JP2002208466A

JP2002208466A - 加熱ランプと加熱処理装置

Info

Publication number: JP2002208466A
Application number: JP2001000782A
Authority: JP
Inventors: Kumo Baku; 雲莫
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】対象物を効率良く加熱すると共に、均一性の
良い熱処理を実現するための加熱ランプと該加熱ランプ
を備えた加熱処理装置を提供する。【解決手段】光を照射することによって対象物を加熱
する加熱ランプであって、二つの電極２６が設けられた
一つのセラミックベースソケット２５と、両端が二つの
電極２６にそれぞれ接続された直線状のフィラメント２
３と、フィラメント２３に対して平行な平面によりフィ
ラメント２３を包摂すると共に、セラミックベースソケ
ット２５により封止されるガラスチューブ２２とを備え
たことを特徴とする加熱ランプを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物を加熱する
加熱ランプと該加熱ランプを備えた加熱処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来の点光源ハロゲンランプ１
を説明する図である。ここで、図１（ａ）は従来の点光
源ハロゲンランプ１の構成を示し、図１（ｂ）は点光源
ハロゲンランプ１のレイアウトを示す図である。

【０００３】図１（ａ）に示されるように、従来の点光
源ハロゲンランプ１はベースソケット３とフィラメント
４及びリフレクタ５を含む。そして、フィラメント４か
ら照射された光は、リフレクタ５により反射されつつウ
ェーハ７の加熱面（片側）を垂直又は斜めに照射する。
また、点光源ハロゲンランプ１のフィラメント４は、ウ
ェーハ７の加熱面に対して垂直方向に伸びるよう設計さ
れるため、強度の大きな光を照射することにより高速に
ウェーハ７を昇温させることができる。

【０００４】さらに、点光源ハロゲンランプ１はリフレ
クタ５を構成するライトパイプにより照射する光を導く
ため、加熱における指向性がよい。また、図１（ｂ）に
示されるように、点光源ハロゲンランプ１はウェーハ７
の全面に散在するよう配置されウェーハ７の各部毎にお
ける細かい温度制御が可能であるため、ウェーハ７の加
熱面内において非常に高い均一加熱を実現することがで
きる。また、点光源ハロゲンランプ１は、フィラメント
４の両端が一つのベースソケット３に格納されるいわゆ
るシングルエンド型の端子を含む。

【０００５】しかしながら、上記のような点光源ハロゲ
ンランプ１においては、フィラメント４がウェーハ７の
加熱面に対して垂直であり、外へ射出される光はリフレ
クタ５において多重反射される。これより、フィラメン
ト４から射出された光は、該加熱面へ到達する途中にお
いて大きな熱損失を招くという問題がある。

【０００６】一方、図２は従来の線光源ハロゲンランプ
９を説明する図である。ここで、図２（ａ）は従来の線
光源ハロゲンランプ９の構成を示し、図２（ｂ）は線光
源ハロゲンランプ９のレイアウトを示す図である。

【０００７】図２（ａ）に示されるように、従来の線光
源ハロゲンランプ９はフィラメント４がウェーハ７の加
熱面と平行に設けられる。そして、このフィラメント４
から射出された光は、直接またはリフレクタ５で反射さ
れることによりウェーハ７の加熱面を照射するため、高
い加熱効率を得ることができる。また、線光源ハロゲン
ランプ１をウェーハ７の両面に設けることにより、高速
にウェーハ７を昇温させることができる。なお、線光源
ハロゲンランプ１をウェーハ７の片側に２段設けること
によっても、同様に、ウェーハ７を高速に昇温させるこ
とができる。

【０００８】また、線光源ハロゲンランプ９は、フィラ
メント４の両端が別の端子に接続されるいわゆるダブル
エンド型の端子を含む。そして、図２（ｂ）に示される
ように、上記線光源ハロゲンランプ９はウェーハ７の加
熱面に平行な面内において相互に平行となるよう配設さ
れる。

