JP2011204809A - Sheet type heat treatment equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide sheet type heat treatment equipment activating the surface temperature of an SiC wafer at 1,600°C and being capable of temperature tuning in a wafer surface.SOLUTION: The sheet type heat treatment equipment includes: a heater provided at a stage placing the SiC wafer 15, divided into a plurality of heater portions in a separately controllable manner, and heating the SiC wafer 15 placed on the stage; a laser oscillator 21 heating the SiC wafer 15 placed on the stage by a laser irradiation; a temperature measuring means measuring the temperature of the heater for each of heater portions; and a temperature control means controlling the temperature of the heater for each of heater portions in accordance with the result of the measurement of the temperature measuring means. In the heat treatment equipment, the SiC wafer is treated thermally at the temperature of 1,600°C or higher by the simultaneous heating of the heater and the laser oscillator 21.

Description

本発明は、ＳｉＣウエハプロセスに用いられる、バルク内注入処理後の活性化アニールを行う枚葉型熱処理装置に関する。   The present invention relates to a single wafer heat treatment apparatus for performing activation annealing after in-bulk implantation processing, which is used in a SiC wafer process.

ＳｉＣウエハに不純物を導入するために、不純物をイオン化してイオン注入する方法が用いられている。イオン注入後、ＳｉＣ半導体基板をアニール処理し、注入にともなって導入された結晶欠陥を回復させ、かつドーピングされた不純物原子を電気的に活性化させるアニール処理を行う。   In order to introduce impurities into the SiC wafer, a method of ionizing and ion-implanting the impurities is used. After the ion implantation, the SiC semiconductor substrate is annealed to recover crystal defects introduced along with the implantation and to electrically activate the doped impurity atoms.

ＳｉＣウエハのアニール処理では、まずＳｉＣウエハをステージ上に設置し、１６００℃雰囲気まで高温化されたヒータ箇所までウエハを挿入し熱処理を実施する。その後、ウエハステージを下降させてウエハの冷却、取り出しを行う。   In the annealing process of the SiC wafer, first, the SiC wafer is placed on the stage, and the wafer is inserted up to the heater portion heated to an atmosphere of 1600 ° C. and subjected to heat treatment. Thereafter, the wafer stage is lowered to cool and take out the wafer.

例えば特許文献１には、フラッシュランプやレーザ光を用いてウエハ上面を１１００℃以上に加熱し、不純物拡散領域を形成することが記載されている。   For example, Patent Document 1 describes that an impurity diffusion region is formed by heating the upper surface of a wafer to 1100 ° C. or higher using a flash lamp or laser light.

特開２００８−２９４３９７号公報JP 2008-29497A

ＳｉＣウエハはＳｉウエハに比べて注入層が拡散しにくいため、現在、活性化のためには１６００℃以上の高温状態が必要である。そのため、温度計測の限界が１６００℃付近である白金ロジウム製の熱電対を用いることが出来ず、従来の縦型熱処理炉では放射温度計を用いて温度計測を行っている。炉内の温度を計測する放射温度計は、放射温度をモニタリングするに留まるが、真温を得るためには被測温体の放射率を知る必要がある。放射温度計では校正を実施したとしてもウエハ表面状態の変化により値が変動することがあり、熱電対のような接触法と比較すれば測定誤差が大きい。   Since the SiC wafer is less likely to diffuse the implantation layer than the Si wafer, at present, a high temperature state of 1600 ° C. or higher is required for activation. Therefore, a thermocouple made of platinum rhodium whose temperature measurement limit is around 1600 ° C. cannot be used, and a conventional vertical heat treatment furnace performs temperature measurement using a radiation thermometer. A radiation thermometer that measures the temperature inside the furnace is only used to monitor the radiation temperature, but to obtain the true temperature, it is necessary to know the emissivity of the object to be measured. Even if calibration is performed with a radiation thermometer, the value may fluctuate due to a change in the wafer surface state, and the measurement error is large compared to a contact method such as a thermocouple.

また、炉内１６００℃の温度保証を取れる範囲（均熱ゾーン）は限られており、１１００℃近辺で使用される縦型拡散炉のように、ヒータによる加熱でウエハ１００枚相当を一度に熱処理するだけの均熱ゾーンを確保することは非常に困難である。   Further, the range (soaking zone) in which the temperature can be guaranteed at 1600 ° C. in the furnace is limited, and as with a vertical diffusion furnace used in the vicinity of 1100 ° C., 100 wafers are heat-treated at once by heating with a heater. It is very difficult to secure a soaking zone as much as possible.

