JP2000068222A - Substrate heat treatment device - Google Patents

Substrate heat treatment device

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JP2000068222A
JP2000068222A JP10235399A JP23539998A JP2000068222A JP 2000068222 A JP2000068222 A JP 2000068222A JP 10235399 A JP10235399 A JP 10235399A JP 23539998 A JP23539998 A JP 23539998A JP 2000068222 A JP2000068222 A JP 2000068222A
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JP
Japan
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substrate
heat treatment
lamps
treatment apparatus
temperature
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Application number
JP10235399A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Kiyama
弘喜 樹山
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate heat treatment device for operating uniform processing in a face a substrate to be processed. SOLUTION: The filament densities of lamps 20a, 20b, 20c, and 20d are set so that filament densities Fa, Fb, Fc, and Fd can fulfill the relation Fa>Fb>Fc>Fd. An equal power is supplied to the all the lamps 20a, 20b, 20c, and 20d. The filament densities Fa-Fd fulfill the relation so that stronger light intensity can be obtained at the peripheral side of the substrate W, even if the supplied power is equal. Thus, the temperature of the substrate w can be held uniform in a face to be processed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光
ディスク用基板等の基板(以下、単に「基板」とい
う。)に対して複数のランプの光による加熱を伴う処理
を施す基板熱処理装置に関する。
[0001] The present invention relates to a semiconductor wafer,
The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus that performs a process involving heating by a plurality of lamps on a substrate such as a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display, and a substrate for an optical disk (hereinafter, simply referred to as a “substrate”).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から基板をランプで加熱しつつガス
を供給する等して処理を行う基板熱処理装置では、例え
ば直管で、長さ、フィラメント密度、色温度(フィラメ
ント太さ)、等のスペックが全く同じランプを複数並
べ、それにより光を照射して基板を加熱しつつ処理を行
っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate heat treatment apparatus for performing processing by supplying a gas while heating a substrate with a lamp, for example, using a straight pipe, the length, filament density, color temperature (filament thickness), etc. A plurality of lamps having exactly the same specifications are arranged, and the processing is performed while irradiating light to heat the substrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図6は上記従来装置に
よる加熱処理時の基板の周縁部と中心部との温度変化を
示す図である。ただし、図6の測定では各ランプへの供
給電力は同一時点では等しいものである。図6から分か
るように基板温度が目標温度800℃において温度を維
持している際(温度維持時)は、基板の周縁部の方が中
心部より温度が低くなっている。そのため、基板の処理
品質に面内の不均一が生じ易かった。
FIG. 6 is a diagram showing a change in temperature between the peripheral portion and the central portion of the substrate during the heat treatment by the conventional apparatus. However, in the measurement of FIG. 6, the power supplied to each lamp is the same at the same time. As can be seen from FIG. 6, when the substrate temperature is maintained at the target temperature of 800 ° C. (when the temperature is maintained), the temperature at the peripheral edge of the substrate is lower than that at the center. Therefore, the in-plane unevenness of the processing quality of the substrate is apt to occur.

【0004】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、基板の被処理面内で均一な処理
を行なうことができる基板熱処理装置を提供することを
目的とする。
An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus capable of performing uniform processing on a surface to be processed of a substrate.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項1に記載の装置は、基板に対して
複数のランプの光による加熱を伴う処理を施す基板熱処
理装置であって、基板の被加熱面に沿って、スペックが
不均一な複数のランプを空間分布させていることを特徴
とする。
To achieve the above object, an apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate heat treatment apparatus for performing processing involving heating of a substrate with light from a plurality of lamps. Further, a plurality of lamps having non-uniform specifications are spatially distributed along the surface to be heated of the substrate.

【0006】また、この発明の請求項2に記載の装置
は、請求項1に記載の基板熱処理装置であって、複数の
ランプは複数の白熱灯であり、スペックの不均一性が、
複数の白熱灯のフィラメント密度の不均一性を含むこと
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect, wherein the plurality of lamps are a plurality of incandescent lamps, and the non-uniformity of the specification is:
It is characterized in that it includes non-uniformity in filament density of a plurality of incandescent lamps.

【0007】また、この発明の請求項3に記載の装置
は、請求項2に記載の基板熱処理装置であって、フィラ
メント密度の不均一性が、基板の周縁部ほどフィラメン
ト密度が密であるような不均一性であることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the substrate heat treatment apparatus according to the second aspect, wherein the non-uniformity of the filament density is such that the filament density is closer to the periphery of the substrate. It is characterized by a high degree of non-uniformity.

【0008】また、この発明の請求項4に記載の装置
は、請求項2または請求項3に記載の基板熱処理装置で
あって、複数の白熱灯のそれぞれがハロゲンランプであ
ることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate heat treatment apparatus of the second or third aspect, each of the plurality of incandescent lamps is a halogen lamp. .

