JP2778598B2 - 加熱方法及び加熱装置 - Google Patents
加熱方法及び加熱装置Info
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- JP2778598B2 JP2778598B2 JP1161087A JP16108789A JP2778598B2 JP 2778598 B2 JP2778598 B2 JP 2778598B2 JP 1161087 A JP1161087 A JP 1161087A JP 16108789 A JP16108789 A JP 16108789A JP 2778598 B2 JP2778598 B2 JP 2778598B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はCVD装置、スパッタリング装置、アニール装
置、アッシング装置等に適用される加熱方法及び加熱装
置に関する。
置、アッシング装置等に適用される加熱方法及び加熱装
置に関する。
［従来の技術及び発明が解決すべき課題］ 従来より半導体の処理装置として赤外線ランプを備え
た処理装置が知られている。このような処理装置に使用
される赤外線ランプは被加熱体のごく表面を加熱したい
場合に赤外線ランプの光を被加熱体に照射し、輻射熱で
加熱を行っている。しかし、赤外線ランプに使用される
フィラメントとしてはタングステンや炭素等が用いられ
ており、このフィラメントの寿命が短く、1000時間位で
消耗してしまい、その交換または修理等のためのメンテ
ナンスが必要となる。また構造が複雑で大型であり、気
密装置内に設置される場合には赤外線ランプの設置容積
分が装置全体に占める割合が大きく、特に照射面積が小
さい場合にはその傾向が強く、効率も悪く、経済的にも
非常に高額になってしまうという欠点があった。さらに
現在使用されている赤外線ランプは加熱温度が600〜700
℃程度であって、800〜1000℃程度の加熱に適したもの
は得られなかった。
た処理装置が知られている。このような処理装置に使用
される赤外線ランプは被加熱体のごく表面を加熱したい
場合に赤外線ランプの光を被加熱体に照射し、輻射熱で
加熱を行っている。しかし、赤外線ランプに使用される
フィラメントとしてはタングステンや炭素等が用いられ
ており、このフィラメントの寿命が短く、1000時間位で
消耗してしまい、その交換または修理等のためのメンテ
ナンスが必要となる。また構造が複雑で大型であり、気
密装置内に設置される場合には赤外線ランプの設置容積
分が装置全体に占める割合が大きく、特に照射面積が小
さい場合にはその傾向が強く、効率も悪く、経済的にも
非常に高額になってしまうという欠点があった。さらに
現在使用されている赤外線ランプは加熱温度が600〜700
℃程度であって、800〜1000℃程度の加熱に適したもの
は得られなかった。
本発明は上記のような欠点を解消し、小型でしかも耐
久年数が長く、高温加熱処理ができる加熱方法及び加熱
方法を提供することを目的とする。
久年数が長く、高温加熱処理ができる加熱方法及び加熱
方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の加熱方法は、被
処理体を加熱する際、被処理体側から発熱体層、絶縁体
層、断熱材が順次積層されてなる発熱源によるものであ
り、発熱体に所定の電力を供給するものである。
処理体を加熱する際、被処理体側から発熱体層、絶縁体
層、断熱材が順次積層されてなる発熱源によるものであ
り、発熱体に所定の電力を供給するものである。
また、本発明の加熱装置は、被処理体を加熱する加熱
装置において、被処理体側から発熱体層、絶縁体層、断
熱材が順次積層されてなる発熱源を備えたものであり、
好ましくは、被処理体の処理が行われる処理室と、処理
室内で被処理体を保持する保持手段と、処理室内に複数
の種類の反応ガスをそれぞれ供給する反応ガス導入手段
と、保持手段に対してガス導入手段と対向する側に設け
られる赤外線透過部材と、赤外線透過部材を介して被処
理体へ赤外線を照射する発熱源とを備えたものである。
装置において、被処理体側から発熱体層、絶縁体層、断
熱材が順次積層されてなる発熱源を備えたものであり、
好ましくは、被処理体の処理が行われる処理室と、処理
室内で被処理体を保持する保持手段と、処理室内に複数
の種類の反応ガスをそれぞれ供給する反応ガス導入手段
と、保持手段に対してガス導入手段と対向する側に設け
られる赤外線透過部材と、赤外線透過部材を介して被処