さらに、バッチ式の炉体全般に言えることではあるが、１６００℃の熱雰囲気に挿入することから、ウエハ面内の温度チューニングが実施できない構造となっており、ヒータ特性そのものでウエハの面内温度分布が決定されることからウエハ面内での製品特性不良が発生した場合には、最悪の場合としてヒータそのものを交換することになり、メンテナンスに非常に時間を要することとなる。   Furthermore, as can be said for all batch-type furnace bodies, the temperature inside the wafer surface cannot be tuned because it is inserted into a 1600 ° C thermal atmosphere, and the wafer surface temperature is determined by the heater characteristics themselves. Since the distribution is determined, if a product characteristic defect occurs in the wafer surface, the heater itself is replaced in the worst case, and maintenance takes a very long time.

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、ＳｉＣウエハの表面を１６００℃にて活性化し、しかも熱電対のような接触法を用いて測温し、ウエハ面内の温度チューニングを行う事が可能な枚葉型熱処理装置の提供を目的とする。   Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention can activate the surface of the SiC wafer at 1600 ° C. and measure the temperature using a contact method such as a thermocouple to perform temperature tuning in the wafer surface. An object of the present invention is to provide a simple single wafer heat treatment apparatus.

本発明の枚葉型熱処理装置は、ＳｉＣウエハを載置するステージに備えられ、複数のヒータ部分に個別制御可能に分割されており、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハを加熱するヒータと、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハをレーザ照射により加熱するレーザ発振器と、ヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに測定する温度計測手段と、温度計測手段の測定結果に応じてヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに制御する温度制御手段とを備え、ヒータとレーザ発振器との同時加熱により、１６００℃以上の温度でＳｉＣウエハの熱処理を実施する。   The single wafer heat treatment apparatus of the present invention is provided in a stage on which a SiC wafer is placed, and is divided into a plurality of heater parts so as to be individually controllable, and a heater that heats the SiC wafer placed on the stage; Laser oscillator for heating SiC wafer placed on stage by laser irradiation, temperature measuring means for measuring heater temperature for each of a plurality of heater portions, and a plurality of heater temperatures according to the measurement result of temperature measuring means Temperature control means for controlling each heater portion, and heat treatment of the SiC wafer at a temperature of 1600 ° C. or higher by simultaneous heating of the heater and the laser oscillator.

本発明の枚葉型熱処理装置は、ＳｉＣウエハを載置するステージに備えられ、複数のヒータ部分に個別制御可能に分割されており、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハを加熱するヒータと、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハをレーザ照射により加熱するレーザ発振器と、ヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに測定する温度計測手段と、温度計測手段の測定結果に応じてヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに制御する温度制御手段とを備え、ヒータとレーザ発振器との同時加熱により、１６００℃以上の温度でＳｉＣウエハの熱処理を実施する。これにより、ＳｉＣウエハの表面を１６００℃にて活性化し、しかも熱電対のような接触法を用いて測温し、ウエハ面内の温度チューニングを行う事が可能である。   The single wafer heat treatment apparatus of the present invention is provided in a stage on which a SiC wafer is placed, and is divided into a plurality of heater parts so as to be individually controllable, and a heater that heats the SiC wafer placed on the stage; Laser oscillator for heating SiC wafer placed on stage by laser irradiation, temperature measuring means for measuring heater temperature for each of a plurality of heater portions, and a plurality of heater temperatures according to the measurement result of temperature measuring means Temperature control means for controlling each heater portion, and heat treatment of the SiC wafer at a temperature of 1600 ° C. or higher by simultaneous heating of the heater and the laser oscillator. As a result, the surface of the SiC wafer can be activated at 1600 ° C., and the temperature can be measured by using a contact method such as a thermocouple to perform temperature tuning in the wafer surface.

レーザアニール装置の構成図である。It is a block diagram of a laser annealing apparatus. 活性化アニールチャンバの構成図である。It is a block diagram of an activation annealing chamber. ステージヒータの構成図である。It is a block diagram of a stage heater. レーザアニール装置の温度評価を示す図である。It is a figure which shows the temperature evaluation of a laser annealing apparatus.

