JPH09237763A

JPH09237763A - 枚葉式の熱処理装置

Info

Publication number: JPH09237763A
Application number: JP6726196A
Authority: JP
Inventors: Kazuji Aoki; 一二青木; Hironori Yagi; 宏憲八木
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】適正な配光量分布を行なって被処理体の加熱
温度の面内均一性を確保することができる枚葉式の熱処
理装置を提供する。【解決手段】処理容器１８内の載置台２０に載置した
被処理体Ｗを、複数の加熱ランプ３２と個々のランプに
対応させて設けたコーン反射部３４とよりなる加熱手段
３６からの熱線により間接的に加熱するようにした枚葉
式の熱処理装置において、前記加熱手段からの熱線の総
配光量のピークを前記被処理体の周辺端部よりも僅かな
距離だけ外側に位置させるように構成する。これにより
被処理体の温度の面内均一性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
表面に成膜処理を施すための枚葉式の熱処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路の製造工程にお
いては、被処理体である半導体ウエハやガラス基板等に
成膜とパターンエッチング等を繰り返し行なうことより
所望の素子を得るようになっている。例えば、ウエハ表
面に成膜を施す処理装置には、一度に多数枚のウエハに
成膜処理を施すことができるバッチ式の処理装置と一枚
ずつ処理を行なう枚葉式の処理装置があり、成膜の種類
や製造量等に応じて両装置の使い分けがなされている。

【０００３】また、枚葉式の処理装置としては、例えば
複数枚のウエハの処理期間に亘って常時サセプタを加熱
状態とする抵抗加熱式の装置と、ランプからの熱によっ
て高速昇温が可能なランプ式の装置が知られている。ラ
ンプ式の処理装置としては、例えば特開昭５９−１４７
４２８号公報、特開平４−３４３４１８号公報、特開平
６−２０８９５９号公報、特開平３−３２２９号公報、
実開昭６１−８６９３５号公報、実開平４−１２１７３
２号公報、実開平５−１９９６号公報及び実開平５−６
３０４４号公報などに開示されているものが種々知られ
ている。ここで、一般的なランプ式の処理装置を例にと
って説明すると、図８に示すように例えばアルミニウム
製の処理容器２内には、例えば石英等によりリング状に
形成された断熱部材４上に設置された例えばカーボン製
の板状の載置台６が設けられており、この上面に半導体
ウエハＷが載置される。

【０００４】処理容器２の下方には、回転テーブル８上
に多数の加熱ランプ１０を取り付けてなる加熱手段１２
が配置されており、この加熱ランプ１０からの放射エネ
ルギを容器底部の石英製の透過窓１４を介して載置台６
の裏面に照射して載置台６を加熱し、これによりウエハ
Ｗを間接的に加熱するようになっている。

【０００５】また、載置台６の上方には、これと平行に
対向させてシャワーヘッド部１６が設置されており、処
理容器２内へシラン等の処理ガスを導入するようになっ
ている。成膜処理は、ウエハＷを所定のプロセス温度に
維持しつつ上記ヘッド部１６より処理ガスを供給して所
定のプロセス圧力を維持することにより行い、これによ
りウエハ表面に例えばシリコンやシリコン酸化膜等の所
定の材料の成膜を行なうことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気的特性
の良好なデバイスを多く得るためには、特性の良好な成
膜を形成することが必要であるが、中でもウエハ表面に
膜厚の均一な成膜を施す必要がある。そして、成膜量
は、非常に僅かな温度差があっても激しく異なることか
ら、膜厚の均一な成膜を施すには、成膜処理時において
ウエハの加熱温度の面内均一性を高い精度で維持しなけ
ればならない。

【０００７】ここで説明した装置例は、処理容器側壁
が、略常温になされている、いわゆるコールドウォール
型の処理装置であるため、特に、載置台６の周縁部にお
ける放熱量がかなり多く、しかも、処理容器の寸法は、
できるだけ小型化が求められていることからも加熱ラン
プの収容スペースにも制限があり、ランプ配置密度も目
一杯上げなければならない。このような状況下で、ウエ
ハの面内温度の均一性を高い精度で確保するために、加
熱ランプをどのような形態で配置し、且つどのような加
熱を行なえばよいか種々検討されているが、十分なもの
が提案されていないのが現状である。

