JPS59169125A - 半導体ウエハ−の加熱方法 - Google Patents
半導体ウエハ−の加熱方法Info
- Publication number
- JPS59169125A JPS59169125A JP58042203A JP4220383A JPS59169125A JP S59169125 A JPS59169125 A JP S59169125A JP 58042203 A JP58042203 A JP 58042203A JP 4220383 A JP4220383 A JP 4220383A JP S59169125 A JPS59169125 A JP S59169125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- heating
- region
- heated
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D5/00—Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
- F27D5/0062—Shields for the charge
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
- H01L21/2686—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation using incoherent radiation
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】
本発明は半導体ウェハーの加熱方法に関するものである
。
。
半導体ウェハー（以下単に「ウェハーＪという。）は、
集積回路、大規模集積回路などの半導体デバイスを製作
する場合における基板として用いられる。このような半
導体デバイスの製作においては、その製作プロセス中に
目的に応じて種々の加熱工程が必要とされる。この加熱
工程としては、例えばイオン注入層の結晶欠陥を回復さ
せるためのアニール工程、ウェハー中に含有せしめた不
純物を熱により拡散せしめる熱拡散工程、不純物の活性
化のだめの熱処理工程等があり、このうち例えばアニー
ルエ４においては、従来電気炉によりウェハーを加熱す
る方法が知られている。しかしながら最近素子の高密度
化が要求され、不純物分布の微細化が必要とされること
から、アニール時における不純物の熱拡散及び再分布を
無視すＺ・ことができなくなり、このためアニール時間
は短時間であることが要求されるようになったが、電気
炉では短時間加熱が困難である。
集積回路、大規模集積回路などの半導体デバイスを製作
する場合における基板として用いられる。このような半
導体デバイスの製作においては、その製作プロセス中に
目的に応じて種々の加熱工程が必要とされる。この加熱
工程としては、例えばイオン注入層の結晶欠陥を回復さ
せるためのアニール工程、ウェハー中に含有せしめた不
純物を熱により拡散せしめる熱拡散工程、不純物の活性
化のだめの熱処理工程等があり、このうち例えばアニー
ルエ４においては、従来電気炉によりウェハーを加熱す
る方法が知られている。しかしながら最近素子の高密度
化が要求され、不純物分布の微細化が必要とされること
から、アニール時における不純物の熱拡散及び再分布を
無視すＺ・ことができなくなり、このためアニール時間
は短時間であることが要求されるようになったが、電気
炉では短時間加熱が困難である。
これに対して最近レーザビーム或いは成子ビームを用い
たアニール方法が開発され、この方法によれば短時間加
熱は可能であるが、照射ビームが単一波長であるため、
照射ビームの干渉作用が著しくこれによりウェハー表面
に損傷が生ずること、ビームを走査する場合には走査幅
の境界部分における不連続性或いは不均一性の問題が生
ずること等の問題点を有し、特に大面積のウエノ１−の
アニールには不向きである。
たアニール方法が開発され、この方法によれば短時間加
熱は可能であるが、照射ビームが単一波長であるため、
照射ビームの干渉作用が著しくこれによりウェハー表面
に損傷が生ずること、ビームを走査する場合には走査幅
の境界部分における不連続性或いは不均一性の問題が生
ずること等の問題点を有し、特に大面積のウエノ１−の
アニールには不向きである。
このようなことから、現在閃光放電灯よシの閃光照射に
よシウエハーをアニールする方法が検討されている。閃
光照射によれば短時間で所要の温度に昇温させることか
可能であり、しかも閃光は単一波長の光ではないため干
渉が生じにくくて損傷が生ぜず、その上、閃光はビーム
ではないため走査する必要がなく従って走査によって生
ずる走査幅の境界部分における不連続性或いは不均一性
の問題点を有さす、大面積のウニ／１−を刀日熱するこ
とができる等の利点を有している。
よシウエハーをアニールする方法が検討されている。閃
光照射によれば短時間で所要の温度に昇温させることか
可能であり、しかも閃光は単一波長の光ではないため干
渉が生じにくくて損傷が生ぜず、その上、閃光はビーム
ではないため走査する必要がなく従って走査によって生
ずる走査幅の境界部分における不連続性或いは不均一性
の問題点を有さす、大面積のウニ／１−を刀日熱するこ
とができる等の利点を有している。
しかしながらウェハーの加熱処理においては加熱すべき
部分を加熱することが必要であって、加熱を必要としな
い部分をカロ熱することは好ましくないが、例えばアニ
ール工程に付する前のウエノ１−の表面にはイオン注入
ノー、酸化膜によるイオン注入のためのマスク層など種
々の、−が形成されていて、通常部分によって反射率が
異なり、このだめ照射源即ち閃光の照射強度を規定した
としても表面の反射率の差異によって各部分の到達温度
が異なり、この結果必ずしも加熱すべき部分が所定の温
度に加熱されるとは限らず／Ｉ（］熱を必要としない部
分が高温にさらされて損傷する場合がある等の問題カド
ある。
部分を加熱することが必要であって、加熱を必要としな
い部分をカロ熱することは好ましくないが、例えばアニ
ール工程に付する前のウエノ１−の表面にはイオン注入
ノー、酸化膜によるイオン注入のためのマスク層など種
々の、−が形成されていて、通常部分によって反射率が
異なり、このだめ照射源即ち閃光の照射強度を規定した
としても表面の反射率の差異によって各部分の到達温度
が異なり、この結果必ずしも加熱すべき部分が所定の温
度に加熱されるとは限らず／Ｉ（］熱を必要としない部
分が高温にさらされて損傷する場合がある等の問題カド
ある。
本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、ウエノ・−の加熱すべき領域を選択Ｂミに加熱するこ
とができて刀ａ；Ｍを必要としない領域の過熱を防止す
ることができる半導体ウエノ・−の加熱方法を提供する
ことを目的とし、その特徴とするところは、半導体ウエ
