JPH03131027A

JPH03131027A - 急速加熱処理方法及びその装置

Info

Publication number: JPH03131027A
Application number: JP26976189A
Authority: JP
Inventors: Tomiyuki Arakawa; 富行荒川
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1991-06-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は急速加熱処理方法及びその実施に好適な装置
に関するもので、例えば膜厚の極めて薄い絶縁膜を形成
する際等に用いて好適な方法及びその装置に関するもの
である。

（従来の技術）最先端技術により形成されるシリコン集積回路、特にＭ
ＯＳ（Ｍｅｔａｌ　０ｘｉｄｅ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ）集積回路では膜厚が極めて薄い酸化膜がゲート
絶縁膜に用いられる。とりわけ１．０ｕｍ以下のゲート
長を有するサブミクロンＭＯＳデバイスでは膜厚が例え
ば１００λ以下となる酸化膜が用いられ、このように膜
厚を薄くすることによって利得の向上が図られている。

酸化膜の従来の形成方法の一例としては、例えば文献：
　ｒＭＯ８ＬｓＩ製造技術、徳山　　醜、橋本　哲−編
著、日経マグロウヒル社、Ｐ、６４（＋９８５）Ｊに開
示されるものがあった。

この文献に開示されている方法では、まず、電気炉によ
って８００〜１２００’Ｃに加熱した石英管内に、清浄
化した基板を配置する。その後、酸化膜形成のための酸
化ガスを石英管内に導入する。酸化ガスとしては例えば
、乾燥した酸素ガス、或は酸素及び水素の混合ガス、或
は塩酸を霧状にして酸素ガスと混合したガスを用いる。

このような石英管内に基板を一定時間、一定温度で放置
しでおくこと（こよって基板表面に均一な膜厚の酸化膜
が形成される。

またこの文献に開示されている方法により膜厚が１００
λ以下の薄い酸化膜を形成する場合には、石英管の加熱
温度を８００℃以下にする処Ｍ或いは、窒素で酸素を稀
釈して酸化速度の低下を図る処置がとられていた。

しかしながら上述の各方法によって得られた酸化膜は、
シリコン（基板）／シリコン酸化膜の界面状態が悪いた
め、ＭＯＳ　）−ランジスタ特性に懇話Ｗをもたらすこ
とがしばしばあった。

そこで、最近では、上述の方法の代わりに、急速熱酸化
（Ｒａｐｉｄ　Ｔｈｅｒｍａｌ　０ｘｉｄａｔｉｏｎ、
以下ＲＴＯと称する。）技術が用いられるようになった
。ここでＲＴＯ技術とは、乾燥した酸素雰囲気中に被熱
処理物となる半導体基板を置き、この基板をタングステ
ン−ハロゲンランプ等のランプからの赤外光を熱源とし
て数秒間で１０００℃以上の温度（こなるまで加熱する
処理を云う。

このＲＴＯ技術に用い得る従来の急速加熱処理装置は、
例えば文献（電子材料別冊製造製雪編、工業調査金利、
Ｐ、６５．（１９８７））に開示されている。

第５図（Ａ）はこの文献に開示の急速加熱処理装置の一
例を示した要部断面図、第５図（Ｂ）は他の例の要部断
面図である。いずれの装置も基本的には、ランプを有す
る加熱部１と、該加熱部１０ランプの光を透過する蓋部
材２ａを有しかつ内部に被熱処理物３が設置される反応
炉２とを具える。但し、第５図（Ａ）に示した装置は、
反応炉２が石英管で形成されているので反応炉２自体が
ランプの光を透過する蓋部材をも兼ねている例であり、
第５図（Ｂ）に示した装置は、反応炉２が石英板から成
る蓋部材２ａと、ステンレス等の好適な材料から成る本
体２ｂとで構成されでいる例である。なお、両図におい
で、４は反応炉２内に設置される被熱処理物の表面温度
を測定し結果的に被熱処理物の温度プロファイルを得る
ためのオプティカルパイロメータを示し、５は当該製雪
の筐体を示す。

