JPH0729843A - Heat treatment system - Google Patents

Heat treatment system

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Publication number
JPH0729843A
JPH0729843A JP15400093A JP15400093A JPH0729843A JP H0729843 A JPH0729843 A JP H0729843A JP 15400093 A JP15400093 A JP 15400093A JP 15400093 A JP15400093 A JP 15400093A JP H0729843 A JPH0729843 A JP H0729843A
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JP
Japan
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heat treatment
lamp
semiconductor wafer
ring
heating
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Application number
JP15400093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Watanabe
哲夫 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0729843A publication Critical patent/JPH0729843A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a technology for realizing uniform temperature distribution in an object to be treated. CONSTITUTION:In a heat treatment system wherein a semiconductor wafer 9 placed in a chamber 13, defined by a lamp house 1, a cylinder 6, and a base plate 7, is heated by a heating power supply, the heating light source comprises a group of a plurality of ring lamps having different diameters with the heating planes thereof being arranged in dome (hemispherical light source) and the setting position of the semiconductor wafer 9 is aligned with the bottom face of the hemispherical light source.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は試料等の加熱を行うため
の技術、特に、大口径の半導体ウェハの加熱処理に用い
て効果のある技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for heating a sample or the like, and more particularly to a technique effective when used for heating a large-diameter semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、半導
体ウェハに対してアニール、酸化等の処理を施すに際し
ては熱処理装置が用いられる。この種の装置について
は、例えば、株式会社工業調査会、昭和58年11月1
5日発行、「電子材料1983年11月号別冊」87
頁、及び昭和60年11月20日発行「電子材料198
5年11月号別冊」82頁〜88頁に記載がある。
2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a semiconductor device, a heat treatment device is used when annealing or oxidizing a semiconductor wafer. As for this kind of device, for example, Industrial Research Council, November 1, 1983.
Published on 5th, Electronic Materials, November 1983, Supplement, 87
Page and November 20, 1985 "Electronic Materials 198
No. 5, November issue, pp. 82-88.

【0003】ところで、本発明者は、ランプを加熱光源
に用いたランプアニール装置における半導体ウェハの温
度均一性について検討した。
By the way, the present inventor examined the temperature uniformity of a semiconductor wafer in a lamp annealing apparatus using a lamp as a heating light source.

【0004】以下は、本発明者によって検討された技術
であり、その概要は次の通りである。すなわち、ランプ
アニール装置は、一般に直管形の赤外線ランプ(例えば
ハロゲンランプ)を平行に並べて形成したランプ列を薄
い箱形石英プロセスチャンバの上下面に設置した構成に
なっている。そのランプ列の各ランプは平行配置され、
これらを複数のゾーンに分け、その電力を制御すること
でチャンバ内に配設された半導体ウェハ内の温度が均一
になるようにしている。
The following is a technique studied by the present inventor, and the outline thereof is as follows. That is, the lamp annealing apparatus is generally configured such that a lamp array formed by arranging straight tube type infrared lamps (for example, halogen lamps) in parallel is installed on the upper and lower surfaces of a thin box-shaped quartz process chamber. The lamps in the lamp row are arranged in parallel,
By dividing these into a plurality of zones and controlling the electric power, the temperature inside the semiconductor wafer arranged in the chamber is made uniform.

