JPS61219133A - 光照射アニ−ル装置 - Google Patents
光照射アニ−ル装置Info
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- JPS61219133A JPS61219133A JP60060249A JP6024985A JPS61219133A JP S61219133 A JPS61219133 A JP S61219133A JP 60060249 A JP60060249 A JP 60060249A JP 6024985 A JP6024985 A JP 6024985A JP S61219133 A JPS61219133 A JP S61219133A
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- 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 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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- H—ELECTRICITY
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- H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
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-
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- H01L21/26—Bombardment with radiation
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- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光照射アニール装置に関するものであって、半
導体装置の製造工程における各種の熱処理に用いて最適
なものである。
導体装置の製造工程における各種の熱処理に用いて最適
なものである。
本発明は、半導体基板を光照射により加熱するようにし
た光照射アニール装置において、光照射量を光ディテク
ターによりモニターすることにより、半導体基板の温度
の安定化を図り、アニールを再現性良く行うことができ
るようにしたものである。
た光照射アニール装置において、光照射量を光ディテク
ターによりモニターすることにより、半導体基板の温度
の安定化を図り、アニールを再現性良く行うことができ
るようにしたものである。
近時、半導体装置の製造工程における熱処理法としてラ
ンプアニール法が実用化されつつある。
ンプアニール法が実用化されつつある。
このいわゆるラディエーションアニール法は、ランプ光
源からの光放射により試料を加熱することによってアニ
ールを行うものであり、試料を短時間で直接昇温し得る
という特徴を有している。この場合、試料は試料ホルダ
ーから熱的に絶縁されていることが望ましく、このため
試料ホルダーの材料としては熱伝導率の低いものを用い
、さらに試料の支持面積が最少となるよう呻工夫がなさ
れている。また試料温度の測定及び制御には従来次の２
つの方法が用いられている。
源からの光放射により試料を加熱することによってアニ
ールを行うものであり、試料を短時間で直接昇温し得る
という特徴を有している。この場合、試料は試料ホルダ
ーから熱的に絶縁されていることが望ましく、このため
試料ホルダーの材料としては熱伝導率の低いものを用い
、さらに試料の支持面積が最少となるよう呻工夫がなさ
れている。また試料温度の測定及び制御には従来次の２
つの方法が用いられている。
第１の方法では、第２図に示すように、所定の電源（図
示せず）に接続されているランプ光源ｌ。
示せず）に接続されているランプ光源ｌ。
２の間に設けられた試料ホルダー３．４にそれぞれアニ
ールすべき試料（例えば半導体ウェハー）５及び温度モ
ニター用試料６を載置し、この温度モニター用試料６の
裏面に熱電対７を接触させ、′ この熱電対７の出力に
より試料５の温度測定を間接的に行うと共に、さらにこ
の熱電対７の出力をランプ光源１．２の電源に帰還させ
ることにより試料５の温度制御を行う。
ールすべき試料（例えば半導体ウェハー）５及び温度モ
ニター用試料６を載置し、この温度モニター用試料６の
裏面に熱電対７を接触させ、′ この熱電対７の出力に
より試料５の温度測定を間接的に行うと共に、さらにこ
の熱電対７の出力をランプ光源１．２の電源に帰還させ
ることにより試料５の温度制御を行う。
また第２の方法では、上述の第１の方法で予め試料５の
昇温特性とランプ光源１．２の電源出力との関係を得て
おき、所要の温度に応じた入力をランプ光源１． ２に
印加することにより試料５の温度の制御を行う。
昇温特性とランプ光源１．２の電源出力との関係を得て
おき、所要の温度に応じた入力をランプ光源１． ２に
印加することにより試料５の温度の制御を行う。
しかしながら、第２図に示すような従来の試料支持法で
は試料の支持面積を最少にするように工夫がなされてい
るとは言え、急熱急冷の温度サイクルでは支持体の熱容
量や熱伝導を無視することができないため試料の部位に
よる温度差が生ずるのを避けることができない。この結
果上述の第１及び第２の方法のいずれを用いた場合にお
いても、試料内でアニールが不均一となってしまうのみ
ならず、はなはだしい場合には熱応力により結晶欠陥の
発生を伴うこともある。さらに、第２の方法ではランプ