【０００９】しかしながら、上記のような線光源ハロゲ
ンランプ９は長いフィラメント４から線状に光を射出す
るため加熱の指向性が悪いと共に、ウェーハ７に対して
部分毎の細かい温度制御ができないことから、ウェーハ
７の全面における高精度な均一加熱を実現するのは困難
であるという問題がある。

【００１０】また、図３は従来のアークランプ１０を説
明する図である。ここで、図３（ａ）は従来のアークラ
ンプ１０の構成を示し、図３（ｂ）はアークランプ１０
のレイアウトを示す図である。図３（ａ）に示されるよ
うに、アークランプ１０は円周の一部をなすフィラメン
ト４を有し、該フィラメント４の両端は別の電極部１１
に接続される。ここで、図３（ｂ）に示されるように、
例えば４つのアークランプ１０をそれらのフィラメント
４が一つの円を描くように配置することにより、ウェー
ハ７の全面を加熱することができる。

【００１１】しかしながら、上記のような構成を有する
アークランプ１０は、円弧状のフィラメント４を有する
ため、ウェーハ７の全面を均一に加熱するのは難しいと
いう問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたもので、対象物を効率良く高
速に加熱すると共に、均一性及び指向性の良い熱処理を
実現するための加熱ランプと該加熱ランプを備えた加熱
処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、光を照射
することによって対象物を加熱する加熱ランプであっ
て、二つの電極が設けられた一つの封止部と、両端が二
つの電極にそれぞれ接続された直線状の発光体と、発光
体に対して平行な平面により発光体を包摂すると共に、
封止部により封止される箱型バルブとを備えたことを特
徴とする加熱ランプを提供することにより達成される。

【００１４】このような手段によれば、直線状の発光体
によって効率良く高速に対象物を加熱することができる
と共に、対象物に対して自由度の高いレイアウトを実現
することができる。

【００１５】ここで、上記加熱ランプは箱型バルブにハ
ロゲンガスが封入されたハロゲンランプとすることがで
きる。このとき、箱型バルブは発光体に対して平行な平
面により発光体を包摂するものとされるため、ハロゲン
サイクルの不均一性を回避することができる。

【００１６】また、発光体に直列接続されると共に、箱
型バルブ内において発光体の上又は下に並設された第二
の発光体をさらに備えれば、加熱ランプから射出される
光の強度を高めることができる。

【００１７】また、封止部の発光体に対向する面に設け
られ、発光体から射出された光を反射する反射手段や、
発光体と封止部との間における箱型バルブの側面に設け
られ、発光体から射出された光を反射する側面反射手段
をさらに備えることにより、加熱ランプから射出される
光の指向性を高め、加熱効率を向上させることができ
る。

【００１８】なお、上記発光体は直線状に巻回されたフ
ィラメントとすることができる。

【００１９】また、本発明の目的は、光を照射すること
によってウェーハを加熱し所定の熱処理を施す加熱処理
装置であって、ウェーハの加熱面に平行な直線状の発光
体と、発光体に平行な平面により発光体を包摂すると共
に一つの封止部により封止されたバルブとを含み、異な
る位置に配設された複数の加熱ランプを備えたことを特
徴とする加熱処理装置を提供することにより達成され
る。

【００２０】このような手段によれば、ウェーハの加熱
面に平行な直線状の発光体によって効率良く、かつ高速
にウェーハを加熱することができると共に、加熱ランプ
のレイアウトの自由度を高めることができる。これよ
り、加熱の指向性と制御性を高めることができる。

【００２１】ここで、ウェーハの周縁上に配設され、射
出される光がウェーハの中心を向くように中心軸が傾け
られた加熱ランプを備えた加熱処理装置によれば、ウェ
ーハを均一に加熱することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。［実施の形態１］図４は、本発明の実施の形態１に係る
ハロゲンランプ２０の第一の構成を示す図である。ここ
で、図４（ａ）はハロゲンランプ２０の構成を示す正面
図であり、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は底面図を
それぞれ示す。

【００２３】図４に示されるように、本実施の形態１に
係るハロゲンランプ２０は、ガラスチューブ２２とフィ
ラメント２３、タングステン等からなる支持棒２４、セ
ラミックベースソケット２５、電極２６、及びシール部
２９を含む。