理体へ赤外線を照射する発熱源とを備えたものである。
［作用］ 発熱体層、絶縁体層、断熱材が順次積層されてなる発
熱源は、金属等から成る導電性でしかも通電により発熱
する抵抗発熱体を薄膜に成形した発熱体層と、赤外線も
しくは遠赤外線を放出するセラミック等の絶縁体層とを
断熱材に積層して得られるものであり、非常に薄い積層
体から成る。そのため、設置に必要な容積もごく小さ
く、赤外線ランプに比べ処理室の小型化を図ることがで
き、しかも高温を発することができ、効率のよい処理装
置を得ることができる。
熱源は、金属等から成る導電性でしかも通電により発熱
する抵抗発熱体を薄膜に成形した発熱体層と、赤外線も
しくは遠赤外線を放出するセラミック等の絶縁体層とを
断熱材に積層して得られるものであり、非常に薄い積層
体から成る。そのため、設置に必要な容積もごく小さ
く、赤外線ランプに比べ処理室の小型化を図ることがで
き、しかも高温を発することができ、効率のよい処理装
置を得ることができる。
［実施例］ 以下、本発明を半導体製造のCVD装置に適用した一実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
第１図において、CVD装置の処理室１は円筒状で内部
を気密に保持されている。処理室１には半導体ウェハＷ
を処理面が下方になるようエアシリンダ等で駆動する昇
降機構２に接続された支持体３と共に半導体ウェハＷの
周縁部を係止して固定する保持手段である設置台４が設
けられる。処理室１の下部には酸化系の反応ガスである
膜成長用ガス及び還元性の反応ガスである膜成長用ガス
を処理室１にそれぞれ供給する反応ガス導入手段である
導入機構５及び６が被処理体である半導体ウェハＷに対
位するよう設けられる。さらに反応ガスの導入機構５及
び６は流量制御機構７を介してそれぞれガス供給系に接
続され、導入機構５及び６と被処理体間には円筒状のガ
スダクト８が設けられ、このガスダクト８には垂直駆動
機構９により反応ガスが半導体ウェハＷ上に均一に接す
るように最適な位置に移動されるガス流制御板10が備え
られる。処理室１の上方には排気配管11が複数本設けら
れ、真空排気機構12により処理室１内を減圧にし、さら
に反応ガスの排気を行うようになっている。
を気密に保持されている。処理室１には半導体ウェハＷ
を処理面が下方になるようエアシリンダ等で駆動する昇
降機構２に接続された支持体３と共に半導体ウェハＷの
周縁部を係止して固定する保持手段である設置台４が設
けられる。処理室１の下部には酸化系の反応ガスである
膜成長用ガス及び還元性の反応ガスである膜成長用ガス
を処理室１にそれぞれ供給する反応ガス導入手段である
導入機構５及び６が被処理体である半導体ウェハＷに対
位するよう設けられる。さらに反応ガスの導入機構５及
び６は流量制御機構７を介してそれぞれガス供給系に接
続され、導入機構５及び６と被処理体間には円筒状のガ
スダクト８が設けられ、このガスダクト８には垂直駆動
機構９により反応ガスが半導体ウェハＷ上に均一に接す
るように最適な位置に移動されるガス流制御板10が備え
られる。処理室１の上方には排気配管11が複数本設けら
れ、真空排気機構12により処理室１内を減圧にし、さら
に反応ガスの排気を行うようになっている。
ここで、半導体ウェハＷの設置台４の上方には石英ガ
ラス製の赤外線透過部材である窓13を通して半導体ウェ
ハＷを加熱する発熱源である赤外線ヒータ14が設けられ
る。赤外線ヒータ14は断熱材である基台15に絶縁体層16
が被着され、その上に発熱体層である薄膜抵抗発熱体層
17が積層されている。
ラス製の赤外線透過部材である窓13を通して半導体ウェ
ハＷを加熱する発熱源である赤外線ヒータ14が設けられ
る。赤外線ヒータ14は断熱材である基台15に絶縁体層16
が被着され、その上に発熱体層である薄膜抵抗発熱体層
17が積層されている。
ここで、赤外線ヒータ14の各層について説明する。
基台15は断熱材であって薄膜抵抗発熱体層17からの発
熱を被処理体への加熱に利用できるようにしている。ま
た基台15の材料としては、断熱材になるものなら何れも
使用可能であるが、アルミナ、石英、ジルコニア、炭化
ケイ素、窒化ケイ素、ダイアモンド等に代表されるセラ
ミックス、アルミナ煉瓦、カーボン煉瓦等の煉瓦等のほ
か、これらの断熱材が被着されていればA1、SUS等の導
熱性の材料等も好適に用いられる。
熱を被処理体への加熱に利用できるようにしている。ま
た基台15の材料としては、断熱材になるものなら何れも
使用可能であるが、アルミナ、石英、ジルコニア、炭化
