JPH05144757A - Apparatus and method for heat treatment - Google Patents

Apparatus and method for heat treatment

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Publication number
JPH05144757A
JPH05144757A JP35550891A JP35550891A JPH05144757A JP H05144757 A JPH05144757 A JP H05144757A JP 35550891 A JP35550891 A JP 35550891A JP 35550891 A JP35550891 A JP 35550891A JP H05144757 A JPH05144757 A JP H05144757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
group
heat treatment
infrared
sample table
Prior art date
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Pending
Application number
JP35550891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Inoue
雅司 井上
Eiryo Takasuka
英良 高須賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP35550891A priority Critical patent/JPH05144757A/en
Publication of JPH05144757A publication Critical patent/JPH05144757A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an apparatus and a method for heat treatment which uniformly and quickly heat semiconductor substrates widely distributed in a reaction chamber. CONSTITUTION:Infrared ray lamps 1, 2, 3...20 in a reaction chamber 38 are divided into two groups, a center side group and an outer side group. These groups are defined so that the border does not come above any semiconductor substrate 31. Temperature is controlled group by group, and the electric power supply per unit time is offset group by group as well. The individual infrared ray lamps have their radiation intensity adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の加熱処理装
置及び加熱処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device heat treatment apparatus and heat treatment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置は熱酸化膜の形成,不純物の
拡散,CVD 膜の形成等の製造工程において、加熱処理が
行われる。この加熱処理では円板状の試料台上に複数の
半導体基板を載置してランプ加熱、又は抵抗加熱が行わ
れ、ランプ加熱は抵抗加熱に比べて昇降温速度が極めて
大きいという利点を有する。ところがランプ加熱を用い
た装置は、反応室内の温度分布が均一になり難く、とく
に前記円板状の試料台の中心側と周縁側とに温度差を生
じやすい。すなわち、試料台はある程度の熱容量を有す
るので、中心側は加熱されにくく、冷えにくい。その逆
に、周縁側は加熱されやすく、冷えやすい。したがっ
て、中心側と周縁側とを同じ条件で温度制御すると、中
心側と周縁側との間で温度差が生じ、試料台を回転させ
ても中心側と周縁側の位置関係は替わらないことから、
試料台上に載置された半導体基板が試料台中心側と周縁
側とで不均一に加熱されるという問題があった。
2. Description of the Related Art A semiconductor device is subjected to heat treatment in manufacturing steps such as formation of a thermal oxide film, diffusion of impurities, and formation of a CVD film. In this heat treatment, a plurality of semiconductor substrates are placed on a disk-shaped sample table to perform lamp heating or resistance heating, and lamp heating has an advantage that the temperature rising / falling rate is extremely higher than that of resistance heating. However, in the apparatus using lamp heating, the temperature distribution in the reaction chamber is difficult to be uniform, and in particular, a temperature difference is likely to occur between the center side and the peripheral side of the disk-shaped sample table. That is, since the sample table has a certain amount of heat capacity, the center side is hard to be heated and hard to cool. On the contrary, the peripheral side is easily heated and easily cooled. Therefore, if temperature control is performed on the center side and the peripheral side under the same conditions, a temperature difference occurs between the center side and the peripheral side, and even if the sample stage is rotated, the positional relationship between the center side and the peripheral side does not change. ,
There is a problem that the semiconductor substrate mounted on the sample table is unevenly heated on the center side and the peripheral side of the sample table.

【0003】前述の如き欠点を解消する対策として特開
昭62-93378号公報による提案がなされており、図1はエ
ピタキシャル成長工程に使用される加熱装置の模式的縦
断面図である。反応室41の側壁にはガスの導入口42及び
排気口43が夫々形成されている。反応室41内には加熱処
理される半導体基板44を載置する回転可能な試料台45が
配設されており、試料台45の上方には複数の棒状赤外線
ランプ46a,46a …が等間隔に並設されている。
As a measure for solving the above-mentioned drawbacks, a proposal has been made by Japanese Patent Laid-Open No. 62-93378, and FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a heating device used in an epitaxial growth process. A gas inlet 42 and a gas outlet 43 are formed on the side wall of the reaction chamber 41, respectively. A rotatable sample table 45 on which a semiconductor substrate 44 to be heat-treated is placed is arranged in the reaction chamber 41, and a plurality of rod-shaped infrared lamps 46a, 46a ... Are equidistantly arranged above the sample table 45. They are installed side by side.