【００２４】ここで、ガラスチューブ２２内にはフィラ
メント２３と、フィラメント２３を支持する支持棒２４
及びシール部２９が設けられ、ハロゲンガスが封入され
る。また、セラミックベースソケット２５には二つの電
極２６が設けられ、フィラメント２３の両端はこれら二
つの電極２６に接続される。また、セラミックベースソ
ケット２５はガラスチューブ２２を封止すると共に、例
えば内蔵するファンによりハロゲンランプ２０を冷却す
る。またここで、セラミックベースソケット２５の内部
や外周、あるいはセラミックベースソケット２５を固定
する装置に冷却媒体を流すことによって、セラミックベ
ースソケット２５に冷却機能を持たせることができる。

【００２５】そして、フィラメント２３は例えば２ｃｍ
から１０ｃｍの範囲内における長さを有する直線状フィ
ラメントとされ、ガラスチューブ２２はこの直線状フィ
ラメントを包含する箱型に形成される。

【００２６】以上より、本実施の形態１に係るハロゲン
ランプ２０は、該フィラメント２３が加熱時においてウ
ェーハの加熱面に対して平行となるため、熱損失を少な
くして加熱効率を高めることができる。また、フィラメ
ント２３は短い直線状とされるため、後述するようにハ
ロゲンランプ２０をウェーハの全面に多数散在させ該ラ
ンプ毎に出力を調整することによって、加熱対象とする
ウェーハの温度を部分毎に制御することができる。

【００２７】従って、本発明の実施の形態１に係るハロ
ゲンランプ２０によれば、加熱効率を高めると共に、ウ
ェーハを高精度に均一加熱することができる。

【００２８】また、フィラメントを球状のガラス内に包
含させた従来のハロゲンランプでは、フィラメントの部
分によって該フィラメントと該ガラスとの距離が異なる
ことに起因してハロゲンサイクルの不均一性が生じる
が、この不均一性は、フィラメントの寿命を決定してい
た。しかしながら、本実施の形態１に係るハロゲンラン
プ２０においては、ガラスチューブ２２がフィラメント
２３の長さに応じた箱型とされるため、図４（ｃ）に示
されるように、フィラメント２３とガラスチューブ２２
との距離Ｌは一定とされる。

【００２９】このことから、本実施の形態１に係るハロ
ゲンランプ２０によれば、上記のようなハロゲンサイク
ルの不均一性を回避してフィラメント２３を断線しにく
くし、ハロゲンランプ２０の寿命を延ばすことができ
る。

【００３０】またさらに、図５に示されるように光を反
射する上部リフレクタ２７をガラスチューブ２２内の上
部に備えれば、フィラメント２３の上方へ射出された光
の大部分も加熱対象物へ照射することができるため、加
熱効率をより高めることができる。なお、上部リフレク
タ２７は金などからなる反射膜、あるいは反射板により
構成することができ、その厚さはフィラメント２３から
照射される光の波長に応じて決定される。

【００３１】また、図６に示されるように、上記上部リ
フレクタ２７の代わりに、ガラスチューブ２２の外壁で
フィラメント２３より高い部分に形成される側面リフレ
クタ２８を備えることによっても、同様に加熱効率を高
めることができる。

【００３２】ここで、図７に示されるように、上記上部
リフレクタ２７と上記側面リフレクタ２８とを共に備え
ることにより、さらに加熱効率を高めることができる。

【００３３】なお、以上より図１に示された従来の点光
源ハロゲンランプ１と、図２に示された従来の線光源ハ
ロゲンランプ９、及び本実施の形態１に係るハロゲンラ
ンプ２０を比較すると、以下の表１のように整理するこ
とができる。

【００３４】

【表１】［実施の形態２］図８は、本発明の実施の形態２に係る
ハロゲンランプの第一の構成を示す図である。図８に示
されるように、本実施の形態２に係るハロゲンランプ
は、図４に示された実施の形態１に係るハロゲンランプ
２０と同様な構成を有するが、フィラメント２３ｂと、
フィラメント２３ｂの上にフィラメント２３ｂと平行に
設けられたフィラメント２３ａとを備えたことを特徴と
する。

