JPH113868A - ランプアニール装置およびランプアニール方法 - Google Patents
ランプアニール装置およびランプアニール方法Info
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- JPH113868A JPH113868A JP9155093A JP15509397A JPH113868A JP H113868 A JPH113868 A JP H113868A JP 9155093 A JP9155093 A JP 9155093A JP 15509397 A JP15509397 A JP 15509397A JP H113868 A JPH113868 A JP H113868A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】アニール工程のランプアニール装置において、
ウェーハ面内の温度ばらつきを押える。 【解決手段】アニール時のウェーハ16の実温をモニタ
ーし、この信号によってウェーハ加熱用のランプヒータ
14の電力を制御させる際の、ウェーハ実温モニター用
の接触式温度センサーである熱電対17が、処理室(チ
ャンバー)中でウェーハを保持するサセプター12もし
くは台座に埋め込み型となっており、かつこれらが、ウ
ェーハ面内の複数位置に設置されることにより、ウェー
ハ面内の実温を詳細にモニターし、この温度により各ラ
ンプ14を個別に制御する。
ウェーハ面内の温度ばらつきを押える。 【解決手段】アニール時のウェーハ16の実温をモニタ
ーし、この信号によってウェーハ加熱用のランプヒータ
14の電力を制御させる際の、ウェーハ実温モニター用
の接触式温度センサーである熱電対17が、処理室(チ
ャンバー)中でウェーハを保持するサセプター12もし
くは台座に埋め込み型となっており、かつこれらが、ウ
ェーハ面内の複数位置に設置されることにより、ウェー
ハ面内の実温を詳細にモニターし、この温度により各ラ
ンプ14を個別に制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はランプアニール装置
およびランプアニール方法に係わり、特に半導体装置の
製造段階の半導体基板である半導体ウェーハ(以下、ウ
ェーハ、と称す)の表面に、TiN,Ti等のメタル薄
膜を形成後、これらのメタルと基板とのオーミックコン
タクトを形成する為に行なったり、イオン注入後、注入
原子の電気的な活性化等の為に行なわれる工程における
ランプアニール装置およびランプアニール方法に関す
る。
およびランプアニール方法に係わり、特に半導体装置の
製造段階の半導体基板である半導体ウェーハ(以下、ウ
ェーハ、と称す)の表面に、TiN,Ti等のメタル薄
膜を形成後、これらのメタルと基板とのオーミックコン
タクトを形成する為に行なったり、イオン注入後、注入
原子の電気的な活性化等の為に行なわれる工程における
ランプアニール装置およびランプアニール方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】拡散層の不都合の拡散を防止する等のた
めにウェーハ製造においてランプアニール技術が広く用
いられている。
めにウェーハ製造においてランプアニール技術が広く用
いられている。
【0003】一方ウェーハの大型化にともない、ウェー
ハの中央部と周辺部の温度差を抑制するために、例えば
特開平61−198735号公報にはウェーハの中央
部、中間部、周辺部に温度センサを取り付け、上方に複
数のリング状のランプを同心円状に配置し、これら温度
センサーからの信号により各ランプへ供給される電力を
個別に制御するランプアニール装置が開示されている。
ハの中央部と周辺部の温度差を抑制するために、例えば
特開平61−198735号公報にはウェーハの中央
部、中間部、周辺部に温度センサを取り付け、上方に複
数のリング状のランプを同心円状に配置し、これら温度
センサーからの信号により各ランプへ供給される電力を
個別に制御するランプアニール装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、サセプタまたは処理室内でウェーハを保持す
る台座には何の工夫もされていないから、ウェーハを裁
置するごとに複数の温度センサをランプに対面するウェ
ーハ表面もしくはウェーハ表面側に取り付ける必要があ
る。
技術では、サセプタまたは処理室内でウェーハを保持す
る台座には何の工夫もされていないから、ウェーハを裁
置するごとに複数の温度センサをランプに対面するウェ
ーハ表面もしくはウェーハ表面側に取り付ける必要があ
る。
【0005】ウェーハ表面に接触式温度センサーを取り
付ける場合は、取り付けに多くの工数を必要とするから
作業性が低下しかつ取り付け位置のバラツキによる不都
合を生じる。また、ウェーハ表面の複数の取り付け箇所
の半導体素子が破損してしまう。さらに、ランプに対面
するウェーハ表面に取り付けるから、温度センサがラン
プからの輻射を直接受けることになり、ウェーハ自体の
温度を正確に検知することが不可能になる。
付ける場合は、取り付けに多くの工数を必要とするから
作業性が低下しかつ取り付け位置のバラツキによる不都
合を生じる。また、ウェーハ表面の複数の取り付け箇所
の半導体素子が破損してしまう。さらに、ランプに対面
するウェーハ表面に取り付けるから、温度センサがラン
プからの輻射を直接受けることになり、ウェーハ自体の
温度を正確に検知することが不可能になる。
【0006】一方、ウェーハ表面側に複数の放射温度計
を温度センサーとして裁置する場合は、複数の放射温度
計を裁置するための広いスペースが必要であり、ウェー
ハ面内の複数箇所をモニターすることが困難となる。さ
らにこの放射温度計はウェーハの温度を直接測定するも
のではなく、かつウェーハの表面状態により異なる値を
示すから、ウェーハの実際の温度に基づいてランプの電
力制御を正確に行うことが不可能となる。
を温度センサーとして裁置する場合は、複数の放射温度
計を裁置するための広いスペースが必要であり、ウェー
ハ面内の複数箇所をモニターすることが困難となる。さ
らにこの放射温度計はウェーハの温度を直接測定するも
のではなく、かつウェーハの表面状態により異なる値を
示すから、ウェーハの実際の温度に基づいてランプの電
力制御を正確に行うことが不可能となる。
【0007】さらにサセプタを用いて大型のウェーハ例
えば8インチ径以上のウェーハにおけるオーミックコン
タクトアニールやイオン活性熱処理をする際に、ウェー
ハの中央部と周辺部との関係より、サセプタ出し入れ方
向において異なる電力制御を必要とする場合があるが、
上記従来技術では複数のリング状のランプを同心円状に
配置するものであるから、このよう場合の必要な電力制
御が不可能となる。
えば8インチ径以上のウェーハにおけるオーミックコン
タクトアニールやイオン活性熱処理をする際に、ウェー
ハの中央部と周辺部との関係より、サセプタ出し入れ方
向において異なる電力制御を必要とする場合があるが、
上記従来技術では複数のリング状のランプを同心円状に
配置するものであるから、このよう場合の必要な電力制
御が不可能となる。
【0008】したがって本発明の目的は、作業性を向上
させてウェーハの個々の箇所の温度を正確に検知し、こ
れによりウェーハの温度分布均一化するランプアニール
装置を提供することである。
させてウェーハの個々の箇所の温度を正確に検知し、こ
れによりウェーハの温度分布均一化するランプアニール
装置を提供することである。
【0009】本発明の他の目的は、大型化されたウェー
ハにおいてオーミックコンタクトアニールやイオン活性
化アニールをウェーハの各箇所に対応した精密な電力制
御のもとに行うことができるランプアニール方法を提供
することである。
ハにおいてオーミックコンタクトアニールやイオン活性
化アニールをウェーハの各箇所に対応した精密な電力制
御のもとに行うことができるランプアニール方法を提供
することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ウェー
ハを熱処理するランプアニール装置において、前記ウェ
ーハを処理室に搬入,取り出し,かつ、保持したまま処
理する為のサセプタまたは、処理室内で前記ウェーハを
保持する台座と、前記サセプタまたは台座に埋め込ま
れ、ウェーハ搭載表面にその温度検知部を露出させる複
数の接触式温度センサーと、複数のランプ(ランプヒー
タ)とを有し、これら温度センサーからの信号により各
ランプへ供給される電力を個別に制御可能とするランプ
アニール装置にある。ここで複数の前記ランプはたがい
に平行にかつ前記サセプタの搬入,取り出し方向に配列
された棒状のランプであることができる。または、複数
の前記ランプは、たがいに平行に第1の方向に配列され
た第1段の棒状のランプと、たがいに平行に前記第1の
方向と直角の第2の方向に配列され、前記第1段とは前
記ウェーハからの距離の異なる第2段の棒状のランプと
から構成されていることができる。また、前記ランプア
ニール装置は、半導体基板上にメタル薄膜を形成したウ
ェーハを熱処理することにより前記半導体基板と前記メ
タル薄膜とのオーミックコンタクトをとるために用いる
装置であることができる。あるいは、前記ランプアニー
ル装置は、半導体基板にイオン注入を行ったウェーハの
該イオンを活性化熱処理する装置であることができる。
ハを熱処理するランプアニール装置において、前記ウェ
ーハを処理室に搬入,取り出し,かつ、保持したまま処
理する為のサセプタまたは、処理室内で前記ウェーハを
保持する台座と、前記サセプタまたは台座に埋め込ま
れ、ウェーハ搭載表面にその温度検知部を露出させる複
数の接触式温度センサーと、複数のランプ(ランプヒー
タ)とを有し、これら温度センサーからの信号により各
ランプへ供給される電力を個別に制御可能とするランプ
アニール装置にある。ここで複数の前記ランプはたがい
に平行にかつ前記サセプタの搬入,取り出し方向に配列
された棒状のランプであることができる。または、複数
の前記ランプは、たがいに平行に第1の方向に配列され
た第1段の棒状のランプと、たがいに平行に前記第1の
方向と直角の第2の方向に配列され、前記第1段とは前
記ウェーハからの距離の異なる第2段の棒状のランプと
から構成されていることができる。また、前記ランプア
ニール装置は、半導体基板上にメタル薄膜を形成したウ
ェーハを熱処理することにより前記半導体基板と前記メ
タル薄膜とのオーミックコンタクトをとるために用いる
装置であることができる。あるいは、前記ランプアニー
ル装置は、半導体基板にイオン注入を行ったウェーハの
該イオンを活性化熱処理する装置であることができる。
【0011】本発明の他の特徴は、ウェーハを処理室に
搬入,取り出し,かつ、保持したまま処理する為のサセ
プタまたは、処理室内でウェーハを保持する台座と、前
記サセプタまたは台座に埋め込まれ、ウェーハ搭載表面
にその温度検知部を露出させる複数の接触式温度センサ
ーと、複数のランプとを有し、これら温度センサーから
の信号により各ランプへ供給される電力を個別に制御可
能とするランプアニール装置を用いて、半導体基板上に
メタル薄膜、好ましくはTiN膜もしくはTi膜を形成
したウェーハを熱処理することにより半導体基板とメタ
ル薄膜とのオーミックコンタクトをとるランプアニール
方法にある。もしくは本発明の他の特徴は、ウェーハを
処理室に搬入,取り出し,かつ、保持したまま処理する
為のサセプタまたは、処理室内でウェーハを保持する台
座と、前記サセプタまたは台座に埋め込まれ、ウェーハ
搭載表面にその温度検知部を露出させる複数の接触式温
度センサーと、複数のランプとを有し、これら温度セン
サーからの信号により各ランプへ供給される電力を個別
に制御可能とするランプアニール装置を用いて、半導体
基板にイオン注入を行ったウェーハの該イオンの電気的
を活性化熱処理を行うランプアニール方法にある。
搬入,取り出し,かつ、保持したまま処理する為のサセ
プタまたは、処理室内でウェーハを保持する台座と、前
記サセプタまたは台座に埋め込まれ、ウェーハ搭載表面
にその温度検知部を露出させる複数の接触式温度センサ
ーと、複数のランプとを有し、これら温度センサーから
の信号により各ランプへ供給される電力を個別に制御可
能とするランプアニール装置を用いて、半導体基板上に
メタル薄膜、好ましくはTiN膜もしくはTi膜を形成
したウェーハを熱処理することにより半導体基板とメタ
ル薄膜とのオーミックコンタクトをとるランプアニール
方法にある。もしくは本発明の他の特徴は、ウェーハを
処理室に搬入,取り出し,かつ、保持したまま処理する
為のサセプタまたは、処理室内でウェーハを保持する台
座と、前記サセプタまたは台座に埋め込まれ、ウェーハ
搭載表面にその温度検知部を露出させる複数の接触式温
度センサーと、複数のランプとを有し、これら温度セン
サーからの信号により各ランプへ供給される電力を個別
に制御可能とするランプアニール装置を用いて、半導体
基板にイオン注入を行ったウェーハの該イオンの電気的
を活性化熱処理を行うランプアニール方法にある。
【0012】このような本発明によれば、複数の接触式
温度センサーがサセプタまたは台座に埋め込まれている
から、ウェーハごとに複数の温度センサを取り付け必要
がなく、したがって作業性が向上に複数のウェーハに対
する取り付け位置のバラツキが生じない。
温度センサーがサセプタまたは台座に埋め込まれている
から、ウェーハごとに複数の温度センサを取り付け必要
がなく、したがって作業性が向上に複数のウェーハに対
する取り付け位置のバラツキが生じない。
【0013】またこの埋め込まれた接触式温度センサー
(熱電対)は、サセプタまたは台座の半導体ウェーハ搭
載表面にその温度検知部、すなわち熱電対の先端部を露