ケイ素、窒化ケイ素、ダイアモンド等に代表されるセラ
ミックス、アルミナ煉瓦、カーボン煉瓦等の煉瓦等のほ
か、これらの断熱材が被着されていればA1、SUS等の導
熱性の材料等も好適に用いられる。
基台15上に被着される絶縁体層16は電気的絶縁性に優
れ、赤外線もしくは遠赤外線を放射し易い材質であれば
何れも使用可能であって、アルミナ、ジルコニア、炭化
ケイ素、ダイヤモンド等のセラミック等が好適に用いら
れる。これらの材質を溶射、爆射等で基台15上に積層し
て形成し、膜厚は使用電力により異なるが、100〜200V
の商用電源を使用する場合は１〜1000μｍのものが最適
である。
れ、赤外線もしくは遠赤外線を放射し易い材質であれば
何れも使用可能であって、アルミナ、ジルコニア、炭化
ケイ素、ダイヤモンド等のセラミック等が好適に用いら
れる。これらの材質を溶射、爆射等で基台15上に積層し
て形成し、膜厚は使用電力により異なるが、100〜200V
の商用電源を使用する場合は１〜1000μｍのものが最適
である。
絶縁体層16に被着される薄膜抵抗発熱体層17はクロ
ム、ニッケル、白金、タンタル、タングステン、スズ、
鉄、鉛、アルメル、ベリリウム、アンチモン、インジウ
ム、クロメル、コバルト、ストロンチウム、モリブデ
ン、リチウム、ルビシウム等金属単体及びカーボンブラ
ック、グラファイト等の炭素系単体の他、ニクロム、ス
テンレスSUS、青銅、黄銅等の合金、ポリマーグラフト
カーボン等のポリマー系複合材料、ケイ化モリブデン等
の複合セラミック材料を含め導電性を有し、通電により
抵抗発熱体となりうるものならば何れも好適に使用でき
る。薄膜抵抗発熱体層17はこれらの材質のものを蒸着、
溶射、CVD、スパッター、イオンプレーティング等の成
膜手段を適宜採用することにより絶縁体層全面に均一に
成膜し、膜厚は0.1〜1000μｍ、好ましくは１〜10μｍ
である。
ム、ニッケル、白金、タンタル、タングステン、スズ、
鉄、鉛、アルメル、ベリリウム、アンチモン、インジウ
ム、クロメル、コバルト、ストロンチウム、モリブデ
ン、リチウム、ルビシウム等金属単体及びカーボンブラ
ック、グラファイト等の炭素系単体の他、ニクロム、ス
テンレスSUS、青銅、黄銅等の合金、ポリマーグラフト
カーボン等のポリマー系複合材料、ケイ化モリブデン等
の複合セラミック材料を含め導電性を有し、通電により
抵抗発熱体となりうるものならば何れも好適に使用でき
る。薄膜抵抗発熱体層17はこれらの材質のものを蒸着、
溶射、CVD、スパッター、イオンプレーティング等の成
膜手段を適宜採用することにより絶縁体層全面に均一に
成膜し、膜厚は0.1〜1000μｍ、好ましくは１〜10μｍ
である。
以上説明の各層から成る赤外線ヒータは、薄膜抵抗発
熱体層に通電することにより300〜1000℃の熱を発生
し、所望の加熱温度になるよう適宜材質及び供給電流を
選択すればよい。そして面積も適宜加熱面積に相当する
大きさに形成でき、しかも第２図、第３図に示すように
曲面の基台15a及び15b上に絶縁体層16a及び16bさらに薄
膜抵抗発熱体層17a及び17bを被着させ曲面状にも簡単に
形成できる。
熱体層に通電することにより300〜1000℃の熱を発生
し、所望の加熱温度になるよう適宜材質及び供給電流を
選択すればよい。そして面積も適宜加熱面積に相当する
大きさに形成でき、しかも第２図、第３図に示すように
曲面の基台15a及び15b上に絶縁体層16a及び16bさらに薄
膜抵抗発熱体層17a及び17bを被着させ曲面状にも簡単に
形成できる。
ここでは基台15に絶縁体層16を被着させ、薄膜抵抗発
熱体層17を設ける場合を説明したが、基台15が電気的に
絶縁体であれば基台に薄膜抵抗発熱体層を介して絶縁体
層を設けてもよい。
熱体層17を設ける場合を説明したが、基台15が電気的に
絶縁体であれば基台に薄膜抵抗発熱体層を介して絶縁体
層を設けてもよい。
以上のような構成のCVD装置を用いて半導体ウェハＷ
にタングステンシリサイド膜を形成する方法を説明す
る。
にタングステンシリサイド膜を形成する方法を説明す
る。
まず、予め赤外線ヒータ14に通電し、600〜700℃に加
熱し、処理室１の搬入出用開閉機構（図示せず）を介し
て半導体ウェハＷを設置台４に配置し、支持体３で支持
する。半導体ウェハＷを上記温度に加熱した状態で酸化
系ガス導入機構５及び還元系ガス導入機構６から処理室
１内にそれぞれWF6及びSiH2Cl2を導入するとともに真空
排気機構12により処理室１内が100ミリTorr以下になる