【００３５】このように、複数のフィラメントが多段に
配設された本実施の形態２に係るハロゲンランプによれ
ば、ガラスチューブ２２のサイズを大きくすることなく
フィラメントが増やされるため、加熱対象物の表面に照
射する光の強度を高め、加熱対象物をより高速に昇温さ
せることができる。

【００３６】ここで、図９に示されるように、上記実施
の形態１に係るハロゲンランプと同様に、光を反射する
上部リフレクタ２７をガラスチューブ２２内の上部に備
えることとすれば、フィラメント２３ａ，２３ｂの上方
へ射出された光の大部分も加熱対象物へ照射することが
できるため、加熱効率をより高めることができる。な
お、上部リフレクタ２７は上記のように金などからなる
反射膜、あるいは反射板により構成することができ、そ
の厚さはフィラメント２３から照射される光の波長に応
じて決定される。

【００３７】また、図１０に示されるように、上記上部
リフレクタ２７の代わりに、ガラスチューブ２２の外壁
でフィラメント２３ａより高い部分に形成される側面リ
フレクタ２８を備えることによっても、同様に加熱効率
を高めることができる。

【００３８】そして、図１１に示されるように、上記上
部リフレクタ２７と上記側面リフレクタ２８とを共に備
えることにより、さらに加熱効率を高めることができ
る。

【００３９】なお、本実施の形態２においては、上下２
段に配設された二つのフィラメント２３ａ，２３ｂを含
むハロゲンランプについて説明したが、上下に配設され
るフィラメントの数は２つに限られず、複数であるもの
を同様に考えることができる。［実施の形態３］上記実
施の形態１及び２に係るハロゲンランプは、上記のよう
にフィラメント２３，２３ａ，２３ｂの長さが例えば２
ｃｍから１０ｃｍの範囲内とされ、ガラスチューブ２２
はこの直線状フィラメントを包含する箱型とされる。従
って、これらのハロゲンランプを加熱対象の形状に応じ
て任意に配置させた加熱処理装置を構成することが容易
となる。なお、以下においては実施の形態１に係るハロ
ゲンランプ２０を例にとり配置例を説明するが、実施の
形態２に係るハロゲンランプも同様に配置することがで
きることはいうまでもない。

【００４０】ここで、加熱対象が円板状のウェーハ７で
ある場合には、例えば図１２に示されるように該ウェー
ハ７に対して同心円状にハロゲンランプ２０を配置させ
た加熱処理装置とすることができる。なお、このとき各
ハロゲンランプ２０はフィラメント２３が該同心円の接
線方向を向くよう配設することができる。

【００４１】また、ウェーハ７の表面のうちで加熱の必
要がある部分のみに対応するようハロゲンランプ２０を
配置することとして、例えば図１３に示されるように該
同心円の円周の一部のみに選択的にハロゲンランプ２０
を配置するようにすれば、加熱処理装置の製造コスト及
び消費電力を低減することができる。

【００４２】また、上記加熱処理装置においては、例え
ば図１４に示されるように中心点がウェーハ７の中心と
一致する正六角形状に、あるいは図１５に示されるよう
にウェーハ７の中心から放射線状にハロゲンランプ２０
を配置することもできる。そしてさらには、図１６に示
されるように、いわゆる市松模様を形成するようハロゲ
ンランプ２０を配置することもできる。

【００４３】図１７は、本発明の実施の形態３に係る加
熱処理装置３０の基本的な構成を示す断面図である。図
１７に示されるように、加熱処理装置３０はハロゲンラ
ンプ２０ａ及び石英ウィンドウ３１と、加熱処理の対象
とするウェーハ７の外縁を支持し炭化珪素等からなるガ
ードリング３３とを含む。

【００４４】ここで、上記のようにハロゲンランプ２０
ａから射出された光は石英ウィンドウ３１を透過してウ
ェーハ７に照射され、該光によりウェーハ７が加熱され
る。このとき、図１７に示されるようにウェーハ７が載
置された処理室へは処理ガスが導入され、ウェーハ７が
所定の温度において加熱処理される。

