JPS593934A - 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 - Google Patents
半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法Info
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- JPS593934A JPS593934A JP11149982A JP11149982A JPS593934A JP S593934 A JPS593934 A JP S593934A JP 11149982 A JP11149982 A JP 11149982A JP 11149982 A JP11149982 A JP 11149982A JP S593934 A JPS593934 A JP S593934A
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- 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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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を光照射で加熱する方法に関す
る１、 最近、半導体ウェハー（以下単に「ウェハー」といシ。
る１、 最近、半導体ウェハー（以下単に「ウェハー」といシ。
）への不純物の導入方法として、不純物濃度、接合の除
きを精密に制御し得ることがら、不純物をイオン状態に
して加速してウェハーに打ち込むイオ／ａ人法が使用さ
れてきている。このイオ／ｆ＋人法にお（・ては、イ、
オ／が注入きれた後（２） のウェハーの表面における結晶状態が変化して荒れたも
のとなるため、この荒れを消失せしめて良好な表面状態
とするために、イオ／ａ人後約１０００Ｃまたはそれ以
上の温度にウニ・・−を力（１熱処理する必要があり、
この刃口熱処理は、注入でれた不純物の深さ方向の＃度
分布が熱拡散により変化しないように短時間で行なわな
けれはならない。また、生産性を向上させるためにもウ
ェハーの幾速力ロ熱、急速冷却が要請されている。
きを精密に制御し得ることがら、不純物をイオン状態に
して加速してウェハーに打ち込むイオ／ａ人法が使用さ
れてきている。このイオ／ｆ＋人法にお（・ては、イ、
オ／が注入きれた後（２） のウェハーの表面における結晶状態が変化して荒れたも
のとなるため、この荒れを消失せしめて良好な表面状態
とするために、イオ／ａ人後約１０００Ｃまたはそれ以
上の温度にウニ・・−を力（１熱処理する必要があり、
この刃口熱処理は、注入でれた不純物の深さ方向の＃度
分布が熱拡散により変化しないように短時間で行なわな
けれはならない。また、生産性を向上させるためにもウ
ェハーの幾速力ロ熱、急速冷却が要請されている。
午のような要請により、最近、ウェハーを光照射で力ロ
熱する方法が開発され、この方法によれば、わずか数秒
間という短時間で１０００Ｃ〜１４（，１（ＪＣまで昇
温が可能である。
熱する方法が開発され、この方法によれば、わずか数秒
間という短時間で１０００Ｃ〜１４（，１（ＪＣまで昇
温が可能である。
しかしながら、ウェハー、例えば単結晶シリコンをこれ
に単に光照射することにより、数秒間以内の短時間にお
いて、温度１０００Ｃ前抜の処理温度に昇温せしめ更に
この処理温度に保つという非熱処理を施す場合には、昇
温時及び処理温度時虻こおいてウェハーにおける外周近
傍部と中央部との間に比較的大きな温度差が生じ、この
温度差が涼（３） 因となってウェハーに後の処理工程で支障をきたすよう
な大きな１反り」が発生し、更には「スリップライン」
と呼ばれる損傷が発生することが分った。
に単に光照射することにより、数秒間以内の短時間にお
いて、温度１０００Ｃ前抜の処理温度に昇温せしめ更に
この処理温度に保つという非熱処理を施す場合には、昇
温時及び処理温度時虻こおいてウェハーにおける外周近
傍部と中央部との間に比較的大きな温度差が生じ、この
温度差が涼（３） 因となってウェハーに後の処理工程で支障をきたすよう
な大きな１反り」が発生し、更には「スリップライン」
と呼ばれる損傷が発生することが分った。
これは、ウェハーの厚さは普通Ｑ、５ｗｎ前後程度と非
常に薄く、厚さ方向における温度分布は、時間的には１
