JPH0845863A - 半導体基板の枚葉式熱処理装置 - Google Patents
半導体基板の枚葉式熱処理装置Info
- Publication number
- JPH0845863A JPH0845863A JP6193853A JP19385394A JPH0845863A JP H0845863 A JPH0845863 A JP H0845863A JP 6193853 A JP6193853 A JP 6193853A JP 19385394 A JP19385394 A JP 19385394A JP H0845863 A JPH0845863 A JP H0845863A
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- Japan
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- substrate
- temperature
- heat treatment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、昇温時及び照射時の面内温度均一
性に抜群に優れた基板の枚葉式熱処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】この発明に於いては、半導体基板の形状と略同
じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外
方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本配設した
ことを特徴とする。
性に抜群に優れた基板の枚葉式熱処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】この発明に於いては、半導体基板の形状と略同
じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外
方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本配設した
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線ランプを使用
して半導体基板を熱処理する装置に係り、詳記すれば、
被処理物への照射量を均一な温度になるようにして温度
均一性を向上させることによって、熱処理精度を上げ、
生産性を向上させた半導体基板の枚葉式熱処理装置に関
するものである。
して半導体基板を熱処理する装置に係り、詳記すれば、
被処理物への照射量を均一な温度になるようにして温度
均一性を向上させることによって、熱処理精度を上げ、
生産性を向上させた半導体基板の枚葉式熱処理装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、被処理物である半導体基板の大型
化（大口径化）に伴い、半導体基板を１枚づつ処理する
枚葉化が必要となり、この目的で枚葉式熱処理装置が汎
用され、生産性を上げるための加熱源として、ランプ加
熱方式が多用されている。しかして、従来のランプ加熱
熱処理装置は、図１０に示すように、直管形の赤外線ラ
ンプ１をウエハ−２の上方に平行に配置し、場合によっ
ては、この直管形の赤外線ランプ１を図１１に示すよう
に、直交させて配置し、温度均一性を向上させていた
が、この方法だと基板の中心部と外周部とで放熱度合が
異なるため、基板温度が不均一になる問題があった。基
板が小さい場合は、この相違はあまり問題とならない
が、大口径の基板を処理する枚葉式熱処理装置に於いて
は、これが大問題であった。
化（大口径化）に伴い、半導体基板を１枚づつ処理する
枚葉化が必要となり、この目的で枚葉式熱処理装置が汎
用され、生産性を上げるための加熱源として、ランプ加
熱方式が多用されている。しかして、従来のランプ加熱
熱処理装置は、図１０に示すように、直管形の赤外線ラ
ンプ１をウエハ−２の上方に平行に配置し、場合によっ
ては、この直管形の赤外線ランプ１を図１１に示すよう
に、直交させて配置し、温度均一性を向上させていた
が、この方法だと基板の中心部と外周部とで放熱度合が
異なるため、基板温度が不均一になる問題があった。基
板が小さい場合は、この相違はあまり問題とならない
が、大口径の基板を処理する枚葉式熱処理装置に於いて
は、これが大問題であった。
【０００３】しかして最近、赤外線ランプを円形のリン
グ状に形成してなる装置も提案されているが、このもの
では、赤外線ランプを同一平面になるように配設してい
るので、同様に基板の中心部と外周部とで放熱度合が異
なることによる基板温度が不均一になる問題は全く解消
されない。そのため、従来の図１０及び図１１に示す装
置と同様に、昇温時の面内温度均一性が悪化するので、
被処理面に対してダメ−ジを与え、基板材質を劣化させ
る問題があった。従って、大口径の基板を処理する従来
の枚葉式ランプ加熱熱処理装置は、実用上いずれも未だ
充分に満足すべきものではなかった。
グ状に形成してなる装置も提案されているが、このもの