【００４５】なお、図１７に示されたハロゲンランプ２
０ａは、上記実施の形態１又は２に記載のハロゲンラン
プにより構成することができ、平面的には上記の図１２
から図１６に示されるように様々な配置とされる。

【００４６】ここで、上記のような本実施の形態３に係
る加熱処理装置においては、加熱対象であるウェーハ７
の直上に配設されたハロゲンランプ２０ａの中心軸３２
は鉛直方向を向くものとされるが、図１８に示されるよ
うに、ウェーハ７の周縁上に配設されたハロゲンランプ
２０ｂの中心軸は、射出される光がウェーハ７の中心を
向くよう傾けられたものとすることが好適である。な
お、ハロゲンランプ２０ａ，２０ｂに含まれるフィラメ
ント２３は、いずれもウェーハ７の加熱面に対して平行
とされる。

【００４７】そして、本発明の実施の形態３に係る図１
８に示された加熱処理装置によれば、中心軸３２が傾け
られたハロゲンランプ２０ｂが備えられることにより、
ウェーハ７の端部においても照射される光の強度を中心
部と同じ値とすることができるため、精度よくウェーハ
７の全面を均等に加熱して均一な熱処理を実現すること
ができる。なお、上記においては、加熱中にウェーハ７
やガードリング３３を回転させることができる。また、
加熱中のウェーハ７は、ガードリング３３によって点支
持し、あるいは下から噴射するガスによりガス支持する
ことができる。［実施の形態４］従来よりＣＶＤ装置等といった半導体
製造装置は様々な部品により構成されるが、石英ガラス
からなる透明板も一般的に用いられている。ここで、図
１９（ａ）に示されるように、該透明板３５には大きな
負荷がかかったり高真空状態に置かれる場合も多い。

【００４８】従って、従来においては図１９（ｂ）に示
された透明板３６のように石英ガラスの厚みを厚くする
か、図１９（ｃ）に示されるように石英ガラスをドーム
型として透明ドーム板３７を形成する方法によって、該
透明板３５の強度を上げることとしていた。

【００４９】しかしながら、図１９（ｂ）に示されるよ
うに石英ガラスを厚くする方法では、真空度や負荷の大
きさが大きくなるほど必要とされる厚さが過度に増大し
てしまい、透過させるべき光を低減させてしまうという
問題がある。また、図１９（ｃ）に示されるように石英
ガラスをドーム型にする方法では、透明板が湾曲するこ
ととなるため該透明ドーム板３７を配設するために大き
な空間が必要となるという問題がある。

【００５０】このことから、本発明の実施の形態４にお
いては、透明板３５本来の機能を維持すると共に、大き
さが無用に増大されることなく負荷に対する強度が向上
された透明構造体について説明する。

【００５１】図２０は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体の第一の構成例を示す図である。ここで、図２
０（ａ）は本透明構造体の断面図を示し、図２０（ｂ）
は平面図を示す。図２０に示されるように、本実施の形
態４に係る透明構造体は石英ガラスからなり強度の増加
が必要とされる二枚の透明板３８と、該二枚の透明板３
８の間にスリット状に設けられた透明な支持体３９とを
含む。なお、支持体３９は石英類やガラス類あるいはア
ルミナ類により形成される。

【００５２】このような透明構造体によれば、従来の透
明板より強度を増大させることができる。また、本透明
構造体の厚さは不必要に大きなものとならないため、光
の透過度を維持することができると共に、半導体製造装
置内の狭い空間にも配設することができる。

【００５３】そしてさらに、上記支持体３９の材質を選
択し、あるいは二枚の透明板３８の間に流動媒体を流す
ことなどによって本透明構造体の熱特性を変えることも
できる。また、二枚の透明板３８の間における真空度を
調整すれば、高い真空度とされる空間を囲む境界面とし
て使用することができる。