光源１．２の電源への帰還がないため、電源変動やラン
プの劣化を補償することができず、従ってアニールを再
現性良く行うことができないという欠点がある。
は試料の支持面積を最少にするように工夫がなされてい
るとは言え、急熱急冷の温度サイクルでは支持体の熱容
量や熱伝導を無視することができないため試料の部位に
よる温度差が生ずるのを避けることができない。この結
果上述の第１及び第２の方法のいずれを用いた場合にお
いても、試料内でアニールが不均一となってしまうのみ
ならず、はなはだしい場合には熱応力により結晶欠陥の
発生を伴うこともある。さらに、第２の方法ではランプ
光源１．２の電源への帰還がないため、電源変動やラン
プの劣化を補償することができず、従ってアニールを再
現性良く行うことができないという欠点がある。
一方、試料と試料ホルダーとの熱的絶縁を確実にした試
料支持法として、第３図に示すようなガスフローにより
試料を浮上させる方法が知られている。この方法では、
試料浮上型ホルダ−８の一端からこのホルダー内に所定
のガスを導入し、このガスをホルダーに設けられた多数
のオリフィス８ａから噴射させることにより試料５を浮
上させ、この状態でランプ光源（図示せず）により試料
のアニールを行う。この方法によれば、試料内の温度均
一性については改善が期待されるものの、試料温度の制
御法としては既述の第２の方法を採らざるを得す、この
ためアニールを再現性良く行うことはできない。のみな
らず、ランプ光源１． ２の電源出力を制御するという
方法だけでは試料の昇温速度及び降温速度を自由に制御
することは不可能である。
料支持法として、第３図に示すようなガスフローにより
試料を浮上させる方法が知られている。この方法では、
試料浮上型ホルダ−８の一端からこのホルダー内に所定
のガスを導入し、このガスをホルダーに設けられた多数
のオリフィス８ａから噴射させることにより試料５を浮
上させ、この状態でランプ光源（図示せず）により試料
のアニールを行う。この方法によれば、試料内の温度均
一性については改善が期待されるものの、試料温度の制
御法としては既述の第２の方法を採らざるを得す、この
ためアニールを再現性良く行うことはできない。のみな
らず、ランプ光源１． ２の電源出力を制御するという
方法だけでは試料の昇温速度及び降温速度を自由に制御
することは不可能である。
本発明は、上述の問題にかんがみ、従来の光照射アニー
ル装置が有する上述のような欠点を是正した光照射アニ
ール装置を提供することを目的とする。
ル装置が有する上述のような欠点を是正した光照射アニ
ール装置を提供することを目的とする。
本発明に係る光照射アニール装置は、半導体基板を光照
射により加熱するようにした光照射アニール装置におい
て、上記光照射量を光デイテクタ−（例えばフォトトラ
ンジスタ、フォトダイオード等から成る光デイテクタ−
１２）によりモニターするようにしている。
射により加熱するようにした光照射アニール装置におい
て、上記光照射量を光デイテクタ−（例えばフォトトラ
ンジスタ、フォトダイオード等から成る光デイテクタ−
１２）によりモニターするようにしている。
゛〔実施例〕
以下本発明の一実施例につき第１図を参照しながら説明
する。なお第１図においては、第２図及び第３図と同一
部分には同一の符号を付し、必要に応じてその説明を省
略する。
する。なお第１図においては、第２図及び第３図と同一
部分には同一の符号を付し、必要に応じてその説明を省
略する。
第１図に示すように、本実施例による光照射アニール装
置においては、電Ｒ９に接続されている赤外ランプのラ
ンプ光源１，２の間に例えば石英製の試料浮上型ホルダ
−８が組み込まれている。
置においては、電Ｒ９に接続されている赤外ランプのラ
ンプ光源１，２の間に例えば石英製の試料浮上型ホルダ
−８が組み込まれている。
またこの光照射アニール装置には、その一端がアニール
炉１０の内部に位置し、他端がアニール炉１０の外部に
位置するようにグラスファイバー製のファイバースコー
プ１１が設けられ、さらにこのファイバースコープ１１
の上記他端にはフォトトランジスタやフォトダイオード
等から成る光デイテクタ−１２が接続されている。
炉１０の内部に位置し、他端がアニール炉１０の外部に
位置するようにグラスファイバー製のファイバースコー
プ１１が設けられ、さらにこのファイバースコープ１１
の上記他端にはフォトトランジスタやフォトダイオード
等から成る光デイテクタ−１２が接続されている。
本実施例においては、赤外ランプのランプ光源１．２か
ら放射される赤外ランプ光線により試料５を加熱し、こ
の際アニール炉１０内の光をファイバースコープ１１の
一端に入射させ、次いでこの光をこのファイバースコー
プ１１内を伝播させて他端から出射させた後光ディテク
ター１２にょり電気信号として検出する。そしてこの出
力電気信号を帰還回路１３により電源９の出力に帰還さ
せるようになっている。すなわち、アニール炉１０内の
光量が所定値よりも大きければ電源９の出力を低下させ
、光量が所定値よりも小さければ電源９の出力を増大さ
せるようになっている。
ら放射される赤外ランプ光線により試料５を加熱し、こ
の際アニール炉１０内の光をファイバースコープ１１の
一端に入射させ、次いでこの光をこのファイバースコー
プ１１内を伝播させて他端から出射させた後光ディテク
ター１２にょり電気信号として検出する。そしてこの出
力電気信号を帰還回路１３により電源９の出力に帰還さ
せるようになっている。すなわち、アニール炉１０内の
光量が所定値よりも大きければ電源９の出力を低下させ
、光量が所定値よりも小さければ電源９の出力を増大さ
せるようになっている。
このように、上述の実施例によれば、アニール炉１０内
