JP2012169308A - Thermal processing device and semiconductor device manufacturing apparatus - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】光の照射によってウェーハを加熱する活性化熱処理において、ウェーハ面内の温度の均一化を図ることのできる熱処理装置を提供すること。
【解決手段】複数の支持部２４と、光射出部１０と、透過板３０と、を備える熱処理装置１００が提供される。支持部は、ウェーハ６０を第１面６０ａ側から支持する。光射出部は、第１面の反対面である第２面６０ｂに向けて支持部に支持されたウェーハに照射光を射出する。透過板は、支持部に支持されるウェーハと光射出部との間に設けられて照射光を透過させる。透過板は、照射光の透過率が他の領域よりも高い高透過率領域を有する。高透過率領域は、ウェーハの第２面のうち支持部に支持された部分の反対面側となる部分に照射される照射光が透過する領域の少なくとも一部に形成される。
【選択図】図１The present invention provides a heat treatment apparatus capable of uniformizing the temperature in a wafer surface in an activation heat treatment in which a wafer is heated by light irradiation.
A heat treatment apparatus including a plurality of support portions, a light emitting portion, and a transmission plate is provided. The support unit supports the wafer 60 from the first surface 60a side. The light emitting unit emits irradiation light onto the wafer supported by the support unit toward the second surface 60b that is the opposite surface of the first surface. The transmission plate is provided between the wafer supported by the support unit and the light emitting unit and transmits the irradiation light. The transmission plate has a high transmittance region where the transmittance of irradiation light is higher than other regions. The high transmittance region is formed in at least a part of a region through which the irradiation light irradiated to the portion of the second surface of the wafer opposite to the portion supported by the support portion is transmitted.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、熱処理装置および半導体装置の製造装置に関する。  The present invention relates to a heat treatment apparatus and a semiconductor device manufacturing apparatus.

半導体装置の素子の微細化に伴い、半導体装置に含まれるＭＯＳＦＥＴの寄生抵抗およびショートチャネル効果が大きくなる。このため、シリコン基板などのウェーハに対して、低抵抗で浅い活性層の形成が重要となる。活性層の抵抗を下げるためには、不純物の活性化熱処理を高温で行う必要がある。また、活性化熱処理は短時間で行われることが好ましい。  As the elements of the semiconductor device are miniaturized, the parasitic resistance and short channel effect of the MOSFET included in the semiconductor device increase. For this reason, it is important to form a shallow active layer with a low resistance on a wafer such as a silicon substrate. In order to reduce the resistance of the active layer, it is necessary to perform an impurity activation heat treatment at a high temperature. The activation heat treatment is preferably performed in a short time.

高温かつ短時間での熱処理を行う手法として、ランプなどの光源から射出される光を照射してウェーハを加熱するＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）と呼ばれる手法や、さらに短時間で処理を行うＳｐｉｋｅ ＲＴＡと呼ばれる手法などがある。  As a technique for performing a heat treatment at a high temperature in a short time, a technique called RTA (Rapid Thermal Anneal) for heating a wafer by irradiating light emitted from a light source such as a lamp, or a Spike RTA for performing a process in a shorter time There is a method called.

このような熱処理では、ウェーハ面内での温度の均一化を図ることで、ウェーハ面内でのデバイス特性のばらつきを抑えることが求められている。  In such heat treatment, it is required to suppress variations in device characteristics within the wafer surface by making the temperature uniform within the wafer surface.

特開２００７−１２３８４４号公報JP 2007-123844 A

本発明は、光の照射によってウェーハを加熱する活性化熱処理において、ウェーハ面内の温度の均一化を図ることのできる熱処理装置を提供することを目的とする。  An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of uniformizing the temperature in a wafer surface in an activation heat treatment in which a wafer is heated by light irradiation.

