JPH10189468A - Method and apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH10189468A JPH10189468A JP34788796A JP34788796A JPH10189468A JP H10189468 A JPH10189468 A JP H10189468A JP 34788796 A JP34788796 A JP 34788796A JP 34788796 A JP34788796 A JP 34788796A JP H10189468 A JPH10189468 A JP H10189468A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法及び半導体製造装置に係り、特に急速熱プロセス
(RTP;Rapid Thermal Process )を行う半導体装置
の製造方法(以下、「RTP処理方法」という)及びR
TP処理を行う半導体製造装置(以下、「RTP処理装
置」という)に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor device manufacturing method for performing a rapid thermal process (RTP) (hereinafter referred to as "RTP processing method"). ) And R
The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus that performs a TP process (hereinafter, referred to as an “RTP processing device”).
【0002】[0002]
【従来の技術】次世代の半導体集積回路においては、更
なるデバイスサイズの縮小化に伴い、垂直及び水平方向
の微細化・集積化が今後ますます重要となってくる。水
平方向の微細化は、より微細なパターンを形成するリソ
グラフィ技術の改善とこの微細パターンに忠実に加工す
る微細加工技術の改善とにより達成される。他方、垂直
方向の微細化は、必ずしも水平方向の微細化と同様な展
開を示すものではない。それは、例えば配線材料を加工
して配線抵抗を形成する場合や、絶縁膜材料を加工して
層間膜容量を形成する場合において、デバイスの動作速
度の高速化の要求と垂直方向のスケーリングの縮小化の
要求とが相反するものとなるからである。2. Description of the Related Art In a next-generation semiconductor integrated circuit, miniaturization and integration in the vertical and horizontal directions will become more and more important in the future as the device size is further reduced. The miniaturization in the horizontal direction is achieved by improving a lithography technique for forming a finer pattern and improving a fine processing technique for faithfully processing the fine pattern. On the other hand, miniaturization in the vertical direction does not necessarily show the same development as miniaturization in the horizontal direction. This is because, for example, when processing wiring materials to form wiring resistance, or when processing insulating film materials to form interlayer film capacitors, there is a demand for higher operating speeds of devices and reduction in vertical scaling. Is inconsistent with the requirement.
【0003】但し、拡散層の接合深さに関しては、水平
方向及び垂直方向の両方において、ほぼ同じ割合でスケ
ーリングの縮小化が進められている。これは、主にトラ
ンジスタの短チャネル効果を抑制しようとする要求を満
たすためであるが、将来的には接合深さが更に浅く、且
つ拡散層の抵抗が小さいことが要求されるようになるで
あろう。[0003] However, with respect to the junction depth of the diffusion layer, scaling has been reduced at substantially the same rate in both the horizontal and vertical directions. This is mainly to satisfy the requirement to suppress the short channel effect of the transistor, but in the future, it will be required that the junction depth be further shallow and the resistance of the diffusion layer be small. There will be.
【0004】このような浅い接合を実現する際に、既存
のバッチ式拡散炉を用いた技術の場合、特にその熱処理
時間の制約による限界が表面化してきている。そのた
め、近年においては、RTP処理方法を用いて拡散層に
注入された不純物イオンを活性化することについての検
討が進められている。ここで、RTP処理方法とは、ラ
ンプ等の光源からの赤外線の照射により短時間に半導体
ウェーハ(以下、「ウェーハ」と略する)を加熱した
り、又は冷却したりする技術をいう。従って、このRT
P処理方法を用いることにより、ウェーハは実効的に短
時間のみ加熱されるため、拡散層内の各種不純物イオン
の注入プロファイルの変化を少なくして、浅い接合を実
現することが可能となる。同時に、拡散層内の不純物イ
オンの活性化率は最高熱処理温度で決定されるため、イ
オン活性化率を比較的高く維持して、拡散層の低抵抗化
を実現することも可能となる。同様に、ゲート電極等の
熱処理による低抵抗化を行う際にも、RTP処理方法を
利用することができる。このような利点から、次世代の
微細デバイスを作製するためには、RTP処理方法は必
要不可欠なものであると考えられている。In realizing such a shallow junction, in the case of a technique using an existing batch type diffusion furnace, the limitation due to the restriction of the heat treatment time has come to the surface. Therefore, in recent years, studies have been made on activating impurity ions implanted into the diffusion layer using the RTP processing method. Here, the RTP processing method refers to a technique of heating or cooling a semiconductor wafer (hereinafter, abbreviated as “wafer”) in a short time by irradiating infrared light from a light source such as a lamp. Therefore, this RT
By using the P processing method, the wafer is effectively heated only for a short time, so that a change in the implantation profile of various impurity ions in the diffusion layer can be reduced and a shallow junction can be realized. At the same time, since the activation rate of the impurity ions in the diffusion layer is determined by the maximum heat treatment temperature, the ion activation rate can be kept relatively high, and the resistance of the diffusion layer can be reduced. Similarly, the RTP processing method can be used to reduce the resistance of the gate electrode or the like by heat treatment. From such advantages, it is considered that an RTP processing method is indispensable for fabricating a next-generation fine device.
【0005】以下、従来のRTP処理装置を用いたRT
P処理方法を、図6を用いて説明する。ここで、図6は
従来のRTP処理装置を示す概略断面図である。例えば
石英チューブからなるRTP処理室60の一方の端に
は、所定の雰囲気ガスを内部に導入するためのガス導入
口62が設けられ、他方の端には、その雰囲気ガスを外
部に排出するためのガス排出部64が設けられている。
また、RTP処理室60内には、例えば石英からなるウ
ェーハホールダ66が設置され、その上に例えばSi
(シリコン)ウェーハ68を搭載するようになってい
る。また、このSiウェーハ68の周囲には、例えばポ
リシリコン等を材料とするガードリング70が配置さ
れ、Siウェーハ68の中央部と周辺部との間に生じる
ウェーハ温度の不均一を抑制するようになっている。Hereinafter, RT using a conventional RTP processing apparatus will be described.
The P processing method will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a schematic sectional view showing a conventional RTP processing apparatus. For example, at one end of an RTP processing chamber 60 made of a quartz tube, a gas introduction port 62 for introducing a predetermined atmospheric gas into the inside is provided, and at the other end, the gas is exhausted to the outside. Is provided.
Further, in the RTP processing chamber 60, a wafer holder 66 made of, for example, quartz is installed.
A (silicon) wafer 68 is mounted. A guard ring 70 made of, for example, polysilicon or the like is arranged around the Si wafer 68 so as to suppress non-uniformity of the wafer temperature generated between the central portion and the peripheral portion of the Si wafer 68. Has become.
【0006】また、RTP処理室60を上下に挟んで、
加熱源としてのハロゲンランプ72が複数個等間隔をお
いて配置されている。そしてこれら複数個のハロゲンラ
ンプ72の背後には、各ハロゲンランプ72を焦点とす
る放物面形状をなす反射板74が設置され、RTP処理
室60内のウェーハホールダ66上に搭載されたSiウ
ェーハ68表面に向かうハロゲンランプ72の反射光が
略平行光になるようにしている。[0006] Further, the RTP processing chamber 60 is vertically sandwiched between
A plurality of halogen lamps 72 as heating sources are arranged at equal intervals. Behind the plurality of halogen lamps 72, a parabolic reflector 74 having a focus on each of the halogen lamps 72 is provided, and a Si wafer mounted on a wafer holder 66 in the RTP processing chamber 60 is provided. The light reflected from the halogen lamp 72 toward the surface 68 is made substantially parallel light.
【0007】次に、図6のRTP処理装置を用いたRT
P処理方法について述べる。先ず、ガス導入口62から
RTP処理室60内に雰囲気ガスの導入を開始した後、
このRTP処理室60内に、Siウェーハ68を搭載し
たウェーハホールダ66をローディング(loading )す
る。次いで、複数個のハロゲンランプ72のスイッチを
オン(ON)にして、RTP処理室60内のウェーハホ
ールダ66上に搭載したSiウェーハ68を加熱し、そ
の昇温を開始する。このとき、複数個のハロゲンランプ
72の強力な発熱によってRTP処理装置の本質的な特
徴である急峻な温度上昇が可能であるため、ウェーハ温
度は室温から所定の処理温度に急速に上昇する。そして
ウェーハ温度が所定の処理温度に到達した段階で、目的
とする熱処理を開始する。この熱処理は、必要に応じて
所望の時間行う。Next, the RT using the RTP processing apparatus shown in FIG.
The P processing method will be described. First, after starting introduction of the atmospheric gas into the RTP processing chamber 60 from the gas introduction port 62,
A wafer holder 66 on which a Si wafer 68 is mounted is loaded into the RTP processing chamber 60. Next, the switches of the plurality of halogen lamps 72 are turned on (ON), and the Si wafer 68 mounted on the wafer holder 66 in the RTP processing chamber 60 is heated, and the temperature rise is started. At this time, a sharp temperature rise, which is an essential feature of the RTP processing apparatus, is possible due to the strong heat generation of the plurality of halogen lamps 72, so that the wafer temperature rapidly rises from room temperature to a predetermined processing temperature. Then, when the wafer temperature reaches a predetermined processing temperature, a target heat treatment is started. This heat treatment is performed for a desired time as needed.
【0008】次いで、所望の処理時間が経過した時点
で、熱処理を終了する。同時に、複数個のハロゲンラン
プ72のスイッチをオフ(OFF)にして、Siウェー
ハ68の冷却を開始する。そしてウェーハ温度が所定の
処理温度から室温に達した時点で、Siウェーハ68の
降温を終了する。次いで、RTP処理室60内からSi
ウェーハ68を搭載したウェーハホールダ66をアンロ
ーディング(unloading )した後、このウェーハホール
ダ66上から、所定の熱処理を施したSiウェーハ68
を取り出す。そしてRTP処理室60内に流している雰
囲気ガスの導入を停止する。こうして、RTP処理を完
了する。Next, when the desired processing time has elapsed, the heat treatment is terminated. At the same time, the switches of the plurality of halogen lamps 72 are turned off (OFF), and the cooling of the Si wafer 68 is started. Then, when the wafer temperature reaches the room temperature from the predetermined processing temperature, the temperature lowering of the Si wafer 68 ends. Then, from the RTP processing chamber 60,
After unloading the wafer holder 66 on which the wafer 68 is mounted, the Si wafer 68 subjected to a predetermined heat treatment is placed on the wafer holder 66.
Take out. Then, the introduction of the atmospheric gas flowing into the RTP processing chamber 60 is stopped. Thus, the RTP process is completed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のRTP処理装置を用いたRTP処理方法には、以下
に示す幾つかのRTP処理装置等に起因するウェーハ面
内における温度分布の不均一性という問題点がある。However, the above-described RTP processing method using the conventional RTP processing apparatus involves the following non-uniformity of the temperature distribution in the wafer surface due to some RTP processing apparatuses and the like. There is a problem.
【0010】(1)ランプの形状を反映した温度分布の
不均一性 RTP処理装置の加熱源としては、上述のように、一般
に直線形状のハロゲンランプが使用される。そしてウェ
ーハ全体を均等に加熱するために、直線形状のハロゲン
ランプを短冊状に配置して加熱を行っているが、この短
冊状に配置されたハロゲンランプの形状を反映した温度
分布がウェーハ面内に観測されるという問題もある。勿
論、ハロゲンランプの後方にはハロゲンランプを焦点と
する放物面形状の反射板が配置され、ウェーハ表面上へ
は略平行なランプ光が照射されるように工夫されてはい
るが、ハロゲンランプには有限の大きさがあるため、ウ
ェーハ表面においてランプ光密度を完全に均一化するこ
とは不可能である。なお、ハロゲンランプの配置や形状
を工夫して、ウェーハの表面温度の均一性を向上させよ
うとする試みも行われている。しかし、同一工程におい
て同時に製造されたハロゲンランプであってもその特性
が個々に微妙に異なっているのが通例であるため、幾つ
かのハロゲンランプを組合せて配置する場合、ウェーハ
温度を均一化することが困難であるという問題がある。
また、ハロゲンランプは消耗品であり、たとえ初期特性
が同一であっても劣化曲線は個々に微妙に異なっている
のが通例であるため、ハロゲンランプの個々に異なる劣
化によりウェーハ温度の均一性が悪化してしまうという
問題もある。(1) Non-uniformity of temperature distribution reflecting the shape of the lamp As described above, a linear halogen lamp is generally used as a heating source of the RTP processing apparatus. In order to heat the entire wafer evenly, linear halogen lamps are arranged in a strip shape and heating is performed, but the temperature distribution reflecting the shape of the halogen lamps arranged in a strip shape is within the wafer plane. There is also a problem that is observed. Obviously, a parabolic reflector having a focus on the halogen lamp is disposed behind the halogen lamp, and the surface of the wafer is designed to emit substantially parallel lamp light. Has a finite size, making it impossible to completely equalize the lamp light density on the wafer surface. Attempts have also been made to improve the uniformity of the surface temperature of the wafer by devising the arrangement and shape of the halogen lamp. However, even in the case of halogen lamps manufactured simultaneously in the same process, the characteristics are usually slightly different from each other. Therefore, when several halogen lamps are arranged in combination, the wafer temperature is made uniform. There is a problem that it is difficult.
Also, halogen lamps are consumables, and even if the initial characteristics are the same, the deterioration curves are usually slightly different from each other. There is also the problem of worsening.
