JP3380988B2 - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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JP3380988B2
JP3380988B2 JP11915693A JP11915693A JP3380988B2 JP 3380988 B2 JP3380988 B2 JP 3380988B2 JP 11915693 A JP11915693 A JP 11915693A JP 11915693 A JP11915693 A JP 11915693A JP 3380988 B2 JP3380988 B2 JP 3380988B2
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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
    • C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/12—Heating of the reaction chamber

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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熱処理装置は、
熱拡散処理、熱酸化処理、アニール処理などとして広く
用いられている。従来の熱処理装置は、例えば図６に示
すように、半導体ウエハＷを保持するサセプタ１と、こ
のサセプタ１の下方に配設され、サセプタ１を介して半
導体ウエハＷをランプ２Ａにより急速加熱して半導体ウ
エハＷを短時間で熱処理する加熱装置２と、この加熱装
置２の下方に配設され、内部の冷却コイル３Ａに水等の
冷却媒体を循環させて熱処理後の半導体ウエハＷを短時
間で冷却する冷却装置３とを備えて構成されている。ま
た、上記加熱装置２には温度コントローラ２Ｂを介して
温度プロファイルコントローラ２Ｃが接続され、この温
度プロファイルコントローラ２Ｃの温度プロファイルに
基づいて温度コントローラ２Ｂを作動して半導体ウエハ
Ｗの熱処理温度を制御するように構成されている。ま
た、上記サセプタ１の温度は例えば熱電対２Ｄによって
検出し、この検出信号を上記温度コントローラ２Ｂへフ
ィードバックして温度プロファイルの管理下で温度コン
トローラ２Ｂを介して常に一定温度で半導体ウエハＷを
熱処理するように構成されている。
【０００３】また、図７に示す熱処理装置は、同図に示
すように、半導体ウエハＷを保持する保持体１と、この
保持体１の上方から半導体ウエハＷをランプ２Ａにより
急速加熱して半導体ウエハＷを短時間で熱処理する加熱
装置２と、この加熱装置２の上方に配設され、内部の冷
却コイル３Ａに冷却媒体を循環させて熱処理後の半導体
ウエハＷを短時間で冷却する冷却装置３とを備えて構成
されている。そして、この熱処理装置は、図６に示すも
のと同様、半導体ウエハＷの温度を放射温度計２Ｅで検
出し、温度コントローラ２Ｂ及び温度プロファイルコン
トローラ２Ｃによって熱処理温度を制御するように構成
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前者の熱処理装置の場合には、加熱装置２のランプ２Ａ
でサセプタ１を加熱し、これに面接触した半導体ウエハ
Ｗをサセプタ１を介して熱処理するようにしているた
め、半導体ウエハＷの表面状態、特に表面の薄膜間の凹
凸によって、あるいは熱処理時の半導体ウエハＷの多少
歪みによって半導体ウエハＷとセプタ１とが全面で密着
せず、サセプタ１と半導体ウエハＷとの熱抵抗が区々に
なり、各半導体ウエハＷ毎あるいは半導体ウエハＷ内の
各部位の熱処理温度にバラツキが生じ、均一な熱処理を
行なうことが難しいという課題があった。
【０００５】また、従来の後者の熱処理装置の場合に
は、ランプ２Ａにより半導体ウエハＷを直接加熱するよ
うにしているため、前者のような熱抵抗のバラツキなど
という問題を生じないが、半導体ウエハＷの特定部位で
温度を検出するようにしているため、半導体ウエハＷに
形成された種々の薄膜の状態によって放射温度計２Ｅに
よる検出温度に誤差を生じ、半導体ウエハＷの温度を正
確に把握し制御することが困難で、各半導体ウエハＷ毎
に熱処理温度に差が生じ均一な熱処理を行なうことが難
しいという課題があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、半導体ウエハ等の被処理体全体を均一且つ
正確に加熱して熱処理することができ、しかも熱処理温
度を正確に制御することができる熱処理装置を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の熱処理装置は、熱線の透過可能な処理容器と、この処
理容器内で保持体により保持された被処理体を加熱して
所定の熱処理を施す加熱手段と、この加熱手段により処
理された被処理体を冷却する冷却手段とを備えた熱処理