【0009】また、この発明の請求項5に記載の装置
は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の基板熱
処理装置であって、複数のランプが複数の直管であり、
スペックの不均一性が、複数の直管の長さの不均一性を
含むものであることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the substrate heat treatment apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plurality of lamps are a plurality of straight tubes,
The non-uniformity of the specifications includes a non-uniformity in length of the plurality of straight pipes.

【0010】さらに、この発明の請求項6に記載の装置
は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の基板熱
処理装置であって、基板は、平面視でほぼ円形の形状を
有する炉体内にほぼ水平に収容されるものであり、複数
のランプは、炉体において基板に対向するように配置さ
れていることを特徴とする。
Further, according to a sixth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for heat treating a substrate according to any one of the first to fifth aspects, wherein the substrate has a substantially circular shape in plan view. The lamp is housed substantially horizontally in the body, and the plurality of lamps are arranged so as to face the substrate in the furnace body.

【0011】なお、この発明におけるランプの「スペッ
ク」とは、ランプからの光放射の強度分布や空間分布な
ど、光放射特性を規定するランプ固有の構造因子を指
す。
The "specifications" of the lamp in the present invention refer to structural factors specific to the lamp that define light emission characteristics, such as intensity distribution and spatial distribution of light emission from the lamp.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】<1.全体構成および概略処理>図1は、
本発明の実施の形態に係る基板熱処理装置を示す部分縦
断面図である。炉体55は内面が鏡面とされたリフレク
タの役割を有す筐体であり、その内部にはチャンバ(処
理室)10およびその上方および下方にそれぞれ、後に
詳述する複数のランプ20a〜20dが設けられてい
る。また、チャンバ10の前側(図1における右側)に
は炉口ブロック50が設けられている。
<1. Overall configuration and schematic processing> FIG.
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing the substrate heat treatment apparatus according to the embodiment of the present invention. The furnace body 55 is a casing having a mirror-like inner surface and serving as a reflector. Inside the furnace body 55, a chamber (processing chamber) 10 and a plurality of lamps 20a to 20d which will be described later in detail are respectively provided above and below the chamber. Is provided. A furnace port block 50 is provided on the front side (the right side in FIG. 1) of the chamber 10.

【0014】移動フランジ30には基板の支持手段であ
るサセプタ35が固設されている。また、サセプタ35
は3本の支持ピン36を備えており(図1の側面図では
2本のみ図示)、それら支持ピン36によって処理対象
の基板Wが略水平姿勢にて支持される。
A susceptor 35, which is a means for supporting the substrate, is fixed to the movable flange 30. Also, the susceptor 35
Has three support pins 36 (only two are shown in the side view of FIG. 1), and the support pins 36 support the substrate W to be processed in a substantially horizontal posture.

【0015】そして、移動フランジ30は、水平方向
(図1中のX軸方向)に移動可能に構成されている。移
動フランジ30に固設されたサセプタ35は基板Wを支
持しているため、移動フランジ30の移動に伴って基板
WもX軸の正負方向に移動する。すなわち、移動フラン
ジ30に固設されたサセプタ35は、基板Wを支持した
状態でチャンバ10への進入および退出を行うのであ
る。
The movable flange 30 is configured to be movable in a horizontal direction (X-axis direction in FIG. 1). Since the susceptor 35 fixed to the moving flange 30 supports the substrate W, the substrate W also moves in the positive and negative directions of the X axis as the moving flange 30 moves. That is, the susceptor 35 fixed to the movable flange 30 enters and exits the chamber 10 while supporting the substrate W.

【0016】移動フランジ30がチャンバ10側に移動
し、炉口ブロック50に当接すると、炉口が塞がれると
ともに、基板Wがチャンバ10内の所定位置に略水平に
収容・保持される。そして、この状態にてランプ20a
〜20dから光照射を行うことにより基板Wの加熱処理
が行われるのである。
When the movable flange 30 moves toward the chamber 10 and comes into contact with the furnace port block 50, the furnace port is closed and the substrate W is stored and held substantially horizontally at a predetermined position in the chamber 10. Then, in this state, the lamp 20a
The heat treatment of the substrate W is performed by performing light irradiation from 2020d.

【0017】一方、移動フランジ30がチャンバ10と
は反対側に移動すると、炉口が開放され、さらに移動フ
ランジ30が移動することにより基板Wがチャンバ10
および炉口ブロック50の外側に引き出される。そし
て、この状態においては、装置外部の基板搬送ロボット
(図示省略)とサセプタ35との間で基板Wの受け渡し
(未処理の基板Wと処理済み基板Wとの交換作業)が行
われるのである。
On the other hand, when the moving flange 30 moves to the opposite side to the chamber 10, the furnace port is opened, and the moving flange 30 further moves to move the substrate W into the chamber 10.
And it is drawn out of the furnace opening block 50. In this state, the transfer of the substrate W (replacement of the unprocessed substrate W and the processed substrate W) is performed between the substrate transfer robot (not shown) and the susceptor 35 outside the apparatus.

