JP2003059855A - 光照射式加熱処理装置 - Google Patents
光照射式加熱処理装置Info
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- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源部の中心にシングルエンドランプを設け
ずに、均一な照度を得ることができる、光照射式加熱処
理装置を提供すること。 【解決手段】 光源部１には、環状のランプＬ２〜Ｌ１
０が同心円状に配置され、環状ランプＬ２〜Ｌ１０の中
心部には、ワーク側に凸のミラー１ｂが設けられてい
る。上記のように環状ランプＬ２〜Ｌ１０の中心部に、
ワーク側に凸のミラーを設けているので、一番内側の環
状ランプＬ２から照射される光を、上記ミラーにより、
ワークの中心部方向に反射させることができ、中心部に
シングルエンドランプを設けることなく、照射面におけ
る中心部の照度の低下を小さくすることができる。ま
た、反射ミラーを、円錐形状とすることにより、ランプ
からの光を効率よくワーク面に照射することができる。
ずに、均一な照度を得ることができる、光照射式加熱処
理装置を提供すること。 【解決手段】 光源部１には、環状のランプＬ２〜Ｌ１
０が同心円状に配置され、環状ランプＬ２〜Ｌ１０の中
心部には、ワーク側に凸のミラー１ｂが設けられてい
る。上記のように環状ランプＬ２〜Ｌ１０の中心部に、
ワーク側に凸のミラーを設けているので、一番内側の環
状ランプＬ２から照射される光を、上記ミラーにより、
ワークの中心部方向に反射させることができ、中心部に
シングルエンドランプを設けることなく、照射面におけ
る中心部の照度の低下を小さくすることができる。ま
た、反射ミラーを、円錐形状とすることにより、ランプ
からの光を効率よくワーク面に照射することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】半導体ウエハ（以下ウエハ）
を、成膜、拡散、アニール等のために、急速加熱・高温
保持・急速冷却処理する、光照射式加熱処理装置に関す
る。
を、成膜、拡散、アニール等のために、急速加熱・高温
保持・急速冷却処理する、光照射式加熱処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程における光照射式加熱処
理は、成膜、拡散、アニールなど、広い範囲にわたって
行われている。いずれの処理も、ウエハを高温に加熱処
理するものである。この加熱処理に光照射式加熱処理装
置を使用すれば、ウエハを急速に加熱することができ、
１０００°Ｃ以上にまで数秒間〜数十秒で昇温させるこ
とができる。そして、光照射を停止すれば、急速に冷却
することができる。しかし、ウエハを加熱する際にウエ
ハに温度分布の不均一が生じると、ウエハにスリップと
呼ばれる現象、即ち結晶転移の欠陥が発生し、不良品と
なる恐れがある。そこで、光照射式加熱処理装置を用い
てウエハを加熱処理する場合に、ウエハの温度分布が均
一になるように、加熱・高温保持・冷却する必要があ
る。また、ウエハ上に成膜するために加熱する場合、均
一な厚さで膜を形成するためには、高い面内照度均一度
でウエハを加熱しなければならない。
理は、成膜、拡散、アニールなど、広い範囲にわたって
行われている。いずれの処理も、ウエハを高温に加熱処
理するものである。この加熱処理に光照射式加熱処理装
置を使用すれば、ウエハを急速に加熱することができ、
１０００°Ｃ以上にまで数秒間〜数十秒で昇温させるこ
とができる。そして、光照射を停止すれば、急速に冷却
することができる。しかし、ウエハを加熱する際にウエ
ハに温度分布の不均一が生じると、ウエハにスリップと
呼ばれる現象、即ち結晶転移の欠陥が発生し、不良品と
なる恐れがある。そこで、光照射式加熱処理装置を用い
てウエハを加熱処理する場合に、ウエハの温度分布が均
