JPH07122613B2 - Laser heat treatment equipment - Google Patents
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- JPH07122613B2 JPH07122613B2 JP62305278A JP30527887A JPH07122613B2 JP H07122613 B2 JPH07122613 B2 JP H07122613B2 JP 62305278 A JP62305278 A JP 62305278A JP 30527887 A JP30527887 A JP 30527887A JP H07122613 B2 JPH07122613 B2 JP H07122613B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ熱処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a laser heat treatment apparatus.
（従来の技術） 半導体製造において、被処理基板例えば半導体ウエハに
不純物をイオン注入した後、上記半導体ウエハの結晶損
傷の回復および注入された上記不純物の活性化等のため
に、熱処理例えばレーザビームを利用したレーザ熱処理
を行うレーザ熱処理装置が使用されることがある。(Prior Art) In semiconductor manufacturing, after impurities are ion-implanted into a substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer, a heat treatment such as a laser beam is performed for recovery of crystal damage of the semiconductor wafer and activation of the implanted impurities. A laser heat treatment apparatus that performs the utilized laser heat treatment may be used.
その際、半導体ウエハに形成された酸化硅素（SiO2）膜
が反射防止作用を有し、この膜の厚さによってレーザビ
ームの入射パワーを制御できることを利用して、熱処理
所望領域には最大パワーで不所望領域には最小パワーで
入射されるように上記酸化硅素膜が反射防止膜として配
置されることが行なわれている。At that time, the silicon oxide (SiO 2 ) film formed on the semiconductor wafer has an antireflection effect, and the incident power of the laser beam can be controlled by the thickness of this film. Then, the silicon oxide film is arranged as an antireflection film so that the undesired region is made incident with the minimum power.
そして、第２図に示すように被モニター物である半導体
ウエハ１上に形成された反射防止膜２の並びと、レーザ
ビームの走査ライン３との平行度を観察するのに撮像装
置例えばテレビカメラ４を使用してモニターし、上記平
行度を調整することが一般に行われている。Then, as shown in FIG. 2, an image pickup device such as a television camera is used to observe the parallelism between the alignment of the antireflection film 2 formed on the semiconductor wafer 1 which is the monitored object and the scanning line 3 of the laser beam. It is common practice to monitor and adjust the above parallelism using the No. 4 monitor.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、テレビカメラで直接半導体ウエハをモニ
ターするレーザ熱処理装置には次に述べるような問題が
ある。(Problems to be Solved by the Invention) However, a laser heat treatment apparatus for directly monitoring a semiconductor wafer with a television camera has the following problems.
１） 一般に半導体ウエハは処理室内に配置されてお
り、また他の機構との関係により、テレビカメラを上記
半導体ウエハに近づけることが困難である。1) Generally, the semiconductor wafer is arranged in the processing chamber, and it is difficult to bring the television camera close to the semiconductor wafer due to the relationship with other mechanisms.
半導体ウエハの前面にはレーザビームの走査機構等が配
置されているのが普通であり、半導体ウエハの正面方向
からテレビカメラでモニターするのは難しい。斜め方向
からモニターすると、半導体ウエハ上のモニター面が狭
くなり解像度が低下するので、反射防止膜とレーザビー
ムの走査ラインとの平行度調整精度が低くなる。A laser beam scanning mechanism or the like is usually arranged on the front surface of the semiconductor wafer, and it is difficult to monitor with a television camera from the front direction of the semiconductor wafer. When the monitor is performed in an oblique direction, the monitor surface on the semiconductor wafer becomes narrow and the resolution is lowered, so that the accuracy of adjusting the parallelism between the antireflection film and the scanning line of the laser beam becomes low.
３） モニター領域を変えるためには、テレビカメラ本
体を動かさなければならず、テレビカメラの取着移動機
構が複雑となる。3) In order to change the monitor area, it is necessary to move the TV camera body, which complicates the attachment / detachment mechanism of the TV camera.
４） 上記により、レーザビームの走査が不確実になり
やすく、熱処理特性が劣る可能性がある。4) From the above, the scanning of the laser beam is likely to be uncertain, and the heat treatment characteristics may be deteriorated.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、半導体ウエハ表面の反射防止膜を基準にしてレーザ
光を高精度に走査させることができると共に、半導体ウ
エハに対して高品質なレーザ熱処理を行うことができる
レーザ熱処理装置を提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to scan a laser beam with high accuracy based on an antireflection film on the surface of a semiconductor wafer and to obtain a high-quality laser beam for the semiconductor wafer. It is an object of the present invention to provide a laser heat treatment apparatus capable of performing heat treatment.
