JPH0917217A - 光源装置及びその調光方法ならびに半導体製造装置および半導体製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧放電ランプの点灯初期時、調光時の光量応
答性の向上を図り、基板を所望温度に速く、効率良く加
熱する光源装置及び光源の調光方法を提供する。 【構成】管内に金属及び金属化合物を有する高圧放電ラ
ンプ１０４と、冷風または熱風を噴射するノズル１０８
と、ランプ放電用の供給電力可変電源１０７を備え、供
給電力を増減し、管壁をノズル１０８で熱風または冷風
で加熱冷却することにより、ランプの放電状態を外側よ
り強制的に制御し、点灯初期時及び調光時の光量応答性
を向上させ、半導体基板１０２の温度制御に必要な迅速
な光量応答性、制御性の向上、高効率加熱をするもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱あるいは照明、光
反応などに用いられる光源装置及びその調光方法に係
り、特に半導体の生産ラインに適用される熱処理におい
て基板を加熱する光源装置及び光源装置の調光方法なら
びにその光源装置を用いた半導体製造装置および半導体
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来においても、金属及び金属化合物を
有する高圧放電ランプについては、高効率、高演色性の
光源を実現するために数多くの技術改良力がなされてき
た。また、前記高圧放電ランプを点灯する電源において
も、小型化・軽量化が進み、高圧放電ランプの用途は飛
躍的に拡大しつつある。前記高圧放電ランプは、フィラ
メントによる発光を利用した温度放射ランプと比較し、
発光効率が高い、色温度が高い、寿命が長い等の優れた
特徴を持つている。したがって、屋外・屋内の一般照
明、あるいは顕微鏡、内視鏡などの局所的な照明等に幅
広く用いられてきた。さらに、ランプ光を集光し局部的
に加熱する光源や、光照射による光化学反応をおこさせ
る紫外線照射装置の光源として使用されている。

【０００３】しかし、金属及び金属化合物を有する高圧
放電ランプは、点灯開始から定格の光量を得るまでに数
分の時間を要する。また、明るさもしくは光量エネルギ
ーを制御する調光が非常に困難である。前記点灯開始の
遅れに対しては、予熱ヒータを放電管の下方に接触する
ように設置して構成した照明灯がある。これに関連する
技術としては、特開昭６２−２２９７５５号公報記載の
技術がある。また、金属ハロゲン化物を封入した小型発
光管を白熱電灯の発熱で加熱するものである。これに関
連する技術としては、特開昭６３−２４５４２号公報記
載の技術がある。その他にも、点灯初期時に必要となる
高電圧の与え方を工夫することにより遅れ時間の短縮を
図っている技術もある。これらは上記の如く、点灯開始
の遅れに対してのみであり、迅速に設定した光量を得る
技術は確立されていなかった。

【０００４】また、調光方法に対しても数々の技術が提
案されている。メタルハライドランプに対する電源から
供給電力を一定にすると共に、送風手段により、送風風
量を変更するものがある。これに関連する技術として
は、特開平４−３２１５３号公報記載の技術がある。こ
の技術は、光量を一定にして色温度を変化させる技術で
あり、光量を調整するものではない。その他にも、種々
の研究がなされ、研究レベルにおいては高周波変調を用
いた調光や商用周波数の位相制御を用いた調光電源回路
が開発されている。しかし、広範囲にわたり、かつスム
ーズな調光は実現されておらず、一般的にシャッター等
を用いた光量ロスの多い機械的な調光制御以外は、実用
化されていない。