本願発明の一態様によれば、複数の支持部と、光射出部と、透過板と、を備える熱処理装置が提供される。複数の支持部は、ウェーハを第１面側から支持する。光射出部は、第１面の反対面である第２面に向けて支持部に支持されたウェーハに照射光を射出する。透過板は、支持部に支持されるウェーハと光射出部との間に設けられて照射光を透過させる。透過板は、照射光の透過率が他の領域よりも高い高透過率領域を有する。高透過率領域は、ウェーハの第２面のうち支持部に支持された部分の反対面側となる部分に照射される照射光が透過する領域の少なくとも一部に形成される。  According to one aspect of the present invention, a heat treatment apparatus including a plurality of support portions, a light emission portion, and a transmission plate is provided. The plurality of support portions support the wafer from the first surface side. The light emitting unit emits irradiation light onto the wafer supported by the support unit toward the second surface that is the opposite surface of the first surface. The transmission plate is provided between the wafer supported by the support unit and the light emitting unit and transmits the irradiation light. The transmission plate has a high transmittance region where the transmittance of irradiation light is higher than other regions. The high transmittance region is formed in at least a part of a region through which the irradiation light irradiated to the portion of the second surface of the wafer opposite to the portion supported by the support portion is transmitted.

図１は、第１の実施の形態にかかる熱処理装置の概略構成を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a heat treatment apparatus according to a first embodiment.図２は、支持ピンに支持されたウェーハを照射面側から見た平面図。FIG. 2 is a plan view of the wafer supported by the support pins as viewed from the irradiation surface side.図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って見た透過板の平面図。FIG. 3 is a plan view of the transmission plate taken along line AA shown in FIG.図４は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った透過板の矢視断面図。4 is a cross-sectional view of the transmission plate taken along the line BB shown in FIG.図５は、第１の実施の形態の変形例１にかかる透過板の平面図。FIG. 5 is a plan view of a transmission plate according to Modification 1 of the first embodiment.図６は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った透過板の矢視断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the transmission plate taken along the line CC shown in FIG.図７は、第１の実施の形態の変形例２にかかる透過板の平面図。FIG. 7 is a plan view of a transmission plate according to Modification 2 of the first embodiment.図８は、図７に示すＤ−Ｄ線に沿った透過板の矢視断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of the transmission plate taken along the line DD shown in FIG.

以下に添付図面を参照して、実施の形態にかかるウェーハの製造装置および半導体装置の製造装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。  Exemplary embodiments of a wafer manufacturing apparatus and a semiconductor device manufacturing apparatus will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる熱処理装置の概略構成を示す模式図である。第１の実施の形態にかかる熱処理装置は、例えば、シリコンなどの半導体からなるウェーハに注入された不純物を活性化するための熱処理に用いるものである。熱処理装置１００は、光射出部１０、処理部２０、透過板３０、制御部４０を備える。(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a heat treatment apparatus according to the first embodiment. The heat treatment apparatus according to the first embodiment is used, for example, for heat treatment for activating impurities implanted into a wafer made of a semiconductor such as silicon. Theheat treatment apparatus 100 includes alight emitting unit 10, aprocessing unit 20, atransmission plate 30, and acontrol unit 40.

光射出部１０は、熱処理装置１００によって熱処理が行われるウェーハ６０に向けて照射光を射出する。光射出部１０から射出される照射光は、例えば、RTP装置やSpike RTA装置に用いられるハロゲンランプ光や、フラッシュランプアニール装置で用いられるパルス幅が０．１ｍｓ以上１００ｍｓ以下のパルス光である。  Thelight emitting unit 10 emits irradiation light toward thewafer 60 on which heat treatment is performed by theheat treatment apparatus 100. The irradiation light emitted from thelight emitting unit 10 is, for example, halogen lamp light used in an RTP apparatus or Spike RTA apparatus, or pulse light having a pulse width of 0.1 ms to 100 ms used in a flash lamp annealing apparatus.

光射出部１０には、例えばハロゲンランプやキセノンフラッシュランプ等のランプ１０ａが用いられる。他にも、光射出部１０には、例えば他の希ガス、水銀、水素を用いたランプや、キセノンアーク放電ランプを用いてもよい。なお、光射出部１０には、ランプ１０ａを複数並べたものを用いてもよい。また、高輝度を実現するために棒状ランプを用いてもよい。  For thelight emitting unit 10, for example, alamp 10 a such as a halogen lamp or a xenon flash lamp is used. In addition, thelight emitting unit 10 may be, for example, a lamp using other rare gas, mercury, or hydrogen, or a xenon arc discharge lamp. In addition, you may use for thelight emission part 10 what arranged the lamp |ramp 10a in multiple numbers. Further, a rod-shaped lamp may be used in order to realize high luminance.