【0011】(2)ウェーハが有限の大きさを有するこ
とに起因する温度分布の不均一性 ウェーハ外周は、通常、室温のガス雰囲気と接するため
に、中央部分に比べて冷却され易く、そのために温度が
低くなる傾向にある。そしてこのウェーハ面内における
温度勾配はウェーハ外周ほど大きくなり易く、従ってウ
ェーハ外周部にスリップラインが発生するという問題が
あった。この問題に対して、ウェーハ外周にガードリン
グを配置することによりスリップラインの発生を抑制し
ようとする技術が開発されている。しかしながら、この
ガードリングの設置は、被加熱物の熱容量を増加させる
ために急俊な温度制御の追随性が悪くなり、熱処理温度
や熱処理時間によっては逆にウェーハ外周部分の方が実
効的な熱処理量の増加を招いてしまうという問題も生じ
る。(2) Non-uniformity of temperature distribution caused by the wafer having a finite size The outer periphery of the wafer is usually in contact with the gas atmosphere at room temperature, and therefore is more easily cooled than the central part. The temperature tends to decrease. The temperature gradient in the wafer surface is likely to be larger at the outer periphery of the wafer, and thus there is a problem that a slip line is generated at the outer periphery of the wafer. In order to solve this problem, a technique has been developed in which a guard ring is arranged on the outer periphery of the wafer to suppress the occurrence of a slip line. However, the installation of this guard ring deteriorates the ability to rapidly control the temperature to increase the heat capacity of the object to be heated. There is also a problem that the amount is increased.
【0012】(3)雰囲気ガスの流れに起因する温度分
布の不均一性 RTP処理の種類としては、いわゆるRTA(Rapid Th
ermal Anneal)処理やRTO(Rapid Thermal Oxidatio
n )処理等がある。そして例えばSi基板中に注入した
不純物イオンを活性化するための熱処理や、Ti(チタ
ン)等の高融点金属層をシリサイド化するための熱処理
等を行うRTA処理の場合には、通常、N2 (窒素)や
Ar(アルゴン)等の不活性ガス雰囲気中において処理
されるが、急速酸化を行うRTO処理の場合には、O2
(酸素)を含む酸化性ガス雰囲気中において処理され
る。いずれの場合も、雰囲気ガスの流れは一般に導入口
から排出口に向かう所定の方向に定まっている場合が多
く、その場合、この一定方向に流れる雰囲気ガスの冷却
効果により、その雰囲気ガスの流量や温度に応じてウェ
ーハ面内に温度差が生じてしまうという問題があった。(3) Non-uniformity of temperature distribution due to flow of atmospheric gas As a type of RTP processing, a so-called RTA (Rapid Th
ermal Anneal) treatment and RTO (Rapid Thermal Oxidatio)
n) There are processing and so on. For example, in the case of an RTA process in which a heat treatment for activating impurity ions implanted into a Si substrate or a heat treatment for silicidizing a high melting point metal layer such as Ti (titanium) is performed, N 2 is usually used. are processed in an inert gas atmosphere such as (nitrogen) and Ar (argon), in the case of RTO process for rapid oxidation, O 2
The treatment is performed in an oxidizing gas atmosphere containing (oxygen). In any case, the flow of the atmospheric gas is generally determined in a predetermined direction from the inlet to the outlet in many cases. In this case, the cooling effect of the atmospheric gas flowing in this fixed direction causes the flow rate of the atmospheric gas and There is a problem that a temperature difference occurs in the wafer surface depending on the temperature.
【0013】このようなRTP処理におけるウェーハ面
内における温度分布の不均一性は、本発明者が行った実
験によっても裏付けられた。例えば、雰囲気ガスの温度
を変化させてRTA処理を行い、直径8インチのウェー
ハにおけるp+ 拡散層のシート抵抗及びWSix(タン
グステン・シリサイド)層とポリシリコン層を積層した
ポリサイド構造のゲート電極のシート抵抗の面内均一性
を評価したところ、図7のグラフに示す分布となった。
両シート抵抗は、温度以外にも、不純物濃度(p+ 拡散
層の場合)や膜厚(WSixの場合)によっても変化す
るが、両シート抵抗の変化の仕方が同じなので、ウェー
ハ面内(のチップ位置)によって温度が異なるのがシー
ト抵抗の分布の原因と考えられる。この場合、ウェーハ
内の測定したチップの部分の温度が瞬間的に何度にまで
上昇したかは不明であるが、実効的には8インチ・ウェ
ーハの有効チップ領域内において、その温度分布に約3
0℃の温度差が認められる。また、このときのp+ 拡散
層のシート抵抗の面内分布形状をとると、図8の鳥瞰図
(Bird's-eye View )に示すようになった。このp+ 拡
散層のシート抵抗の面内分布形状からは、並列に配置さ
れている直線状のハロゲンランプの形状の影響と明らか
に考えられる形状が得られる。The non-uniformity of the temperature distribution in the wafer surface in the RTP process is also supported by experiments performed by the present inventors. For example, the RTA process is performed while changing the temperature of the atmosphere gas, and the sheet resistance of the p + diffusion layer and the sheet of the gate electrode of the polycide structure in which the WSix (tungsten silicide) layer and the polysilicon layer are laminated on the wafer having a diameter of 8 inches. When the in-plane uniformity of the resistance was evaluated, the distribution was as shown in the graph of FIG.
Both sheet resistances vary depending on the impurity concentration (in the case of the p + diffusion layer) and the film thickness (in the case of WSix), in addition to the temperature. It is considered that the difference in the temperature depending on the (chip position) causes the distribution of the sheet resistance. In this case, it is not clear how many times the temperature of the measured chip portion in the wafer has risen instantaneously, but in effect, the temperature distribution in the effective chip area of an 8-inch wafer is about 3
A temperature difference of 0 ° C. is observed. FIG. 8 shows a bird's-eye view of the in-plane distribution shape of the sheet resistance of the p + diffusion layer at this time. From the in-plane distribution shape of the sheet resistance of the p + diffusion layer, a shape that is clearly considered to be affected by the shape of the linear halogen lamps arranged in parallel is obtained.
【0014】また、RTP処理におけるウェーハ面内の
温度分布について論じている文献によれば、8インチ・
ウェーハ面内における温度分布の実測値及び計算結果に
おいて40〜50℃の温度差を有することが報告されて
いる(Karson L. Knutson,etal., “Modeling of Tree-
Dimensional Effects on Temperature Uniformity in R
apid Thermal Processing of Eight Inch Wafers",IEEE
TRANSACTIONS ON SEMICONDUCTOR MANUFACTURING,VOL.
7,No.1,Feb.1994 参照)。従って、このようなRTP処
理におけるウェーハ面内の温度分布の不均一性が今後改
善されなければ、現在より更に低温のRTP処理方法を
採用する場合や、使用するウェーハを大口径化する場
合、RTP処理方法を適用したデバイス特性のバラツキ
が更に大きくなるおそれが強い。Further, according to the literature discussing the temperature distribution in the wafer plane in the RTP process, according to the literature, 8 inch ·
It has been reported that there is a temperature difference of 40 to 50 ° C. in a measured value and a calculation result of a temperature distribution in a wafer surface (Karson L. Knutson, et al., “Modeling of Tree-
Dimensional Effects on Temperature Uniformity in R
apid Thermal Processing of Eight Inch Wafers ", IEEE
TRANSACTIONS ON SEMICONDUCTOR MANUFACTURING, VOL.
7, No. 1, Feb. 1994). Therefore, if the non-uniformity of the temperature distribution in the wafer surface in such RTP processing is not improved in the future, the RTP processing method at a lower temperature than the current one, or the use of a larger diameter wafer, the RTP There is a strong possibility that the variation in device characteristics to which the processing method is applied is further increased.
【0015】更にまた、RTP処理方法の抱えるもうー
つの問題点として、ウェーハの降温特性の制御の問題が
ある。即ち、RTP処理方法においては、例えば強力な
出力のハロゲンランプを用いることにより昇温時に急俊
に温度を上昇させることは容易に可能であるが、降温時
においては、ハロゲンランプをオフにしてウェーハの自
然冷却に任せているのが現状である。特にウェーハの温
度分布の面内均一性を向上させるためにガードリングを
装着した場合には、ウェーハ全体としての熱容量が増加
することから、ハロゲンランプのオフ後も直ぐにはウェ
ーハは冷却されない。このため、ウェーハの降温時にお
いては、極めて短時間の熱処理の制御が困難になるとい
う問題があった。これに対して、降温時に大量の雰囲気
ガスを流すことによってウェーハを急冷することも考え
られるが、単なる大量のガス流による急冷の場合、ガス
流のパターンに応じてウェーハの降温時の温度分布が極
端に不均一化するという問題が生じる。従って、以上述
べた状況下においては、RTP処理における実効的な温
度のウェーハ面内均一性を向上させることが次世代の微
細デバイスを作製するに当って必要とされ始めている。Further, as another problem of the RTP processing method, there is a problem of controlling the temperature drop characteristic of the wafer. That is, in the RTP processing method, for example, by using a halogen lamp having a strong output, it is possible to easily raise the temperature rapidly when the temperature is raised. At present, it is left to natural cooling. In particular, when a guard ring is mounted to improve the in-plane uniformity of the temperature distribution of the wafer, the heat capacity of the entire wafer increases, so that the wafer is not cooled immediately after the halogen lamp is turned off. Therefore, when the temperature of the wafer is lowered, there is a problem that it is difficult to control the heat treatment for an extremely short time. On the other hand, it is conceivable that the wafer is rapidly cooled by flowing a large amount of atmosphere gas at the time of temperature decrease.However, in the case of rapid cooling with a mere large amount of gas flow, the temperature distribution at the time of temperature decrease of the wafer according to the gas flow pattern. A problem of extremely non-uniformity occurs. Therefore, under the circumstances described above, it has begun to be necessary to improve the uniformity of the effective temperature in the wafer surface in the RTP process when fabricating a next-generation micro device.
【0016】なお、このようなRTP処理におけるウェ
ーハ温度の面内均一性を向上させるために、種々の提案
がなされている。例えば特開平4−286319号の
「ハロゲンランプ及び熱処理炉」においては、加熱源と
してのハロゲンランプの筒状管内にそれぞれ発熱部の位
置が異なる3本のタングステン線を封入することによ
り、ハロゲンランプの長手方向に沿う温度分布を調整可
能にすると共に、このようなハロゲンランプをその長手
方向が熱処理炉本体の前後方向に対して直角となるよう
な配置関係でもって熱処理炉本体の前後方向に多数配列
することにより、熱処理炉の前後間及び左右間の温度分
布の容易に調整できるようにして、熱処理炉内に挿入し
たウェーハ面内における温度分布の均一化を実現しよう
としている。Incidentally, various proposals have been made to improve the in-plane uniformity of the wafer temperature in such RTP processing. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-286319, "Halogen lamp and heat treatment furnace", three tungsten wires, each having a different heat generating portion, are sealed in a cylindrical tube of the halogen lamp as a heating source, so that the halogen lamp is heated. Along with adjusting the temperature distribution along the longitudinal direction, a large number of such halogen lamps are arranged in the longitudinal direction of the heat treatment furnace main body so that the longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the heat treatment furnace main body. By doing so, the temperature distribution between the front and rear and right and left of the heat treatment furnace can be easily adjusted, and the temperature distribution in the plane of the wafer inserted into the heat treatment furnace is to be made uniform.
【0017】しかし、本提案のように加熱源としてのラ
ンプを工夫する手法は、既に述べたように、各ランプ間
の製造上の特性ばらつきが大きいことや、消耗品である
ことによる劣化曲線が個々に異なるという問題がある。
こうした一般的な問題に加えて、本提案に係るハロゲン
ランプは、その筒状管内に3本のタングステン線を封入
しているため、新しいハロゲンランプに交換する度に温
度制御のパラメータの設定を行う必要が生じる。しかも
この場合、本当に温度が均一化されているかを評価する
ことは困難であり、また一度パラメータを適切に設定し
てもその後の経時変化に適宜対処することは殆ど不可能
である。従って、本提案はハロゲンランプの温度制御の
パラメータが多く、これらのパラメータを制御・維持す
ることが困難であるという問題がある。However, as described above, the method of devising a lamp as a heating source as in the present proposal, as described above, has a large manufacturing characteristic variation between lamps and a deterioration curve due to a consumable product. There is a problem that they are different from each other.
In addition to these general problems, the halogen lamp according to the present proposal encloses three tungsten wires in its cylindrical tube, so the temperature control parameters are set each time a new halogen lamp is replaced. Need arises. Moreover, in this case, it is difficult to evaluate whether or not the temperature is really uniform, and it is almost impossible to appropriately cope with a subsequent change with time even if parameters are appropriately set once. Therefore, this proposal has a problem in that there are many parameters for controlling the temperature of the halogen lamp, and it is difficult to control and maintain these parameters.
【0018】更に、その筒状管内に3本のタングステン
線を封入しているハロゲンランプを実際に製造するとな
ると、その製造コストが大きくなることを無視できず、
その結果、RTP処理装置の製造コストも大きくなる。
従って、本提案はハロゲンランプの製造コストの上昇、
引いてはRTP処理装置の製造コストの上昇を招くとい
う問題がある。Further, when actually manufacturing a halogen lamp in which three tungsten wires are sealed in the cylindrical tube, it cannot be ignored that the manufacturing cost increases.
As a result, the manufacturing cost of the RTP processing device also increases.
Therefore, this proposal raises the manufacturing cost of halogen lamps,
As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the RTP processing apparatus is increased.
【0019】また、特開平7−326578号の「薄膜
製造装置」においては、ウェーハの局所を直接加熱する
加熱源として例えばYAGレーザ、又はハロゲンランプ
やキセノンアークランプ等を用い、こうした加熱源をウ
ェーハの半径方向に走査しつつ、同時にウェーハを回転
させることにより、ウェーハ上をまんべんなく加熱し
て、高い制御精度をもって熱分布の均一化を実現しよう
としている。しかし、現在使用可能な加熱源において、
レーザはハロゲンランプ等と比較してそのコストが非常
に高い。このため、レーザによる加熱は、レーザでなけ
れば不可能な用途、例えば数m秒の短時間の加熱や局所
的な加熱等の場合に限って行われているのが通例であ
る。従って、本提案は、加熱源として例えばレーザを用
いる場合には、装置の製造コストの上昇を招くという問
題がある。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-326578 discloses a "thin film manufacturing apparatus" which uses, for example, a YAG laser or a halogen lamp or a xenon arc lamp as a heating source for directly heating a local portion of a wafer. By simultaneously rotating the wafer while scanning in the radial direction, the wafer is evenly heated to realize uniform heat distribution with high control accuracy. However, in the currently available heating sources,
Lasers are much more expensive than halogen lamps and the like. For this reason, heating by a laser is generally performed only in applications that cannot be achieved without a laser, for example, in a short-time heating of several milliseconds or in a local heating. Therefore, this proposal has a problem in that, for example, when a laser is used as a heating source, the manufacturing cost of the apparatus is increased.