装置であって、上記処理容器内で上記保持体により保持
された被処理体と所定距離を隔てて対向する位置に上記
加熱手段により加熱される熱板を設けると共にこの熱板
の温度を検出する温度検出手段を設け、且つ、上記熱板
と上記被処理体それぞれの昇降温を予め測定して求めら
れたこれら相互の温度関係を示す温度プロファイルを設
定した温度プロファイルコントローラを設けると共に上
記温度検出手段による検出温度と上記温度プロファイル
に基づいて上記加熱手段を制御して上記被処理体の温度
を制御する温度制御手段を設け、この温度制御手段の制
御下で温度調整される上記熱板と上記冷却手段を介して
上記被処理体を上記温度プロファイルに即して加熱、冷
却するようにしたものである。また、本発明の請求項２
に記載の熱処理装置は、請求項１に記載の発明におい
て、上記熱板を上記被処理体を挟む位置に対を成して設
けたものである。また、本発明の請求項３に記載の熱処
理装置は、請求項１または請求項２に記載の発明におい
て、上記熱板を熱容量の小さい部材によって形成したも
のである。
【０００８】また、本発明の請求項４に記載の熱処理装
置は、処理容器内で保持体により保持された被処理体を
加熱して所定の熱処理を施す加熱手段と、この加熱手段
により処理された被処理体を冷却する冷却手段とを備え
た熱処理装置であって、上記加熱手段として、上記処理
容器内で上記保持体により保持された被処理体から所定
距離を隔てて対向する位置に温度調整板を設けると共に
この温度調整板の温度を検出する温度検出手段を設け、
且つ、上記温度調整板と上記被処理体それぞれの昇降温
を予め測定して求められたこれら相互の温度関係を示す
温度プロファイルを設定した温度プロファイルコントロ
ーラを設けると共に上記温度検出手段による検出温度と
上記温度プロファイルに基づいて上記温度調整板を制御
して上記被処理体の温度を制御する温度制御手段を設
け、この温度制御手段の制御下で温度調整される上記温
度調整板と上記冷却手段を介して上記被処理体を上記温
度プロファイルに即して加熱、冷却するものである。ま
た、本発明の請求項５に記載の熱処理装置は、請求項４
に記載の発明において、上記温度調整板を上記被処理体
を挟む位置に対を成して設けたものである。
【０００９】また、本発明の請求項６に記載の熱処理装
置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明
において、上記保持体はリング状に形成され、その内周
側に上記被処理体を周方向等間隔に支持する複数の支持
部を有するものである。また、本発明の請求項７に記載
の熱処理装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に
記載の発明において、上記処理容器に対して密封可能な
予備室を連結すると共にこの予備室に上記被処理体を搬
入、搬出する搬送手段を設けたものである。
【００１０】
【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、処理
容器内の保持体で被処理体を保持した状態で、加熱手段
が作動して熱板を加熱すると、熱線が処理容器を透過し
て温度制御手段の制御下で被処理体と対向する熱板が昇
温すると、温度検出手段により熱板の温度を検出し、こ
の検出温度及び予め温度プロファイルコントローラに設
定された被処理体の温度プロファイルに基づいて熱板が
所定温度に調整され、これに伴って熱板からの輻射熱な
どによって被処理体全体を所定温度まで均等に昇温させ
て全体を均等に熱処理することができ、熱処理後には加
熱手段を停止して冷却手段を作動すると、この冷却手段
によって被処理体を冷却して温度プロファイルに即した
熱処理を終了することができる。また、上記熱板を被処
理体を挟む位置に対を成して設けたため、被処理体を両
面からより短時間で加熱することができる。また、上記
熱板を熱容量の小さい部材によって形成したため、熱板
の熱応答性を高めることができる。
【００１１】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、処理容器内の保持体で被処理体を保持した状態
で、加熱手段である温度調整板が作動すると、温度制御
手段の制御下で被処理体と対向する温度調整板が昇温す
ると、温度検出手段により温度調整板の温度を検出し、
この検出温度及び予め温度プロファイルコントローラに
設定された被処理体の温度プロファイルに基づいて所定
温度に調整され、これに伴って温度調整板からの輻射熱
などによって被処理体全体を所定温度まで均等に昇温さ
せて全体を均等に熱処理することができ、熱処理後には
加熱手段を停止して冷却手段を作動すると、この冷却手
段によって被処理体を冷却して温度プロファイルに即し
た熱処理を終了することができる。また、加熱手段とし
て熱温度調整板を設けたため、加熱手段を簡素化するこ
とができる。また、上記温度調整板を上記被処理体を挟
む位置に対を成して設けたため、被処理体を両面からよ
り短時間で加熱することができる。
