DD295950A5 - Vorrichtung zur durchfuehrung schneller thermischer prozesse mit uv-anregung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchfuehrung schneller thermischer Prozesse mit UV-Anregung. Die Vorrichtung wird zur Reinigung, AEtzung und Schichtherstellung in der Halbleitertechnik verwendet. Zur Strahlungsheizung werden Halogengluehlampen und als UV-Strahlungsquelle Metalldampf-Niederdruck-UV-Strahler eingesetzt. Zur homogenen Bestrahlung der meist scheibenfoermigen Objekte sind die Strahlungsquellen ringfoermig in mehreren Ebenen angeordnet, wobei der UV-Strahler auch flaechenhaft ausgebildet sein kann. Zu den Strahlungsquellen gehoeren gekuehlte Reflektoren. Die Vorrichtung ist von einem Gehaeuse in dem ein Luftstrom zirkuluiert umgeben. Fig. 1{Strahlungsheizung; Halogengluehlampen; Metalldampf-Niederdruck-UV-Strahler; Halbleitertechnologie; scheibenfoermige Substrate; Strahleranordnung; gekuehlte Reflektoren}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung schneller thermischer Prozesse mit UV-Anregung, die für Reinigungsund Ätzprozesse sowie zur Schichtherstellung, insbesondere in der Mikroelektroniktechnologie zur Herstellung elektronischer Bauelemente eingesetzt wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Schnelle thermische Prozesse mit Halogenglühlampen als Strahlungsquellen werden in der Halbleitertechnik bereits angewendet, wobei verschiedene Anordnungen der Strahlungsquellen bekannt geworden sind (Singh, R. J. Appl. Phys. 63 [19881 R59, Greene, M. L u.a. J. Appl. Phys. 65 (1989) 1558; WO 88/10322; EP 027061 Es wu.de bereits eine Anordnung vorgeschlagen, bei der Glühlampen ringförmig in mehrere Ebenen angeordnet sind.) Wenn bei diesen Anwendungsfällen chemische Reaktionen auftreten, sind diese ausschließlich thermisch aktiviert.

Anwendungen der energiereichen UV-Strahlung sind zur Schichtherstellung (US 4371587; US 4654226; US 4435445; Gonoke, N. u. a. Jap. J. Appl. Phys. 26 [1987] 7 L1189) und in der Halbleitertechnik zur Aushärtung von Fotolackmasken (DD 262928) bekannt. Bei diesen Anwendungen werden die notwendigen Temperaturen durch separate Heizungen erzeugt, wobei es sich nicht um schnelle thermische Prozesse handelt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der schnelle thermische Prozesse unter gleichzeitiger UV-Bestrahlung durchgeführt werden können. Die Kombination einer Strahlungsheizung z. B. durch Halogenglühlampen mit ÜV-Strahlern führt in üer Verbindung thermisch aktivierter Prozesse mit fotochemischen Reaktionen zu einer Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten und höherer Effektivität schneller thermischer Prozesse.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schnelle thermische Prozesse bei gleichzeitiger UV-Bestrahlung an Objekten, insbesondere Halbleiterscheiben, zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Halogenglühlampen zur Strahlungsheizung ringförmig in mehreren Ebenen, durch gekühlte Reflektoren voneinander getrennt, angeordnet sind.

Die UV-Strahlung wird durch Metalldampf-Niederdruck-UV-Strahler erzeugt, die entweder ringförmig gestaltet und von den Halogenglühlampen durch einen gekühlten, oberflächlich mit Aluminium beschichteten Reflektor abgeschirmt oder flächenhaft, z. B. als Mäander ausgeführt und möglichst nahe dem zu bestrahlenden Objekt angeordnet sind, wobei die Elektrode des UV-Strahlers außerhalb des Strahlungsfeldes der Halogenlampen liegen, vorgeheizt werden und die Enden des UV-Strahlers wassergekühlt sind. Die so angeordneten Strahlungsquellen sind von einem Gehäuse umgeben, in dem ein Luftstrom zur Kühlung der elektrischen Anschlüsse zirkuliert.

Ausführungsbeisplol

Die Erfindung wird an einem Ausführungsboisplel näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1: Den Längsschnitt durch die Vorrichtung mit einem ringförmig ausgeführten UV-Strahler in der mittleren Ebene Fig. 2: Die Draufsicht der crfindungsgomäßen Vorrichtung

In einem Ring aus Edelstahl 1 sind dreißig 650-Watt-Halogenglühlampen 2 zum Mittelpunkt ausgerichtet angeordnet. Die elektrischen Anschlüsse 3 befinden sich außerhalb des Ringos 1 und werden luftgekühlt. Durch einen wassergekühlten Reflektor 4 getrennt, befindet sich in einer zweiten Ebene der ringförmig gestaltete Quecksilberdampf-Niederdruck-UV-Strahler 5 unter einem aluminiumbedampften, wassergekühlten Reflektor 6, Die Enden des UV-Strahlers 7 sind wasser-, die elektrischen Anschlüsse 8 luftgekühlt. In der dritten Ebene des Ausführungsbeispiels befinden sich zehn 650-Watt-Halogenglühlampen. Die gesamte Anordnung der Strahlungsquellen ist von einem Gehäuse 9 umgeben, in dem ein Kühlluftstrom 10 zirkuliert.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Durchführung schneller thermischer Prozesse mit UV-Anregung unter Verwendung von Glühlampen, vorzugsweise Halogenglühlampen bei der die Glühlampen (2) ringförmig in mehreren Ebenen, durch Reflektoren getrennt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen diesen Lampenebenen UV-Strahler (5) verschiedener Konfiguration befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der UV-Strahler (5) ringförmig ausgebildet, oberhalb ein gekühlter, oberflächlich mit einem UV-reflektierenden Material beschichteter Reflektor (6) vorhanden ist, die Elektroden außerhalb des Strahlungsfeldes der Halogenlampen liegen und die Enden (8) des UV-Strahlers wassergekühlt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der UV-Strahler flächenhaft ausgebildet ist, sich bis auf die Elektroden innerhalb des Strahlungsfeldes der Glühlampen befindet und die Enden wassergekühlt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der UV-Strahler vorgeheizte Elektroden besitzt.