在
るホルダ（8）に照射されて、半導体ウェーハ（2）とホ
ルダ（8）の全体がほぼ均一な温度分布で加熱される。
ェーハ（2）の周縁部（2b）を載置して、半導体ウェー
ハ（2）をチャンバ（5）内に保持し、チャンバ（5）内
を窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に保って、ランプ光
源（1）を点灯させる。ランプ光源（1）の光は、石英板
（4）を透過して半導体ウェーハ（2）と、その周辺に在
るホルダ（8）に照射されて、半導体ウェーハ（2）とホ
ルダ（8）の全体がほぼ均一な温度分布で加熱される。
【００１６】ランプ光源（1）の光で加熱される半導体
ウェーハ（2）とホルダ（8）の温度分布が、図３に示さ
れる。即ち、半導体ウェーハ（2）とホルダ（8）が同程
度の温度に加熱されているので、半導体ウェーハ（2）
の周縁部（2b）の放熱による温度低下は、ホルダ（8）
の温度で抑制され、周縁部（2b）は中央部（2a）とほぼ
同温度に維持される。その結果、半導体ウェーハ（2）
の全体が均一な温度分布となり、半導体ウェーハ（2）
の全体で不純物押込み拡散などの熱処理が平均して行わ
れる。
ウェーハ（2）とホルダ（8）の温度分布が、図３に示さ
れる。即ち、半導体ウェーハ（2）とホルダ（8）が同程
度の温度に加熱されているので、半導体ウェーハ（2）
の周縁部（2b）の放熱による温度低下は、ホルダ（8）
の温度で抑制され、周縁部（2b）は中央部（2a）とほぼ
同温度に維持される。その結果、半導体ウェーハ（2）
の全体が均一な温度分布となり、半導体ウェーハ（2）
の全体で不純物押込み拡散などの熱処理が平均して行わ
れる。
【００１７】尚、ホルダ（8）の周縁部分の温度は、こ
の部分の放熱で他より低くなるが、半導体ウェーハ
（2）の熱処理に対して何ら問題は無い。
の部分の放熱で他より低くなるが、半導体ウェーハ
（2）の熱処理に対して何ら問題は無い。
【００１８】また、半導体ウェーハ（2）の周辺に配置
されたホルダ（8）に照射されるランプ光源（1）の光
は、従来では半導体ウェーハ（2）の直接加熱にほとん
ど寄与しない、いわゆる無駄な光であるが、本発明にお
いてはホルダ（8）を加熱して半導体ウェーハ（2）の周
縁部（2b）の放熱による温度低下を防止することに有効
利用される。従って、ランプ光源（1）の光の有効利用
率が上がり、電力無駄が少なくなる。
されたホルダ（8）に照射されるランプ光源（1）の光
は、従来では半導体ウェーハ（2）の直接加熱にほとん
ど寄与しない、いわゆる無駄な光であるが、本発明にお
いてはホルダ（8）を加熱して半導体ウェーハ（2）の周
縁部（2b）の放熱による温度低下を防止することに有効
利用される。従って、ランプ光源（1）の光の有効利用
率が上がり、電力無駄が少なくなる。
【００１９】本発明は上記実施例に限らず、例えば、半
導体ウェーハの周縁部を支持するホルダは、一対以上の
複数を間隔をもって円環状に並べたもの、また、１つの
円環状のものであってもよく、その形態は半導体ウェー
ハの搬入搬出手段に対応させて設計される。
導体ウェーハの周縁部を支持するホルダは、一対以上の
複数を間隔をもって円環状に並べたもの、また、１つの
円環状のものであってもよく、その形態は半導体ウェー
ハの搬入搬出手段に対応させて設計される。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ホルダで半導体ウェー
ハの周縁部を支持し、ランプ光源で半導体ウェーハとホ
ルダを加熱するため、加熱されたホルダが半導体ウェー
ハの周縁部の放熱による温度低下を抑制して、半導体ウ
ェーハ全体を均一な温度分布にするので、半導体ウェー
ハ全体に均一に不純物押込み拡散を行うなどの熱処理が
容易に可能となり、半導体ウェーハに形成される半導体
素子の品質の均一化、歩留まり向上化が図れる。
ハの周縁部を支持し、ランプ光源で半導体ウェーハとホ
ルダを加熱するため、加熱されたホルダが半導体ウェー
ハの周縁部の放熱による温度低下を抑制して、半導体ウ
ェーハ全体を均一な温度分布にするので、半導体ウェー
ハ全体に均一に不純物押込み拡散を行うなどの熱処理が
容易に可能となり、半導体ウェーハに形成される半導体
素子の品質の均一化、歩留まり向上化が図れる。
【００２１】また、半導体ウェーハの周縁部を支持する
ホルダを加熱するランプ光源の光は、従来無駄となって
いた光であり、この光でホルダを加熱して半導体ウェー
ハの周縁部の温度低下を防止するようにしたことによ
り、ランプ光源の光の有効利用率が上がり、省電力化が
可能となる効果もある。
ホルダを加熱するランプ光源の光は、従来無駄となって
いた光であり、この光でホルダを加熱して半導体ウェー
ハの周縁部の温度低下を防止するようにしたことによ
り、ランプ光源の光の有効利用率が上がり、省電力化が
可能となる効果もある。
【図１】本発明の一実施例のランプアニール装置の概略
を示す要部の縦断面図
を示す要部の縦断面図
【図２】図１の装置における半導体ウェーハとホルダを
示す平面図
示す平面図
【図３】図１の装置における半導体ウェーハとホルダの
温度分布図
温度分布図
【図４】従来のランプアニール装置の概略を示す要部の
縦断面図
縦断面図
【図５】図４の装置における半導体ウェーハを示す平面
図
図
【図６】図４の装置における半導体ウェーハの温度分布
図
図
1 ランプ光源 2 半導体ウェーハ 2b 周縁部 8 ホルダ 8' ホルダ 9 段部
Claims (2)
- 【請求項１】 ランプ光源の光を、略水平に支持された
半導体ウェーハ全体に均一に照射して、半導体ウェーハ
を加熱する装置であって、 半導体ウェーハの周縁部が離脱容易に載置される段部を
内側に有する平板状で、前記ランプ光源で半導体ウェー
ハとほぼ同様な熱履歴で加熱される耐熱性ホルダを具備
したことを特徴とする半導体ウェーハのランプアニール
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の耐熱性ホルダが、半導体
ウェーハと同一材質からなることを特徴とする半導体ウ
ェーハのランプアニール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338194A JPH06188213A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体ウェーハのランプアニール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338194A JPH06188213A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体ウェーハのランプアニール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188213A true JPH06188213A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18315817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338194A Withdrawn JPH06188213A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 半導体ウェーハのランプアニール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06188213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077831A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 基板の加熱装置 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4338194A patent/JPH06188213A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003077831A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 基板の加熱装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |