JPS58175826A - 半導体を光照射で加熱する方法 - Google Patents
半導体を光照射で加熱する方法Info
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- JPS58175826A JPS58175826A JP19457681A JP19457681A JPS58175826A JP S58175826 A JPS58175826 A JP S58175826A JP 19457681 A JP19457681 A JP 19457681A JP 19457681 A JP19457681 A JP 19457681A JP S58175826 A JPS58175826 A JP S58175826A
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- 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
- H01L21/26—Bombardment with radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体ウエノ・−を光照射で加熱する方法に関
する。
する。
最近、半導体ウエノ・−（以下ウエノ・−）への不純物
の導入方法として、不純物議鼠、接合の深さを精密に制
御しうることから、不純物をイオン状にして加速してウ
ェハーに打ち込むイオン注入法が使用されて来ている。
の導入方法として、不純物議鼠、接合の深さを精密に制
御しうることから、不純物をイオン状にして加速してウ
ェハーに打ち込むイオン注入法が使用されて来ている。
しかしこのイオン注入法においては、注入後普通アルゴ
ンのような不活性ガス中で、約１ｏｏｏｃｔたけそれ以
上にウエノ・−を加熱処理する必要がある。その場合、
注入された。
ンのような不活性ガス中で、約１ｏｏｏｃｔたけそれ以
上にウエノ・−を加熱処理する必要がある。その場合、
注入された。
不純物の深さ方向の濃度分布が熱拡散によシ変化しない
ように短時間で加熱処理しなければならない。また、生
産性を向上させるために４ウエハーの急速加熱、急速冷
却が要請されている。
ように短時間で加熱処理しなければならない。また、生
産性を向上させるために４ウエハーの急速加熱、急速冷
却が要請されている。
上記要請により、最近、ウェハーを光照射で加熱する方
法が開発され、これによれば、数秒間で１０００Ｃ−１
４００Ｃまで短時間昇温か可能である。
法が開発され、これによれば、数秒間で１０００Ｃ−１
４００Ｃまで短時間昇温か可能である。
しかしながら、ウェハー、例えば、単結晶シリコンを数
秒以内で１０００Ｃ以上に加熱すると、ウェハーの外周
近傍と中央部との昇温差、つまり不均一昇温の九めに「
スリップライン」といわれる損傷が生ずることが分り九
。すなわち、ウェハーの厚さは普通０．５ｕ前後程度と
非常に薄く、厚さ方向の温度分布は、時間的には１０−
ｓ秒の桁の楊度で緩和されるので、実用的にはウェハー
面上の温度分布さえ均一にしてやればスリップラインの
ような損傷は鋳止できるわけであるが、ウェハーの表面
を均一な照射エネルギー密度で光照射すると、どうして
亀、ウェハー外周近傍からの熱放散が、中央部の熱放散
より大きいので、外周近傍温度は中央 一部温度よ、り低くなり、スリップラインが発生する。
秒以内で１０００Ｃ以上に加熱すると、ウェハーの外周
近傍と中央部との昇温差、つまり不均一昇温の九めに「
スリップライン」といわれる損傷が生ずることが分り九
。すなわち、ウェハーの厚さは普通０．５ｕ前後程度と
非常に薄く、厚さ方向の温度分布は、時間的には１０−
ｓ秒の桁の楊度で緩和されるので、実用的にはウェハー
面上の温度分布さえ均一にしてやればスリップラインの
ような損傷は鋳止できるわけであるが、ウェハーの表面
を均一な照射エネルギー密度で光照射すると、どうして
亀、ウェハー外周近傍からの熱放散が、中央部の熱放散
より大きいので、外周近傍温度は中央 一部温度よ、り低くなり、スリップラインが発生する。
本発明は係る観点から、半導体ウェハーを光照射で加熱
する方法において、スリップラインのような損傷が生じ
ないような加熱方法を提供することを目的としてなされ
、その特徴とするところは、モリブデンやタングステン
、タンタルの如き光照射を受けて昇温する補助加熱源を
半導体ウェハーの外周を取抄囲むように配置し、補助加
熱源で半導体ウェハーの外周近傍を補助的に加熱しなが
らもしくは補助的に加熱しておいて、半導体ウェハーを
光照射で加熱する方法であって、補助加熱源の物性値−
上１−を、半導体クエ・・ρ・ｄ−Ｃ −のそれに対して、０，６〜１．４に規定してなること
にある。
する方法において、スリップラインのような損傷が生じ
ないような加熱方法を提供することを目的としてなされ
、その特徴とするところは、モリブデンやタングステン
、タンタルの如き光照射を受けて昇温する補助加熱源を
半導体ウェハーの外周を取抄囲むように配置し、補助加
熱源で半導体ウェハーの外周近傍を補助的に加熱しなが
らもしくは補助的に加熱しておいて、半導体ウェハーを
光照射で加熱する方法であって、補助加熱源の物性値−
上１−を、半導体クエ・・ρ・ｄ−Ｃ −のそれに対して、０，６〜１．４に規定してなること
にある。
以下図面を参照し表から本発明の詳細な説明する。
第１図は、光照射炉内に配置されたウニノ・−を上方か
ら見た加熱方法の説明図、第２図は、第１図を側方から
見え説明図であって、上方及び下方からは、消費電力１
．５謂の棒状のノ・ロゲン電球各々１２本を一平面上に
近接して並べて面光源の形式にし、ウェハー１の表面温
度が中央部１ｇで約１２５０ｔ：’になるように光照射
されるようになっている。光照射の丸めの前記面光源の
全消資電力は約３５ｆｆに及び、ウニノ１−は直径４イ
ンチ、厚さ０．４ｗｇ、１００００１における反射率η
が０３の、ホウンをイオン注入し九本結晶シリコンであ
る。
ら見た加熱方法の説明図、第２図は、第１図を側方から
見え説明図であって、上方及び下方からは、消費電力１
．５謂の棒状のノ・ロゲン電球各々１２本を一平面上に
近接して並べて面光源の形式にし、ウェハー１の表面温
度が中央部１ｇで約１２５０ｔ：’になるように光照射
されるようになっている。光照射の丸めの前記面光源の
全消資電力は約３５ｆｆに及び、ウニノ１−は直径４イ
ンチ、厚さ０．４ｗｇ、１００００１における反射率η
が０３の、ホウンをイオン注入し九本結晶シリコンであ
る。
２は、厚さがα６ ｍ 、巾１０ｍ内径Ｒが１１５１．
同じくダが０．６５のモリブデン板であって、ウニノー
−１の外周１＃を取シ日むように配置され、ところどこ
ろに１ウエハー１を支持する爪２ａを具えている。
同じくダが０．６５のモリブデン板であって、ウニノー
−１の外周１＃を取シ日むように配置され、ところどこ
ろに１ウエハー１を支持する爪２ａを具えている。
九ソし、爪の部分は、Ｓｏｏ、のコーティングを施して
あに、ウェハー１との関１１Ｐは略４藺根度である。
あに、ウェハー１との関１１Ｐは略４藺根度である。
上記状態で、半導体ウニノ１−を光照射によりて加熱す
ると、ウェハー１の中央部１ａは約１２５０ＣＫなるの
に対して、外周近傍１ｈは約１１８０Ｃとなシ、スリッ
プラインの発生は認められない。つ壕シ、モリブデン板
も光照射を受けて昇温し、ウニノ・−の外周近傍からの
熱放散を相殺するように補助的に外周近傍を加熱して、
ウェハーの表面の温度の均一化に寄与しているから。で
あシ、ウニノ・−の外周を取シ囲むモリブデン板が存在
しない場合は、外周近傍１ｈの温度は約１１２０Ｃであ
って、明らかなスリップラインが認められる。
ると、ウェハー１の中央部１ａは約１２５０ＣＫなるの
に対して、外周近傍１ｈは約１１８０Ｃとなシ、スリッ
プラインの発生は認められない。つ壕シ、モリブデン板
も光照射を受けて昇温し、ウニノ・−の外周近傍からの
熱放散を相殺するように補助的に外周近傍を加熱して、
ウェハーの表面の温度の均一化に寄与しているから。で
あシ、ウニノ・−の外周を取シ囲むモリブデン板が存在
しない場合は、外周近傍１ｈの温度は約１１２０Ｃであ
って、明らかなスリップラインが認められる。
ところで、前記の通り、光照射による加熱は、短時間昇
温に特徴があり、したがって、前記の補助加熱源も光照
射を受けて昇温する場合、ウニノ・−と同じかもしくは
はソ同じように短時間昇温するものでなければならない
。
温に特徴があり、したがって、前記の補助加熱源も光照
射を受けて昇温する場合、ウニノ・−と同じかもしくは
はソ同じように短時間昇温するものでなければならない
。
ウェハ〒にしても、モリブデンにしても、その昇温速ｌ
Ｌ虚１は、光照射面に働直な面上での光照Δを 射エネルギー密度を／ （Ｗ／ｄ） 、その面積を５（
−）、厚さをｄ（α）、比重をρ（，９／ｊ）、比熱を
Ｃ（ジエール／ｉ・Ｃ）、反射率をηとすると、 ρ・ｄ−８−Ｃ−”＝ ／ ・（１−ＩＦ ） ・５−
ｓｃΔＣ で表わされ、１は、放射、伝導、対流等による熱ロスで
、このロスは、第１項の値に比べ小さいので、近似的に
は、 ρ・ｄ−８−Ｃ−”中ｆ・（１−η）・ＳΔを ニゲＬ中ｆ・−ヒ１− Δｔ ｐ−ｄ−Ｃ で表わされ、ΔＶΔｔがウニノ１−とモリブデン、夫々
について、略等しい方が良い。したがって、補い、モリ
ブデンの方の一１ゴーをα、ウニノ・−のρ・ｄ−Ｃ それをβとしてα〃の此の１と、温度分布の不均一のた
めのスリップライン発生の有無との関係を実験的に調べ
ても、０．６より小さいところでは、補助加熱効果が小
さく、ウニノ・−の外周近傍の温度があｔｂ上がらず、
スリップラインの発生が認められるのく対して、ＩＡよ
シ大きいところでは、逆に外周近傍の温度が高くなり過
ぎてスリップライムＴ ンが発生する。つｔ 如１．ｔ、１を略等しくするよう
に、−１１の比の値を１６〜１．４に規定してやるのが
ρ・ｄ−Ｃ 良い。
Ｌ虚１は、光照射面に働直な面上での光照Δを 射エネルギー密度を／ （Ｗ／ｄ） 、その面積を５（
−）、厚さをｄ（α）、比重をρ（，９／ｊ）、比熱を
Ｃ（ジエール／ｉ・Ｃ）、反射率をηとすると、 ρ・ｄ−８−Ｃ−”＝ ／ ・（１−ＩＦ ） ・５−