よう真空排気を行う。すると半導体ウェハＷ表面にWSix
が均一に積層される。
熱し、処理室１の搬入出用開閉機構（図示せず）を介し
て半導体ウェハＷを設置台４に配置し、支持体３で支持
する。半導体ウェハＷを上記温度に加熱した状態で酸化
系ガス導入機構５及び還元系ガス導入機構６から処理室
１内にそれぞれWF6及びSiH2Cl2を導入するとともに真空
排気機構12により処理室１内が100ミリTorr以下になる
よう真空排気を行う。すると半導体ウェハＷ表面にWSix
が均一に積層される。
以上、積層型の赤外線ヒータをCVD装置に適用した一
実施例について説明したが、本発明の加熱方法、加熱装
置はこれに限定されるものではない。例えばCVD装置と
しては、処理室１の下方に載置台４があって上部から反
応ガスを供給する形式のCVD装置にも適用できる。この
場合、赤外線ヒータは載置台４の下側に設けられた空間
に設置されることになる。またCVD装置のみならずスパ
ッタリング装置、アニール装置、アッシング装置等にも
好適に用いることができ、半導体装置に限定されず赤外
線ランプが使用されている装置ならば何れも使用するこ
とができる。
実施例について説明したが、本発明の加熱方法、加熱装
置はこれに限定されるものではない。例えばCVD装置と
しては、処理室１の下方に載置台４があって上部から反
応ガスを供給する形式のCVD装置にも適用できる。この
場合、赤外線ヒータは載置台４の下側に設けられた空間
に設置されることになる。またCVD装置のみならずスパ
ッタリング装置、アニール装置、アッシング装置等にも
好適に用いることができ、半導体装置に限定されず赤外
線ランプが使用されている装置ならば何れも使用するこ
とができる。
［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の加熱方
法、加熱装置によれば、発熱体層、絶縁体層、断熱材を
順次積層した発熱体を用いたことにより加熱手段を小型
でコンパクトとすることができ、これにより種々の装置
に設置可能である。特に赤外線ヒータとして薄膜抵抗発
熱体層と赤外線を発生する絶縁体層とを積層した積層型
の赤外線ヒータを用いることにより、曲面形成も簡単に
行うことができる。さらに、ON、OFF特性のよい赤外線
ヒータが得られる。
法、加熱装置によれば、発熱体層、絶縁体層、断熱材を
順次積層した発熱体を用いたことにより加熱手段を小型
でコンパクトとすることができ、これにより種々の装置
に設置可能である。特に赤外線ヒータとして薄膜抵抗発
熱体層と赤外線を発生する絶縁体層とを積層した積層型
の赤外線ヒータを用いることにより、曲面形成も簡単に
行うことができる。さらに、ON、OFF特性のよい赤外線
ヒータが得られる。
第１図は本発明を半導体集積回路製造のCVD装置に適用
した一実施例の構成図、第２図は本発明の要部の一実施
例を示す構成図、第３図は本発明の要部の他の実施例を
示す構成図である。 14……赤外線ヒータ 16、16a、16b……絶縁体層 17、17a、17b……薄膜抵抗発熱体層
した一実施例の構成図、第２図は本発明の要部の一実施
例を示す構成図、第３図は本発明の要部の他の実施例を
示す構成図である。 14……赤外線ヒータ 16、16a、16b……絶縁体層 17、17a、17b……薄膜抵抗発熱体層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−185329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105486（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 3/10
Claims (4)
- 【請求項１】被処理体を加熱する際、前記被処理体側か
ら発熱体層、絶縁体層、断熱材が順次積層されてなる発
熱源によることを特徴とする加熱方法。 - 【請求項２】前記発熱体に所定の電力を供給することを
特徴とする請求項第１項記載の加熱方法。 - 【請求項３】被処理体を加熱する加熱装置において、前
記被処理体側から発熱体層、絶縁体層、断熱材が順次積
層されてなる発熱源を備えたことを特徴とする加熱装
置。 - 【請求項４】前記被処理体の処理が行われる処理室と、
前記処理室内で前記被処理体を保持する保持手段と、前
記処理室内に複数の種類の反応ガスをそれぞれ供給する
反応ガス導入手段と、前記保持手段に対して前記ガス導
入手段と対向する側に設けられる赤外線透過部材と、前
記赤外線透過部材を介して前記被処理体へ赤外線を照射