では、赤外線ランプを同一平面になるように配設してい
るので、同様に基板の中心部と外周部とで放熱度合が異
なることによる基板温度が不均一になる問題は全く解消
されない。そのため、従来の図１０及び図１１に示す装
置と同様に、昇温時の面内温度均一性が悪化するので、
被処理面に対してダメ−ジを与え、基板材質を劣化させ
る問題があった。従って、大口径の基板を処理する従来
の枚葉式ランプ加熱熱処理装置は、実用上いずれも未だ
充分に満足すべきものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の枚葉式ランプ加熱処理装置の問題点を一挙に解
決し、昇温時及び照射時の面内温度均一性に抜群に優れ
た基板の熱処理装置を提供することを目的とする。
な従来の枚葉式ランプ加熱処理装置の問題点を一挙に解
決し、昇温時及び照射時の面内温度均一性に抜群に優れ
た基板の熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、赤外線ランプ
を、基板の形状と略同じリング状に形成すると共に、該
赤外線ランプを同心状で且つ外方にいくほど基板方向に
傾斜するように配設することによって、昇温時及び照射
時の面内温度均一性が著しく高まることを見いだし、本
発明に到達した。
め、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、赤外線ランプ
を、基板の形状と略同じリング状に形成すると共に、該
赤外線ランプを同心状で且つ外方にいくほど基板方向に
傾斜するように配設することによって、昇温時及び照射
時の面内温度均一性が著しく高まることを見いだし、本
発明に到達した。
【０００６】即ち、本発明は、半導体基板の形状と略同
じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外
方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本配設した
ことを特徴とする。要するに本発明は、半導体基板の形
状と略同じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状
で且つ外方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本
配設することによって、基板の中心部と外周部とで放熱
度合が異なることによる基板温度の不均一性を解消した
ことを要旨とするものである。更に、基板の複数個所の
温度を測定し、その測定結果に基づいて、赤外線ランプ
の出力を調整することによって、微細な温度の差を均一
化することができるので、ほぼ完璧な面内温度の均一性
を得ることができる。
じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外
方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本配設した
ことを特徴とする。要するに本発明は、半導体基板の形
状と略同じリング状に形成した赤外線ランプを、同心状
で且つ外方にいくほど基板方向に傾斜するように複数本
配設することによって、基板の中心部と外周部とで放熱
度合が異なることによる基板温度の不均一性を解消した
ことを要旨とするものである。更に、基板の複数個所の
温度を測定し、その測定結果に基づいて、赤外線ランプ
の出力を調整することによって、微細な温度の差を均一
化することができるので、ほぼ完璧な面内温度の均一性
を得ることができる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例を示す断面図であり、石
英チャンバ−１５内にサセプタ−若しくは均熱板のよう
な基板支持台１２が内装され、該基板支持台１２上に被
処理基板１１が載置され、基板１１の上方と下方には、
多数のリング状の赤外線ランプ（タングステン−ハロゲ
ンランプ、遠赤外線ランプ）１３が円弧状に配置され、
該赤外線ランプ１３の裏面には、基板加熱の向上と温度
均一性とを向上させるための反射板１４が設けられてい
る。
する。図１は、本発明の実施例を示す断面図であり、石
英チャンバ−１５内にサセプタ−若しくは均熱板のよう
な基板支持台１２が内装され、該基板支持台１２上に被
処理基板１１が載置され、基板１１の上方と下方には、
多数のリング状の赤外線ランプ（タングステン−ハロゲ
ンランプ、遠赤外線ランプ）１３が円弧状に配置され、
該赤外線ランプ１３の裏面には、基板加熱の向上と温度
均一性とを向上させるための反射板１４が設けられてい
る。
【０００８】温度モニタ−用放射温度計１６によって、
被処理基板１１の中央と周辺の温度を測定し、その信号
を中継器１９へ送ることによって、温度の信号を電圧若
しくは電流の信号に変換し、図５に示すようにコントロ
−ラで均一温度との差異をチエックし、その結果の信号
をＳＣＲに送って、赤外線ランプ１３の出力を基板が均
一温度となるように制御するようになっている。上記実
施例に於いては、赤外線ランプ１３は、基板１１の上方
