JPS60247936A - 熱処理方法 - 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〕 この発明は、半導体基板等（以下、「ウェハ」という）
の被熱処理体を、その表層両面から光照射して熱処理を
行なうようにする熱処理方法に関し、特に複数枚のウェ
ハを１枚ずつ加熱炉内へ搬入し、所要の熱処理を施すに
当って、各ウェハについての熱処理を均一にするための
方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にウェハの熱処理プロセスは、イオン注入の後処理
としてイオン注入層を活性化し均一な組成とするための
熱処理を始め、シリコン膜を安定化させるための熱処理
、オーミックコンタクトをとるための熱処理等、非常に
広範囲にわたって利用されている。どれらの熱処理のい
ずｎにおいても、ウェハの表裏面を含む全面に対して均
一な加熱を施す必要があるが、熱処理の迅速化のため、
加熱手段としてハロゲンランプ等の加熱用光源からの光
照射によった場合には、ウェハに対する加熱光源からの
光照射の均一化を正確に行なわなければならない。

ウェハ全面に対する照度分布の均一化を図るだめの方法
として、例えば特開昭５７−’１４７２５７号公報に開
示されているように、加熱炉内に収容されたウェハを光
源に対して水平方向に移動させ、あるいはウェハを所定
の振幅をもって水平方向に揺動させるようにしたものが
知らｎている。しかし、仁のような方法でウェハに対す
る光照射の均一化を図るにしても、加熱炉内の雰囲気が
均一に加熱されていない熱処理運転開始直後においては
、所要枚数のウェハのうち、最初の１枚目と数枚目とに
おける熱処理結果（アニーリング効果）が同一にならな
いといった、製品品質上の問題点があった。

加熱炉内雰囲気を所望の温度に制御する従来の技術とし
ては、例えＪｉ、特開昭５３−１２００７５号公報や特
開昭５８−７０５３６号公報に開示されている本のがあ
るが、これらの方法にあっては、長時間にわたって熱処
理を停止し、その後再び熱処理を開始するような場合、
再開後におけるウェハの熱処理結果と前回のそｎとの間
で品質上の差異を生じていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、所要枚数のウェハを熱処理する場合に、順
次熱処理された各ウェハ間で熱処理結果に品質むらを生
じていたという問題点を解決し、また熱処理を一旦停止
し、長時間経過後熱処理を再開した場合：再開後におけ
る熱処理結果との間で品袈むらを生じていたという問題
点を解決しようとしてなさｎたものであって、ウェハの
熱処理を各ウェハ間で均一に行なうことができるような
方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、ウェハ等の被熱処理体を加
熱炉内に搬入する前に炉内を予備加熱しておき、炉内温
度が上昇した後に、各被熱処理体の加熱炉内への搬入を
常に所定温度範囲内で行なうようにする。そして加熱炉
を封止後、炉内温度を上昇させてゆき、炉内が所定温度
（アニーリング開始温度もしくはそｎより若干低い温度
）まで上昇した時点で、光源への入力を制御するための
出力プログラムに基づいてウェハ等の熱処理を開始する
。この際使用する出力プログラムは、記憶装置にあらか
じめ２憶させておいたものである。これが第１の発明で
あり、すなわち第１の発明に係る熱処理方法は、゛被熱
処理体管加熱炉内に搬入した後、加熱炉を封止し、被熱
処理体の表裏各面にそれぞれ対向して配設ツ几た光源か
らの光照射によって被熱処理体を加熱処理する熱処理方
法において、被熱処理体を加熱炉内に搬入する前に炉内
を予備加熱しておき、前記被熱処理体の加熱炉内への搬
入を所定温度範囲内で行なうようにするとともに、炉内
温度が所定温度ｔで上昇した時点で、記憶装置にあらか
じめ記憶させておいた、光源への入力を制御するための
出力プログラムに基づく熱処理を開始するようにするこ
とを特徴とする。