【００５４】ここで、本実施の形態４に係る透明構造体
は、以下のように構成することによっても上記の透明構
造体と同様の効果を得ることができる。図２１は、本発
明の実施の形態４に係る透明構造体の第二の構成例を示
す図である。図２１に示されるように、この第二の構成
例は図２０に示された第一の構成例と同様な構成を有す
るが、二枚の透明板３８の間に設けられる透明な支持体
４０の構成が相違する。すなわち、図２０（ａ）に示さ
れるように、第一の構成例では支持体３９が二枚の透明
板３８に対して垂直となるように設けられるが、図２１
（ａ）に示されるように、第二の構成例では支持体４０
が二枚の透明板３８に対して所定の角度をなすように斜
めに設けられる。

【００５５】図２２は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体の第三の構成例を示す図である。図２２に示さ
れるように、この第三の構成例は図２０に示された第一
の構成例と同様な構成を有するが、二枚の透明板３８の
間に設けられる透明な支持体４１の構成が相違する。す
なわち、図２０（ｂ）に示されるように、第一の構成例
では支持体３９が平面的には平行線群をなすように設け
られるが、図２２（ｂ）に示されるように、第三の構成
例では支持体４１が平面的には格子状に設けられる。

【００５６】図２３は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体の第四の構成例を示す図である。図２３に示さ
れるように、この第四の構成例も図２０に示された第一
の構成例と同様な構成を有するが、二枚の透明板３８の
間に設けられる透明な支持体４２の構成が相違する。す
なわち、図２０（ｂ）に示されるように、第一の構成例
では支持体３９が平面的には平行線群をなすように設け
られるが、図２３（ｂ）に示されるように、第四の構成
例では支持体４２が平面的にはハネカム状に設けられ
る。以下においては、上記透明構造体の使用例について
説明する。

【００５７】図２４は、本発明の実施の形態４に係る上
記透明構造体を備えた第一の加熱処理装置を示す図であ
る。図２４に示されるように、この第一の加熱処理装置
は透明構造体である石英ウィンドウ３１と、Ｏリング６
３と、加熱ランプ５０、ランプ電源制御系５１、温度測
定系５３及びロッド５５を含み、サセプタ５７に載置さ
れたウェーハ７を熱処理するＣＶＤ装置を構成する。

【００５８】ここで、加熱ランプ５０はランプ電源制御
系５１により制御されると共に、光をウェーハ７へ放射
することによってウェーハ７を加熱する。なお、サセプ
タ５７は熱伝導率が高く光を透過する窒化アルミや炭化
珪素により形成され、ウェーハ７の全面を均等に熱処理
するために利用される。また、ウェーハ７から放射され
る光がロッド５５により採光され、温度測定系５３は採
光された該光の強度に応じてウェーハ７の温度を測定す
る。

【００５９】ここで、上記のような構成を有するＣＶＤ
装置は、上記サセプタ５７が載置される石英ウィンドウ
３１を備え、該石英ウィンドウ３１として上記各種の透
明構造体が使用される。そして、図２４に示されるよう
に、この石英ウィンドウ３１の下に設けられた空間には
冷却ガスが導かれると共に、石英ウィンドウ３１の上に
設けられた空間には処理ガスが供給され、ウェーハ７に
対して所望の熱処理が施される。

【００６０】上記において石英ウィンドウ３１には、そ
の上下の空間における圧力に応じた負荷がかかり、かつ
加熱ランプ５０から射出された光を透過する必要がある
ため、上記のような種々の透明構造体が有用とされる。

【００６１】図２５は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体を備えた第二の加熱処理装置を示す図である。
図２５に示されるように、第二の加熱処理装置は図２４
に示された加熱処理装置と同様な構成を有するが、ウェ
ーハ７がガードリング３３及びウェーハ支持・回転系５
９により支持され、加熱中において回転される。

【００６２】また、ウェーハ７及びガードリング３３直
下には反射板５６を備え、ロッド５５から入射されウェ
ーハ７と反射板５６との間で多重反射された光を他のロ
ッド５５で採光する。そして、温度測定系６０はロッド
５５で採光された光の強度を測定することによりウェー
ハ７の温度を測定する。