ノ・−の加熱すべき領域及び加熱を必要としない領域の
少なくとも一方に模を設けることにより９口熱すべき領
域の表面０）反射率を加熱を必要としない領域の表面の
反射率よりも小さくし、その後半導体ウニ・・−に閃光
ケ照射して加熱する点にある。
、ウエノ・−の加熱すべき領域を選択Ｂミに加熱するこ
とができて刀ａ；Ｍを必要としない領域の過熱を防止す
ることができる半導体ウエノ・−の加熱方法を提供する
ことを目的とし、その特徴とするところは、半導体ウエ
ノ・−の加熱すべき領域及び加熱を必要としない領域の
少なくとも一方に模を設けることにより９口熱すべき領
域の表面０）反射率を加熱を必要としない領域の表面の
反射率よりも小さくし、その後半導体ウニ・・−に閃光
ケ照射して加熱する点にある。
以下図面によって不発間欠イオン注入後のウェハーのア
ニールに適用する場合の一実施例について説明する。
ニールに適用する場合の一実施例について説明する。
第１図は光源として用いる閃光放電灯の一例を示す説明
図であり、１，１は一対のｔ極、２は封体であって、例
えば寸法の一例を挙げると、アーク長りは４０皿、封体
２の内径Ｄ１は８ｍｍ、封体２の外径Ｄ２は１０１１で
ある。
図であり、１，１は一対のｔ極、２は封体であって、例
えば寸法の一例を挙げると、アーク長りは４０皿、封体
２の内径Ｄ１は８ｍｍ、封体２の外径Ｄ２は１０１１で
ある。
第２図は、第１図に示した構成の閃光放電灯の多数を用
いて構成した加熱炉の一例を示し、この例にお込ては、
９本の閃光放電灯３が互に平行で近接した平面Ｐ１及び
Ｐ２内にそれぞれ５本及び４本宛密に並んでいわばチド
リ状に配置され、これにより約５０１Ｈ×４０ｕの閃光
面光源Ｓが形成されている。４は閃光面光源Ｓの上方及
び側方を蔽うよう設けたタラ−であり、５は閃光面光源
Ｓから約１０關程度下方に配置したウェハーを保持する
試料台である。尚図示はしないが、この試料台５におけ
るウェハー保持部にはヒーターが設けられていて、この
ヒーターによりウェハーが閃光照射による主加熱に先立
って予備的に加熱される。
いて構成した加熱炉の一例を示し、この例にお込ては、
９本の閃光放電灯３が互に平行で近接した平面Ｐ１及び
Ｐ２内にそれぞれ５本及び４本宛密に並んでいわばチド
リ状に配置され、これにより約５０１Ｈ×４０ｕの閃光
面光源Ｓが形成されている。４は閃光面光源Ｓの上方及
び側方を蔽うよう設けたタラ−であり、５は閃光面光源
Ｓから約１０關程度下方に配置したウェハーを保持する
試料台である。尚図示はしないが、この試料台５におけ
るウェハー保持部にはヒーターが設けられていて、この
ヒーターによりウェハーが閃光照射による主加熱に先立
って予備的に加熱される。
６は試料台５に保持されたウエノ１−である。
このウエノ・−６は例えば第３図に示す状態のものであ
る。第３図において、６０はシリコン基板、６２はシリ
コン基板６０の所定部分にイオン注入するために設けら
れた酸化シリコンより成る１スク１−である、６１はシ
リコン基板６００所定部分にヒ素が、エネルギー４０ｋ
ｅＶ、粒子数５Ｘ１０１Ｓ個々−でイオン注入されたイ
オン注入層である。
る。第３図において、６０はシリコン基板、６２はシリ
コン基板６０の所定部分にイオン注入するために設けら
れた酸化シリコンより成る１スク１−である、６１はシ
リコン基板６００所定部分にヒ素が、エネルギー４０ｋ
ｅＶ、粒子数５Ｘ１０１Ｓ個々−でイオン注入されたイ
オン注入層である。
シリコン基板６０の厚さは約３００〜６５０μｍであり
、イオン注入層６１における結晶欠陥部分の深さは約０
．２〜１．０μｍ８度であり、マスク層６２の厚さは約
０．９μｍである。このウエノ・−６においでは、イオ
ン注入層６１が加熱すべき領域であり、このイオン注入
層６１を除いた他の鎖酸が加熱を必要としない領域であ
る。
、イオン注入層６１における結晶欠陥部分の深さは約０
．２〜１．０μｍ８度であり、マスク層６２の厚さは約
０．９μｍである。このウエノ・−６においでは、イオ
ン注入層６１が加熱すべき領域であり、このイオン注入
層６１を除いた他の鎖酸が加熱を必要としない領域であ
る。
本発明の一実施例に訃いては、上述の構成の加熱炉を用
いて上述のウェハー６に対し仄のようにしてウェハー６
を加熱してアニールを行なう。
いて上述のウェハー６に対し仄のようにしてウェハー６
を加熱してアニールを行なう。
即ち、先ず第４図に示すようにウェハー６の表面全体に
厚さ約０．１μｍの酸化シリコンより成る膜７を設ける
。この膜７を形成する方法としては従来公仰の薄膜製造
方法を用いることができる。
厚さ約０．１μｍの酸化シリコンより成る膜７を設ける
。この膜７を形成する方法としては従来公仰の薄膜製造
方法を用いることができる。
次に膜７を設けたウエノ・−６を第２図に示した加熱炉
における試料杏５のウニ・・−保持部に保持せしめ、閃
光照射に先立って試料台５のヒーターによりウェハー６
を温度約３５０Ｃ程度に１で予備的に加熱する。
における試料杏５のウニ・・−保持部に保持せしめ、閃
光照射に先立って試料台５のヒーターによりウェハー６
を温度約３５０Ｃ程度に１で予備的に加熱する。
ウェハー６の温度が約３５０ Ｃ程度となった時点にお
いて閃光面光源Ｓによりウニ／−−６の表面全体に閃光
を照射してウェハー６を刀口熱する。この閃光照射にお
いては、ウェハー６の表面に訃ける照射強度は１８，５
ジユール、４ノ、照射時間（閃光の十波高長におけるパ
ルス時間幅をいう）は４００マイクロ秒の条件とされる
。
いて閃光面光源Ｓによりウニ／−−６の表面全体に閃光
を照射してウェハー６を刀口熱する。この閃光照射にお
いては、ウェハー６の表面に訃ける照射強度は１８，５
ジユール、４ノ、照射時間（閃光の十波高長におけるパ
ルス時間幅をいう）は４００マイクロ秒の条件とされる
。
以上のような方法でウエノ１−６の刀口熱を行なうわけ
であるが、一般に閃光照射（（よるウエノ・−の力ロ熱
においては、閃光照射条沖とウエノ・−の４性とにより
ウェハーの表面の到達湿度が理論的に導き出されること
が知られている。即ち平均反射率Ｒを有するウェハーに
、閃光の÷波高長に訃けるパルス時間幅ｔ（マイクロ秒
）及びウエノ・−の表面における照射強度ＥＣジュール
／Ｃｒｎ２）の閃光を照射すると、パルス時間幅ｔが略
５０マイクロ秒以上である場合には、ウエノ・−の表面
の到達温１ｉＴ■は近似的に下記式（１）で表わされる
。
であるが、一般に閃光照射（（よるウエノ・−の力ロ熱
においては、閃光照射条沖とウエノ・−の４性とにより
ウェハーの表面の到達湿度が理論的に導き出されること
が知られている。即ち平均反射率Ｒを有するウェハーに
、閃光の÷波高長に訃けるパルス時間幅ｔ（マイクロ秒
）及びウエノ・−の表面における照射強度ＥＣジュール
／Ｃｒｎ２）の閃光を照射すると、パルス時間幅ｔが略
５０マイクロ秒以上である場合には、ウエノ・−の表面
の到達温１ｉＴ■は近似的に下記式（１）で表わされる
。
Ｔ ＝ ａ −（１−Ｒ） ・Ｅ −ｔ ＋Ｔｈ−−−