【0018】また、基板Wの加熱処理中は、加熱された
基板Wに対して膜形成等の処理を施すため、周辺雰囲気
を二酸化窒素、アンモニア等の処理ガスにより満たすと
ともに、ほぼ水平方向の処理ガスのガス流をチャンバ1
0内に形成するため、ガス導入口60およびガス排気口
70が設けられている。ガス導入口60は、炉体55お
よびチャンバ10の端部を貫通して設けられており、装
置外部のガス供給手段に連通されている。また、ガス排
気口70は、炉口ブロック50を貫通して設けられてお
り、装置外部の排気手段に連通されている。そして、ガ
ス導入口60から導入された処理ガスは、チャンバ10
内を流れ、ガス排気口70から排気されることによりチ
ャンバ10内にガス流を形成する。
During the heat treatment of the substrate W, the surrounding atmosphere is filled with a processing gas such as nitrogen dioxide, ammonia or the like in order to perform processing such as film formation on the heated substrate W. Gas flow in chamber 1
A gas introduction port 60 and a gas exhaust port 70 are provided to be formed in 0. The gas inlet 60 is provided through the furnace body 55 and the end of the chamber 10 and communicates with gas supply means outside the apparatus. Further, the gas exhaust port 70 is provided so as to penetrate the furnace port block 50 and communicates with an exhaust unit outside the apparatus. The processing gas introduced from the gas inlet 60 is supplied to the chamber 10
The gas flows through the inside and is exhausted from the gas exhaust port 70 to form a gas flow in the chamber 10.

【0019】さらに、この装置は炉体55外にランプ2
0a〜20dのそれぞれに電気的に接続されたランプ制
御部80を備えており、後述するようにランプ20a〜
20dそれぞれに供給する電力を制御する。
Further, this apparatus is equipped with a lamp 2 outside the furnace body 55.
0a to 20d, each of which has a lamp control unit 80 electrically connected thereto.
The power supplied to each of the 20d is controlled.

【0020】以上のような概略構成を有する基板熱処理
装置において、加熱処理を行うときは、まず移動フラン
ジ30がX軸正方向に移動し、チャンバ10および炉口
ブロック50の外側において基板搬送ロボットからサセ
プタ35に未処理の基板Wが渡される。そして、移動フ
ランジ30がX軸負方向に移動し、チャンバ10内の所
定位置に基板Wが収容・保持される(図1の実線の状
態)。この状態でチャンバ10内に処理ガスが導入さ
れ、ガス流がチャンバ10内に形成された状態でランプ
20a〜20dが点灯されて基板Wに加熱を伴う処理が
施される。
In the substrate heat treatment apparatus having the above-described schematic configuration, when performing the heat treatment, first, the moving flange 30 moves in the positive direction of the X-axis, and is moved from the substrate transfer robot outside the chamber 10 and the furnace port block 50. The unprocessed substrate W is transferred to the susceptor 35. Then, the moving flange 30 moves in the negative direction of the X-axis, and the substrate W is stored and held at a predetermined position in the chamber 10 (the state shown by the solid line in FIG. 1). In this state, a processing gas is introduced into the chamber 10, and the lamps 20 a to 20 d are turned on in a state where a gas flow is formed in the chamber 10, so that the substrate W is subjected to processing involving heating.

【0021】上記の処理が終了すると、移動フランジ3
0が図1のX軸正方向に移動し、基板Wがチャンバ10
および炉口ブロック50の外側に出される。そして、基
板搬送ロボットがサセプタ35から処理済み基板Wを取
り出すことによって、一連の処理が終了する。そして、
以上のような処理が複数の基板Wに対して繰り返され
る。
When the above processing is completed, the moving flange 3
0 moves in the positive direction of the X-axis in FIG.
And it is taken out of the furnace opening block 50. Then, the substrate transfer robot takes out the processed substrate W from the susceptor 35, whereby a series of processes is completed. And
The above processing is repeated for a plurality of substrates W.

【0022】<2.特徴>つぎに、本発明の特徴につい
て説明する。図2はこの実施の形態における基板熱処理
装置の平面的構成を示す断面図である。この発明では複
数のランプの種類、形状、フィラメント密度、色温度等
のスペックを互いに異なるものとしている。とりわけ、
この実施の形態の装置ではランプ20a〜20dのラン
プ長とフィラメント密度を互いに異なるものとしてい
る。以下、これらについて説明する。
<2. Features> Next, features of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a planar configuration of the substrate heat treatment apparatus in this embodiment. In the present invention, the specifications such as the type, shape, filament density, and color temperature of the plurality of lamps are different from each other. Above all,
In the apparatus of this embodiment, the lamp lengths and the filament densities of the lamps 20a to 20d are different from each other. Hereinafter, these will be described.

