JPH0325928A - Lamp type thermal treatment equipment for semiconductor wafer - Google Patents
Lamp type thermal treatment equipment for semiconductor waferInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子製造工程における酸化あるいは不純
物拡散等の熱処理に使用する半導体ウェハーのランプ式
熱処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lamp-type heat treatment apparatus for semiconductor wafers used for heat treatment such as oxidation or impurity diffusion in semiconductor device manufacturing processes.
従来、この種の半導体ウェハー（以下ウェハ−と略す）
のランプ式熱処理装置は、第４図の縦断面図に示すよう
に加熱ランプ１，ウェハー搬送機２，熱処理チャンバー
３，ウェハー温度測定用放射温度計４（以下バイロメー
ターと略す）、熱処理チャンバー３へのガス供給器６よ
り構成されている。熱処理チャンバー３内には、ウェハ
ー保持具５が具備され、ウェハー搬送機２によって被処
理ウェハー７が挿入される。そして、熱処理チャンバー
３には、ガス供給器６により、ウェハー処理目的に適し
たガスが供給され、ウェハー７のランプ加熱が行なわれ
る。処理後、ガスはガス排出口１０から排出される。ウ
ェハー７の加熱時は、バイロメーター４によりウェハー
温度のモニターを行ない、閉ループで加熱ランブ１に供
給する出力を制御する。また、加熱ランブ１を冷却する
ガスはランプ冷却用ガス供給器８から供給され、ランプ
冷却用ガス供給口ｌ４を経てランプ冷却用ガス排気口９
から排気される。Conventionally, this type of semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as wafer)
As shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG. 4, the lamp-type heat treatment apparatus includes a heat lamp 1, a wafer carrier 2, a heat treatment chamber 3, a radiation thermometer 4 for measuring wafer temperature (hereinafter abbreviated as virometer), and a heat treatment chamber 3. It is composed of a gas supply device 6 to the A wafer holder 5 is provided in the heat treatment chamber 3 , and a wafer 7 to be processed is inserted into the heat treatment chamber 3 by the wafer carrier 2 . Then, a gas suitable for the purpose of wafer processing is supplied to the heat treatment chamber 3 by a gas supply device 6, and the wafer 7 is heated with a lamp. After processing, the gas is discharged through the gas outlet 10. When heating the wafer 7, the wafer temperature is monitored by the virometer 4, and the output supplied to the heating lamp 1 is controlled in a closed loop. Further, gas for cooling the heating lamp 1 is supplied from a lamp cooling gas supply device 8, passes through a lamp cooling gas supply port l4, and then passes through a lamp cooling gas exhaust port 9.
is exhausted from.
上述した従来の半導体ウェハーのランプ式熱処理装置は
、１種類の光源、例えばハロゲンランプのみ、又はアー
クランプのみを加熱源として使用している。また、温度
制御はランプへの供給出力によって行ない、半導体ウェ
ハーの加熱に有効な波長の制御は行なっていない。The conventional lamp-type heat treatment apparatus for semiconductor wafers described above uses only one type of light source, for example, only a halogen lamp or only an arc lamp, as a heat source. Further, temperature control is performed by the output power supplied to the lamp, and wavelength control that is effective for heating the semiconductor wafer is not performed.
半導体ウェハーの処理過程においては、半導体ウェハー
の表面は、ランプ照射波長に対する吸収率，透過率の異
なる物質が混在しているため、半導体ウェハーの熱処理
の面内均一性が低下し、半導体ウェハー表面ｔ′−おい
て局所的に高温又は低温となり、熱歪等による欠陥が生
じる欠点がある。During the processing of semiconductor wafers, the surface of the semiconductor wafer is a mixture of substances with different absorption rates and transmittances for the lamp irradiation wavelength, which reduces the in-plane uniformity of the heat treatment of the semiconductor wafer and causes the semiconductor wafer surface t. '-, the temperature locally becomes high or low, which has the drawback of causing defects due to thermal distortion, etc.
