JPS61251128A - 半導体基板の熱処理方法および装置 - Google Patents
半導体基板の熱処理方法および装置Info
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- JPS61251128A JPS61251128A JP9286285A JP9286285A JPS61251128A JP S61251128 A JPS61251128 A JP S61251128A JP 9286285 A JP9286285 A JP 9286285A JP 9286285 A JP9286285 A JP 9286285A JP S61251128 A JPS61251128 A JP S61251128A
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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
- H01L21/02—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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体基板を光照射して熱処理を行う熱処理方
法および装置に閏するものである。
法および装置に閏するものである。
半導体製造においては、半導体基板に形成されたイオン
注入層の活性化あるいはＰＳＧリフロー等を行うため、
半導体基板を光照射で加熱する熱処理が行われており、
この加熱終了後には半導体基板の冷却が行われるのが一
般的である。
注入層の活性化あるいはＰＳＧリフロー等を行うため、
半導体基板を光照射で加熱する熱処理が行われており、
この加熱終了後には半導体基板の冷却が行われるのが一
般的である。
このような熱処理を迅速に行うための方法として特開昭
５９−３９３４号公報に開示された方法を第２図に示す
。この方法は半導体基板２１の周縁部２２に自己発熱す
る補助加熱源２３を近接配置して、加熱されにくい半導
体基板の周縁部２２を補助加熱源２３で補助的に加熱し
、半導体基板の急速加熱を行うものである。
５９−３９３４号公報に開示された方法を第２図に示す
。この方法は半導体基板２１の周縁部２２に自己発熱す
る補助加熱源２３を近接配置して、加熱されにくい半導
体基板の周縁部２２を補助加熱源２３で補助的に加熱し
、半導体基板の急速加熱を行うものである。
又、光照・射を行う光源の出力アップ等を図って半導体
基板を急速に加熱し、その後、自然放置で緩慢冷却する
方法も行われている。
基板を急速に加熱し、その後、自然放置で緩慢冷却する
方法も行われている。
このような熱処理工程においては、通常、加熱時間が１
０秒程度、長くても９０秒以内であり、冷却時間に１０
〜２０秒要している。従って、加熱時間に対する冷却時
間の比率が比較的大きく、処理能力の低下を招く問題点
がある。又、第２図に示す従来の方法のような半導体基
板の周縁部を補助加熱する方法では半導体基板の種類や
処理目的に応じて加熱する温度や加熱工程が異なるため
、あらゆる半導体基板の熱処理に適用できず、汎用性が
狭い。さらに、上記いずれの方法においても、冷却の際
には半導体基板の周縁部が中央部分よりも速く冷えて周
縁部と中央部分とに温度差が生じて、これにより半導体
基板内にスリップが生ずるという問題があった。
０秒程度、長くても９０秒以内であり、冷却時間に１０
〜２０秒要している。従って、加熱時間に対する冷却時
間の比率が比較的大きく、処理能力の低下を招く問題点
がある。又、第２図に示す従来の方法のような半導体基
板の周縁部を補助加熱する方法では半導体基板の種類や
処理目的に応じて加熱する温度や加熱工程が異なるため
、あらゆる半導体基板の熱処理に適用できず、汎用性が
狭い。さらに、上記いずれの方法においても、冷却の際
には半導体基板の周縁部が中央部分よりも速く冷えて周
縁部と中央部分とに温度差が生じて、これにより半導体
基板内にスリップが生ずるという問題があった。
本発明は上記事情を前轍してなされたもので、半導体基
板の急速な冷却を行って処理能力の向上を図ると共に、
冷却時に半導体基板内にスリップが生じるのを防止した
熱処理方法および装置を提供することを目的とする。
板の急速な冷却を行って処理能力の向上を図ると共に、
冷却時に半導体基板内にスリップが生じるのを防止した
熱処理方法および装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による半導体基板の熱
処理方法および装置は冷却の際に半導体基板の中央部分
に冷却ガスを吹き付１ノ、周縁部に比べて冷却速度が小
さい中央部分を迅速に冷却して周縁部との温度差を小さ
くしたものである。
処理方法および装置は冷却の際に半導体基板の中央部分
に冷却ガスを吹き付１ノ、周縁部に比べて冷却速度が小
さい中央部分を迅速に冷却して周縁部との温度差を小さ
くしたものである。
〔発明の実施例）
以下、本発明を図示の一実施例によりさらに詳細に説明
する。
する。
まず、本発明においては、半導体基板を加熱室内に移送
し、加熱室内で光源から光照射を行う。
し、加熱室内で光源から光照射を行う。
この光照射で半導体基板は２〜１０秒以内で１０００〜
１４００℃に加熱される。使用する光源としては、可視
領域から赤外領域の波長の光を発するハロゲンランプあ
るいは赤外領域の波長の光を発するアルゴンランプ等、
熱処理の目的、処理条件等によって適宜、選択される。
１４００℃に加熱される。使用する光源としては、可視
領域から赤外領域の波長の光を発するハロゲンランプあ
るいは赤外領域の波長の光を発するアルゴンランプ等、
熱処理の目的、処理条件等によって適宜、選択される。
次に、この加熱の終了後は半導体基板を冷却するが、こ