出させている。したがってウェーハの裏面に熱電対の温
度検出部である先端部を直接接触することになるから、
表面上の温度センサがランプからの輻射を直接受けるこ
とがなく、したがってウェーハ自体の温度を正確に検知
することできる。
(熱電対)は、サセプタまたは台座の半導体ウェーハ搭
載表面にその温度検知部、すなわち熱電対の先端部を露
出させている。したがってウェーハの裏面に熱電対の温
度検出部である先端部を直接接触することになるから、
表面上の温度センサがランプからの輻射を直接受けるこ
とがなく、したがってウェーハ自体の温度を正確に検知
することできる。
【0014】また、複数のランプをたがいに平行に配置
された棒状のランプとすることにより、同じ周端部でも
左右の周端部に対してたがいに必要な電力制御を個々に
行うことができる。さらにこの場合、平行に配置された
棒状のランプを2段に配列し、一方の段の配列方向と他
方の段の配列方向を直角にし、各ランプに供給する電力
を制御することにより、中央部と中間部と周端部との温
度制御ならびに中間部における個々の箇所の温度制御、
周端部における個々の箇所の温度制御が可能になる。
された棒状のランプとすることにより、同じ周端部でも
左右の周端部に対してたがいに必要な電力制御を個々に
行うことができる。さらにこの場合、平行に配置された
棒状のランプを2段に配列し、一方の段の配列方向と他
方の段の配列方向を直角にし、各ランプに供給する電力
を制御することにより、中央部と中間部と周端部との温
度制御ならびに中間部における個々の箇所の温度制御、
周端部における個々の箇所の温度制御が可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の第1の実施の形態のランプ
アニール装置を示す図であり、(A)は側断面図、
(B)はウェーハをその上方からみた平面図である。
アニール装置を示す図であり、(A)は側断面図、
(B)はウェーハをその上方からみた平面図である。
【0017】SiC等の耐熱性かつ伝熱性の高い材質か
らなるサセプタ12のウェーハ搭載表面12Aから複数
の熱電対(接触式感温センサー)17の温度検知部(先
端部)17Aが突出して露出し、熱電対17の配線機能
を有する他の部分は埋め込み部17Bとしてサセプタ1
2内に埋め込まれて、温度検知部17Aで得られた検知
温度に関する信号を埋め込み部17Bにより外部に伝達
する。
らなるサセプタ12のウェーハ搭載表面12Aから複数
の熱電対(接触式感温センサー)17の温度検知部(先
端部)17Aが突出して露出し、熱電対17の配線機能
を有する他の部分は埋め込み部17Bとしてサセプタ1
2内に埋め込まれて、温度検知部17Aで得られた検知
温度に関する信号を埋め込み部17Bにより外部に伝達
する。
【0018】サセプタ12は石英製の処理室(チャンバ
ー)11の一方の側端部を閉塞する端板部18に支持さ
れており、ウェーハ搭載表面12A上で複数の熱電対の
温度感知部17Aに裏面の各箇所をそれぞれ接触した状
態でウェーハ12を搭載する。
ー)11の一方の側端部を閉塞する端板部18に支持さ
れており、ウェーハ搭載表面12A上で複数の熱電対の
温度感知部17Aに裏面の各箇所をそれぞれ接触した状
態でウェーハ12を搭載する。
【0019】この状態で端板部18により支持されたサ
セプタ12が、方向100に示すように移動し、搭載し
たウェーハ16を処理室11内に搬入し、処理中に保持
し、処理後に、処理室11から搬出させる。
セプタ12が、方向100に示すように移動し、搭載し
たウェーハ16を処理室11内に搬入し、処理中に保持
し、処理後に、処理室11から搬出させる。
【0020】また石英製の処理室(チャンバー)の上側
および下側にはそれぞれ1本1本独立した複数のハロゲ
ンランプ等の棒状のランプ(ランプヒータ)14が、図
2に示すように、たがいに平行に、かつサセプタの搬
入、取り出し方向100と同一方向に配列している。
および下側にはそれぞれ1本1本独立した複数のハロゲ
ンランプ等の棒状のランプ(ランプヒータ)14が、図
2に示すように、たがいに平行に、かつサセプタの搬
入、取り出し方向100と同一方向に配列している。
【0021】熱処理において、ウェーハ16のそれぞれ
の箇所の温度を検知し、その情報により複数のランプ1
4に供給する電力を個別に制御することにより、ウェー
ハ16のそれぞれの箇所に対応するランプからの輻射熱
量を制御して、ウェーハの各箇所が所定の温度となるよ
うに、例えばウェーハ全体が均一の温度になるように制
御する。すなわちそれぞれの熱電対によりその熱電対に
一番近いランプの電力を制御する。