−−−−−− （１）この式（１）において、ａ及びｂ
はウエノ為−を構成する物質の熱伝導率、密度、比熱等
によって定まる定数であり、ウエノ＼−がシリコンより
成る場合には、ａは約５４０、ｂは約−０３７である。
−−−−−− （１）この式（１）において、ａ及びｂ
はウエノ為−を構成する物質の熱伝導率、密度、比熱等
によって定まる定数であり、ウエノ＼−がシリコンより
成る場合には、ａは約５４０、ｂは約−０３７である。
（１−Ｒ）・Ｅはウェハーに吸収された単位面積当たり
のエネルギーである。ＴＡは予備加熱した場合の予備加
熱温度である。平均反射率Ｒは下記式（２）によ］、′
て定義されるものである。
のエネルギーである。ＴＡは予備加熱した場合の予備加
熱温度である。平均反射率Ｒは下記式（２）によ］、′
て定義されるものである。
この式（２）において、Ｉ（λ）は波長λにおける閃光
強度を表わし、Ｒ（λ）は波長λにおける反射率を表わ
す。ウェハー加熱用の閃光の場合には１（λ）はほぼ一
定であり、Ｒ（λ）は、ウェハーの光学定数（屈折率、
消衰係数等）、ウェハーの表面［１ｉａがある場合には
その膜の光学定数（Ｍ折率、消衰係数等）及び膜の厚さ
により定められる。
強度を表わし、Ｒ（λ）は波長λにおける反射率を表わ
す。ウェハー加熱用の閃光の場合には１（λ）はほぼ一
定であり、Ｒ（λ）は、ウェハーの光学定数（屈折率、
消衰係数等）、ウェハーの表面［１ｉａがある場合には
その膜の光学定数（Ｍ折率、消衰係数等）及び膜の厚さ
により定められる。
第５図は、ウェハーがシリコンよ構成シ、このウェハー
の表面上に酸化シリコン膜を設けた場合の酸化シリコン
膜の厚さと平均反射率Ｒとの関係を示す曲線図であり、
この図から明らかなように酸化シリコン膜の厚さが約０
．０６〜０，１５μｍの範囲内では平均反射率Ｒが比較
的小さく、厚さが０．１５μｍ以上では厚さが変わって
も平均反射率Ｒはあまり変動せず略０．３１である。
の表面上に酸化シリコン膜を設けた場合の酸化シリコン
膜の厚さと平均反射率Ｒとの関係を示す曲線図であり、
この図から明らかなように酸化シリコン膜の厚さが約０
．０６〜０，１５μｍの範囲内では平均反射率Ｒが比較
的小さく、厚さが０．１５μｍ以上では厚さが変わって
も平均反射率Ｒはあまり変動せず略０．３１である。
このような理論的背景のもとにおいて、上記実施例の方
法によれば、ウェハー６の加熱すべき領域即ちイオン注
入層６１の表面には厚さ０．１μｍの酸化シリコンより
成る膜７が設けられているため、第５図の曲線図から求
められるように、加熱すべき領域の表面の反射率が約０
．２６となる。一方加熱を必要としない傾城即ちマスク
層６２が設けられている領域においては、マスク層６２
が酸化シリコンより成９その厚さが０．９μｍであり、
さらにこのマスク層６２．上には厚さ０．１μｍの酸化
シリコンよ構成る膜７が設けられてｂるのでこのｖ域に
おける酸化シリコンの厚さは合計１．０μｍとなシ、同
じく第５図の曲線図から求められるように、刀Ω熱を必
要としない領域の表面の反射率が約０．３１となる。従
って加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなり、この結果前記
式（１）から理解されるように加熱すべき領域の到達温
度が加熱を必要としない領域の到達温度よりも高くなり
、）ＪｒＪ熱すべき領域を選択的に刀口熱することがで
さると共に、加熱を必要としない領域の過熱を防止する
ことができ、結局ウェハーの良好なアニールを達成する
ことができると共にウエノ１−の過熱による損傷を防止
することができる。
法によれば、ウェハー６の加熱すべき領域即ちイオン注
入層６１の表面には厚さ０．１μｍの酸化シリコンより
成る膜７が設けられているため、第５図の曲線図から求
められるように、加熱すべき領域の表面の反射率が約０
．２６となる。一方加熱を必要としない傾城即ちマスク
層６２が設けられている領域においては、マスク層６２
が酸化シリコンより成９その厚さが０．９μｍであり、
さらにこのマスク層６２．上には厚さ０．１μｍの酸化
シリコンよ構成る膜７が設けられてｂるのでこのｖ域に
おける酸化シリコンの厚さは合計１．０μｍとなシ、同
じく第５図の曲線図から求められるように、刀Ω熱を必
要としない領域の表面の反射率が約０．３１となる。従
って加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなり、この結果前記
式（１）から理解されるように加熱すべき領域の到達温
度が加熱を必要としない領域の到達温度よりも高くなり
、）ＪｒＪ熱すべき領域を選択的に刀口熱することがで
さると共に、加熱を必要としない領域の過熱を防止する
ことができ、結局ウェハーの良好なアニールを達成する
ことができると共にウエノ１−の過熱による損傷を防止
することができる。
因みに、上記実施例に２けるウエノ・−６の表面の到達
温度を前記式（１）に基、いて計算すると、刀口熱すべ
き領域の到達温度Ｔ１は、 Ｔ Ｉ ＝ ５４０Ｘ（１−０，２６）刈８．５Ｘ４０
０−０３７＋３５０＝１１５５ （Ｃ）加熱を必要とし
な一領域の到達温度Ｔ２は、Ｔ２ ＝ ５４０Ｘ（１−
０３１）Ｘ１８．５Ｘ４００−””＋３ＳＯ＝１１０１
（Ｃ）となシ、良好なアニールを達成することができ
しかも加熱を必要としな一領域の過熱を防止することが
でき、実際に加熱処理後において加熱を必要としない領
域を調べたところ損傷はみられなかった。
温度を前記式（１）に基、いて計算すると、刀口熱すべ
き領域の到達温度Ｔ１は、 Ｔ Ｉ ＝ ５４０Ｘ（１−０，２６）刈８．５Ｘ４０
０−０３７＋３５０＝１１５５ （Ｃ）加熱を必要とし
な一領域の到達温度Ｔ２は、Ｔ２ ＝ ５４０Ｘ（１−
０３１）Ｘ１８．５Ｘ４００−””＋３ＳＯ＝１１０１
（Ｃ）となシ、良好なアニールを達成することができ
しかも加熱を必要としな一領域の過熱を防止することが
でき、実際に加熱処理後において加熱を必要としない領
域を調べたところ損傷はみられなかった。
一方比較テストとして膜７を設けない他は上記実施例と
同様にして加熱を行なったところ、イオン注入層６１は
露出しており、このイオン注入層６１の反射率は０．４
３と大きく、加熱すべき領域の到達温度Ｔ１は ＴＩ ＝ ５４０Ｘ（１−０，４３）Ｘ１８．５Ｘ４０
０−０３７＋３５０＝９７０ （Ｃ）加熱を必要としな
い領域の到達温度Ｔ２はＴ ２＝ ５４０ｘ（１＝０３
１ ）ｘ１８５ｘ４００−０３７＋３５０＝１１０１
（Ｄとなり、加熱すべき領域の到達温度Ｔ１が加熱を必
要としない領域の到達温度Ｔ２よりも低くなって良好な
アニールを達成することができなかったＯ これに対して、閃光面光源Ｓを調整して照射強度Ｅを２
４ジユール′／ｃＴｎ２に高くした他は上述の比較テス
トと同様にして力Ｕ熱を行なったところ、０口熱すべき
領域の到達温度Ｔ１は Ｔ １＝ ５４０ｘ（１−０，４３）ｘ２４ｘ４００＝
３７＋３５０＝１１５５（Ｃ）加熱を必要としない・領
域の到達温度Ｔ２はＴ ２＝ ５４０Ｘ（１−０，３１