一になるように、加熱・高温保持・冷却する必要があ
る。また、ウエハ上に成膜するために加熱する場合、均
一な厚さで膜を形成するためには、高い面内照度均一度
でウエハを加熱しなければならない。
【０００３】図９に、従来の光加熱処理装置の断面図を
示す。光源部１には、図１０に示すような発光管（内部
に設けられたフィラメントが発光する部分）が円環状で
あるフィラメントランプＬ２〜Ｌ１０と、その中心部に
はシングルエンドタイプ（一端封止型）のランプＬ１が
配されている。チャンバ２内には保持台３が設けられ、
加熱処理される半導体ウエハＷ等のワークが載置され
る。また、ランプＬ２〜Ｌ１０とチャンバ２の間は例え
ば石英窓４等により区画される。図１１に、光源部をワ
ーク（ウエハ）側から見た図を示す。円環の直径が異な
る複数個のランプが、同心円状に配置されている。な
お、用いるランプは、図１２のように、発光管が円弧状
のものを２本またはそれ以上組み合わせて円環状にして
もよい。図１３に、発光管が円弧状のランプを組み合せ
て配置した光源部を、ワーク（ウエハ）側から見た図を
示す。光源部の中心部、即ち、配置される環状または円
弧状ランプ（以下、両者を合わせ環状ランプと呼ぶ）の
同心円の中心は、環状ランプ封体の曲げ加工の限界によ
り、ランプのない状態になる。そのままでは、ワークの
中心部に照射される光の照度が低くなるので、図９に示
すように、シングルエンドタイプ（一端封止型）のラン
プＬ１を該中心部に設け、照度の低下を補償している。
示す。光源部１には、図１０に示すような発光管（内部
に設けられたフィラメントが発光する部分）が円環状で
あるフィラメントランプＬ２〜Ｌ１０と、その中心部に
はシングルエンドタイプ（一端封止型）のランプＬ１が
配されている。チャンバ２内には保持台３が設けられ、
加熱処理される半導体ウエハＷ等のワークが載置され
る。また、ランプＬ２〜Ｌ１０とチャンバ２の間は例え
ば石英窓４等により区画される。図１１に、光源部をワ
ーク（ウエハ）側から見た図を示す。円環の直径が異な
る複数個のランプが、同心円状に配置されている。な
お、用いるランプは、図１２のように、発光管が円弧状
のものを２本またはそれ以上組み合わせて円環状にして
もよい。図１３に、発光管が円弧状のランプを組み合せ
て配置した光源部を、ワーク（ウエハ）側から見た図を
示す。光源部の中心部、即ち、配置される環状または円
弧状ランプ（以下、両者を合わせ環状ランプと呼ぶ）の
同心円の中心は、環状ランプ封体の曲げ加工の限界によ
り、ランプのない状態になる。そのままでは、ワークの
中心部に照射される光の照度が低くなるので、図９に示
すように、シングルエンドタイプ（一端封止型）のラン
プＬ１を該中心部に設け、照度の低下を補償している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】中心に設けたシングル
エンドランプＬ１の放射照度は、その周辺の環状ランプ
Ｌ２等の放射照度と同等でなければならない。しかし、
シングルエンド型のランプは、環状のランプに比べ、フ
ィラメントの径が細い。したがって、シングルエンドラ
ンプと環状ランプとを同じ放射照度にするため、同等の
電力を供給すると、シングルエンドランプは環状ランプ
に比べてフィラメントが早く切れる。即ち寿命が短くな
る。シングルエンドランプと環状ランプとで、フィラメ
ント径が異なる理由は次の通りである。図１４（ａ）に
示すように、シングルエンドランプは、封体２０内でフ
ィラメント２１を折り返す構造である。折り返したフィ
ラメント２１どうしが接触してショートしないように、
フィラメント２１の径を細くする。なお、環状ランプの
場合、前記図１０、図１２に示したように、フィラメン
トは折り返さないので、図１４（ｂ）に示すようにフィ
ラメント径を太くすることができる。ランプの寿命（フ
ィラメントが切れるまでの点灯時間）は、例えば、環状