する前記発熱源とを備えたことを特徴とする請求項第３
項記載の加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161087A JP2778598B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 加熱方法及び加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161087A JP2778598B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 加熱方法及び加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325880A JPH0325880A (ja) | 1991-02-04 |
| JP2778598B2 true JP2778598B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=15728367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1161087A Expired - Lifetime JP2778598B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 加熱方法及び加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778598B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07161455A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドヒ−タ |
| DE59506182D1 (de) * | 1994-09-20 | 1999-07-15 | Ecowatt Produktions Ag | Elektrisches heizelement |
| US5977519A (en) * | 1997-02-28 | 1999-11-02 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Heating element with a diamond sealing material |
| JP2005222746A (ja) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Doshisha | 薄膜発熱体およびその製造方法 |
| JP4534597B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2010-09-01 | パナソニック電工株式会社 | 赤外線放射素子 |
| JP4863176B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2012-01-25 | 学校法人同志社 | 薄膜発熱体 |
| DE102011081570B4 (de) | 2011-08-25 | 2023-08-17 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Strahlungsquelle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62185329A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-13 | Toshiba Corp | シリコン酸化装置 |
| JPS63105486A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | システム工業株式会社 | セラミツク複合系遠赤外線放射体及びその製造法 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP1161087A patent/JP2778598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0325880A (ja) | 1991-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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