（問題点を解決するための手段） 本発明の半導体製造装置は、規則的に配列された反射防
止膜を有する半導体ウエハを保持する保持体と、この保
持体を収納する処理室と、この処理室内の半導体ウエハ
を加熱する加熱手段と、この加熱手段により加熱された
上記半導体ウエハの前方に形成された透過窓を介してレ
ーザ光を走査させながら上記半導体ウエハを熱処理する
レーザ走査機構とを備えたレーザ熱処理装置において、
上記処理室を２つに分割し且つ両者を離間可能に構成
し、離間した両者の外側に上記半導体ウエハからの反射
光を反射し且つ上記レーザ走査機構の走査に追随して駆
動する反射鏡を設け、また、この反射鏡からの反射光を
介して上記半導体ウエハの表面状態を撮像するモニター
手段を設け、このモニター手段により上記反射防止膜の
配列とレーザ光の走査ラインを確認することを特徴とす
るものである。(Means for Solving the Problems) A semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes a holder for holding a semiconductor wafer having regularly arranged antireflection films, a processing chamber for housing the holder, and a processing unit for the processing. A heating means for heating the semiconductor wafer inside the chamber, and a laser scanning mechanism for heat-treating the semiconductor wafer while scanning the laser light through a transmission window formed in front of the semiconductor wafer heated by the heating means. In the laser heat treatment equipment,
The processing chamber is divided into two and can be separated from each other, and a reflecting mirror that reflects the reflected light from the semiconductor wafer to the outside of the separated two and drives the laser in accordance with the scanning of the laser scanning mechanism. A monitor means is provided for imaging the surface state of the semiconductor wafer through the reflected light from the reflecting mirror, and the arrangement of the antireflection film and the scanning line of the laser light are confirmed by the monitor means. It is what
（作用） 本発明によれば、処理室内の保持体により半導体ウエハ
を保持した後、半導体ウエハの熱処理を行う前に、例え
ば処理室下部を処理室上部から下方させて両者間に隙間
を作った後、レーザ走査機構によりレーザ光を半導体ウ
エハの表面で走査し、この走査レーザ光がレーザ走査機
構に追随して処理室外側で駆動する反射鏡を介してモニ
ター手段へ入射し、このモニター手段によりて半導体ウ
エハ表面の反射防止膜の配列方向及びレーザ光の走査方
向を観察することができ、反射防止膜の配列方向とレー
ザ光の走査方向が一致していると、処理室下部を上昇さ
せて処理室内を外部から遮断した後、レーザ光を走査し
ながら照射して半導体ウエハを熱処理すれば、レーザ光
が反射防止膜を基準にして高精度に走査することがで
き、半導体ウエハ表面に高精度且つ高品質な熱処理を施
すことができる。(Operation) According to the present invention, after the semiconductor wafer is held by the holder in the processing chamber and before the heat treatment of the semiconductor wafer is performed, for example, the lower part of the processing chamber is lowered from the upper part of the processing chamber to form a gap between the two. After that, the laser scanning mechanism scans the laser beam on the surface of the semiconductor wafer, and the scanning laser beam is incident on the monitor means via the reflecting mirror which is driven outside the processing chamber following the laser scanning mechanism. The alignment direction of the anti-reflection film and the scanning direction of the laser beam on the surface of the semiconductor wafer can be observed, and if the alignment direction of the anti-reflection film and the scanning direction of the laser beam match, the lower part of the processing chamber is raised. If the semiconductor wafer is heat-treated by irradiating it with laser light while scanning the inside of the processing chamber from the outside, the laser light can be scanned with high precision based on the antireflection film. The wafer surface can be subjected to high-precision and high-quality heat treatment.
（実施例） 以下、本発明レーザ熱処理装置の一実施例を図面を参照
して説明する。(Embodiment) An embodiment of the laser heat treatment apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
上チャンバー（11）と下チャンバー（12）からなる処理
室（13）の内部には被モニター物例えば半導体ウエハ
（14）を下面側にて吸着保持する保持体としてのサセプ
タ（15）が設けられている。そして、このサセプタ（1
5）は上チャンバー（11）上面に設けられた開口（16）
上部に取着された石英窓（17）を通して、上チャンバー
（11）上に配置された加熱手段としての赤外線ランプ
（18）の輻射熱により加熱される如く構成されている。Inside the processing chamber (13) consisting of the upper chamber (11) and the lower chamber (12), there is provided a susceptor (15) as a holder for adsorbing and holding an object to be monitored, for example, a semiconductor wafer (14) on the lower surface side. ing. And this susceptor (1
5) is an opening (16) provided on the upper surface of the upper chamber (11)
It is configured to be heated by the radiant heat of an infrared lamp (18) as a heating means arranged on the upper chamber (11) through a quartz window (17) attached to the upper part.