また、光射出部１０には、各種のパルス光を射出するパルス発光型のレーザを用いてもよい。この場合には、光射出部１０から射出されたレーザ光を、ウェーハ６０上に走査させることで、実質的にウェーハ６０の全体に光を照射させるように構成してもよい。このようなレーザとして、例えばエキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、一酸化炭素ガスレーザ、二酸化炭素ガスレーザが挙げられる。  Further, thelight emitting unit 10 may be a pulse emission type laser that emits various kinds of pulsed light. In this case, the laser light emitted from thelight emitting unit 10 may be scanned on thewafer 60 so that substantially theentire wafer 60 is irradiated with light. Examples of such a laser include an excimer laser, a YAG laser, a carbon monoxide gas laser, and a carbon dioxide gas laser.

また、光射出部１０には、発光のための電力を供給する電源１２が接続される。なお、電源１２は、制御部４０に含まれてもよい。  Apower source 12 that supplies power for light emission is connected to thelight emitting unit 10. Thepower source 12 may be included in thecontrol unit 40.

処理部２０は、処理室２１、ピン保持部２２、窓部２３を有する。処理室２１は、内部にウェーハ６０を収容可能とされる。処理室は、内部に収容されたウェーハ６０と光射出部との間を遮る部分に開口２１ａが形成されている。開口２１ａは、窓部２３に塞がれ、処理室２１の内部は気密にされる。また、処理室２１には、必要に応じて内部にガスを供給できるように、ガス導入口２１ｂとガス排出口２１ｃとが設けられる。  Theprocessing unit 20 includes aprocessing chamber 21, apin holding unit 22, and awindow unit 23. Theprocessing chamber 21 can accommodate thewafer 60 therein. In the processing chamber, an opening 21a is formed at a portion that blocks between thewafer 60 accommodated inside and the light emitting portion. The opening 21a is blocked by thewindow 23, and the inside of theprocessing chamber 21 is hermetically sealed. Further, theprocessing chamber 21 is provided with agas inlet 21b and agas outlet 21c so that a gas can be supplied to the inside as needed.

ピン保持部２２は、処理室２１の内部に設けられる。ピン保持部２２には、複数（本実施の形態では３本）の支持ピン（支持部）２４が立設される。支持ピン２４は、図１に示すように、ウェーハ６０に対して裏面（第１面）６０ａ側から接触して、ウェーハ６０を支持する。ピン保持部２２は、処理室２１内で回転可能とされており、ピン保持部２２の回転に伴って支持ピン２４が回転し、支持ピン２４に支持されたウェーハ６０も回転するようになっている。ピン保持部２２に立設される支持ピン２４の本数は３本に限られず、ウェーハ６０を安定して支持できるのであれば何本立設されても構わない。  Thepin holding part 22 is provided inside theprocessing chamber 21. A plurality (three in the present embodiment) of support pins (support portions) 24 are erected on thepin holding portion 22. As shown in FIG. 1, thesupport pins 24 contact thewafer 60 from the back surface (first surface) 60 a side to support thewafer 60. Thepin holding part 22 is rotatable in theprocessing chamber 21, and thesupport pins 24 rotate as thepin holding part 22 rotates, and thewafer 60 supported by thesupport pins 24 also rotates. Yes. The number ofsupport pins 24 erected on thepin holding portion 22 is not limited to three, and any number may be erected as long as thewafer 60 can be stably supported.

ピン保持部２２には、ピン保持部２２を回転させるための第１回転部２５が接続されている。第１回転部２５は、例えばモータである。第１回転部２５は、ピン保持部２２を回転させることで、支持ピン２４に支持されたウェーハ６０を回転させる。第１回転部２５は、処理室２１の内部に設けられてもよいし、外部に設けられてもよい。  A first rotatingpart 25 for rotating thepin holding part 22 is connected to thepin holding part 22. The first rotatingunit 25 is, for example, a motor. The first rotatingunit 25 rotates thewafer 60 supported by thesupport pins 24 by rotating thepin holding unit 22. The first rotatingunit 25 may be provided inside theprocessing chamber 21 or may be provided outside.