【００１２】また、本発明の請求項６に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明
において、上記保持体はリング状に形成され、その内周
側に上記被処理体を周方向等間隔に支持する複数の支持
部を有するため、熱板または温度調整板の輻射熱が被処
理体に直接照射され、熱抵抗なく被処理体全面が均一に
昇温することができる。また、上記処理容器に対して密
封可能な予備室を連結すると共にこの予備室に上記被処
理体を搬入、搬出する搬送手段を設けたため、被処理体
を外気に曝すことなく処理容器に対して搬入、搬出する
ことができる。
【００１３】
【実施例】以下、図１〜図５に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。本実施例の熱処理装置１０は、図１に
示すように、石英等の耐熱耐食性材料によって形成され
た処理容器１１と、この処理容器１１内で被処理体とし
ての例えば８インチ半導体ウエハＷを保持し且つ炭化珪
素等のセラミックによって形成された保持体１２（図２
参照）と、この保持体１２により保持された半導体ウエ
ハＷを加熱して所定の熱処理を施す加熱手段１３と、こ
の加熱手段１３により処理された半導体ウエハＷを冷却
する冷却手段１４とを備えて構成されている。そして、
上記処理容器１１内には、上記保持体１２で保持された
半導体ウエハＷの上下の両面から所定の距離、例えば数
mm〜数１０mm隔てた位置に熱板１５がそれぞれ設けら
れ、この熱板１５を介して輻射熱とガス雰囲気において
はガスの熱による対流により半導体ウエハＷを加熱して
所定の熱処理を行なうように構成されている。上記熱板
１５は、例えば炭化珪素、グラファイト、シリコン等の
熱容量が小さくなるように例えば２mm厚で形成され、例
えば半導体ウエハＷの全面に対向する大きさの矩形状に
形成されている。
【００１４】上記処理容器１１は、半導体ウエハＷを収
容するように扁平な構造に形成され、その左端に形成さ
れた開口部１１Ａのフランジ部でロードロック室２０に
連結されている。また、この処理容器１１の右端には内
部に半導体ウエハＷを熱処理する際に所定のガスを供給
するガス供給部１１Ｂ及び処理後のガスを排気するガス
排気部１１Ｃが形成されている。そして、これらのガス
供給部１１Ｂとガス排出部１１Ｃの間から上記保持体１
２が左端に向けて水平に延設されている。この保持体１
２は、図２に示すように、半導体ウエハＷより大径に形
成されたリングの一部を切り欠いた本体１２Ａと、この
本体１２Ａの周方向等間隔隔てた３箇所から内方へ突出
する支持ピン１２Ｂとを有し、３箇所の支持ピン１２Ｂ
で半導体ウエハＷを支承するように構成されている。
【００１５】また、上記加熱手段１３は、上記処理容器
１１の上下それぞれで所定の距離を隔てて配設されてい
る。この加熱手段１３は、加熱源としてのハロゲンラン
プ等からなる複数のランプ１３Ａと、これらのランプ１
３Ａからの放射熱量を制御する温度コントローラ１３Ｂ
と、この温度コントローラ１３Ｂに接続され且つ温度コ
ントローラ１３Ｂによって制御すべき半導体ウエハＷの
温度プロファイルが設定された温度プロファイルコント
ローラ１３Ｃとを備え、この温度プロファイルコントロ
ーラ１３Ｃから発信する温度プロファイル信号Ｓ1を受
信したコントローラ１３Ｂによりランプ１３Ａの放熱量
を制御するように構成されている。また、上記温度コン
トローラ１３Ｂには上記熱板１５の温度を検出する熱電
対等の温度センサ１３Ｅが接続され、この温度コントロ
ーラ１３Ｂは温度センサ１３Ｅからの検出信号Ｓ2を受
信すると共に上記温度プロファイルコントローラ１３Ｃ
から送信される温度プロファイル信号Ｓ1と常時比較し
て温度プロファイルに即してランプ１３Ａの放熱量を制
御するように構成されている。
【００１６】また、上記冷却手段１４は、本体１４Ａ内
に水等の冷却媒体が流通する流通路１４Ｂが形成され、
加熱手段１３による加熱が終了した後、この流路１４Ａ
に冷却媒体を流して本体１３Ａで処理容器１１側からの
輻射熱を吸収して処理容器１１内の半導体ウエハＷを迅
速に冷却するように構成されている。尚、上記冷却手段
１４の本体１４Ａの処理容器１１に対向する側面には上
記各ランプ１３Ａの輻射熱を反射する反射面１３Ｄが形
成され、この反射面１３Ｄによって各ランプ１３Ａから
の輻射熱を効率良く処理容器１１側へ集中させるように
構成されている。
【００１７】上記熱板１５は、熱容量が小さく構成され
ているため、熱応答性が高く、上記ランプ１３Ａからの
輻射熱を全面で均等に吸収して迅速に所定の温度プロフ
ァイルに従って昇温し、また冷却手段１４による吸熱に
より迅速に所定の温度プロファイルに従って降温するよ
うに構成されている。この温度プロファイルは、加熱手
段１３、熱板１５、半導体ウエハＷと熱板１５間の距離
及び半導体ウエハＷの熱処理内容等の各処理条件によっ
て最適な状態のものとして設定されたものである。本実
施例で用いられる温度プロファイルは例えば図３に示す
ように熱板１５及び半導体ウエハＷの温度が昇降するよ
うに設定されている。つまり、図３では加熱手段１３及
び冷却手段１４の作用によって熱板１５の温度が同図の