０ 秒の桁の程度で緩和されるので実質的には悪影、
響を及ぼすことはないが、ウェハーの面に沿った方向に
おける温度分布は、たとえウェハーの表面を均一な照射
エネルギー密度で光照射しても、ウェハーの外周近傍部
からの熱放散がウェハーの中央部からの、熱放散よυも
相当大きいので、昇温時においてはウェハーの外周近傍
部の温度がウェハーの中央部の温度に追従できず、処理
温度時においてもウェハーの外周近傍部の温度がウェハ
ーの中央部の温度にまで達することがなく、結局ウェハ
ーの外周近傍部の温度はウェハーの中央部の温度より相
当に低くなってし１うからである。
常に薄く、厚さ方向における温度分布は、時間的には１
０ 秒の桁の程度で緩和されるので実質的には悪影、
響を及ぼすことはないが、ウェハーの面に沿った方向に
おける温度分布は、たとえウェハーの表面を均一な照射
エネルギー密度で光照射しても、ウェハーの外周近傍部
からの熱放散がウェハーの中央部からの、熱放散よυも
相当大きいので、昇温時においてはウェハーの外周近傍
部の温度がウェハーの中央部の温度に追従できず、処理
温度時においてもウェハーの外周近傍部の温度がウェハ
ーの中央部の温度にまで達することがなく、結局ウェハ
ーの外周近傍部の温度はウェハーの中央部の温度より相
当に低くなってし１うからである。
このようにウェハーに大きな「反り」が発生すると、俵
の処理工程例えばフォトエッチ／グ処理特開昭５９−３
９３４（２） 工程においてパターン障が乱れるため支障をきたし、ま
た「スリップライン」が発生すると、つ１八−そのもの
が半導体材料として使用し得ない無価値なものとなり重
大な損失を招くこととなる。
の処理工程例えばフォトエッチ／グ処理特開昭５９−３
９３４（２） 工程においてパターン障が乱れるため支障をきたし、ま
た「スリップライン」が発生すると、つ１八−そのもの
が半導体材料として使用し得ない無価値なものとなり重
大な損失を招くこととなる。
本発明は咽かる観点からなされたものであって。
半導体ウェハーを光照射で加熱する方法において。
後の処理工程に支障をきたすような大きな「反り」及び
「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、その特徴とするところ
は、半導体ウェハーを光照射で加熱する方法において、
ハロゲン電球やモリブデンヒーターの如き自己発熱する
補助加熱源を半導体ウェハーの外周近傍部に近接して配
置し、前記補助加熱源で半導体ウェハーの主に外周近傍
部を補助的に加熱しながら若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ことにある。
「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、その特徴とするところ
は、半導体ウェハーを光照射で加熱する方法において、
ハロゲン電球やモリブデンヒーターの如き自己発熱する
補助加熱源を半導体ウェハーの外周近傍部に近接して配
置し、前記補助加熱源で半導体ウェハーの主に外周近傍
部を補助的に加熱しながら若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ことにある。
以下図面を参照しながら本発明方法の一実施例を説明す
る。
る。
第１図は、光照射炉内に配置されたウェハー１（５）
を上方から見た加熱方法の説明図、第２図は、第１図を
側方から見た説明図であって１図には示されていないが
ウェハー１の上方及び下方には、各々消費電力’１，５
ＫＷの棒状のハロゲン電球１２本を一平面上に近接して
並べて成る面光源が配置され。
側方から見た説明図であって１図には示されていないが
ウェハー１の上方及び下方には、各々消費電力’１，５
ＫＷの棒状のハロゲン電球１２本を一平面上に近接して
並べて成る面光源が配置され。
この面光源によりウェハー１の表面における照射エネル
ギー密度が均一となシ且つウェハー１の表面温度がウェ
ハー１の中央部１ａで約１２５０Ｃになるようにウェハ
ー１が光照射されるようになっている。光照射のための
前記面光源の全消費電力は約８５ ＫＷに及び、ウェハ
ー１は直径４インチの円板状で歪）つてホロ素をイオン
注入した単結晶シリコンより成るものである。
ギー密度が均一となシ且つウェハー１の表面温度がウェ
ハー１の中央部１ａで約１２５０Ｃになるようにウェハ
ー１が光照射されるようになっている。光照射のための
前記面光源の全消費電力は約８５ ＫＷに及び、ウェハ