次に第２の発明は、被熱処理体を加熱炉内に搬入する前
に炉内を予備加熱するのであるが、この予備加熱を、記
憶装置にあらかじめ記憶させておいた、加熱用光源への
入力を制御するための出力プログラムに基づいて寮施す
るものである。その出力プログラムは、被熱処理体ＫＭ
す熱処理のｔｆｊカプログラムと同一の吃のを使用すｎ
ばよいが、全く別の適宜な出力プログラムであってもよ
い。さらにまた、出力プログラムは同じものを所定回数
繰り返すようにしてもよい。そして第１の発明と同様に
、炉内温度が上昇した後、各被熱処理体の加熱炉内への
搬入を常に所定温度で行ない、炉の封止後に所要の熱処
理を施す。すなわち第２の発明に係る熱処理方法は、被
熱処理体を加熱炉内に搬入する前に、１１憶装置にあら
かじめ記憶させておいた、光源への入力を制御するだめ
の田カプログラムに基づいて炉内を予備加熱しておき、
前ｇｌ熱処理体の加熱炉内への搬′入を所定温度範囲内
で行なうようにすることを％１ａとするものである。

〔作用〕

上述のように被熱処理体を加熱炉内に搬入する前に炉内
を予備加熱しておき、被熱処理体の加熱炉内への搬入を
所定温度範囲内で行なうようにすることＫより、被熱処
理体を１枚ずつ連続して熱処理する場合、あるいけ熱処
理を一旦停止した後再開する場合などにおいて、熱々（
理直前の加熱炉内の雰囲気が、全被熱処理体を違してほ
ぼ同一条件に６定されることとなる。そ（−で炉の封止
後炉内温度を上昇させ、炉内が所定温度に達した時点で
、光源への入力を制御するだめの出力プログラムに基づ
く熱処理を開始するようにすることにより、各被熱処理
体におけるアニーリング等の処理効果が等しくなる。

また加熱炉を予備加熱する場合に、記憶装置にあらかじ
め記憶さ几でいる加熱用光源への入力を制御するための
出力プログラムに基づいて炉内を加熱するようにす几は
゛、各熱処理直前の炉内雰囲気が一層均一化さ１するこ
ととなる。特に、初熱処理体に対して熱処理をｌＡ１１
すに際して光源への入力を制御する出力プログラムと同
一のプログラムにより、その出力プログラムを所定回数
、例えば５回繰り返すことによって予備加熱を行なうよ
うにす几ば、最初の１枚目を熱処理しようとする時点に
おいて既に、５枚の被熱処理体を熱処理し終わった時点
とほぼ同一の炉内、３￥囲気になっているということと
なる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について詳
細に説明する。

第１図は、この発明に関係して使用さ几る熱処理装置の
１例を示す要部断面図である。図において、被熱処理体
であるウェハ０〃は、ウェハ支持器α４に載置σｎ、加
熱炉（１４１のｔ１１１壁０秒と一緒に図面上左方向か
ら移動さ几、加熱炉αψ内に搬入さ１する。一方、加熱
炉（１／ｇ内には、ウェハ０υと同一平面内にモニター
用つ星ハＱ２Ｊがｄ〈置ざ几ている。このモニター用ウ
ェハ（２）としては、第２図に断面図でその１例を示す
ように、ウェハ（１ρと同一材質の一対の小片＠、（２
）を熱伝導の良い接着剤（４）を介在させて重ね合わせ
、それらの間に熱電対（１９を挿入して接合したような
！ｈ造のものとしてもよい。

加熱炉Ｑ４の上下両方向には、ウェハａ〃の表裏各面に
それぞ几対向してハロゲンランプ等の光源α〜が所定ピ
ッチで配置されており、各光源α０の背面ＩＨ）１には
各々反射板ａＱが配設孕几でいる。

またウェハ支持器０浄を一端に連設固定したアームα力
は、（ｌｆ１１壁０樽に穿設された貫通孔内を往復活量
し、こｉｚによってウェハ支持器０１は水平方向に揺動
さｎ、る。