の光量をファイバースコープ１１を介して光デイテクタ
−１２で検出し、こ゛の光デイテクタ−１２から出力さ
れる電気信号をランプ光源１゜２の電源９に帰還させて
いるので、ランプ光源１゜２の光出力（光照射量）を安
定化させることができ、従ってアニールの再現性を向上
させることができる。さらに、予めランプ光源１．２の
光出力と試料５の温度との関係を得ておくことにより、
試料温度の制御が可能である。のみならず、ランプ光源
１．２の光出力を時間的に変化させることにより、試料
５の昇温速度及び降温速度を制御することもできる。
の光量をファイバースコープ１１を介して光デイテクタ
−１２で検出し、こ゛の光デイテクタ−１２から出力さ
れる電気信号をランプ光源１゜２の電源９に帰還させて
いるので、ランプ光源１゜２の光出力（光照射量）を安
定化させることができ、従ってアニールの再現性を向上
させることができる。さらに、予めランプ光源１．２の
光出力と試料５の温度との関係を得ておくことにより、
試料温度の制御が可能である。のみならず、ランプ光源
１．２の光出力を時間的に変化させることにより、試料
５の昇温速度及び降温速度を制御することもできる。
以上本発明の実施例につき説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
に基づく種々の変形が可能である。
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
に基づく種々の変形が可能である。
例えば、アニール炉１０内の光を取り出す方法は上述の
実施例で用いた方法に限定されるものではなく、例えば
ファイバースコープ１１の代わりに石英製の試料浮上型
ホルダ−８自身を光ガイドとして用いることが可能であ
り、さらにファイバースコープ１１を設けず、光デイテ
クタ−１２により直接光を検出することも可能である。
実施例で用いた方法に限定されるものではなく、例えば
ファイバースコープ１１の代わりに石英製の試料浮上型
ホルダ−８自身を光ガイドとして用いることが可能であ
り、さらにファイバースコープ１１を設けず、光デイテ
クタ−１２により直接光を検出することも可能である。
また上述の実施例においては、試料浮上型ホルダ−８を
用いているが、必要に応じて第２図に示すような試料支
持方式を用いることができる。さらに上述の実施例にお
いては、本発明を赤外ランプのランプ光源１，２を光照
射手段として用いたアニール装置に適用した場合につき
説明したが、カーボンヒータ等を光照射手段として用い
たアニール装置にも本発明を適用することが可能である
。
用いているが、必要に応じて第２図に示すような試料支
持方式を用いることができる。さらに上述の実施例にお
いては、本発明を赤外ランプのランプ光源１，２を光照
射手段として用いたアニール装置に適用した場合につき
説明したが、カーボンヒータ等を光照射手段として用い
たアニール装置にも本発明を適用することが可能である
。
本発明に係る光照射アニール装置によれば、光照射量を
光ディテクターによりモニターするようにしているので
、光ディテクターの出力を利用して光照射量を制御する
ことにより半導体基板の温度を制御することが可能であ
り、従ってアニールを再現性良く行うことが可能である
。
光ディテクターによりモニターするようにしているので
、光ディテクターの出力を利用して光照射量を制御する
ことにより半導体基板の温度を制御することが可能であ
り、従ってアニールを再現性良く行うことが可能である
。
第１図は゛本発明の一実施例による光照射アニール装置
を示す概略的な構成図、第２図は従来のランプアニール
炉を示す概略的な構成図、第３図は従来の試料浮上型ホ
ルダーを示す断面図である。 なお図面に用いられた符号において、 １．２−・−・−・−・・・ランプ光源５ ・−・・・
−・・−・−・−試料 ８・−・−・・−・・−・−・−試料浮上型ホルダ−９
・−・・−・・−・−、、−、、Ｍ源ＩＯ・−・・−・
−・−−−−−アニール炉１１−・・−・−−一−−−
−−−ファイバースコープ１２・−・〜・・−−−−一
−−光ディテクターである。
を示す概略的な構成図、第２図は従来のランプアニール
炉を示す概略的な構成図、第３図は従来の試料浮上型ホ
ルダーを示す断面図である。 なお図面に用いられた符号において、 １．２−・−・−・−・・・ランプ光源５ ・−・・・
−・・−・−・−試料 ８・−・−・・−・・−・−・−試料浮上型ホルダ−９
・−・・−・・−・−、、−、、Ｍ源ＩＯ・−・・−・
−・−−−−−アニール炉１１−・・−・−−一−−−
−−−ファイバースコープ１２・−・〜・・−−−−一
−−光ディテクターである。
Claims (1)
- 半導体基板を光照射により加熱するようにした光照射
アニール装置において、上記光照射量を光ディテクター
によりモニターするようにしたことを特徴とする光照射
アニール装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060249A JPS61219133A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光照射アニ−ル装置 |
| KR1019860001621A KR940009994B1 (ko) | 1985-03-25 | 1986-03-07 | 광조사어닐장치 |
| DE8686104136T DE3676327D1 (de) | 1985-03-25 | 1986-03-25 | Verfahren zur waermebehandlung durch bestralung mit licht. |