図２は、支持ピン２４に支持されたウェーハ６０を表面６０ｂ側から見た平面図である。支持ピン２４が回転することで、ウェーハ６０は矢印Ｘに示す方向に回転する。ウェーハ６０の回転速度は、例えばＳｐｉｋｅ ＲＴＡと呼ばれる活性化熱処理では、９０ｒｐｍ程度とされる。なお、Ｓｐｉｋｅ ＲＴＡでは活性化熱処理が２〜３秒で終了する場合があり、この場合には活性加熱処理の間に、２回〜３回ウェーハ６０は回転することとなる。図２に示すように、ウェーハ６０は裏面６０ａ側から支持ピン２４に支持されている。以下の説明において、表面６０ｂのうち支持ピン２４に支持された部分の反対側となる部分を支持領域Ｔと呼ぶ。  FIG. 2 is a plan view of thewafer 60 supported by thesupport pins 24 as viewed from thefront surface 60b side. As thesupport pins 24 rotate, thewafer 60 rotates in the direction indicated by the arrow X. The rotation speed of thewafer 60 is set to about 90 rpm in an activation heat treatment called Spike RTA, for example. In Spike RTA, the activation heat treatment may be completed in 2 to 3 seconds. In this case, thewafer 60 is rotated 2 to 3 times during the activation heat treatment. As shown in FIG. 2, thewafer 60 is supported by thesupport pins 24 from theback surface 60a side. In the following description, a portion of thesurface 60b that is opposite to the portion supported by thesupport pin 24 is referred to as a support region T.

窓部２３は、光を透過させる透光性の板部材で構成される。光射出部１０から射出された照射光を窓部２３が透過させることで、ウェーハ６０の表面（第２面）６０ｂに照射光を照射することができる。窓部２３は照射光の照射などにより高温になるため、窓部２３には石英などの耐熱性の高い材料が用いられる。  Thewindow part 23 is comprised with the translucent board member which permeate | transmits light. By allowing thewindow portion 23 to transmit the irradiation light emitted from thelight emitting unit 10, the surface (second surface) 60b of thewafer 60 can be irradiated with the irradiation light. Since thewindow portion 23 becomes high temperature by irradiation of irradiation light, a material having high heat resistance such as quartz is used for thewindow portion 23.

透過板３０は、処理室２１の外部に設けられ、支持ピン２４に支持されたウェーハ６０と光射出部１０との間に配置される。透過板３０は、光を透過させる透光性の板部材で構成される。光射出部１０から射出された照射光を窓部２３が透過させることで、ウェーハ６０の表面６０ｂに照射光を照射することができる。すなわち、光射出部１０から射出された照射光は、透過板３０と窓部２３を透過してウェーハ６０に照射される。透過板３０は照射光の照射などにより高温になるため、透過板３０には石英などの耐熱性の高い材料が用いられる。  Thetransmission plate 30 is provided outside theprocessing chamber 21 and is disposed between thewafer 60 supported by thesupport pins 24 and thelight emitting unit 10. Thetransmission plate 30 is formed of a light-transmitting plate member that transmits light. By allowing thewindow portion 23 to transmit the irradiation light emitted from thelight emitting portion 10, the irradiation light can be irradiated onto thesurface 60 b of thewafer 60. In other words, the irradiation light emitted from thelight emitting part 10 passes through thetransmission plate 30 and thewindow part 23 and is irradiated onto thewafer 60. Since thetransmission plate 30 becomes high temperature by irradiation of irradiation light, a material having high heat resistance such as quartz is used for thetransmission plate 30.

図３は、図１に示すＡ−Ａ線に沿って見た透過板３０の平面図である。図４は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った透過板３０の矢視断面図である。透過板３０には、開口３１が形成される。開口３１部分では、光射出部１０から射出された照射光が透過板３０に遮られない。そのため、開口３１は、他の領域（開口３１が形成されていない領域）よりも照射光の透過率が高い高透過率領域となる。一方、他の領域では、透過板３０を透過することで、照射光の強度が低下する。  FIG. 3 is a plan view of thetransmission plate 30 viewed along the line AA shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of thetransmission plate 30 taken along the line BB shown in FIG. Anopening 31 is formed in thetransmission plate 30. In theopening 31 portion, the irradiation light emitted from thelight emitting unit 10 is not blocked by thetransmission plate 30. Therefore, theopening 31 is a high-transmittance region having a higher transmittance of irradiation light than other regions (regions where theopening 31 is not formed). On the other hand, in other regions, the intensity of irradiation light is reduced by transmitting through thetransmission plate 30.