【0020】また、加熱源としてハロゲンランプやキセ
ノンアークランプ等を用いる場合、これらのランプの一
次光は放射状に進むため、レンズを用いて集光し、且つ
光路を変更する等の操作を行う必要がある。そしてこう
した操作を行う度にランプ光が減衰していく。従って、
本提案は、加熱源として例えばハロゲンランプやキセノ
ンアークランプ等を用いる場合には、ランプ光による加
熱効率が低下するという問題がある。When a halogen lamp, a xenon arc lamp, or the like is used as a heating source, since the primary light of these lamps travels radially, it is necessary to perform operations such as focusing using a lens and changing the optical path. There is. Each time such an operation is performed, the lamp light is attenuated. Therefore,
This proposal has a problem that when a halogen lamp, a xenon arc lamp, or the like is used as a heating source, for example, the heating efficiency by lamp light is reduced.
【0021】そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされ
たものであり、RTP処理を行う際に、ウェーハ面内に
おける温度分布の均一性を確保することができる半導体
装置の製造方法及び半導体製造装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method and apparatus for manufacturing a semiconductor device capable of ensuring uniformity of temperature distribution in a wafer surface during RTP processing. The purpose is to provide.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置によ
って達成される。即ち、請求項1に係る半導体装置の製
造方法は、RTP処理方法であって、所定の雰囲気ガス
中において、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させ
ながら、ウェーハの熱処理を行うことを特徴とする。こ
のように請求項1に係る半導体装置の製造方法において
は、RTP処理を行う際に、加熱源とウェーハとの相対
位置を変化させながらウェーハの熱処理を行うことによ
り、従来の加熱源の形状を反映した温度分布の不均一
性、ウェーハが有限の大きさを有することに起因する温
度分布の不均一性、及び雰囲気ガスの流れに起因する温
度分布の不均一性を解消し、ウェーハ面内における温度
分布の均一性を確保することが可能になる。The above object is achieved by the following method and apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. That is, a method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 is an RTP processing method, wherein a heat treatment of a wafer is performed in a predetermined atmospheric gas while changing a relative position between a heating source and the wafer. I do. As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, when performing the RTP process, the shape of the conventional heating source is reduced by performing the heat treatment on the wafer while changing the relative position between the heating source and the wafer. Eliminate the unevenness of the reflected temperature distribution, the unevenness of the temperature distribution caused by the wafer having a finite size, and the unevenness of the temperature distribution caused by the flow of the atmospheric gas, It is possible to ensure uniformity of the temperature distribution.
【0023】また、請求項2に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、ウェーハを自転させるように構成されていることに
より、容易に加熱源とウェーハとの相対位置を変化させ
ることが可能となる。そしてこのRTP処理の際のウェ
ーハの自転により、特に加熱源の形状を反映した温度分
布の不均一性を解消し、ウェーハ面内における温度分布
の均一性を確保することが可能になる。According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect of the present invention, since the wafer is configured to rotate on its own axis, the heating source and the wafer can be easily connected. Can be changed. By the rotation of the wafer during the RTP process, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source, and to secure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0024】また、請求項3に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、ウェーハを公転させるように構成されていることに
より、容易に加熱源とウェーハとの相対位置を変化させ
ることが可能となる。そしてこのRTP処理の際のウェ
ーハの公転により、特にウェーハが有限の大きさを有す
ることに起因する温度分布の不均一性を解消し、ウェー
ハ面内における温度分布の均一性を確保することが可能
になる。According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, since the wafer is configured to revolve, the heating source and the wafer can be easily connected. Can be changed. And, by the revolving of the wafer during this RTP process, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution, especially due to the finite size of the wafer, and to maintain the uniformity of the temperature distribution in the wafer plane. become.
【0025】また、請求項4に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、ウェーハを自転させつつ公転させるように構成され
ていることにより、容易に加熱源とウェーハとの相対位
置を変化させることが可能となると共に、その相対位置
の変化の度合が大きくなる。そしてこのRTP処理の際
のウェーハの自転と公転の組み合わせにより、特に加熱
源の形状を反映した温度分布の不均一性及びウェーハが
有限の大きさを有することに起因する温度分布の不均一
性を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
確保することが可能になる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect of the present invention, wherein the semiconductor device is configured to revolve while rotating the wafer. The relative position between the wafer and the wafer can be changed, and the degree of change in the relative position increases. The combination of rotation and revolving of the wafer during this RTP process reduces the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source and the non-uniformity of the temperature distribution caused by the wafer having a finite size. Thus, it becomes possible to ensure uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0026】また、請求項5に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項2又は4に係る半導体装置の製造方法
において、ウェーハの自転がウェーハの偏心自転である
ように構成されていることにより、単なる自転の場合よ
りも加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合が大き
くなるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
更に向上させることが可能になる。According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the second or fourth aspect, the rotation of the wafer is configured to be eccentric rotation of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is larger than in the case of simple rotation, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0027】また、請求項6に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項3又は4に係る半導体装置の製造方法
において、ウェーハの公転がウェーハの偏心公転である
ように構成されていることにより、単なる公転の場合よ
りも加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合が大き
くなるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
更に向上させることが可能になる。According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the third or fourth aspect, the wafer is configured so that the revolution of the wafer is an eccentric revolution of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is larger than in the case of simple revolution, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0028】また、請求項7に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、所定の雰囲気ガスが不活性ガスであるように構成さ
れていることにより、RTP処理のうちのRTA処理を
行う際に、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確
保することが可能になる。According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the predetermined atmospheric gas is an inert gas. When performing the RTA process among the processes, it is possible to ensure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0029】また、請求項8に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、所定の雰囲気ガスが酸化性ガスであるように構成さ
れていることにより、RTP処理のうちのRTO処理を
行う際に、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確
保することが可能になる。According to a eighth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, the predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas. When performing the RTO process among the processes, it is possible to ensure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0030】また、請求項9に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法におい
て、ウェーハの熱処理がウェーハの降温プロセスを含
み、所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整して、ウェ
ーハの降温速度を制御するように構成されていることに
より、ウェーハを急冷するために例えば低温の雰囲気ガ
スを流したり大量の雰囲気ガスを流したりすることが可
能になるが、こうした場合でも、ガス流に対するウェー
ハの相対位置を変化させているため、ウェーハの降温時
の温度分布がガス流のパターンに応じて不均一化するこ
とを防止することが可能になる。従って、ウェーハを短
時間で降温する際に、その冷却速度を制御しつつウェー
ハ面内における温度分布の均一性を確保することが可能
になる。According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, the heat treatment of the wafer includes a temperature lowering process of the wafer, and the temperature or flow rate of the predetermined atmospheric gas is controlled. By adjusting and controlling the temperature lowering rate of the wafer, it is possible to flow a low-temperature atmosphere gas or a large amount of the atmosphere gas to rapidly cool the wafer, for example. Even in this case, since the relative position of the wafer with respect to the gas flow is changed, it is possible to prevent the temperature distribution when the temperature of the wafer is lowered from becoming uneven according to the gas flow pattern. Therefore, when the temperature of the wafer is lowered in a short time, it is possible to maintain uniformity of the temperature distribution in the wafer surface while controlling the cooling rate.
【0031】更に、請求項10に係る半導体製造装置
は、RTP処理装置であって、所定の雰囲気ガス中にお
いて、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段
を有することを特徴とする。このように請求項10に係
る半導体製造装置においては、加熱源とウェーハとの相
対位置を変化させる手段を有していることにより、RT
P処理を行う際に、加熱源とウェーハとの相対位置を変
化させながらウェーハの熱処理を行うことが可能になる
ため、従来の加熱源の形状を反映した温度分布の不均一
性、ウェーハが有限の大きさを有することに起因する温
度分布の不均一性、及び雰囲気ガスの流れに起因する温
度分布の不均一性を解消し、ウェーハ面内における温度
分布の均一性を確保することが可能になる。Further, a semiconductor manufacturing apparatus according to a tenth aspect is an RTP processing apparatus, characterized by having means for changing a relative position between a heating source and a wafer in a predetermined atmospheric gas. As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, the means for changing the relative position between the heating source and the wafer is provided.
When performing the P treatment, it is possible to perform the heat treatment of the wafer while changing the relative position between the heating source and the wafer. Therefore, the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the conventional heating source, and the wafer is limited. Temperature distribution non-uniformity due to having a large size, and temperature distribution non-uniformity due to the flow of atmospheric gas, and it is possible to ensure uniform temperature distribution in the wafer plane. Become.
【0032】また、請求項11に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、加
熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段がウェー
ハを自転させる手段であるように構成されていることに
より、RTP処理を行う際にウェーハを自転させて、容
易に加熱源とウェーハとの相対位置を変化させることが
可能となる。そしてこのRTP処理の際のウェーハの自
転により、特に加熱源の形状を反映した温度分布の不均
一性を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することが可能になる。The semiconductor manufacturing apparatus according to the eleventh aspect is configured such that in the semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, the means for changing the relative position between the heating source and the wafer is means for rotating the wafer. This makes it possible to rotate the wafer when performing the RTP process and easily change the relative position between the heating source and the wafer. By the rotation of the wafer during the RTP process, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source, and to secure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0033】また、請求項12に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、加
熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段がウェー
ハを公転させる手段であるように構成されていることに
より、RTP処理を行う際にウェーハを公転させて、容
易に加熱源とウェーハとの相対位置を変化させることが
可能となる。そしてこのRTP処理の際のウェーハの公
転により、特にウェーハが有限の大きさを有することに
起因する温度分布の不均一性を解消し、ウェーハ面内に
おける温度分布の均一性を確保することが可能になる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, the means for changing the relative position between the heating source and the wafer is a means for revolving the wafer. By doing so, it is possible to easily change the relative position between the heating source and the wafer by orbiting the wafer when performing the RTP process. And, by the revolving of the wafer during this RTP process, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution, especially due to the finite size of the wafer, and to maintain the uniformity of the temperature distribution in the wafer plane. become.
【0034】また、請求項13に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、加
熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段がウェー
ハを自転させつつ公転させる手段であるように構成され
ていることにより、RTP処理を行う際にウェーハを自
転させつつ公転させて、容易に加熱源とウェーハとの相
対位置を変化させることが可能となると共に、その相対
位置の変化の度合が大きくなる。そしてこのRTP処理
の際のウェーハの自転と公転の組み合わせにより、特に
加熱源の形状を反映した温度分布の不均一性及びウェー
ハが有限の大きさを有することに起因する温度分布の不
均一性を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一
性を確保することが可能になる。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, the means for changing the relative position between the heating source and the wafer is means for revolving the wafer while rotating it. With this configuration, it is possible to easily change the relative position between the heating source and the wafer by rotating and revolving the wafer when performing the RTP process, and at the same time, the degree of the change in the relative position. Becomes larger. The combination of rotation and revolving of the wafer during this RTP process reduces the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source and the non-uniformity of the temperature distribution caused by the wafer having a finite size. Thus, it becomes possible to ensure uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0035】また、請求項14に係る半導体製造装置
は、上記請求項11又は13に係る半導体製造装置にお
いて、ウェーハの自転周期を調整する手段を有するよう
に構成されていることにより、ウェーハの熱処理時間に
応じて自転速度を調整し、熱処理がなされている期間中
を通じてウェーハ面内における温度分布の均一性を確保
することが可能になる。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the eleventh or thirteenth aspect, the semiconductor manufacturing apparatus includes means for adjusting a rotation period of the wafer. The rotation speed is adjusted according to the time, so that the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured throughout the heat treatment.
【0036】また、請求項15に係る半導体製造装置
は、上記請求項11又は13に係る半導体製造装置にお
いて、ウェーハを自転させる手段がウェーハを偏心自転
させる手段であるように構成されていることにより、単
なる自転の場合よりも加熱源とウェーハとの相対位置の
変化の度合が大きくなるため、ウェーハ面内における温
度分布の均一性を更に向上させることが可能になる。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the eleventh or thirteenth aspect, the means for rotating the wafer is a means for eccentrically rotating the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is larger than in the case of simple rotation, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0037】また、請求項16に係る半導体製造装置
は、上記請求項15に係る半導体製造装置において、ウ
ェーハの偏心自転の偏心率を調整する手段を有するよう
に構成されていることにより、他の熱処理条件に応じて
加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合を最適にす
ることが可能になるため、ウェーハ面内における温度分
布の均一性を更に向上させることが可能になる。According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus according to the fifteenth aspect, wherein the semiconductor manufacturing apparatus includes means for adjusting the eccentricity of eccentric rotation of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer can be optimized according to the heat treatment conditions, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0038】また、請求項17に係る半導体製造装置
は、上記請求項12又は13に係る半導体製造装置にお
いて、ウェーハの公転周期を調整する手段を有するよう
に構成されていることにより、ウェーハの熱処理時間に
応じて公転速度を調整し、熱処理がなされている期間中
を通じてウェーハ面内における温度分布の均一性を確保
することが可能になる。Further, the semiconductor manufacturing apparatus according to the seventeenth aspect is characterized in that the semiconductor manufacturing apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect is provided with means for adjusting a revolution period of the wafer, thereby providing a heat treatment for the wafer. The revolving speed is adjusted according to the time, and the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be secured throughout the period during which the heat treatment is performed.