【０００８】特に、ウエハサイズが６インチから８イン
チに移行しつつある現在の状況下において、６インチウ
エハサイズの装置の設計思想をそのまま８インチサイズ
用装置に適用しようとすると、微妙な温度アンバランス
が生じ、そのまま適用することができない。本発明は、
以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく
創案されたものである。本発明の目的は、適正な配光量
分布を行なって被処理体の加熱温度の面内均一性を確保
することができる枚葉式の熱処理装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、処理容器内の載置台に載置した被処理
体を、複数の加熱ランプと個々のランプに対応させて設
けたコーン反射部とよりなる加熱手段からの熱線により
間接的に加熱するようにした枚葉式の熱処理装置におい
て、前記加熱手段からの熱線の総配光量のピークを前記
被処理体の周辺端部よりも僅かな距離だけ外側に位置さ
せるように構成したものである。

【００１０】このように、加熱手段からの熱線の総配光
量のピークを被処理体の周辺端部より僅かな距離だけ外
側へ位置させることにより、他の部分と比較して放熱量
の多い傾向となる載置台の周縁部の熱量を補償すること
ができる。これにより、被処理体の加熱温度の面内均一
性を確保することが可能となる。この場合、載置台の周
縁部以外の中心側の部分においては略均一な配向量に設
定するのが望ましい。上記のような温度分布を形成する
ためには、例えば加熱手段の多数の加熱ランプを同心円
状に複数、例えば３つのゾーンに区画し、各加熱ランプ
のコーン反射部の指向方向を特定方向に設置する。例え
ば、最内周ゾーンのコーン反射部の指向方向を被処理体
の中心よりその半径の略３０／１００の位置に、中央ゾ
ーンのコーン反射部の指向方向を略７０／１００の位置
に、最外周ゾーンのコーン反射部の指向方向を略１０５
／１００の位置にそれぞれ設定する。

【００１１】また、各コーン反射部の開口角度に関して
は、最外周ゾーンの開口角度をその内側ゾーンのものよ
りも少し小さく設定して指向性を上げるようにしてもよ
い。これにより放熱量の多い被処理体の周縁部の載置台
の温度補償を十分に行なうことが可能となる。また、上
記各加熱ランプの温度制御は、ゾーン毎に独立して個別
に制御できるようになっており、精度の高い温度制御を
行なうことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る枚葉式の熱
処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図
１は本発明に係る枚葉式の熱処理装置を示す断面図、図
２は図１に示す装置の加熱手段の加熱ランプを示す平面
図、図３は図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図、図４
はゾーン毎のコーン反射部の指向方向を説明するための
説明図、図５はゾーン毎の配向量の特性を示す模式図、
図６は載置台に設けた熱電対を示す図である。

【００１３】本実施例では熱処理装置として、枚葉式の
ＣＶＤ装置を例にとって説明する。このＣＶＤ装置１６
は、例えばアルミニウム等により円筒状或いは箱状に成
形された処理容器１８を有しており、この処理容器１８
内には、表面がＳｉＣによりコーティングされた厚さが
例えば数ｍｍのカーボン製の載置台２０が、底部より起
立させて設けた例えば石英製の厚さ数ｍｍの円筒状の断
熱性支柱としての断熱部材２２上に周縁部を離脱可能に
支持して設置されている。この載置台２０の上面は凹部
状に窪ませて載置面として構成されており、この部分に
被処理体としての半導体ウエハＷが載置される。

【００１４】処理容器１８の肉厚な底部には、比較的大
きな開口が形成されており、この開口の外側には、下方
に向けて凸状になされた透明材料、例えば石英製の透過
窓２４が気密に取り付けられている。このように透過窓
２４を下方に向けて凸表に形成する理由は、真空雰囲気
となる処理室に向けて加わる外部からの圧力に対して断
面円弧状として強度を増すためである。また、この開口
の内側には、多数のガス孔２６を有する同じく透明材
料、例えば石英製の薄板状のガス整流板２８が設けられ
ている。

