JP3103896B2 - ハロゲンランプ及び熱処理炉 - Google Patents

ハロゲンランプ及び熱処理炉

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JP3103896B2 JP03051463A JP5146391A JP3103896B2 JP 3103896 B2 JP3103896 B2 JP 3103896B2 JP 03051463 A JP03051463 A JP 03051463A JP 5146391 A JP5146391 A JP 5146391A JP 3103896 B2 JP3103896 B2 JP 3103896B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱源としてタングス
テン線を用いたハロゲンランプ及び該ハロゲンランプを
用いた熱処理炉に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハに対するRTP(Rapi
d Thermal Process)として、一般に
ランプアニールが施される。このランプアニールで用い
られるアニール装置としては、例えば加熱源にタングス
テン線を用いたハロゲンランプを使用している。従来の
ハロゲンランプCは、図4に示すように、ガラス等で形
成された中空の管11内に1本のタングステン線Wが、
管11の両端に設けられた電極12a及び12b間に張
設された形で封入されて構成されており、特に、上記タ
ングステン線Wは、全長にわたって螺旋状(フィラメン
ト状)に形成されて電極12a及び12b間に張設され
ている。尚、13はタングステン線Wがたるまないよう
にするための押え板である。
【0003】また、従来のランプアニール装置は、図5
及び図6に示すように、1枚のウェハ14が収容可能と
された石英製の炉本体15の上方及び下方において、上
記ハロゲンランプCが多数配列されて構成されている。
各ハロゲンランプCは、その長手方向がウェハ14の挿
入方向に対して直角となるように炉本体15に配置され
る。そして、ウェハ14に対しランプアニールを行うと
きは、ウェハ14を炉本体15の炉口から挿入して、該
ウェハ14を炉本体15内に収容したのち、各ハロゲン
ランプCに電源(図4参照)16からの駆動電流Iを供
給することにより、ハロゲンランプCを発光させて熱処
理を行う。尚、この図5において、上記押え板13を省
略して示す。また、図6において、17は熱処理用ガス
を炉本体15に供給するためのガス導入口である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のハロゲンラ
ンプCにおいては、1本のタングステン線Wがその全長
にわたってフィラメント状に形成されて全体が発熱部分
となされているため、タングステン線Wに駆動電流Iを
流して発熱させたとき、管11の温度分布はその長手方
向においてほぼ均一となる。従って、図5及び図6で示
す従来のランプアニール装置の場合、このハロゲンラン
プCを、その長手方向を、ウェハ14の挿入方向、即ち
炉本体15の前後方向に対して直角にした状態で、多数
配列して構成しているため、炉本体15の前後間(炉口
と炉奥間)に関する温度分布の調整については、各ハロ
ゲンランプCを1本ずつ調整することで可能となるが、
炉本体15の左右間の温度分布については調整できない
という欠点がある。
【0005】従って、ウェハ14に対し熱処理を行う場
合、ウェハ14面内における温度分布を均一にすること
ができず、局部的な過熱現象が生じ、ウェハ14上に形
成されるデバイスの歩留りの低下並びに特性の劣化を引
き起こすという不都合がある。
【0006】そこで、ウェハ14面内における熱処理の
均一化を図るために、従来からハロゲンランプCの上部
に反射板(図示せず)を設置するようにしているが、反
射板の形状及びハロゲンランプCの製造上のばらつき等
によって熱処理の温度分布が変化するため、熱処理に係
る最適な条件(反射板の形状等)を見つけ出すのが非常
に困難であり、しかもその設定は非常に面倒である。
【0007】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、簡単な構成で、管の
長手方向の温度分布を調整することができるハロゲンラ
ンプを提供することにある。また、本発明は、炉の前後
間並びに左右間の温度分布が調整でき、ウェハ面内にお
ける温度分布を均一にすることができる熱処理炉を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、筒状管1内に
加熱源としてタングステン線Wが封入されてなるハロゲ
ンランプAにおいて、筒状管1内に夫々発熱部分aの位
置が異なる複数本のタングステン線W 1 ,W 2 及びW 3
を封入し、筒状管1の長手方向に沿う温度分布を調整可
能に構成する。
【0009】また、本発明は、筒状管1内に加熱源とし
てタングステン線Wが封入されてなるハロゲンランプA
を一方向に多数配列してなる熱処理炉Bにおいて、上記
構成のハロゲンランプ、即ち筒状管1内に夫々発熱部分
aの位置が異なる複数本のタングステン線W 1 ,W 2
びW 3 を封入し、筒状管1の長手方向に沿う温度分布が
調整可能とされたハロゲンランプAを一方向に多数配列
させて構成する。
【0010】
【作用】上述の本発明のハロゲンランプAによれば、筒
状管1内に夫々発熱部分aの位置が異なる複数本のタン
グステン線W1 ,W2 及びW3 を封入して構成するよう
にしたので、各タングステン線W1 ,W2 及びW3 に流
す駆動電流Iを制御することにより、筒状管1の長手方
向に沿う温度分布が容易に調整可能となる。
【0011】また、本発明の熱処理炉Bによれば、筒状
管1の長手方向に沿う温度分布が調整可能とされた上記
ハロゲンランプAを一方向、例えば炉7の前後方向に多
数配列するようにしたので、炉7の前後間並びに炉7の