第５図（Ａ）または（Ｂ）に示したいずれの装置におい
ても、加熱部１は、蓋部材２ａ（第５図（Ａ）の場合は
反応管自体）によって反応炉２の雰囲気から遮蔽されて
いた。この理由は、加熱部１が酸素雰囲気中にざらされ
るのを防止し加熱部１のランプの寿命を伸ばすためであ
った。また、ランプとしては、アークランプ又はタング
ステン−ハロゲンランプが主に用いられていたが、タン
グステン−ハロゲンランプは比較的安価であるという利
点がある。

このＲＴＯ技術によれば、１０００°Ｃ以上の温度でか
つ乾燥雰囲気中で酸化が行なえるので、得られる酸化膜
のシリコン／シリコン酸化膜界面の整合性が極めて良く
なり酸化膜の膜質向上が図れ、それ故に、電気的特性の
極めて良好なＭＯ３構造を得ることが出来た。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来技術による急速加熱処理では、後述
するような理由から、不純物濃度の異なるシリコン基板
毎での酸化速度が異なってしまうため、不純物濃度が異
なるシリコン基板に所望の膜厚の絶縁膜を形成しようと
した場合はシリコン基板の不純物濃度に応じて温度プロ
ファイル即ち急速加熱処理条件を変更しなければならな
いという問題点が生じていた。換言すれば、不純物濃度
の異なる複数の領域を有するシリコン基板の各領域に均
一な膜厚の絶縁膜を形成しようとしても、従来の方法で
は不可能であった。第６図（Ａ）及び（Ｂ）はこのよう
な現象を具体的に示した図である。第６図（Ａ）は、ｎ
＋シリコン基板及びｎシリコン基板夫々に同一膜厚のシ
リコン酸化膜を従来の技術で形成しようとした場合の温
度プロファイルの違いを、縦軸に温度をとり横軸に時間
をとり示した図、また第６図ＣＢ）は、上記２種類のシ
リコン基板を従来方法でかつ同一の温度プロファイルで
処理した場合に得られるシリコン酸化膜の膜厚の違いを
縦軸に酸化膜厚をとり横軸に時間をとり示した図である
。

このような問題点は、以下に説明する■〜■の理由によ
り生じていた。

■・・・従来の日Ｔｏ技術で使用されている従来の急速
加熱処理装置に備わる蓋部材２ａ（但し、第５図（Ａ）
の例の場合は石英管が蓋部材に該当しでいる。）は、加
熱部１のランプで発せられる光のうちの波長が０．１６
〜５ｕｍの領域の光を透過するものであった。第７図は
、この説明に供する図であり、横軸に波長をとり縦軸に
透過率をとり従来の蓋部材２ａの分光透過率特性を示し
たものである。

■・・・ざらにまた、加熱部１のランプがタングステン
−ハロゲンランプである場合このランプの発光特性は、
波長が０．２〜１０ｕｍの赤外領域（こ分布しているも
のであった。第８図中の曲線Ｉは、この説明に供する図
であり、横軸に波長をとつ縦軸に放射強度をとりタシグ
ステンーハロゲンランプの発光特性を示したものである
。

■・・・ざらにまた、基板がシリコン基板の場合、ラン
プから発せられた光は、これの波長が０．１５〜１．２
μｍ程度のものがシリコン基板自体によって吸収される
（これを基礎吸収と云う、）が、ランプの発光特性及び
蓋部材３ａの分光透過特性のいかんによっては、シリコ
ン基板中の不純物濃度に主に起因するフリーキャリアに
よっても吸収される可能性がある。第８図中の曲線■及
び■はこの説明に供する図であり、曲線■はシリコン（
Ｓｉ）の基礎吸収特性、曲線■はフリーキャリアによる
吸収特性である。いずれも横軸に波長をとり縦軸に吸収
係数をとり示している。

従って、■で説明したようなブロードな（波長０．２〜
１０μｍの光を発する）発光特性を有するランプから発
せられた光を、■で説明したような分光透過率特性（波
長０．１６〜５ｕｍの光を透過する特性）を有する蓋部
材を介して、フリーキャリアを含むシリコン基板に照射
すると、蓋部材を透過した光のうちの波長が２〜５μｍ
の光はフリーキャリアにより吸収されてシリコン基板の
酸化に寄与することになる。この結果、不純物濃度の違
いによってシリコン酸化膜（絶縁膜）の形成具合に違い
が生じることになる。