【0004】また、試料台45の下方には赤外線ランプ46
a,46a …に直交する方向に複数の棒状赤外線46b が等間
隔に並設されており、前記赤外線ランプ46a,46a …及び
46bをグループに分けて、赤外線ランプの放射強度を各
グループ毎に異ならせることができる。この提案は反応
室内の温度分布に合わせて複数の赤外線ランプの放射強
度を調整することにより反応室内温度の均一性を図ろう
としたものである。
An infrared lamp 46 is provided below the sample table 45.
A plurality of rod-shaped infrared rays 46b are arranged in parallel at equal intervals in a direction orthogonal to a, 46a.
46b can be divided into groups, and the radiation intensity of the infrared lamp can be made different for each group. This proposal attempts to make the temperature inside the reaction chamber uniform by adjusting the radiation intensity of a plurality of infrared lamps according to the temperature distribution inside the reaction chamber.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ランプ加熱では、半導
体基板はランプから照射される赤外線の直接吸収及び試
料台からの熱吸収により加熱される。このことから前述
したように複数の赤外線ランプのグループ毎に放射強度
を異ならせて加熱した場合、夫々のランプグループの境
界に対応した被加熱体のランプ放射強度の差による温度
差が生じる。このため、例えば、この境界が半導体基板
上に位置する場合には、温度差に起因するスリップ等の
欠陥を生じる問題があった。本発明はかかる事情に鑑み
てなされたものであり、前記境界に生じる放射強度の差
が半導体基板に影響を与えることなく、反応室内の広範
域に及んで均一に、且つ迅速に加熱する加熱処理装置及
び加熱処理方法を提供することを目的とする。
In lamp heating, the semiconductor substrate is heated by direct absorption of infrared rays emitted from the lamp and heat absorption from the sample stage. From this fact, as described above, when heating is performed by making the radiation intensity different for each group of a plurality of infrared lamps, a temperature difference occurs due to the difference in the lamp radiation intensity of the heated object corresponding to the boundary of each lamp group. Therefore, for example, when this boundary is located on the semiconductor substrate, there is a problem that a defect such as a slip due to a temperature difference occurs. The present invention has been made in view of such circumstances, and a heat treatment for uniformly and quickly heating a wide area in the reaction chamber without affecting the semiconductor substrate due to the difference in radiation intensity generated at the boundary. It is an object to provide an apparatus and a heat treatment method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る加熱処理装
置は、赤外線透過性反応管の内部に配設された試料台上
に複数の半導体基板を載置し、前記反応管外部から赤外
線ランプにより加熱処理する装置であって、前記試料台
の中心側を加熱する赤外線ランプグループを制御する第
1制御回路と、前記試料台の周縁側を加熱する赤外線ラ
ンプグループを制御する第2制御回路と、前記試料台の
中心側の温度を検出し、その検出値を前記第1制御回路
にフィードバックする温度検出器と、前記試料台の周縁
側の温度を検出し、その検出値を第2制御回路にフィー
ドバックする温度検出器とを備えることを特徴とする。
In the heat treatment apparatus according to the present invention, a plurality of semiconductor substrates are placed on a sample table provided inside an infrared permeable reaction tube, and an infrared lamp is provided from outside the reaction tube. And a second control circuit for controlling an infrared lamp group that heats the peripheral side of the sample table. A temperature detector that detects the temperature on the center side of the sample stage and feeds back the detected value to the first control circuit; and detects the temperature on the peripheral side of the sample stage and outputs the detected value to the second control circuit. And a temperature detector that feeds back to the temperature detector.