及び下方に配置されているが、図８に示すように下方だ
けであっても、或は図９に示すように上方だけであって
も良い。
被処理基板１１の中央と周辺の温度を測定し、その信号
を中継器１９へ送ることによって、温度の信号を電圧若
しくは電流の信号に変換し、図５に示すようにコントロ
−ラで均一温度との差異をチエックし、その結果の信号
をＳＣＲに送って、赤外線ランプ１３の出力を基板が均
一温度となるように制御するようになっている。上記実
施例に於いては、赤外線ランプ１３は、基板１１の上方
及び下方に配置されているが、図８に示すように下方だ
けであっても、或は図９に示すように上方だけであって
も良い。
【０００９】基板保持台１２の裏面中央には、回転機構
部１８によって、回転自在に構成された回転軸１７が連
結されている。基板処理中は、基板保持台１２を回転さ
せることによって、基板１１自体の温度を更に均一にす
ることができる。リング状に形成した赤外線ランプ１３
は、図１及び図３に示すように、同心円状に平行で且つ
等間隔に配設され、外方にいくほど基板方向に傾斜し、
縦断面で円弧状の線上に位置するように配設されてい
る。
部１８によって、回転自在に構成された回転軸１７が連
結されている。基板処理中は、基板保持台１２を回転さ
せることによって、基板１１自体の温度を更に均一にす
ることができる。リング状に形成した赤外線ランプ１３
は、図１及び図３に示すように、同心円状に平行で且つ
等間隔に配設され、外方にいくほど基板方向に傾斜し、
縦断面で円弧状の線上に位置するように配設されてい
る。
【００１０】赤外線ランプ３は、図２、図３及び図４に
示すように、基板ウエハ−の形状と略同じ円形、四角
形、三角形等の形状に構成されている。図５は、常温で
処理する角型反応管の例を示す断面図であり、図６はそ
の上面図である。角型反応管の石英チャンバ−１５内の
円筒状基板支持台１２′に基板１１を載置し、石英チャ
ンバ−１５内に反応ガスを導入しながら、基板１１の上
方と下方とから赤外線ランプ１３を照射する例を示す。
示すように、基板ウエハ−の形状と略同じ円形、四角
形、三角形等の形状に構成されている。図５は、常温で
処理する角型反応管の例を示す断面図であり、図６はそ
の上面図である。角型反応管の石英チャンバ−１５内の
円筒状基板支持台１２′に基板１１を載置し、石英チャ
ンバ−１５内に反応ガスを導入しながら、基板１１の上
方と下方とから赤外線ランプ１３を照射する例を示す。
【００１１】放射温度計１６で基板の複数の場所の温度
を測定し、中継器１９で温度を電流若しくは電圧の信号
に変換し、その信号をコントロ−ラ−により設定温度と
の差をチエックし、その信号でＳＣＲを制御して、基板
が均一な温度となるように、その測定した場所を主とし
て照射する赤外線ランプ１３の出力を調整する。このよ
うに構成することによって、従来の方法には全く見られ
ない理想的な温度均一性を得ることができる。上記実施
例に於では、基板の温度測定に放射温度計１６を使用し
たが、これは他の温度測定手段、例えば図７に示す熱電
対１９であっても差し支えない。上記実施例では、基板
の３個所の温度を測定したが、複数であればその数は特
に限定されないのは勿論である。
を測定し、中継器１９で温度を電流若しくは電圧の信号
に変換し、その信号をコントロ−ラ−により設定温度と
の差をチエックし、その信号でＳＣＲを制御して、基板
が均一な温度となるように、その測定した場所を主とし
て照射する赤外線ランプ１３の出力を調整する。このよ
うに構成することによって、従来の方法には全く見られ
ない理想的な温度均一性を得ることができる。上記実施
例に於では、基板の温度測定に放射温度計１６を使用し
たが、これは他の温度測定手段、例えば図７に示す熱電
対１９であっても差し支えない。上記実施例では、基板
の３個所の温度を測定したが、複数であればその数は特
に限定されないのは勿論である。
【００１２】
【作用】本発明は、半導体基板の形状と略同じリング状
に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外方にいくほ
ど基板方向に傾斜するように複数本配設しているので、
放熱度合が高い外周部ほどよりエネルギ−を与えること
ができるから、基板温度が略均一となるように加熱する
ことができ、温度むらが生じ難くなる。更に、基板の複
数の場所の温度を測定し、赤外線ランプの出力を基板温
度が均一となるように調整することによって、温度の微
差迄均一化可能となるので、理想的な温度均一性を得る
ことができる。
に形成した赤外線ランプを、同心状で且つ外方にいくほ
ど基板方向に傾斜するように複数本配設しているので、
放熱度合が高い外周部ほどよりエネルギ−を与えること
ができるから、基板温度が略均一となるように加熱する
ことができ、温度むらが生じ難くなる。更に、基板の複
数の場所の温度を測定し、赤外線ランプの出力を基板温
度が均一となるように調整することによって、温度の微
差迄均一化可能となるので、理想的な温度均一性を得る
ことができる。
【００１３】
【効果】以上述べたごとく、本発明によれば、リング状