のように時間の経過の伴って昇降温し、この熱板１５
を介して半導体ウエハＷの温度が同図ののように時間
の経過の伴って昇降温して例えばプロセス温度１０００
℃で半導体ウエハＷを熱処理するように構成されてい
る。
【００１８】また、上記処理容器１１に連結されたロー
ドロック室２０は、例えばステンレス等によって形成さ
れ、半導体ウエハＷを処理容器１１の保持体１２との間
で受け渡しする際の予備室として構成されている。即
ち、このロードロック室２０の左右両端には半導体ウエ
ハＷを出し入れする際の開口部２０Ａ、２０Ｂがそれぞ
れ形成され、それぞれの開口部２０Ａ、２０Ｂをゲート
バルブ２１、２２によって開閉できるように構成されて
いる。また、このロードロック室２０にはガス供給部２
０Ｃ及びガス排気部２０Ｃが形成され、上記処理容器１
１のガス雰囲気に合わせて所定のガスを内部に供給し、
ガスを排気するように構成されている。そして、このロ
ードロック室２０内には屈伸可能な搬送アーム２１が配
設されている。この搬送アーム２１は駆動部２１Ａによ
って図２に示すように半導体ウエハＷを載せたフォーク
２１Ｂを屈伸して上記処理容器１１内に設けられた保持
体１２との間で半導体ウエハＷを受け渡しするように構
成されている。
【００１９】次に、図１に示す熱処理装置１０を用いて
半導体ウエハＷを窒素雰囲気で例えばアニール処理を行
なう場合の動作について説明する。それにはまず、ロー
ドロック室２０のゲートバルブ２２を開放し、搬送アー
ム２１を駆動させてフォーク２１Ｂによってプロセスチ
ャンバー（図示せず）から半導体ウエハＷを取り出し、
ロードロック室２０内に半導体ウエハＷを搬入してゲー
トバルブ２２を閉じて内部を密閉状態にする。その後、
ガス排気部２０Ｄからガスを排気した後、ガス供給部２
０Ｃから窒素ガスを供給して内部を窒素雰囲気にする。
これと並行して処理容器１１内も同様にして窒素ガス置
換して内部を窒素雰囲気にする。次いで、ゲートバルブ
２３を開放した後、搬送アーム２１を処理容器１１側へ
伸ばしてフォーク２１Ｂの半導体ウエハＷを図２で示す
ように保持体１２へ移載し、搬送アーム２１を屈曲し、
ゲートバルブ２３を閉じ、処理容器１１内で半導体ウエ
ハＷのアニール処理を行なう。
【００２０】この際、加熱手段１３を作動させると、温
度プロファイルコントローラ１３Ｃ及び温度コントロー
ラ１３Ｂの制御下で各ランプ１３Ａが点燈して処理容器
１１の上下から加熱すると、その輻射熱及び処理容器１
１内での輻射熱による窒素ガスの熱対流によって上下の
熱板１５、１５が速やかに加熱され、図３に示すように
各ランプ１３Ａの点燈後１分で各熱板１５、１５は１０
００℃以上に達し、１１００℃前後を維持する。これに
伴って各熱板１５、１５からの輻射熱及び窒素ガスの熱
対流により半導体ウエハＷも熱板１５、１５と同様に昇
温して１分後には処理温度である１０００℃に達し、そ
の約２分半後に加熱手段１３の作動を停止し、冷却媒体
を流して冷却手段１４に作動させると、熱板１５、１５
からの輻射熱を冷却手段１４によって吸熱して徐々に降
温して４分後には略始動時の温度になる。一方、半導体
ウエハＷは熱板１５、１５を介して冷却作用を受けるた
め、熱板１５、１５よりも緩やかに降温して約５分後に
は３００℃前後になってアニール処理を終了する。アニ
ール処理終了後には、ゲートバルブ２３を開放してロー
ドロック室２０を介して半導体ウエハＷを所定の場所へ
返送する。そして、後続の半導体ウエハＷを同様の手順
で繰り返し処理する。
【００２１】以上説明したように本実施例によれば、半
導体ウエハＷを熱処理する際に、一旦熱板１５全体を所
定温度に均等に加熱し、均等に加熱された熱板１５の輻
射熱及び窒素ガスの熱対流によって半導体ウエハＷを熱
処理するようにしたため、半導体ウエハＷに形成された
薄膜等の表面状態に左右されることなく半導体ウエハＷ
全体を均等且つ迅速に加熱することができる。また、熱
板１５の温度を温度センサ１３Ｅによって常に監視する
と共に、この温度センサ１３Ｅによる検出温度を温度コ
ントローラ１３Ｂへフィードバックして熱板１５の温度
を常に温度プロファイルに従って制御するようにしてい
るため、半導体ウエハＷを所望の温度で正確に熱処理す
ることができる。また、２枚の熱板１５の間に半導体ウ
エハＷが設置されているため、半導体ウエハＷの多少の
設置位置の移動があっても再現性良く温度制御すること
ができ、更に熱板１５と非接触であるため、熱板１５か
ら半導体ウエハＷが不純物により汚染される虞もない。
【００２２】図４及び図５は本発明の他の実施例の熱処
理装置を示す図である。この熱処理装置１０は、図４に
示すように、主として加熱手段の構造を異にする以外は
上記実施例と同様に構成されている。そこで、本実施例
の特徴である加熱手段について説明すると、この加熱手
段１４は、図４、図５に示すように、上記実施例で加熱
源として用いられているランプ１３Ａが省略され、熱板
１５が加熱源として構成されたものである。この熱板１
５を取り出して示したものが図５である。この熱板１５
は、発熱抵抗体によって形成された矩形状の熱板本体１