の箇所の温度を検知し、その情報により複数のランプ1
4に供給する電力を個別に制御することにより、ウェー
ハ16のそれぞれの箇所に対応するランプからの輻射熱
量を制御して、ウェーハの各箇所が所定の温度となるよ
うに、例えばウェーハ全体が均一の温度になるように制
御する。すなわちそれぞれの熱電対によりその熱電対に
一番近いランプの電力を制御する。
【0022】図3には、複数の熱電対17の埋め込み部
17Bから取り出された信号がそれぞれの配線21によ
りコントローラー22に送られ、そこからの信号がそれ
ぞれ配線23により電力制御部24に送られ、そこから
の制御された電力が配線25によりそれぞれのランプ1
4に送られる制御系統を示している。尚、図3はそれぞ
れのランプ14にそれぞれの電力が供給されることを示
すものであるから、実際の装置では、図1に示すように
ウェーハ上に重畳してランプ配列が位置しているが、図
3ではランプ配列をずらして図示してある。
17Bから取り出された信号がそれぞれの配線21によ
りコントローラー22に送られ、そこからの信号がそれ
ぞれ配線23により電力制御部24に送られ、そこから
の制御された電力が配線25によりそれぞれのランプ1
4に送られる制御系統を示している。尚、図3はそれぞ
れのランプ14にそれぞれの電力が供給されることを示
すものであるから、実際の装置では、図1に示すように
ウェーハ上に重畳してランプ配列が位置しているが、図
3ではランプ配列をずらして図示してある。
【0023】またこの実施の形態では、中央のランプ1
4に対しては、5個の熱電対が対処しているから、この
5個の熱電対からの信号の平均値により中央のランプ1
4の電力制御を行うことができる。
4に対しては、5個の熱電対が対処しているから、この
5個の熱電対からの信号の平均値により中央のランプ1
4の電力制御を行うことができる。
【0024】また図1、図2ではサセプタ12の搬入、
取り出し方向にのみ配列されたランプを示した。しかし
これを図4のように変更することも可能である。
取り出し方向にのみ配列されたランプを示した。しかし
これを図4のように変更することも可能である。
【0025】すなわち図4(A)は変更したランプ配列
を示す上面図であり、図4(B)はその側断面図であ
る。この変更例では、たがいに平行に第1の方向100
に配列された第1段の棒状のランプ14Aと、たがいに
平行に第1の方向100と直角の第2の方向に配列さ
れ、第1段とはウェーハ16からの距離の異なる第2段
の棒状のランプ14Bとから構成されている。
を示す上面図であり、図4(B)はその側断面図であ
る。この変更例では、たがいに平行に第1の方向100
に配列された第1段の棒状のランプ14Aと、たがいに
平行に第1の方向100と直角の第2の方向に配列さ
れ、第1段とはウェーハ16からの距離の異なる第2段
の棒状のランプ14Bとから構成されている。
【0026】このような構成により、ウェーハ16の各
箇所の温度は第1段のそれぞれの棒状のランプ14Aの
電力と第2段のそれぞれの棒状のランプ14Bの電力と
の組み合わせにより定まるから、2次元的にウェーハの
全箇所についてマトリックス状に温度管理をすることが
できる。
箇所の温度は第1段のそれぞれの棒状のランプ14Aの
電力と第2段のそれぞれの棒状のランプ14Bの電力と
の組み合わせにより定まるから、2次元的にウェーハの
全箇所についてマトリックス状に温度管理をすることが
できる。
【0027】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、より具体的に図1を参照して詳細に説明する。図1
(A)で、処理されるウェーハ16は、ロボットアーム
等によってサセプタ12のウェーハ搭載表面12A上に
搬送される。この時、ウェーハ16は、あらかじめ、ウ
ェーハ16のオリエンテーションフラット等の方向を整
えた後に、サセプタ12上に搬送される。サセプタ12
上のウェーハ16は、サセプタ12とともに、チャンバ
ー101内に搬入される。サセプタ12は、矢印100
の様に図で左右に移動する。
て、より具体的に図1を参照して詳細に説明する。図1
(A)で、処理されるウェーハ16は、ロボットアーム
等によってサセプタ12のウェーハ搭載表面12A上に
搬送される。この時、ウェーハ16は、あらかじめ、ウ
ェーハ16のオリエンテーションフラット等の方向を整
えた後に、サセプタ12上に搬送される。サセプタ12
上のウェーハ16は、サセプタ12とともに、チャンバ
ー101内に搬入される。サセプタ12は、矢印100
の様に図で左右に移動する。