【０００５】なお、上記技術文献のほかにも、光量の応
答性関する文献として、小型メタルハライドランプの瞬
時点灯回路（貴家氏、石神氏：平成４年度照明学会全国
大会予稿集 ｐ３０）において、点灯回路として複合パ
ルスを用い、始動性と共に立ち上がり特性を改善した例
が報告されている。また、調光に関する文献として、１
００ｋＨｚ以上の高周波によるＨＩＤランプの点灯（中
西氏、井上氏他：Ｊ．Ｉｌｌｕｍ．Ｅｎｇｎｇ．Ｉｎｓ
ｔ．Ｊｐｎ． Ｖｏｌ．７０ ＮＯ．２ １９８６ ｐ
６２）、補助昇圧変圧器を用いたサイリスタ式ＨＩＤラ
ンプ用連続調光回路（姫井氏、中西氏他：Ｊ．Ｉｌｌｕ
ｍ．Ｅｎｇｎｇ．Ｉｎｓｔ．Ｊｐｎ． Ｖｏｌ．６７
ＮＯ．６ １９８３ ｐ２３５）において、１００％か
ら数％まで調光を行った例が報告されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近時、半導体製造設備
では、基板の大口径化・デバイスの高集積化に伴い、一
枚ずつ基板の処理を行う枚葉処理が必須となっている。
詳細な図示を省略するが、前記枚葉処理をする半導体製
造設備では、複数個の高圧放電ランプと、当該高圧放電
ランプに対して複数の半導体基板にそれぞれ対峙させ、
前記複数個のランプからの光量エネルギーによって、前
記複数の半導体基板をそれぞれ加熱するように構成され
ている。上記構成の枚葉処理用半導体製造設備において
も、従来からの数十枚から数百枚の基板をまとめて一度
に処理するバッチの熱処理プロセスにおけると同様の、
スループットを確保することが要請されている。そのた
めには、基板一枚あたりの処理時間を短くする必要があ
り、前記基板を急速に昇温させるため、加熱初期時に高
パワーの光量を照射し、その後の処理温度に必要なパワ
ーの光量をするという制御が必要となっていた。さら
に、加熱処理以外の基板搬送時等には、光量のパワーを
低下させ、装置へのダメージを低減する制御も必要であ
つた。

【０００７】上記制御精度を、計数的に一例をあげて説
明すると、従来のバッチ処理と同等なスループットを得
るためには、少なくとも昇温速度２０℃／秒以上を満た
さなければならない。そのためには、例えばプロセス温
度が８００℃のＣＶＤにおいて、加熱初期時は光源ラン
プをフルパワーで点灯させて、１００％の光量を半導体
基板に照射し、その４０秒後においては、定常状態のプ
ロセス温度に必要な光量で照射をする必要があつた。こ
の定常状態に必要な光量エネルギーは、フルパワー時の
４０％から８０％程度となる。さらに、加熱処理終了後
には、装置へのダメージを考慮するとフルパワー時の３
０％以下の光量エネルギーとなるような制御が必要とさ
れていた。

【０００８】また、ＣＶＤ等の成膜プロセスを含む熱処
理プロセスは、製品の高信頼性を確保するために、より
厳しい基板温度制御が要求され、基板ランプ加熱装置に
関する開発が進められていたが、基板加熱用のランプ光
源として、低価格であり調光制御性に優れたフィラメン
ト加熱による発光を利用したハロゲンランプが用いられ
てきた。しかし、ハロゲンランプは、発光波長域が０．
４μｍから３．５μｍであり、ランプの発光波長域が、
基板を構成するＳｉの吸収域波長（１．２μｍ以下）に
適合しない長波長成分を有しているという欠点があつ
た。

【０００９】これらの長波長成分は、ウエハに吸収され
ず、加熱効率を低下させる。また、ウエハ表面の状態や
同一状態のウエハでも表面温度の違いによって、光吸収
率が変化することから、ウエハの温度制御が困難であっ
た。上記のことより、Ｓｉの吸収域に適合した波長を有
し、かつ発光効率の高いランプを用いて加熱することに
より、基板表面の材質・パターン等に拘わらず、基板の
温度を正確に制御し、かつ高効率に加熱することが必須
となつていた。

【００１０】一方、メタルハライドランプ、高圧ナトリ
ウムランプ、高圧水銀ランプ、高圧水銀キセノンランプ
といったランプ管内に金属及び金属化合物を有する高圧
放電ランプは、Ｓｉ基板の吸収域に適合した波長を有
し、発光効率が高い等の特徴を持つことより、基板の加
熱に適しているとされている。これに関連する公知の技
術としては、特開平０３−０５２２３３号公報記載技術
がある。この技術には、基板裏面より当該基板の吸収波
長域の光を照射し、前記基板加熱を行うＣＶＤによる薄
膜の選択成長及びその選択成長装置が報告されている。