ランプの寿命が約２０００時間であるのに対し、シング
ルエンドランプは約５００時間である。
エンドランプＬ１の放射照度は、その周辺の環状ランプ
Ｌ２等の放射照度と同等でなければならない。しかし、
シングルエンド型のランプは、環状のランプに比べ、フ
ィラメントの径が細い。したがって、シングルエンドラ
ンプと環状ランプとを同じ放射照度にするため、同等の
電力を供給すると、シングルエンドランプは環状ランプ
に比べてフィラメントが早く切れる。即ち寿命が短くな
る。シングルエンドランプと環状ランプとで、フィラメ
ント径が異なる理由は次の通りである。図１４（ａ）に
示すように、シングルエンドランプは、封体２０内でフ
ィラメント２１を折り返す構造である。折り返したフィ
ラメント２１どうしが接触してショートしないように、
フィラメント２１の径を細くする。なお、環状ランプの
場合、前記図１０、図１２に示したように、フィラメン
トは折り返さないので、図１４（ｂ）に示すようにフィ
ラメント径を太くすることができる。ランプの寿命（フ
ィラメントが切れるまでの点灯時間）は、例えば、環状
ランプの寿命が約２０００時間であるのに対し、シング
ルエンドランプは約５００時間である。
【０００５】中心部に設けたシングルエンドランプＬ１
の寿命が他の環状ランプよりも短いので、シングルエン
ドランプＬ１の交換のためだけに、頻繁に（約５００時
間毎に）装置を停止しなければならない。装置の頻繁な
停止をなくすために、シングルエンドランプの使用をや
めたいが、このランプをなくすと、照射面における中心
部の照度が小さくなり、照度分布が悪くなるので、ウエ
ハ全面を均一に加熱することができなくなる。本発明は
上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的
は、光源部の中心にシングルエンドランプを設けずに、
均一な照度を得ることができる、光照射式加熱処理装置
を提供することである。
の寿命が他の環状ランプよりも短いので、シングルエン
ドランプＬ１の交換のためだけに、頻繁に（約５００時
間毎に）装置を停止しなければならない。装置の頻繁な
停止をなくすために、シングルエンドランプの使用をや
めたいが、このランプをなくすと、照射面における中心
部の照度が小さくなり、照度分布が悪くなるので、ウエ
ハ全面を均一に加熱することができなくなる。本発明は
上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的
は、光源部の中心にシングルエンドランプを設けずに、
均一な照度を得ることができる、光照射式加熱処理装置
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明におい
ては、次のようにして解決する。 （１）前記光照射式加熱処理装置において、シングルエ
ンドランプを設ける代わりに、光源部の中心部に、最も
内側に設けられたフイラメントランプからの光をワーク
の中心部に向けて反射する、ワーク方向に凸の反射ミラ
ーを設ける。これにより、一番内側の環状ランプから照
射される光を、上記ミラーにより、ワークの中心部方向
に反射し、ワーク面での照度の落ちこみを補償すること
ができる。 （２）上記反射ミラーを、円錐形状とする。これによ
り、ランプからの光を均等にワーク面に照射することが
できる。 （３）最も内側に設けられたフイラメントランプの直径
をＬ、該フイラメントランプの中心からワークまでの距
離をｄとしたとき、ｄ＜２Ｌとする。 上記のようにｄ＜２Ｌとすることにより、円錐形状のミ
ラーによる照度補償効果を得ることができる。特に、ｄ
≦Ｌとすれば、ワークの中心部の温度を所望の温度に近
くすることができる。
ては、次のようにして解決する。 （１）前記光照射式加熱処理装置において、シングルエ
ンドランプを設ける代わりに、光源部の中心部に、最も