【0039】また、請求項18に係る半導体製造装置
は、上記請求項12又は13に係る半導体製造装置にお
いて、ウェーハを自転させる手段がウェーハを偏心公転
させる手段であるように構成されていることにより、単
なる公転の場合よりも加熱源とウェーハとの相対位置の
変化の度合が大きくなるため、ウェーハ面内における温
度分布の均一性を更に向上させることが可能になる。The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 18 is the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 12 or 13, wherein the means for rotating the wafer is a means for eccentrically revolving the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is larger than in the case of simple revolution, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0040】また、請求項19に係る半導体製造装置
は、上記請求項18に係る半導体製造装置において、ウ
ェーハの偏心公転の偏心率を調整する手段を有するよう
に構成されていることにより、他の熱処理条件に応じて
加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合を最適にす
ることが可能になるため、ウェーハ面内における温度分
布の均一性を更に向上させることが可能になる。According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus according to the eighteenth aspect, wherein the semiconductor manufacturing apparatus includes means for adjusting the eccentricity of the eccentric revolution of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer can be optimized according to the heat treatment conditions, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0041】また、請求項20に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、所
定の雰囲気ガスが不活性ガスであるように構成されてい
ることにより、RTP処理のうち、RTA処理を行う際
に、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確保する
ことが可能になる。According to a twentieth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, the predetermined atmospheric gas is an inert gas. When performing the RTA process, it is possible to ensure uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0042】また、請求項21に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、所
定の雰囲気ガスが酸化性ガスであるように構成されてい
ることにより、RTP処理のうち、RTO処理を行う際
に、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確保する
ことが可能になる。According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, wherein the predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas. When performing the RTO process, it is possible to ensure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0043】また、請求項22に係る半導体製造装置
は、上記請求項10に係る半導体製造装置において、所
定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整する手段を有する
ように構成されていることにより、ウェーハの降温時
に、所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整し、例えば
低温の雰囲気ガスを流したり大量の雰囲気ガスを流した
りして、ウェーハを急冷することが可能になるが、こう
した場合でもガス流に対してウェーハの相対位置も変化
させているため、ウェーハの降温時の温度分布がガス流
のパターンに応じて不均一化することを防止することが
可能になる。従って、ウェーハを短時間で降温する際
に、その冷却速度を制御しつつウェーハ面内における温
度分布の均一性を確保することが可能になる。According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus according to the tenth aspect, further comprising means for adjusting a temperature or a flow rate of a predetermined atmospheric gas. When the temperature is lowered, the temperature or the flow rate of a predetermined atmosphere gas is adjusted, for example, a low-temperature atmosphere gas or a large amount of an atmosphere gas is flown so that the wafer can be rapidly cooled. Since the relative position of the wafer is also changed, it is possible to prevent the temperature distribution when the temperature of the wafer is lowered from becoming uneven according to the gas flow pattern. Therefore, when the temperature of the wafer is lowered in a short time, it is possible to maintain uniformity of the temperature distribution in the wafer surface while controlling the cooling rate.
【0044】[0044]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係
るRTP処理装置を示す概略断面図、図2は図1のRT
P処理装置に装填されたウェーハ等を示す平面図、図3
は図1のRTP処理装置を用いたRTA処理のタイムチ
ャートを示す図である。図1に示すように、例えば石英
チューブからなるRTP処理室10の一方の端には、所
定の雰囲気ガスを内部に導入するためのガス導入口12
が設けられ、他方の端には、その雰囲気ガスを外部に排
出するためのガス排出部14が設けられている。なお、
図示はしないが、ガス導入口12の前段には、ガス導入
口12からRTP処理室10内に導入する雰囲気ガスの
流量を調整するガス流量制御部が設置されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic sectional view showing an RTP processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a wafer and the like loaded in the P processing apparatus, FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a time chart of an RTA process using the RTP processing device of FIG. 1. As shown in FIG. 1, one end of an RTP processing chamber 10 made of, for example, a quartz tube has a gas inlet 12 for introducing a predetermined atmospheric gas into the inside thereof.
The other end is provided with a gas discharge portion 14 for discharging the atmospheric gas to the outside. In addition,
Although not shown, a gas flow control unit that adjusts the flow rate of the atmospheric gas introduced into the RTP processing chamber 10 from the gas inlet 12 is provided in front of the gas inlet 12.
【0045】また、RTP処理室10内には、例えば石
英からなるウェーハホールダ16が設置され、その上に
例えばSiウェーハ18を搭載するようになっている。
また、Siウェーハ18の周囲には、例えばポリシリコ
ン等を材料とするガードリング20が配置され、Siウ
ェーハ18の中央部と周辺部との間に生じるウェーハ温
度の不均一を抑制するようになっている。A wafer holder 16 made of, for example, quartz is installed in the RTP processing chamber 10, and an Si wafer 18, for example, is mounted thereon.
Further, a guard ring 20 made of, for example, polysilicon or the like is arranged around the Si wafer 18 so as to suppress non-uniformity of the wafer temperature generated between the central portion and the peripheral portion of the Si wafer 18. ing.
【0046】また、ウェーハホールダ16は、回転伝達
部22を介して回転駆動部24に接続され、回転駆動部
24によって図中に破線で示す回転軸L1 の回りを水平
回転すると共に、その回転速度を制御するようになって
いる。そしてこのウェーハホールダ16の水平回転の回
転軸L1 は、図2に示すように、ウェーハホールダ16
上のSiウェーハ18の中心点C1 を通るのではなく、
例えばSiウェーハ18のオリエンテーションフラット
の反対側に僅かに偏位した偏心点C2 を通っている。こ
のため、ウェーハホールダ16の水平回転に伴い、ウェ
ーハホールダ16上に搭載されたSiウェーハ18は偏
心点C2 を中心として偏心自転することになる。[0046] Further, the wafer holder 16 is connected to a rotary drive unit 24 via the rotation transmission portion 22, about an axis of rotation L 1 shown by a broken line with horizontally rotated in the figure by the rotary drive unit 24, the rotation The speed is controlled. The rotation axis L 1 of the horizontal rotation of the wafer holder 16, as shown in FIG. 2, wafer holder 16
Rather than through the center point C 1 of Si wafer 18 above,
For example, it passes through an eccentric point C 2 slightly deviated to the opposite side of the orientation flat of the Si wafer 18. Therefore, with the horizontal rotation of the wafer holder 16, Si wafer 18 mounted on the wafer holder 16 will be eccentrically rotates around the eccentric point C 2.
【0047】また、RTP処理室10を上下に挟んで、
例えば直線形状のハロゲンランプ26が加熱源として複
数個等間隔をおいて短冊状に配置されている。そしてこ
れら複数個のハロゲンランプ26の背後には、各ハロゲ
ンランプ26を焦点とする放物面形状をなす反射板28
が設置され、RTP処理室10内のウェーハホールダ1
6上に搭載されたSiウェーハ18表面に向かうハロゲ
ンランプ26の反射光が略平行光になるようにしてい
る。なお、ハロゲンランプ26の代わりに、例えばキセ
ノンランプ等を加熱源として用いてもよい。Further, the RTP processing chamber 10 is vertically sandwiched between
For example, a plurality of linear halogen lamps 26 are arranged as strips at equal intervals as a heating source. Behind the plurality of halogen lamps 26, a reflector 28 having a parabolic shape with each halogen lamp 26 as a focal point is provided.
Is installed, and the wafer holder 1 in the RTP processing chamber 10 is installed.
The reflected light of the halogen lamp 26 toward the surface of the Si wafer 18 mounted on the surface 6 is made substantially parallel light. Note that, instead of the halogen lamp 26, for example, a xenon lamp or the like may be used as a heating source.
【0048】次に、図1のRTP処理装置を用いたRT
A処理方法を、図3のタイムチャートの時間軸tに沿っ
て説明する。 (1)雰囲気ガスの導入開始(時刻t1 ) ガス導入口12からRTP処理室10内に、雰囲気ガス
として例えばArガスの導入を開始する。このとき、A
rガスの流量は例えば0.5slmとし、その温度は室
温とする。なお、Arガスの代わりに、例えばHeガス
やN2 ガス等の不活性ガスを雰囲気ガスとして使用して
もよい。Next, the RT using the RTP processing apparatus shown in FIG.
The processing method A will be described along the time axis t in the time chart of FIG. (1) Start of Introducing Atmospheric Gas (Time t 1 ) The introduction of, for example, Ar gas as an atmospheric gas from the gas inlet 12 into the RTP processing chamber 10 is started. At this time, A
The flow rate of the r gas is, for example, 0.5 slm, and the temperature is room temperature. Note that, instead of the Ar gas, an inert gas such as a He gas or a N 2 gas may be used as the atmosphere gas.
【0049】(2)ウェーハの装填(時刻t2 ) ウェーハホールダ16上にSiウェーハ18を搭載した
後、Siウェーハ18を搭載したウェーハホールダ66
をRTP処理室10内にローディングする。通常の場合
は、Siウェーハ18をウェーハホールダ16上に特に
固定する必要はない。但し、Siウェーハ18の自転速
度が高速になるなどの理由により、Siウェーハ18を
ウェーハホールダ16上に固定する必要が生じた場合に
おいて、略大気圧下でRTA処理を行うときは真空チャ
ックを用いて固定すればよいし、減圧下でRTA処理を
行うときは静電チャックを用いて固定すればよい。(2) Loading of Wafer (Time t 2 ) After the Si wafer 18 is mounted on the wafer holder 16, the wafer holder 66 on which the Si wafer 18 is mounted is mounted.
Is loaded into the RTP processing chamber 10. In the normal case, it is not necessary to fix the Si wafer 18 on the wafer holder 16. However, when it is necessary to fix the Si wafer 18 on the wafer holder 16 because the rotation speed of the Si wafer 18 becomes high, a vacuum chuck is used when performing the RTA process under substantially atmospheric pressure. When the RTA process is performed under reduced pressure, it may be fixed using an electrostatic chuck.
【0050】(3)ウェーハの自転開始(時刻t3 ) 回転駆動部24により、回転伝達部22を介してウェー
ハホールダ16を水平回転させる。このウェーハホール
ダ16の水平回転の回転軸L1 は、Siウェーハ18の
中心点C1 ではなく僅かに偏位した偏心点C2 を通って
いるため、ウェーハホールダ16の水平回転に伴い、S
iウェーハ18は偏心点C2 を中心とする偏心自転を開
始する。このとき、Siウェーハ18の自転速度は例え
ば60rpm程度、即ち毎秒1回転する程度の速度とす
る。(3) Start of Wafer Rotation (Time t 3 ) The rotation holder 24 horizontally rotates the wafer holder 16 via the rotation transmitter 22. Rotation axis L 1 of the horizontal rotation of the wafer holder 16, since the through eccentric point C 2 which is slightly offset rather than the center point C 1 of Si wafer 18, with the horizontal rotation of the wafer holder 16, S
i wafer 18 starts an eccentric rotation around the eccentric point C 2. At this time, the rotation speed of the Si wafer 18 is, for example, about 60 rpm, that is, a speed of about one revolution per second.
【0051】(4)ウェーハの昇温開始(時刻t4 ) 複数個のハロゲンランプ26のスイッチをオンにして、
RTP処理室10内のウェーハホールダ16上に搭載し
たSiウェーハ18を加熱し、その昇温を開始する。こ
のとき、高出力のハロゲンランプ26の強力な発熱光に
よってRTP処理装置の本質的な特徴である急峻な温度
上昇が可能であるため、ウェーハ温度は室温から所定の
処理温度に急速に上昇する。(4) Start of temperature rise of wafer (time t 4 ) A plurality of halogen lamps 26 are turned on,
The Si wafer 18 mounted on the wafer holder 16 in the RTP processing chamber 10 is heated and its temperature is started. At this time, a sharp temperature rise, which is an essential feature of the RTP processing apparatus, is possible due to the strong heat generated by the high-power halogen lamp 26. Therefore, the wafer temperature rapidly rises from room temperature to a predetermined processing temperature.
【0052】(5)熱処理開始(時刻t5 ) ウェーハ温度が所定の処理温度に到達した段階で、目的
とする熱処理を開始する。この熱処理は、必要に応じて
所望の時間行えばよいが、ここでは処理時間を例えば1
0秒程度とする。(5) Start of heat treatment (time t 5 ) At the stage when the wafer temperature reaches a predetermined treatment temperature, the target heat treatment is started. This heat treatment may be performed for a desired time if necessary.
It is about 0 seconds.
【0053】(6)熱処理終了(時刻t6 ) 所望の処理時間が経過した時点で、熱処理を終了する。
同時に、複数個のハロゲンランプ26のスイッチをオフ
にし、Siウェーハ18の冷却を開始する。このとき、
ガス流量制御部(図示省略)により、RTP処理室10
内に流しているArガスの流量をそれまでの0.5sl
mから例えば5slmに大幅に増加し、Siウェーハ1
8の降温速度を加速する。(6) Termination of heat treatment (time t 6 ) When a desired treatment time has elapsed, the heat treatment is terminated.
At the same time, the switches of the plurality of halogen lamps 26 are turned off, and the cooling of the Si wafer 18 is started. At this time,
The RTP processing chamber 10 is controlled by a gas flow controller (not shown).
The flow rate of Ar gas flowing into the
m to, for example, 5 slm,
Accelerate the cooling rate of 8.
【0054】(7)ウェーハの降温終了(時刻t7 ) 流量を0.5slmから5slmに増加した大量のAr
ガス流により、ウェーハ温度は所定の処理温度から急速
に下降し、室温に達した時点で、Siウェーハ18の降
温が終了する。(7) Completion of temperature drop of wafer (time t 7 ) A large amount of Ar whose flow rate was increased from 0.5 slm to 5 slm
Due to the gas flow, the wafer temperature rapidly drops from a predetermined processing temperature, and when the temperature reaches room temperature, the temperature drop of the Si wafer 18 ends.
【0055】(8)ウェーハの自転終了(時刻t8 ) 回転駆動部24によるウェーハホールダ16の水平回転
を停止して、Siウェーハ18の偏心自転を停止する。
同時に、RTP処理室10内に流しているArガスの流
量を降温時の5slmから元の0.5slmに減少す
る。(8) End of wafer rotation (time t 8 ) The horizontal rotation of the wafer holder 16 by the rotation drive unit 24 is stopped, and the eccentric rotation of the Si wafer 18 is stopped.
At the same time, the flow rate of the Ar gas flowing in the RTP processing chamber 10 is reduced from 5 slm at the time of temperature decrease to the original 0.5 slm.