この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従
ってこの発明の目的は、急速加熱処理による効果を基板
の不純物濃度に依存することなく得ることが出来る急速
加熱処理方法及びその実施に好適な装Ｍを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）この目的の達成を図るため、この出願の第一発明によれ
ば、ランプ加熱によに被熱処理物を急速加熱処理する方
法において、被熱処理物に対し、用いるランプから発せられる光のう
ちの前述の被熱処理物の基礎吸収波長領域の光を選択的
に照射することを特徴とする。

またこの出願の第二発明によれば、ランプを有する加熱
部と、該加熱部のランプの光を透過するＭ部材を有しか
つ内部に被熱処理物が設雷される反応炉とを具える急速
加熱処理装置において、前述の蓋部材を前記ランプから
発せられる光のうちの前述の被熱処理物の基礎吸収波長
領域の光を選択的に透過する材料で構成したことを特徴
とする。

（作用）この出願の急速加熱処理方法及びその実施に好適な装置
によれば、被熱処理物に対し、該被熱処理物で基礎吸収
が生じる波長領域の光を選択的に照射出来るので、被熱
処理物において基礎吸収以外の吸収による加熱が起こり
にくくなる。

（実施例）以下、図面を参照し、この出願の第−及び第二発明の実
施例につき説明する。

尚、図面はこれら発明が理解出来る程度に、各構成成分
の寸法、形状及び配設位Ｍを概略的に示しているにすぎ
ない、従って各構成成分の寸法、形状及び配Ｍ関係は図
示例に限定されるものではない、また、以下の説明では
、特定の材料及び特定の数値的条件を挙げて説明するが
、これら材料及び条件は単なる好適例にすぎず、従って
この発明はこれら材料及び条件に限定されるものではな
い。

のまず、第一発明の急速加熱処理方法の実施に好適な第二
発明の急速加熱処理装置の実施例につき説明する。

第２図は実施例の急速加熱処理装置の主要部（主として
反応炉及び加熱部の構成）を概略的に示す断面図である
。尚、第２図では反応炉内に被熱処理物としての基板を
設置した状態を示す。

また第３図は実施例の急速加熱処理装置の全体構成を概
略的に示す図である。

第３図にも示すように、この急速加熱処理装置は、基板
が設Ｈされる反応炉１０と、反応炉１０内の真空排気を
行なうための排気手段１２と、ガス供給部１４と、赤外
線ランプ１６ａを有する加熱処理を行なうための加熱部
１６とを偏見て成る。以下、この実施例の装置の詳細な
構造の説明を行なう。

第２図にも示すようにこの実施例では、反応炉（チャン
バー）１０を例えば本体１０ａ、蓋部材＋ｏｂ及び昇降
部材１０ｃから構成する。本体１０ａ及び昇降部材１０
ｃの形成材料としては例えば、ステンレスを、また蓋部
材１０ｂ及び後述の支持体２０の形成材料としては、被
熱処理物である基板の基礎吸収波長領域の光を選択的に
透過する材料を用いる。

この実施例の場合は被熱処理物をシリコン基板としでい
るので、蓋部材１０ｂ及び支持体２０は、赤外線ランプ
１６ａから発せられる光のうちの波長がほぼ０．１６〜
２ｕｍの範囲の光を選択的に透過することが出来る材料
、具体的には信越石英（株）製のＵＬＴＲＡＳＩＬと称
される石英材を用いた。第４図に、この石英材の分光透
過率特性と、従来の石英蓋材の分光透過率特性（第７図
のもの）とを、縦軸に透過率をとり横軸に波長をとって
示した。

また上述の反応炉１０の本体１０ａ及び昇降部材１０ｃ
は分離可能に一体となって凹部ａを形成するものであり
、昇降部材１０ｃの凹部ａの側に基板１８を載せるため
の支持体２０を設（プで昇降部材１０ｃの昇降によって
支持体２０をのせた基板１８を反応炉１０内へ入れ或は
反応炉１０外へ取り出せるようにする０図示例では昇降
部材１０ｃ　ｌｘ例えば機械的に昇降させるための昇降
装Ｍ２２と連結させている。