一方、下チャンバー（12）は移動機構（図示せず）によ
り下降し上チャンバー（11）との間に開口（19）を設
け、また下面側に設けられた開口（20）に取着された透
過窓としての石英窓（21）を通して、ガルバノミラー
（22）により左右方向、Ｆ・θレンズ（23）により紙面
垂直方向に走査されたレーザビーム（24）を半導体ウエ
ハ（14）表面に照射するように構成されている。そし
て、ガルバノミラー（22）及びＦ・θレンズ（23）はレ
ーザ走査機構として構成されている。On the other hand, the lower chamber (12) was lowered by a moving mechanism (not shown), and an opening (19) was provided between the lower chamber (12) and the upper chamber (11), and the lower chamber (12) was attached to the opening (20) provided on the lower surface side. The surface of the semiconductor wafer (14) is irradiated with a laser beam (24) scanned through the quartz window (21) as a transmission window in the left-right direction by the galvano mirror (22) and in the direction perpendicular to the paper surface by the F / θ lens (23). Is configured. The galvanometer mirror (22) and the F / θ lens (23) are configured as a laser scanning mechanism.
次に、処理室（13）側方向付近には開口（19）を通し
て、半導体ウエハ（14）のレーザ光による処理状態の像
つまり反射光（25）を反射する鏡（26）が配置されてお
り、紙面に向って反射光の進行方向が左右に変化するよ
うに鏡（24）を回動する手段、例えばモータＡ（27）に
接続され、また紙面に向って反射光の進行方向が前後に
変化するように鏡（26）を回動する手段、例えばモータ
Ｂ（28）に接続されている。Next, a mirror (26) for reflecting the image of the processing state of the semiconductor wafer (14) by the laser light, that is, the reflected light (25) is disposed near the processing chamber (13) side through the opening (19). , Means for rotating the mirror (24) so that the traveling direction of the reflected light changes to the left and right toward the paper surface, for example, is connected to a motor A (27), and the traveling direction of the reflected light moves back and forth toward the paper surface. It is connected to a means for rotating the mirror (26) so as to change, for example, a motor B (28).
そして、鏡（26）からの反射光（25）はフィルタ（29）
を介して撮像装置（30）のテレビカメラ（31）に入り撮
像され、CRT（32）にて半導体ウエハ（14）表面の形状
がモニター表示される。The reflected light (25) from the mirror (26) is filtered by the filter (29).
A television camera (31) of an imaging device (30) is imaged via the, and an image is captured, and the shape of the surface of the semiconductor wafer (14) is displayed on a monitor by a CRT (32).
次に動作を説明する。Next, the operation will be described.
まず、下チャンバー（12）を移動機構（図示せず）によ
り下降し半導体ウエハ（14）をサセプタ（15）に吸着保
持する。そして、ガルバノミラー（22）、Ｆ・θレンズ
（23）により走査されたレーザビーム（24）を半導体ウ
エハ（14）に照射し、半導体ウエハ（14）からの反射光
（25）を鏡（26）で反射させる。この反射光（25）をフ
ィルタ（29）に通して例えば外乱光等の不要光成分を除
去しテレビカメラ（31）で撮像し、CRT（32）にモニタ
ー表示させる。First, the lower chamber (12) is lowered by a moving mechanism (not shown) to hold the semiconductor wafer (14) by suction on the susceptor (15). Then, the semiconductor wafer (14) is irradiated with the laser beam (24) scanned by the galvanometer mirror (22) and the F / θ lens (23), and the reflected light (25) from the semiconductor wafer (14) is reflected by the mirror (26). ) To reflect. The reflected light (25) is passed through a filter (29) to remove unnecessary light components such as ambient light, imaged by a television camera (31), and displayed on a CRT (32) as a monitor.
この時、CRT（32）には第２図に示すように、反射防止
膜（２）の並びとレーザビーム（24）の走査ライン
（３）とが表示されるので、反射防止膜（２）と走査ラ
イン（３）との平行度を観察確認することができる。At this time, as shown in FIG. 2, the alignment of the antireflection film (2) and the scanning line (3) of the laser beam (24) are displayed on the CRT (32). The parallelism between the scanning line (3) and the scanning line (3) can be observed and confirmed.