内側に設けられたフイラメントランプからの光をワーク
の中心部に向けて反射する、ワーク方向に凸の反射ミラ
ーを設ける。これにより、一番内側の環状ランプから照
射される光を、上記ミラーにより、ワークの中心部方向
に反射し、ワーク面での照度の落ちこみを補償すること
ができる。 （２）上記反射ミラーを、円錐形状とする。これによ
り、ランプからの光を均等にワーク面に照射することが
できる。 （３）最も内側に設けられたフイラメントランプの直径
をＬ、該フイラメントランプの中心からワークまでの距
離をｄとしたとき、ｄ＜２Ｌとする。 上記のようにｄ＜２Ｌとすることにより、円錐形状のミ
ラーによる照度補償効果を得ることができる。特に、ｄ
≦Ｌとすれば、ワークの中心部の温度を所望の温度に近
くすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例の光照射式
加熱処理装置の断面図を示す。同図に示すように、光源
部１には、環状のランプＬ２〜Ｌ１０が前記図１１、図
１３に示したように同心円状に配置されている。環状ラ
ンプＬ２〜Ｌ１０の中心部には、ワーク側に凸のミラー
１ｂが設けられ、ランプＬ２〜Ｌ１０の背面にはミラー
１ａが設けられている。チャンバ２内には保持台３が設
けられ、加熱処理される半導体ウエハＷ等のワークが載
置される。本実施例においては、上記のように環状ラン
プＬ２〜Ｌ１０の中心部に、ワーク側に凸のミラーを設
けているので、中心部にシングルエンドランプを設ける
ことなく、照射面における中心部の照度の低下を小さく
することができた。
加熱処理装置の断面図を示す。同図に示すように、光源
部１には、環状のランプＬ２〜Ｌ１０が前記図１１、図
１３に示したように同心円状に配置されている。環状ラ
ンプＬ２〜Ｌ１０の中心部には、ワーク側に凸のミラー
１ｂが設けられ、ランプＬ２〜Ｌ１０の背面にはミラー
１ａが設けられている。チャンバ２内には保持台３が設
けられ、加熱処理される半導体ウエハＷ等のワークが載
置される。本実施例においては、上記のように環状ラン
プＬ２〜Ｌ１０の中心部に、ワーク側に凸のミラーを設
けているので、中心部にシングルエンドランプを設ける
ことなく、照射面における中心部の照度の低下を小さく
することができた。
【０００８】上記のように中心部にミラー１ｂを設けた
場合の照射面の中心部の照度がどのようになるかを検証
した。以下、検証結果について説明する。図２に検証結
果を示す。図２は、図９に示した従来の装置（中心にシ
ングルエンドランプあり）において、ウエハ面における
照度を、中心から１００ｍｍの位置まで計算してこの値
を１００％とし、以下の(1) 〜(3) の各条件におけるウ
エハ面の照度を示したものである。 (1) 図９に示した装置において、シングルエンドランプ
をなくした場合（ランプのなくなった部分は空洞）。 (2) 図３に示すように、ランプがなくなった空洞部を平
面ミラー１ｃに置き換えた場合 (3) 図４に示すようにランプがなくなった空洞部に、図
３の平面ミラー１ｃに代えて円錐形状のミラー１ｂを設
けた場合における照度の計算値を示したものである。 なお、この計算においては、環状ランプＬ２，Ｌ３，Ｌ
４の照度を考慮している。
場合の照射面の中心部の照度がどのようになるかを検証
した。以下、検証結果について説明する。図２に検証結
果を示す。図２は、図９に示した従来の装置（中心にシ
ングルエンドランプあり）において、ウエハ面における
照度を、中心から１００ｍｍの位置まで計算してこの値
を１００％とし、以下の(1) 〜(3) の各条件におけるウ
エハ面の照度を示したものである。 (1) 図９に示した装置において、シングルエンドランプ
をなくした場合（ランプのなくなった部分は空洞）。 (2) 図３に示すように、ランプがなくなった空洞部を平
面ミラー１ｃに置き換えた場合 (3) 図４に示すようにランプがなくなった空洞部に、図