（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本実施の形態の枚葉型熱処理装置であるレーザアニール装置の構成図である。実施の形態１のレーザアニール装置は、ＳｉＣウエハ１５を載置するウエハローダー部１１、ＳｉＣウエハ１５を移載するウエハ搬送フォーク１２、ＳｉＣウエハ１５の予備加熱を行う予備加熱室１３、１６００℃でＳｉＣウエハ１５のアニール処理を行う活性化アニールチャンバ１４、ＳｉＣウエハ１５を冷却する冷却チャンバ１６を備える。 (Embodiment 1)
<Configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser annealing apparatus which is a single wafer heat treatment apparatus according to the present embodiment. The laser annealing apparatus according to the first embodiment includes a wafer loader unit 11 on which an SiC wafer 15 is placed, a wafer transport fork 12 on which the SiC wafer 15 is transferred, a preheating chamber 13 in which the SiC wafer 15 is preheated at 1600 ° C. An activation annealing chamber 14 for annealing the SiC wafer 15 and a cooling chamber 16 for cooling the SiC wafer 15 are provided.

ウエハ処理フローを説明する。ウエハ搬送フォーク１２は、ウエハローダー部１１のカセットに設置されたＳｉＣウエハ１５を１枚取り出し、予備加熱室１３へ移載する。予備加熱室１３では常温状態から２００〜３００℃までウエハ温度を上昇させる。これは、ウエハ初期表面温度を急激に上げることで熱ストレスによりウエハ割れなどが生じないようにするための処理である。その後、ウエハ搬送フォーク１２がＳｉＣウエハ１５を活性化アニールチャンバ１４へ移載し、１６００℃のアニール処理が施される。   The wafer processing flow will be described. The wafer transfer fork 12 takes out one SiC wafer 15 installed in the cassette of the wafer loader unit 11 and transfers it to the preheating chamber 13. In the preheating chamber 13, the wafer temperature is increased from a normal temperature state to 200 to 300 ° C. This is a process for preventing the wafer from cracking due to thermal stress by rapidly increasing the initial surface temperature of the wafer. Thereafter, the wafer transfer fork 12 transfers the SiC wafer 15 to the activation annealing chamber 14 and an annealing process at 1600 ° C. is performed.

図２は、活性化アニールチャンバ１４の構成図である。活性化アニールチャンバ１４は、ＳｉＣウエハ１５をレーザ照射するレーザ発振器２１、レーザ発振器２１のレーザ光を屈折させる部分透過鏡２２ａ，２２ｂ、レーザ発振器２１のレーザ強度をモニタリングする出力モニタ用センサ２３、レーザ光を収束する転写レンズ２４、ＳｉＣウエハ１５を載置し加熱するステージヒータ２７、ステージヒータ２７の温度をモニタリングする熱電対２６、ステージヒータ２７の位置調整を行う駆動ステージ２８を備えている。   FIG. 2 is a configuration diagram of the activation annealing chamber 14. The activation annealing chamber 14 includes a laser oscillator 21 that irradiates the SiC wafer 15 with laser, partial transmission mirrors 22a and 22b that refract the laser light of the laser oscillator 21, an output monitor sensor 23 that monitors the laser intensity of the laser oscillator 21, and a laser. A transfer lens 24 for converging light, a stage heater 27 for placing and heating the SiC wafer 15, a thermocouple 26 for monitoring the temperature of the stage heater 27, and a drive stage 28 for adjusting the position of the stage heater 27 are provided.

＜動作＞
ステージヒータ２７上に載置されたＳｉＣウエハは、レーザ発振器２１のレーザ照射と、ステージヒータ２７からのヒータ加熱の両方によって１６００℃まで過熱される。 <Operation>
The SiC wafer placed on the stage heater 27 is heated to 1600 ° C. by both laser irradiation of the laser oscillator 21 and heater heating from the stage heater 27.

ステージヒータ２７は、ＳｉＣウエハ１５を載置するステージにヒータ線が埋没した構造となっており、例えば図３（ａ）に示すように、ステージの中心部から外周部にかけて同心円状に這わされた３つのヒータ線からなる。これらのヒータ線の温度制御を図示しない温度制御手段が独立に行うことにより、ウエハ面内で温度チューニングを行う事ができる。この例では３つのヒータ線によってステージヒータ２７を構成したが、３つ以上のヒータ線を同心円状に這わせる構成とすれば、さらにウエハ面内の温度分布を微調整することができる。   The stage heater 27 has a structure in which a heater wire is buried in a stage on which the SiC wafer 15 is placed. For example, as illustrated in FIG. 3A, the stage heater 27 is concentrically wound from the center to the outer periphery of the stage. It consists of three heater wires. By performing temperature control of these heater wires independently by a temperature control means (not shown), temperature tuning can be performed within the wafer surface. In this example, the stage heater 27 is constituted by three heater wires. However, if three or more heater wires are arranged concentrically, the temperature distribution in the wafer surface can be finely adjusted.