そして、モータＡ（27）、モータＢ（28）を動作させて
鏡（26）を回動して、それぞれ半導体ウエハ（14）の左
右、前後の領域部分をモニターする。Then, the motor A (27) and the motor B (28) are operated to rotate the mirror (26) to monitor the left, right, front and rear regions of the semiconductor wafer (14), respectively.
上記から分かるように、 １） 鏡（26）からの反射光をモニターする構成である
ため、テレビカメラ（31）の配置の自由度が高くなる。As can be seen from the above, 1) Since the configuration is such that the reflected light from the mirror (26) is monitored, the degree of freedom in disposing the television camera (31) is increased.
２） 鏡（26）は形状が小形でもよいので、テレビカメ
ラ（31）で直接モニターする場合と比較して、半導体ウ
エハ（14）に近接して配置できる。特に、鏡（26）部分
を処理室（13）内に進入可能に構成すれば、ほぼ正面方
向から半導体ウエハ（14）をモニターすることができ
る。2) Since the mirror (26) may have a small shape, it can be arranged closer to the semiconductor wafer (14) as compared with the case where the television camera (31) directly monitors. In particular, if the mirror (26) portion is configured to be able to enter the processing chamber (13), the semiconductor wafer (14) can be monitored from almost the front direction.
３） モニター領域を変えるには、鏡（26）を回動させ
るだけでよく、テレビカメラ（31）を動かす必要はな
い。3) To change the monitor area, all that is necessary is to rotate the mirror (26) and not the TV camera (31).
４） したがって、レーザビームの走査を確実にモニタ
ーすることができる。4) Therefore, the scanning of the laser beam can be reliably monitored.
そして、必要に応じて反射防止膜（２）とレーザビーム
（24）の走査ライン（３）との平行度を例えば半導体ウ
エハ（14）の位置を調整する等の手段にて調整し、下チ
ャンバー（12）を上昇して処理室（11）を密閉状態にす
る。Then, if necessary, the parallelism between the antireflection film (2) and the scanning line (3) of the laser beam (24) is adjusted by, for example, adjusting the position of the semiconductor wafer (14) or the like, and the lower chamber is adjusted. (12) is lifted to close the processing chamber (11).
次に、赤外線ランプ（18）を動作させ石英窓（17）を透
過した輻射熱でサセプタ（15）を例えば数100℃程度に
加熱し半導体ウエハ（14）を加熱すると共に、レーザビ
ーム（24）をガルバノミラー（22）、Ｆ・θレンズ（2
3）により走査して、半導体ウエハ（14）をアニール処
理する。Then, the infrared lamp (18) is operated to heat the semiconductor wafer (14) by heating the susceptor (15) to, for example, several hundreds of degrees Celsius by the radiant heat transmitted through the quartz window (17), and at the same time, to emit the laser beam (24). Galvanometer mirror (22), F / θ lens (2
The semiconductor wafer (14) is annealed by scanning by 3).
なお、上記実施例では鏡（26）を１個だけ使用してモニ
ターする場合について説明したが、かかる実施例に限定
されるものではなく、鏡（26）を２個以上使用したもの
で構成してもよく、さらに鏡（26）の代りに例えばプリ
ズム等の反射体で構成してもよいことは言うまでもな
い。In the above-mentioned embodiment, the case of monitoring using only one mirror (26) has been described, but the present invention is not limited to such an embodiment, and it is possible to use a mirror (26) having two or more mirrors. Needless to say, the mirror (26) may be replaced by a reflector such as a prism.
以上説明したように本発明によれば、規則的に配列され
た反射防止膜を有する半導体ウエハを保持する保持体
と、この保持体を収納する処理室と、この処理室内の半
導体ウエハを加熱する加熱手段と、この加熱手段により
加熱された上記半導体ウエハの前方に形成された透過窓
を介してレーザ光を走査させながら上記半導体ウエハを
熱処理するレーザ走査機構とを備えたレーザ熱処理装置
において、上記処理室を２つに分割し且つ両者を離間可
能に構成し、離間した両者の外側に上記半導体ウエハか
らの反射光を反射し且つ上記レーザ走査機構の走査に追
随して駆動する反射鏡を設け、また、この反射鏡からの
反射光を介して上記半導体ウエハの表面状態を撮像する
モニター手段を設け、このモニター手段により上記反射
防止膜の配列とレーザ光の走査ラインを確認するように
したため、半導体ウエハ表面の反射防止膜を基準にして
レーザ光を高精度に走査させることができると共に、半
導体ウエハに対して高品質なレーザ熱処理を行うことが
できるレーザ熱処理装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, a holder for holding a semiconductor wafer having regularly arranged antireflection films, a processing chamber for housing the holder, and a semiconductor wafer in the processing chamber are heated. A laser heat treatment apparatus comprising: a heating unit; and a laser scanning mechanism that heat-treats the semiconductor wafer while scanning the laser beam through a transmission window formed in front of the semiconductor wafer heated by the heating unit. The processing chamber is divided into two and is configured to be separable from each other, and a reflecting mirror that reflects the reflected light from the semiconductor wafer and is driven following the scanning of the laser scanning mechanism is provided on the outer side of the separated both. Further, monitor means for imaging the surface condition of the semiconductor wafer through the reflected light from the reflecting mirror is provided, and the array and the array of the antireflection film are provided by the monitor means. Since the scanning line of the light is confirmed, the laser light can be scanned with high precision based on the antireflection film on the surface of the semiconductor wafer, and high-quality laser heat treatment can be performed on the semiconductor wafer. A laser heat treatment apparatus can be provided.