そして、開口３１を通過した照射光が照射される位置が、ウェーハ６０の支持領域Ｔとなるような位置に、開口３１は形成されている。本実施の形態では、ウェーハ６０の表面６０ｂに対して垂直な方向となるように照射光を照射しているので、支持領域Ｔを垂直方向に投影した位置に開口３１が形成されている。なお、開口３１の直径は、例えば２０ｍｍ〜３０ｍｍである。  Theopening 31 is formed at a position where the irradiation light passing through theopening 31 is irradiated to the support region T of thewafer 60. In the present embodiment, since the irradiation light is irradiated so as to be in a direction perpendicular to thesurface 60b of thewafer 60, theopening 31 is formed at a position where the support region T is projected in the vertical direction. The diameter of theopening 31 is, for example, 20 mm to 30 mm.

また、透過板３０には第２回転部２６が接続される。第２回転部２６は、透過板３０を矢印Ｙに示す方向に回転させる。すなわち、透過板３０の回転方向と、ウェーハ６０の回転方向は一致する。第２回転部２６は、例えばモータである。なお、ウェーハ６０の回転軸と、透過板３０の回転軸とは、同一直線上に重なる。  Further, the secondrotating unit 26 is connected to thetransmission plate 30. The secondrotating unit 26 rotates thetransmission plate 30 in the direction indicated by the arrow Y. That is, the rotation direction of thetransmission plate 30 and the rotation direction of thewafer 60 coincide. The secondrotating unit 26 is, for example, a motor. Note that the rotation axis of thewafer 60 and the rotation axis of thetransmission plate 30 overlap on the same straight line.

制御部４０は、光射出部１０からの照射光の照射時間や照射強度を調節する、また、第１回転部２５と第２回転部２６とを制御することで、ウェーハ６０の回転と透過板３０の回転とを同期させる。すなわち、ウェーハ６０の回転と透過板３０の回転とを同期させる同期部として機能する。制御部４０は、これにより、ウェーハ６０が回転した場合でも、開口３１を透過した光を支持領域Ｔに照射させ続けることができる。  Thecontrol unit 40 adjusts the irradiation time and irradiation intensity of the irradiation light from thelight emitting unit 10, and controls the firstrotating unit 25 and the secondrotating unit 26, thereby rotating thewafer 60 and transmitting plate. Synchronize with 30 rotations. That is, it functions as a synchronization unit that synchronizes the rotation of thewafer 60 and the rotation of thetransmission plate 30. Thereby, thecontrol unit 40 can continue to irradiate the support region T with the light transmitted through theopening 31 even when thewafer 60 rotates.

以上説明したように、ウェーハ６０は、熱処理装置１００による活性化熱処理において、光射出部１０から射出された照射光が表面６０ｂに照射される。表面６０ｂに照射光が照射されることで、表面６０ｂの温度が上昇する。活性化熱処理では、表面６０ｂの温度が均一に上昇することが好ましく、表面６０ｂで面内温度にばらつきが生じると、デバイス特性が変動しやすくなる。  As described above, thewafer 60 is irradiated with the irradiation light emitted from thelight emitting unit 10 on thesurface 60 b in the activation heat treatment by theheat treatment apparatus 100. By irradiating thesurface 60b with irradiation light, the temperature of thesurface 60b increases. In the activation heat treatment, it is preferable that the temperature of thesurface 60b rises uniformly. If the in-plane temperature varies on thesurface 60b, the device characteristics tend to fluctuate.

図２に示すように、ウェーハ６０は裏面６０ａ側から支持ピン２４に支持されている。そのため、ウェーハ６０から支持ピン２４に熱が逃げてしまい、表面６０ｂのうち支持領域Ｔやその周辺部分では、他の部分よりも温度が上昇しにくくなる。そのため、ウェーハ６０の表面６０ｂに温度のばらつきが生じやすくなる。  As shown in FIG. 2, thewafer 60 is supported by the support pins 24 from theback surface 60a side. Therefore, heat escapes from thewafer 60 to the support pins 24, and the temperature is less likely to rise in the support region T and its peripheral portion of thesurface 60b than in other portions. Therefore, temperature variations are likely to occur on thesurface 60 b of thewafer 60.