）ｘ２４ｘ４００−０３７＋３５（＋＝１３２４Ｑ：”
）となり、イオン注入層６１のアニールは行なうことが
できたが、加熱を必要としない・領域が大１１＠に過熱
されて新たな結晶欠陥、クラックなどの損傷が発生しウ
ェハーは冥用に供し得ないものとなった。
同様にして加熱を行なったところ、イオン注入層６１は
露出しており、このイオン注入層６１の反射率は０．４
３と大きく、加熱すべき領域の到達温度Ｔ１は ＴＩ ＝ ５４０Ｘ（１−０，４３）Ｘ１８．５Ｘ４０
０−０３７＋３５０＝９７０ （Ｃ）加熱を必要としな
い領域の到達温度Ｔ２はＴ ２＝ ５４０ｘ（１＝０３
１ ）ｘ１８５ｘ４００−０３７＋３５０＝１１０１
（Ｄとなり、加熱すべき領域の到達温度Ｔ１が加熱を必
要としない領域の到達温度Ｔ２よりも低くなって良好な
アニールを達成することができなかったＯ これに対して、閃光面光源Ｓを調整して照射強度Ｅを２
４ジユール′／ｃＴｎ２に高くした他は上述の比較テス
トと同様にして力Ｕ熱を行なったところ、０口熱すべき
領域の到達温度Ｔ１は Ｔ １＝ ５４０ｘ（１−０，４３）ｘ２４ｘ４００＝
３７＋３５０＝１１５５（Ｃ）加熱を必要としない・領
域の到達温度Ｔ２はＴ ２＝ ５４０Ｘ（１−０，３１
）ｘ２４ｘ４００−０３７＋３５（＋＝１３２４Ｑ：”
）となり、イオン注入層６１のアニールは行なうことが
できたが、加熱を必要としない・領域が大１１＠に過熱
されて新たな結晶欠陥、クラックなどの損傷が発生しウ
ェハーは冥用に供し得ないものとなった。
以上の実施例によれば次のような効果を併せて得ること
ができる。即ち、ウェハーとして、シリコンより成り加
熱を必要としない領域上に厚さ０．９μｍの酸化シリコ
ンよυ成るマスクツ傅６２が設けられているものを用い
、膜７の材質とし一゛酸化シリコンを選択し、その厚さ
を０．０６〜０．１５μｍの範囲内即ち０．１μｍとし
てこの膜７をウェハーの表面全体に設けるようにしてい
るので、第５図広−示した曲線図からも理解されるよう
に、加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなるので、膜７の形
成におりて膜７をウェハーの特定部分に選択的に設ける
ことが不要となるので、膜７の形成作業が極めて容易と
なる。そして閃光照射に先立ってウェハーを予備的に加
熱しているので必要とされる閃光の照射強度を小さくす
ることができて閃光放電灯の使用寿命を長くすることが
できる。
ができる。即ち、ウェハーとして、シリコンより成り加
熱を必要としない領域上に厚さ０．９μｍの酸化シリコ
ンよυ成るマスクツ傅６２が設けられているものを用い
、膜７の材質とし一゛酸化シリコンを選択し、その厚さ
を０．０６〜０．１５μｍの範囲内即ち０．１μｍとし
てこの膜７をウェハーの表面全体に設けるようにしてい
るので、第５図広−示した曲線図からも理解されるよう
に、加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなるので、膜７の形
成におりて膜７をウェハーの特定部分に選択的に設ける
ことが不要となるので、膜７の形成作業が極めて容易と
なる。そして閃光照射に先立ってウェハーを予備的に加
熱しているので必要とされる閃光の照射強度を小さくす
ることができて閃光放電灯の使用寿命を長くすることが
できる。
以上本発明の一実施例について説明したが本発明におい
ては種々変更が可能である。例えば膜７の材質としては
、酸化シリコンの他、窒化シリコン（Ｓｔ：＋Ｎ４等）
、ＰＳＧ（Ｐ２Ｏ３を８％含有する５ｉＯｚより成るガ
ラス）、アルミニウム等を用いてもよく、この場合にも
酸化シリコンの場合と同様に膜厚の変化を利用して反射
率を変えることができる。
ては種々変更が可能である。例えば膜７の材質としては
、酸化シリコンの他、窒化シリコン（Ｓｔ：＋Ｎ４等）
、ＰＳＧ（Ｐ２Ｏ３を８％含有する５ｉＯｚより成るガ
ラス）、アルミニウム等を用いてもよく、この場合にも
酸化シリコンの場合と同様に膜厚の変化を利用して反射
率を変えることができる。
そして膜７はウエノ・−の加熱すべき領域上にのみ設け
てもよいし、力Ｕ熱を必要としない領域上にのみ設ける
ようにしてもよいし、或いは加熱すべき領域と加熱を必
要としない領域の両者にそれぞれ異なる厚さのものを設
けてもよく、何れの場合においても膜７を設けることに
ょ９加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなることが必要であ
る。
てもよいし、力Ｕ熱を必要としない領域上にのみ設ける
ようにしてもよいし、或いは加熱すべき領域と加熱を必
要としない領域の両者にそれぞれ異なる厚さのものを設
けてもよく、何れの場合においても膜７を設けることに
ょ９加熱すべき領域の表面の反射率が加熱を必要としな
い領域の表面の反射率よりも小さくなることが必要であ
る。
以上本発明の一実施例をウェハーのイオンε人層をアニ
ールする場合の一例について説明したζ１；、本発明方
法は、ウェハーの他の加熱処理においても適用すること
ができる。
ールする場合の一例について説明したζ１；、本発明方
法は、ウェハーの他の加熱処理においても適用すること
ができる。
以上のように本発明は、半導体ウェハーの加熱すべき領
域及び加熱を必要としない領域の少なくとも一方に膜を
設けることにょシ加熱すべき領域の表面の反射率を加熱
を必要としない領域の表面の反射率よりも小さくし、そ
の後半導体ウェハーに閃光を照射して加熱することを特
徴とする半導体ウェハーの加熱方法であるから、ウェハ
ーの加熱すべき領域を選択的に加熱することができて加
熱を必要としない領域の過熱を防止することができる半
導体ウェハーの加熱方法を提供することができる。
域及び加熱を必要としない領域の少なくとも一方に膜を
設けることにょシ加熱すべき領域の表面の反射率を加熱
を必要としない領域の表面の反射率よりも小さくし、そ
の後半導体ウェハーに閃光を照射して加熱することを特
徴とする半導体ウェハーの加熱方法であるから、ウェハ
ーの加熱すべき領域を選択的に加熱することができて加
熱を必要としない領域の過熱を防止することができる半
導体ウェハーの加熱方法を提供することができる。
第１図は閃光放電灯の一例を示す説明用断、Σ図、第２
図は閃光放電灯を用いた加熱炉の一回を示す説明用断面
図、第３図はウェハーの一例を示す説明用断面図、第４
図はウェハーの表面に膜を設計た状態を示す説明用断面
図、第５図は酸化シリコンの膜厚と平均反射率との関係
を示す曲線図でちる０ １・・・電極 ２・・・封体３・・・閃
光放電灯 Ｓ・・・閃光面光源４・・・ミラー
５・・・試料台６・・・ウェハー
６０・・・シリコン基板６１・・・イオン注入層
６２・・・マスク層７・・・膜 代理人 弁理士 大 井 正 彦 １図 孝２図
図は閃光放電灯を用いた加熱炉の一回を示す説明用断面
図、第３図はウェハーの一例を示す説明用断面図、第４
図はウェハーの表面に膜を設計た状態を示す説明用断面