また蓋部材１０ｂを着脱自在に本体１０ａに取り付ける
。本体１０ａと蓋部材１０ｂ及び昇降部材１０ｃとの間
には気と保持部材２４例えばパイトンパツキンを設けて
おり、従って反応炉１０内の真空引きを行なった際に気
密保持部材２４ヲ介し、気密状態が形成できる。

また凹部ａの基板近傍位置に基板１８の表面温度を測定
するための温度測定手段２６例えばオプティカルパイロ
メータを設ける。

さらにこの実施例では加熱部１６を赤外線ランプ１６ａ
と、この手段１６ａを支持するための支持部材＋６ｂと
を以って構成する。赤外線ランプ１６ａとしではタング
ステンハロゲンランプその他の任意好適なランプを用い
る。好ましくは、複数個の赤外線ランプ１６ａを反応炉
１０内の加熱を均一に行なえるように配置する。赤外線
ランプ１６ａは、反応炉１０外に配置する。

赤外線ランプ１６ａの支持部材＋６ｂの配設位Ｍ％これ
に限定するものではないが、図示例では支持部材＋６ｂ
を、支持部材＋６ｂと本体１０ａとの間に蓋部材１０ｂ
及び本体１０ａの当接部を閉じ込めるように、本体１０
ａに着脱自在に取り付け、さらに支持部材＋６ｂと本体
１０との間に気と保持部材２４を設ける。このように支
持部材＋６ｂ　ｉ設けることによって反応炉１０内の真
空気密性の向上が図れる。

尚、第２図において符号２８は反応炉１０及びガス供給
部１４の間に設けたガス供給管、また３０は反応炉１０
及び排気手段１２の間に設けた排気管を示す。

次に第３図を参照してこの実施例の真空排気系及びガス
供給系につき説明する。尚、真空排気系及びガス供給系
を以下に述べる例に限定するものではない。

まず真空排気系につき説明する。この実施例では排気手
段１２を例えばクーボ分子ポンプ１２ａとこのポンプ１
２ａと接続されたロータリーポンプ＋２ｂとを以って構
成する。排気手段１２ヲ例えば図示のように配設した排
気管３０及びバルブを介して反応炉１０と連通させて接
続する。

Ｍ３図においで３２ａ〜３２ｄは排気管３０（こ連通さ
せて設けた真空計（或はイオンゲージ）であり、真空計
３２ａ及び３２ｄ　！例えば１〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒの範
囲の圧力測定に用いるバラトロン真空計（或いはビラニ
ー真空計）とし、また真空計３２ｂ及び３２ｃ　’Ｉｔ
例えば１０−’　〜１０−”Ｔｏ　ｒ　ｒの範囲の圧力
測定に用いるイオンゲージとする。真空計３２ｂと排気
管３０との間には真空計３２ｂを保護するための自動開
閉バルブ３４を設け、真空計３２ｂの動作時に真空計３
２ｂに対して１Ｏ−３Ｔｏｒｒ以上の圧力を負荷しない
ようにバルブ３４の開閉を自動制御する。３６ａ〜３６
ｆは排気手段１２及び反応炉１０の間に設けられる自動
開閉バルブであり、これらバルブ３６ａ〜３６ｆ　ｔそ
れぞれ任意好適に開閉することによって、反応炉１０内
の圧力を任意好適な圧力に制御し反応炉１０内に低真空
排気状態及び高真空排気状態を形成する。

ざらに３８は圧力調整用のニードルバルブ及び４゜はレ
リーフバルブであり、バルブ４０は反応炉１ｏ内の圧力
が大気圧以上例えば７８０Ｔｏ　ｒ　ｒ＠越えた場合に
自動的【こ開放し、バルブ４０の開放【こよってガス供
給部１４から反応炉１０内へ供給されたガスを排気する
。