【0028】チャンバー11内に搬入されたウェーハ1
6は、ランプ14によって、一定時間,一定温度でアニ
ールされる。通常、このアニールシーケンスは、200
〜300℃から昇温させ〜1000℃で1分程度処理す
る様な、ランピングシーケンスで実施される。所定の時
間処理後、ウェーハ16はチャンバー11内から搬出さ
れ、再度ロボットアーム等により、サセプタ12上から
取り外され、これで1サイクル終了となる。
6は、ランプ14によって、一定時間,一定温度でアニ
ールされる。通常、このアニールシーケンスは、200
〜300℃から昇温させ〜1000℃で1分程度処理す
る様な、ランピングシーケンスで実施される。所定の時
間処理後、ウェーハ16はチャンバー11内から搬出さ
れ、再度ロボットアーム等により、サセプタ12上から
取り外され、これで1サイクル終了となる。
【0029】処理を通じて、チャンバー11の中は、外
気の巻き込み防止の為、N2 等の不活性ガスによって常
時、置換されている。ガス導入口13から導入されたN
2 ガスは、ガス排気口15より排気される。
気の巻き込み防止の為、N2 等の不活性ガスによって常
時、置換されている。ガス導入口13から導入されたN
2 ガスは、ガス排気口15より排気される。
【0030】このランプアニール装置を用いたランプア
ニール方法は、図5に示すような半導体基板とメタル薄
膜とのオーミックコンタクトをとるための熱処理や、図
6に示すようなイオンの電気的を活性化熱処理に用いる
ことができる。
ニール方法は、図5に示すような半導体基板とメタル薄
膜とのオーミックコンタクトをとるための熱処理や、図
6に示すようなイオンの電気的を活性化熱処理に用いる
ことができる。
【0031】すなわち図5において、シリコン基板41
に拡散層42が形成され、絶縁膜43のコンタクトホー
ル内で拡散層42にTiN膜、Ti膜等のメタル薄膜4
4が接続した状態のウェーハ16を上記ランプアニール
を行うことにより、メタル薄膜44と拡散層42の良好
なオーミックコンタクト45をとることができる。
に拡散層42が形成され、絶縁膜43のコンタクトホー
ル内で拡散層42にTiN膜、Ti膜等のメタル薄膜4
4が接続した状態のウェーハ16を上記ランプアニール
を行うことにより、メタル薄膜44と拡散層42の良好
なオーミックコンタクト45をとることができる。
【0032】また図6において、P型シリコン基板41
上の絶縁膜42の開口を通してN型不純物46がイオン
注入された状態のウェーハ16を上記ランプアニールを
行うことにより、この注入イオンの電気的を活性化熱処
理を有効に行うことができる。
上の絶縁膜42の開口を通してN型不純物46がイオン
注入された状態のウェーハ16を上記ランプアニールを
行うことにより、この注入イオンの電気的を活性化熱処
理を有効に行うことができる。
【0033】次に、本発明の第2の実施の形態について
図7を参照して説明する。尚、図7において図1と同一
もしくは類似の箇所は同じ符号を付してあるから、重複
する説明は省略する。
図7を参照して説明する。尚、図7において図1と同一
もしくは類似の箇所は同じ符号を付してあるから、重複
する説明は省略する。
【0034】先の図1の実施の形態の場合、ウェーハ1
6は、チャンバー11内で、サセプタ12に保持された
状態でアニールされるのに対し、この第2の実施の形態
の場合、チャンバー11内に設置されたSiC製の台座
32のウェーハ搭載表面32Aに、端板部38に設けら
れたウェーハ入出口36を通してロボットアーム等によ
りウェーハ16を設置し、チャンバーの扉37を閉じ
て、アニールするという相違点がある。
6は、チャンバー11内で、サセプタ12に保持された
状態でアニールされるのに対し、この第2の実施の形態
の場合、チャンバー11内に設置されたSiC製の台座
32のウェーハ搭載表面32Aに、端板部38に設けら
れたウェーハ入出口36を通してロボットアーム等によ
りウェーハ16を設置し、チャンバーの扉37を閉じ
て、アニールするという相違点がある。
【0035】第2の実施の形態においても、ウェーハ1
6の温度をモニターする複数の熱電対17はその埋め込
み部17Bが台座32に埋め込まれており、ウェーハ搭
載表面32Aにその温度検知部17Aを突出露出させる
ことで、ウェーハ面内の複数位置をウェーハ裏面からモ
ニターする構造となっている。
6の温度をモニターする複数の熱電対17はその埋め込
み部17Bが台座32に埋め込まれており、ウェーハ搭
載表面32Aにその温度検知部17Aを突出露出させる
ことで、ウェーハ面内の複数位置をウェーハ裏面からモ