【００１１】上記高圧放電ランプは、点灯初期時に高電
圧パルスを印加すると、電極から放出した電子の衝撃に
より封入ガスが電離し発光を開始する。金属及び金属化
合物が封入された高圧放電ランプでは、そのランプ管内
の温度上昇に伴い、徐々に前記封入物が気化し電離す
る。したがって、封入物が完全に気化するまでに時間が
かかるため、定格の光量を得るまでに数分を要するとい
う問題があった。

【００１２】一方、高圧放電ランプの調光時において、
ランプを減光させる時には、放電させるためのランプへ
の供給電力を低下させるが、前記供給電力の低下に伴
い、放電が不安定領域にはいり、ランプの消光が発生す
ることが多く、これを防止するためは徐々に減光しなけ
ればならず、必要とされる基板の温度速度変化が得られ
ないという問題があった。また、高圧放電ランプを増光
させた時には、点灯初期時と同様に、封入物の圧力上昇
に遅れ時間があるため、光量増の応答に遅れが生ずると
いう問題があった。このような光量制御時の応答性の悪
さが実プロセスへの適用における隘路となるという問題
があった。

【００１３】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、高圧放電ランプの点灯初期時の
遅れ時間を低減し、瞬時に定格光量を得ること及び高圧
放電ランプを広範囲に、かつ迅速に調光できる光源装置
を提供することを第一の目的とする。第二の目的は、高
圧放電ランプ光源装置の光量を、広範囲に、かつ迅速に
制御する調光方法を提供することにある。また、第三の
目的は、半導体熱処理プロセスの基板加熱において、基
板の枚葉処理プロセスにおいても、従来の多数の基板を
一度に処理するバッチ熱処理プロセスと同様のスループ
ットが得られるよう、基板を所望温度に速く、かつ効率
良く加熱する光源装置および調光方法を提供することに
ある。また、第四の目的は、第一の目的を満足する光源
装置を用いた半導体製造装置を提供することにある。さ
らにまた、第５の目的は、第一の目的を満足する光源装
置を用いた半導体製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記第一の目的を達成さ
せるため、本発明に係る光源装置の構成は、管内に金属
及び金属化合物を有する高圧放電ランプと、該ランプへ
の供給電力を可変にする可変電源と、該ランプの管壁温
度を調整する温度調整手段とを具備したことを特徴とす
るものである。

【００１５】前記第二の目的を達成させるため、本発明
に係る調光方法の構成は、管内に金属及び金属化合物を
有する高圧放電ランプに、電源からの当該ランプへ供給
電力を可変にすると共に、温度調整手段により当該ラン
プ管壁温度を調整し、当該ランプからの光量エネルギー
を制御することを特徴とするものである。

【００１６】前記第三の目的を達成させるため、本発明
に係る光源装置の構成は、上記いずれかの光源装置にお
いて、前記高圧放電ランプを複数個とし、当該高圧放電
ランプを複数の半導体基板にそれぞれ対峙させ、前記複
数個のランプからの光量エネルギーによって前記半導体
基板をそれぞれ加熱するように構成したことを特徴とす
るものである。

【００１７】また、上記調光方法において、前記高圧放
電ランプを複数個とし、当該高圧放電ランプを複数の半
導体基板にそれぞれ対峙させ、前記複数個のランプから
の光量エネルギーをそれぞれ制御することを特徴とする
ものである。