３の平面ミラー１ｃに代えて円錐形状のミラー１ｂを設
けた場合における照度の計算値を示したものである。 なお、この計算においては、環状ランプＬ２，Ｌ３，Ｌ
４の照度を考慮している。
【０００９】従来の装置から、中心のランプを取り外
し、それ以外は同じ条件で照度を計算した結果を図２の
三角印で示す（上記(1) の場合）。この場合、ランプの
なくなったミラー面は空洞である。中心から１００ｍ
ｍ、８０ｍｍの位置において照度に変化はない。しか
し、６０ｍｍの位置において、照度は９６％に低下し、
中心では７９％に低下した。図３に示すように、ランプ
がなくなった空洞部を平面ミラーで覆い、それ以外は同
じ条件で照度を計算した結果を図２の四角形で示す（上
記(2) の場合）。中心から１００ｍｍ〜４０ｍｍの位置
において、従来装置の場合と比較して照度に変化はなか
った。２０ｍｍの位置において、照度は９５％に低下
し、中心では８９％に低下した。図４に示すように、図
３の平面ミラー１ｃに代えて円錐形状のミラー１ｂを設
け、それ以外は同じ条件で照度を計算した結果を丸印で
示す（上記(3) の場合）。なお、円錐の斜面の角度は、
ランプＬ２からの光を、ワークの中心に向けて反射する
角度に設定した。図３の場合と同様、中心から１００ｍ
ｍ〜４０ｍｍの位置において、従来装置の場合と比較し
て照度は変化しなかった。２０ｍｍの位置において、照
度は９７％に低下し、中心では９４％に低下した。
し、それ以外は同じ条件で照度を計算した結果を図２の
三角印で示す（上記(1) の場合）。この場合、ランプの
なくなったミラー面は空洞である。中心から１００ｍ
ｍ、８０ｍｍの位置において照度に変化はない。しか
し、６０ｍｍの位置において、照度は９６％に低下し、
中心では７９％に低下した。図３に示すように、ランプ
がなくなった空洞部を平面ミラーで覆い、それ以外は同
じ条件で照度を計算した結果を図２の四角形で示す（上
記(2) の場合）。中心から１００ｍｍ〜４０ｍｍの位置
において、従来装置の場合と比較して照度に変化はなか
った。２０ｍｍの位置において、照度は９５％に低下
し、中心では８９％に低下した。図４に示すように、図
３の平面ミラー１ｃに代えて円錐形状のミラー１ｂを設
け、それ以外は同じ条件で照度を計算した結果を丸印で
示す（上記(3) の場合）。なお、円錐の斜面の角度は、
ランプＬ２からの光を、ワークの中心に向けて反射する
角度に設定した。図３の場合と同様、中心から１００ｍ
ｍ〜４０ｍｍの位置において、従来装置の場合と比較し
て照度は変化しなかった。２０ｍｍの位置において、照
度は９７％に低下し、中心では９４％に低下した。
【００１０】図２から明らかなように、図４の場合に
は、中心部の照度低下を１０％以内に抑えることができ
た。照度の低下が１０％以内であれば、内側の環状ラン
プＬ２やＬ３などの電力を制御し、放射照度を変化させ
る（バランス調整）ことにより、照度分布の均一度を従
来と同等程度に補正することが可能である。なお、図４
においては、円錐形状の反射ミラー１ｂの反射面と、ラ
ンプを収めるミラーの溝とは連続していないが、図５
（ａ）のように連続的に構成してもよい。また、図１に
示したワークとランプとの間に設ける石英板に円錐状ミ
ラーが接触しないようにするため、図５（ｂ）に示すよ
うに円錐状ミラーの先端を切り取ってもよい。なお、装
置設計上の制約がなければ、完全な円錐形とした方が、
光の反射効率がよいので好ましい。なお、反射ミラーの
形状は、円錐形状に限らない。図６（ａ）に示すように
内側に凹の円錐形状であってもよいし、また図６（ｂ）
に示すように反射面を多面体にしてもよい。
は、中心部の照度低下を１０％以内に抑えることができ
た。照度の低下が１０％以内であれば、内側の環状ラン
プＬ２やＬ３などの電力を制御し、放射照度を変化させ
る（バランス調整）ことにより、照度分布の均一度を従
来と同等程度に補正することが可能である。なお、図４