ニターする構造となっている。
【0036】また第2の実施の形態でも図3に示すよう
な制御を行い、図5、図6に示すようなアニールを行
う。さらに第2の実施の形態でも図4に示すようなラン
プの配列を採用することができる。
な制御を行い、図5、図6に示すようなアニールを行
う。さらに第2の実施の形態でも図4に示すようなラン
プの配列を採用することができる。
【0037】
【発明の効果】本発明の第1の効果は、ウェーハごとに
複数の温度センサを取り付ける必要がなく、したがって
作業性が向上に複数のウェーハに対する取り付け位置の
バラツキがを生じない。
複数の温度センサを取り付ける必要がなく、したがって
作業性が向上に複数のウェーハに対する取り付け位置の
バラツキがを生じない。
【0038】その理由は、複数の接触式温度センサーが
サセプタまたは台座に埋め込まれているからである。
サセプタまたは台座に埋め込まれているからである。
【0039】本発明の第2の効果は、ウェーハ自体の温
度を正確に検知することできる。
度を正確に検知することできる。
【0040】その理由は、埋め込まれた接触式温度セン
サー(熱電対)は、サセプタまたは台座の半導体ウェー
ハ搭載表面にその温度検知部、すなわち熱電対の先端部
を露出させている。したがってウェーハの裏面に熱電対
の温度検出部である先端部を直接接触することになるか
ら、表面上の温度センサがランプからの輻射を直接受け
ることがないからである。
サー(熱電対)は、サセプタまたは台座の半導体ウェー
ハ搭載表面にその温度検知部、すなわち熱電対の先端部
を露出させている。したがってウェーハの裏面に熱電対
の温度検出部である先端部を直接接触することになるか
ら、表面上の温度センサがランプからの輻射を直接受け
ることがないからである。
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態のランプ配列を示す図であ
る。
る。
【図3】本発明の実施の形態の制御を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態のランプ配列を変形したラ
ンプ配列を示す図である。
ンプ配列を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態のランプアニールの一例を
示す図である。
示す図である。
【図6】本発明の実施の形態のランプアニールの他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
11 処理室(チャンバー) 12 サセプタ 12A サセプタのウェーハ搭載表面 13 ガス導入口 14、14A、14B ランプ(ランプヒーター) 15 ガス排気口 16 ウェーハ 17 熱電対 17A 熱電対の温度検知部(先端部) 17B 熱電対の埋め込み部 18 サセプタを支持する端板部 21 配線 22 コントローラ 23 配線 24 電力制御部 25 配線 32 台座 32A 台座のウェーハ搭載表面 36 ウェーハ入出口 37 扉 38 端板部 41 シリコン基板 42 拡散層 43 絶縁膜 44 メタル薄膜 45 オーミックコンタクト 46 イオン注入されたイオン
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体ウェーハを熱処理するランプアニ
ール装置において、前記半導体ウェーハを処理室に搬
入,取り出し,かつ、保持したまま処理する為のサセプ
タまたは、処理室内で前記半導体ウェーハを保持する台
座と、前記サセプタまたは台座に埋め込まれ、半導体ウ
ェーハ搭載表面にその温度検知部を露出させる複数の接
触式温度センサーと、複数のランプとを有し、これら温
度センサーからの信号により各ランプへ供給される電力
を個別に制御可能とすることを特徴とするランプアニー
ル装置。 - 【請求項2】 複数の前記ランプはたがいに平行にかつ
前記サセプタの搬入、取り出し方向に配列された棒状の
ランプであることを特徴とする請求項1記載のランプア
ニール装置。 - 【請求項3】 複数の前記ランプは、たがいに平行に第
1の方向に配列された第1段の棒状のランプと、たがい
に平行に前記第1の方向と直角の第2の方向に配列さ
れ、前記第1段とは前記半導体ウェーハからの距離の異
なる第2段の棒状のランプとから構成されていることを
特徴とする請求項1記載のランプアニール装置。 - 【請求項4】 熱処理前の前記半導体ウェーハは半導体
基板上にメタル薄膜を形成した状態であり、前記熱処理
により前記半導体基板と前記メタル薄膜とのオーミック
コンタクトをとることを特徴とする請求項1記載のラン