ここで、本実施の形態では、支持領域Ｔには透過板３０を透過していない照射光、すなわち、周りの領域に照射される照射光よりも高強度の照射光が照射される。これにより、支持領域Ｔやその周辺部分が周りの領域よりも温度が低くなるのを抑えて、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。  Here, in the present embodiment, irradiation light that is not transmitted through thetransmission plate 30, that is, irradiation light that is higher in intensity than irradiation light that irradiates the surrounding area is applied to the support region T. Accordingly, it is possible to suppress the temperature in the support region T and its peripheral portion from becoming lower than that in the surrounding region, and to suppress the variation in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60.

また、透過板３０が、ウェーハ６０の回転と同期して回転するので、ウェーハ６０を回転させた場合であっても、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。  Further, since thetransmission plate 30 rotates in synchronization with the rotation of thewafer 60, even when thewafer 60 is rotated, it is possible to suppress the occurrence of variations in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60. .

図５は、第１の実施の形態の変形例１にかかる透過板３０の平面図である。図６は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った透過板３０の矢視断面図である。本変形例１では、透過板３０に対して、図３，４に示す開口に代えて、凹み３２が形成されている。図６に示すように、凹み３２部分では、他の領域よりも透過板３０の厚みが小さくなる。  FIG. 5 is a plan view of thetransmission plate 30 according to the first modification of the first embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of thetransmission plate 30 along the line CC shown in FIG. In the first modification, arecess 32 is formed in thetransmission plate 30 instead of the opening shown in FIGS. As shown in FIG. 6, the thickness of thetransmission plate 30 is smaller in thedent 32 portion than in other regions.

これにより、透過板３０を透過した際の照射光の強度の低下が他の領域よりも小さくなる。すなわち、凹み３２は、他の領域（凹み３２が形成されていない領域）よりも照射光の透過率が高い高透過率領域となる。  Thereby, the fall of the intensity | strength of the irradiation light at the time of permeate | transmitting the permeation |transmission board 30 becomes smaller than another area | region. That is, thedent 32 becomes a high transmittance region where the transmittance of irradiation light is higher than other regions (regions where thedent 32 is not formed).

したがって、透過板３０に開口を形成した場合と同様に、高透過率領域を透過した照射光が支持領域Ｔ（図２も参照）に照射される。これにより、支持領域Ｔやその周辺部分が周りの領域よりも温度が低くなるのを抑えて、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。  Therefore, similarly to the case where the opening is formed in thetransmission plate 30, the irradiation light transmitted through the high transmittance region is irradiated to the support region T (see also FIG. 2). Accordingly, it is possible to suppress the temperature in the support region T and its peripheral portion from becoming lower than that in the surrounding region, and to suppress the variation in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60.

また、ウェーハ６０を回転させた場合であっても、ウェーハ６０の回転と同期して透過板３０を回転させることで、高透過率領域を透過した照射光を支持領域Ｔに照射し続けることができ、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。  In addition, even when thewafer 60 is rotated, the supporting region T can be continuously irradiated with the irradiation light transmitted through the high transmittance region by rotating thetransmission plate 30 in synchronization with the rotation of thewafer 60. It is possible to suppress variations in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60.

図７は、第１の実施の形態の変形例２にかかる透過板３０の平面図である。図８は、図７に示すＤ−Ｄ線に沿った透過板３０の矢視断面図である。本変形例２では、図３において１つの開口３１が形成された部分（領域Ｓ）に、複数の開口３３を形成している。すなわち、複数の開口３３を高透過率領域としている。  FIG. 7 is a plan view of thetransmission plate 30 according to the second modification of the first embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of thetransmission plate 30 taken along the line DD shown in FIG. In the second modification, a plurality ofopenings 33 are formed in a portion (region S) where oneopening 31 is formed in FIG. That is, the plurality ofopenings 33 are used as a high transmittance region.