５Ａと、その両端全長に亘って一体的に形成された導電
性材料からなる導電部１５Ｂとからなり、この導電部１
５Ｂに電流を流すことにより熱板本体１５Ａ全面に電流
が均等に流れて熱板本体１５Ａ全面が均等に昇温するよ
うに構成されている。また、上記発熱抵抗体としては、
例えば上記実施例で用いられた例えば炭化珪素、グラフ
ァイト、シリコン等が好ましく、また、導電性材料とし
ては、例えば銅、アルミニウム等の通常用いられる導電
性材料が好ましい。そして、この熱板本体１５Ａは、そ
の温度が温度センサ１３Ｅによって常時検出できるよう
に構成されている。また、冷却手段１４は、上記実施例
における反射面１３Ｄを省略した以外は上記実施例に準
じて構成されている。
【００２３】本実施例の熱処理装置１０の場合には、加
熱手段１３を作動させると、温度プロファイルコントロ
ーラ１３Ｃ及び温度コントローラ１３Ｂの制御下で熱板
１５自体、即ち熱板本体１５Ａが所定温度まで直接昇温
して加熱源として作用し、その他は上記実施例に準じて
動作することにより、半導体ウエハＷを加熱して所定の
熱処理を行なうことができる。従って本実施例によれ
ば、上記実施例におけるランプ１３Ａを省略して熱板１
５を加熱源としているため、加熱手段１３を簡素化して
製造コストを低減できると共に、処理容器１１内で熱板
１５により半導体ウエハＷを直接熱処理するようにした
ため、半導体ウエハＷの熱処理を迅速化することができ
る。
【００２４】尚、上記各実施例ではアニール処理を行な
う場合について説明したが、この発明の熱処理装置は、
処理容器のガス雰囲気を適宜変更することによりアニー
ル処理以外の、熱拡散処理、酸化処理、ＣＶＤ処理など
の熱処理に広く適用することができる。また、本発明に
おける熱板は、加熱源として用いる場合には、熱板本体
を発熱抵抗体として形成したものについて説明したが、
発熱抵抗体を内蔵させた構造のものであっても良い。ま
た、熱板を設ける位置は、半導体ウエハ等の被処理体の
大きさ、熱処理条件等によって適宜設定することができ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項３に記載の発
明によれば、加熱手段及び冷却手段を介して被処理体の
温度プロファイルに即して昇降温する熱板を介して半導
体ウエハ等の被処理体全体を温度プロファイルに即して
均一且つ正確に加熱して熱処理することができ、しかも
熱処理温度を正確に制御する熱処理装置を提供すること
ができる。
【００２６】また、本発明の請求項４及び請求項５に記
載の発明によれば、冷却手段及び被処理体の温度プロフ
ァイルに即して昇温する温度調整板を介して半導体ウエ
ハ等の被処理体全体を温度プロファイルに即して均一且
つ正確に加熱して熱処理することができると共に加熱手
段を簡素化することができ、しかも熱処理温度を正確に
制御する熱処理装置を提供することができる。
【００２７】また、本発明の請求項６に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明
において、保持体で被処理体の周縁部を支持するため、
輻射熱が被処理体に直接照射され、被処理体の表面状態
に左右されることなく被処理体を均一に熱処理すること
ができる熱処理装置を提供することができる。また、本
発明の請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜請求
項６のいずれか１項に記載の発明において、上記処理容
器に対して密封可能な予備室を連結すると共にこの予備
室に上記被処理体を搬入、搬出する搬送手段を設けたた
め、被処理体を外気に曝すことなく処理容器に対して搬
入、搬出することができる熱処理装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱処理装置の一実施例を示す断面図で
ある。
【図２】図１に示す熱処理装置に用いられた保持体と搬
送アームとの間で半導体ウエハを受け渡しする状態を示
す斜視図である。
【図３】図１に示す温度プロファイルコントローラに設
定した温度プロファイルを示すグラフである。
【図４】本発明の熱処理装置の他の実施例を示す断面図
である。
【図５】図４に示す熱処理装置の加熱装置を取り出して
示す斜視図である。
【図６】従来の熱処理装置の一例の要部を示す断面図で
ある。
【図７】従来の熱処理装置の他の例の要部を示す断面図
である。
【符号の説明】
１０ 熱処理装置 １１ 処理容器 １２ 保持体 １３ 加熱手段 １３Ａ ランプ（加熱源） １３Ｂ 温度コントローラ（制御手段） １３Ｃ 温度プロファイルコントローラ（制御手段） １３Ｅ 温度センサ（温度検出手段） １４ 冷却手段 １５ 熱板 １５Ａ 熱板本体（加熱源） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/22 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｅ 21/31 21/324 Ｔ 21/324 21/26 Ｇ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/22 H01L 21/205 H01L 21/26 H01L 21/31

