JPH0234915A - 半導体熱処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体装置を製造するプロセスで使用され
る半導体熱処理装置に係り、詳しくは、熱処理される半
導体ウェハを支持する構造に関する。

〔従来の技術〕

従来から、半導体熱処理装置の一例としては、第３図の
概略断面図で示すようなランプアニール装置が知られて
いる。そして、このランプアニル装置は、チャンバー１
と、チャンバー１内の上部位置に配設されたヒータとし
ての加熱ランプ２と、その下部位置に設けられたウェハ
プラテン３とによって構成されており、このウェハプラ
テン３上には複数の支持ピン４．・・・を介して熱処理
されるべき半導体ウェハＷが載置されるようになってい
る。なお、チャンバー１には、その内部に封入されて雰
囲気ガスとなる気体の導入口および排出口が設けられて
いるが、いずれも図示していない。

そして、このような構成とされたランプアニール装置を
用いて半導体ウェハＷの熱処理を行う際には、まず、半
導体ウェハＷをウェハプラテン３に配設された支持ビン
４．・・・上に＠置したうえ、この子センバー１内の雰
囲気ガスを所要成分からなる気体に置換する。そののち
、加熱ランプ２を点灯して半導体ウェハＷを所要時間に
わたって加熱し、この半導体ウヱハＷの温度が所要温度
となるまで保持する。なお、このような加熱ランプ２と
しては、半導体ウェハＷに吸収されやすい波長を有する
ものを選択するのが一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記ランプアニール装置を構成する支持ピン
４．・・・とじては石英からなるものが一般的であるが
、石英は昇温し難いという特性を有しているため、加熱
ランプ２によって加熱された半導体ウェハＷと支持ピン
４．・・・との間には温度差が生じてしまう。そして、
このような温度差の存在に基づいて半導体ウェハＷにお
ける支持ピン４゜・・・との接触部位のみが他の非接触
部位よりも低温となってしまう結果、この半導体ウェハ
Ｗの周辺領域には、第４図で示すスリップラインしによ
って代表されるような結晶欠陥が発生してしまう。

また、このようなスリップラインしは、半導体ウェハＷ
の直径、すなわち、ウニハロ径が大きくなるほど発生し
易くなるため、その大口径化を図る際の妨げともなって
いた。

この発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので
あって、スリップラインのような結晶欠陥の発生を招く
ことがなく、しかも、半導体ウェハを全体として均一に
昇温することができる半導体熱処理装置の提供を目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、チャンバー内の上部位置に配設されて半導
体ウェハを加熱するヒータと、その下部位置に設けられ
て半導体ウヱハが載置されるウェハプラテンとを備えた
半導体熱処理装置において、前記ウェハプラテンに前記
半導体ウェハを浮き上がり状に支持する圧力気体が噴出
される複数の気体噴出孔を形成した構成に特徴を有する
ものである。

〔作用〕

この発明においては、ウェハプラテンに形成された複数
の気体噴出孔から噴出される圧力気体によって半導体ウ
ェハを浮き上がり状に支持し、加熱される半導体ウェハ
とウェハプラテンとが互いに非接触状態となるように構
成している。したがって、この半導体ウェハに従来例の
ような低温部位が存在することはなくなり、スリップラ
インのような結晶欠陥の発生を招くことがなくなると同
時に、半導体ウェハを全体として均一に昇温することが
可能となる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を半導体熱処理装置の一例とし
てのランプアニール装置に適用し、図面に基づいて説明
する。

第１図はランプアニール装置の構成を示す概略断面図で
あり、第２図は第１図の■−■線に沿うウェハプラテン
の平面図である。なお、本実施例におけるランプアニー
ル装置の全体構成は、前述した従来例と基本的に異なら
ないので、第１図および第２図において第３図と互いに
同一もしくは相当する部分、部品には同一符号を付し、
その説明は省略する。

本実施例に係るランプアニール装置は、チャンバー１と
、チャンバー１内の上部位置に配設されたヒータとして
の加熱ランプ２と、その下部位置に設けられたウェハプ
ラテン３とによって構成されている。そして、このウェ
ハプラテン３における半導体ウェハＷの載置領域内には
、その上面で開口する複数の気体噴出孔５．・・・が上
面の中心位置に対して放射状となるように配置して形成
されており、ウェハプラテン３の内部で一本化された気
体噴出孔５．・・・はチャンバー１の下面に密着して配
設された給気管６を介して圧力気体供給装置（図示して
いない）に連通接続されている。なお、気体噴出孔５．
・・・の配置については、必ずしも放射状でなければな
らないものではなく、任意に設定すればよい。

つぎに、このような構成とされたランプアニール装置を
用いて半導体ウェハＷの熱処理を行う際の手順について
説明する。

まず、半導体ウェハＷをウェハプラテン３上に載置した
うえ、このチャンバー１内の雰囲気ガスを所要成分から
なる気体に置換する。そののち、圧力気体供給装置から
給気管６を通じて、例えば雰囲気ガスと同一成分とされ
た圧力気体Ｇを供給し、この圧力気体Ｇをウェハプラテ
ン３に形成した気体噴出孔５．・・・から噴出させる。

なお、この圧力気体Ｇは、気体噴出孔５．・・・から常
時噴出されるようにしておいてもよい。

その結果、半導体ウェハＷは圧力気体Ｇの有する圧力に
よって押し上げられることになり、ウェハプラテン３の
上面から離間して浮き上がり状に支持されることになる
。つぎに、加熱ランプ２を点灯してウェハプラテン３上
に非接触状態で支持された半導体ウェハＷを所要時間に
わたって加熱し、この半導体ウェハＷの温度が所要温度
となるまで保持する。

ところで、以上の説明においては、半導体ウェハＷを加
熱するヒータを加熱ランプ２としているが、熱源として
のヒータはこれに限定されるものではなく、他の構造か
らなるものであってもよい。

また、本実施例では、本発明をランプアニール装置に適
用して説明したが、これに限定されるものではなく、他
の半導体熱処理装置に対しても同様に適用することがで
きることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、半導体ウェハ
が載置されるウェハプラテンに圧力気体が噴出される複
数の気体噴出孔を形成しているので、この圧力気体によ
って半導体ウェハが浮き上がり状に支持され、加熱され
る半導体ウェハとウェハプラテンとが互いに非接触状態
となる。したがって、この半導体ウェハに従来例のよう
な半導体ウェハと支持ビンとの温度差に基づく低温部位
が存在することはなく、スリップラインのような結晶欠
陥の発生を招（ことがなくなるばかりか、半導体ウェハ
を全体として均一に昇温することが容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係り、第１図はランプア
ニール装置の構成を示す概略断面図であり、第２図は第
１図の■−■線に沿うウェハプラテンの平面図である。 また、第３図および第４図は従来例に係り、第３図はラ
ンプアニール装置を示す概略断面図であり、第４図は熱
処理後の半導体ウェハを示す平面図である。 図における符号１はチャンバー、２は加熱ランプ（ヒー
タ）、３はウェハプラテン、５は気体噴出孔、Ｗは半導
体ウェハ、Ｇは圧力気体である。 なお、図中の同一符号は、互いに同一もしくは相当する
部分、部品を示している。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チャンバー内の上部位置に配設されて半導体ウェ
   ハを加熱するヒータと、その下部位置に設けられて半導
   体ウェハが載置されるウェハプラテンとを備えた半導体
   熱処理装置において、 前記ウェハプラテンに、前記半導体ウェハを浮き上がり
   状に支持する圧力気体が噴出される複数の気体噴出孔を
   形成したことを特徴とする半導体熱処理装置。