【0007】本発明に係る加熱処理方法は、赤外線透過
性反応管の内部に配設された回転可能な試料台上に複数
の半導体基板を載置し、前記反応管外部から赤外線ラン
プにより加熱処理する方法において、前記赤外線ランプ
を前記試料台の中心側を加熱する赤外線ランプグループ
及び前記試料台の周縁側を加熱する赤外線ランプグルー
プに、その境界を前記半導体基板外に位置させて分け、
夫々の赤外線ランプグループの放射強度を独立して制御
することを特徴とする。
In the heat treatment method according to the present invention, a plurality of semiconductor substrates are placed on a rotatable sample stage disposed inside an infrared permeable reaction tube, and heat treatment is performed from the outside of the reaction tube by an infrared lamp. In the method, the infrared lamp is divided into an infrared lamp group that heats the center side of the sample table and an infrared lamp group that heats the peripheral side of the sample table, the boundary of which is located outside the semiconductor substrate.
The radiant intensity of each infrared lamp group is controlled independently.

【0008】[0008]

【作用】本発明の加熱処理装置及び方法では、試料台中
心側を加熱する赤外線ランプグループと試料台周縁側を
加熱する赤外線ランプグループとに分け、試料台中心側
及び試料台周縁側の温度を夫々対応する赤外線ランプグ
ループ制御回路にフィードバックし、夫々独立に赤外線
ランプグループの放射強度を制御するため、試料台の温
度分布が均一になるように加熱することができる。従っ
て、試料台上に載置された半導体基板が試料台から吸収
する熱は、半導体基板面内で均一となる。さらに、前記
赤外線ランプグループの境界が半導体基板上に位置しな
いように配置されているため、赤外線ランプの放射強度
がランプグループ間で相違しても半導体基板面内に温度
差を生じることがなく、半導体基板の温度分布が均一に
なるように加熱することができる。
In the heat treatment apparatus and method of the present invention, the infrared lamp group for heating the center side of the sample stage and the infrared lamp group for heating the peripheral side of the sample stage are divided into two groups. Since the infrared lamp group control circuits are fed back to the respective infrared lamp group control circuits to independently control the radiant intensity of the infrared lamp groups, the sample table can be heated so that the temperature distribution becomes uniform. Therefore, the heat absorbed from the sample table by the semiconductor substrate mounted on the sample table becomes uniform in the plane of the semiconductor substrate. Furthermore, since the boundaries of the infrared lamp groups are arranged so as not to be located on the semiconductor substrate, there is no temperature difference within the semiconductor substrate surface even if the radiation intensity of the infrared lamps differs between the lamp groups, The semiconductor substrate can be heated so that the temperature distribution becomes uniform.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図2, 図3は、それぞれSiエピタ
キシャル成長工程に使用した本発明による加熱処理装置
の模式的平面図, 模式的縦断面図である。反応室38は赤
外線透過性の石英製反応管で上下面および側壁部が囲ま
れており、ガスの流入口及び排出口を相対向する側に有
している。反応室38内に配設された試料台32はSiCコー
ティングが施された円板形のカーボン製であり、回転軸
39に支持されて水平面内で回転可能となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. 2 and 3 are a schematic plan view and a schematic vertical sectional view, respectively, of the heat treatment apparatus according to the present invention used in the Si epitaxial growth step. The reaction chamber 38 is surrounded by an infrared permeable quartz reaction tube on its upper and lower surfaces and side walls, and has gas inlets and outlets on opposite sides. The sample stage 32 arranged in the reaction chamber 38 is made of disk-shaped carbon coated with SiC and has a rotating shaft.
It is supported by 39 and can rotate in the horizontal plane.