【0056】(9)ウェーハの取り出し(時刻t9 ) RTP処理室10内からSiウェーハ18を搭載したウ
ェーハホールダ16をアンローディングした後、このウ
ェーハホールダ16上から、所定の熱処理を施したSi
ウェーハ18を取り出す。(9) Removal of Wafer (Time t 9 ) After unloading the wafer holder 16 on which the Si wafer 18 is mounted from the RTP processing chamber 10, a predetermined heat treatment is performed on the wafer holder 16 from above the wafer holder 16.
The wafer 18 is taken out.
【0057】(10)雰囲気ガスの導入停止(時刻
t10) RTP処理室10内に流しているArガスの導入を停止
する。こうしてRTA処理を完了する。(10) Atmospheric gas introduction stop (time t 10 ) Ar gas flowing into the RTP processing chamber 10 is stopped from being introduced. Thus, the RTA process is completed.
【0058】以上のように本実施形態によれば、RTP
処理装置には、回転伝達部22を介してウェーハホール
ダ16を水平回転させる回転駆動部24が設置され、こ
の回転駆動部24によるウェーハホールダ16の水平回
転に伴い、このウェーハホールダ16の上に搭載したS
iウェーハ18をその中心点C1 から僅かに偏位した偏
心点C2 を中心として偏心自転させるように構成されて
いることにより、RTA処理の際に、Siウェーハ18
を例えば自転速度60rpm程度で偏心自転させて、加
熱源としての複数個のハロゲンランプ26とSiウェー
ハ18との相対位置を変化させながら熱処理を行うこと
が可能になるため、例えば複数個の直線形状のハロゲン
ランプ26が短冊状に配置されている加熱源の形状を反
映した温度分布の不均一性等を解消して、ウェーハ温度
の面内均一性を確保することができる。また、複数個の
ハロゲンランプ26のうちのある特定のハロゲンランプ
が他のハロゲンランプランプと微妙に異なる特性を有し
ている場合においても、また異なる劣化曲線を有し、劣
化の度合いが異なる場合においても、こうした複数個の
ハロゲンランプ26間の差異に起因する温度分布の均一
性の悪化を抑制することができる。As described above, according to the present embodiment, the RTP
The processing apparatus is provided with a rotation drive unit 24 for horizontally rotating the wafer holder 16 via the rotation transmission unit 22, and the rotation drive unit 24 mounts the wafer holder 16 on the wafer holder 16 with the horizontal rotation of the wafer holder 16. S
By being configured to i wafer 18 from the center point C 1 so as to eccentrically rotate around the eccentric point C 2 a slightly displaced, during the RTA treatment, Si wafer 18
Can be heat-treated while changing the relative position between the plurality of halogen lamps 26 serving as a heating source and the Si wafer 18 by rotating the eccentric body at a rotation speed of about 60 rpm, for example. The non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source in which the halogen lamps 26 are arranged in a strip shape can be eliminated, and the in-plane uniformity of the wafer temperature can be secured. Further, even when a specific halogen lamp among the plurality of halogen lamps 26 has a slightly different characteristic from other halogen lamps, it also has a different deterioration curve and a different degree of deterioration. Also in this case, it is possible to suppress the deterioration of the uniformity of the temperature distribution caused by the difference between the plurality of halogen lamps 26.
【0059】また、回転駆動部24の回転速度を制御し
て、Siウェーハ18の自転速度を制御することが可能
なため、熱処理期間の長さ等に応じてSiウェーハ18
の自転速度を調整することにより、たとえ処理期間を変
化させる必要が生じた場合においても、その処理期間中
を通じてウェーハ温度の面内均一性を維持することがで
きる。Since the rotation speed of the rotation drive unit 24 can be controlled to control the rotation speed of the Si wafer 18, the Si wafer 18 can be controlled in accordance with the length of the heat treatment period.
By adjusting the rotation speed, even if the processing period needs to be changed, the in-plane uniformity of the wafer temperature can be maintained throughout the processing period.
【0060】また、熱処理を行う際、雰囲気ガスとして
例えば流量0.5slmのArガスをガス導入口12か
らガス排出部14に向かって一定方向に流しても、Si
ウェーハ18を偏心自転させることにより、Arガスの
一定方向の流れに対してもSiウェーハ18の相対位置
を変化させることが可能になるため、雰囲気ガスとして
のArガスの流れに起因する温度分布の不均一性を解消
し、ウェーハ温度の面内均一性を確保することが可能に
なる。In the heat treatment, even if Ar gas at a flow rate of, for example, 0.5 slm is flowed from the gas inlet port 12 toward the gas discharge section 14 as an atmosphere gas,
The eccentric rotation of the wafer 18 makes it possible to change the relative position of the Si wafer 18 with respect to the flow of the Ar gas in a certain direction, so that the temperature distribution due to the flow of the Ar gas as the atmosphere gas is reduced. It is possible to eliminate the non-uniformity and secure the in-plane uniformity of the wafer temperature.
【0061】また、熱処理の後のSiウェーハ18を冷
却する際に、ガス流量制御部によりRTP処理室10内
に流しているArガスの流量を0.5slmから5sl
mに増加し、ウェーハ温度を所定の処理温度から室温に
まで急冷することが可能になる。こうした大量のAr流
によりSiウェーハ18を急冷する場合においても、S
iウェーハ18の偏心自転によってArガスの流れに対
するSiウェーハ18の相対位置を変化させることによ
り、大量のArガスの流れに起因する温度分布の不均一
性を解消することが可能になるため、ウェーハ面内にお
ける温度分布の均一性を確保することができる。このこ
とは、ガス流量制御部によってArガスの流量を調整す
ることにより、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保しつつ、Siウェーハ18の降温速度を制御する
ことが可能であることを意味している。Further, when cooling the Si wafer 18 after the heat treatment, the flow rate of the Ar gas flowing into the RTP processing chamber 10 by the gas flow rate control unit is set to 0.5 slm to 5 slm.
m, so that the wafer temperature can be rapidly cooled from a predetermined processing temperature to room temperature. Even when the Si wafer 18 is rapidly cooled by such a large amount of Ar flow, S
By changing the relative position of the Si wafer 18 with respect to the flow of Ar gas by the eccentric rotation of the i-wafer 18, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution caused by the flow of a large amount of Ar gas. The uniformity of the temperature distribution in the plane can be ensured. This means that by adjusting the flow rate of the Ar gas by the gas flow rate control unit, it is possible to control the temperature drop rate of the Si wafer 18 while ensuring uniformity of the temperature distribution in the wafer surface. doing.
【0062】なお、上記第1の実施形態においては、熱
処理の後のSiウェーハ18を降温する際に、室温のA
rガスの流量を0.5slmから5slmに増加してS
iウェーハ18を急冷する場合にも、ウェーハ面内にお
ける温度分布の均一性を確保することができることにつ
いて述べたが、単に雰囲気ガスを大量に流すことにより
Siウェーハ18を急冷する手法のみならず、冷却され
た雰囲気ガスを流すことによりSiウェーハ18を急冷
する手法を採ることも可能である。即ち、ガス導入口1
2の前段に、RTP処理室10内に導入する雰囲気ガス
の温度を調整するガス温度制御部を設置し、熱処理が終
了した時点(時刻t6 )で、ガス温度制御部によって室
温より低い温度に冷却したArガスをRTP処理室10
内に流すようにする。こうして、室温より低温に冷却し
たArガスを流すことにより、ウェーハ温度を所定の処
理温度から室温にまで急冷する場合においても、Siウ
ェーハ18の偏心自転によってArガスの流れに対する
Siウェーハ18の相対位置を変化させることにより、
冷却したArガスの流れに起因する温度分布の不均一性
を解消することが可能になるため、ウェーハ面内におけ
る温度分布の均一性を確保することができる。このこと
は、ガス温度制御部によってArガスの温度を調整する
ことにより、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
確保しつつ、Siウェーハ18の降温速度を制御するこ
とが可能であることを意味している。In the first embodiment, when the temperature of the Si wafer 18 after the heat treatment is lowered, the temperature of A
Increase the flow rate of r gas from 0.5 slm to 5 slm and
Even when the i-wafer 18 is rapidly cooled, it has been described that uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be secured. However, not only the method of rapidly cooling the Si wafer 18 by simply flowing a large amount of atmospheric gas, It is also possible to employ a technique of rapidly cooling the Si wafer 18 by flowing a cooled atmosphere gas. That is, the gas inlet 1
A gas temperature control unit for adjusting the temperature of the atmospheric gas introduced into the RTP processing chamber 10 is installed at the previous stage of Step 2, and when the heat treatment is completed (time t 6 ), the gas temperature control unit lowers the temperature to below the room temperature. The cooled Ar gas is supplied to the RTP processing chamber 10.
Let it flow inside. Thus, even when the wafer temperature is rapidly cooled from a predetermined processing temperature to room temperature by flowing the Ar gas cooled to a temperature lower than room temperature, the relative position of the Si wafer 18 with respect to the flow of the Ar gas due to the eccentric rotation of the Si wafer 18 By changing
Since the non-uniformity of the temperature distribution due to the flow of the cooled Ar gas can be eliminated, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured. This means that by adjusting the temperature of the Ar gas by the gas temperature control unit, it is possible to control the temperature drop rate of the Si wafer 18 while ensuring uniformity of the temperature distribution in the wafer surface. doing.
【0063】更に、上記2つの手法を組み合わせ、冷却
された雰囲気ガスを大量に流すことによりSiウェーハ
18を急冷する手法を採ることも可能である。即ち、熱
処理が終了した時点(時刻t6 )で、ガス温度制御部に
よってArガスを室温より低温に冷却すると共に、この
冷却したArガスの流量をガス流量制御部によって増加
することにより、ウェーハ温度を所定の処理温度から室
温にまで急冷することが可能である。こうした大量の冷
却したAr流によりSiウェーハ18を急冷する場合に
おいても、Siウェーハ18の偏心自転によってArガ
スの流れに対するSiウェーハ18の相対位置を変化さ
せることにより、大量の冷却したArガスの流れに起因
する温度分布の不均一性を解消することが可能になるた
め、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確保する
ことができる。Further, it is also possible to employ a method of combining the above two methods and rapidly cooling the Si wafer 18 by flowing a large amount of cooled atmosphere gas. That is, at the time when the heat treatment is completed (time t 6 ), the Ar gas is cooled to a temperature lower than room temperature by the gas temperature controller, and the flow rate of the cooled Ar gas is increased by the gas flow controller, so that the wafer temperature is increased. Can be rapidly cooled from a predetermined processing temperature to room temperature. Even when the Si wafer 18 is rapidly cooled by such a large amount of cooled Ar flow, the relative position of the Si wafer 18 with respect to the flow of the Ar gas is changed by the eccentric rotation of the Si wafer 18, so that the large amount of cooled Ar gas flows. This makes it possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution caused by the above, so that the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0064】また、上記第1の実施形態においては、ウ
ェーハホールダ16の水平回転に伴ってその上に搭載し
たSiウェーハ18をその中心点C1 から僅かに偏位し
た偏心点C2 を中心として偏心自転させるように構成さ
れているが、ウェーハホールダ16の水平回転の中心軸
L1 がSiウェーハ18の中心点C1 を通るようにし
て、Siウェーハ18の中心点C1 を中心として単なる
自転をするようにしてもよい。この場合、偏心自転と比
較すると、加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合
が制限されるが、ウェーハ面内における温度分布の均一
性を確保するという効果を奏することは可能である。In the first embodiment, the Si wafer 18 mounted thereon with the horizontal rotation of the wafer holder 16 is centered on the eccentric point C 2 slightly displaced from the center point C 1. Although the eccentric rotation is configured, the center axis L 1 of the horizontal rotation of the wafer holder 16 passes through the center point C 1 of the Si wafer 18, and the mere rotation about the center point C 1 of the Si wafer 18 is performed. May be performed. In this case, as compared with the eccentric rotation, the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is limited, but it is possible to achieve the effect of securing the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0065】これとは逆に、Siウェーハ18の偏心自
転の偏心率を調整する偏心率調整部を設置し、この偏心
率調整部により、他の熱処理条件に応じて加熱源とウェ
ーハとの相対位置の変化の度合が最適になるようにSi
ウェーハ18の偏心自転の偏心率を制御してもよい。こ
の場合、加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合の
最適化により、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を更に向上させることが可能になる。On the contrary, an eccentricity adjusting portion for adjusting the eccentricity of the eccentric rotation of the Si wafer 18 is provided, and the eccentricity adjusting portion adjusts the relative position between the heating source and the wafer according to other heat treatment conditions. Si so that the degree of position change is optimal
The eccentricity of the eccentric rotation of the wafer 18 may be controlled. In this case, by optimizing the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer, it is possible to further improve the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0066】(第2の実施形態)図4は本発明の第2の
実施形態に係るRTP処理装置を示す概略断面図、図5
は図4のRTP処理装置に装填されたウェーハ等を示す
平面図である。例えば石英チャンバからなるRTP処理
室30内の上部には、ガス導入管32が設置されてい
る。そしてこのガス導入管32には、多数の孔が下向き
に開口されたシャワー部34が設けられ、ガス導入口3
6から導入された所定の雰囲気ガスが多数の孔からRT
P処理室30内に下向きに吹き出すようになっている。
また、RTP処理室30の下端部には、RTP処理室3
0内の雰囲気ガスを外部に排出するためのガス排出部3
8が設けられている。なお、図示はしないが、ガス導入
口36の前段には、RTP処理室30内に導入する雰囲
気ガスの流量を調整するガス流量制御部が設置されてい
る。(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic sectional view showing an RTP processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a plan view showing a wafer and the like loaded in the RTP processing apparatus of FIG. For example, a gas introduction pipe 32 is provided in an upper portion of the RTP processing chamber 30 including a quartz chamber. The gas inlet pipe 32 is provided with a shower section 34 having a large number of holes opened downward.
The predetermined atmospheric gas introduced from Step 6 is passed through a large number of holes through RT.
It blows out downward into the P processing chamber 30.
Further, the lower end of the RTP processing chamber 30 is provided with an RTP processing chamber 3.