【００６３】また、加熱ランプ５０を含む加熱装置６１
には冷却エアーや冷却水が供給され、石英ウィンドウ３
１の上側で加熱装置６１との間の空間には冷却ガスが供
給される。そして、石英ウィンドウ３１の下側でウェー
ハ７との間の空間へは処理ガスが供給される。従って、
上記のようにウェーハ７の上側に設けられた加熱ランプ
５０によりウェーハ７を加熱する場合にも、本実施の形
態４に係る透明構造体を使用することが有用である。

【００６４】図２６は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体を備えた第三の加熱処理装置を示す図である。
図２６に示されるように、第三の加熱処理装置は図２５
に示された第二の加熱処理装置と同様な構成を有する
が、反射板５６の代わりに処理ガスをウェーハ７及びガ
ードリング３３直下から導入するシャワーヘッド６５を
備える点で相違する。そして、このような構成を有する
加熱処理装置では、石英ウィンドウ３１の下側でウェー
ハ７との間に設けられた処理ガス流出口６７から上記処
理ガスが排出される。

【００６５】図２７は、本発明の実施の形態４に係る透
明構造体を備えた第四の加熱処理装置を示す図である。
図２７に示されるように、第四の加熱処理装置は上記第
一から第三に係る加熱処理装置と同様な構成を有する
が、ウェーハ７の上下にそれぞれ加熱装置６１を備える
点で相違する。また、ウェーハ７はガードリング３３に
より外縁が支持されると共に、石英支持板７３の上に置
かれたピン７１上に載置される。なお、石英支持板７３
は回転伝送系７５によりウェーハ７の装着又は脱着のた
め同一面内で回動される。

【００６６】また、上記のような構成を有する加熱処理
装置は、ウェーハ７の上側に石英ウィンドウ３１ａを備
え、ウェーハ７の下側で石英支持板７３の下に石英ウィ
ンドウ３１ｂを備える。そして、石英ウィンドウ３１ａ
の上側で加熱装置６１との間、及び石英ウィンドウ３１
ｂの下側で加熱装置６１との間の各空間へは共に冷却ガ
スが供給される。また、ウェーハ７の上側で石英ウィン
ドウ３１ａとの間には処理ガスが供給される。

【００６７】以上より、上記加熱処理装置によれば、ウ
ェーハ７の上下に設けられた二つの加熱装置６１により
ウェーハ７の両面を同時に加熱できるため、ウェーハ７
をより高速に昇温させることができる。

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る加熱ランプに
よれば、直線状の発光体によって効率良く高速に対象物
を加熱することができると共に、対象物に対して自由度
の高いレイアウトを実現することができるため、対象物
に対する温度制御を効率化することができる。

【００６８】ここで、箱型バルブにハロゲンガスが封入
されたハロゲンランプによれば、ハロゲンサイクルの不
均一性を回避して、ハロゲンランプの寿命を伸ばすこと
ができる。

【００６９】また、本発明に係る加熱処理装置によれ
ば、ウェーハの加熱面に平行な直線状の発光体によって
効率良くウェーハを加熱することができると共に、加熱
ランプのレイアウトの自由度を高めることができるた
め、加熱の指向性や制御性を高めることにより効率良く
ウェーハを加熱処理することができる。ここで、ウェー
ハの周縁上に配設され、射出される光がウェーハの中心
を向くように中心軸が傾けられた加熱ランプを備えれ
ば、ウェーハを均一に加熱することができるため、ウェ
ーハの全面を高精度に均一処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の点光源ハロゲンランプを説明する図であ
る。

【図２】従来の線光源ハロゲンランプを説明する図であ
る。

【図３】従来のアークランプを説明する図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係るハロゲンランプの
第一の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るハロゲンランプの
第二の構成を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態１に係るハロゲンランプの
第三の構成を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態１に係るハロゲンランプの
第四の構成を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態２に係るハロゲンランプの
第一の構成を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態２に係るハロゲンランプの
第二の構成を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態２に係るハロゲンランプ
の第三の構成を示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態２に係るハロゲンランプ
の第四の構成を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置に
おけるハロゲンランプの第一の配置例を示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置に
おけるハロゲンランプの第二の配置例を示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置に
おけるハロゲンランプの第三の配置例を示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置に
おけるハロゲンランプの第四の配置例を示す図である。