例えば、シリコンは１〜２０μｍの波長の光を５０％程
度透過し、シリコン酸化膜は、５μｍ以下の波長をほと
んど透過する。素子パターン内にシリコン酸化膜が不均
一に分布する場合、ウェハー表面のシリコン酸化膜は、
輻射による加熱効率が低く、シリコンウェハーとの接合
部分からの熱伝導による加熱が主体となり、シリコン酸
化膜付近は他の部位と比較すると低温になる．この現象
は、半導体ウェハーのランプ式熱処理装置の本来の目的
である高速昇降温を行なう場合に顕著とに対し、本発明
は、二種類以上の照射波長特性を有するランプを具備す
ることにより、半導体ウェハーの加熱制御にランプに供
給する電力のみでなく、半導体ウェハーに照射される波
長特性も選択できるようにしたものである。For example, silicon transmits about 50% of light with a wavelength of 1 to 20 μm, and a silicon oxide film transmits almost all light with a wavelength of 5 μm or less. If the silicon oxide film is unevenly distributed within the device pattern, the silicon oxide film on the wafer surface will be
Heating efficiency due to radiation is low, and heating is mainly due to heat conduction from the joint with the silicon wafer, making the area near the silicon oxide film lower in temperature compared to other parts. This phenomenon is noticeable when performing high-speed heating and cooling, which is the original purpose of lamp-type heat treatment equipment for semiconductor wafers. In order to control the heating of the wafer, it is possible to select not only the power supplied to the lamp but also the wavelength characteristics with which the semiconductor wafer is irradiated.
本発明は、アークランプ及びハロゲンランプ等の輻射熱
を加熱源に用いて半導体ウェハーの熱処理を行なうラン
プ式熱処理装置において、少なくとも２種類以上の照射
波長特性を有するランプを具備したことを特徴とする半
導体ウェハーのラン゛ブ式熱処理装置である。The present invention relates to a lamp-type heat treatment apparatus for heat-treating semiconductor wafers using radiant heat such as an arc lamp or a halogen lamp as a heating source, which is characterized in that it is equipped with a lamp having at least two types of irradiation wavelength characteristics. This is a run-type heat treatment equipment for wafers.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図はそ
のＡ−Ａ断面図である。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A.
本実施例では、２種類の加熱ランプ、すなわち管状のア
ークランプ１２と管状のハロゲンランプ１１を有し、そ
れぞれに並列に配置されている。This embodiment has two types of heating lamps, namely a tubular arc lamp 12 and a tubular halogen lamp 11, which are arranged in parallel.
また、アークランプ１２とハロゲンランプ１１に供給さ
れる電力は、ランプの設置位置及び目標とする熱処理温
度により独立に制御される。また、アークランプ１２と
ハロゲンランプ１ｌの出力比は、被処理ウェハー７の表
面状態により決定される。Further, the electric power supplied to the arc lamp 12 and the halogen lamp 11 is independently controlled depending on the installation position of the lamps and the target heat treatment temperature. Further, the output ratio between the arc lamp 12 and the halogen lamp 1l is determined by the surface condition of the wafer 7 to be processed.
ハロゲンランプ１１は、０．２〜数μｍの波長で広く分
布しているが、１μｍ付近にピークを持ち、０．６μｍ
以下で減衰が大きくなっている。アークランプ１２は、
０．１〜１μｍの波長で分布している。また、アークラ
ンプ１２は、余熱の原因となるフィラメントがないため
、降温特性に優れている．従って、ウェハー７表面にシ
リコン分布が多い場合はアークランプｌ２の出力比を高
くし、ウェハー表面にシリコン酸化膜の分布が多い場合
は、ハロゲンランプ１１の出力を高くする。The wavelength of the halogen lamp 11 is widely distributed from 0.2 to several μm, with a peak around 1 μm and a wavelength of 0.6 μm.
The attenuation is large below. The arc lamp 12 is
It is distributed at a wavelength of 0.1 to 1 μm. Further, the arc lamp 12 has excellent temperature-lowering characteristics because it does not have a filament that causes residual heat. Therefore, when there is a large distribution of silicon on the surface of the wafer 7, the output ratio of the arc lamp 12 is increased, and when there is a large distribution of silicon oxide film on the wafer surface, the output of the halogen lamp 11 is increased.
また、ウェハーの搬送，保持，温度測定およびガス供給
手段等は従来と同様である。Further, the wafer transport, holding, temperature measurement, gas supply means, etc. are the same as in the conventional method.
第３図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。加熱
ランプは、管状のハロゲンランプ１１のみで構成されて
いる。ハロゲンランプ１工は、取外し可能なシリコン薄
膜フィルター１３と窒化シリコン薄膜フィルターＩ５を
具備している。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the invention. The heating lamp consists only of a tubular halogen lamp 11. The halogen lamp 1 includes a removable silicon thin film filter 13 and a silicon nitride thin film filter I5.
本実施例では、半導体ウェハー７表面に分布する素材の
薄膜フィルター１３．１５を具備することにより、半導
体ウェハー７の表面分布素材の加熱に制限を加えること
が可能となる。即ち、各フィルター１３．１５を透過し
た光は、各フィルター１３．１５素材に吸収されにくい
波長の光であるから、半導体ウェハー７表面においてフ
ィルターと同素材であるものは、加熱されにくくなる。In this embodiment, by providing the thin film filter 13.15 of the material distributed on the surface of the semiconductor wafer 7, it becomes possible to limit the heating of the material distributed on the surface of the semiconductor wafer 7. That is, since the light transmitted through each filter 13.15 has a wavelength that is difficult to be absorbed by the material of each filter 13.15, the surface of the semiconductor wafer 7 that is made of the same material as the filter is less likely to be heated.
