JP2002075900A - 円形状平板試料の均熱方法 - Google Patents
円形状平板試料の均熱方法Info
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- JP2002075900A JP2002075900A JP2000262764A JP2000262764A JP2002075900A JP 2002075900 A JP2002075900 A JP 2002075900A JP 2000262764 A JP2000262764 A JP 2000262764A JP 2000262764 A JP2000262764 A JP 2000262764A JP 2002075900 A JP2002075900 A JP 2002075900A
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- flat plate
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】隔壁の温度分布の影響を受けずに平板試料を一
様な温度分布に簡単に加熱する均熱方法を提供するこ
と。 【解決手段】円形状の平板試料５を透明の隔壁２を介し
てランプ３により温度的に一様に加熱する方法に於い
て、該透明の隔壁に凹部７を形成し、該凹部に該平板試
料を配置した。凹部に配置した平板試料を円形状の複数
個のランプで加熱し、該平板試料の温度が一定になった
のちに該平板試料の板面の周辺部と中央部の温度差が検
知されると、該複数個のランプの電力比を調整して該温
度差を解消する。
様な温度分布に簡単に加熱する均熱方法を提供するこ
と。 【解決手段】円形状の平板試料５を透明の隔壁２を介し
てランプ３により温度的に一様に加熱する方法に於い
て、該透明の隔壁に凹部７を形成し、該凹部に該平板試
料を配置した。凹部に配置した平板試料を円形状の複数
個のランプで加熱し、該平板試料の温度が一定になった
のちに該平板試料の板面の周辺部と中央部の温度差が検
知されると、該複数個のランプの電力比を調整して該温
度差を解消する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円形状のシリコン
ウエハなどの平板試料を、スパッタ、ＣＶＤ、エッチン
グ、アニール等の高温でしかも温度的に一様に加熱する
均熱方法に関する。
ウエハなどの平板試料を、スパッタ、ＣＶＤ、エッチン
グ、アニール等の高温でしかも温度的に一様に加熱する
均熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンウエハなどの円形状の平
板試料をランプにより高温に加熱する方法として、例え
ば図１に示すような外壁ａに囲まれた真空の室内ｂに、
熱伝導率の悪い透明体で構成された板状の隔壁ｃを介し
て円形状の平板試料ｄと赤外線などの棒状のランプｅを
設け、該ランプｅの光を隔壁ｃを介して平板試料ｄに入
射させ、該試料ｄを加熱することが行われている。該外
壁ａには冷却水を循環させて冷却される。
板試料をランプにより高温に加熱する方法として、例え
ば図１に示すような外壁ａに囲まれた真空の室内ｂに、
熱伝導率の悪い透明体で構成された板状の隔壁ｃを介し
て円形状の平板試料ｄと赤外線などの棒状のランプｅを
設け、該ランプｅの光を隔壁ｃを介して平板試料ｄに入
射させ、該試料ｄを加熱することが行われている。該外
壁ａには冷却水を循環させて冷却される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】該隔壁ｃは、それ自体
の温度が周辺部よりも中央部で高くなりやすく、この温
度分布を反映して平板試料ｄの板面の中心部が周辺部よ
りもかなり高くなり、平板試料ｄを一様な温度に加熱す
ることが困難であった。該隔壁ｃは、熱伝導率の悪い透
明体で構成され、その周辺部はランプｅによる加熱を受
けにくい構造になっており、その周辺部は水冷された外
壁ａの影響を受けて低温になりがちで、温度分布を不均
一にする原因になっている。該平板試料ｄの板面の中央
部の温度がその周辺部よりも高くなるという現象は、該
試料ｄの温度上昇速度に比べてかなりゆっくりしている
ため、該ランプｅに印加される電力比を試行錯誤により
決定し、該試料ｄの温度制御を２段階以上に分けて行う
という厄介な方法を採らなければならなかった。
の温度が周辺部よりも中央部で高くなりやすく、この温
度分布を反映して平板試料ｄの板面の中心部が周辺部よ
りもかなり高くなり、平板試料ｄを一様な温度に加熱す
ることが困難であった。該隔壁ｃは、熱伝導率の悪い透
明体で構成され、その周辺部はランプｅによる加熱を受
けにくい構造になっており、その周辺部は水冷された外
壁ａの影響を受けて低温になりがちで、温度分布を不均
一にする原因になっている。該平板試料ｄの板面の中央
部の温度がその周辺部よりも高くなるという現象は、該
試料ｄの温度上昇速度に比べてかなりゆっくりしている
ため、該ランプｅに印加される電力比を試行錯誤により
決定し、該試料ｄの温度制御を２段階以上に分けて行う
という厄介な方法を採らなければならなかった。
【０００４】本発明は、隔壁の温度分布の影響を受け難
くし、平板試料を一様な温度分布に簡単に加熱する均熱
方法を提供することを目的とするものである。
くし、平板試料を一様な温度分布に簡単に加熱する均熱
方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、円形状の平
板試料を透明の隔壁を介してランプにより温度的に一様
に加熱する方法に於いて、該透明の隔壁に凹部を形成
し、該凹部に該平板試料を配置することにより、上記の
目的を達成するようにした。該凹部に配置した平板試料
を円形状の複数個の該ランプで加熱し、該平板試料の温
度が一定になったのちに該平板試料の板面の周辺部と中
央部の温度差が検知されると、該複数個のランプの電力
比を調整して該温度差を解消することで、より一層均一
な温度分布が得られる。