【0005】さらに、加熱された半導体ウェハの熱が比
較的散逸されやすい端縁部の温度を補償するため、周辺
に補助加熱治具を配置する場合もある。また、素子の微
細化に伴って浅い接合形成の要求、3次元デバイスにお
ける下層素子への影響、注入損傷の回復や不純物活性化
等は、短距離の原子配列に基づく現象であることから、
長距離の原子移動が問題となる不純物拡散や界面反応が
それほど進行しないうちに熱処理を完了させる必要があ
り、このためには高温短時間アニールが有効とされてい
る。この高温短時間アニールをランプアニール装置を用
いて行う際の半導体ウェハ面内の熱効率向上は、従来よ
りランプ出力(電力)によって対処している。
Further, in order to compensate the temperature of the edge portion where the heat of the heated semiconductor wafer is relatively dissipated, an auxiliary heating jig may be arranged in the periphery. In addition, since the demand for shallow junction formation accompanying the miniaturization of elements is a phenomenon based on a short-range atomic arrangement, the influence on lower layer elements in a three-dimensional device, the recovery of implantation damage, and the activation of impurities are
It is necessary to complete the heat treatment before the diffusion of impurities or the interfacial reaction, which poses a problem of long-distance atom transfer, do not proceed so much, and for this purpose, high temperature short time annealing is effective. The improvement of thermal efficiency in the plane of the semiconductor wafer when this high-temperature short-time annealing is performed using a lamp annealing device has conventionally been dealt with by the lamp output (electric power).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の如く
加熱光源に平行ランプ列を用いた熱処理装置は、半導体
ウェハが大口径化すると温度均一性を確保できなくなる
という問題のあることが本発明者によって見出された。
However, as described above, the heat treatment apparatus using the parallel lamp array as the heating light source has a problem that the temperature uniformity cannot be ensured when the diameter of the semiconductor wafer is increased. Found by

【0007】すなわち、半導体ウェハ面内の温度分布
は、ウェハ面内への照度分布によって変化するが、ラン
プ列の光照射強度分布を均一にしても、半導体ウェハの
中心から半径方向の均一照射領域にはランプ長によって
も限界があり、照度分布を中心対象に出来ないため、外
側における照度の減衰傾向は避けられない。
That is, the temperature distribution in the semiconductor wafer surface changes depending on the illuminance distribution in the wafer surface, but even if the light irradiation intensity distribution of the lamp array is made uniform, a uniform irradiation area in the radial direction from the center of the semiconductor wafer is obtained. Since there is a limit depending on the lamp length and the illuminance distribution cannot be centered on, the tendency of illuminance decay on the outside is inevitable.

【0008】このとき、半導体ウェハを回転すれば温度
分布が不均一になる問題は解消するが、このために回転
機構が必要になるために装置構成が複雑化する。さらに
は、チャンバ内雰囲気をウルトラクリーンに保持する上
で新たな問題を生じる。また、熱処理空間の熱容量も増
大する。
At this time, if the semiconductor wafer is rotated, the problem that the temperature distribution becomes non-uniform is solved, but the rotation mechanism is required for this, and the apparatus structure becomes complicated. Furthermore, another problem arises in keeping the atmosphere in the chamber ultra clean. In addition, the heat capacity of the heat treatment space also increases.

【0009】アニールの全過程を通して、半導体ウェハ
面内の温度が不均一になると、結果として素子特性が不
均一になるばかりでなく、結晶欠陥まで生じてしまい、
半導体ウェハの大口径化に伴って半導体ウェハ及びその
熱処理空間の熱容量も増大せざるを得ず、短時間アニー
ルが困難になる。
When the temperature in the plane of the semiconductor wafer becomes non-uniform throughout the entire annealing process, not only the device characteristics become non-uniform, but also crystal defects occur.
As the diameter of the semiconductor wafer becomes larger, the heat capacity of the semiconductor wafer and its heat treatment space must be increased, and short-time annealing becomes difficult.

【0010】そこで、本発明の目的は、加熱源による被
処理物内の温度分布を均一にすることのできる技術を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of making the temperature distribution in the object to be treated uniform by the heating source.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0013】すなわち、処理空間内に設置された被処理
物を加熱光源により加熱する熱処理装置であって、前記
加熱光源は、その発熱面がドーム状になるように配設さ
れたランプであり、かつ、前記被処理物の配設位置が前
記ドーム状部分の底面位置になるように設定するように
している。
That is, a heat treatment apparatus for heating an object to be processed installed in a processing space by a heating light source, wherein the heating light source is a lamp arranged so that its heating surface has a dome shape. In addition, the arrangement position of the object to be processed is set to be the bottom surface position of the dome-shaped portion.