従って、他の素材よりもハロゲンランプ１１の照射波長
の吸収率の高い素材が、半導体ウェハー７表面上に分布
している場合に有効である。Therefore, this method is effective when a material having a higher absorption rate for the irradiation wavelength of the halogen lamp 11 than other materials is distributed on the surface of the semiconductor wafer 7.
以上説明したように本発明は、半導体ウェハーのランプ
式熱処理装置の加熱ランプにおいて、２種類以上の照射
波長特性を有するランプを複数個具備する。そして、被
処理半導体ウェハーの表面状態に適する照射波長特性を
得るために、ランプの位置及びランプの種類毎にランプ
出力を制御することにより、半導体ウェハーの熱処理時
における半導体ウェハーの表面状態に起因する局所的な
温度差を低減し、半導体ウェハーの熱歪による欠陥を減
少できる効果がある。As described above, in the present invention, a heating lamp of a lamp-type heat treatment apparatus for semiconductor wafers includes a plurality of lamps having two or more types of irradiation wavelength characteristics. In order to obtain irradiation wavelength characteristics suitable for the surface condition of the semiconductor wafer to be processed, by controlling the lamp output for each lamp position and lamp type, the This has the effect of reducing local temperature differences and reducing defects caused by thermal strain in semiconductor wafers.
・・・ガス排出口、１ｌ・・・・・・ノ）ロゲンランブ
、１２・・・・・・アークランプ、１３・・・・・・シ
リコン薄膜フィルタ１４・・・・・・ランプ冷却用ガス
供給口、１５・・・・・・窒化シリコン膜フィルター...Gas exhaust port, 1l...Rogen lamp, 12...Arc lamp, 13...Silicon thin film filter 14...Lamp cooling gas supply Mouth, 15...Silicon nitride membrane filter
Claims (1)
用いて半導体ウェハーの熱処理を行なうランプ式熱処理
装置において、少なくとも２種類以上の照射波長特性を
有するランプを具備したことを特徴とする半導体ウェハ
ーのランプ式熱処理装置。A lamp-type heat treatment apparatus for heat-treating semiconductor wafers using radiant heat such as an arc lamp or a halogen lamp as a heat source, characterized in that the lamp-type heat treatment apparatus for semiconductor wafers is equipped with a lamp having at least two types of irradiation wavelength characteristics. Heat treatment equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16144189A JPH0325928A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Lamp type thermal treatment equipment for semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP16144189A JPH0325928A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Lamp type thermal treatment equipment for semiconductor wafer |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325928A true JPH0325928A (en) | 1991-02-04 |
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ID=15735175
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|---|---|---|---|
| JP16144189A Pending JPH0325928A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Lamp type thermal treatment equipment for semiconductor wafer |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325928A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0562919A (en) * | 1980-10-24 | 1993-03-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiamorphous semiconductor material |
| JPH08107078A (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Nec Corp | Apparatus and method for heating semiconductor device |
| US5751896A (en) * | 1996-02-22 | 1998-05-12 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to compensate for non-uniform film growth during chemical vapor deposition |
| JP2003500844A (en) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | シュテアク エルテーペー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Apparatus and method for heat treating a substrate |
| JP2008515200A (en) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | インテル コーポレイション | Flash lamp annealing equipment |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16144189A patent/JPH0325928A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0562919A (en) * | 1980-10-24 | 1993-03-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiamorphous semiconductor material |
| JPH08107078A (en) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Nec Corp | Apparatus and method for heating semiconductor device |
| US5751896A (en) * | 1996-02-22 | 1998-05-12 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to compensate for non-uniform film growth during chemical vapor deposition |
| US6043450A (en) * | 1996-02-22 | 2000-03-28 | Micron Technology, Inc. | Method to compensate for non-uniform film growth during chemical vapor deposition |
| US6051823A (en) * | 1996-02-22 | 2000-04-18 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to compensate for non-uniform film growth during chemical vapor deposition |
| US6243534B1 (en) | 1996-02-22 | 2001-06-05 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to compensate for non-uniform film growth during chemical vapor deposition |
| JP2003500844A (en) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | シュテアク エルテーペー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Apparatus and method for heat treating a substrate |
| JP2008515200A (en) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | インテル コーポレイション | Flash lamp annealing equipment |
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