次にガス供給系につき説明する。この実施例ではガス供
給部１４ヲパージ用ガス源としての例えば不活性ガス源
１４ａと、酸化ガス源１４ｂとを以って構成する。この
ガス供給部１４を例えば図示のように配設した供給管２
８及びバルブを介して反応炉１０と連通させて接続する
。

ざらに第３図において４２はガス供給系、４４はバルブ
、４６ａ、４６ｂ及び４８ａ、　４８ｂは自動開閉バル
ブ、５０ａ、５０ｂはガス供給部１４から反応炉ガスへ
導入されるガスに関する自動ガス流量コントローラであ
る。

バルブ４４．４８ａ　、４８ｂ　、４６ａ、４６ｂ　＠
それぞれ任意好適に開閉することによって、所望のガス
をガス供給部１４から反応炉１０へ供給できる。

゛　　　　　　　　　　・　　　−６次に、笥−発明の急速加熱処理方法の実施例につき説明
する。なおこの実施例の説明は、第２図及び第３図を用
いて説明した第二発明の実施例の急速加熱処理袋Ｎを用
い、リンドープの高濃度シリコン基板（例えば不純物濃
度が１　ｘ　１０”ｃｍ−’のｎ１シリコン基板）及び
リンドープの低濃度シリコン基板（例えば不純物濃度が
Ｉ　Ｘ　ＩＱ”ｃｌ”のｎシリコン基板）夫々にシリコ
ン酸化膜（絶縁膜）を形成する例により行なう、なお以
下の説明中、ｎ＋及びｎシリコン基板を基板１８と略称
する。

まず、従来から行なわれている如く、化学薬品及び純水
等を用いて基板１８の前洗浄を行なう。

次に反応炉１０内で基板１８に自然酸化膜が形成される
のを防止するため、反応炉１０内にパージ用のガスとし
て例えば窒素ガス或いはアルゴン等のような不活性ガス
を予め導入しておく。

次に反応炉１０内に基板＋ａｌＦｒ設置する。基板１Ｂ
は昇降部材１０ｃの支持体２０上に固定する。

次に、バルブ１４ａ、４６ａ、４８ａ、４４を閉じ、パ
ージ用ガスの導入を停止する。

次に、排気手段１２によって反応炉１０内を例えば１ｘ
ｌＯ−’Ｔｏｒｒの真空度となるようにし、反応炉１０
内の壁面ないしは基板１８表面に付着している水分を除
去して清浄化する。なお、この真空排気は、バルブ３８
．３６ａ　、３６ｅ　、３６ｆ　、３４．４８及び４６
ａ　＠閉じておいてバルブ３６ｂ　、３６ｃ　、３６ｄ
を開きロータリーポンプ＋２ｂを作動させ、反応炉１０
内の圧力を真空計３２ａでモニター（監視）しながら真
空排気を行なう、そして反応炉１０内が例えばｌＸｌ０
−３丁ｏｒｒの圧力となった後、バルブ３６ｃ　、３６
ｄを閉じてバルブ３６ｅ　、３４！開き、真空計３２ｂ
で反応炉１０内の圧力をモニターしながらｌＸｌ０−”
ＴＯｒｒまで反応炉１０内を排気することで行なえる。

反応炉１０内を上述の如く高真空に排気したら、次にバ
ルブ３６ａ、３６ｂ、３６ｄ、３６ｅ　＠閉じる。その
後、バルブ４４．３８ｂ、４６ｂを開は酸素ガス供給源
＋４ｂから酸素ガスを反応炉１０内に導入する。このと
き、反応炉１０内は減圧状態、大気圧状態、大気圧より
高い正圧状態のいずれとしても良く設計に応じ選択出来
る０反応炉１０内を減圧状態に維持することは、酸素ガ
スを反応炉１０内に導入しながらバルブ３６ａを開け、
バルブ３８ヲ操作すると共に酸素ガス流量を自動流量コ
ントローラ５０ｂによって調整すること１こよっで行な
える。このようにすれば、反応炉１０内を例えば１００
〜１０−２Ｔｏ　ｒ　ｒの低真空の減圧状態に維持する
ことも可能である。