ー１は直径４インチの円板状で歪）つてホロ素をイオン
注入した単結晶シリコンより成るものである。
２は環状の石英ガラス製の封体を具えた。ハロゲン電球
若しくは赤外線電球などより成る補助加熱源であつ不、
その封体内部にフィラメン１−２ｂを具えており、この
補助加熱源２は、ウェハー１の外周近傍部１ｂを主とし
て加熱するよう１例えばウェハー１の外周近傍部１ｂの
外方側斜上方或いは外方側斜下方に装置するよう当該外
周近傍部１ｂに近（６） 接゛して配置する。この補助加熱源２には石英製の爪２
ａが幾つか固定して設けられており、この爪ｚａにより
ウェハー１が支持されている。
若しくは赤外線電球などより成る補助加熱源であつ不、
その封体内部にフィラメン１−２ｂを具えており、この
補助加熱源２は、ウェハー１の外周近傍部１ｂを主とし
て加熱するよう１例えばウェハー１の外周近傍部１ｂの
外方側斜上方或いは外方側斜下方に装置するよう当該外
周近傍部１ｂに近（６） 接゛して配置する。この補助加熱源２には石英製の爪２
ａが幾つか固定して設けられており、この爪ｚａにより
ウェハー１が支持されている。
そして前記面光源によりウェハー１に光照射して加熱す
る際に、或いはこの光照射に先だって、補助加熱源２に
加える電力を例えば約９２０Ｗとして点灯することによ
り、ウェハー１の外周近傍部１ｂを補助的に加熱する。
る際に、或いはこの光照射に先だって、補助加熱源２に
加える電力を例えば約９２０Ｗとして点灯することによ
り、ウェハー１の外周近傍部１ｂを補助的に加熱する。
上記方法によれば、ウェハー１の両面が上方及び下方か
ら面光源により光照射を受けて主加熱が行なわれるが、
ウェハー１の外周近傍部１ｂを、これに近接して配置し
た補助加熱源２によシ加熱するため、この補助加熱源２
によリウ二Ｉ＼−１の外周近傍部ｌｂが補助的に加熱さ
れるようになり、この結果中央＠ｌａと外周近傍部１ｂ
との温度差が極めて小さくなってウェハー１の全体の温
度が均一化されるようになり、結局後の処理工程で支障
をきたすような大きな「反υ」の発生を防止することが
できると共に「スリップライン」の発生を防止すること
ができる。実際ウェハー１の中央部１ａの（７）・ 温度は約１２５０ｔ：’となるのに対してウェハー１の
外周近傍ｆＢ１ｂの温度は約１２４０Ｃ程度となり、こ
の外周近傍部１ｂの温度は稍低めにはなるものの。
ら面光源により光照射を受けて主加熱が行なわれるが、
ウェハー１の外周近傍部１ｂを、これに近接して配置し
た補助加熱源２によシ加熱するため、この補助加熱源２
によリウ二Ｉ＼−１の外周近傍部ｌｂが補助的に加熱さ
れるようになり、この結果中央＠ｌａと外周近傍部１ｂ
との温度差が極めて小さくなってウェハー１の全体の温
度が均一化されるようになり、結局後の処理工程で支障
をきたすような大きな「反υ」の発生を防止することが
できると共に「スリップライン」の発生を防止すること
ができる。実際ウェハー１の中央部１ａの（７）・ 温度は約１２５０ｔ：’となるのに対してウェハー１の
外周近傍ｆＢ１ｂの温度は約１２４０Ｃ程度となり、こ
の外周近傍部１ｂの温度は稍低めにはなるものの。
鏝の処理工程で支障をきたすような大きな「反り」が発
生せず、しかも「スリップライン」も発生せず、ウェハ
ー１を良好に加熱処理することができる。ところで補助
加熱源２による補助加熱を行なわない他は上述の実施例
と同様の方法Ｖこよりウェハーｌの加熱処理を行なった
ところ、ウェハー１の外周部ｔ％） ′＠１ ｂ ｃ１
温度は約１１２０Ｃとかなり低い値となり、後の処理工
程に支障をきたすような大きな「反り」が発生し、しか
もウェハ１の周辺に「スリツノライン」の発生が認めら
れた。
生せず、しかも「スリップライン」も発生せず、ウェハ
ー１を良好に加熱処理することができる。ところで補助
加熱源２による補助加熱を行なわない他は上述の実施例
と同様の方法Ｖこよりウェハーｌの加熱処理を行なった
ところ、ウェハー１の外周部ｔ％） ′＠１ ｂ ｃ１
温度は約１１２０Ｃとかなり低い値となり、後の処理工
程に支障をきたすような大きな「反り」が発生し、しか
もウェハ１の周辺に「スリツノライン」の発生が認めら
れた。
本発明は１以上の実施例からも理解されるように、外周
近傍部１ｂからの熱放散による温度低下を相殺するよう
に、補助加熱源をウェハーの外周近傍ｍ ｌ ｂに近接
して配置し、外周近傍部１ｂを補助的に加熱してやり、
中央部と外周近傍部との温度差を小さくし、ウェハー全
面の温度を均一化することによって、後の処理工程に支