の冷却にあっては半導体基板の中央部分に冷却ガスを吹
き付けて、周縁部との温度差を小さくするようにして行
う。使用される冷却ガスはチッ素ガス、アルゴンガス等
の不活性ガスが最適であり、半導体基板は不活性ガス雰
囲気内で迅速に冷却される。
の冷却にあっては半導体基板の中央部分に冷却ガスを吹
き付けて、周縁部との温度差を小さくするようにして行
う。使用される冷却ガスはチッ素ガス、アルゴンガス等
の不活性ガスが最適であり、半導体基板は不活性ガス雰
囲気内で迅速に冷却される。
かかる冷ｕ１は約１１００℃に加熱された半導体基板を
約４００℃程度にまで急速に温度低下させることが目的
であり、約５秒前後の短い冷却時間で４００℃程度まで
に温度を低下させることで半導体基板内に発生するスリ
ップがなくなる。この冷部においては、加熱時に加熱室
を真空にしておき、冷却の際に冷却ガスを真空に引いて
加熱室内に流入させてもよく、又、加熱室を真空にする
ことなく、冷却の際に冷却ガスを圧送してもよい。次に
、このような方法に使用される熱処理装置を第１図に示
す。
約４００℃程度にまで急速に温度低下させることが目的
であり、約５秒前後の短い冷却時間で４００℃程度まで
に温度を低下させることで半導体基板内に発生するスリ
ップがなくなる。この冷部においては、加熱時に加熱室
を真空にしておき、冷却の際に冷却ガスを真空に引いて
加熱室内に流入させてもよく、又、加熱室を真空にする
ことなく、冷却の際に冷却ガスを圧送してもよい。次に
、このような方法に使用される熱処理装置を第１図に示
す。
加熱室３は内部が空洞状に形成された密閉可能な容器で
あり、内部に載置台２が設けられ、半導体基板１が載置
台２上に固定される。この加熱室３は透光性材料からな
り、その上下に複数の光源７が配設されると共に、加熱
室３および光源７がカバー８で覆われ、光源７から照射
される光を反射かつ断熱して光照射を効率良く行うよう
になっている。又、加熱室３の右端部には真空バルブ５
が設けられた排気管４が連結され、この排気管４が真空
ポンプ６に連結されている。従って、真空ポンプ６を作
動させると加熱室内の空気は排気管４から排出されて加
熱室３内が所定の真空度にすることができる。さらに、
加熱室３の下面からはカバー８内を挿通したラッパ形状
のノズル９が突出している。このノズル９はバルブ１０
が設けられたガス管１１に接続されると共に、その開放
端部が加熱室３内の半導体基板１の中央部分下方に臨ん
でおり、冷却ガスを基板１の中央部分下面に吹ぎ付けて
中央部分を優先的に冷却するものである。
あり、内部に載置台２が設けられ、半導体基板１が載置
台２上に固定される。この加熱室３は透光性材料からな
り、その上下に複数の光源７が配設されると共に、加熱
室３および光源７がカバー８で覆われ、光源７から照射
される光を反射かつ断熱して光照射を効率良く行うよう
になっている。又、加熱室３の右端部には真空バルブ５
が設けられた排気管４が連結され、この排気管４が真空
ポンプ６に連結されている。従って、真空ポンプ６を作
動させると加熱室内の空気は排気管４から排出されて加
熱室３内が所定の真空度にすることができる。さらに、
加熱室３の下面からはカバー８内を挿通したラッパ形状
のノズル９が突出している。このノズル９はバルブ１０
が設けられたガス管１１に接続されると共に、その開放
端部が加熱室３内の半導体基板１の中央部分下方に臨ん
でおり、冷却ガスを基板１の中央部分下面に吹ぎ付けて
中央部分を優先的に冷却するものである。
なお、本実施例において、前記光源７は電力制御手段１
２に接続されて、出力調整が可能となっていると共に、
この電力制御手段１２、バルブ５゜１０および真空ポン
プ６はシーケンス制御手段１３に接続されて、各作動が
シーケンス制御されるようになっている。
２に接続されて、出力調整が可能となっていると共に、
この電力制御手段１２、バルブ５゜１０および真空ポン
プ６はシーケンス制御手段１３に接続されて、各作動が
シーケンス制御されるようになっている。
次にこの熱処理装置の動作を説明する。加熱室３内の載
置台２上に半導体基板１が載置され、バルブ１０が閉じ
、真空バルブ５が開いた状態で真空ポンプ６を作動させ
る。所定の真空度に達した後、真空バルブ５を閉じ、光
源７を点灯して光照射して半導体基板１を加熱する。こ
の加熱は２〜１０秒程度程度導体基板が１０００〜１４
００℃に達する。加熱の終了後に、光源７を消灯し、ノ
ズルｌ！ｌのバルブ１０を開放し、ノズル９から冷却ガ
スを半導体基板１の中央部分に吹き付けて冷却すると共
に、加熱室３内を常圧にする。これにより、半導体基板
１は約５程度度で４００℃前後にまで急速に冷却される
から、加熱室３から半導体基板１を取り出す。このよう
に真空雰囲気にすることで冷却の闇雲囲気ガスの対流に
より半導体基板の温度分布ムラを減少させることができ
、高精度の熱処理が可能と令る。
置台２上に半導体基板１が載置され、バルブ１０が閉じ
、真空バルブ５が開いた状態で真空ポンプ６を作動させ
る。所定の真空度に達した後、真空バルブ５を閉じ、光
源７を点灯して光照射して半導体基板１を加熱する。こ
の加熱は２〜１０秒程度程度導体基板が１０００〜１４
００℃に達する。加熱の終了後に、光源７を消灯し、ノ
ズルｌ！ｌのバルブ１０を開放し、ノズル９から冷却ガ
スを半導体基板１の中央部分に吹き付けて冷却すると共
に、加熱室３内を常圧にする。これにより、半導体基板
１は約５程度度で４００℃前後にまで急速に冷却される
から、加熱室３から半導体基板１を取り出す。このよう
に真空雰囲気にすることで冷却の闇雲囲気ガスの対流に
より半導体基板の温度分布ムラを減少させることができ
、高精度の熱処理が可能と令る。
なお、本発明においては、真空ポンプ６を加熱室３に接
続しないで、ノズル９側のガス管１０に圧送ポンプ（図
示せず）を接続してもよい。この場合は、加熱室３を真