次に、加熱部１６による加熱処理によって基板１８を加
熱して基板表面に酸化膜を形成する。

この基板１８の加熱は赤外線ランプ１６ａから発せられ
た光を基板１８へ照射することで行なう、しかし、この
発明の急速加熱処理方法では赤外線は、波長０．１６〜
２ｕｍの領域の光を透過し易い分光透過率特性を有する
蓋部材１０ｂを介して基板１８に照射されることになる
。この結果、基板１８には、シリコンの基礎吸収波長領
域の光が選択的に照射される。なお基板１８の加熱処理
においては、基板１８の表面温度を温度測定手段２６に
よって測定しながら基板１８の表面温度が所定の温度例
えば１２００℃となった後所定時間例えば約５〜４０秒
間のうちの適正な時間この温ＩＭを維持出来るように加
熱部１６を制御する。この実施例の説明中で云う酸化時
間とは、この場合、上述のような所定の温度に維持する
時間のことを云っている。このような条件で、基板を加
熱することによって酸化膜を形成する。なお、酸化膜の
膜厚制御は例えば、酸化温度、酸化時間及び酸化ガスの
流ｊｌを調整することによって容易に行なえる。

所望の膜厚の酸化膜を形成したら、次に基板１日の加熱
を停止する。

この加熱の停止と共に或は加熱停止の後に、バルブ４６
ｂ、４８ｂ　Ｖ閉じて酸化ガスの供給を停止しバルブ４
６ａ、４８ａ　ｉＦｒ開いて反応炉１０内の酸化ガスを
不活性ガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスに１換する。

不活性ガスに１換することによって酸化膜が必要以上に
成長するのを阻止する。

次に基板１８を室温まで冷却する。基板１８が室温、例
えば２５℃まで下がったら反応炉１０よつ基板１８を取
り出す。

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、上述の実施例の急速加熱処
理方法による実験結果を示した図である。

特に第１図（Ａ）は、先ず、ｎシリコン基板を所定の急
速加熱処理条件で加熱しその際の温度プロファイルを測
定し、続いて、ｎシリコン基板の急速加熱処理条件と同
じ条件で今度はｎ＋シリコン基板を加熱しその際の温度
プロファイルを測定し、両者の温度プロファイルを共に
示した図である０両者の温度プロファイル（こ多少のズ
レが見られるがこれは測定誤差内のズレである。第１図
（Ａ）からも理解出来るように、基礎吸収波長領域の光
を選択的に照射出来るようにしたこの発明の方法によれ
ば、フリーキャリア吸収の杉響は受けないので、基板の
不純物濃度が違った場合でも同一の加熱条件において実
質的に同じ温度プロファイルが得られることが分る。

また、第１図（８）は、第１図（Ａ）に示した温度プロ
ファイルによる加熱処理をｎ÷シリコン基板及びｎシリ
コン基板に夫々実施した結果形成される酸化膜厚と、酸
化時間との関係を示した図である。第１図（Ａ）及びＣ
Ｂ）いずれの図も、従来技術の説明に用いた第６図（Ａ
）及び（Ｂ）に対応する。

第１図（Ａ）及び（８）と、第６図（Ａ）及び（Ｂ）と
を比較することで明らかなように、この発明の急速加熱
処理方法によれば、不純物濃度の異なる基板に対し同じ
加熱処理条件で加熱をして両基板に実質的に同じ膜厚の
酸化膜を形成出来ることが分る。

以上がこの出願の第−及び第二発明の詳細な説明である
。しかしこれら発明は上述の実施例のみ（ご限定される
ものではなく以下に説明するような種々の変更を加える
ことが出来る。

上述の急速加熱処理方法の実施例は、前洗浄の終了した
基板に対し直に酸化処理を行なう例であった。しかし、
前洗浄が終了した基板を還元性雰囲気にざらした状態で
加熱し基板に形成されでいる自然酸化膜を先ず除去し、
その？＆１ここの発明に係る急速加熱処理を行なっても
勿論良い。

また、上述の実施例は絶縁膜としてシリコン酸化膜を形
成する例であった。しかしこの発明の方法は、シリコン
以外の他の酸化膜はもとより、酸化膜以外の窒化膜等の
他の絶縁膜の形成にも、適用して好適である。尚、その
場合には、結締膜形成用のガスを、形成すべき絶縁膜に
適合したガスとすることが必要である。