【００１５】更には、この透過窓２４の下方には、回転
テーブル３０上に多数の加熱ランプ３２が設置されると
共に各加熱ランプ３２の周囲及び底部を囲むようにして
断面截頭円錐状のコーン反射部３４が設けられ、本発明
の特徴とする加熱手段３６を構成している。そして、各
加熱ランプ３２からの熱線が、透過窓２４及びガス整流
板２８を透過して載置台２０を裏面から加熱し、これに
よりウエハＷを間接的に加熱するようになっている。こ
の回転テーブル３０は、ランプ熱により高温に晒されて
いることから、これを所定の温度、例えば１００℃程度
に冷却するために、回転テーブル３０には、冷却ジャケ
ット３８が設けられており、これに冷却水を流通させる
ようになっている。この加熱手段３６の全体は、ケーシ
ング４０に覆われており、このケーシング４０内は高温
になることから、冷却する目的でケーシング内には例え
ば冷却風が流通されている。

【００１６】一方、この処理容器１８の天井部には、上
記載置台２０と平行するように対向させて処理室内へ処
理ガス等を供給するためのシャワーヘッド部４２が設け
られている。このシャワーヘッド部４２は、例えばアル
ミニウムにより全体が円形の箱状に成形されると共に下
面であるガス噴射面４４には例えば直径が数ｍｍ程度の
多数のガス噴射孔４６が形成されており、これより下方
に向けてガスを噴射し得るようになっている。シャワー
ヘッド部４２内には、１枚或いは複数枚（図示例では２
枚）の拡散板４８、４８が設けられており、各拡散板４
８、４８には多数の拡散孔５０が形成されている。各拡
散孔５０及びガス噴出孔４６は、上下方向に一直線状に
配列しないように例えば上下方向において千鳥状に配置
されており、流れるガスを効果的に拡散し得るようにな
っている。

【００１７】このシャワーヘッド部４２は、配管５２及
び複数の分岐管５４を介してそれぞれ処理ガス源５６、
５８、キャリアガス源６０及びクリーニングガス源６２
に接続されると共に各ガス源は、各分岐管に介設した開
閉弁６４によってその供給が制御され、マスフローコン
トローラ６６によってその流量が制御される。ここで
は、例えば処理ガスとしてシラン（ＳｉＨ₄ ）とホスフ
ィン（ＰＨ₃ ）が、キャリアガスとして窒素ガスが、ま
た、クリーニングガスとしてＣｌＦ系ガスが用いられる
が、これらに限定されるものではない。また、処理容器
１８の側壁には、ウエハＷを搬入・搬出する際に開閉す
るゲートバルブ６８が設けられると共に容器底部には図
示しない真空ポンプに接続された排気口７０が設けら
れ、載置台の周辺部から均等に排気を行なうようになっ
ている。また、容器底部には、図示されていないがこれ
を冷却するための冷却ジャケットが設けられる。

【００１８】成膜時には、処理ガスが載置台２０の裏面
側にも流れ込んで載置台の裏面や透過窓２４の内側面等
に熱線に対する放射率を低下させる原因となる成膜が付
着する傾向となるが、これを防止するために容器底部に
は、不活性ガスノズル７２と配管を介してこれに接続さ
れた不活性ガス源７４とよりなる不活性ガス供給手段７
６が設けられている。この配管には、開閉弁７８及びマ
スフローコントローラ８０が介設されており、流量制御
しつつ載置台の裏面側の空間に不活性ガス、例えばＮ₂
ガスを供給することによりこの空間への処理ガスの回り
込みを防止している。更に、載置面の上面側には、ウエ
ハ搬出入時にウエハの受け渡しを行なうウエハリフタ
（図示せず）やウエハの周縁部を押さえ込むウエハクラ
ンプ（図示せず）が上下移動可能に設けられている。

【００１９】さて、前述のようにウエハへの成膜の面内
均一性を確保するためには、成膜時のウエハ温度の面内
均一性を保持しなければならないが、そのために本発明
においては、放熱量の比較的大きくなる載置台周縁部に
おける温度補償を行なうために各加熱ランプ３２からの
全体の熱線（光）の配向量のピークを載置台２０上のウ
エハＷの周辺端部よりも僅かな距離だけ外側に位置させ
るように設定する。図２は上記のような配向量特性を得
るための加熱ランプの配置例を示しており、図３はその
断面図、図４はコーン反射部の指向方向を示す図であ
る。