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱線の透過可能な処理容器と、この処理
    容器内で保持体により保持された被処理体を加熱して所
    定の熱処理を施す加熱手段と、この加熱手段により処理
    された被処理体を冷却する冷却手段とを備えた熱処理装
    置であって、上記処理容器内で上記保持体により保持さ
    れた被処理体と所定距離を隔てて対向する位置に上記加
    熱手段により加熱される熱板を設けると共にこの熱板の
    温度を検出する温度検出手段を設け、且つ、上記熱板と
    上記被処理体それぞれの昇降温を予め測定して求められ
    たこれら相互の温度関係を示す温度プロファイルを設定
    した温度プロファイルコントローラを設けると共に上記
    温度検出手段による検出温度と上記温度プロファイルに
    基づいて上記加熱手段を制御して上記被処理体の温度を
    制御する温度制御手段を設け、この温度制御手段の制御
    下で温度調整される上記熱板と上記冷却手段を介して上
    記被処理体を上記温度プロファイルに即して加熱、冷却
    することを特徴とする熱処理装置。
  2. 【請求項２】 上記熱板を上記被処理体を挟む位置に対
    を成して設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱処
    理装置。
  3. 【請求項３】 上記熱板を熱容量の小さい部材によって
    形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の熱処理装置。
  4. 【請求項４】 処理容器内で保持体により保持された被
    処理体を加熱して所定の熱処理を施す加熱手段と、この
    加熱手段により処理された被処理体を冷却する冷却手段
    とを備えた熱処理装置であって、上記加熱手段として、
    上記処理容器内で上記保持体により保持された被処理体
    から所定距離を隔てて対向する位置に温度調整板を設け
    ると共にこの温度調整板の温度を検出する温度検出手段
    を設け、且つ、上記温度調整板と上記被処理体それぞれ
    の昇降温を予め測定して求められたこれら相互の温度関
    係を示す温度プロファイルを設定した温度プロファイル
    コントローラを設けると共に上記温度検出手段による検
    出温度と上記温度プロファイルに基づいて上記温度調整
    板を制御して上記被処理体の温度を制御する温度制御手
    段を設け、この温度制御手段の制御下で温度調整される
    上記温度調整板と上記冷却手段を介して上記被処理体を
    上記温度プロファイルに即して加熱、冷却することを特
    徴とする熱処理装置。
  5. 【請求項５】 上記温度調整板を上記被処理体を挟む位
    置に対を成して設けたことを特徴とする請求項４に記載
    の熱処理装置。
  6. 【請求項６】 上記保持体はリング状に形成され、その
    内周側に上記被処理体を周方向等間隔に支持する複数の
    支持部を有することを特徴とする請求項１〜請求項５の
    いずれか１項に記載の熱処理装置。
  7. 【請求項７】 上記処理容器に対して密封可能な予備室
    を連結すると共にこの予備室に上記被処理体を搬入、搬
    出する搬送手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請
    求項６のいずれか１項に記載の熱処理装置。
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1007224A3 (nl) * 1993-06-16 1995-04-25 Dinamec Nv Werkwijze en inrichting voor het thermisch reinigen van voorwerpen.
US5551985A (en) * 1995-08-18 1996-09-03 Torrex Equipment Corporation Method and apparatus for cold wall chemical vapor deposition
JPH09157846A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Teisan Kk 温度調節装置
JP3166065B2 (ja) * 1996-02-08 2001-05-14 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
JPH09237789A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Toshiba Corp 遮蔽体および熱処理装置および熱処理方法