【0014】[0014]

【作用】上記した手段によれば、被処理物の処理面に対
向する処理空間内面に設けられる加熱光源がドーム状の
発熱面(以下、これを「半球面光源」という)を有する
ように構成され、立体角投射の定理に従って半球面光源
の底面の照度分布は均一になる。これにより、被処理物
内の温度分布は均一になり、試料の大口径化への対応が
可能になるほか、製品歩留りの向上及びスループットの
向上を図ることができる。
According to the above-mentioned means, the heating light source provided on the inner surface of the processing space facing the processing surface of the object to be processed has a dome-shaped heat generating surface (hereinafter referred to as "hemispherical light source"). Then, the illuminance distribution on the bottom surface of the hemispherical light source becomes uniform according to the solid angle projection theorem. As a result, the temperature distribution in the object to be treated becomes uniform, and it is possible to cope with the increase in the diameter of the sample, and it is possible to improve the product yield and the throughput.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0016】(実施例1)図1は本発明による熱処理装
置の一実施例を示す正面断面図であり、図2は制御系の
構成を示す接続図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a connection diagram showing the constitution of a control system.

【0017】図1に示すように、熱処理装置は上下に2
分割でき、上側部分はランプハウス1を主体に構成され
ており、その形状はドーム形を成している。ランプハウ
ス1の材料にはアルミ等が用いられ、その内表面に施さ
れた光反射板2(金メッキ等により形成)を形成してい
る。更に、光反射板2の表面には、リングランプ群3を
内蔵した光拡散板4が装着されている。
As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus has two upper and lower parts.
It can be divided, and the upper part is mainly composed of the lamp house 1, and its shape is a dome shape. Aluminum or the like is used as the material of the lamp house 1, and the light reflecting plate 2 (formed by gold plating or the like) formed on the inner surface thereof is formed. Further, on the surface of the light reflecting plate 2, a light diffusing plate 4 incorporating the ring lamp group 3 is mounted.

【0018】リングランプ群3は、順次直径の異なるリ
ングランプ(円環状のハロゲンランプ)を同軸状に光拡
散板4内に配設(直径の最も小さいリングランプを最上
段に配設し、所定の間隔をおきながら直径が連続的に大
きくなるように下側へ配置)した構造を有している。光
拡散板4は、リングランプ群3の各ランプからの光が方
向性を持たないようにする為に設けられるもので、例え
ば、石英に無数の泡を形成した構造になっている。更
に、ランプハウス1及び光拡散板4の下面には、石英ガ
ラス等の透明な部材を用いて作られた隔壁5が設けられ
ている。
In the ring lamp group 3, ring lamps having different diameters (annular halogen lamps) are arranged coaxially in the light diffusing plate 4 (the ring lamp having the smallest diameter is arranged at the uppermost stage, and a predetermined number is provided). It has a structure in which the diameter is continuously increased while being spaced apart from each other). The light diffusing plate 4 is provided so that light from each lamp of the ring lamp group 3 does not have directivity, and has, for example, a structure in which numerous bubbles are formed on quartz. Furthermore, on the lower surfaces of the lamp house 1 and the light diffusion plate 4, a partition wall 5 made of a transparent member such as quartz glass is provided.

【0019】熱処理装置の下側部分は、円環状のシリン
ダ6及びこれを搭載するベースプレート7を主体に構成
されている。シリンダ6及びベースプレート7は、とも
に熱残留の少ない材料であるアルミ等の金属を用いて製
作され、内表面には金メッキ等が施されて、リングラン
プからの光を反射できるようにしている。
The lower part of the heat treatment apparatus is mainly composed of an annular cylinder 6 and a base plate 7 on which the cylinder 6 is mounted. Both the cylinder 6 and the base plate 7 are made of a metal such as aluminum, which is a material with a small amount of residual heat, and the inner surface is plated with gold or the like so that the light from the ring lamp can be reflected.