【0023】まず、前提として、この装置では、取り扱
う基板Wの形状がほぼ円形であることから、炉体55が
円柱形状となっており、したがって、炉体55は平面視
でほぼ円形のものとなっている。そのため、ランプ20
a〜20dは長さが互いに異なる直管の白熱灯、より詳
細にはハロゲンランプとなっており、ランプ20a,2
0b,20c,20dの長さをそれぞれ長さLa,L
b,Lc,Ldとすると La<Lb<Lc<Ld の関係を満たしている。これにより、ランプ20a〜2
0dそれぞれが、ちょうど炉体55内に収まる長さにな
っている。このように、複数の直管ランプの長さをそれ
ぞれ上記のように異なるものにすることにより炉体55
の形状にあわせて配置することができるのである。
First, as a premise, in this apparatus, since the shape of the substrate W to be handled is substantially circular, the furnace body 55 has a cylindrical shape, and therefore, the furnace body 55 has a substantially circular shape in plan view. Has become. Therefore, the lamp 20
a to 20d are straight tube incandescent lamps having different lengths, more specifically, halogen lamps.
0b, 20c, and 20d are lengths La and L, respectively.
Assuming that b, Lc, and Ld, the relationship of La <Lb <Lc <Ld is satisfied. Thereby, the lamps 20a-2
Each of Od has a length that can be accommodated in the furnace body 55. In this way, by making the lengths of the plurality of straight tube lamps different from each other as described above, the furnace body 55
It can be arranged according to the shape of.

【0024】また、各ランプ20a,20b,20c,
20dは、それぞれのフィラメント密度が互いに異な
り、水平面内(平面視)で不均一なものとなっている。
すなわちランプ20a,20b,20c,20dそれぞ
れのフィラメント密度(フィラメントの単位長当たりの
巻き数)をそれぞれフィラメント密度Fa,Fb,F
c,Fdとすると、 Fa>Fb>Fc>Fd の関係を満たすものとなっている。そして、この実施の
形態では、全ランプ20a〜20dに後述するような等
しい(均一な)電力を供給するものとしている。しかし
ながら、ランプ20a〜20dは上述のようなフィラメ
ント密度Fa〜Fdの関係を満たすので、基板Wの周縁
側ほど供給する電力が大きいものとすることができる。
そしてこれにより、供給電力の細かな制御を行わなくて
も基板Wの温度を被処理面内において均一に保つことが
できるのである。
Each of the lamps 20a, 20b, 20c,
20d has different filament densities from each other and is non-uniform in a horizontal plane (in plan view).
That is, the filament density (the number of turns per unit length of the filament) of each of the lamps 20a, 20b, 20c, and 20d is determined by the filament density Fa, Fb, and F, respectively.
Assuming that c and Fd, the relationship of Fa>Fb>Fc> Fd is satisfied. In this embodiment, equal (uniform) power is supplied to all the lamps 20a to 20d as described later. However, since the lamps 20a to 20d satisfy the above-described relationship of the filament densities Fa to Fd, the power to be supplied can be increased toward the periphery of the substrate W.
As a result, the temperature of the substrate W can be kept uniform within the surface to be processed without fine control of the supplied power.

【0025】また、ランプ20a〜20dへの供給電力
に被処理面内で差を設ける必要がないため、所定の出力
を得るために必要以上に定格値の大きなランプを用いる
必要がない。
Further, since there is no need to provide a difference in the power supplied to the lamps 20a to 20d in the surface to be processed, it is not necessary to use a lamp having a larger rated value than necessary to obtain a predetermined output.

【0026】図3はこの実施の形態の装置におけるラン
プへの供給電力と基板温度の時間変化を表したグラフで
ある。上述のように、この実施の形態ではランプ20a
〜20dそれぞれに供給する電力を相互に等しく(均一
に)しつつ、図3の下段に示すように制御している。す
なわち、この実施の形態では昇温時には供給電力を直ち
に定格値の100%近くにして基板Wの温度を急激に上
昇させ、基板の温度が目標温度に達した後の温度維持時
にはランプへの供給電力を定格値の50%程度としてし
ている。
FIG. 3 is a graph showing a change over time in the power supplied to the lamp and the substrate temperature in the apparatus of this embodiment. As described above, in this embodiment, the lamp 20a
The power is controlled as shown in the lower part of FIG. That is, in this embodiment, when the temperature is raised, the supply power is immediately set to near 100% of the rated value to rapidly raise the temperature of the substrate W, and when the temperature of the substrate is maintained after reaching the target temperature, the supply to the lamp is continued. The power is set to about 50% of the rated value.