においては、円錐形状の反射ミラー１ｂの反射面と、ラ
ンプを収めるミラーの溝とは連続していないが、図５
（ａ）のように連続的に構成してもよい。また、図１に
示したワークとランプとの間に設ける石英板に円錐状ミ
ラーが接触しないようにするため、図５（ｂ）に示すよ
うに円錐状ミラーの先端を切り取ってもよい。なお、装
置設計上の制約がなければ、完全な円錐形とした方が、
光の反射効率がよいので好ましい。なお、反射ミラーの
形状は、円錐形状に限らない。図６（ａ）に示すように
内側に凹の円錐形状であってもよいし、また図６（ｂ）
に示すように反射面を多面体にしてもよい。
【００１１】また、ランプの中心からワークまでの距離
が短い程、ワーク側に凸の反射ミラーによるワーク中央
部の照度の落ち込みを補償する効果がある。図７に、ワ
ーク中央部の照度改善率の距離（ランプ中心からワーク
までの距離）依存性を示す。同図において、縦軸は、円
錐ミラーを設けたときの、ワーク中央部の照度の改善率
である（中心のランプを取り除いた時の、ワークの中央
部の照度を１とし、それとの比で表している）。また、
横軸は、ランプの中心からワークまでの距離ｄである。
図７は、最も内側に設けたランプＬ２の直径を５０ｍｍ
としたときに求めたグラフであり、ランプの中心からワ
ークまでの距離ｄが１００ｍｍ未満のとき、中心のラン
プを取り除いたときに比べ、ワーク中央部の照度が改善
されていることがわかる。したがって、図８に示すよう
に、最も内側に設けたランプＬ２の直径をＬ（ｍｍ）、
ランプＬ２の中心からワークまでの距離をｄ（ｍｍ）と
すると、ｄ＜２Ｌの場合、円錐ミラーによる照度補償効
果が得られる。特に、ｄ≦Ｌの場合、反射ミラーがない
と、温度換算にして、１０００°Ｃの設定に対して、ワ
ークの中心部は、２０〜３０°Ｃ低くなる。一方、前記
図４のような反射ミラーを設けると、中心部の温度は設
定された温度に近くなる。更に、環状ランプＬ２やＬ３
などの電力を制御し、放射照度を変化させる (バランス
調整）ことにより、中心部の温度低下をほぼ解消するこ
とができる。
が短い程、ワーク側に凸の反射ミラーによるワーク中央
部の照度の落ち込みを補償する効果がある。図７に、ワ
ーク中央部の照度改善率の距離（ランプ中心からワーク
までの距離）依存性を示す。同図において、縦軸は、円
錐ミラーを設けたときの、ワーク中央部の照度の改善率
である（中心のランプを取り除いた時の、ワークの中央
部の照度を１とし、それとの比で表している）。また、
横軸は、ランプの中心からワークまでの距離ｄである。
図７は、最も内側に設けたランプＬ２の直径を５０ｍｍ
としたときに求めたグラフであり、ランプの中心からワ
ークまでの距離ｄが１００ｍｍ未満のとき、中心のラン
プを取り除いたときに比べ、ワーク中央部の照度が改善
されていることがわかる。したがって、図８に示すよう
に、最も内側に設けたランプＬ２の直径をＬ（ｍｍ）、
ランプＬ２の中心からワークまでの距離をｄ（ｍｍ）と
すると、ｄ＜２Ｌの場合、円錐ミラーによる照度補償効
果が得られる。特に、ｄ≦Ｌの場合、反射ミラーがない
と、温度換算にして、１０００°Ｃの設定に対して、ワ
ークの中心部は、２０〜３０°Ｃ低くなる。一方、前記
図４のような反射ミラーを設けると、中心部の温度は設
定された温度に近くなる。更に、環状ランプＬ２やＬ３
などの電力を制御し、放射照度を変化させる (バランス
調整）ことにより、中心部の温度低下をほぼ解消するこ
とができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、以下の効果を得ることができる。 （１）光源の中心部に、最も内側に設けられたフイラメ
ントランプからの光をワークの中心部に向けて反射す
る、ワーク方向に凸の反射ミラーを設けたので、中心部
にシングルエンドランプを設けなくても、照度分布の悪
化を防ぐことができる。このため、寿命の短いシングル