【0010】試料台32上方の反応管40の外側にはガスの
流れに直交して棒状の赤外線ランプ1,2,3…20、20
本が配置され、試料台32下方の反応管40の外側にはガス
の流れと平行に棒状の赤外線ランプ21,22 …25、5本及
び26,27 …30、5本が夫々回転軸39の両側に配置されて
いる。また、試料台32に近接して、試料台周縁部温度検
出用の測温用ブロック37が配設されている。測温用ブロ
ック37は、試料台32と同じ材質または熱的特性が類似し
た材質で作られており、厚さは試料台とほぼ同じであ
る。このブロック37に熱電対36を挿入して温度測定を行
うことにより、試料台周縁部の温度に相当する温度を検
出することができる。測温用ブロック37は、試料台の外
周部半周に渡って設けてもよく、それより短くても良
い。さらに試料台32中心部には熱電対33が回転軸39内を
通して固定されている。
Outside the reaction tube 40 above the sample table 32, rod-shaped infrared lamps 1, 2, 3 ... 20, 20 orthogonal to the gas flow.
Books are arranged, and rod-shaped infrared lamps 21, 22 ... 25, and 5 and 26, 27 ... 30, 5 lamps are provided on the outer side of the reaction tube 40 below the sample table 32 in parallel with the flow of gas. It is located on both sides. Further, a temperature measuring block 37 for detecting the temperature of the peripheral portion of the sample table is arranged in the vicinity of the sample table 32. The temperature measuring block 37 is made of the same material as the sample table 32 or a material having similar thermal characteristics, and its thickness is almost the same as that of the sample table. By inserting the thermocouple 36 into the block 37 and measuring the temperature, the temperature corresponding to the temperature of the peripheral portion of the sample table can be detected. The temperature measuring block 37 may be provided over a half circumference of the outer circumference of the sample table, or may be shorter than that. Further, a thermocouple 33 is fixed to the center of the sample table 32 through the rotary shaft 39.

【0011】赤外線ランプ1,2…20の上側及び赤外線
ランプ21,22 …30の下側には、反射鏡40が反射面を試料
台32に向けて設置されている。処理されるSi基板31は試
料台32上に等配で4枚載置される。この反射鏡40は、夫
々の赤外線ランプを囲むように断面が凹面となってお
り、反射板で反射された赤外線がそれぞれの凹面の前方
に集光するように構成されている。したがって、赤外線
ランプを前述のように、試料台の中心側を加熱するグル
ープと周縁側を加熱するグループに分けた場合、その境
界部に相当する試料台32の上面では中心側と周縁側とで
温度差が生じやすいわけである。この温度差が生じる位
置が、4枚のSi基板上に位置しないように反応室38上方
の赤外線ランプ1,2,3…20をグループに分ける必要
がある。このために、前記境界は赤外線ランプ4,5が
照射する被加熱体の間、及び16,17が照射する被加熱体
の間となり、赤外線ランプは5,6,7…16をAグルー
プ、1,2,3,4,17, 18, 19, 20をBグループとし
て分けられる。
A reflecting mirror 40 is installed on the upper side of the infrared lamps 1, 20 ... And on the lower side of the infrared lamps 21, 22 ,. Four Si substrates 31 to be processed are placed on the sample table 32 in an equal arrangement. The reflecting mirror 40 has a concave cross section so as to surround each infrared lamp, and is configured so that the infrared rays reflected by the reflecting plate are condensed in front of each concave surface. Therefore, as described above, when the infrared lamp is divided into a group that heats the center side of the sample table and a group that heats the edge side, the upper surface of the sample table 32 corresponding to the boundary portion is divided into the center side and the peripheral side. A temperature difference is likely to occur. It is necessary to divide the infrared lamps 1, 2, 3, ... 20 above the reaction chamber 38 into groups so that the positions where this temperature difference occurs are not located on the four Si substrates. For this reason, the boundary is between the heated objects irradiated by the infrared lamps 4 and 5, and between the heated objects irradiated by 16,17. , 2, 3, 4, 17, 18, 19, 20 can be divided into B groups.