| US06/843,979 US4754117A (en) | 1985-03-25 | 1986-03-25 | Annealing method by irradiation of light beams |
| EP86104136A EP0196082B1 (en) | 1985-03-25 | 1986-03-25 | Annealing method by irradiation of light beams |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060249A JPS61219133A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光照射アニ−ル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219133A true JPS61219133A (ja) | 1986-09-29 |
Family
ID=13136714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060249A Pending JPS61219133A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 光照射アニ−ル装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4754117A (ja) |
| EP (1) | EP0196082B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61219133A (ja) |
| KR (1) | KR940009994B1 (ja) |
| DE (1) | DE3676327D1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5017508A (en) * | 1989-06-29 | 1991-05-21 | Ixys Corporation | Method of annealing fully-fabricated, radiation damaged semiconductor devices |
| US7338505B2 (en) * | 2002-01-09 | 2008-03-04 | Neoguide Systems, Inc. | Apparatus and method for endoscopic colectomy |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56100412A (en) * | 1979-12-17 | 1981-08-12 | Sony Corp | Manufacture of semiconductor device |
| US4331485A (en) * | 1980-03-03 | 1982-05-25 | Arnon Gat | Method for heat treating semiconductor material using high intensity CW lamps |
| US4356384A (en) * | 1980-03-03 | 1982-10-26 | Arnon Gat | Method and means for heat treating semiconductor material using high intensity CW lamps |
| JPS5750428A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-24 | Nec Corp | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| JPS5798620A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-18 | Agency Of Ind Science & Technol | Laser working device |
| JPS585010U (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-13 | 住友電気工業株式会社 | 導光用フアイバに出力レ−ザ光を通すレ−ザ機器のモニタ装置 |
| JPS5917253A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Hitachi Ltd | 半導体ウエハの熱処理方法 |
| US4504727A (en) * | 1982-12-30 | 1985-03-12 | International Business Machines Corporation | Laser drilling system utilizing photoacoustic feedback |
| JPS59144122A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-18 | Seiko Epson Corp | 光アニ−ル法 |
| JPS6037122A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nec Corp | 半導体基板のアニ−ル方法 |
-
1985
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1986
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