第１図は本発明レーザ熱処理装置の一実施例を示す構成
図、第２図はモニター表示の説明図である。 14……半導体ウエハ、22……ガルバノミラー、 23……Ｆ・θレンズ、24……レーザビーム、 25……反射光、26……鏡、 27……モータＡ、28……モータＢ、 31……テレビカメラ、32……CRT。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the laser heat treatment apparatus of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of a monitor display. 14 …… Semiconductor wafer, 22 …… Galvano mirror, 23 …… F · θ lens, 24 …… Laser beam, 25 …… Reflected light, 26 …… Mirror, 27 …… Motor A, 28 …… Motor B, 31 …… TV camera, 32 …… CRT.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7630−4Ｍ Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/66 J 7630-4M
Claims (1)
導体ウエハを保持する保持体と、この保持体を収納する
処理室と、この処理室内の半導体ウエハを加熱する加熱
手段と、この加熱手段により加熱された上記半導体ウエ
ハの前方に形成された透過窓を介してレーザ光を走査さ
せながら上記半導体ウエハを熱処理するレーザ走査機構
とを備えたレーザ熱処理装置において、上記処理室を２
つに分割し且つ両者を離間可能に構成し、離間した両者
の外側に上記半導体ウエハからの反射光を反射し且つ上
記レーザ走査機構の走査に追随して駆動する反射鏡を設
け、また、この反射鏡からの反射光を介して上記半導体
ウエハの表面状態を撮像するモニター手段を設け、この
モニター手段により上記反射防止膜の配列とレーザ光の
走査ラインを確認することを特徴とするレーザ熱処理装
置。1. A holder for holding a semiconductor wafer having regularly arranged antireflection films, a processing chamber for accommodating the holder, heating means for heating the semiconductor wafer in the processing chamber, and this heating. And a laser scanning mechanism for heat-treating the semiconductor wafer while scanning the laser beam through a transmission window formed in front of the semiconductor wafer heated by the means.
And a reflecting mirror for reflecting the reflected light from the semiconductor wafer and driving the laser following the scanning of the laser scanning mechanism. A laser heat treatment apparatus characterized in that a monitor means for picking up an image of the surface state of the semiconductor wafer through the reflected light from a reflecting mirror is provided, and the arrangement of the antireflection film and the scanning line of the laser light are confirmed by this monitor means. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305278A JPH07122613B2 (en) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | Laser heat treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62305278A JPH07122613B2 (en) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | Laser heat treatment equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145554A JPH01145554A (en) | 1989-06-07 |
| JPH07122613B2 true JPH07122613B2 (en) | 1995-12-25 |
Family
ID=17943172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62305278A Expired - Fee Related JPH07122613B2 (en) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | Laser heat treatment equipment |
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|---|---|
| JP (1) | JPH07122613B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109186555A (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 凌云光技术集团有限责任公司 | A kind of Polaroid system and method for laser ablation terminal shell PVD coating |
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|---|---|---|---|---|
| FR2870935A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-02 | Insidix Sarl | DEVICE FOR MEASURING SURFACE DEFORMATIONS |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5871486U (en) * | 1981-11-10 | 1983-05-14 | 日本電気株式会社 | Laser processing optical system |
| JPS626789A (en) * | 1985-07-03 | 1987-01-13 | Japan Sensor Corp:Kk | Laser beam welding machine |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP62305278A patent/JPH07122613B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN109186555B (en) * | 2018-10-16 | 2021-05-14 | 凌云光技术股份有限公司 | One-time imaging system and method for removing PVD (physical vapor deposition) coating of terminal shell by laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01145554A (en) | 1989-06-07 |
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