【0012】図4は温度制御部の模式的回路図である。
図において47は単位時間当たりの電力供給量 (ヒートパ
ターン) を記憶させた温度プログラマであり、PID フィ
ードバックユニット48及び調整器50を介してPID フィー
ドバックユニット49に接続され、PID フィードバックユ
ニット48,49 は夫々Aグループ5,6,7…16の赤外線
ランプ、Bグループ1,2,3,4,17, 18, 19, 20及
び試料台下方の赤外線ランプに接続されている。
FIG. 4 is a schematic circuit diagram of the temperature controller.
In the figure, 47 is a temperature programmer that stores the power supply amount (heat pattern) per unit time, is connected to the PID feedback unit 49 via the PID feedback unit 48 and the regulator 50, and the PID feedback units 48 and 49 are 16 are respectively connected to the infrared lamps of the A group 5, 6, 7 ... 16, the B groups 1, 2, 3, 4, 17, 18, 19, 20 and the infrared lamps below the sample table.

【0013】温度プログラマ47に記憶させたヒートパタ
ーンに従って、PID フィードバックユニット48によりA
グループのランプ5,6,7…16が点灯される。試料台
中心側の温度を検出する熱電対33は、その検出値をPID
フィードバックユニット48にフィードバックし、Aグル
ープのランプ5,6,7…16の放射強度が調節される。
試料台32の中心側と周縁側との温度差を極力減らして温
度を均一化するためにPID フィードバックユニット49に
指示される温度プログラマ47からのヒートパターンは、
調整器50によりオフセットを与えられる。
According to the heat pattern stored in the temperature programmer 47, the PID feedback unit 48
The group lamps 5, 6, 7 ... 16 are turned on. The thermocouple 33 that detects the temperature on the center side of the sample table uses the detected value as the PID.
By feeding back to the feedback unit 48, the radiant intensity of the lamps 5, 6, 7, ...
The heat pattern from the temperature programmer 47, which is instructed to the PID feedback unit 49 in order to reduce the temperature difference between the center side and the peripheral side of the sample table 32 as much as possible to make the temperature uniform,
The offset is provided by the regulator 50.

【0014】このオフセットを与えられたヒートパター
ンに従って、PID フィードバックユニット49によりBグ
ループのランプ1,2,3,4,17, 18, 19, 20が点灯
される。試料台周縁側の温度を検出する熱電対36は、そ
の検出値をPID フィードバックユニット49にフィードバ
ックし、Bグループのランプ1,2,3,4,17, 18,
19, 20及び試料台下方のランプの放射強度が調節され
る。また、赤外線ランプ1,2,3…30の夫々に調整器
51が接続されており、赤外線ランプ夫々について放射強
度の調節を行うことができる。
The PID feedback unit 49 lights the lamps 1, 2, 3, 4, 17, 18, 19, 20 of the B group in accordance with the heat pattern provided with this offset. The thermocouple 36 that detects the temperature on the peripheral side of the sample table feeds back the detected value to the PID feedback unit 49, and the lamps 1, 2, 3, 4, 17, 18, 18 of the B group.
The radiant intensity of the lamps 19, 20 and the lamp below the sample table are adjusted. In addition, the infrared lamps 1, 2, 3, ...
51 is connected, and the radiation intensity can be adjusted for each infrared lamp.

【0015】このような回路で制御を行うことにより、
夫々のグループのランプは温度プログラマ47に記憶させ
たヒートパターンに従い、電力供給を受ける。その際、
被加熱体の中心側と周縁側夫々に対し独立に設定温度と
の差に応じた放射強度が選ばれる。その条件での温度が
検出され、その検出値がフィードバックされて被加熱体
を均一に所望の温度に加熱することができる。このよう
に加熱された反応室38内に、原料ガスSiHCl3 ,添加ガ
スPH3 ,B2 6 を導入し、反応温度1050〜1140℃で
エピタキシャル成長を行った。ガス導入による反応室38
内の局所的な温度の不均一は赤外線ランプ1,2,3…
30の夫々に接続されたスパン調整器51により調整するこ
とができる。
By controlling with such a circuit,
The lamps in each group are supplied with power according to the heat pattern stored in the temperature programmer 47. that time,
The radiant intensity according to the difference from the set temperature is independently selected for each of the center side and the peripheral side of the object to be heated. The temperature under that condition is detected, and the detected value is fed back to uniformly heat the object to be heated to a desired temperature. Into the reaction chamber 38 thus heated, the source gas SiHCl 3 , the additive gases PH 3 and B 2 H 6 were introduced, and the epitaxial growth was performed at the reaction temperature of 1050 to 1140 ° C. Reaction chamber with gas introduction 38
Infrared lamps 1, 2, 3 ...
It can be adjusted by a span adjuster 51 connected to each of the 30.