図、第５図は酸化シリコンの膜厚と平均反射率との関係
を示す曲線図でちる０ １・・・電極 ２・・・封体３・・・閃
光放電灯 Ｓ・・・閃光面光源４・・・ミラー
５・・・試料台６・・・ウェハー
６０・・・シリコン基板６１・・・イオン注入層
６２・・・マスク層７・・・膜 代理人 弁理士 大 井 正 彦 １図 孝２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）半導体ウェハーの加熱すべき領域及び加熱を必要と
しない領域の少なくとも一方に膜を設けることにより加
熱すべＮ領域の表面の反射率を加熱を必要としない領域
の表面の反射率よりも小さくし、その後半導体ウェハー
に閃光を照射して加熱することを特徴とする半導体ウェ
ハーの加熱方法０ ２）膜が１１１化シリコンより成り、加熱すべき傾城上
の膜厚が０．０６〜０．１５μｍの範囲内であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体ウェハー
の加熱方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042203A JPS59169125A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 半導体ウエハ−の加熱方法 |
| US06/582,259 US4571486A (en) | 1983-03-16 | 1984-02-22 | Heating method of semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042203A JPS59169125A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 半導体ウエハ−の加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169125A true JPS59169125A (ja) | 1984-09-25 |
Family
ID=12629448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042203A Pending JPS59169125A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 半導体ウエハ−の加熱方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4571486A (ja) |
| JP (1) | JPS59169125A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027115A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Ushio Inc | 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 |
| JPS6439723A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Seiko Epson Corp | Selectively heating method for substrate |
| JPH02159720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Nec Corp | 半導体装置の熱処理方法 |
| JP2002524871A (ja) * | 1998-09-09 | 2002-08-06 | ステアーグ アール ティ ピー システムズ インコーポレイテッド | 半導体ウエハを加熱するためのマルチランプ円錐体を含む加熱装置 |
| US6843202B2 (en) | 2002-07-19 | 2005-01-18 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus for substrate employing photoirradiation |
| US6856762B2 (en) | 2002-08-21 | 2005-02-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus |
| US6859616B2 (en) | 2002-12-05 | 2005-02-22 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for and method of heat treatment by light irradiation |
| US6885815B2 (en) | 2002-07-17 | 2005-04-26 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus performing irradiating a substrate with light |
| US6936797B2 (en) | 2002-06-25 | 2005-08-30 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing method and thermal processing apparatus for substrate employing photoirradiation |
| US7034255B2 (en) | 2003-04-16 | 2006-04-25 | Dainippon Screen Mfg., Co. Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus |
| US7041939B2 (en) | 2003-12-01 | 2006-05-09 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus and thermal processing method |
| US7062161B2 (en) | 2002-11-28 | 2006-06-13 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Photoirradiation thermal processing apparatus and thermal processing susceptor employed therefor |
| US7068926B2 (en) | 2003-08-26 | 2006-06-27 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus of light-emission type and method of cleaning same |