空にしないで加熱を行い、加熱終了後に圧送ポンプから
冷却ガスを半導体基板１に吹き付けることで急速冷却が
行われる。又、加熱時にもノズル９からガスを吹き出す
ようにしてもよい。なお、以上の動作は、シーケンスｕ
制御ではなく手動で行うようにしてもよい。
続しないで、ノズル９側のガス管１０に圧送ポンプ（図
示せず）を接続してもよい。この場合は、加熱室３を真
空にしないで加熱を行い、加熱終了後に圧送ポンプから
冷却ガスを半導体基板１に吹き付けることで急速冷却が
行われる。又、加熱時にもノズル９からガスを吹き出す
ようにしてもよい。なお、以上の動作は、シーケンスｕ
制御ではなく手動で行うようにしてもよい。
以上のとおり、本発明によれば、加熱後の半導体基板の
中央部分に冷却ガスを吹き付けて、半導体基板の周縁部
との温度差を小さくしたから、スリップの発生を防止す
ることができ、又、熱処理を迅速に行うことができる。
中央部分に冷却ガスを吹き付けて、半導体基板の周縁部
との温度差を小さくしたから、スリップの発生を防止す
ることができ、又、熱処理を迅速に行うことができる。
第１図は本発明の一実施例による熱処理装置の構成図、
第２図は従来の熱処理方法を示す図である。 １・・・半導体基板、３・・・加熱室、６・・・真空ポ
ンプ、７・・・光源、９・・・ノズル。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図
第２図は従来の熱処理方法を示す図である。 １・・・半導体基板、３・・・加熱室、６・・・真空ポ
ンプ、７・・・光源、９・・・ノズル。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加熱室内で半導体基板を光照射して加熱し、その後
冷却する半導体基板の熱処理方法において、 冷却時に前記半導体基板の中央部分に冷却ガスを吹き付
けることを特徴とする半導体基板の熱処理方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、加熱時
に加熱室を真空にし、冷却時に冷却ガスを流入させて常
圧にすることを特徴とする半導体基板の熱処理方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の方法において、加熱時
にも冷却ガスを半導体基板に吹き付けることを特徴とす
る半導体基板の熱処理方法。 ４、半導体基板を内部の所定位置に支持する加熱室と、
前記半導体基板に光照射を行う光源と、半導体基板の中
央部分に冷却ガスを吹き付ける冷却ガスノズルとを備え
たことを特徴とする半導体基板の熱処理装置。 ５、特許請求の範囲第４項記載の装置において、前記加
熱室に真空ポンプが接続され、前記冷却ガスノズルに開
閉バルブが設けられていることを特徴とする半導体基板
の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286285A JPS61251128A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 半導体基板の熱処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286285A JPS61251128A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 半導体基板の熱処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251128A true JPS61251128A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14066235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9286285A Pending JPS61251128A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 半導体基板の熱処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251128A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246327A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 熱処理装置並びに半導体装置の作製方法 |
| US7534977B2 (en) | 2000-12-28 | 2009-05-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and method of manufacturing a semiconductor device |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9286285A patent/JPS61251128A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534977B2 (en) | 2000-12-28 | 2009-05-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Heat treatment apparatus and method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2002246327A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 熱処理装置並びに半導体装置の作製方法 |
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