【0020】ベースプレート7の上面には、石英ガラス
等により作られた複数の支持ピン8が立設され、この支
持ピン8によって半導体ウェハ9が支持されている。シ
リンダ6の内側には、少なくとも1本のリングランプ1
0が装着されている。また、熱処理装置の分割面には、
ガス導入部11及びガス排出部12が設けられ、熱処理
装置内部に形成されたチャンバ13に処理ガスを導入な
らびに排ガスを排出できるようになっている。
A plurality of support pins 8 made of quartz glass or the like are erected on the upper surface of the base plate 7, and the semiconductor wafer 9 is supported by the support pins 8. Inside the cylinder 6, at least one ring lamp 1
0 is installed. In addition, the dividing surface of the heat treatment device,
A gas introducing unit 11 and a gas discharging unit 12 are provided so that a processing gas can be introduced into and exhausted from a chamber 13 formed inside the heat treatment apparatus.

【0021】ここで重要なことは、リングランプ群3及
びリングランプ10の中心軸と半導体ウェハ9の中心と
が一致し、かつ、ランプハウス1の内壁によって形成さ
れる球面の底面の位置に半導体ウェハ9の表面が一致す
るように配設することであり、このように配設すること
で半球面光源が形成され、立体角投射の定理により半球
面光源の底面の照度分布は均一であることから、半導体
ウェハ9の温度分布を均一にすることが可能になる。
What is important here is that the central axes of the ring lamp group 3 and the ring lamp 10 coincide with the center of the semiconductor wafer 9 and the semiconductor is located at the position of the bottom surface of the spherical surface formed by the inner wall of the lamp house 1. The wafers 9 are arranged so that their surfaces are aligned with each other. By arranging in this way, a hemispherical light source is formed, and the illuminance distribution on the bottom surface of the hemispherical light source is uniform according to the solid angle projection theorem. Therefore, it becomes possible to make the temperature distribution of the semiconductor wafer 9 uniform.

【0022】以上の構成において、半導体ウェハに加熱
処理を行う場合、ランプハウス1を固定したままベース
プレート7のみを下降させ、これによって生じる隙間を
通して半導体ウェハ9をチャンバ13内の支持ピン8上
にセットする。この後、ベースプレート7を上昇させて
チャンバ13内を気密状態にする。そして、リングラン
プ群3及びリングランプ10による光を半導体ウェハ9
に照射しながら、ガス導入部11より処理ガスを導入
し、ガス排出部12から使用済みのガスを排出しながら
処理を行う。このとき、図2に示す制御系を用いてリン
グランプ群3及びリングランプ10の出力制御(電力制
御)を行う。
In the above structure, when the semiconductor wafer is subjected to the heat treatment, only the base plate 7 is lowered while the lamp house 1 is fixed, and the semiconductor wafer 9 is set on the support pins 8 in the chamber 13 through the gap created thereby. To do. Then, the base plate 7 is lifted to make the chamber 13 airtight. The light from the ring lamp group 3 and the ring lamp 10 is transmitted to the semiconductor wafer 9
The treatment gas is introduced from the gas introduction unit 11 while irradiating the same, and the treatment is performed while the used gas is discharged from the gas discharge unit 12. At this time, the output control (power control) of the ring lamp group 3 and the ring lamp 10 is performed using the control system shown in FIG.

【0023】図2に示すように、ベースプレート7の下
部には、半導体ウェハ9の中心部及び周辺部の温度を検
出するための温度センサ(例えば放射温度計の一種であ
るオプティカルパイロメータ)14,15が設置され、
その測定出力は制御部16に取り込まれる。この制御部
16は、比例動作、積分動作、微分動作等を行うPID
制御を行う回路構成になっている。
As shown in FIG. 2, a temperature sensor (for example, an optical pyrometer which is a kind of radiation thermometer) 14 for detecting the temperature of the central portion and the peripheral portion of the semiconductor wafer 9 is provided under the base plate 7. 15 are installed,
The measurement output is taken into the control unit 16. The control unit 16 is a PID that performs a proportional operation, an integral operation, a differential operation, etc.
It has a circuit configuration for controlling.