| US7072579B2 (en) | 2003-05-21 | 2006-07-04 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus and method of adjusting light irradiation intensity |
| US7091453B2 (en) | 2003-02-27 | 2006-08-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus by means of light irradiation |
| US7230709B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-06-12 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Measuring method and measuring apparatus of optical energy absorption ratio, and thermal processing apparatus |
| US7935913B2 (en) | 2003-09-18 | 2011-05-03 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus and method for thermal processing of substrate |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4791273A (en) * | 1987-05-15 | 1988-12-13 | Varian Associates, Inc. | Vaporizer system for ion source |
| US4962057A (en) * | 1988-10-13 | 1990-10-09 | Xerox Corporation | Method of in situ photo induced evaporation enhancement of compound thin films during or after epitaxial growth |
| SE465214B (sv) * | 1990-01-16 | 1991-08-12 | Tetra Pak Holdings Sa | Saett att uppvaerma del av loepande materialbana |
| US5225368A (en) * | 1991-02-08 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of producing strained-layer semiconductor devices via subsurface-patterning |
| DE4109956A1 (de) * | 1991-03-26 | 1992-10-01 | Siemens Ag | Verfahren zum kurzzeittempern einer halbleiterscheibe durch bestrahlung |
| US5624851A (en) * | 1993-03-12 | 1997-04-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Process of fabricating a semiconductor device in which one portion of an amorphous silicon film is thermally crystallized and another portion is laser crystallized |
| JP2875768B2 (ja) * | 1994-11-30 | 1999-03-31 | 新日本無線株式会社 | 半導体基板の熱処理方法 |
| US6423585B1 (en) * | 1997-03-11 | 2002-07-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heating treatment device, heating treatment method and fabrication method of semiconductor device |
| US5960158A (en) * | 1997-07-11 | 1999-09-28 | Ag Associates | Apparatus and method for filtering light in a thermal processing chamber |
| DE19808246B4 (de) * | 1998-02-27 | 2004-05-13 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Herstellung eines mikroelektronischen Halbleiterbauelements mittels Ionenimplatation |
| US5930456A (en) * | 1998-05-14 | 1999-07-27 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US5970214A (en) * | 1998-05-14 | 1999-10-19 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US6771895B2 (en) | 1999-01-06 | 2004-08-03 | Mattson Technology, Inc. | Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers |
| US7015422B2 (en) | 2000-12-21 | 2006-03-21 | Mattson Technology, Inc. | System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy |
| US6970644B2 (en) * | 2000-12-21 | 2005-11-29 | Mattson Technology, Inc. | Heating configuration for use in thermal processing chambers |
| US7255899B2 (en) * | 2001-11-12 | 2007-08-14 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and heat treatment method of substrate |