第６図は、上記熱処理装置の概略構成を示すブロック図
である。温度制御器？υは、加熱炉Ｑ弔内のウェハ（ダ
ミー用ウェハ）Ｏチに付設した熱電対ＣＩイによって検
知さｎるウェハ０カの表向温度の変化と、あらかじめ設
定した所望の湯度昇降変化との、各時点におけＶ差によ
シ光源ＯＱへの入力（電力）を、例え、ばＰ　Ｉ　Ｄ　
（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｒａｌ　−Ｉｎｔｅｇｒａｌ　−
Ｄｅｒｉｖａｔ、ｉｖｅ　）制御等するだめの装置であ
る。記憶装置に）はメモ＋７　ＲＡ　Ｍ（バルブメモリ
、フロッピーディスク等の場合もある）を内蔵しており
、温度制御器Ｃυからの出力と時間との関係を記憶して
おく装置、である。

すなわち、ウェハＱυに熱処理を施す際、光源ａｂへの
入力を制ｉｌｌするための出力プログラムをこの記憶装
置０４にあらかじめ記憶させておくものである。この記
憶工程は、被熱処理体であるウェハａρの代わシに、ダ
ミー用ウェハａ〃を加熱炉（１４）内のウェハ支持器α
φ上に載質し、そのダミー用ウェハ（１１）の表面温度
があらかじめ設定した所望の加１度昇降変化になるよう
に温度制御器り】）によって光沖肋への入力を制御して
、その際における温度制御器Ｑυ、からの出力の経時変
化を記憶装置［有］ＶＣｇＱ憶するようにして行なう。

その詳細については後述する。

比較器峙は、モニター用ウニ・・Ｑ′４の表面温度と、
所定の温度設定値（アニーリング開始温度もしくはそｎ
より若干低い温度）とを比較し、モニター用つェハ脅の
表面温度が設定値を越えた時点で、記憶装置（２）ＶＣ
記憶させておいた出力プログラムに基づく熱処理を開始
することを指示する信号を出す装置であり、その信号が
出力されると以後は、記憶装置に）に記憶された出力プ
ログラムによって光源（へ）への入力が制御されること
となる。

定ｔ５カユニツト（ハ）は、湯度制御器■Ｖからの出力
あるいＦｉ記憶装置に）に記憶ざｎた出力プログラムに
基づく所定の出力に応じた電力を加熱炉θ４の光源Ｑ〜
に与えるものであり、外部電源の電圧の変動かあつ六場
合でも正確にｎＡ度制抑できるようにする。また出カニ
ニット（７）は、サイリスタＳＣＲを内蔵しており、光
源（へ）への入力を温度制御器Ｑｖ及び定電力ユニフト
（至）からの出力に応じて制御するものである。そして
以上の各摘成機器は、熱処理装置制御器（ハ）によって
全体的ｒｃ軸制御れる。

次に第４図１ないし第７図は、この発明に係る熱処理方
法の実施例を、説明するためのフロチャートである、各
フローチャートに基づき、０）予備加熱工程、←）温度
維持工程、（９自動熱ｌｉｄ、理工程、及び自記悟工程
の各場合に分けて説明する。

ヒ）予備加熱工程 縁４図は、ウェハθηを加熱炉α４）内に搬入する前に
実施する予備加熱工程を説明するためのフローチャート
である。

この予備加熱は、光照射によってウェハの熱処理を行な
う場合、最初の１枚目から５枚目ぐらいまでは、炉内雰
囲気の条件が一定しないため、熱処理結果（アニーリン
グ効果）に各ウェハ間で差を生じ、それ以降の炉内雰囲
気の条件が安定した後のウエノ・については連続して均
一な熱処理な維すこ七ができること、他方、連続熱処理
運転を開始する前に。

すなわち１枚目のウェハを加熱炉内へ搬入する直前に所
定の光照射を５回程行なえば、１枚目のウェハからｉＧ
続して均一な熱処理を施すことができるという実験結果
に基づいて実施するものである。

この工程において、加熱炉α◆内にはモニター用ウェハ
（＋６のみが収容されており、炉Ｑ４は封止されている
。この状態で、第３図に示す熱処理残置制御器−に配設
されている図示しない準備スイッチをオンにすると（４
ム）、第３図に示す切換スイッチ匈が記憶装置（２）側
の端子（転）に自動的に切り換わる（４Ｂ）。そして記
憶を三Ｍ＠のチャンネルが「準備動作」に自動選定さｎ
（４Ｃ）、同時に加熱炉α◆の光源α１には定電力Ｋが
供給さｎ（４Ｄ）、記憔装置四のメモリからの出力が可
能の状態、となる（４Ｅ）。