【0024】制御部16にはリングランプ群3及びリン
グランプ10のランプ数(ここでは3本)に応じた出力
分配部17a〜17dが接続され、この出力分配部17
a〜17dの各々にはリングランプ群3のリングランプ
及びリングランプ10が接続されている。ここでは1つ
のリングランプが1つの加熱ゾーンとして扱われてお
り、A1,2,3,4 の4ゾーンに区分され、制御部1
6によって個別に電力制御(すなわち熱出力)が行われ
る。
The control unit 16 is connected with output distribution units 17a to 17d according to the number of lamps of the ring lamp group 3 and the ring lamp 10 (here, three).
The ring lamp of the ring lamp group 3 and the ring lamp 10 are connected to each of a to 17d. Here, one ring lamp is treated as one heating zone, and it is divided into four zones A 1, A 2, A 3, and A 4 , and the control unit 1
Power control (that is, heat output) is individually performed by 6.

【0025】半導体ウェハ9がチャンバ13内にセット
され、リングランプ群3が出力分配部17a〜17dを
介して制御部16で駆動されることにより、半導体ウェ
ハ9は徐々に温度が上昇する。その温度は温度センサ1
4,15によって逐次測定される。制御部16は測定温
度と予め設定されている目標温度値とを比較しながら、
半導体ウェハ9の周辺部と中央部との温度差が最小にな
るようなランプ駆動制御を実行する。この制御により、
半導体ウェハ9の各部における温度分布は均一にされ
る。
The semiconductor wafer 9 is set in the chamber 13, and the ring lamp group 3 is driven by the controller 16 via the output distributors 17a to 17d, whereby the temperature of the semiconductor wafer 9 gradually rises. The temperature is the temperature sensor 1
4, 15 are successively measured. The control unit 16 compares the measured temperature with a preset target temperature value,
Lamp drive control is performed so that the temperature difference between the peripheral portion and the central portion of the semiconductor wafer 9 is minimized. By this control,
The temperature distribution in each part of the semiconductor wafer 9 is made uniform.

【0026】さらに、定常加熱過程及び降温過程におい
ても、温度センサ14,15の測定値に基づいてランプ
出力の制御が行われるので、半導体ウェハ9各部の温度
分布が不均一になるのを防止することができる。
Further, in the steady heating process and the temperature lowering process, the lamp output is controlled based on the measured values of the temperature sensors 14 and 15, so that the temperature distribution of each part of the semiconductor wafer 9 is prevented from becoming nonuniform. be able to.

【0027】図3は本発明の熱処理装置による半導体ウ
ェハの面内温度分布を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer by the heat treatment apparatus of the present invention.

【0028】図3において、実線特性が本発明による結
果を示し、点線特性は管形のランプを平行に並べたラン
プ列による結果を示している。点線特性は、定常加熱過
程及び降温過程における温度分布の均一性は良いが、昇
温過程における温度差が大きくなっており、半導体ウェ
ハに欠陥等を生じやすい。これに対し、実線特性の本発
明によれば、定常加熱過程は勿論のこと昇温過程及び降
温過程のいずれにおいても半導体ウェハの中心部と周辺
部の温度差は殆ど生ぜず、半導体ウェハの各部において
温度分布を均一にすることができる。
In FIG. 3, the solid line characteristic shows the result of the present invention, and the dotted line characteristic shows the result of a lamp array in which tubular lamps are arranged in parallel. Regarding the dotted line characteristics, the temperature distribution is good in the uniformity of the steady heating process and the temperature decreasing process, but the temperature difference in the temperature increasing process is large, and defects or the like are likely to occur in the semiconductor wafer. On the other hand, according to the present invention of the solid line characteristic, the temperature difference between the central portion and the peripheral portion of the semiconductor wafer hardly occurs during the steady heating process as well as during the temperature raising process and the temperature lowering process. In, the temperature distribution can be made uniform.

【0029】(実施例2)図4は本発明の他の実施例の
主要部の構成を示す要部拡大断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is an enlarged sectional view of an essential portion showing the structure of the main portion of another embodiment of the present invention.