| JP2003163221A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| TWI242815B (en) * | 2001-12-13 | 2005-11-01 | Ushio Electric Inc | Method for thermal processing semiconductor wafer |
| US6849831B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-02-01 | Mattson Technology, Inc. | Pulsed processing semiconductor heating methods using combinations of heating sources |
| JP3570515B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-09-29 | セイコーエプソン株式会社 | 多孔質絶縁膜の形成方法および装置並びにその形成方法を用いて製造した電子デバイス |
| FR2847759A1 (fr) * | 2002-11-27 | 2004-05-28 | Koninkl Philips Electronics Nv | Systeme de chauffage |
| US6947665B2 (en) * | 2003-02-10 | 2005-09-20 | Axcelis Technologies, Inc. | Radiant heating source with reflective cavity spanning at least two heating elements |
| JP4420380B2 (ja) * | 2003-09-10 | 2010-02-24 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
| US20070200436A1 (en) * | 2003-09-24 | 2007-08-30 | Menashe Barak | Pulse Forming Network And Pulse Generator |
| DE102009038341A1 (de) * | 2009-08-21 | 2011-04-21 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Heizeinrichtung für eine Substratbehandlungseinrichtung und Substratbehandlungseinrichtung |
| TW201639063A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-11-01 | 應用材料股份有限公司 | 批量加熱和冷卻腔室或負載鎖定裝置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5669837A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-11 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4001047A (en) * | 1975-05-19 | 1977-01-04 | General Electric Company | Temperature gradient zone melting utilizing infrared radiation |
| US4135027A (en) * | 1976-08-30 | 1979-01-16 | General Electric Company | Semiconductor element embodying an optical coating to enhance thermal gradient zone melting processing thereof |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58042203A patent/JPS59169125A/ja active Pending
-
1984
- 1984-02-22 US US06/582,259 patent/US4571486A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5669837A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-11 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027115A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Ushio Inc | 光照射炉による半導体ウエハ−の熱処理法 |
| JPH025295B2 (ja) * | 1983-07-25 | 1990-02-01 | Ushio Electric Inc | |
| JPS6439723A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Seiko Epson Corp | Selectively heating method for substrate |
| JPH02159720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Nec Corp | 半導体装置の熱処理方法 |
| JP2002524871A (ja) * | 1998-09-09 | 2002-08-06 | ステアーグ アール ティ ピー システムズ インコーポレイテッド | 半導体ウエハを加熱するためのマルチランプ円錐体を含む加熱装置 |
| US6936797B2 (en) | 2002-06-25 | 2005-08-30 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing method and thermal processing apparatus for substrate employing photoirradiation |
| US6885815B2 (en) | 2002-07-17 | 2005-04-26 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus performing irradiating a substrate with light |
| US6843202B2 (en) | 2002-07-19 | 2005-01-18 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus for substrate employing photoirradiation |