また、上述の急速加熱処理装置の実施例は、反応炉が蓋
部材と、本体とで構成されている例であった。しかし、
第５図（Ａ）に示すように反応炉が管状になっており反
応管自体が蓋部材を兼ねているような急速加熱処理装置
にもこの発明を適用出来ることは明らかである。この場
合は、反応管自体或いは反応管の赤外線ランプと対向す
る部分を、被熱処理物の基礎吸収波長領域の光を選択的
に透過する材料で構成することになる。

また、実施例の急速加熱処理装置は、蓋部材１０ｂ　Ｍ
信越石英（株）製のＵＬＴＲＡＳＩＬと称される石英材
で構成した例であった。しかし蓋部材１０ｂの構成材料
は、これに限られるものではなく、被熱処理物（この例
ではシリコン）の基礎吸収波長領域の光を選択的に透過
する材料であれば他の材料でも良い、このような材料と
しては、例えば信越石英（株）製の５ｔｌＰＲＡＳＩＬ
％ＨＯＭＯＳＩＬ　、ＨＥＲＡＳＩＬ　。

ＨＥＲＡＬＵＸ　　（いずれも商品名）と称される石英
材を挙げることが出来る。

（発明の効果）上述した説明からも明らかなように、この出願の急速加
熱処理方法及びその装置によれば、被熱処理物に対し、
該被熱処理物で基礎吸収が生じる波長領域の光を選択的
に照射出来るので、被熱処理物において基礎吸収以外の
吸収による加熱が起こりにくくなる。

従って、例えばシリコン基板中のドーパント種やドーパ
ントのドーピング濃度の違いにかかわらず、シリコン基
板を制御性良く加熱出来る。このため、例えばシリコン
酸化膜から成る絶縁膜を所望の膜厚に制御性良く形成出
来るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例の急速加熱処理方法
による実験結果の説明に供する図、第２図は、実施例の
急速加熱処理装置の要部を示す断面図、第３図は、実施例の急速加熱処理装置の全体構成を示す
図、第４図は、実施例の急速加熱処理装置の蓋部材を構成す
る石英板の分光透過率特性を示す図、第５図（Ａ）及び
（Ｂ）は、従来技術の説明に供する図、第６図（Ａ）及び（８）は、問題点の説明に供する図、第７図は、従来の石英蓋材の分光透過率特性を示す図、第８図は、問題点の説明に供する図である。０・・・反応炉、Ｏｂ・・・蓋部材、２・・・排気手段、２ｂ・・・ロータリーポンプ４・・・ガス供給部、１０ａ・・・本体１０ｃ・・・昇降部材１２ａ・・・ターボ分子ポンプ１４ａ・・・不活性ガス源＋４ｂ・・・酸化ガス源、　　１６・・・加熱部１６ａ
・・・赤外線ランプ、　＋６ｂ・・・支持部材１８・・
・基板、　　　　　　２０・・・支持体２２・・・昇降
装置、　　　　２４・・・気密保持部材２６・・・温度
測定手段、　　２８・・・ガス供給管３０・・・排気管
、　　　　　３２ａ〜３２ｄ・・・真空計３４、３６ａ
　〜３６ｆ、３８．４０．４４．４６ａ、　４６ｂ、　
４８ａ、　４８ｂ・・・バルブ４２・・・ガス供給系５０ａ、５０ｂ・・・ガス流量コントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ランプ加熱により被熱処理物を急速加熱処理する
方法において、被熱処理物に対し、用いるランプから発せられる光のう
ちの前記被熱処理物の基礎吸収波長領域の光を選択的に
照射することを特徴とする急速加熱処理方法。
（２）ランプを有する加熱部と、該加熱部のランプの光
を透過する蓋部材を有しかつ内部に被熱処理物が設置さ
れる反応炉とを具える急速加熱処理装置において、前記蓋部材を前記ランプから発せられる光のうちの前記
被熱処理物の基礎吸収波長領域の光を選択的に透過する
材料で構成したことを特徴とする急速加熱処理装置。