ｓｃΔＣ で表わされ、１は、放射、伝導、対流等による熱ロスで
、このロスは、第１項の値に比べ小さいので、近似的に
は、 ρ・ｄ−８−Ｃ−”中ｆ・（１−η）・ＳΔを ニゲＬ中ｆ・−ヒ１− Δｔ ｐ−ｄ−Ｃ で表わされ、ΔＶΔｔがウニノ１−とモリブデン、夫々
について、略等しい方が良い。したがって、補い、モリ
ブデンの方の一１ゴーをα、ウニノ・−のρ・ｄ−Ｃ それをβとしてα〃の此の１と、温度分布の不均一のた
めのスリップライン発生の有無との関係を実験的に調べ
ても、０．６より小さいところでは、補助加熱効果が小
さく、ウニノ・−の外周近傍の温度があｔｂ上がらず、
スリップラインの発生が認められるのく対して、ＩＡよ
シ大きいところでは、逆に外周近傍の温度が高くなり過
ぎてスリップライムＴ ンが発生する。つｔ 如１．ｔ、１を略等しくするよう
に、−１１の比の値を１６〜１．４に規定してやるのが
ρ・ｄ−Ｃ 良い。
同、反射率ダは波長１００００Ｘ Ｋおける反射率の値
を採用している。
を採用している。
前記実施例において、モリブデンの代りにタングステン
中タンタルを使用しても前記比の値が、０１〜１．４の
範囲内に抑制されていると、上記結果と同様に、昇温速
度が類似し、補助加熱源として有効に作用する。
中タンタルを使用しても前記比の値が、０１〜１．４の
範囲内に抑制されていると、上記結果と同様に、昇温速
度が類似し、補助加熱源として有効に作用する。
本発明は、以上の実施例からも理解されるように１外周
近傍からの熱放散による温度低下を相殺するように、光
照射を受けて昇温する補助加熱源でウェハーの外周を取
り囲むようにして、外周近傍を補助的に加熱してやシ、
中央部と外周近傍との温度差を小さくシ、ウニノ・−全
面の温度を均一化スることＫよって、スリップラインの
発生を防止しようとするものである。
近傍からの熱放散による温度低下を相殺するように、光
照射を受けて昇温する補助加熱源でウェハーの外周を取
り囲むようにして、外周近傍を補助的に加熱してやシ、
中央部と外周近傍との温度差を小さくシ、ウニノ・−全
面の温度を均一化スることＫよって、スリップラインの
発生を防止しようとするものである。
本発明は、上記の通υ、モリブデンやタングステン、タ
ンタルの如き光照射を受けて昇温する補助加熱源を半導
体ウニノ・−の外周を取シ囲むように配置し、補助加熱
源で半導体ウニノ・−の外周近傍を補助的に加熱しなが
らもしくは補助的に加熱しておいて、半導体ウェハーを
光照射で加熱する方法であって、 −１ 補助加熱源の物性値ｊＴ「を、半導体ウェハーのそれに
対して、０．６〜１．４に規定することＫよって、スリ
ップフィンの発生を防止するもので実用上の価値は極め
て大きい。
ンタルの如き光照射を受けて昇温する補助加熱源を半導
体ウニノ・−の外周を取シ囲むように配置し、補助加熱
源で半導体ウニノ・−の外周近傍を補助的に加熱しなが
らもしくは補助的に加熱しておいて、半導体ウェハーを
光照射で加熱する方法であって、 −１ 補助加熱源の物性値ｊＴ「を、半導体ウェハーのそれに
対して、０．６〜１．４に規定することＫよって、スリ
ップフィンの発生を防止するもので実用上の価値は極め
て大きい。
第１図、第２図は、光照射炉内に配置され九ウェハーの
説明図であって、１はウェハー、２は補助加熱源を示す
。 特許出願人 寥１図 ａ 第２図 千−Ｒ−−ｆ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和８６ 年 特許 願第 １１１４８７６号２、
発ＩＩＩ！Ｏ名称 半導体管光照射で加熱する方法３
、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者揚重大蔵 ６、補正により増加する発明の数 なし１＃Ｐ尋体を党
島射で加熱する７ｊ法」に訂正する。
説明図であって、１はウェハー、２は補助加熱源を示す
。 特許出願人 寥１図 ａ 第２図 千−Ｒ−−ｆ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和８６ 年 特許 願第 １１１４８７６号２、
発ＩＩＩ！Ｏ名称 半導体管光照射で加熱する方法３
、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者揚重大蔵 ６、補正により増加する発明の数 なし１＃Ｐ尋体を党
島射で加熱する７ｊ法」に訂正する。
Claims (1)
- モリブデンやタングステン、タンタルの如き光照射を受
けて昇温する補助加熱源を半導体ウエノ・−の外周を取
シ囲むように配置し、補助加熱源で半導体ウェハーの外
周近傍を補助的に加熱しながらもしくは補助的に加熱し
ておいて、半導体ウェハーを光照射で加熱する方法であ
って、補助加熱源の物性値 、＝”Ｍ７ｃを、半導体ウ
エノ・−のそれに対して、０．６〜１．４に規定してな
る、半導体を光照射で加熱する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19457681A JPS58175826A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