| US6856762B2 (en) | 2002-08-21 | 2005-02-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus |
| US7062161B2 (en) | 2002-11-28 | 2006-06-13 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Photoirradiation thermal processing apparatus and thermal processing susceptor employed therefor |
| US6859616B2 (en) | 2002-12-05 | 2005-02-22 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for and method of heat treatment by light irradiation |
| US7091453B2 (en) | 2003-02-27 | 2006-08-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus by means of light irradiation |
| US7034255B2 (en) | 2003-04-16 | 2006-04-25 | Dainippon Screen Mfg., Co. Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus |
| US7072579B2 (en) | 2003-05-21 | 2006-07-04 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light irradiation type thermal processing apparatus and method of adjusting light irradiation intensity |
| US7230709B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-06-12 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Measuring method and measuring apparatus of optical energy absorption ratio, and thermal processing apparatus |
| US7068926B2 (en) | 2003-08-26 | 2006-06-27 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus of light-emission type and method of cleaning same |
| US7935913B2 (en) | 2003-09-18 | 2011-05-03 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus and method for thermal processing of substrate |
| US7041939B2 (en) | 2003-12-01 | 2006-05-09 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Thermal processing apparatus and thermal processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4571486A (en) | 1986-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59169125A (ja) | 半導体ウエハ−の加熱方法 | |
| US5523262A (en) | Rapid thermal annealing using thermally conductive overcoat | |
| US4504323A (en) | Method for annealing semiconductors with a planar source composed of flash discharge lamps | |
| JPH02260534A (ja) | 紫外線を利用したスピン・オン・ガラス薄膜の硬化方法 | |
| TWI267091B (en) | Flash lamp annealing apparatus to generate electromagnetic radiation having selective wavelengths | |
| JPS58223320A (ja) | 不純物拡散方法 | |
| JPS6259896B2 (ja) | ||
| JPS59169126A (ja) | 半導体ウエハ−の加熱方法 | |
| TW200806830A (en) | Monocrystalline semiconductor wafer comprising defect-reduced regions and method for producing it | |
| JP2007525844A (ja) | フォトアニール時に温度を均一化させるためのシリコン層 | |
| JPH0263293B2 (ja) | ||
| US5097137A (en) | Light irradiation apparatus used in manufacturing semiconductor device | |
| JPH03266424A (ja) | 半導体基板のアニール方法 | |
| JPS61116820A (ja) | 半導体のアニ−ル方法 | |
| JPS6322453B2 (ja) | ||
| JPS60137027A (ja) | 光照射加熱方法 | |
| JPH025295B2 (ja) | ||
| JPH09190981A (ja) | ウェーハの熱処理装置 | |
| JPS63271922A (ja) | 熱処理装置 | |
| JPS593935A (ja) | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 | |
| JPS6325496B2 (ja) | ||
| TWI275914B (en) | A mask structure for controlling the temperature on the surface of a semiconductor wafer | |
| JPS62101027A (ja) | レジスト処理方法 | |
| JPS60732A (ja) | アニ−ル方法 | |
| JPS63207125A (ja) | 半導体素子の製造方法 |