【００１８】前記第四の目的を達成させるため、本発明
に係る半導体製造装置の構成は、ウエハを収納するリア
クタと、前記リアクタに反応性原料ガスを供給するガス
供給手段と、前記ウエハを加熱する加熱手段とを備え、
前記ウエハ上に所定の薄膜を成膜させる半導体製造装置
において、前記加熱手段として、請求項１ないし３のい
ずれかの光源装置を用いたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】前記第五の目的を達成させるため、本発明
に係る半導体製造方法の構成は、リアクタ内のウエハ
に、ガス供給手段より反応性原料ガスを供給し、請求項
１ないし３のいずれかの光源装置からの光量エネルギー
で、前記ウエハを照射加熱し、前記ウエハ上に所定の膜
形成反応を生じさせることを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】上記各技術手段は下記の通りである。請求項
１、２、４の発明の構成によれば、管内に金属及び金属
化合物を有する高圧放電ランプと、該ランプへの供給電
力を可変にする可変電源と、前記ランプ管壁を冷却また
は加熱する手段とを備えているので、可変電源により供
給電力を制御し、ランプ管壁の温度を外部から制御する
ことにより、前記高圧放電ランプを立ち消えさせること
なく、調光応答性を向上させることができる。より、詳
しく説明すると、ランプを点灯開始すると同時に、供給
電力を増加させ、ランプ自体を加熱し、ランプ管壁の温
度を上昇させることにより、封入物である金属または金
属化合物の気化速度を向上させ、前記封入物が完全に気
化するまでの遅れ時間を大幅に圧縮し、定格光量を迅速
に得ることができる。更に、ランプを減光させる時に
は、ランプへの供給電力と、管壁の温度を低下させ、ま
た、ランプを増光させる時には、ランプへの供給電力
と、ランプ管壁の温度を上昇させることにより、設定さ
れた光量の定常状態へ到達するまでの所要時間を短縮
し、光量制御の応答性を向上させることができる。

【００２１】また、請求項３、５の発明の構成によれ
ば、半導体基板の加熱において、上記ランプへ可変電力
を供給する可変電源と、上記ランプ管壁を冷却または加
熱させる手段を備えた複数個の光源とを、複数の半導体
基板に対峙させて、加熱エネルギーとして用い、基板の
温度制御性を向上させ、基板の枚葉処理プロセスにおい
ても、従来のバッチ処理する熱処理プロセスと同様のス
ループットが得られる。さらにまた、請求項６、７の発
明の構成によれば、点灯初期時及び調光時の光量応答性
の向上させた光源装置や調光方法を用いて、半導体基板
を加熱するので、前記基板を所望の温度に速く、かつ効
率良く加熱することができるので、成膜させた金属膜の
膜厚や膜質にバラツキをなくすることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７を参
照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る光源
装置を用いたＣＶＤ装置の断面図、図２は、図１に用い
られている光源ユニットのＡ−Ａ′断面図である。図１
に示す如く、ＣＶＤリアクタは公知の装置であり、光源
装置に本発明の特徴があるので、前記ＣＶＤリアクタの
説明は簡略にし、前記光源装置を詳細に説明する。図１
において、１００はＣＶＤリアクタ、１０１はガスシャ
ワー、１０２は半導体基板、１０３は光源ユニット、１
０４は光源ランプ、１０５はランプハウス内壁の反射
鏡、１０６は光透過窓、１０７は光源装置の供給電力可
変電源、１０８は温風または冷風を噴射ノズル、１０９
は光源ランプ管壁に設けられた反射鏡、１１０はランプ
ハウスである。

【００２３】図１に示すように、ＣＶＤリアクタ１００
は、その内部に半導体基板１０２を収納し、この半導体
基板１０２の近傍にのみ、上部入り口からの導入したＣ
ＶＤガスをガスシャワー１０１を介してを均一、かつ局
所化して流すようになっている。前記ＣＶＤリアクタ１
００の両側方には、成膜時に排出される排ガスを排出す
るする排気口が設けられている。

【００２４】図１、２に示すように、光源ユニット１０
３には、同心状の環状型のランプハウス１１０を内設
し、前記ランプハウス１１０の底部には、複数個の光源
ランプ１０４が半導体基板２内の温度分布の均一性をえ
るために、ランプハウス１１０の同心環状型に合わせ
て、同心円上に配設されている。また、前記ランプハウ
ス１１０の内壁は、光源ランプ１０４の光を前記半導体
基板１０２へ反射させるため抛物面反射鏡１０５となっ
ており、当該光源ランプ１０４の発光中心がその焦点に
位置させてある。このように構成された光源ランプ１０
４から照射された光は、リアクタ１００の内部気密性を
保持するための石英製の光透過窓１０６を介して前記半
導体基板１０２を加熱するようになっている。なお、前
記半導体基板１０２が、光源ランプ１０４からの照射光
により酸化することを防止するため、不活性のパージガ
スを導入するようになっている。