Gas exhaust unit 3 for exhausting the atmospheric gas inside 0 to the outside
8 are provided. Although not shown, a gas flow controller that adjusts the flow rate of the atmospheric gas introduced into the RTP processing chamber 30 is provided at a stage preceding the gas inlet 36.
【0067】また、RTP処理室30内には、回転支持
台40が設置され、その中心を通る回転軸L2 の回りに
水平回転するようになっている。また、この回転支持台
40上には、回転軸L2 から僅かに偏位した位置に回転
駆動部42が取り付けられ、この回転駆動部42によ
り、回転伝達部44を介して円盤46をその中心点C3
を通る回転軸L3 の回りに水平回転させると共に、その
回転速度を制御するようになっている。[0067] Further, the RTP processing chamber 30 are installed rotating support base 40 is adapted to horizontally rotate about the rotational axis L 2 passing through the center. A rotation drive unit 42 is mounted on the rotation support table 40 at a position slightly deviated from the rotation axis L 2 , and the rotation drive unit 42 causes the disk 46 to move through the rotation transmission unit 44 to its center. Point C 3
With horizontally rotating around the rotation axis L 3 through, so as to control the rotational speed.
【0068】また、円盤46の外周に沿って、4つのウ
ェーハホールダ48が一定の間隔をおいて配置され、各
ウェーハホールダ48上にそれぞれSiウェーハ50を
搭載するようになっている。そしてウェーハホールダ4
8上に搭載されたSiウェーハ50は、ガス導入管32
のシャワー部34下方に位置するようになっている。ま
た、各ウェーハホールダ48下には、それぞれ歯車52
が接着されており、この歯車52の回転に伴い、ウェー
ハホールダ48がその中心点C4 を通る回転軸L4 の回
りに水平回転するようになっている。Further, four wafer holders 48 are arranged at regular intervals along the outer periphery of the disk 46, and a Si wafer 50 is mounted on each of the wafer holders 48. And the wafer holder 4
8 mounted on the gas introduction pipe 32
Is located below the shower section 34. A gear 52 is provided under each wafer holder 48.
There is adhered, with the rotation of the gear 52, so as to horizontally rotate about the rotational axis L 4 of the wafer holder 48 through its center point C 4.
【0069】また、円盤46の外周面には歯車52のピ
ッチと同一ピッチの凹凸が刻まれており、円盤46の回
転に伴ってその外周を歯車52が自転しつつ公転するよ
うになっている。即ち、これらの円盤46及び4つの歯
車52は、いわゆる差動歯車機構(Differential geari
ng)のうちの遊星歯車機構(Planetary gearing )を構
成し、円盤46がいわゆる太陽歯車に相当し、4つの歯
車52がいわゆる遊星歯車に相当するようになってい
る。従って、回転駆動部42の回転によって円盤46が
回転軸L3 の回りに水平回転すると、この円盤46の外
周に沿って歯車52、即ちウェーハホールダ48が自転
しつつ公転する。また、回転駆動部42自体が、回転支
持台40の回転によって回転軸L2 の回りに水平回転す
る。そしてこれらの回転運動が複合されて、ウェーハホ
ールダ48上に装填されたSiウェーハ50が自転しつ
つ偏心公転することになる。The outer peripheral surface of the disk 46 is engraved with the same pitch as the pitch of the gear 52, so that the gear 52 revolves around its outer periphery while rotating as the disk 46 rotates. . That is, the disk 46 and the four gears 52 are a so-called differential gear mechanism.
ng), a planetary gearing is constituted, wherein the disk 46 corresponds to a so-called sun gear, and the four gears 52 correspond to a so-called planetary gear. Therefore, the disk 46 by the rotation of the rotary drive unit 42 when the horizontal rotating about the axis of rotation L 3, the gear 52 along the outer periphery of the disc 46, i.e., wafer holder 48 rotate and revolve. The rotation driving unit 42 itself, horizontally rotated about the rotation axis L 2 by the rotation of the rotating support base 40. Then, these rotational movements are combined, and the Si wafer 50 loaded on the wafer holder 48 revolves eccentrically while rotating.
【0070】また、RTP処理室30上には、例えば直
線形状のハロゲンランプ54が複数個等間隔をおいて短
冊状に配置されている。そしてこれら複数個のハロゲン
ランプ54の背後には、各ハロゲンランプ54を焦点と
する放物面形状をなす反射板56が設置され、RTP処
理室30内のウェーハホールダ48上に搭載されたSi
ウェーハ50表面に向かってハロゲンランプ54の反射
光が略平行光になるようにしている。On the RTP processing chamber 30, a plurality of, for example, linear halogen lamps 54 are arranged in a strip shape at equal intervals. Behind the plurality of halogen lamps 54, a reflector 56 having a parabolic shape focusing on each of the halogen lamps 54 is provided, and a Si plate mounted on the wafer holder 48 in the RTP processing chamber 30 is provided.
The reflected light of the halogen lamp 54 is made substantially parallel light toward the surface of the wafer 50.
【0071】次に、図4のRTP処理装置を用いたRT
A処理方法を説明するが、上記図3のタイムチャートの
時間軸tに沿って説明した第1の実施形態の場合とほぼ
同様であるため、共通する点の説明は簡略にし、異なる
点のみ重点的に説明する。 (1)雰囲気ガスの導入開始、及び(2)ウェーハの装
填の各ステップは、上記第1の実施形態の場合とほぼ同
様に行う。なお、この場合の雰囲気ガスとしてのArガ
スの流量は、RTP処理室30の大きさ等を考慮して適
切に設定する。また、上記第1の実施形態の場合と同様
に、Arガスの代わりに、例えばHeガスやN2 ガス等
の不活性ガスを雰囲気ガスとして使用してもよい。Next, the RT using the RTP processing apparatus shown in FIG.
The processing method A will be described. Since the processing method is substantially the same as that of the first embodiment described along the time axis t in the time chart of FIG. 3, the description of the common points is simplified, and only the different points are emphasized. Will be explained. The steps of (1) starting the introduction of the atmospheric gas and (2) loading the wafer are performed in substantially the same manner as in the first embodiment. In this case, the flow rate of the Ar gas as the atmospheric gas is appropriately set in consideration of the size of the RTP processing chamber 30 and the like. Further, as in the case of the first embodiment, an inert gas such as He gas or N 2 gas may be used as the atmospheric gas instead of the Ar gas.
【0072】次いで、上記第1の実施形態の場合の
(3)ウェーハの自転開始のステップの代わりに、
(3)ウェーハの自公転開始のステップを行う。即ち、
回転支持台40の回転によって回転駆動部42を回転軸
L2 の回りに水平回転させると共に、この回転駆動部4
2自体の回転によって円盤46を回転軸L3 の回りに水
平回転させ、この円盤46の外周に沿って4つのウェー
ハホールダ48を自転させつつ公転させる。こうして、
ウェーハホールダ48上に装填されたSiウェーハ50
をその中心点C4 を通る回転軸L4 の回りに自転させつ
つ回転軸L2 の回りに偏心公転させる。なお、このとき
の回転支持台40及び回転駆動部42の各回転速度は、
ウェーハ温度の面内均一性を確保することができる範囲
内で適切に設定する。Next, instead of (3) the step of starting the rotation of the wafer in the case of the first embodiment,
(3) Perform the step of starting the wafer revolution. That is,
About the axis of rotation L 2 the rotary drive unit 42 by the rotation of the rotating support base 40 with horizontally rotating, the rotation driving unit 4
The disc 46 is horizontally rotated around the rotation axis L 3 by the rotation of 2 itself, revolving while rotating four wafer holder 48 along the outer periphery of the disc 46. Thus,
Si wafer 50 loaded on wafer holder 48
The is eccentrically revolve around the rotation axis L 2 while rotating around the rotation axis L 4 passing through the center point C 4. In this case, the rotation speeds of the rotation support table 40 and the rotation drive unit 42 are as follows:
The temperature is appropriately set within a range where in-plane uniformity of the wafer temperature can be ensured.
【0073】次いで、(4)ウェーハの昇温開始、
(5)熱処理開始、(6)熱処理終了、及び(7)ウェ
ーハの降温終了の各ステップは、それぞれ上記第1の実
施形態の場合とほぼ同様に行う。なお、処理温度及び処
理時間は、処理目的に応じて適切に設定し、また冷却時
のArガスの増量は、ウェーハ温度の面内均一性を確保
することができる範囲内で適切に行う。次いで、上記第
1の実施形態の場合の(8)ウェーハの自転終了のステ
ップの代わりに、(8)ウェーハの自公転終了のステッ
プを行う。即ち、回転支持台40の回転及び回転駆動部
42自体の回転を停止し、Siウェーハ50の自転及び
偏心公転を停止する。次いで、(9)ウェーハの取り出
し、及び(10)雰囲気ガスの導入停止の各ステップ
は、それぞれ上記第1の実施形態の場合とほぼ同様に行
う。Next, (4) the temperature rise of the wafer is started,
The steps of (5) starting the heat treatment, (6) terminating the heat treatment, and (7) terminating the temperature drop of the wafer are performed in substantially the same manner as in the first embodiment. The processing temperature and the processing time are appropriately set according to the processing purpose, and the amount of the Ar gas at the time of cooling is appropriately set within a range where in-plane uniformity of the wafer temperature can be ensured. Next, instead of the step (8) of terminating the rotation of the wafer in the case of the first embodiment, the step (8) of terminating the rotation of the wafer is performed. That is, the rotation of the rotation support table 40 and the rotation of the rotation drive unit 42 are stopped, and the rotation and eccentric rotation of the Si wafer 50 are stopped. Next, the steps of (9) taking out the wafer and (10) stopping the introduction of the atmospheric gas are performed in substantially the same manner as in the case of the first embodiment.
【0074】以上のように本実施形態によれば、RTP
処理装置には、円盤46及び4つの歯車52からなる遊
星歯車機構を介してウェーハホールダ48を回転軸L3
の回りに自公転させる回転駆動部42並びにこの回転駆
動部42を回転軸L2 の回りに水平回転させる回転支持
台40が設置され、ウェーハホールダ48上に搭載した
Siウェーハ50を自転させつつ偏心公転させるように
構成されていることにより、RTA処理の際に、Siウ
ェーハ50を自転させつつ偏心公転させて、加熱源とし
ての複数個のハロゲンランプ54とSiウェーハ50と
の相対位置を変化させながら熱処理を行うことが可能に
なるため、例えば複数個の直線形状のハロゲンランプ5
4が短冊状に配置されている加熱源の形状を反映した温
度分布の不均一性等を解消して、ウェーハ温度の面内均
一性を確保することができる。また、複数個のハロゲン
ランプ54のうちのある特定のハロゲンランプが他のハ
ロゲンランプランプと微妙に異なる特性を有している場
合においても、また異なる劣化曲線を有し、劣化の度合
いが異なる場合においても、こうした複数個のハロゲン
ランプ54間の差異に起因する温度分布の均一性の悪化
を抑制することができる。As described above, according to the present embodiment, the RTP
The processing apparatus is connected to the wafer holder 48 through a planetary gear mechanism including a disk 46 and four gears 52 by rotating the rotation axis L 3.
It is about to be rotating support base 40 for horizontally rotating the rotary drive unit 42 and the rotation drive unit 42 about the rotational axis L 2 is revolving installation of, while rotating the Si wafer 50 mounted on the wafer holder 48 eccentric By being configured to revolve, during the RTA process, the Si wafer 50 is eccentrically revolved while rotating, thereby changing the relative position between the plurality of halogen lamps 54 as a heating source and the Si wafer 50. For example, a plurality of linear halogen lamps 5
4 eliminates the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source arranged in the shape of a strip, etc., and can ensure the in-plane uniformity of the wafer temperature. Further, even when a specific halogen lamp among the plurality of halogen lamps 54 has a slightly different characteristic from the other halogen lamps, it also has a different deterioration curve and a different degree of deterioration. Also in this case, it is possible to suppress the deterioration of the uniformity of the temperature distribution due to the difference between the plurality of halogen lamps 54.
【0075】また、RTA処理の際に、Siウェーハ5
0を偏心公転させ、加熱源としての複数個のハロゲンラ
ンプ54とSiウェーハ50との相対位置を変化させな
がら熱処理を行うことが可能になるため、Siウェーハ
50の中心部と外周部との温度差を解消して、ウェーハ
温度の面内均一性を確保することができる。従って、上
記第1の実施形態のウェーハ16を偏心自転させるだけ
の場合と比較すると、公転運動が加わることによってウ
ェーハ温度の面内均一性を更に向上させることができ
る。Further, at the time of the RTA process, the Si wafer 5
0, the heat treatment can be performed while changing the relative position between the plurality of halogen lamps 54 as a heating source and the Si wafer 50, so that the temperature of the central portion and the outer peripheral portion of the Si wafer 50 can be increased. The difference can be eliminated, and in-plane uniformity of the wafer temperature can be ensured. Therefore, compared with the case where only the eccentric rotation of the wafer 16 of the first embodiment is performed, the in-plane uniformity of the wafer temperature can be further improved by adding the revolving motion.
【0076】また、回転支持台40及び回転駆動部42
の回転速度を制御することにより、Siウェーハ50の
自転及び偏心公転の速度を制御することが可能なため、
熱処理期間の長さ等に応じてSiウェーハ18の自転及
び偏心公転の速度を調整することにより、たとえ処理期
間を変化させる必要が生じた場合においても、その処理
期間中を通じてウェーハ温度の面内均一性を維持するこ
とができる。The rotation support table 40 and the rotation drive section 42
By controlling the rotation speed of the Si wafer 50, it is possible to control the speed of the rotation and eccentric revolution of the Si wafer 50,
By adjusting the speed of rotation and eccentric revolution of the Si wafer 18 according to the length of the heat treatment period, even when the processing period needs to be changed, the wafer temperature is uniform throughout the processing period. Sex can be maintained.