左右間の温度分布が容易に調整でき、ウェハ6面内にお
ける温度分布を均一にすることができる。その結果、ウ
ェハ6上に形成されるデバイスの歩留り並びに特性の向
上を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、図1〜図3を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1は、本実施例に係るハロゲンラン
プAを示す構成図である。
【0013】このハロゲンランプAは、ガラス等で形成
された中空の筒状管1内に3本のタングステン線W1
2 及びW3 が、管1の両端に設けられた電極2a及び
2b間に張設された形で封入されて構成されている。各
タングステン線W1 ,W2 及びW3 は、螺旋状(フィラ
メント状)に形成された発熱部aと直線状の非発熱部b
とからなり、1本目のタングステン線W1 は、その発熱
部aが一方の電極2a側に形成され、2本目のタングス
テン線W2 は、その発熱部aが中央部分に形成され、3
本目のタングステン線W3 は、その発熱部aが他方の電
極2b側に形成されている。即ち、本例に係るハロゲン
ランプAは、夫々発熱部aの位置が異なる3本のタング
ステン線W1 ,W2 及びW3 を筒状管1内に封入して構
成されている。尚、3はタングステン線W1 ,W2 及び
3 がたるまないようにするための押え板である。
【0014】上述の如く、本例のハロゲンランプAによ
れば、筒状管1内に夫々発熱部aの位置が異なる3本の
タングステン線W1 ,W2 及びW3 を封入して構成する
ようにしたので、各タングステン線W1 ,W2 及びW3
に流す電流Iを夫々制御することにより、筒状管1の長
手方向に沿う光量、即ち温度分布を容易に調整すること
ができる。
【0015】各タングステン線W1 ,W2 及びW3 に流
す電流Iを制御する方法としては、例えば、ハロゲンラ
ンプAと電源4とをつなぐソケット5内に各タングステ
ン線W1 ,W2 及びW3 に対応した3個の可変抵抗器R
1 ,R2 及びR3 を設けると共に、各タングステン線W
1 ,W2 及びW3 の各端子φ1,φ2及びφ3に、対応
する可変抵抗器R1 ,R2 及びR3 を接続し、電源4か
ら供給される駆動電流Iを夫々可変抵抗器R1 ,R2
びR3 で制御すればよい。
【0016】次に、上記ハロゲンランプAを用いたラン
プアニール装置、即ち熱処理炉Bについて、図2及び図
3を参照しながら説明する。尚、図2では、上記押え板
3を省略して示す。
【0017】この熱処理炉Bは、1枚のウェハ6が収容
可能とされた石英製の炉本体7の上方及び下方におい
て、上記構成を有するハロゲンランプ、即ち筒状管1内
に夫々発熱部aの位置が異なる3本のタングステン線W
1 ,W2 及びW3 を封入して構成されたハロゲンランプ
Aを多数配列して構成されている。各ハロゲンランプA
は、その長手方向がウェハ6の挿入方向(炉の前後方
向)に対して直角となるように炉本体7に配置される。
【0018】そして、ウェハ6に対しランプアニールを
行うときは、ウェハ6を炉本体7の炉口から挿入して、
該ウェハ6を炉本体7内に収容したのち、各ハロゲンラ
ンプAに電流を供給することにより、ハロゲンランプA
を発光させて熱処理を行う。尚、図3において、8は熱
処理用ガスを炉本体7に供給するためのガス導入口であ
る。
【0019】上述の如く、本例の熱処理炉Bによれば、
筒状管1内に夫々発熱部aの位置が異なる3本のタング
ステン線W1 ,W2 及びW3 が封入されて、筒状管1の
長手方向に沿う温度分布が調整可能に構成されたハロゲ
ンランプAを、炉本体7の前後方向に多数配列するよう
にしたので、炉本体7の前後間並びに炉本体7の左右間
の温度分布が容易に調整でき、ウェハ6面内における温
度分布を均一にすることができる。その結果、ウェハ6
上に形成されるデバイスの歩留り並びに特性の向上を図
ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明に係るハロゲンランプによれば、
簡単な構成で、管の長手方向の温度分布を容易に調整す
ることができる。また、本発明に係る熱処理炉によれ
ば、炉の前後間並びに左右間の温度分布が容易に調整で
き、ウェハ面内における温度分布を均一にすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係るハロゲンランプを示す構成図。
【図2】本実施例に係る熱処理炉を一部省略して示す斜
視図。
【図3】本実施例に係る炉本体とハロゲンランプの配置
関係を示す説明図。
【図4】従来例に係るハロゲンランプを示す構成図。
【図5】従来例に係る熱処理炉を一部省略して示す斜視
図。
【図6】従来例に係る炉本体とハロゲンランプの配置関
係を示す説明図。
【符号の説明】
A ハロゲンランプ 1 筒状管 2a及び2b 電極 3 押え板 W1 ,W2 及びW3 タングステン線 R1 ,R2 及びR3 可変抵抗器 φ1,φ2及びφ3 端子 a 発熱部 b 非発熱部 B 熱処理炉 6 ウェハ 7 炉本体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状管内に加熱源としてタングステン線
    が封入されてなるハロゲンランプにおいて、上記筒状管内に夫々発熱部分の位置が異なる複数本のタ
    ングステン線を封入し、 上記筒状管の長手方向に沿う温
    度分布が調整可能とされたハロゲンランプ。
  2. 【請求項2】 筒状管内に加熱源としてタングステン線
    が封入されてなるハロゲンランプを一方向に多数配列し
    てなる熱処理炉において、 上記ハロゲンランプは、上記筒状管内に夫々発熱部分の
    位置が異なる複数本のタングステン線を封入し、上記筒
    状管の長手方向に沿う温度分布が調整可能とされている
    ことを特徴とする熱処理炉。
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