【００２５】また、前記光源ランプ１０４へ温風または
冷風を直接噴射し、その管壁温度を強制的に制御する噴
射ノズル１０８が、当該光源ランプ１０４を挾むランプ
ハウス１１０の内壁の両側の位置に対称的に、光源光源
ランプ１０４に対しそれぞれ設けられている。光源ユニ
ット１０３の起動は、光源ランプ１０４を安定に点灯す
ることができ、かつその調光制御が可能となるように、
供給電力可変電源１０７により必要な電力が供給されて
行われる。

【００２６】光源ランプ１０４は、従来から用いられて
きたハロゲンランプとは異なり、半導体基板１０２を構
成するＳｉの吸収域に適した発光波長を持ち、発光効率
の高いメタルハライドランプもしくは高圧ナトリウムラ
ンプ等の金属及び金属化合物を含む高圧放電ランプが用
いられ、当該光源ランプ１０４の照射光により当該光源
ランプ１０４を加熱するために、前記光源ランプ１０４
の管壁に蒸着された反射鏡１０９とを備えている。この
ように構成することにより、供給電力可変電源１０７に
より光源ランプ１０４への電力が調整され、かつ前記噴
射ノズル１０８から温風または冷風を光源ランプ１０４
へ噴射し管壁温度を強制的に制御して、その放電を外側
から強制的に制御することにより、上記点灯初期時及び
調光時の光量応答性の向上を図ったものである。

【００２７】本実施例の機能を説明する。まず、ランプ
単体の光量応答性に対する従来技術と本実施例との性能
比較について説明する。 図３は、本発明の一実施例に
係る光源装置の略示説明図である。図３においては、本
実施例の光源装置を図１の実施例のＣＶＤ装置から取り
出して示したものである。図３に示す如く、２００は、
メタルハライドランプ（以下、本説明においてはランプ
という）、２０１は放電用のランプ電源、２０２は空気
温度調節器、２０３は流量調節器、２０４は噴射ノズ
ル、２０５はランプ管壁加熱のため反射鏡である。

【００２８】図３に示す如く、ランプ２００は可変電源
２０１で点灯されており、当該電源２０１は、前記ラン
プ２００の放電を不安定にする音響的共鳴現象を避ける
ため、矩形波点灯方式である。前記ランプ２００自体を
冷却または加温させるために、温風または冷風を当該ラ
ンプ２００に噴射させるためのノズル２０４と、前記温
風または冷風の温度を調節する空気温度調節器２０２
と、前記温風または冷風の流量を調節する流量調節器２
０３と、当該ランプ２００の照射光によりランプ２００
自身を加熱するための当該ランプ２００の管壁に設けた
反射鏡２０５を備えている。これらの各部材の働きによ
り、ランプ２００の点灯時にその動作温度を強制的に変
化させることができる。

【００２９】まず、ランプ２００自体を冷却または加熱
させる機構を用いない場合の調光特性評価を説明する。
調光する際、ランプ電力を時間に対して比例的に変化さ
せ、光量の経時変化を測定した。測定した結果を図４を
参照して説明する。図４は、光源ランプの温度制御を行
わない場合の調光特性線図である。図４で示すように、
横軸に時間、縦軸に光量をとると、ランプ電力を低下さ
せると、ランプ２００の調光下限はフルパワー光量の３
０％であり、３０％以下は、いわゆる立ち消え発生エリ
アである。前記立ち消えを発生させないためには、フル
パワー光量の１００％〜３０％の減光には、３０秒以上
（制御速度２．３％／ｓｅｃ以下）を要する。前記減光
速度を３０秒よりも速くすると、いわゆる立ち消えが発
生し消光する。