| US06/445,492 US4468259A (en) | 1981-12-04 | 1982-11-30 | Uniform wafer heating by controlling light source and circumferential heating of wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19457681A JPS58175826A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175826A true JPS58175826A (ja) | 1983-10-15 |
| JPS6244848B2 JPS6244848B2 (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=16326829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19457681A Granted JPS58175826A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体を光照射で加熱する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175826A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593921A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
| JPS593935A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Ushio Inc | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
| JPS5998518A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Seiko Epson Corp | ランプ・アニ−ル装置 |
| JPS59112938U (ja) * | 1983-01-20 | 1984-07-30 | 日本電信電話株式会社 | 板状試料均一加熱用治具 |
| JPS6088431A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-18 | Ushio Inc | 光照射加熱方法 |
| JPS60137027A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Ushio Inc | 光照射加熱方法 |
| JPS60137026A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Ushio Inc | 光照射加熱方法 |
| JPS6185820A (ja) * | 1984-10-04 | 1986-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長容器 |
| 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 |
| US5310339A (en) * | 1990-09-26 | 1994-05-10 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus having a wafer boat |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH039351U (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-29 | ||
| JP5470769B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2014-04-16 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52158203U (ja) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 |
-
1981
- 1981-12-04 JP JP19457681A patent/JPS58175826A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52158203U (ja) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6244848B2 (ja) | 1987-09-22 |
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