US5934357A (en) * 1996-11-13 1999-08-10 Aluminum Company Of America System for manufacturing metal matrix composites
US5960158A (en) 1997-07-11 1999-09-28 Ag Associates Apparatus and method for filtering light in a thermal processing chamber
US5960159A (en) * 1997-10-14 1999-09-28 Kokusai Electric Co., Ltd. Heat treatment of semiconductor wafers where upper heater directly heats upper wafer in its entirety and lower heater directly heats lower wafer in its entirety
US5990453A (en) * 1997-12-02 1999-11-23 Applied Materials, Inc. High pressure/high temperature process chamber
US6222990B1 (en) * 1997-12-03 2001-04-24 Steag Rtp Systems Heating element for heating the edges of wafers in thermal processing chambers
US6204484B1 (en) * 1998-03-31 2001-03-20 Steag Rtp Systems, Inc. System for measuring the temperature of a semiconductor wafer during thermal processing
KR100339685B1 (ko) * 1998-05-02 2002-10-25 삼성전자 주식회사 반도체웨이퍼상의레지스트를베이킹하기위한장치
US5970214A (en) 1998-05-14 1999-10-19 Ag Associates Heating device for semiconductor wafers
US5930456A (en) 1998-05-14 1999-07-27 Ag Associates Heating device for semiconductor wafers
US6210484B1 (en) 1998-09-09 2001-04-03 Steag Rtp Systems, Inc. Heating device containing a multi-lamp cone for heating semiconductor wafers
JP4625183B2 (ja) * 1998-11-20 2011-02-02 ステアーグ アール ティ ピー システムズ インコーポレイテッド 半導体ウェハのための急速加熱及び冷却装置
US6771895B2 (en) * 1999-01-06 2004-08-03 Mattson Technology, Inc. Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers
JP2000349081A (ja) * 1999-06-07 2000-12-15 Sony Corp 酸化膜形成方法
US6450805B1 (en) * 1999-08-11 2002-09-17 Tokyo Electron Limited Hot plate cooling method and heat processing apparatus
US6949143B1 (en) * 1999-12-15 2005-09-27 Applied Materials, Inc. Dual substrate loadlock process equipment
US7037797B1 (en) 2000-03-17 2006-05-02 Mattson Technology, Inc. Localized heating and cooling of substrates
JP2002118072A (ja) * 2000-10-10 2002-04-19 Seiko Instruments Inc 半導体製造装置
US6559424B2 (en) * 2001-01-02 2003-05-06 Mattson Technology, Inc. Windows used in thermal processing chambers
JP2002286665A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Fujikin Inc 未反応ガス検出装置及び未反応ガス検出センサ
NL1018086C2 (nl) * 2001-05-16 2002-11-26 Asm Int Werkwijze en inrichting voor het thermisch behandelen van substraten.