【0016】図5はこのように1140℃でPH3 を添加
し、成長を行って形成されたウエハのエピタキシャル膜
の膜厚分布を示している。この分布から膜厚のばらつき
は略±1.2 %であることが言える。これは従来のランプ
加熱によるエピタキシャル成長膜厚のばらつきが、良質
のウエハで略±3%であることから、前述の実施例で形
成されたエピタキシャル膜は均一性が著しく向上してい
ることを示している。
FIG. 5 shows the film thickness distribution of the epitaxial film of the wafer formed by growing PH 3 at 1140 ° C. as described above. From this distribution, it can be said that the variation in film thickness is approximately ± 1.2%. This indicates that the uniformity of the epitaxial film formed in the above-described embodiment is remarkably improved because the variation in the epitaxial growth film thickness due to the conventional lamp heating is approximately ± 3% in the good quality wafer. There is.

【0017】また、この形成されたウエハの比抵抗分布
は±1%であった。これは、従来のランプ加熱によりエ
ピタキシャル成長させたウエハの比抵抗分布が、良質の
ウエハで略±3%であることから、実施例で形成された
ウエハの均一性の向上を表わしている。さらに、形成さ
れたウエハにはスリップ等の欠陥は発生していなかっ
た。
The resistivity distribution of the formed wafer was ± 1%. This represents an improvement in the uniformity of the wafer formed in the example because the resistivity distribution of the wafer epitaxially grown by the conventional lamp heating is about ± 3% for a good quality wafer. Furthermore, defects such as slips did not occur on the formed wafer.

【0018】また、試料台中心側と周縁側との赤外線ラ
ンプグループ間にヒートパターンのオフセットを与えて
いるので夫々のランプグループの被加熱体に対してヒー
トパターンによる設定温度との差に応じて電力供給を行
うことができ、さらに赤外線ランプ夫々に対し放射強度
の調整を行い、局所的に異なる被加熱体の温度と設定温
度との差に応じて電力供給を行うことができるので、従
来よりもより迅速に均一加熱を行うことが可能となる。
尚、前述の実施例では、試料台下方の赤外線ランプにつ
いては、中心側と周縁側にグループ分けしない例を示し
たが、試料台の熱容量が小さい場合または厚さが薄い場
合には、試料台下方の赤外線ランプについても中心側と
周縁側にグループ分けし、試料台上方側の赤外線ランプ
と同じ制御をして同様の効果が得られる。
Further, since the heat pattern offset is given between the infrared lamp groups on the center side and the peripheral side of the sample table, the objects to be heated of the respective lamp groups are changed according to the difference between the set temperature depending on the heat pattern. Since it is possible to supply power, further adjust the radiation intensity for each infrared lamp, and to supply power according to the difference between the locally different temperature of the object to be heated and the set temperature, Also, it becomes possible to perform uniform heating more quickly.
Although the infrared lamps below the sample table are not grouped into the center side and the peripheral side in the above-mentioned embodiment, when the heat capacity of the sample table is small or the sample table is thin, the sample table is not The lower infrared lamps are also grouped into the center side and the peripheral side, and the same control as that of the infrared lamps on the upper side of the sample table can be performed to obtain the same effect.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上の如く本発明の加熱処理装置及び加
熱処理方法においては、その境界が被加熱体である半導
体基板上に位置しないように分割されたグループ毎に、
赤外線ランプの放射強度をフィードバック制御できるた
め、反応室内の広範域に及んで均一に、且つ迅速に加熱
することができる。このような加熱を行うことにより、
半導体基板の欠陥発生を抑制させ、均一で高品質な半導
体装置を製造することができる等、本発明は優れた効果
を奏するものである。
As described above, in the heat treatment apparatus and the heat treatment method of the present invention, each group divided so that its boundary is not located on the semiconductor substrate which is the object to be heated,
Since the radiation intensity of the infrared lamp can be feedback-controlled, it is possible to uniformly and quickly heat the reaction chamber over a wide range. By performing such heating,
The present invention has excellent effects such as suppressing the occurrence of defects in a semiconductor substrate and manufacturing a uniform and high-quality semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】特開昭62-93378号公報提案による加熱装置の模
式的縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of a heating device proposed in JP-A-62-93378.