したがって、支持領域Ｔ（図２も参照）の一部に、高透過率領域を通過した照射光を照射することができる。これにより、支持領域Ｔやその周辺部分が、周りの領域よりも温度が低くなるのを抑えて、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。  Therefore, it is possible to irradiate a part of the support region T (see also FIG. 2) with the irradiation light that has passed through the high transmittance region. Thereby, it is possible to suppress the temperature in the support region T and its peripheral portion from becoming lower than that in the surrounding region, and to suppress the variation in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60.

また、ウェーハ６０を回転させた場合であっても、ウェーハ６０の回転と同期して透過板３０を回転させることで、高透過率領域を透過した照射光を支持領域Ｔに照射し続けることができる。これにより、ウェーハ６０の表面６０ｂの面内温度にばらつきが生じるのを抑えることができる。なお、複数の凹みを形成して高透過率領域としても同様の効果を得ることができる。  In addition, even when thewafer 60 is rotated, the supporting region T can be continuously irradiated with the irradiation light transmitted through the high transmittance region by rotating thetransmission plate 30 in synchronization with the rotation of thewafer 60. it can. Thereby, it can suppress that dispersion | variation arises in the in-plane temperature of thesurface 60b of thewafer 60. FIG. It should be noted that the same effect can be obtained by forming a plurality of dents as a high transmittance region.

また、ウェーハ６０を処理室２１内で支持する支持部は支持ピン２４に限られない。ウェーハ６０に対して裏面６０ａから接触して、ウェーハ６０の熱を逃げさせて、表面６０ｂの面内温度にばらつきを生じさせるものであれば、そこに照射される照射光が透過する透過板３０部分を高透過率領域とすることで、上述したものと同様の効果を得ることができる。  Further, the support portion that supports thewafer 60 in theprocessing chamber 21 is not limited to the support pins 24. If thewafer 60 is in contact with thewafer 60 from theback surface 60a to release the heat of thewafer 60 and cause variations in the in-plane temperature of thesurface 60b, thetransmissive plate 30 through which the irradiated light is transmitted. By making the portion a high transmittance region, the same effect as described above can be obtained.

また、本実施の形態では、ウェーハ６０を回転させる構成を例に挙げて説明したが、ウェーハ６０を回転させない構成であっても構わない。この場合には、透過板３０も回転させないようにすることで、高透過率領域を透過した照射光を支持領域Ｔに照射し続けることができる。  In the present embodiment, the configuration in which thewafer 60 is rotated has been described as an example. However, a configuration in which thewafer 60 is not rotated may be used. In this case, it is possible to continue irradiating the support region T with the irradiation light transmitted through the high transmittance region by preventing thetransmission plate 30 from rotating.

また、ウェーハ６０を回転させないのであれば、窓部２３に凹みを形成して、その凹みを高透過率領域としてもよい。すなわち、窓部２３に透過板としての機能を発揮させてもよい。この場合、窓部２３を回転させる必要がないため、窓部２３と処理室２１との間で気密を保持することができ、さらに、高透過率領域を開口ではなく凹みとすることで処理室２１の気密を維持することができる。窓部２３を透過板とすれば、図１に示す透過板３０が不要となり、部品点数の削減を図って、製造コストの抑制を図ることができる。  Further, if thewafer 60 is not rotated, a recess may be formed in thewindow portion 23 and the recess may be used as a high transmittance region. That is, you may make thewindow part 23 exhibit the function as a permeation | transmission board. In this case, since it is not necessary to rotate thewindow part 23, airtightness can be maintained between thewindow part 23 and theprocessing chamber 21, and furthermore, the processing chamber can be formed by making the high transmittance region a recess instead of an opening. 21 airtightness can be maintained. If thewindow portion 23 is a transmission plate, thetransmission plate 30 shown in FIG. 1 is not necessary, and the number of parts can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost.

また、本実施の形態では、熱処理装置を例に挙げて説明したが、ウェーハを加工し、ＮＡＮＤフラッシュメモリなどの半導体装置を製造する半導体装置の製造装置にも、上述した構成を適用することができる。  In this embodiment, the heat treatment apparatus has been described as an example. However, the above-described configuration can also be applied to a semiconductor device manufacturing apparatus that processes a wafer and manufactures a semiconductor device such as a NAND flash memory. it can.