【0027】ここで、この実施の形態の装置を従来装置
と比較する。前述のようなランプのスペックが互いに等
しい従来装置の場合、前述のような基板周縁部の温度低
下に対して、加熱処理を行う際に基板の周縁部付近に対
向するランプへの供給電力を強く、中心部付近に対向す
るランプへの供給電力を弱く制御することによって、そ
れを防止することが考えられる。
Here, the apparatus of this embodiment will be compared with a conventional apparatus. In the case of the conventional apparatus in which the specifications of the lamps are equal to each other as described above, the power supplied to the lamp facing the vicinity of the periphery of the substrate is strongly increased when performing the heat treatment against the temperature decrease of the periphery of the substrate as described above. It may be possible to prevent this by weakly controlling the power supplied to the lamp facing the center.

【0028】ところで、図6において、昇温時は基板W
の中心部の温度より周縁部の温度の方が高く、逆に温度
維持時には周縁部の温度より中心部の温度の方が高くな
る現象(以下「逆転現象」という。)が見られるが、こ
の現象は従来装置における上記のようなランプの制御に
よって解消することは困難であると考えられる。この理
由を以下に説明する。
In FIG. 6, when the temperature is raised, the substrate W
The temperature at the peripheral portion is higher than the temperature at the central portion, and when the temperature is maintained, the temperature at the central portion is higher than the temperature at the peripheral portion (hereinafter referred to as “reversal phenomenon”). It is considered that it is difficult to eliminate the phenomenon by controlling the lamp in the conventional apparatus as described above. The reason will be described below.

【0029】図4は基板、とりわけ半導体ウエハに主に
用いられるシリコン(Si)の各温度における透過率の
波長分布の変化を示すグラフである。図4に示すよう
に、シリコンでは室温〜750℃の温度範囲において1
μm程度の波長において透過率が急激に減少し「0」に
近くなる。ここで、反射率は波長によらずほぼ一定であ
るので、保存則よりシリコンの光の吸収率は1μmで急
激に低下し、それより長波長では吸収率がかなり低くな
る。
FIG. 4 is a graph showing a change in the wavelength distribution of transmittance at each temperature of silicon (Si) mainly used for a substrate, especially a semiconductor wafer. As shown in FIG. 4, for silicon, 1
At a wavelength of about μm, the transmittance sharply decreases and approaches “0”. Here, since the reflectance is almost constant irrespective of the wavelength, the absorption rate of silicon light rapidly decreases at 1 μm according to the law of conservation, and the absorption rate decreases considerably at longer wavelengths.

【0030】また、図5はハロゲンランプの供給電力に
よる発光波長分布を示すグラフである。図示のようにハ
ロゲンランプは供給電力に応じて波長分布が異なり、と
りわけ、ピーク位置P1〜P5の波長は供給電力に応じ
て1μm〜2.5μmの範囲で偏位している。すなわ
ち、供給電力を下げると発光波長が長波長側へ偏位す
る。
FIG. 5 is a graph showing the emission wavelength distribution depending on the power supplied to the halogen lamp. As shown in the figure, the halogen lamp has a different wavelength distribution depending on the supplied power. In particular, the wavelengths at the peak positions P1 to P5 are deviated in the range of 1 μm to 2.5 μm according to the supplied power. That is, when the supply power is reduced, the emission wavelength shifts to the longer wavelength side.

【0031】ところで、上記従来装置により上記のよう
な制御の基で基板の加熱を伴う処理を行う場合、基板の
昇温時を考えると、ランプへの供給電力は基板の周縁部
においてはほぼ100%(定格値)程度のものとなる。
そして、図5より100%電力供給時にはピーク位置P
1の波長は1μm程度となる。また、昇温時の中心部の
ランプの供給電力は100%より低いのでそのときの発
光波長はピーク位置が1μmより波長の長い光となる。
このとき、基板Wの温度は室温〜500℃と考えると、
図4から分かるようにシリコン基板の周縁部の1μm程
度の波長の光の吸収率は高く、中央部における1μmよ
り長い波長の光の吸収率は低くなる。したがって、昇温
時には基板の周縁部の温度が高くなる傾向を示すものと
思われる。
By the way, when a process involving heating of a substrate is performed by the above-described conventional apparatus under the above-described control, the power supplied to the lamp is substantially 100% at the peripheral portion of the substrate in consideration of the temperature rise of the substrate. % (Rated value).
As shown in FIG. 5, when 100% power is supplied, the peak position P
One wavelength is about 1 μm. Further, since the supply power of the lamp at the center at the time of temperature rise is lower than 100%, the emission wavelength at that time is light having a peak position longer than 1 μm.
At this time, assuming that the temperature of the substrate W is between room temperature and 500 ° C.,
As can be seen from FIG. 4, the absorptivity of light having a wavelength of about 1 μm at the peripheral portion of the silicon substrate is high, and the absorptivity of light having a wavelength longer than 1 μm at the central portion is low. Therefore, it is considered that the temperature at the peripheral portion of the substrate tends to increase when the temperature is increased.