の赤外線ランプを基板形状と略同一とし、外方にいくほ
ど基板方向に傾斜するように配設することによって、基
板の温度むらが生じ難くなる。また、基板の複数の場所
の温度を測定して、赤外線ランプの出力を調整すること
によって、更に均一な温度に徴調整することができるか
ら、従来方法と比べて、著しく温度均一性を高めること
ができ、基板材質を劣化させる等の問題が全く生じない
等極めて理想的な半導体基板の熱処理が可能となる。
の赤外線ランプを基板形状と略同一とし、外方にいくほ
ど基板方向に傾斜するように配設することによって、基
板の温度むらが生じ難くなる。また、基板の複数の場所
の温度を測定して、赤外線ランプの出力を調整すること
によって、更に均一な温度に徴調整することができるか
ら、従来方法と比べて、著しく温度均一性を高めること
ができ、基板材質を劣化させる等の問題が全く生じない
等極めて理想的な半導体基板の熱処理が可能となる。
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の赤外線ランプの平面図である。
【図３】本発明の赤外線ランプの他の例を示す平面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の赤外線ランプの他の例を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】従来の赤外線ランプ加熱装置の斜視図であ
る。
る。
【図１１】図１０の平面図である。
１１ 基板 １２，１２′ 基板支持台 １３ 赤外線ランプ １４ 反射板 １５ 石英チャンバ− １６ 放射温度計 １９ 熱電対
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板の形状と略同じリング状に形成
した赤外線ランプを、同心状で且つ外方にいくほど基板
方向に傾斜するように複数本配設したことを特徴とする
半導体基板の枚葉式熱処理装置。 - 【請求項２】前記赤外線ランプの背面に、反射板を設け
てなる請求項１に記載の熱処理装置。 - 【請求項３】前記赤外線ランプは、それぞれ出力を単独
または数本づつを１つのゾ−ンとしたゾ−ン単位で制御
し得るように構成してなる請求項１に記載の熱処理装
置。 - 【請求項４】複数個の温度モニタ−用放射温度計若しく
は熱電対で前記基板温度を測定し、該基板温度が均一と
なるように前記赤外線ランプの出力を制御するように構
成してなる請求項３に記載の熱処理装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193853A JPH0845863A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 半導体基板の枚葉式熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193853A JPH0845863A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 半導体基板の枚葉式熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845863A true JPH0845863A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16314846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6193853A Pending JPH0845863A (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 半導体基板の枚葉式熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845863A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09237764A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 輻射加熱装置および加熱方法 |
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| WO2025244852A1 (en) * | 2024-05-20 | 2025-11-27 | Applied Materials, Inc. | Reflector configurations for energy focusing in processing chambers, and related chamber kits and methods |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP6193853A patent/JPH0845863A/ja active Pending
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