障をきたす大きな特開日ａ５Ｕ−３９３４（３） 「反り」及び「スリップライン」の発生を防止しようと
するものである。
近傍部１ｂからの熱放散による温度低下を相殺するよう
に、補助加熱源をウェハーの外周近傍ｍ ｌ ｂに近接
して配置し、外周近傍部１ｂを補助的に加熱してやり、
中央部と外周近傍部との温度差を小さくし、ウェハー全
面の温度を均一化することによって、後の処理工程に支
障をきたす大きな特開日ａ５Ｕ−３９３４（３） 「反り」及び「スリップライン」の発生を防止しようと
するものである。
以上本発明方法の具体的一実施例を説明したが。
本発明はこれに限定されず檀々変更を加えることができ
る。例えば補助加熱源２は、第８図に示すように、複数
例えば４つに分割した補助加熱源２１、２２．２８．２
４をそれぞれ対称的にウェハー １の外周近傍部１ｂに
近接して配置するようにして本よい。この場合、補助加
熱源２１．２２．２８．２４の各々は互に電気的に独立
したものであってもよいし、或いは互に電気的に接続さ
れたものであってもよい。また面光源がウェハー１の上
方或いは下方の一方側のみに配置されている場合には、
ウェハー１の面光源に対向する面とは反対側に補助加熱
源２が位置されるようにすれば、補助加熱源２を・ウェ
ハー１の外周近傍部１ｂの直上或いは直下に位置せしめ
ても補助加熱源２が面光源からウェハー１に照射される
光を運ぎることかないので好ましい。またウェハー１の
支持と補助加熱源２の支持は全く別個の支持機構により
支持するようにしく ９ ） でもよい。そして光照射によるウェハー加熱は。
る。例えば補助加熱源２は、第８図に示すように、複数
例えば４つに分割した補助加熱源２１、２２．２８．２
４をそれぞれ対称的にウェハー １の外周近傍部１ｂに
近接して配置するようにして本よい。この場合、補助加
熱源２１．２２．２８．２４の各々は互に電気的に独立
したものであってもよいし、或いは互に電気的に接続さ
れたものであってもよい。また面光源がウェハー１の上
方或いは下方の一方側のみに配置されている場合には、
ウェハー１の面光源に対向する面とは反対側に補助加熱
源２が位置されるようにすれば、補助加熱源２を・ウェ
ハー１の外周近傍部１ｂの直上或いは直下に位置せしめ
ても補助加熱源２が面光源からウェハー１に照射される
光を運ぎることかないので好ましい。またウェハー１の
支持と補助加熱源２の支持は全く別個の支持機構により
支持するようにしく ９ ） でもよい。そして光照射によるウェハー加熱は。
一般的にはアルゴンのような不活性がス雰囲気または真
空内で行なわれるので、補助加熱源は電球類に限ること
なく、５ｉ０２のコーティングを施したモリブデンヒー
ターのような金稿類の抵抗発熱体を利用してもよく、補
助加熱源の出力は、その消費電力に応じて自己発熱する
ものであれば良い。
空内で行なわれるので、補助加熱源は電球類に限ること
なく、５ｉ０２のコーティングを施したモリブデンヒー
ターのような金稿類の抵抗発熱体を利用してもよく、補
助加熱源の出力は、その消費電力に応じて自己発熱する
ものであれば良い。
以上の、ように本発明方法は、半導体ウェハーを光照射
で加熱する方法において、ハロゲン電球やモリブデンヒ
ーターの如き自己発熱する補助加熱源を半導体ウェハー
の外周近傍部に近接して配置し、前記補助加熱源で半導
体ウェハーの主に外周近傍部を補助的に加熱しながら若
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るから、ウェハー面上の温度分布
の均一性を改善し、後の処理工程に支障をきたす大きな
「反り」及び「スリップライン」のような損傷を抑制す
ることができ、実用上の価値は極めて犬睡い、。
で加熱する方法において、ハロゲン電球やモリブデンヒ
ーターの如き自己発熱する補助加熱源を半導体ウェハー
の外周近傍部に近接して配置し、前記補助加熱源で半導
体ウェハーの主に外周近傍部を補助的に加熱しながら若
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るから、ウェハー面上の温度分布
の均一性を改善し、後の処理工程に支障をきたす大きな
「反り」及び「スリップライン」のような損傷を抑制す
ることができ、実用上の価値は極めて犬睡い、。
（１０）
第１図及び第２図はそれぞれ本発明方法の一実施例を示
す説明用平面図及び説明用縦断正面図。 第３図は本発明方法の他の実施例を示す説明用平面図で