【0032】逆に、温度維持時を考えると、基板の周縁
部に対向するランプへの供給電力は60%程度とすると
図5よりピーク位置P3の波長は1.2μm程度であ
り、基板の温度を1000℃程度と考えると図4から波
長による吸収率にはほとんど分布はない、したがって、
吸収率が均一であるため、基板の周縁部では表面積が中
心部より大きい分、制御による供給電力差を上回って基
板周縁の方が放熱が大きくなり、周縁部の温度の方が中
心部より低くなるものと思われる。これは、従来装置に
おける逆転現象と同様の現象が起こることを示唆する結
果である。このように、従来装置において、基板の中心
部に対向するランプと周縁部に対向するランプへの供給
電力を異なるものにして、基板周縁部の温度低下を抑え
ようとすると、上記のような逆転現象が生じやすい。
Conversely, when the temperature is maintained, when the power supplied to the lamp facing the peripheral portion of the substrate is about 60%, the wavelength at the peak position P3 is about 1.2 μm from FIG. Is considered to be about 1000 ° C., there is almost no distribution in the absorptance according to the wavelength from FIG.
Because the absorptivity is uniform, the peripheral area of the substrate has a larger surface area than the central area, so that the heat dissipation at the peripheral area of the substrate is greater than the difference in power supplied by control, and the temperature at the peripheral area is lower than the central area. It seems to be. This is a result suggesting that a phenomenon similar to the reversal phenomenon in the conventional device occurs. As described above, in the conventional apparatus, when the power supplied to the lamp facing the central portion of the substrate and the lamp facing the peripheral portion are made different from each other to suppress the temperature drop at the peripheral portion of the substrate, the above-described reverse rotation occurs. The phenomenon is easy to occur.

【0033】これに対し、この実施の形態の装置では、
ランプ20a〜20dは上述のように周縁部ほどフィラ
メント密度を密としているところ、ランプ20a〜20
dはそれぞれの供給電力が均一なので、それらの発光波
長は均一となる。それにより基板による光の吸収率も被
処理面内において均一となる。そのため、上述の逆転現
象の発生を抑えることができる。
On the other hand, in the apparatus of this embodiment,
As described above, in the lamps 20a to 20d, the filament density is higher at the peripheral portion, but the lamps 20a to 20d
Since d has a uniform power supply, their emission wavelengths are uniform. Thereby, the light absorptivity of the substrate becomes uniform in the surface to be processed. Therefore, the occurrence of the above-described reversal phenomenon can be suppressed.

【0034】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、ランプ20a〜20dのそれぞれが白熱灯である
ところ、フィラメント密度が基板Wの周縁部ほど密であ
るため、基板Wの温度分布を被処理面における温度分布
を補うようなフィラメント密度の分布を持たせることに
より、基板の被処理面内において均一な処理を行なうこ
とができる。また、このようなフィラメント密度の分布
にすることにより各ランプの供給電力を調節しなくても
被処理面内において均一な処理を行なうことができるの
で、発光波長が変化することなく、したがって、光の吸
収率が変化することがないので被処理面内における温度
の不均一を効率よく補償し、容易に均一な処理を実現す
ることができる。
As described above, according to this embodiment, since each of the lamps 20a to 20d is an incandescent lamp, the filament density is closer to the periphery of the substrate W, so that the temperature distribution of the substrate W By providing a filament density distribution that complements the temperature distribution on the surface to be processed, uniform processing can be performed within the surface of the substrate to be processed. Further, by making the filament density distribution as described above, uniform processing can be performed in the surface to be processed without adjusting the supply power of each lamp, so that the emission wavelength does not change, and therefore, the light emission is not changed. Since the absorptance does not change, non-uniformity of the temperature in the surface to be processed can be efficiently compensated, and uniform processing can be easily realized.

【0035】また、ランプ20a〜20dが直管であ
り、ランプの長さLa,Lb,Lc,LdがLa<Lb
<Lc<Ldを満たすため、円形の基板Wの形状に対し
て無駄が少なく、効率がよい。
The lamps 20a to 20d are straight tubes, and the lamp lengths La, Lb, Lc and Ld are La <Lb.
Since <Lc <Ld is satisfied, there is little waste with respect to the shape of the circular substrate W, and the efficiency is good.

【0036】また、炉体55が平面視でほぼ円形である
ため、円形の基板Wを収容する場合に、四角形等の炉体
に比べて装置サイズおよび装置の占有面積を小さくする
ことができ、装置製造コストも抑えることができる。
Further, since the furnace body 55 is substantially circular in a plan view, when a circular substrate W is accommodated, the size of the apparatus and the area occupied by the apparatus can be reduced as compared with a square furnace body. Equipment manufacturing costs can also be reduced.

【0037】<3.変形例>上記実施の形態において基
板熱処理装置の一例を示したが、この発明はこれに限ら
れるものではない。
<3. Modifications> Although an example of the substrate heat treatment apparatus has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this.