あるいは、図３（ｂ）に示すように、ステージに埋没するヒータ線をステージの中心部から外周部に向かって放射上に４分割し、それぞれの分割部分を図示しない温度制御手段が独立に温度制御する構成にしても良い。このような構成によっても、図３（ａ）の構成と同様にウエハ面内の温度分布を調整することができる。この例ではヒータ線を４分割したが、さらに細かく分割することによって、さらにウエハ面内の温度分布を微調整することができる。   Alternatively, as shown in FIG. 3B, the heater wire buried in the stage is radially divided into four from the center of the stage toward the outer periphery, and the temperature control means (not shown) independently controls the temperature of each divided part. You may make it the structure controlled. Even with such a configuration, the temperature distribution in the wafer surface can be adjusted in the same manner as the configuration of FIG. In this example, the heater wire is divided into four parts, but the temperature distribution in the wafer surface can be further finely adjusted by further finely dividing the heater line.

このようなステージヒータ２７の温度制御を行うべく、ステージヒータ２７には熱電対２６が埋め込まれ、これによって上述したヒータ線の分割部分の温度を夫々測定し、図示しない温度制御手段が行うヒータの温度制御へフィードバックする。   In order to perform such temperature control of the stage heater 27, a thermocouple 26 is embedded in the stage heater 27, thereby measuring the temperatures of the above-described divided portions of the heater wire, and the heater control unit (not shown) performs temperature control. Feedback to temperature control.

すなわち、本実施の形態の枚葉型熱処理装置は、ＳｉＣウエハ１５を載置するステージに備えられ、複数のヒータ部分に個別制御可能に分割されており、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハを加熱するヒータ２７と、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハ１５をレーザ照射により加熱するレーザ発振器２１と、ヒータ２７の温度を複数のヒータ部分ごとに測定する熱電対２６（温度計測手段）と、熱電対２６の測定結果に応じてヒータ２７の温度を複数のヒータ部分ごとに制御する温度制御手段とを備え、ヒータ２７とレーザ発振器２１との同時加熱により、１６００℃以上の温度でＳｉＣウエハ１５の熱処理を実施する。このようにＳｉＣウエハ１５の加熱をステージヒータ２７とレーザ発振器２１のレーザ照射で分担することにより、ステージヒータ２７の温度を抑制することができ、熱電対２６による温度モニタリングに応じたステージヒータ２７の分割温度制御によってＳｉＣウエハ１５の面内温度チューニングが可能になる。   That is, the single wafer heat treatment apparatus according to the present embodiment is provided in a stage on which SiC wafer 15 is placed, and is divided into a plurality of heater portions so as to be individually controllable. The SiC wafer placed on the stage is A heater 27 for heating, a laser oscillator 21 for heating the SiC wafer 15 placed on the stage by laser irradiation, a thermocouple 26 (temperature measuring means) for measuring the temperature of the heater 27 for each of a plurality of heater portions, Temperature control means for controlling the temperature of the heater 27 for each of a plurality of heater portions according to the measurement result of the thermocouple 26, and the SiC wafer 15 at a temperature of 1600 ° C. or more by simultaneous heating of the heater 27 and the laser oscillator 21. The heat treatment is performed. Thus, by sharing the heating of the SiC wafer 15 by the laser irradiation of the stage heater 27 and the laser oscillator 21, the temperature of the stage heater 27 can be suppressed, and the temperature of the stage heater 27 according to the temperature monitoring by the thermocouple 26 can be suppressed. The in-plane temperature tuning of the SiC wafer 15 can be performed by the division temperature control.

