JPH03210784A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造装置に関し、゛特に詳細には、光を
照射して加熱を行う半導体製造装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、半導体製造工程のアニール処理をランプ加熱で行
うランプアニール処理法が採用されてきている。このラ
ンプアニール処理は、高温でかつ短時間で処理できるた
め、特にＧａＡｓ半導体装置の製造においては有利であ
る。

そして、このランプアニール処理を実施する装置として
は、第２図に示すように、棒状の赤外線ランプ１０ａ（
透明石英ガラス管内にタングステン・フィラメントを封
じ込め、内部に／％ロゲンガスを封じ込めたランプ）を
支持台２０上に載置した半導体基板１の上下に互いに平
行に配置したり、また、この赤外線ランプ１０ａを第３
図に示すように、互いに平行に配置し、これに交差する
ように更に赤外線ランプ１０ｂを配置した二重構造配置
の加熱装置が採用されていた。そして、これらの赤外線
ランプの加熱制御を半導体基板の中央部、周辺部の表面
近傍等に設けた温度検知器からの温度情報に基づいて行
っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような構造の従来の加熱装置では、夫々
の赤外線ランプの加熱制御を行っても、本質的には半導
体基板上の熱分布を均一にすることができない。例えば
、第２図及び第３図に示すように赤外線ランプが配置さ
れている加熱装置では、半導体基板に対して中央部に位
置するランプ群と周辺部に位置するランプ群とで、供給
電力に差を設けるように加熱制御し半導体基板上の熱分
布の均一化を図ることが一般的であるが、赤外線ランプ
に平行な方向で、半導体基板の中央部と周辺部とで温度
分布が山形になってしまい均一化を図ることが難しかっ
た。このため、従来では装置の加熱部を大形にして、加
熱部の中央部でのみ加熱を行っていた。

本発明は上記問題点を解決する半導体製造装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体製造装置は、光を照射し半導体基板の加
熱を行う半導体製造装置であって、ある点を中心にして
同心円状に配置された環状のランプ加熱手段と、これら
の加熱ランプ手段それぞれに対応して設けられた温度検
知手段と、対応する温度検知手段からの情報にしたがっ
て前記ランプ加熱手段を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明の半導体製造装置では、半導体基板の中心から等
距離にある部分を同じ条件で加熱し、その加熱条件を制
御することができる。ここで、半導体基板が略円形形状
であり、半導体基板のある部分の熱的状態は、半導体基
板の中心からそこまでの距離に依存している。そのため
中心から同距離にある部分の熱的条件は同じと考えられ
る。したがって、半導体基板の中心よりほぼ同じ距離に
ある部分が同じ熱的状態となるように加熱すれば、半導
体基板全体の熱分布を均一に保つことができる。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例にりいて説明
する。

同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。

第１図は本発明に従う半導体製造装置の特徴部分である
加熱部の構成を示す。

実施例の加熱部は、第１図に示すように、半導体基板１
を載置する支持台２と、その上下側に配置された環状の
ランプ郡部３．４とを備えている。

上側の環状のランプ郡部３は、第１図に示すように、同
心円状に配置されたドーナツ状の環状赤外線ランプ３１
．３２．３３及び３４で構成され、それぞれの赤外線ラ
ンプ３１等は、支持台２上に載置された半導体基板１上
に光を集光させるための反射鏡（図示せず）を備えてい
る。さらに赤外線ランプ３１．３２．３３の終端部３１
ａ。

３２　ａ　ｓ　３３　ａは第１図（ｂ）に示すように、
立ち上がり、それらの周囲に位置する赤外線ランプを越
えて外側に伸びている。この様にして、それぞれの赤外
線ランプの終端部３１ａ等に位置する電源供給端子を引
き出している。支持台２に対して下側に位置する環状ラ
ンプ郡部４も上側に位置する環状ランプ郡部３と同様に
構成され、第１図（ｂ）に示すように、そこに設けられ
た赤外線ランプ４１の終端部４１ａ等も下側に下がり、
更に外側に伸びている。また最外周に位置する赤外線ラ
ンプ３４．４４は、その内周部が、加熱すべき半導体基
板１の外周部の外側に位置するように配置され、半導体
基板の外周部外側を加熱し、半導体基板１の外周部１ａ
から熱が逃げていかないようにしている。