【0030】前記実施例が各リングランプを半導体ウェ
ハ9の高さ位置より上側に配置していたのに対し、本実
施例は、半導体ウェハ9の設置位置レベルより下側にサ
イドランプ18及びベースランプ19を配設し、温度均
一化が更に効果的に行われるようにしたところに特徴が
ある。
While the ring lamps are arranged above the height position of the semiconductor wafer 9 in the above-mentioned embodiment, the side lamp 18 and the base are arranged below the installation position level of the semiconductor wafer 9 in this embodiment. It is characterized in that the lamp 19 is provided so that the temperature can be made more effective.

【0031】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0032】例えば、リングランプの波長を異ならせて
ゾーン分割を行うことができ、それにより、半導体ウェ
ハの光学的異方性を消すことができ、加熱を均一に行う
ことが可能になる。
For example, the ring lamp can be divided into different wavelengths for zone division, whereby the optical anisotropy of the semiconductor wafer can be eliminated and heating can be performed uniformly.

【0033】更に、上記した実施例では、ランプにハロ
ゲンランプを用いるものとしたが、これに限定されるも
のではなく、必要とする熱量を発生するランプでもよい
し、更にはリング形に形成したヒータであってもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the halogen lamp is used as the lamp, but the present invention is not limited to this, and a lamp that generates a necessary amount of heat may be used, or a ring-shaped lamp may be formed. It may be a heater.

【0034】或いは、リングランプに代えて、長さの短
い複数の直管を多角形(例えば、6角形等)に配設して
1本のリング形ランプを形成し、リングランプと同様の
結果が得られるようにしてもよい。
Alternatively, instead of the ring lamp, a plurality of short straight pipes are arranged in a polygon (for example, a hexagon) to form one ring-shaped lamp, and the same result as the ring lamp is obtained. May be obtained.

【0035】更には、ドーム形の光拡散板内に多数の電
球形ランプを配設し、リングランプ群3が無数の点光源
からなる構成にしてもよい。この場合、電球形ランプを
位置に応じて適宜複数のゾーンに分割して制御部16に
より制御することになる。
Further, a large number of bulb-shaped lamps may be arranged in the dome-shaped light diffusing plate, and the ring lamp group 3 may be composed of innumerable point light sources. In this case, the light bulb shaped lamp is appropriately divided into a plurality of zones according to the position and controlled by the control unit 16.

【0036】また、以上の説明では、主として本発明者
によってなされた発明をその利用分野であるアニール処
理に適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、例えば、酸化、CVD(化学的気相成
長)等に対しても適用可能である。さらに、前加熱〜酸
化〜CVD膜成長などのような同一チャンバ内のマルチ
プロセスに対しても本発明を適用することができる。
Further, in the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the annealing process which is the application field thereof has been described, but the present invention is not limited to this and, for example, oxidation, CVD ( It is also applicable to chemical vapor deposition) and the like. Further, the present invention can be applied to multiple processes in the same chamber, such as preheating-oxidation-CVD film growth.

【0037】[0037]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0038】(1).すなわち、処理空間内に設置された被
処理物を加熱光源により加熱する熱処理装置であって、
前記加熱光源は、その発熱面がドーム状になるように配
設されたランプであり、かつ、前記被処理物の配設位置
が前記ドーム状部分の底面位置に設定するようにしたの
で、被処理物内の温度分布を均一にでき、この結果、試
料の大口径化への対応が可能になる。
(1) That is, a heat treatment apparatus for heating an object to be processed installed in a processing space by a heating light source,
The heating light source is a lamp arranged so that its heat generating surface has a dome shape, and the arrangement position of the object to be processed is set to the bottom surface position of the dome portion. The temperature distribution in the processed material can be made uniform, and as a result, it is possible to cope with the increase in the diameter of the sample.

【0039】(2).また、本発明によれば、製品歩留りの
向上及びスループットの向上を図ることができる。
(2) Further, according to the present invention, it is possible to improve the product yield and the throughput.

