JPH0563044U - 光加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランプアニーラ等の光加熱装置において、被
処理ウエハの面内での加熱均一性を向上させる。 【構成】 光透過部を構成する石英板１６をそなえた処
理室１０の内部に半導体ウエハ等の被処理ウエハ２０を
配置する一方、１又は複数の光源２２からの光を鏡面変
形自在の反射鏡２４により集め、上記光透過部を介して
被処理ウエハ２０に照射する。反射鏡２４の背面には、
電気機械的アクチュエータ、ピエゾ素子等の駆動素子４
０ａ〜４０ｇが設けられており、これらの駆動素子によ
り反射鏡２４の鏡面形状をウエハ面内の温度分布が均一
になるように制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ランプアニーラ等の光加熱装置に関し、特に光源の光を集めて被 処理ウエハに照射する反射鏡の鏡面形状を駆動手段で制御することによりウエハ 面内の加熱均一性を向上させるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、半導体ウエハ等を加熱処理するためのランプアニーラとしては、図２又 は３に示すものが知られている。

【０００３】 図２において、１０は処理室であり、例えばステンレススチール等の金属から なる底部材１２及び壁部材１４を気密的に結合し且つ壁部材１４の上方開口を石 英板１６で覆うことにより構成されている。処理室１０内には、ウエハ保持具１ ８が配置されている。半導体ウエハ等の被処理ウエハ２０は、加熱処理に際し、 壁部材１４の挿入口から処理室１０内に挿入され、ウエハ保持具１８上に載置さ れる。

【０００４】 石英板１６の上方には、アークランプ等の光源２２を介して凹状の反射鏡２４ が配置されている。反射鏡２４は、光源２２からの光を集め、ウエハ２０に照射 する。石英板１６は、その大部分が処理室１０の光透過部として作用する。ウエ ハ２０の加熱温度は、底部材１２の裏側に設けたパイロメータ２６によりモニタ 可能である。

【０００５】 図３において、冷却ジャケット２８内には、処理室１０を構成する石英容器１ ３が設けられている。処理室１０内には、ウエハ保持具１８が配置されている。 半導体ウエハ等の被処理ウエハ２０は、加熱処理に際し、容器１３の挿入口から 処理室１０内に挿入され、ウエハ保持具１８上に載置される。

【０００６】 容器１３の上側には、ランプアレイからなる光源２２Ａを介して反射鏡２４Ａ が配置されている。また、容器１３の下側には、ランプアレイからなる光源２２ Ｂを介して反射鏡２４Ｂが配置されている。反射鏡２４Ａ及び２４Ｂは、それぞ れ光源２２Ａ及び２２Ｂからの光を集め、ウエハ２０に照射する。石英容器１３ の光源対向部は、処理室１０の光透過部として作用する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

図２のランプアニーラによると、ウエハ面内で照度むらが生じ易く、ウエハ２ ０の加熱均一性が良好でなかった。加熱均一性を改善するために、石英板１６に おいてウエハ２０の高照度部分に対応する部分をダイヤモンドペン等で傷付けて 光透過度を低下させることが試みられているが、必ずしも十分な成果が得られて いない。

【０００８】 また、図３のランプアニーラは、石英容器１３を用いているため減圧処理が困 難であること、石英容器１３に余熱が残るためプロセス制御性が良好でないこと 等の難点があるものの、ウエハの加熱均一性については並設された多数のランプ を用いているため図２のものより良好にすることができる。しかし、加熱均一性 を良好にするには、すべてのランプの光軸合せを行なう必要があり、その作業に 手間どる不都合があった。

【０００９】 この考案の目的は、ウエハ面内の加熱均一性が良好な光加熱装置を提供するこ とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は、１又は複数の光源からの光を反射鏡により集め、処理室内の被処 理ウエハに照射するようにした光加熱装置において、前記反射鏡として鏡面変形 自在の反射鏡を用いると共に、該反射鏡の背面には鏡面形状を制御すべく駆動手 段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

この考案の構成によれば、反射鏡の鏡面形状を駆動手段により制御するように したので、ウエハ面内の温度分布が均一になるように鏡面形状を制御することで ウエハの加熱均一性を向上させることができる。

【００１２】

【実施例】

図１は、この考案の一実施例によるランプアニーラを示すもので、図２と同様 の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１３】 図１の実施例の特徴は、光源２２からの光を鏡面変形自在の反射鏡２４で集め て被処理ウエハ２０に照射すると共に、反射鏡２４の背面に鏡面形状を制御すべ く駆動素子４０ａ〜４０ｇを設けたことである。駆動素子４０ａ〜４０ｇとして は、電気機械的アクチュエータ、ピエゾ素子等を用いることができる。反射鏡２ ４は、単一鏡又はセグメント鏡のいずれであってもよい。

【００１４】 ウエハ２０の面内にて照度が均一になるように駆動素子４０ａ〜４０ｇで反射 鏡２４の鏡面形状を制御することによりウエハの加熱均一性を向上させることが できる。

【００１５】 ところで、ウエハ面内の照度を均一にしても温度分布が不均一になる場合があ る。例えば、ウエハ周辺部が放熱しやすいため温度が低下したり、ウエハ保持具 １８との接触部が熱伝導により温度が低下したりすることがある。このような場 合、温度が低下した部分の照度を高めるように鏡面形状を修正することで温度分 布の均一性を改善することができる。

【００１６】 なお、この考案は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば図３に示し たランプアニーラ等の他の光加熱装置にも適用可能である。この考案を図３のラ ンプアニーラに適用した場合は、多数のランプの光軸合せは厳密でなくてもよい 。

【００１７】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、光源の光を集めて被処理ウエハに照射する 反射鏡の鏡面形状を駆動手段で制御することによりウエハ面内の加熱均一性を向 上させるようにしたので、半導体装置等の製造歩留りが向上する効果が得られる ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例によるランプアニーラを
示す断面図である。

【図２】及び

【図３】 従来のランプアニーラの異なる例をそれぞれ
示す断面図である。

【符号の説明】

１０：処理室、２０：被処理ウエハ、２２，２２Ａ，２
２Ｂ：光源、２４，２４Ａ，２４Ｂ：反射鏡、４０ａ〜
４０ｇ：駆動素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１又は複数の光源からの光を反射鏡により
   集め、処理室内の被処理ウエハに照射するようにした光
   加熱装置において、 前記反射鏡として鏡面変形自在の反射鏡を用いると共
   に、該反射鏡の背面には鏡面形状を制御すべく駆動手段
   を設けたことを特徴とする光加熱装置。