【００３０】これに対し、ランプ自体を冷却または加熱
させる機構を用いた場合の調光特性を説明する。図５
は、光源ランプの電力変化に対する光量応答性線図、図
６は、光源ランプの温度制御を行った場合の調光特性線
図である。図５において、横軸が時間、縦軸がランプ電
力を示しており、３００はランプ電力、３０１は、ラン
プ自体の温度制御を行わない場合の光量変化曲線、３０
２はランプ自体の温度制御を行う場合の光量変化曲線で
ある。図示するように、光量変化曲線３０１では、電力
を変化させた時、ランプが定常状態に到るまでに、過渡
時間に１０秒から２０秒を要する。

【００３１】図示するように、光量変化曲線３０２で
は、ランプ２００を点灯開始すると同時にランプ２００
自体を加熱し、ランプ管壁の温度を上昇させ、封入物で
ある金属または金属化合物の気化速度を向上させること
により、定格光量を迅速になることがわかる。さらに、
ランプ２００を減光させた時には供給電力を減じ、それ
と同期してランプ管壁温度を下げ、またランプ２００を
増光させた時には供給電力を増加させ、それと同期して
ランプ管壁温度を上げることにより、光量の応答性を向
上させることができる。さらに、図示の光量変化曲線３
０１と光量変化曲線３０２とを比較すると、本実施例で
は、後者の光量の安定到達時間は前者のそれの１／４で
ある。

【００３２】前述の如く、ランプ管壁を冷却しない場合
においては、制御速度２．３％／ｓｅｃ以下であったの
に対し、図６において、横軸に時間、縦軸に光量をとる
と、図示するごとく、電力を低下させると同時に、ラン
プ管壁を冷却することにより、フルパワー光量の７０％
から３０％まで変化させるのに７ｓｅｃ、すなわち制御
速度１０％／ｓｅｃが得られ、迅速な調光制御ができ
る。更に、ランプ管壁温度を下げることにより、発光媒
体となる金属ハロゲン化物の蒸気圧がさらに低下させ、
調光下限を６％まで広げることができる。

【００３３】上記の本発明の一実施例に係る光源装置を
ＣＶＤ装置に適用することにより、光量制御を行った結
果を説明する。図７は、図１の実施例のＣＶＤ装置にお
ける基板温度制御と光量制御特性を示す線図である。図
示のごとく、本実施例によれば、光源の光量応答性も制
御速度１０％／ｓｅｃに向上し、基板を８００℃まで昇
温させるのに要する時間が４０ｓｅｃとなり、基板の処
理、搬送までを含めて３００ｓｅｃとなり、プロセスに
要求されるスループットを得ることができた。また、光
源の調光下限を６％まで広げることにより、装置へのダ
メージも低減可能となった。更に、Ｓｉ吸収域に適した
発光波長を持ち、発光効率の高い光源を用いることによ
り、従来用いられてきたハロゲンランプに比べ、ランプ
に供給入するエネルギーを１／２に低減できた。

【００３４】以上上記実施例においては、詳細に本発明
の光源装置を半導体製造プロセスにおける基板加熱に適
用した例を説明したが、これに限定されるものでなく、
本光源装置は、屋外・屋内照明、あるいは顕微鏡、内視
鏡などの局所的な照明用として、あるいは光照射による
光化学反応をさせる紫外線照射装置の光源装置として、
点灯初期時及び調光時の光量の応答性が必要な全ての場
合に、適用することができ、顕著な効果を奏する。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明の構成
によれば、第一に、高圧放電ランプの点灯初期時の遅れ
時間を低減し、瞬時に定格の光量を得ること及び高圧放
電ランプを広範囲に、かつ迅速に調光できる光源装置を
提供することができる。第二に、高圧放電ランプ光源装
置の光量を、広範囲に、かつ迅速に増減する調光方法を
提供することができる。上記第一、第二をより詳しく説
明すると、可変電力供給電源と、管内に金属または金属
化合物を有する高圧放電ランプの近傍に、ランプ管壁を
冷却または加熱する手段を備えているため、ランプの状
態に合わせて電力供給を可変とし、ランプ管壁を冷却ま
たは加熱することにより、ランプの放電状態を外側より
強制的に制御することにより、点灯初期時及び調光時の
光量の応答性を向上させる効果がある。また、第三に、
半導体熱処理プロセスの基板加熱において、基板の枚葉
処理プロセスにおいても、従来の多数の基板を一度に処
理するバッチ熱処理プロセスと同様のスループットが得
られるよう、所望の温度に速く、かつ効率良く加熱する
光源装置および調光方法を提供することができる。ま
た、第四に、第一の目的を満足する光源装置を用いた半
導体製造装置を提供することができる。さらにまた、第
５に、第一の目的を満足する光源装置を用いた半導体製
造方法を提供することができる。すなわち、第四、第５
をより詳しく説明すると、半導体基板処理プロセスにお
いて、Ｓｉの吸収域に適合した波長を有し、発光効率が
高く、制御性にすぐれたランプ光源装置を用いることに
より、基板の温度制御性及び基板の高効率加熱の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光源装置を用いたＣＶ
Ｄ装置の断面図である。