１０ａ ランプ、１０ 光射出部、１２ 電源、２０ 処理部、２１ 処理室、２１ａ 開口、２１ｂ ガス導入口、２１ｃ ガス排出口、２２ ピン保持部、２３ 窓部、２４ 支持ピン（支持部）、２５ 第１回転部、２６ 第２回転部、３０ 透過板、３１ 開口（高透過率領域）、３２ 凹み（高透過率領域）、３３ 開口（高透過率領域）、４０ 制御部、６０ ウェーハ、６０ａ 裏面（第１面）、６０ｂ 表面（第２面）、１００ 熱処理装置、Ｓ 領域、Ｔ 支持領域。  10a lamp, 10 light emitting unit, 12 power supply, 20 processing unit, 21 processing chamber, 21a opening, 21b gas introduction port, 21c gas discharge port, 22 pin holding unit, 23 window unit, 24 support pin (supporting unit), 25 1st rotating part, 26 2nd rotating part, 30 transmission plate, 31 opening (high transmittance region), 32 dent (high transmittance region), 33 opening (high transmittance region), 40 control unit, 60 wafer, 60a Back surface (first surface), 60b Front surface (second surface), 100 heat treatment apparatus, S region, T support region.

Claims (5)

Translated fromJapanese

ウェーハを第１面側から支持する複数の支持部と、
前記第１面の反対面である第２面に向けて前記支持部に支持された前記ウェーハに照射光を射出する光射出部と、
前記支持部に支持される前記ウェーハと前記光射出部との間に設けられて前記照射光を透過させる透過板と、を備え、
前記透過板は、前記照射光の透過率が他の領域よりも高い高透過率領域を有し、
前記高透過率領域は、前記ウェーハの第２面のうち前記支持部に支持された部分の反対面側となる部分に照射される前記照射光が透過する領域の少なくとも一部に形成される熱処理装置。A plurality of support portions for supporting the wafer from the first surface side;
A light emitting unit for emitting irradiation light to the wafer supported by the support unit toward a second surface that is the opposite surface of the first surface;
A transmission plate provided between the wafer supported by the support unit and the light emitting unit and transmitting the irradiation light;
The transmission plate has a high transmittance region where the transmittance of the irradiation light is higher than other regions,
The high transmittance region is a heat treatment formed in at least a part of a region through which the irradiation light irradiated to a portion of the second surface of the wafer opposite to the portion supported by the support portion is transmitted. apparatus. 前記高透過率領域には、開口が形成されている請求項１に記載の熱処理装置。  The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein an opening is formed in the high transmittance region. 前記高透過率領域には、凹みが形成されている請求項１に記載の熱処理装置。  The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a recess is formed in the high transmittance region. 前記ウェーハを回転させるために前記支持部を回転させる第１回転部と、
前記透過板を回転させる第２回転部と、
前記第１回転部と前記第２回転部との回転周期を同期させる同期部と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱処理装置。A first rotating part for rotating the support part to rotate the wafer;
A second rotating part for rotating the transmission plate;
The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a synchronization unit that synchronizes a rotation cycle of the first rotation unit and the second rotation unit. ウェーハを第１面側から支持する複数の支持部と、
前記第１面の反対面である第２面に向けて前記支持部に支持された前記ウェーハに照射光を射出する光射出部と、
前記支持部に支持される前記ウェーハと前記光射出部との間に設けられて前記照射光を透過させる透過板と、を備え、
前記透過板は、前記照射光の透過率が他の領域よりも高い高透過率領域を有し、
前記高透過率領域は、前記ウェーハの第２面のうち前記支持部に支持された部分の反対面側となる部分に照射される前記照射光が透過する領域の少なくとも一部に形成される半導体装置の製造装置。A plurality of support portions for supporting the wafer from the first surface side;
A light emitting unit for emitting irradiation light to the wafer supported by the support unit toward a second surface that is the opposite surface of the first surface;
A transmission plate provided between the wafer supported by the support unit and the light emitting unit and transmitting the irradiation light;
The transmission plate has a high transmittance region where the transmittance of the irradiation light is higher than other regions,
The high transmittance region is a semiconductor formed in at least a part of a region through which the irradiation light irradiated to a portion of the second surface of the wafer opposite to the portion supported by the support portion is transmitted. Equipment manufacturing equipment.

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