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

【図1】本発明による熱処理装置の一実施例を示す正面
断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の熱処理装置の制御系の構成を示す接続
図である。
FIG. 2 is a connection diagram showing a configuration of a control system of the heat treatment apparatus of the present invention.

【図3】本発明の熱処理装置による半導体ウェハ内の温
度分布を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a temperature distribution in a semiconductor wafer by the heat treatment apparatus of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例の主要部の構成を示す要部
拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of an essential part showing the configuration of the main part of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプハウス 2 光反射板 3 リングランプ群 4 光拡散板 5 隔壁 6 シリンダ 7 ベースプレート 8 支持ピン 9 半導体ウェハ 10 リングランプ 11 ガス導入部 12 ガス排出部 13 チャンバ 14,15 温度センサ 16 制御部 17a〜17d 出力分配部 18 サイドランプ 19 ベースランプ 1 Lamp House 2 Light Reflecting Plate 3 Ring Lamp Group 4 Light Diffusing Plate 5 Partition 6 Cylinder 7 Base Plate 8 Support Pin 9 Semiconductor Wafer 10 Ring Lamp 11 Gas Introducing Part 12 Gas Exhausting Part 13 Chamber 14, 15 Temperature Sensor 16 Control Part 17a- 17d Output distribution section 18 Side lamp 19 Base lamp

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理空間内に設置された被処理物を加熱
光源により加熱する熱処理装置であって、前記加熱光源
は、その発熱面がドーム状になるように配設されたラン
プであり、かつ、前記被処理物の配設位置が前記ドーム
状部分の底面位置になるように設定することを特徴とす
る熱処理装置。
1. A heat treatment apparatus for heating an object to be processed installed in a processing space by a heating light source, wherein the heating light source is a lamp arranged so that its heat generating surface has a dome shape. Moreover, the heat treatment apparatus is characterized in that the arrangement position of the object to be processed is set to the bottom surface position of the dome-shaped portion.
【請求項2】 前記被処理物は、半導体ウェハであるこ
とを特徴とする請求項1記載の熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the object to be processed is a semiconductor wafer.
【請求項3】 前記ランプは、複数のリング状のランプ
からなるリングランプ群または複数の電球からなる電球
群であることを特徴とする請求項1記載の熱処理装置。
3. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the lamp is a ring lamp group including a plurality of ring-shaped lamps or a light bulb group including a plurality of light bulbs.
【請求項4】 前記リングランプ群は、直径の異なる複
数のリングランプからなり、かつ処理空間の頂部から下
方に向けて順次直径の大きいランプを配設すると共に、
これらランプを前記被処理物の中心に対して同軸形にな
るように配設することを特徴とする請求項3記載の熱処
理装置。
4. The ring lamp group is composed of a plurality of ring lamps having different diameters, and lamps having a larger diameter are sequentially arranged from the top of the processing space downward.
4. The heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the lamps are arranged so as to be coaxial with the center of the object to be processed.
【請求項5】 前記直径の異なる複数のリングランプを
複数のゾーンに分割し、これらに対する出力制御を前記
被処理物に対して均一な温度分布になるように行うこと
を特徴する請求項4記載の熱処理装置。
5. A plurality of ring lamps having different diameters are divided into a plurality of zones, and output control for these zones is performed so as to obtain a uniform temperature distribution for the object to be processed. Heat treatment equipment.
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Cited By (6)

* 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
JP2002514008A (en) * 1998-04-30 2002-05-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Method and apparatus for controlling radial temperature gradient of wafer during wafer temperature ramping
JP2004186346A (en) * 2002-12-02 2004-07-02 Ulvac-Riko Inc Method for uniformly heating circular flat plate sample
JP2006059931A (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Canon Anelva Corp Rapid thermal process device
JP2007005347A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Tokyo Electron Ltd Heat-treating apparatus
JP2014514734A (en) * 2011-03-11 2014-06-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Off-angle heating of the underside of the substrate using a lamp assembly

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