【図2】本発明による加熱処理装置の模式的平面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic plan view of a heat treatment apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による加熱処理装置の模式的縦断面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of a heat treatment apparatus according to the present invention.

【図4】本発明による温度制御部の模式的回路図であ
る。
FIG. 4 is a schematic circuit diagram of a temperature controller according to the present invention.

【図5】実施例により形成されたウエハのエピタキシャ
ル膜の膜厚分布を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a film thickness distribution of an epitaxial film on a wafer formed according to an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…30 赤外線ランプ 31 半導体基板 32 試料台 33,36 熱電対 38 反応室 47 温度プログラマ 48,49 PID フィードバックユニット 50,51 調整器 1,2 ... 30 Infrared lamp 31 Semiconductor substrate 32 Sample stage 33,36 Thermocouple 38 Reaction chamber 47 Temperature programmer 48,49 PID feedback unit 50,51 Regulator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤外線透過性反応管の内部に配設された
試料台上に複数の半導体基板を載置し、前記反応管の外
部から赤外線ランプにより半導体基板を加熱する加熱処
理装置において、前記試料台の中心側を加熱する赤外線
ランプグループを加熱制御する第1制御回路と、前記試
料台の周縁側を加熱する赤外線ランプグループを加熱制
御する第2制御回路と、前記試料台の中心側の温度を検
出し、その検出値を前記第1制御回路にフィードバック
する温度検出器と、前記試料台の周縁側の温度を検出
し、その検出値を第2制御回路にフィードバックする温
度検出器とを備えることを特徴とする加熱処理装置。
1. A heat treatment apparatus in which a plurality of semiconductor substrates are placed on a sample table provided inside an infrared permeable reaction tube, and the semiconductor substrates are heated from outside the reaction tube by an infrared lamp. A first control circuit for heating and controlling the infrared lamp group for heating the center side of the sample stage, a second control circuit for heating and controlling the infrared lamp group for heating the peripheral side of the sample stage, and a second control circuit for controlling the center side of the sample stage A temperature detector that detects the temperature and feeds back the detected value to the first control circuit, and a temperature detector that detects the temperature on the peripheral side of the sample stage and feeds the detected value back to the second control circuit. A heat treatment apparatus comprising.
【請求項2】 赤外線透過性反応管の内部に配設された
回転可能な試料台上に複数の半導体基板を載置し、前記
反応管の外部から赤外線ランプにより加熱処理する方法
において、前記赤外線ランプを、前記試料台の中心側を
加熱する赤外線ランプグループ、及び前記試料台の周縁
側を加熱する赤外線ランプグループに、その境界を前記
半導体基板外に位置させて分け、夫々のグループの温度
を独立して制御することを特徴とする加熱処理方法。
2. A method in which a plurality of semiconductor substrates are placed on a rotatable sample stage provided inside an infrared permeable reaction tube, and heat treatment is performed from the outside of the reaction tube by an infrared lamp. The lamp is divided into an infrared lamp group that heats the center side of the sample stage and an infrared lamp group that heats the peripheral side of the sample stage, with their boundaries positioned outside the semiconductor substrate, and the temperature of each group is adjusted. A heat treatment method characterized by independent control.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH118204A (en) * 1997-06-13 1999-01-12 Sci Technol Kk High speed lamp-heating processor
DE10221847B4 (en) 2000-12-07 2019-10-10 Taiyo Nippon Sanso Corporation Film forming apparatus with a substrate rotating mechanism
JP2020076567A (en) * 2019-10-07 2020-05-21 光洋サーモシステム株式会社 Lamp heating apparatus

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