板試料を透明の隔壁を介してランプにより温度的に一様
に加熱する方法に於いて、該透明の隔壁に凹部を形成
し、該凹部に該平板試料を配置することにより、上記の
目的を達成するようにした。該凹部に配置した平板試料
を円形状の複数個の該ランプで加熱し、該平板試料の温
度が一定になったのちに該平板試料の板面の周辺部と中
央部の温度差が検知されると、該複数個のランプの電力
比を調整して該温度差を解消することで、より一層均一
な温度分布が得られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面に基づき本発明の実施の形態
を説明すると、図２乃至図４に於いて符号１は密閉容器
を構成する外壁を示し、該外壁１で囲まれた室内を、透
明の隔壁２により円形状の赤外線ランプ３を収容した加
熱室４と、シリコンウエハなどの円形状の平板試料５を
収容した試料室６とに区画した。該外壁１には冷却水を
循環させて冷却し、その内面を反射面に構成した。該室
内は、真空ポンプにより真空に排気した。
を説明すると、図２乃至図４に於いて符号１は密閉容器
を構成する外壁を示し、該外壁１で囲まれた室内を、透
明の隔壁２により円形状の赤外線ランプ３を収容した加
熱室４と、シリコンウエハなどの円形状の平板試料５を
収容した試料室６とに区画した。該外壁１には冷却水を
循環させて冷却し、その内面を反射面に構成した。該室
内は、真空ポンプにより真空に排気した。
【０００７】該ランプ３を点灯すると該平板試料５が加
熱されるが、該隔壁２の周辺部の温度がその中央部の温
度よりも低くなると、該平板試料５の板面の温度も周辺
部と中央部とで差異を生じて好ましくなく、これを解消
すべく該隔壁２に凹部７を形成し、該凹部７に対向させ
て該平板試料５を設け、或いは該凹部７の内部へ該平板
試料５を位置させるようにした。該凹部７では、平板試
料５は温度が低くなりやすい該隔壁２の周辺部２ａと対
向することがなく、高温になる隔壁２の中央部が遠ざか
っているので、該隔壁２に生じる温度分布のムラによる
影響を受けなくなり、一様な温度分布で加熱される。
熱されるが、該隔壁２の周辺部の温度がその中央部の温
度よりも低くなると、該平板試料５の板面の温度も周辺
部と中央部とで差異を生じて好ましくなく、これを解消
すべく該隔壁２に凹部７を形成し、該凹部７に対向させ
て該平板試料５を設け、或いは該凹部７の内部へ該平板
試料５を位置させるようにした。該凹部７では、平板試
料５は温度が低くなりやすい該隔壁２の周辺部２ａと対
向することがなく、高温になる隔壁２の中央部が遠ざか
っているので、該隔壁２に生じる温度分布のムラによる
影響を受けなくなり、一様な温度分布で加熱される。
【０００８】該ランプ３はその円環部で該凹部７を囲む
ように設けられ、必要な場合は該ランプ３を複数本と
し、同心円状に配置される。また、該室内を、図５に示
したように、平板試料５の両面に隔壁２、２を設けて３
室に区画し、両側の加熱室４、４に夫々設けたランプ
３、３で同時に該平板試料５を加熱することで、片側だ
けから加熱する場合よりも２倍以上の加熱速度で一様な
温度分布で加熱することができる。
ように設けられ、必要な場合は該ランプ３を複数本と
し、同心円状に配置される。また、該室内を、図５に示
したように、平板試料５の両面に隔壁２、２を設けて３
室に区画し、両側の加熱室４、４に夫々設けたランプ
３、３で同時に該平板試料５を加熱することで、片側だ
けから加熱する場合よりも２倍以上の加熱速度で一様な
温度分布で加熱することができる。
【０００９】図６は、片側の加熱室４内に複数本のラン
プ３を設けた実施例を示し、この例では、該平板試料５
の板面の各所に設けた熱電対などの温度検出器により該
板面の温度差が検出されたとき、各ランプ３、３に投入
される電力比を変えるように調整することでその温度差
を解消することができる。
プ３を設けた実施例を示し、この例では、該平板試料５
の板面の各所に設けた熱電対などの温度検出器により該
板面の温度差が検出されたとき、各ランプ３、３に投入
される電力比を変えるように調整することでその温度差
を解消することができる。
【００１０】図７は、本発明の各実施形態に於いて円形
の平板試料５を円形ランプ３で加熱した場合の温度履歴
曲線を示し、平板試料５の板面の中央部における温度が
一定の昇温速度で一定の温度に達するまでランプ３の電
力を制御すると共にその温度を一定時間保つように制御
して加熱した。図７の曲線Ａは従来の平板状の隔壁を持
った図１に示す構成の場合、曲線Ｂは隔壁２に凹部７を
形成した図２の場合、曲線Ｃは凹部７に平板試料５を近
付けた図３の構成の場合、曲線Ｄは２個のランプ３を備
えた図６の構成でその内側のランプの投入電力を試料の
中心の温度と周辺の温度とが等しくなるように制御した
場合を示す。
の平板試料５を円形ランプ３で加熱した場合の温度履歴
曲線を示し、平板試料５の板面の中央部における温度が
一定の昇温速度で一定の温度に達するまでランプ３の電
力を制御すると共にその温度を一定時間保つように制御
して加熱した。図７の曲線Ａは従来の平板状の隔壁を持
った図１に示す構成の場合、曲線Ｂは隔壁２に凹部７を
形成した図２の場合、曲線Ｃは凹部７に平板試料５を近
付けた図３の構成の場合、曲線Ｄは２個のランプ３を備
えた図６の構成でその内側のランプの投入電力を試料の
中心の温度と周辺の温度とが等しくなるように制御した
場合を示す。
【００１１】図７の各場合に於いて、該平板試料５を６
インチウエハとし、加熱室４に３本の円形状のランプ３
を設けて該試料５を８００℃にまで加熱した。加熱開始
から２０分を経過したとき、該試料５の板面の周辺部
と、その中央部との温度差は、曲線Ａの場合で４０℃、
曲線Ｂの場合で２０℃、曲線Ｃの場合で１５℃、曲線Ｄ
の場合で１℃であった。
インチウエハとし、加熱室４に３本の円形状のランプ３
を設けて該試料５を８００℃にまで加熱した。加熱開始
から２０分を経過したとき、該試料５の板面の周辺部
と、その中央部との温度差は、曲線Ａの場合で４０℃、
曲線Ｂの場合で２０℃、曲線Ｃの場合で１５℃、曲線Ｄ