次いで加熱炉（１４１内のモニター用ウェハａ４の表面
潤度Ｖが上昇し、ｔｌ　時間後に所定の設定値ｖ５　を
越えることによって比較器に）からその信号が出力され
ると（４’！”）　、記憶装置四の「準備動作」チャン
ネルに記憶された、例えば＃！９図に示すような出力プ
ログラム信号が出さ１１（４Ｇ）、この出力によって制
御ざ１．た、例えば第１０図に示すような電力がそｎま
での定電力に代わって光源（ｌＩ５に供給さする。

ここで、モニター用ウェハａりの表面温度Ｖがｖ３　ま
で昇温する間、光源０鴨に一定の設定宵力が与えられる
のは、初期温度等の雰囲気条件がそれぞ７″Ｌの開始時
において異なる場合があるためであり、そこで上記した
ように、モニター用ウェハｏ４の表面温度が所定の温度
■３　以上Ｖｃｆｘつた時点で始めて、記憶装置＠から
出力プログラム信号の出力を開始するようにしているの
である。そして第８図の曲線Ｉに示すように、ｔ２時間
後、例えば切＝１０秒後に加熱炉（１４Ｉ内のそニター
用ウェハゆＣＤ表ｍｍｙ−’ｖ　−５，Ｖ４−４　テ、
例ｋ　ハＶ４＝　１，０００℃まで上昇させ、時間Ｔ１
　の間その温度ｖ４を維持するように、第１０図に示す
ような加熱炉ｔＳの光源幅１への入力（電力）変化（曲
線量）に対応した、第９図に示すような出力プログラム
信号（曲線量）を′出す。

次いで１３時−ｊ後に光源Ｑ５１への電力供給が中止さ
れ、モニター用ウェハ（６）の表面温度Ｖが降下し、ｔ
４　時間後に設定値■３以下になることによって比較器
＠からの出力がなくなると（４Ｈ）、定電カニニット（
ハ）がオフとをシ（４工）、同時に記憶装置（財）のメ
モリがリセヮト芒れ（４ｊ）、準備完了ランプが点灯す
る（４Ｋ）。

尚、この予備加熱工程においては、第９図に示す・よう
な出力変化（曲線１）を所要回数、例えば５回線シ返し
てもよいし、時間Ｔ１　を所′要時間、例えば５倍に延
長設定するようにしでもよい。また出力プログラムとし
ては、に）で後述するように、ダミー用ウェハを使用し
て記憶装めに記憶さ−せた出力プログラムと同一のもの
を使用してもよいし、全く別の適宜な出力プログラムを
使用してもよい。

（ロ）温度維持工程 第１５図ｅＪ、上記ａ）で予備加熱工程（準備動作）が
終了した加熱炉α樽内ヘウェハａ℃を搬入する１での間
、炉Ｑ４１内を、所定温度範囲内に維持して、ウェハ（
ロ）を加熱炉α４内へ搬入する時の温度条件をほぼ一定
にする温度維持工程を説明するだめのフローチャートで
ある。この温度わｒ持工程ｒコついて第１１図を参照し
ながら説明する。