【図２】図１に用いられている光源ユニットのＡ−Ａ′
断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る光源装置の略示説明図
である。

【図４】光源ランプの温度制御を行わない場合の調光特
性線図である。

【図５】光源ランプの電力変化に対する光量応答性線図
である。

【図６】光源ランプの温度制御を行った場合の調光特性
線図である。

【図７】図１のＣＶＤ装置における基板温度制御と光量
制御特性を示す線図である。

【符号の説明】

１００…ＣＶＤリアクタ １０１…シャワー １０２…半導体基板 １０３…光源ユニット １０４…光源 １０５…反射鏡 １０６…光透過窓 １０７…光源用供給電力可変電源 １０８…空気噴射ノズル １０９…ランプ管壁加熱のための反射鏡 １１０…ランプハウス ２００…メタルハライドランプ ２０１…ランプ電源 ２０２…空気温度調節器 ２０３…流量調節器 ２０４…ノズル ２０５…ランプ管壁加熱のための反射鏡 ３００…ランプ電力 ３０１…ランプ自体の温度制御を行わない場合の光量 ３０２…ランプ自体の温度制御を行った場合の光量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｂ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内に金属及び金属化合物を有する高圧
   放電ランプと、該ランプへの供給電力を可変にする可変
   電源と、該ランプの管壁温度を調整する温度調整手段と
   を具備したことを特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光源装置において、 前記温度調整手段は、風量および温度制御機能を有する
   暖冷風噴射装置で構成されていることを特徴とする光源
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１、２記載のいずれかの光源装置
   において、 前記高圧放電ランプを複数個とし、当該高圧放電ランプ
   を複数個の半導体基板にそれぞれ対峙させ、前記複数個
   のランプからの光量エネルギーによって前記半導体基板
   をそれぞれ加熱するように構成したことを特徴とする光
   源装置。
4. 【請求項４】 管内に金属及び金属化合物を有する高圧
   放電ランプに、電源から当該ランプへ供給電力を可変に
   すると共に、温度調整手段により当該ランプ管壁温度を
   調整し、光量エネルギーを制御することを特徴とする調
   光方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の調光方法において、 前記高圧放電ランプを複数個とし、当該高圧放電ランプ
   を複数個の半導体基板にそれぞれ対峙させ、前記複数個
   のランプからの光量エネルギーをそれぞれ制御すること
   を特徴とする調光方法。
6. 【請求項６】 ウエハを収納するリアクタと、前記リア
   クタに反応性原料ガスを供給するガス供給手段と、前記
   ウエハを加熱する加熱手段とを備え、前記ウエハ上に所
   定の薄膜を成膜させる半導体製造装置において、 前記加熱手段として、請求項１ないし３のいずれかの光
   源装置を用いたことを特徴とする半導体製造装置。
7. 【請求項７】 リアクタ内のウエハに、ガス供給手段よ
   り反応性原料ガスを供給し、請求項１ないし３のいずれ
   かの光源装置からの光量エネルギーで、前記ウエハを照
   射加熱し、前記ウエハ上に所定の膜形成反応を生じさせ
   てなることを特徴とする半導体製造方法。