の場合で１℃であった。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、円形
状の平板試料とランプとの間に設けた透明の隔壁に凹部
を形成し、該凹部に該平板試料を配置したので、該隔壁
に温度分布の差が生じても平板試料を一様な温度に加熱
することができ、構成も簡単で安価に行える効果があ
り、該ランプを複数個で構成して該平板試料の板面の周
辺部と中央部の温度差が検知されたときにその電力比を
調整して該温度差を解消することにより、より一層温度
分布の均一な加熱を行える等の効果がある。
状の平板試料とランプとの間に設けた透明の隔壁に凹部
を形成し、該凹部に該平板試料を配置したので、該隔壁
に温度分布の差が生じても平板試料を一様な温度に加熱
することができ、構成も簡単で安価に行える効果があ
り、該ランプを複数個で構成して該平板試料の板面の周
辺部と中央部の温度差が検知されたときにその電力比を
調整して該温度差を解消することにより、より一層温度
分布の均一な加熱を行える等の効果がある。
【図１】従来の円形状の平板試料の加熱方法を示す截断
側面図
側面図
【図２】本発明の実施の形態を示す截断側面図
【図３】本発明の他の実施の形態を示す截断側面図
【図４】図３の４−４線部分の截断平面図
【図５】本発明の更に他の実施の形態を示す截断側面図
【図６】複数個のランプを使用した本発明の実施の形態
を示す截断側面図
を示す截断側面図
【図７】温度履歴曲線図
２ 隔壁、３ ランプ、５ 平板試料、７ 凹部、
Claims (2)
- 【請求項１】円形状の平板試料を透明の隔壁を介してラ
ンプにより温度的に一様に加熱する方法に於いて、該透
明の隔壁に凹部を形成し、該凹部に該平板試料を配置し
たことを特徴とする円形状平板試料の均熱方法。 - 【請求項２】上記凹部に配置した平板試料を円形状の複
数個の上記ランプで加熱し、該平板試料の温度が一定に
なったのちに該平板試料の板面の周辺部と中央部の温度
差が検知されると、該複数個のランプの電力比を調整し
て該温度差を解消することを特徴とする請求項１に記載
の円形状平板試料の均熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262764A JP2002075900A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 円形状平板試料の均熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262764A JP2002075900A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 円形状平板試料の均熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075900A true JP2002075900A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18750396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000262764A Pending JP2002075900A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 円形状平板試料の均熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002075900A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133521A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体基板の熱処理装置 |
| JPS63186424A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Nikon Corp | 光加熱装置 |
| JPH07335582A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 枚葉式ウェーハ熱処理装置 |
| JPH0845863A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Touyoko Kagaku Kk | 半導体基板の枚葉式熱処理装置 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000262764A patent/JP2002075900A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133521A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体基板の熱処理装置 |
| JPS63186424A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-02 | Nikon Corp | 光加熱装置 |
| JPH07335582A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 枚葉式ウェーハ熱処理装置 |
| JPH0845863A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Touyoko Kagaku Kk | 半導体基板の枚葉式熱処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070517 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070517 |
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|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120124 |