【0077】また、熱処理や熱処理の後の冷却を行う際
に、雰囲気ガスとしてのArガスの流れに起因する温度
分布の不均一性を解消し、ウェーハ温度の面内均一性を
確保することが要求されるが、Siウェーハ50を自転
させつつ偏心公転させてArガスの流れに対するSiウ
ェーハ50の相対位置を変化させることに加え、Arガ
スがガス導入管32のシャワー部34から下方のSiウ
ェーハ50表面に略均等に吹き出すようになっているた
め、ガス流量制御部によりArガス流量を増加したり、
ガス温度制御部を別個に設置して室温より低い温度にA
rガスを冷却したりしても、容易にウェーハ温度の面内
均一性を確保することが可能になる。このことは、上記
第1の実施形態の場合と同様に、ガス流量制御部によっ
てArガスの流量を調整したり、ガス温度制御部によっ
てArガス温度を低下したりすることにより、ウェーハ
面内における温度分布の均一性を確保しつつ、Siウェ
ーハ50の降温速度を制御することが可能であることを
意味している。Further, when performing the heat treatment or cooling after the heat treatment, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution caused by the flow of the Ar gas as the atmospheric gas and to secure the in-plane uniformity of the wafer temperature. Although it is required, in addition to changing the relative position of the Si wafer 50 with respect to the flow of the Ar gas by rotating the Si wafer 50 eccentrically while rotating, the Ar gas is also supplied to the Si wafer below the shower portion 34 of the gas introduction pipe 32. Since the gas is blown out almost evenly on the surface of 50, the gas flow rate control unit increases the Ar gas flow rate,
Separately install gas temperature control unit to maintain temperature below room temperature
Even when the r gas is cooled, in-plane uniformity of the wafer temperature can be easily ensured. This is because, as in the case of the first embodiment, the flow rate of the Ar gas is adjusted by the gas flow rate control unit, or the Ar gas temperature is reduced by the gas temperature control unit, so that the Ar gas temperature is reduced. This means that the temperature reduction rate of the Si wafer 50 can be controlled while ensuring the uniformity of the temperature distribution.
【0078】なお、上記第2の実施形態においては、回
転支持台40の回転によって回転駆動部42を回転軸L
2 の回りに水平回転させ、回転駆動部42の回転によっ
て円盤46及び4つの歯車52からなる遊星歯車機構を
介してウェーハホールダ48を回転軸L3 の回りに自公
転させることにより、Siウェーハ50を自転させつつ
偏心公転させるように構成されているが、回転支持台4
0の回転軸L2 と回転駆動部42の回転軸L3 とを一致
させて、Siウェーハ50が自転しつつ単に公転するよ
うにしてもよい。この場合、自転しつつ偏心公転する場
合と比較すると、加熱源とウェーハとの相対位置の変化
の度合が制限されるが、ウェーハ面内における温度分布
の均一性を確保するという効果を奏することは可能であ
る。これとは逆に、Siウェーハ50の偏心公転の偏心
率を調整する偏心率調整部を設置し、この偏心率調整部
により、他の熱処理条件に応じて加熱源とウェーハとの
相対位置の変化の度合が最適になるようにSiウェーハ
18の偏心公転の偏心率を制御してもよい。この場合、
加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合の最適化に
より、ウェーハ面内における温度分布の均一性を更に向
上させることが可能になる。In the second embodiment, the rotation of the rotation drive unit 42 by the rotation of the rotation support
2 around is horizontally rotated, by revolving the wafer holder 48 around the rotation axis L 3 through the planetary gear mechanism consisting of a disc 46 and four gears 52 by the rotation of the rotary drive unit 42, Si wafer 50 Is configured to rotate eccentrically while rotating.
0 Match the the rotation axis L 2 and the rotation axis L 3 of the rotary drive unit 42, may be a Si wafer 50 is simply rotate and revolve. In this case, the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is limited as compared with the case of eccentric orbiting while rotating, but the effect of securing uniformity of the temperature distribution in the wafer plane is not exhibited. It is possible. Conversely, an eccentricity adjustment unit for adjusting the eccentricity of the eccentric revolution of the Si wafer 50 is installed, and the eccentricity adjustment unit changes the relative position between the heating source and the wafer according to other heat treatment conditions. The eccentricity of the eccentric revolution of the Si wafer 18 may be controlled so that the degree of the eccentricity becomes optimum. in this case,
By optimizing the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer, it is possible to further improve the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0079】また、上記第2の実施形態においては、各
ウェーハホールダ48下に接着された歯車52の回転に
伴い、ウェーハホールダ48上に搭載したSiウェーハ
50をその中心点C4 を通る回転軸L4 の回りに自転さ
せるように構成しているが、上記第1の実施形態と同様
にして、ウェーハホールダ48上のSiウェーハ50を
その中心点C4 から僅かに偏位した偏心点を中心として
偏心自転させるように構成して、Siウェーハ50を偏
心自転させつつ偏心公転させるようにしてもよい。この
場合、加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合は更
に大きくなり、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を更に向上させることが可能になる。In the second embodiment, the rotation of the gear 52 adhered under each wafer holder 48 causes the Si wafer 50 mounted on the wafer holder 48 to rotate through the center point C 4 of the rotation axis. Although are configured to rotate around the L 4, the as in the first embodiment, about the eccentric point slightly offset the Si wafer 50 on the wafer holder 48 from the center point C 4 The Si wafer 50 may be configured to be eccentrically rotated while being eccentrically rotated. In this case, the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is further increased, and the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0080】また、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、RTP処理装置を用いてRTA処理を行う場合に
ついて説明しているが、RTA処理に限定されるもので
はなく、例えばRTP処理装置を用いてRTO処理を行
う場合にも本発明を適用することは可能である。このR
TO処理を行う場合、上記第1及び第2の実施形態にお
いて使用したArガスの代わりに、O2 を含む酸化性ガ
スを雰囲気ガスとして使用すればよい。In the first and second embodiments, the case where the RTA processing is performed using the RTP processing apparatus is described. However, the present invention is not limited to the RTA processing. The present invention can be applied to the case where the RTO process is performed using the RTO process. This R
When performing the TO treatment, an oxidizing gas containing O 2 may be used as the atmosphere gas instead of the Ar gas used in the first and second embodiments.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る半導体装置及びその製造方法によれば、次のような効
果を奏することができる。即ち、請求項1に係る半導体
装置の製造方法によれば、RTP処理を行う際に加熱源
とウェーハとの相対位置を変化させながらウェーハの熱
処理を行うことにより、従来の加熱源の形状を反映した
温度分布の不均一性、ウェーハが有限の大きさを有する
ことに起因する温度分布の不均一性、及び雰囲気ガスの
流れに起因する温度分布の不均一性を解消し、ウェーハ
面内における温度分布の均一性を確保することができ
る。従って、RTP処理を行う際のウェーハ面内におけ
る温度分布の不均一性に起因するデバイス特性の不均一
性を抑制することが可能になり、ウェーハの大口径化や
デバイスの微細化に対しても充分な特性を確保すること
ができる。As described above, according to the semiconductor device and the method of manufacturing the same of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, the shape of the conventional heat source is reflected by performing the heat treatment on the wafer while changing the relative position between the heat source and the wafer when performing the RTP process. Temperature unevenness caused by the wafer having a finite size, and unevenness of the temperature distribution caused by the flow of the atmosphere gas, and the temperature in the wafer surface is eliminated. Uniformity of distribution can be ensured. Therefore, it is possible to suppress the non-uniformity of device characteristics due to the non-uniformity of the temperature distribution in the wafer surface when performing the RTP process. Sufficient characteristics can be secured.
【0082】また、請求項2に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、ウェーハを自転させて容易に加熱源とウェー
ハとの相対位置を変化させることにより、特に加熱源の
形状を反映した温度分布の不均一性を解消し、ウェーハ
面内における温度分布の均一性を確保することができ
る。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the second aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the relative position between the heating source and the wafer is easily changed by rotating the wafer. Thereby, the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source can be eliminated, and the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0083】また、請求項3に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、ウェーハを公転させて容易に加熱源とウェー
ハとの相対位置を変化させることにより、特にウェーハ
が有限の大きさを有することに起因する温度分布の不均
一性を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することができる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the third aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the relative position between the heating source and the wafer is easily changed by revolving the wafer. Thereby, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution particularly caused by the wafer having a finite size, and to ensure the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface.
【0084】また、請求項4に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、ウェーハを自転させつつ公転させて容易に加
熱源とウェーハとの相対位置を変化させると共に、その
相対位置の変化の度合を大きくすることにより、特に加
熱源の形状を反映した温度分布の不均一性及びウェーハ
が有限の大きさを有することに起因する温度分布の不均
一性を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することができる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the fourth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the relative position between the heating source and the wafer can be easily adjusted by rotating the wafer while rotating. And by increasing the degree of change in the relative position, the non-uniformity of the temperature distribution due to the shape of the heating source and the non-uniformity of the temperature distribution due to the finite size of the wafer. And the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0085】また、請求項5に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項2又は4に係る半導体装置の製
造方法において、ウェーハの自転をウェーハの偏心自転
とすることにより、単なる自転の場合よりも加熱源とウ
ェーハとの相対位置の変化の度合が大きくなるため、ウ
ェーハ面内における温度分布の均一性を更に向上させる
ことができる。According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the second or fourth aspect, the rotation of the wafer is replaced by the eccentric rotation of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is greater than in the case, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0086】また、請求項6に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項3又は4に係る半導体装置の製
造方法において、ウェーハの公転をウェーハの偏心公転
とすることにより、単なる公転の場合よりも加熱源とウ
ェーハとの相対位置の変化の度合が大きくなるため、ウ
ェーハ面内における温度分布の均一性を更に向上させる
ことができる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the sixth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the third or fourth aspect, the orbit of the wafer is set to the eccentric orbit of the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is greater than in the case, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0087】また、請求項7に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、所定の雰囲気ガスを不活性ガスとすることに
より、RTP処理のうちのRTA処理を行う際に、ウェ
ーハ面内における温度分布の均一性を確保することがで
きる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the seventh aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the predetermined atmospheric gas is an inert gas, thereby enabling the RTP process to be performed. When performing the RTA process, uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0088】また、請求項8に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、所定の雰囲気ガスを酸化性ガスとすることに
より、RTP処理のうちのRTO処理を行う際に、ウェ
ーハ面内における温度分布の均一性を確保することがで
きる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the eighth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas, so that the method of the RTP processing can be performed. When performing the RTO process, uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0089】また、請求項9に係る半導体装置の製造方
法によれば、上記請求項1に係る半導体装置の製造方法
において、所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整して
ウェーハの降温速度を制御することにより、例えば低温
の雰囲気ガスを流したり大量の雰囲気ガスを流したりし
てウェーハを急冷しても、こうしたガス流に対するウェ
ーハの相対位置を変化させ、ウェーハの降温時の温度分
布がガス流のパターンに応じて不均一化することを防止
することが可能なため、ウェーハを短時間で降温する際
にも、その冷却速度を制御しつつウェーハ面内における
温度分布の均一性を確保することができる。Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the ninth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, the temperature or flow rate of the predetermined atmospheric gas is adjusted to control the temperature drop rate of the wafer. Therefore, even if the wafer is rapidly cooled by flowing a low-temperature atmosphere gas or a large amount of atmosphere gas, for example, the relative position of the wafer with respect to such a gas flow is changed, and the temperature distribution when the temperature of the wafer is lowered is reduced by the gas flow. Since it is possible to prevent non-uniformity according to the pattern of the wafer, it is necessary to control the cooling rate and maintain uniformity of the temperature distribution in the wafer plane even when the temperature of the wafer is lowered in a short time. Can be.
【0090】更に、請求項10に係る半導体製造装置に
よれば、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手
段を有していることにより、RTP処理を行う際に、加
熱源とウェーハとの相対位置を変化させながらウェーハ
の熱処理を行うことが可能になるため、従来の加熱源の
形状を反映した温度分布の不均一性、ウェーハが有限の
大きさを有することに起因する温度分布の不均一性、及
び雰囲気ガスの流れに起因する温度分布の不均一性を解
消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確保す
ることができる。従って、RTP処理を行う際のウェー
ハ面内における温度分布の不均一性に起因するデバイス
特性の不均一性を抑制することが可能になり、ウェーハ
の大口径化やデバイスの微細化に対しても充分な特性を
確保することができる。Furthermore, according to the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, since the means for changing the relative position between the heating source and the wafer is provided, when performing the RTP process, the heating source and the wafer are not connected to each other. Since the heat treatment of the wafer can be performed while changing the relative position, the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the conventional heating source, and the non-uniformity of the temperature distribution due to the finite size of the wafer. The uniformity and the non-uniformity of the temperature distribution caused by the flow of the atmosphere gas can be eliminated, and the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured. Therefore, it is possible to suppress the non-uniformity of device characteristics due to the non-uniformity of the temperature distribution in the wafer surface when performing the RTP process. Sufficient characteristics can be secured.
【0091】また、請求項11に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段と
してウェーハを自転させる手段を用いることにより、R
TP処理を行う際にウェーハを自転させて容易に加熱源
とウェーハとの相対位置を変化させることが可能となる
ため、特に加熱源の形状を反映した温度分布の不均一性
を解消し、ウェーハ面内における温度分布の均一性を確
保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the eleventh aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, means for rotating the wafer is used as means for changing the relative position between the heating source and the wafer. , R
Since it is possible to easily change the relative position between the heating source and the wafer by rotating the wafer when performing the TP processing, it is possible to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source in particular, The uniformity of the temperature distribution in the plane can be ensured.