第１１し１は、加熱炉ｄ脣内医配置されたモニター用ウ
ェハ（ロ）に付設した熱宜対αＩ（第１図〜第６図参照
）によって検出さｎるモニター用ウェハ（６）の表面温
度の時間的変化を示す線図である。図ＶＣおいて曲線Ｉ
′上の点（］−）、仲）、（ｎｌ及び（ｏ）は、上記Ｃ
）の準備動作を表わしている。そしてモニター用つエノ
・四の表面温度ＶカＱｉ定ノ温１ｉＶ＋　、例ｔばＶ＋
＝２７０　’Ｃを下回ると（５Ａ）、定型カユニッ）＆
５がオンとなり（５Ｂ）、第１０図において破約鳳で示
すように、加熱炉α蜀の′″Ａ、Ａ、源叫割、力が供給
さ几る。その結果、モニター用つエノ・□□□の表面温
度Ｖが上昇し、所定の上限値ｖ２　、例えばＶ２＝５０
０’Ｃを越える。！−（５Ｃ）、光源α〜への入力がオ
フとなる（５Ｄ）。このような温調動作を繰り返すこと
によって、曲線■上の点（０）、（ｐ）、（ｑ）、（ｒ
）及び伸）で示すように温度Ｖが変化し、モニター用つ
エノ・（６）の表面温度■は、常時ｖ１≦■≦ｖ２　の
範囲内に維持さノすることとなる。そしてこの温度維持
は、ウェハＯ〃が加熱炉０彎内へ搬入さ７１．るまで（
後述する第６シ］に示すフローチャートではウェハ有と
なる（６Ｄ）首で）行なわコ１５、第５図に示すフロー
チャート中、ステップ（１）Ｈ曲逝Ｉト、点（０）、（
ｑ）又は（８”ｌから下降する側に當にあることとなり
、とｎによってウェハαυを加熱炉ａ４内へ搬入する際
の温度条件をほぼ一定にしている。

１＞　自動熱処理工程 第６図は、上記←）で温度維持工程（温調動作）が峠り
返さ几ている加熱炉０４）内ヘウエハθ幻を搬入し、熱
処理を行なう自動熱処理工程ｅ　Ｍｉ？明するためのフ
ローチャートである。

第６図に示す熱処理装置１ｉｔ、１両器（２）に配置さ
几ている図示しない自動運転のスタートスイッチをあら
かじめオンにしておくと（６Ａ）、第５図に示す切換ス
イッチ（イ）が端子＠に自動的に切り換わって記憶装置
（２）と接続妊ｎ（６Ｂ）、次いで記憶装置脅のチャン
ネルが「自動運転」に目動的に指定ζｉする（６Ｃ）。

続いて、熱処理装置のウェハ供給装置又はウェハ搬入経
路（いずれも図示せず）上に熱処理する予定のウェハ０
υが有るかどうかを検知し（６Ｄ）、ウェハαυが無い
場合には第５図に示すフローチャートの動作を繰り返し
、ウェハ（均が有る場合は、第１図に示すようにウェハ
αυがウェハ支持器α１上に載置されて加熱炉ＱｄＪ内
に搬入さｎ（６１１ｉ１、炉α・Ｉの側壁（扉）０徨が
封止さ九る（６ｖ）。そして光源αＧに一定電力が入力
され（６（））、曲線ｒ（第１１図参照）に示すように
点（ｔ）から温度が上昇していく。

尚、前述の準備動作終了直後においてウェハａυが有る
場合は、曲線１′上の点（０）で定電カニニット（ハ）
がオンとなシ、その点から昇温段階に入る。

そニター用ウェハ（２）の表面温度Ｖが上昇してゆき、
温度Ｖがｖ３・を越えることによって比較語勢からそれ
を知らせる信号が出力されると（６Ｈ）、それまでの定
電力に代わって、記憶装置四のメモリの「自動運転」チ
ャンネルに記憶させていた、例えば第９図に示すような
出力プログラム信号の出力曲線ｒに応じて、第１０図に
示すような電力（曲紳璽）が光源ａ９に入力ツレる（６
エ）。この出力プログラムに基づく渥度制胛開始時の温
度条件を一定にすることが第１の発明の侠旨の１つであ
る。尚、その湯度制御開始、すなわちモニター用ウェハ
Ｑ２の表面溶度Ｖがｖ３　を越えるまでにおける光源ａ
５＋への入力は、必ずしも定市、力でなけｎｉｊ′なら
ないという訳ではない。

またここでの実施例では、湯度ｖＦｉモニター用ウェハ
Ｑ７Ｊの表面温度として説明しているが、ウェハＱυそ
のものの表面温度を非接触式温度検知器で検出するよう
にしてもよく、また加ρ゛２炉α復内部に付設した測泥
体によって炉０４内の雰囲気温度を検出づるようにして
もよい。