ある。 ｌ・・・半導体ウェハー ２ ・補助加熱源１ａ・・
・中央部 １ｂ ・外周近傍部ＩＣ・外周
部 ２ａ・爪 ２１、２２．２３．２４・・・補助加熱源学２図 ２０ １ ２０
す説明用平面図及び説明用縦断正面図。 第３図は本発明方法の他の実施例を示す説明用平面図で
ある。 ｌ・・・半導体ウェハー ２ ・補助加熱源１ａ・・
・中央部 １ｂ ・外周近傍部ＩＣ・外周
部 ２ａ・爪 ２１、２２．２３．２４・・・補助加熱源学２図 ２０ １ ２０
Claims (1)
- １）半導体ウェハーを光照射で加熱する方法にオイテ、
ハロゲノ電球やモリブデンヒーターノ如き自己発熱する
補助加熱源を半導体ウェハーの外周近傍部に近接して配
置し、前記補助加熱源で半導体ウェハーの主に外周近傍
部を補助的に加熱しながら若しくは補助的に力ロ熱して
おいて、半導体ウェハーを光８射で加熱する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149982A JPS593934A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
| US06/445,493 US4469529A (en) | 1981-12-04 | 1982-11-30 | Method for heating semiconductor wafer by means of application of radiated light with supplemental circumferential heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149982A JPS593934A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593934A true JPS593934A (ja) | 1984-01-10 |
| JPS6331095B2 JPS6331095B2 (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=14562838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11149982A Granted JPS593934A (ja) | 1981-12-04 | 1982-06-30 | 半導体ウエハ−を光照射で加熱する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593934A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014103333A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764937A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-20 | Ushio Inc | Annealing device |
| JPS58194332A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-11-12 | Ushio Inc | 半導体を光照射で加熱する方法 |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11149982A patent/JPS593934A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764937A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-20 | Ushio Inc | Annealing device |
| JPS58194332A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-11-12 | Ushio Inc | 半導体を光照射で加熱する方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014103333A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331095B2 (ja) | 1988-06-22 |
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