レーザ発振器２１は例えばＹＡＧレーザ（波長：５３２ｎｍ）などである。レーザ発振器２１からのパルスレーザ出力は、部分透過鏡２２によってその一部が屈折し、さらに転写レンズ２４を経由してＳｉＣウエハ１５表面上に照射し、ＳｉＣウエハ１５が加熱される。レーザ強度は、部分透過鏡２２の先に設置された出力モニタ用センサ２３によって常時監視される。駆動ステージ２８を平面方向に移動することにより、ＳｉＣウエハ１５を移動し、ウエハ全面にレーザ照射が行き渡るようにする。   The laser oscillator 21 is, for example, a YAG laser (wavelength: 532 nm). A part of the pulse laser output from the laser oscillator 21 is refracted by the partial transmission mirror 22, and further irradiated onto the surface of the SiC wafer 15 via the transfer lens 24, whereby the SiC wafer 15 is heated. The laser intensity is constantly monitored by an output monitor sensor 23 installed at the tip of the partial transmission mirror 22. By moving the drive stage 28 in the plane direction, the SiC wafer 15 is moved so that laser irradiation is spread over the entire surface of the wafer.

図４は、レーザ発振器２１に用いられるＹＡＧレーザのパルス幅を１００ｎｓ〜４００ｎｓまで１００ｎｓ刻みに変化させた時の、第２高調波によるウエハ表面からの深さ方向におけるアニール効果を示した図である。パルス幅を大きくすることによってより深いところを加熱することができることが分かる。本結果はＳｉウエハにおける特性結果であるが、ＳｉＣウエハでも同様の結果となる。よって、レーザ発振器２１のレーザ出力のパルス幅を可変にすることにより、ＳｉＣウエハ１５の活性化させる領域の深さ方向距離をチューニングする事ができる。   FIG. 4 is a diagram showing the annealing effect in the depth direction from the wafer surface by the second harmonic when the pulse width of the YAG laser used in the laser oscillator 21 is changed in increments of 100 ns from 100 ns to 400 ns. . It can be seen that deeper portions can be heated by increasing the pulse width. Although this result is a characteristic result in the Si wafer, the same result is obtained in the SiC wafer. Therefore, by making the pulse width of the laser output of the laser oscillator 21 variable, the distance in the depth direction of the region to be activated of the SiC wafer 15 can be tuned.

レーザ照射が完了すると、ＳｉＣウエハ１５をウエハ搬送フォーク１２により活性化アニールチャンバ１４から取り出し、冷却チャンバ１６にて２００℃以下まで冷却した後、ウエハローダー部１１のカセットへ収納してプロセスを終了する。   When the laser irradiation is completed, the SiC wafer 15 is taken out from the activation annealing chamber 14 by the wafer transfer fork 12, cooled to 200 ° C. or lower in the cooling chamber 16, and then stored in the cassette of the wafer loader unit 11 to complete the process. .

このように、ＳｉＣウエハ１５は活性化アニールチャンバ１４において、ステージヒータ２７で４００℃に加熱され、さらに前述のレーザ発振器２１のレーザ照射によって、その表面が１６００℃まで加熱される。レーザ照射ではその特性上、ウエハ表面上のレーザ照射箇所のみが高温になることから、ステージヒータ２７自体はレーザ照射によっては加熱されず、その温度は４００℃に留まる。そのため、ステージヒータ２７のヒータ素材には、高融点金属系（モリブデン、タングステン、タンタル）に加えて、白金系材料を用いることができる。また、ステージヒータ２７のみでＳｉＣウエハ１５を１６００℃まで加熱した場合と比べて、ヒータ素線の劣化は緩やかであり長寿命化が図られる。従来ヒータ寿命は１年以内であると言われているが、本実施の形態の枚葉型熱処理装置ではヒータ寿命が数倍長くなる。   As described above, the SiC wafer 15 is heated to 400 ° C. by the stage heater 27 in the activation annealing chamber 14, and the surface thereof is heated to 1600 ° C. by the laser irradiation of the laser oscillator 21 described above. Due to the characteristics of the laser irradiation, only the laser irradiation spot on the wafer surface becomes high temperature, so the stage heater 27 itself is not heated by the laser irradiation, and the temperature remains at 400 ° C. Therefore, a platinum-based material can be used for the heater material of the stage heater 27 in addition to the refractory metal (molybdenum, tungsten, tantalum). Compared with the case where SiC wafer 15 is heated to 1600 ° C. only with stage heater 27, the deterioration of the heater wire is gradual and the life is extended. Conventionally, the heater life is said to be within one year, but the heater life is several times longer in the single wafer heat treatment apparatus of the present embodiment.