そしてウェハａυに所定の熱処理を施し、曲晶！Ｉ’上
の点（Ｗ）で温度Ｖはｖ５　より低くなり　（６Ｊ）、
定電カニニット内はオフとなり（６Ｋ）、記憶装置−の
出力プログラムはリセットさ：ｒｔ（６Ｌ）、そｎ、と
同時にあらかじめ時間設定しておいた搬出タイマーＴ５
　が作動し始め（６Ｍ）、設定時間Ｔ３経過後Ｋ（６Ｎ
）、加熱炉Ｑ→の扉０枠を開放しく６０）、熱処理を終
えたウェハａυが搬出さｎる（６Ｐ）。そこで加熱炉Ｑ
４１のウェハ供給側に熱処理予定のウェハａυが有るか
どうかを検知しく６Ｑ）、ウェハＱυが有る場合は、絣
いて各ステップを経てステ゛フプ（６Ｄ）へ移シ、曲線
１′上の点体）のように温度Ｖがｖ２以下となり、ｖ１
≦Ｖ≦ｖ２　の温度か、囲で次のウェハａυを加熱炉Ｑ
４１内へ搬入しく６Ｋ）、同様の動作を繰勺返す（６ｙ
〜６Ｆ）。そして所要枚数のウェハＱηの熱処理が完了
し、ウェハ供給（１ｊｌ　Ｋウェハａυが無くなｎば、
その時点で連続熱処理運転は終了となる。

尚、例えば半導体ウェハに光照射アニーリングを施す場
合にあっては、ウェハの表面温度を約４００℃以上にす
るとアニーリングが開始されるので、上記した設定湯度
Ｖ１、ｖ２及ｃＦＶ５は４００℃以下とされる。またタ
イマーで設定する時間Ｔ３　は、・加熱炉Ｑａ内の不活
性ガスの充填状況、その他の条件が変化することによっ
て曲１＃１′の降温側の傾きが変化するので、熱処理の
１工程当たりの時間Ｔｃ　（第１１図参照）を調整する
ため、必要によシ適宜設定するものである。

尚、連続運転中に万一、次の熱処理予定のウェハが加熱
炉ａ４内へ搬入されないといった！Ｊ！態が起こった場
合は、曲線■′上の点（ロ））、休）が点ゲ）、（ｚ）
へとは移らずに、点（０）、ω）、（ｑ）の状態へと移
ることとなる。そして点（ｑ）においても次のウェハが
ないときは、点（ｒ）、（！１）へと温調動作を繰り返
すことになる。

に）記憶工程 第７図は、上記（ハ）で使用する出力プログラムを記憶
装＃（２）に記憶させておく記憶工程を説明するための
フローチャートである。

加熱炉Ｑ４１内は、上記ａ）の準備動作を終ρ、６：Ｉ
）の温調動作によって所定の温度条件に維持させておく
。この状態でまず、第３図に示す熱処理装置制御器ＨＫ
配設されている図示しないアニールスイッチをオンにす
ると（７Ａ）、第６図に示す切換スイッチ（イ）が温度
制御器ぐの側の免１子ｉに接続され（７Ｂ）、次いで記
憶装置磐の指定チャンネルが選定さｎ、る（７Ｃ）。

そして加熱炉θ史のウエノ・支持器（ｊ４）Ｋあらかじ
めダミｍｍつエノ・αｉを載置しておけば（７Ｄ）、ダ
ミー用ウニノー０］Ｊは加熱炉Ｑ４）内に自動搬入ざ几
る（７Ｅ）。続いて加熱炉（１４）の扉θ８）が閉じる
と（７Ｉ’）、光源α１メに定電力Ｋが入力される（６
Ｇ）。そして加熱炉ひく内のモニター用ウェハ（２）の
表面温度■が上昇し、所定の設定温度ｖ３　を越えるこ
とによって比較器（イ）から信号が出力さ几る（７Ｈ）
。−この信号によって温度制御器ＱＩ）が作動し始め、
モニター用ウェハ＠の表面温度Ｖが曲線■　（第８図参
照）のような、あらかじめ設定さｎだ所望の温度変化に
昇降するように、光源ａ〜への入力をＰより制御しく７
エ）、曲線ｌ（第１０［ｆｆｉ参照）のような制御され
た電力が光源Ｑ［有］に供給きれる。その際の温度制御
器シηからの出力は、例えば曲線ｉ　（第９図参照）の
ように変化しており、その出力変化を同時に記憶装置（
イ）Ｋ　ｇｅ憶させる　（７Ｊ）。