【0038】例えば、上記実施の形態では、ランプ20
a〜20dのフィラメント密度と長さを互いに異なるも
のとしたが、各ランプの発する光の色温度を互いに異な
るものとする等のその他のスペックについて互いに異な
るものとしてもよい。
For example, in the above embodiment, the lamp 20
Although the filament densities and lengths of a to 20d are different from each other, other specifications such as different color temperatures of light emitted from the lamps may be used.

【0039】また、上記実施の形態では炉体55を円柱
状のものとしたが、炉体を立方体、直方体、5角柱、6
角柱等の多角柱等としてもよい。
In the above embodiment, the furnace body 55 has a cylindrical shape. However, the furnace body may be a cube, a rectangular parallelepiped, a pentagonal prism,
It may be a polygonal prism such as a prism.

【0040】さらに、ランプ20a〜20dを直感とし
たが、豆ランプを面内に分布させて、それらのフィラメ
ント密度を互いに異なるもの等のスペックが互いに異な
るものとしてもよい。
Further, although the lamps 20a to 20d are intuitive, the mini lamps may be distributed in the plane so that their filament densities are different from each other, such as different specifications.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項6の発明によれば、スペックが不均一な複数のラン
プを空間分布させるため、処理中の基板の温度が被処理
面内で均一になるようにランプのスペックを分布させる
ことにより、被処理面内で均一な処理を行なうことがで
きる。
As described above, according to the first to sixth aspects of the present invention, a plurality of lamps having non-uniform specifications are spatially distributed. By distributing the specifications of the lamp so as to be uniform, uniform processing can be performed in the surface to be processed.

【0042】また、とくに請求項2の発明によれば、複
数のランプは複数の白熱灯であるところ、スペックの不
均一性が複数の白熱灯のフィラメント密度の不均一性を
含むため、基板の温度分布を被処理面における温度分布
を補うようなフィラメント密度の分布を持たせることに
より、基板の被処理面内において均一な処理を行なうこ
とができる。また、このようなフィラメント密度の分布
にすることにより各ランプの供給電力を調節しなくても
被処理面内において均一な処理を行なうことができるの
で、発光波長が変化することなく、したがって、光の吸
収率が変化することがないので被処理面内における温度
の不均一を効率よく補償し、容易に均一な処理を実現す
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the plurality of lamps are a plurality of incandescent lamps, the non-uniformity of the specification includes the non-uniformity of the filament density of the plurality of incandescent lamps. By making the temperature distribution have a filament density distribution that complements the temperature distribution on the surface to be processed, uniform processing can be performed on the surface to be processed of the substrate. Further, by setting the filament density distribution as described above, uniform processing can be performed on the surface to be processed without adjusting the supply power of each lamp. Since the absorptance does not change, non-uniformity of the temperature in the surface to be processed can be efficiently compensated, and uniform processing can be easily realized.

【0043】また、とくに、請求項3の発明によれば、
基板の周縁部ほどフィラメント密度が密であるため、基
板の周縁部の温度が低下し易い場合に、それを補償し
て、被処理面において均一な処理を行なうことができ
る。
According to the third aspect of the present invention,
Since the filament density is higher at the peripheral portion of the substrate, when the temperature at the peripheral portion of the substrate is apt to decrease, the temperature can be compensated to perform uniform processing on the surface to be processed.

【0044】また、とくに、請求項5の発明によれば、
複数のランプが複数の直管であり、スペックの不均一性
がランプの長さの不均一性を含むものであるため、基板
の形状に応じて無駄の少ないランプとすることができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention,
Since the plurality of lamps are a plurality of straight tubes and the non-uniformity of the specification includes the non-uniformity of the length of the lamp, the lamp can be reduced in waste according to the shape of the substrate.

【0045】また、とくに、請求項6の発明によれば、
平面視でほぼ円形の炉体に基板をほぼ水平に収容すると
ころ、複数のランプは、炉体において基板に対向するよ
うに配置されているため、円形の基板を収容する場合
に、四角形等の炉体に比べて装置サイズおよび装置の占
有面積を小さくすることができ、装置製造コストも抑え
ることができる。
In particular, according to the invention of claim 6,
When the substrate is accommodated substantially horizontally in a substantially circular furnace body in a plan view, a plurality of lamps are arranged so as to face the substrate in the furnace body. The apparatus size and the area occupied by the apparatus can be reduced as compared with the furnace body, and the apparatus manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る基板熱処理装置を示
す部分縦断面図である。
FIG. 1 is a partial vertical sectional view showing a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態における基板熱処理装置の平面的構
成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a planar configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the embodiment.

【図3】実施の形態の装置におけるランプ供給電力と基
板温度の時間変化を表したグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the change over time in lamp supply power and substrate temperature in the apparatus of the embodiment.

【図4】シリコンの各温度における透過率の波長分布の
変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change in a wavelength distribution of transmittance at each temperature of silicon.