【図１６】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置に
おけるハロゲンランプの第五の配置例を示す図である。

【図１７】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置の
基本的な構成を示す図である。

【図１８】本発明の実施の形態３に係る加熱処理装置の
構成を示す図である。

【図１９】従来の石英構造体の構成を説明する図であ
る。

【図２０】本発明の実施の形態４に係る透明構造体の第
一の構成例を示す図である。

【図２１】本発明の実施の形態４に係る透明構造体の第
二の構成例を示す図である。

【図２２】本発明の実施の形態４に係る透明構造体の第
三の構成例を示す図である。

【図２３】本発明の実施の形態４に係る透明構造体の第
四の構成例を示す図である。

【図２４】本発明の実施の形態４に係る透明構造体を備
えた第一の加熱処理装置を示す図である。

【図２５】本発明の実施の形態４に係る透明構造体を備
えた第二の加熱処理装置を示す図である。

【図２６】本発明の実施の形態４に係る透明構造体を備
えた第三の加熱処理装置を示す図である。

【図２７】本発明の実施の形態４に係る透明構造体を備
えた第四の加熱処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１点光源ハロゲンランプ３ベースソケット４フィラメント５リフレクタ７ウェーハ９線光源ハロゲンランプ１０アークランプ１１電極部２０，２０ａ，２０ｂハロゲンランプ２２ガラスチューブ２３，２３ａ，２３ｂフィラメント２４支持棒２５セラミックベースソケット２６電極２７上部リフレクタ２８側面リフレクタ２９シール部３０，３０ａ加熱処理装置３１石英ウィンドウ３２中心軸３３ガードリング３５，３６，３８透明板３７透明ドーム板３９〜４２支持体５０加熱ランプ５１ランプ電源制御系５３，６０温度測定系５５ロッド５６反射板５７サセプタ５９ウェーハ支持・回転系６１加熱装置６３Ｏリング６５シャワーヘッド６７処理ガス流出口７１ピン７３石英支持板７５回転伝送系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/26 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を照射することによって対象物を加熱
する加熱ランプであって、二つの電極が設けられた一つの封止部と、両端が前記二つの電極にそれぞれ接続された直線状の発
光体と、前記発光体に対して平行な平面により前記発光体を包摂
すると共に、前記封止部により封止される箱型バルブと
を備えたことを特徴とする加熱ランプ。
【請求項２】前記箱型バルブにハロゲンガスが封入さ
れた請求項１に記載の加熱ランプ。
【請求項３】前記発光体に直列接続されると共に、前
記箱型バルブ内において前記発光体の上又は下に並設さ
れた第二の発光体をさらに備えた請求項１に記載の加熱
ランプ。
【請求項４】前記封止部の前記発光体に対向する面に
設けられ、前記発光体から射出された前記光を反射する
反射手段をさらに備えた請求項１に記載の加熱ランプ。
【請求項５】前記発光体と前記封止部との間における
前記箱型バルブの側面に設けられ、前記発光体から射出
された前記光を反射する側面反射手段をさらに備えた請
求項１又は４に記載の加熱ランプ。
【請求項６】前記発光体は、直線状に巻回されたフィ
ラメントである請求項１に記載の加熱ランプ。
【請求項７】光を照射することによってウェーハを加
熱し所定の熱処理を施す加熱処理装置であって、前記ウェーハの加熱面に平行な直線状の発光体と、前記
発光体に平行な平面により前記発光体を包摂すると共に
一つの封止部により封止されたバルブとを含み、異なる
位置に配設された複数の加熱ランプを備えたことを特徴
とする加熱処理装置。
【請求項８】前記ウェーハの周縁上に配設され、射出
される前記光が前記ウェーハの中心を向くように中心軸
が傾けられた前記加熱ランプを備えた請求項７に記載の
加熱処理装置。