エンドランプを使用する必要がなく、光加熱装置の停止
時間を短くすることができる。 （２）また、上記反射ミラーとして、円錐形状のミラー
を使用し、最も内側に設けられたフイラメントランプの
直径をＬ、該フイラメントランプの中心からワークまで
の距離をｄとしたとき、ｄ＜２Ｌとすることにより、効
果的に照度分布の悪化を防ぐことができる。
は、以下の効果を得ることができる。 （１）光源の中心部に、最も内側に設けられたフイラメ
ントランプからの光をワークの中心部に向けて反射す
る、ワーク方向に凸の反射ミラーを設けたので、中心部
にシングルエンドランプを設けなくても、照度分布の悪
化を防ぐことができる。このため、寿命の短いシングル
エンドランプを使用する必要がなく、光加熱装置の停止
時間を短くすることができる。 （２）また、上記反射ミラーとして、円錐形状のミラー
を使用し、最も内側に設けられたフイラメントランプの
直径をＬ、該フイラメントランプの中心からワークまで
の距離をｄとしたとき、ｄ＜２Ｌとすることにより、効
果的に照度分布の悪化を防ぐことができる。
【図１】本発明の実施例の光照射式加熱処理装置の断面
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】中心部にミラーを設けた場合の照射面の中心部
の照度の検証結果を示す図である。
の照度の検証結果を示す図である。
【図３】シングルエンドランプがなくなった空洞部を平
面ミラーに置き換えた場合を示す図である。
面ミラーに置き換えた場合を示す図である。
【図４】シングルエンドランプがなくなった空洞部に円
錐形状のミラーを設けた場合を示す図である。
錐形状のミラーを設けた場合を示す図である。
【図５】図４の変形例を示す図である。
【図６】ワーク方向に凸の反射ミラーの他の例を示す図
である。
である。
【図７】ワーク中央部の照度改善率の距離依存性を示す
図である。
図である。
【図８】ｄとＬを示す図である。
【図９】従来の光加熱処理装置の断面構成を示す図であ
る。
る。
【図１０】円環状であるフィラメントランプの例を示す
図である。
図である。
【図１１】図１０のランプを用いた場合に光源部をワー
ク側から見た図である。
ク側から見た図である。
【図１２】円環状であるフィラメントランプを２本用い
た場合を示す図である。
た場合を示す図である。
【図１３】図１３のランプを用いた場合に光源部をワー
ク側から見た図である。
ク側から見た図である。
【図１４】シングルエンドランプの構成例を示す図であ
る。
る。
１ 光源部
１ａ ミラー
１ｂ 円錐形のミラー
１ｃ 平面ミラー
２ チャンバ
３ 保持台
４ 石英窓
Ｌ２〜Ｌ１０ 環状のランプ
Ｗ 半導体ウエハ
Claims (3)
- 【請求項１】 発光管が円環状または円弧状であり、上
記円環または円弧の直径が異なる複数個のフイラメント
ランプが、同心円状に配置され、該フィラメントランプ
の背面にはミラーが設けられた光源部を有し、光源部か
らの光をワークに照射し、ワークを加熱する、光照射式
加熱熱処理装置であって、 上記光源部の中心部には、最も内側に設けられたフイラ
メントランプからの光を、上記ワークの中心部に向けて
反射する、ワーク方向に凸の反射ミラーが設けられてい
ることを特徴とする光照射式加熱処理装置。 - 【請求項２】 上記反射ミラーは、円錐形状であること
を特徴とする請求項１の光照射式加熱処理装置。 - 【請求項３】 最も内側に設けられたフイラメントラン
プの直径をＬ、該フイラメントランプの中心からワーク
までの距離をｄとしたとき、ｄ＜２Ｌとしたことを特徴
とする請求項２の光照射式加熱装置。
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Cited By (1)
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