【0092】また、請求項12に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段と
してウェーハを公転させる手段を用いることにより、R
TP処理を行う際にウェーハを公転させて容易に加熱源
とウェーハとの相対位置を変化させることが可能となる
ため、特にウェーハが有限の大きさを有することに起因
する温度分布の不均一性を解消し、ウェーハ面内におけ
る温度分布の均一性を確保することができる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, means for revolving the wafer is used as means for changing the relative position between the heating source and the wafer. , R
Non-uniformity of the temperature distribution due to the finite size of the wafer, because the relative position between the heating source and the wafer can be easily changed by revolving the wafer during TP processing And the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0093】また、請求項13に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、加熱源とウェーハとの相対位置を変化させる手段と
してウェーハを自転させつつ公転させる手段を用いるこ
とにより、RTP処理を行う際にウェーハを自転させつ
つ公転させて容易に加熱源とウェーハとの相対位置を変
化させることが可能となると共に、その相対位置の変化
の度合が大きくなるため、特に加熱源の形状を反映した
温度分布の不均一性及びウェーハが有限の大きさを有す
ることに起因する温度分布の不均一性を解消し、ウェー
ハ面内における温度分布の均一性を確保することができ
る。[0093] According to the semiconductor manufacturing apparatus of the thirteenth aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, the means for rotating the wafer while revolving as a means for changing the relative position between the heating source and the wafer is provided. By using, the relative position between the heating source and the wafer can be easily changed by revolving while rotating the wafer when performing the RTP process, and the degree of change in the relative position increases, In particular, to eliminate the non-uniformity of the temperature distribution reflecting the shape of the heating source and the non-uniformity of the temperature distribution caused by the wafer having a finite size, and to ensure the uniformity of the temperature distribution in the wafer plane. Can be.
【0094】また、請求項14に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項11又は13に係る半導体製造装置
において、ウェーハの自転周期を調整する手段を有する
ことにより、ウェーハの熱処理時間に応じて自転速度を
調整することが可能になるため、熱処理がなされている
期間中を通じてウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the fourteenth aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the eleventh or thirteenth aspect, the semiconductor manufacturing apparatus includes a means for adjusting a rotation cycle of the wafer. Since the rotation speed can be adjusted, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured throughout the heat treatment.
【0095】また、請求項15に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項11又は13に係る半導体製造装置
において、ウェーハを自転させる手段をウェーハを偏心
自転させる手段とすることにより、単なる自転の場合よ
りも加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合が大き
くなるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
更に向上させることができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the means for rotating the wafer is replaced by the means for rotating the wafer in an eccentric manner. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is greater than in the case, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0096】また、請求項16に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項15に係る半導体製造装置におい
て、ウェーハの偏心自転の偏心率を調整する手段を有す
ることにより、他の熱処理条件に応じて加熱源とウェー
ハとの相対位置の変化の度合を最適にすることが可能に
なるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を更
に向上させることができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the means for adjusting the eccentricity of the eccentric rotation of the wafer is provided in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, so that it can be adapted to other heat treatment conditions. As a result, the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer can be optimized, so that the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0097】また、請求項17に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項12又は13に係る半導体製造装置
において、ウェーハの公転周期を調整する手段を有する
ことにより、ウェーハの熱処理時間に応じて公転速度を
調整することが可能になるため、熱処理がなされている
期間中を通じてウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus of the twelfth or thirteenth aspect, a means for adjusting the revolving cycle of the wafer is provided, according to the heat treatment time of the wafer. Since the revolution speed can be adjusted, uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured throughout the period in which the heat treatment is performed.
【0098】また、請求項18に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項12又は13に係る半導体製造装置
において、ウェーハを自転させる手段をウェーハを偏心
公転させる手段とすることにより、単なる公転の場合よ
りも加熱源とウェーハとの相対位置の変化の度合が大き
くなるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を
更に向上させることができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the eighteenth aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the twelfth or thirteenth aspect, the means for rotating the wafer is replaced by the means for eccentrically revolving the wafer. Since the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer is greater than in the case, the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0099】また、請求項19に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項18に係る半導体製造装置におい
て、ウェーハの偏心公転の偏心率を調整する手段を有す
ることにより、他の熱処理条件に応じて加熱源とウェー
ハとの相対位置の変化の度合を最適にすることが可能に
なるため、ウェーハ面内における温度分布の均一性を更
に向上させることができる。Further, according to the semiconductor manufacturing apparatus of the nineteenth aspect, the semiconductor manufacturing apparatus of the eighteenth aspect has means for adjusting the eccentricity of the eccentric revolution of the wafer, so that it can be adapted to other heat treatment conditions. As a result, the degree of change in the relative position between the heating source and the wafer can be optimized, so that the uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be further improved.
【0100】また、請求項20に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、所定の雰囲気ガスを不活性ガスとすることにより、
RTP処理のうちのRTA処理を行う際に、ウェーハ面
内における温度分布の均一性を確保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the twentieth aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, the predetermined atmospheric gas is an inert gas.
When performing the RTA process of the RTP process, uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0101】また、請求項21に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、所定の雰囲気ガスを酸化性ガスとすることにより、
RTP処理のうちのRTO処理を行う際に、ウェーハ面
内における温度分布の均一性を確保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the twenty-first aspect, in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, the predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas.
When performing the RTO process of the RTP process, uniformity of the temperature distribution in the wafer surface can be ensured.
【0102】また、請求項22に係る半導体製造装置に
よれば、上記請求項10に係る半導体製造装置におい
て、所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整する手段を
有することにより、ウェーハの降温時に所定の雰囲気ガ
スの温度又は流量を調整し、例えば低温の雰囲気ガスを
流したり大量の雰囲気ガスを流したりしてウェーハを急
冷しても、こうしたガス流に対するウェーハの相対位置
も変化させ、ウェーハの降温時の温度分布がガス流のパ
ターンに応じて不均一化することを防止することが可能
なため、ウェーハを短時間で降温する際に、その冷却速
度を制御しつつウェーハ面内における温度分布の均一性
を確保することができる。According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the means for adjusting the temperature or the flow rate of the predetermined atmospheric gas is provided in the semiconductor manufacturing apparatus of the tenth aspect, so that the predetermined temperature can be reduced when the temperature of the wafer is lowered. The temperature or flow rate of the atmosphere gas is adjusted, for example, even if the wafer is rapidly cooled by flowing a low-temperature atmosphere gas or a large amount of atmosphere gas, the relative position of the wafer to such a gas flow is also changed, and the temperature of the wafer is lowered. It is possible to prevent the temperature distribution at the time from becoming non-uniform according to the gas flow pattern, so when cooling down the temperature of the wafer in a short time, the temperature distribution in the wafer surface is controlled while controlling the cooling rate. Uniformity can be ensured.
【図1】本発明の第1の実施形態に係るRTP処理装置
を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an RTP processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のRTP処理装置に装填されたウェーハ等
を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a wafer and the like loaded in the RTP processing apparatus of FIG. 1;
【図3】図1のRTP処理装置を用いたRTA処理のタ
イムチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a time chart of an RTA process using the RTP processing device of FIG. 1;
【図4】本発明の第2の実施形態に係るRTP処理装置
を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing an RTP processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4のRTP処理装置に装填されたウェーハ等
を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a wafer and the like loaded in the RTP processing apparatus of FIG. 4;
【図6】従来のRTP処理装置を示す概略断面図であ
る。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a conventional RTP processing apparatus.
【図7】従来のRTP処理を行った場合のp+ 拡散層の
シート抵抗及びポリサイド構造のゲート電極のシート抵
抗の面内分布を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the in-plane distribution of the sheet resistance of a p + diffusion layer and the sheet resistance of a gate electrode having a polycide structure when a conventional RTP process is performed.
【図8】従来のRTP処理を行った場合のp+ 拡散層の
シート抵抗の面内分布形状を示す鳥瞰図である。FIG. 8 is a bird's-eye view showing an in-plane distribution shape of sheet resistance of ap + diffusion layer when a conventional RTP process is performed.
10……RTP処理室、12……ガス導入口、14……
ガス排出部、16……ウェーハホールダ、18……ウェ
ーハ、20……ガードリング、22……回転伝達部、2
4……回転駆動部、26……ハロゲンランプ、28……
反射板、30……RTP処理室、32……ガス導入管、
34……シャワー部、36……ガス導入口、38……ガ
ス排出部、40……回転支持台、42……回転駆動部、
44……回転伝達部、46……円盤、48……ウェーハ
ホールダ、50……ウェーハ、52……歯車、54……
ハロゲンランプ、56……反射板、60……RTP処理
室、62……ガス導入口、64……ガス排出部、66…
…ウェーハホールダ、68……ウェーハ、70……ガー
ドリング、72……ハロゲンランプ、74……反射板。10 ... RTP processing chamber, 12 ... Gas inlet, 14 ...
Gas discharge unit, 16 wafer holder, 18 wafer, 20 guard ring, 22 rotation transmission unit, 2
4 ... Rotation drive unit, 26 ... Halogen lamp, 28 ...
Reflector, 30 RTP processing chamber, 32 Gas introduction pipe,
34 shower part, 36 gas inlet, 38 gas discharge part, 40 rotary support, 42 rotary drive,
44: rotation transmitting section, 46: disk, 48: wafer holder, 50: wafer, 52: gear, 54:
Halogen lamp, 56, reflector, 60, RTP processing chamber, 62, gas inlet, 64, gas outlet, 66
... Wafer holder 68 68 Wafer 70 Guard ring 72 Halogen lamp 74 Reflector
Claims (22)
方法であって、 所定の雰囲気ガス中において、加熱源と半導体ウェーハ
との相対位置を変化させながら、前記半導体ウェーハの
熱処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device for performing a rapid thermal process, wherein the semiconductor wafer is heat-treated in a predetermined atmospheric gas while changing a relative position between a heating source and the semiconductor wafer. Manufacturing method of a semiconductor device.
おいて、 前記半導体ウェーハを自転させて、前記加熱源と前記半
導体ウェーハとの相対位置を変化させることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor wafer is rotated to change a relative position between the heating source and the semiconductor wafer.
おいて、 前記半導体ウェーハを公転させて、前記加熱源と前記半
導体ウェーハとの相対位置を変化させることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the relative position between the heating source and the semiconductor wafer is changed by revolving the semiconductor wafer.
おいて、 前記半導体ウェーハを自転させつつ公転させて、前記加
熱源と前記半導体ウェーハとの相対位置を変化させるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor wafer is revolved while rotating, thereby changing a relative position between the heating source and the semiconductor wafer. Production method.
造方法において、 前記半導体ウェーハの自転が、前記半導体ウェーハの偏
心自転であることを特徴とする半導体装置の製造方法。5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the rotation of the semiconductor wafer is an eccentric rotation of the semiconductor wafer.
造方法において、 前記半導体ウェーハの公転が、前記半導体ウェーハの偏
心公転であることを特徴とする半導体装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the revolution of the semiconductor wafer is an eccentric revolution of the semiconductor wafer.
おいて、 前記所定の雰囲気ガスが、不活性ガスであることを特徴
とする半導体装置の製造方法。7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the predetermined atmospheric gas is an inert gas.
おいて、 前記所定の雰囲気ガスが、酸化性ガスであることを特徴
とする半導体装置の製造方法。8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas.
おいて、 前記半導体ウェーハの熱処理が、前記半導体ウェーハの
降温プロセスを含み、 前記所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整して、前記
半導体ウェーハの降温速度を制御することを特徴とする
半導体装置の製造方法。9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the heat treatment of the semiconductor wafer includes a process of lowering the temperature of the semiconductor wafer, and adjusting a temperature or a flow rate of the predetermined atmospheric gas. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising controlling a temperature decreasing rate of a semiconductor device.
であって、 所定の雰囲気ガス中において、加熱源と半導体ウェーハ
との相対位置を変化させる手段を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。10. A semiconductor manufacturing apparatus for performing a rapid thermal process, comprising: means for changing a relative position between a heating source and a semiconductor wafer in a predetermined atmospheric gas.
いて、 前記加熱源と半導体ウェーハとの相対位置を変化させる
手段が、前記半導体ウェーハを自転させる手段であるこ
とを特徴とする半導体製造装置。11. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein the means for changing a relative position between the heating source and the semiconductor wafer is a means for rotating the semiconductor wafer.
いて、 前記加熱源と半導体ウェーハとの相対位置を変化させる
手段が、前記半導体ウェーハを公転させる手段であるこ
とを特徴とする半導体製造装置。12. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein the means for changing the relative position between the heating source and the semiconductor wafer is means for revolving the semiconductor wafer.
いて、 前記加熱源と半導体ウェーハとの相対位置を変化させる
手段が、前記半導体ウェーハを自転させつつ公転させる
手段であることを特徴とする半導体製造装置。13. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein the means for changing the relative position between the heating source and the semiconductor wafer is means for revolving the semiconductor wafer while rotating the semiconductor wafer. apparatus.
造装置において、 前記半導体ウェーハの自転周期を調整する手段を有する
ことを特徴とする半導体製造装置。14. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 11, further comprising means for adjusting a rotation period of the semiconductor wafer.
造装置において、 前記半導体ウェーハを自転させる手段が、前記半導体ウ
ェーハを偏心自転させる手段であることを特徴とする半
導体製造装置。15. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 11, wherein the means for rotating the semiconductor wafer is a means for eccentrically rotating the semiconductor wafer.
いて、 前記半導体ウェーハの偏心自転の偏心率を調整する手段
を有することを特徴とする半導体製造装置。16. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 15, further comprising means for adjusting an eccentricity of eccentric rotation of said semiconductor wafer.
造装置において、 前記半導体ウェーハの公転周期を調整する手段を有する
ことを特徴とする半導体製造装置。17. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 12, further comprising means for adjusting a revolution period of the semiconductor wafer.
造装置において、 前記半導体ウェーハを公転させる手段が、前記半導体ウ
ェーハを偏心公転させる手段であることを特徴とする半
導体製造装置。18. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 12, wherein the means for revolving the semiconductor wafer is a means for eccentrically revolving the semiconductor wafer.
いて、 前記半導体ウェーハの偏心公転の偏心率を調整する手段
を有することを特徴とする半導体製造装置。19. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 18, further comprising means for adjusting an eccentricity of the eccentric revolution of the semiconductor wafer.
いて、 前記所定の雰囲気ガスが、不活性ガスであることを特徴
とする半導体製造装置。20. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein said predetermined atmospheric gas is an inert gas.
いて、 前記所定の雰囲気ガスが、酸化性ガスであることを特徴
とする半導体製造装置。21. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, wherein said predetermined atmospheric gas is an oxidizing gas.
いて、 前記所定の雰囲気ガスの温度又は流量を調整する手段を
有することを特徴とする半導体製造装置。22. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 10, further comprising means for adjusting a temperature or a flow rate of said predetermined atmospheric gas.
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