さらに、ステージヒータ２７が４００℃程度の温度であることから、白金もしくは白金ロジウム製の熱電対２６によりステージヒータ２７の温度計測を行うことが可能であり、放射温度計に比べて高精度に温度計測を行う事ができる。   Furthermore, since the stage heater 27 has a temperature of about 400 ° C., the temperature of the stage heater 27 can be measured with a thermocouple 26 made of platinum or platinum rhodium, and the temperature can be measured with higher accuracy than a radiation thermometer. Measurement can be performed.

また、上述のようにステージヒータ２７は分割部分毎に４００度付近で温度制御を行うことが可能であり、レーザ発振器２１のレーザ出力は出力モニタ用センサ２３で監視し制御することによってＳｉＣウエハ１５に対し面内均一に照射することができるため、レーザ照射による加熱と併せて１６００度付近でＳｉＣウエハ１５の面内温度チューニングを行い、面内均一に熱処理を実施することができる。   Further, as described above, the stage heater 27 can perform temperature control in the vicinity of 400 degrees for each divided portion, and the laser output of the laser oscillator 21 is monitored and controlled by the output monitor sensor 23 to thereby control the SiC wafer 15. Therefore, in-plane temperature tuning of the SiC wafer 15 can be performed near 1600 degrees in combination with heating by laser irradiation, and heat treatment can be performed uniformly in the plane.

なお、上記の説明ではステージヒータ２７の温度を４００℃としたが、５００℃あるいは６００℃とすれば、レーザ照射と併せて１７００℃、１８００℃での更なる高温領域での熱処理が可能となる。一方、ステージヒータ２７及びレーザ発振器２１の出力を調整することにより、超高温領域（１５００℃以上）のみならず、中温領域（６００℃〜１１００℃）での温度制御も可能である。   In the above description, the temperature of the stage heater 27 is set to 400 ° C. However, if the temperature is set to 500 ° C. or 600 ° C., heat treatment in a higher temperature region at 1700 ° C. and 1800 ° C. can be performed together with laser irradiation. . On the other hand, by adjusting the outputs of the stage heater 27 and the laser oscillator 21, it is possible to control the temperature not only in the ultra-high temperature region (1500 ° C. or higher) but also in the intermediate temperature region (600 ° C. to 1100 ° C.).

＜効果＞
本実施の形態の枚葉型熱処理装置によれば、すでに述べたとおり以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の枚葉型熱処理装置は、ＳｉＣウエハ１５を載置するステージに備えられ、複数のヒータ部分に個別制御可能に分割されており、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハを加熱するヒータと、ステージ上に載置されたＳｉＣウエハ１５をレーザ照射により加熱するレーザ発振器２１と、ヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに測定する熱電対２６（温度計測手段）と、熱電対２６の測定結果に応じてヒータの温度を複数のヒータ部分ごとに制御する温度制御手段とを備え、ヒータとレーザ発振器２１との同時加熱により、１６００℃以上の温度でＳｉＣウエハ１５の熱処理を実施する。ＳｉＣウエハ１５の加熱をステージヒータ２７とレーザ発振器２１のレーザ照射で分担することにより、ステージヒータ２７の温度を抑制することができ、ステージヒータの分割温度制御によってＳｉＣウエハ１５の面内温度チューニングが可能になる。 <Effect>
According to the single wafer heat treatment apparatus of the present embodiment, the following effects can be obtained as described above. That is, the single wafer heat treatment apparatus according to the present embodiment is provided in a stage on which SiC wafer 15 is placed, and is divided into a plurality of heater portions so as to be individually controllable. The SiC wafer placed on the stage is A heater for heating, a laser oscillator 21 for heating the SiC wafer 15 placed on the stage by laser irradiation, a thermocouple 26 (temperature measuring means) for measuring the temperature of the heater for each of a plurality of heater portions, and a thermocouple Temperature control means for controlling the temperature of the heater for each of a plurality of heater portions in accordance with the measurement results of 26, and heat treatment of the SiC wafer 15 at a temperature of 1600 ° C. or higher by simultaneous heating of the heater and the laser oscillator 21 To do. By sharing the heating of the SiC wafer 15 by the laser irradiation of the stage heater 27 and the laser oscillator 21, the temperature of the stage heater 27 can be suppressed, and the in-plane temperature tuning of the SiC wafer 15 can be performed by the division temperature control of the stage heater. It becomes possible.