US6902624B2 (en) * 2001-10-29 2005-06-07 Genus, Inc. Massively parallel atomic layer deposition/chemical vapor deposition system
JP2004319754A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
JP4586333B2 (ja) * 2003-05-02 2010-11-24 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置、熱処理システム及び熱処理装置の温度制御方法
US7410355B2 (en) * 2003-10-31 2008-08-12 Asm International N.V. Method for the heat treatment of substrates
US7022627B2 (en) 2003-10-31 2006-04-04 Asm International N.V. Method for the heat treatment of substrates
US6940047B2 (en) * 2003-11-14 2005-09-06 Asm International N.V. Heat treatment apparatus with temperature control system
US7283734B2 (en) * 2004-08-24 2007-10-16 Fujitsu Limited Rapid thermal processing apparatus and method of manufacture of semiconductor device
US7217670B2 (en) * 2004-11-22 2007-05-15 Asm International N.V. Dummy substrate for thermal reactor
JP4860167B2 (ja) * 2005-03-30 2012-01-25 東京エレクトロン株式会社 ロードロック装置，処理システム及び処理方法
JP4410147B2 (ja) * 2005-05-09 2010-02-03 東京エレクトロン株式会社 加熱装置、塗布、現像装置及び加熱方法
US7194199B2 (en) * 2005-06-03 2007-03-20 Wafermasters, Inc. Stacked annealing system
JP5120585B2 (ja) * 2006-03-16 2013-01-16 株式会社Ｉｈｉ 基板アニール装置用の遮熱板
JP5176364B2 (ja) * 2007-03-29 2013-04-03 日本電気株式会社 光加熱装置及び光加熱方法
US7977258B2 (en) * 2007-04-06 2011-07-12 Mattson Technology, Inc. Method and system for thermally processing a plurality of wafer-shaped objects
JP5291965B2 (ja) * 2008-03-25 2013-09-18 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
US20100152582A1 (en) * 2008-06-13 2010-06-17 Vytronus, Inc. Handheld system and method for delivering energy to tissue
JP5371831B2 (ja) * 2010-02-25 2013-12-18 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP6076631B2 (ja) * 2012-07-12 2017-02-08 光洋サーモシステム株式会社 ヒータユニットおよび熱処理装置
US20160327339A1 (en) * 2015-05-07 2016-11-10 Pei-Ti Lin Foaming paper cup heating structure
JP6863041B2 (ja) * 2017-04-21 2021-04-21 東京エレクトロン株式会社 基板加熱装置
JP2023032160A (ja) 2021-08-26 2023-03-09 芝浦メカトロニクス株式会社 加熱処理装置
JP7465855B2 (ja) 2021-09-27 2024-04-11 芝浦メカトロニクス株式会社 加熱処理装置、搬入搬出治具、および有機膜の形成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4081313A (en) * 1975-01-24 1978-03-28 Applied Materials, Inc. Process for preparing semiconductor wafers with substantially no crystallographic slip
US4481406A (en) * 1983-01-21 1984-11-06 Varian Associates, Inc. Heater assembly for thermal processing of a semiconductor wafer in a vacuum chamber
US4554437A (en) * 1984-05-17 1985-11-19 Pet Incorporated Tunnel oven
JPH0696020B2 (ja) * 1988-07-26 1994-11-30 勲 長田 歯肉圧排用具
US5324920A (en) * 1990-10-18 1994-06-28 Tokyo Electron Sagami Limited Heat treatment apparatus
JPH079036Y2 (ja) * 1990-11-13 1995-03-06 東京エレクトロン東北株式会社 縦型熱処理炉
US5308955A (en) * 1991-07-11 1994-05-03 Tokyo Electron Sagami Kabushiki Kaisha Vertical heat treatment apparatus with vented heat insulation cover means

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