その後、モニター用ウェハ０４の表面温度ｖ４　であら
かじめ設定さｎた時間Ｔ１　の間、ダミー用ウェハ０υ
を加熱【２てから表面温度Ｖを下降σせ、ｔ４　時間後
ＶｃＶ＜Ｖ５になることによって比較語勢からの出力が
なくな！７　（７Ｋ）、その結果、定電カニニット（ハ
）がオフとなり（７Ｌ）、同時に記憶調整タイマーＴ２
　がセットきれる（７Ｍ）。このタイマーＴ２Ｖｉ、モ
ニター用つェハＯ唖の表面温度Ｖにおける降温側の変化
が、実際にウェハ０］）を熱処理した場合に、例えｌ”
Ｉ’破線１′（第８図参照）のようＫなることもあるの
で、ｔ４　時間から適宜な時間が経過するまで第９図に
示すよう蝉、温度制御器２１）からの出力を記憶装置°
（イ）に言己憶させておこ゛うとするために設けるもの
である。

そしてタイマーＴ２　の設定時間が経過すると（７Ｎ）
、温度制御器１２◇からの出力の記憶動作を停止させ（
７０）、加熱炉α→の扉０８１を開いて（７Ｆ）、ダミ
ー用ウェハＱｌ）を炉α弔から搬出する（７Ｑ）。

この記憶工程罠おいては、被熱処理ウエノ・αυの種類
が異なるときはそれぞれのダミー用ウニ・・θガに熱電
対画を直接付設しておき、ダミー用ウェハ（可における
実際の湯度制御に基づく出力変化を記憶装置（イ）の所
定のチャンネルに記憶σせておくようにすればよい。

尚、加熱炉αΦ内に収容された被熱処理ウェハαυの表
面温度を非接触式で正確に検知することができる場合に
おいては、曲＃Ｉ　（第８図参照）のような所望の温度
変化に対し、光＃、θ〜への入力を出力プログラムに基
づかず直接にＰより　ｆｌｉｌ制御するようにすればよ
い。この場合でも、準備動作及び温調動作を行なった方
がより均一な熱処理を施すことができるのは言うまでも
ない。但し現状においては、被熱処理用ウェハαυの表
面温度を非接触式で検知することはできるが、ウェハの
表裏両面に光照射する形式の加熱炉では、広ｗＪ囲にわ
たっての湯度検知には正確性を欠くことがある。

従って、事前にダミｍｍつエノ・０メを炉（１４）内に
搬入し、ダミｍｍつエノ・０Ｄに付設した熱雷対Ｏ４に
よって検知さｎるダミー用ウェハ０メの表面温度とＲｒ
望の温度賢化との差に基づいて光源Ｑりへの入力をＰよ
り制御し、その際の温度制御器なりからの出力変化を記
憶装置＠に記憶尽せておき、実際にウェハＱυを熱処理
するに当たっては、準ｆｔ］動作及び温調動作によりウ
ェハθＶ樵入前の炉Ｈの雰囲気条件をほぼ一定にしてお
き、記憶装−（２）に記憶びせておいた出力プログラム
に基づいて光源ａｊ譬へ外力を入力して熱処理する方法
の方が、現状ではよりアニーリング効果の均一性を確保
することができる。

〔効果〕

この発明は、以上述べたように措成されているので、本
発明に係る熱処理方法によって初熱処理体を熱処理する
ときは、以下に示すような諸効果を奏する。

■　加熱炉内を予備加熱しておき、被熱処理体を炉内へ
搬入する際の温度条件をほぼ均一にし、炉内が所定温度
になった時点で所定の出力プログラムに基づく熱処理を
開始するようにしているので、被熱処理体を１枚ずつ連
続して熱処理する場合において、それぞれの被熱処理体
におけるアニーリング効果が等しくなり、製品の品質に
おける★−性を確保することができる。さらに熱処′理
を一旦停止し、その後再開した場合であっても、それら
の被熱処理体間での製品品質に、全く差が出ない。