更に、上記加熱部には、加熱すべき半導体基板の温度を
測定するための温度センサ５１．５２．５３．５４が赤
外線ランプ３１．３２．３３．３４に対応して設けられ
ている。具体的には、赤外線ランプ３１に対しては、加
熱すべき半導体基板１の中心位置に、赤外線ランプ３２
及び３３に対しては、それぞれの加熱中心（環状のリン
グ部の中心位置）に対応する加熱すべき半導体基板１上
の位置に、最外周の赤外線ランプ３４に対しては半導体
基板の最外周位置に設けである。そして赤外線ランプ３
１．４１は温度センサ５１からの温度情報に、赤外線ラ
ンプ３２等は温度センサ５２からの温度情報に、赤外線
ランプ３３等は温度センサ５３からの温度情報に、そし
て赤外線ランプ３４は温度センサ５４からの温度情報に
したがって制御されている。ここで使用する温度センサ
５１等としては、アルメル・クロメル熱電対を使用する
。そしてこの温度制御はコンピュータ等によりそれぞれ
独立に実行される。一般に、加熱装置では温度を設定し
てから所定の温度に到達する間での時間は数ｍｇから数
百ｍｓもあるので複数の赤外線ランプを一つのコンピュ
ータで制御することは十分に可能である。

更にこの加熱部には加熱すべき半導体基板上に不活性ガ
スを流すためのガス供給口６１が設けてあり、半導体基
板１の中心部から外周部に向かってその表面に沿って均
一に対流が生じるように構成されている。これにより加
熱冷却作用の均一化を図っている。

本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形例が考え
られ得る。

具体的には、上記実施例で環状の赤外線ランプを利用し
て加熱を行っているが、このような赤外線ランプを使用
する場合に限定されず、半導体基板の中心に対して環状
に複数の加熱ランプを配置し、これらを一つの温度セン
サからの温度情報にしたがって制御するようにしてもよ
い。なお、この場合には複数の加熱ランプそれぞれが実
質的に同じ加熱特性を持っている必要がある。

上記実施例では、温度センサとしてアルメル・クロメル
熱電対を使用しているが、これに限定されず、種々の温
度センサ、例えばパイロメータ等も使用することができ
る。またその温度センサの数も４つに限定されず、３つ
以上であれば幾つでもよい。更に、一つの環状赤外線ラ
ンプに対して複数温度センサを設け、それらの温度セン
サからの情報を分析演算し、その結果を用いて対応する
環状赤外線ランプのを制御するようにしてもよい。

また更に、上記実施例では環状の赤外線ランプを４つ用
いた例について説明したが、その数は限定されず、さら
に多くすれば半導体基板の更に均一な温度状態を実現で
きる。

また更に、上記実施例では、略環状の赤外線ランプの終
端部を上方又は下方に曲げ、外側に引き出しているが、
赤外線ランプを閉じた環状形状に形成し、その一部から
電源供給端子を引き出したものを使用することもできる
。

〔発明の効果〕

本発明の半導体製造装置では、先に説明したように、同
一条件で加熱できる加熱手段を同心円状に配置したこと
により、半導体基板の均一な加熱処理を行うことができ
る。そのため、この半導体製造装置を使用することによ
り、均一でかつ高品質な半導体装置を高歩留まりで製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明し従う半導体製造装置の一実施例の特徴
部分の構成図、第２図及び第３図は従来の半導体製造装
置の棒状の赤外線ランプ配置構成図である。 １・・・半導体基板、２・・・支持台、３・・・上側ラ
ンプ郡部、４・・・下側ランプ郡部、３１．３２．３３
．３４．４１．４４・・・環状赤外線ランプ、５１．５
２．５３．５４・・・温度センサ、６１・・・ガス供給
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光を照射し半導体基板の加熱を行う半導体製造装置
   において、 ある点を中心にして略同心円状に配置された複数の略環
   状のランプ加熱手段と、 前記加熱ランプ手段それぞれに対応して設けられた温度
   検知手段と、 前記対応する温度検知手段からの情報にしたがって前記
   ランプ加熱手段を制御する制御手段とを備えた半導体製
   造装置。