【図5】ハロゲンランプの供給電力による発光波長分布
を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an emission wavelength distribution according to power supplied to a halogen lamp.

【図6】従来装置による加熱処理時の基板の周縁部と中
心部との温度変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a temperature change between a peripheral portion and a central portion of a substrate during a heat treatment by a conventional apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20a〜20d ランプ 55 炉体 La〜Ld 長さ Fa〜Fd フィラメント密度 W 基板 20a-20d Lamp 55 Furnace La-Ld Length Fa-Fd Filament density W Substrate

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板に対して複数のランプの光による加
熱を伴う処理を施す基板熱処理装置であって、 前記基板の被加熱面に沿って、スペックが不均一な複数
のランプを空間分布させていることを特徴とする基板熱
処理装置。
1. A substrate heat treatment apparatus for performing a process involving heating of a plurality of lamps on a substrate, the plurality of lamps having non-uniform specifications being spatially distributed along a surface to be heated of the substrate. A substrate heat treatment apparatus.
【請求項2】 請求項1に記載の基板熱処理装置であっ
て、 前記複数のランプは複数の白熱灯であり、 前記スペックの不均一性が、前記複数の白熱灯のフィラ
メント密度の不均一性を含むことを特徴とする基板熱処
理装置。
2. The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of lamps are a plurality of incandescent lamps, and the non-uniformity of the specification is a non-uniformity of a filament density of the plurality of incandescent lamps. A substrate heat treatment apparatus, comprising:
【請求項3】 請求項2に記載の基板熱処理装置であっ
て、 前記フィラメント密度の不均一性が、前記基板の周縁部
ほど前記フィラメント密度が密であるような不均一性で
あることを特徴とする基板熱処理装置。
3. The substrate heat treatment apparatus according to claim 2, wherein the non-uniformity of the filament density is a non-uniformity such that the filament density is closer to the periphery of the substrate. Substrate heat treatment apparatus.
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の基板熱
処理装置であって、 前記複数の白熱灯のそれぞれがハロゲンランプであるこ
とを特徴とする基板熱処理装置。
4. The substrate heat treatment apparatus according to claim 2, wherein each of the plurality of incandescent lamps is a halogen lamp.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の基板熱処理装置であって、 前記複数のランプが複数の直管であり、 前記スペックの不均一性が、前記複数の直管の長さの不
均一性を含むものであることを特徴とする基板熱処理装
置。
5. The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of lamps are a plurality of straight tubes, and the specification non-uniformity is the plurality of straight tubes. A substrate heat treatment apparatus characterized by including non-uniformity in length.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載の基板熱処理装置であって、 前記基板は、平面視でほぼ円形の形状を有する炉体内に
ほぼ水平に収容されるものであり、 前記複数のランプは、前記炉体において前記基板に対向
するように配置されていることを特徴とする基板熱処理
装置。
6. The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the substrate is stored substantially horizontally in a furnace having a substantially circular shape in plan view. The heat treatment apparatus for a substrate, wherein the plurality of lamps are arranged so as to face the substrate in the furnace body.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002075899A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Ulvac-Riko Inc Uniformly heating method for circular plate-form workpiece
JP2002141294A (en) * 2000-07-24 2002-05-17 Asm America Inc Improved heat lamp for heating zone
JP2009027001A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Ushio Inc Light-irradiation heat treatment apparatus
JP2009038230A (en) * 2007-08-02 2009-02-19 Ushio Inc Light radiation type heat treatment apparatus
CN102422392A (en) * 2009-03-16 2012-04-18 奥塔装置公司 Heating lamp system and methods thereof
JP2016164923A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社Screenホールディングス Thermal treatment device
JP2016171273A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 株式会社Screenホールディングス Heat treatment device
KR101809141B1 (en) 2014-05-29 2018-01-19 에이피시스템 주식회사 Apparatus for heating substrate and heater block
US11089657B2 (en) 2015-03-06 2021-08-10 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation heat treatment apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141294A (en) * 2000-07-24 2002-05-17 Asm America Inc Improved heat lamp for heating zone
JP2002075899A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Ulvac-Riko Inc Uniformly heating method for circular plate-form workpiece
JP2009027001A (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Ushio Inc Light-irradiation heat treatment apparatus
JP2009038230A (en) * 2007-08-02 2009-02-19 Ushio Inc Light radiation type heat treatment apparatus
CN102422392A (en) * 2009-03-16 2012-04-18 奥塔装置公司 Heating lamp system and methods thereof
KR101809141B1 (en) 2014-05-29 2018-01-19 에이피시스템 주식회사 Apparatus for heating substrate and heater block
JP2016164923A (en) * 2015-03-06 2016-09-08 株式会社Screenホールディングス Thermal treatment device
US11089657B2 (en) 2015-03-06 2021-08-10 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation heat treatment apparatus
JP2016171273A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 株式会社Screenホールディングス Heat treatment device

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