また記憶装置にあらかじめ記憶させておいた出力プログ
ラムに基づいて熱処理を施すので、被熱処理体に熱軍、
対を接触させる必要がなく、ウェハを損傷させることが
ない。そして非接触式温度検知方式によらないので、広
範囲の温度制御に伴って起こる誤差や誤動作の虞れが少
ない。また被熱処理体と同一のダミー用ウェハを使い、
記憶装置に記憶させておいた出力プログラムに基づいて
連続熱処理するので、同一材質、仕様のウェハに対して
は均一な製品を作ることができる。

■　記憶装置にあらかじめ記憶σｎた出力プログラムに
基づいて、また適宜その出力プログラムを所定回数繰り
返すことによって、加熱炉の光源への入力を制御し、予
（１ｔｆｉ加熱を行ない、被熱処理体の炉内への・搬入
条件をほぼ均一化できるので、被熱処理体の最初の１枚
目を炉内へ搬入する直前の状態において、既に炉内雰囲
気は幾枚かの熱処理を終えた時点と同じ条件になってお
り、運転開始直後における製品品質と、そ几以降に熱処
理した製品品質との間でほとんど差が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に関件して使用される熱処理装置の
１例を示す壁部断面図、第２図は、同ター満に設置され
るモニター用ウェハαつの１例を示す断面図、第３図は
、同装置の楕略檜或を示すブロック図であり、第４図な
いし第７図は、この発明に係る熱処理方法の実施例を説
明するためのフローチャートである。また第８図は、熱
処理工程におけるモニタｍｍつエノ・亜の表面温度の変
化を表わす図表、紀９図は、同じく記ｉｔ、装置（イ）
からの出力の変化を表わす図表、第１０図は、同じく加
熱炉α膏の光源へ１への入力（電力）の変化を表わす図
表であり、第１１図は、予伽加Ａ；工程、温度維持工程
及び熱処理工程におけるモニター用つエノ側擾の表面温
度の一連の変化を表わす図表である。 αη・・・被熱処理体（ウェハ） Ｑ４・・・モニター用ウェハ Ｑ４・・・加熱炉 α鼾・・光源 １！Ｊ　１　＠ １ρ 第２図 費−く百 ÷ 第４図 第５図 第８図 − 第９図 第１０図 第１頁の続き ■発明者高橋　元利 ＠発明者和１）原２ 枚方市中宮北町１−２７−３０７ 高槻市唐崎中３−２−８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被熱処理体を加熱炉内に搬入した後、加熱炉を封止
   し、被熱処理体め表裏骨部にそれぞ几対向して配設され
   た光源からの光照射によって被熱処理体を加熱処理する
   熱処理方法において、被熱処理体を加熱炉内に搬入する
   前に炉内を予備加熱しておき、前記被熱処理体の加熱炉
   内への搬入を所定温度範囲内で行なうようにするととも
   に、炉内温度が所定湯度まで上昇した時点で、記憶装置
   にあらかじめ記憶させておいた、光源への入力を制御す
   るための出力プログラムに基づく熱処理を開始するよう
   にすることを特徴とする熱処理方法。 ２、被熱処理体を加熱炉内に搬入した後、加熱炉を封止
   し、被熱処理体の表裏各面にそｎぞれ対向して配設され
   た光源からの光照射によって被熱処理体を加熱処理する
   熱処理方法において、被熱処理体を加熱炉内に搬入する
   前に、記憶装置にあらかじめ記憶させておいた、光源へ
   の入力を制御するための出力プログラムに基づいて炉内
   を予備加熱しておき、前記被熱処理体の加熱炉内への搬
   入を所定温度範囲内で行なうようにすることを特徴とす
   る熱処理方法。 ６、予備加熱は、出力プログラムを所定回数繰り返して
   行なう本のである特許請求の範囲第２項記載の熱処理方
   法。 ４、予備加熱は、被熱処理体を加熱炉内に搬入するまで
   の間、炉内を所定温度範囲内に維持させるものである特
   許請求の範囲第２項又は第３項記載の熱処理方法。