また、ステージヒータ２７のヒータは、４００〜６００℃でＳｉＣウエハ２５を加熱する。ステージヒータ２７の温度が中温程度であるため、白金や白金ロジウム製の熱電対２６を用いて高精度な温度計測を行い、温度制御を適切に行う事ができる。   The heater of the stage heater 27 heats the SiC wafer 25 at 400 to 600 ° C. Since the temperature of the stage heater 27 is about an intermediate temperature, it is possible to perform temperature control appropriately by performing highly accurate temperature measurement using a thermocouple 26 made of platinum or platinum rhodium.

また、ステージヒータ２７のヒータはステージの中心部から外周部にかけて同心状に少なくとも３つ以上のヒータ部分に分割される。この分割したヒータ部分を独立して温度制御することにより、ＳｉＣウエハ１５の面内温度チューニングが可能となる。   Further, the heater of the stage heater 27 is divided into at least three or more heater portions concentrically from the center portion to the outer peripheral portion of the stage. By controlling the temperature of the divided heater portions independently, the in-plane temperature tuning of the SiC wafer 15 can be performed.

あるいは、ステージヒータ２７のヒータは、ステージの中心部から放射状に少なくとも４つ以上のヒータ部分に分割される。このような分割方法によっても、分割したヒータ部分を独立して温度制御することにより、ＳｉＣウエハ１５の面内温度チューニングが可能となる。   Or the heater of the stage heater 27 is divided | segmented into at least 4 or more heater parts radially from the center part of a stage. Even in such a dividing method, the temperature of the divided heater portions is independently controlled, so that the in-plane temperature tuning of the SiC wafer 15 can be performed.

１１ ウエハローダー部、１２ ウエハ搬送フォーク、１３ 予備加熱室、１４ 活性化アニールチャンバ、１５ ＳｉＣウエハ、１６ 冷却チャンバ、２１ レーザ発振器、２２ａ，２２ｂ 部分透過鏡、２３ 出力モニタ用センサ、２４ 転写レンズ、２６ 熱電対、２７ ステージヒータ、２８ 駆動ステージ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wafer loader part, 12 Wafer transfer fork, 13 Preheating chamber, 14 Activation annealing chamber, 15 SiC wafer, 16 Cooling chamber, 21 Laser oscillator, 22a, 22b Partial transmission mirror, 23 Output monitor sensor, 24 Transfer lens, 26 thermocouples, 27 stage heaters, 28 drive stages.

Claims (4)

ＳｉＣウエハを載置するステージに備えられ、複数のヒータ部分に個別制御可能に分割されており、前記ステージ上に載置された前記ＳｉＣウエハを加熱するヒータと、
前記ステージ上に載置された前記ＳｉＣウエハをレーザ照射により加熱するレーザ発振器と、
前記ヒータの温度を前記複数のヒータ部分ごとに測定する温度計測手段と、
前記温度計測手段の測定結果に応じて前記ヒータの温度を前記複数のヒータ部分ごとに制御する温度制御手段とを備え、
前記ヒータと前記レーザ発振器との同時加熱により、１６００℃以上の温度で前記ＳｉＣウエハの熱処理を実施する枚葉型熱処理装置。 A heater that is provided in a stage on which a SiC wafer is placed, and is divided into a plurality of heater portions so as to be individually controllable; and a heater that heats the SiC wafer placed on the stage;
A laser oscillator for heating the SiC wafer placed on the stage by laser irradiation;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the heater for each of the plurality of heater portions;
Temperature control means for controlling the temperature of the heater for each of the plurality of heater portions according to the measurement result of the temperature measurement means,
A single wafer heat treatment apparatus for performing heat treatment of the SiC wafer at a temperature of 1600 ° C. or higher by simultaneous heating of the heater and the laser oscillator. 前記ヒータは、４００〜６００℃で前記ＳｉＣウエハを加熱することを特徴とする請求項１に記載の枚葉型熱処理装置。   The single wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heater heats the SiC wafer at 400 to 600C. 前記ヒータは前記ステージの中心部から外周部にかけて同心状に少なくとも３つ以上の前記ヒータ部分に分割されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の枚葉型熱処理装置。   The single-wafer type heat treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heater is divided into at least three or more heater portions concentrically from a center portion to an outer peripheral portion of the stage. 前記ヒータは、前記ステージの中心部から放射状に少なくとも４つ以上の前記ヒータ部分に分割されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の枚葉型熱処理装置。   3. The single wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heater is divided into at least four or more heater portions radially from a central portion of the stage.
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