プアニール装置。 - 【請求項5】 熱処理前の前記半導体ウェーハは半導体
基板にイオン注入を行った状態であり、前記熱処理によ
り前記イオンを電気的に活性化することを特徴とする請
求項1記載のランプアニール装置。 - 【請求項6】 半導体ウェーハを処理室に搬入,取り出
し,かつ、保持したまま処理する為のサセプタまたは、
処理室内で半導体ウェーハを保持する台座と、前記サセ
プタまたは台座に埋め込まれ、半導体ウェーハ搭載表面
にその温度検知部を露出させる複数の接触式温度センサ
ーと、複数のランプとを有し、これら温度センサーから
の信号により各ランプへ供給される電力を個別に制御可
能とするランプアニール装置を用いて、半導体基板上に
メタル薄膜を形成した半導体ウェーハを熱処理すること
により前記半導体基板と前記メタル薄膜とのオーミック
コンタクトをとることを特徴とするランプアニール方
法。 - 【請求項7】 前記メタル薄膜はTiN膜もしくはTi
膜であることを特徴とする請求項6記載のランプアニー
ル方法。 - 【請求項8】 半導体ウェーハを処理室に搬入,取り出
し,かつ、保持したまま処理する為のサセプタまたは、
処理室内で半導体ウェーハを保持する台座と、前記サセ
プタまたは台座に埋め込まれ、半導体ウェーハ搭載表面
にその温度検知部を露出させる複数の接触式温度センサ
ーと、複数のランプとを有し、これら温度センサーから
の信号により各ランプへ供給される電力を個別に制御可
能とするランプアニール装置を用いて、半導体基板にイ
オン注入を行った半導体ウェーハの該イオンの電気的を
活性化熱処理を行うことを特徴とするランプアニール方
法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9155093A JPH113868A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | ランプアニール装置およびランプアニール方法 |
CN98102423A CN1118092C (zh) | 1997-06-12 | 1998-06-12 | 灯退火装置及灯退火方法 |
KR10-1998-0022016A KR100374369B1 (ko) | 1997-06-12 | 1998-06-12 | 램프어닐링장치및램프어닐링방법 |
US09/096,497 US6635852B1 (en) | 1997-06-12 | 1998-06-12 | Method and apparatus for lamp anneal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9155093A JPH113868A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | ランプアニール装置およびランプアニール方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH113868A true JPH113868A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15598492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9155093A Pending JPH113868A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | ランプアニール装置およびランプアニール方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6635852B1 (ja) |
JP (1) | JPH113868A (ja) |
KR (1) | KR100374369B1 (ja) |
CN (1) | CN1118092C (ja) |
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CN114485170B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-04-30 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 快速退火炉加热系统以及温度控制方法 |
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1998
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