【００２０】多数の加熱ランプ３２は、単位面積当たり
の投入熱量を多くしてウエハＷの高速昇温を可能とする
ために、前述のように限られたスペースの円板状の回転
テーブル３０上に密集させて設けられ、全体として同心
円状に３つのゾーンに分けられている。すなわち、例え
ば８インチサイズのウエハに対応するには最内周のゾー
ン８２Ａには、２個の加熱ランプ３２Ａが対向配置さ
れ、それを囲む中央のゾーン８２Ｂには６個の加熱ラン
プ３２Ｂが略リング状に配置され、更にそれを囲む最外
周のゾーン８２Ｃには１４個の加熱ランプ３２Ｃがリン
グ状に配置されており、全体で２２個の加熱ランプが用
いられている。加熱ランプ３２としては、例えば６５０
ワットの出力のハロゲンランプを用いることができる。

【００２１】各加熱ランプ３２は、回転テーブル３０に
対して垂直に起立させて設けられており、各ランプ３２
の周囲を取り囲む用にして設けた截頭円錐状のコーン反
射部３４の傾斜角度を適宜設定して各ランプ３２の熱線
の照射方向、すなわち指向方向を決定するようになって
いる。各コーン反射部３４は、反射率を上げるために例
えば表面に同一反射率の金メッキが施されている。

【００２２】この場合、本発明においては、各加熱ラン
プ３２の指向方向はゾーン毎に異ならせており、具体的
には図４に示すように最内周のゾーンの２個の加熱ラン
プ３２Ａのコーン反射部３４Ａの指向方向はウエハ中心
よりその半径の略３０／１００の位置に対応する部分に
向けられ、中央のゾーンの６個の加熱ランプ３２Ｂのコ
ーン反射部３４Ｂの指向方向はウエハ中心よりその半径
の略７０／１００の位置に対応する部分に向けられ、最
外周のゾーンの１４個の加熱ランプ３２Ｃのコーン反射
部３４Ｃの指向方向は、ウエハ中心よりその半径の略１
０５／１００の位置（ウエハ周辺端部の外側）に対応す
る部分に向けられている。従って、８インチサイズのウ
エハの場合は、半径が約１００ｍｍなので、上記各指向
方向は、ウエハ中心より３０ｍｍ、７０ｍｍ、１０５ｍ
ｍの位置となる。

【００２３】図示例においては、コーン反射部３４の回
転テーブル中心からの位置に応じて各コーン反射部の中
心軸は、上記指向方向に合致するように傾斜されて、例
えば、最内周のゾーンのコーン反射部３４Ａの中心軸
は、８度傾斜され、中央のゾーンのコーン反射部３４Ｂ
は１１度傾斜され、最外周のゾーンのコーン反射部３４
Ｃは２度傾斜されている。しかしながら、回転テーブル
にスペース的に余裕があり、各ゾーンの加熱ランプを載
置台の対応する照射点の直下に配置できるのであれば、
各コーン反射部の中心軸すなわち指向方向を真上に向け
るようにすることもできる。

【００２４】また、本発明においては、ウエハの周辺端
部の外側に配光量のピークを的確に位置させるために特
に最外周のゾーンのコーン反射部３４Ｃの開口角度θ３
を他のゾーンのコーン反射部３４Ａ、３４Ｂの開口角度
θ１、θ２よりも小さく設定して指向性を高めている。
例えば本実施例の場合には、開口角度θ１、θ２は共に
４６．６度に設定されているのに対して、開口角度θ３
は上記よりも小さい３３．９度に設定されている。

【００２５】このように構成された各ゾーンの加熱ラン
プからの配光量は、図５に示されており、最内周のゾー
ンの加熱ランプ３２Ａからの配光量特性は曲線Ａで示さ
れ、中央のゾーンの加熱ランプ３２Ｂからの配光量特性
は曲線Ｂで示され、最外周のゾーンの加熱ランプ３２Ｃ
からの配光量特性は曲線Ｃで示されており、当然のこと
として各曲線Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ３０ｍｍ、７０ｍ
ｍ、１０５ｍｍの点においてピークが表れている。そし
て、各曲線Ａ、Ｂ、Ｃの総和として総配光量特性の曲線
Ｄが得られ、この曲線Ｄは、ウエハ面内に対応する部分
は略均一な配向量となっており、ウエハ周縁部近傍にお
いて配光量が少し増加し、そして、ウエハ周辺端部より
も僅かの距離、例えば５ｍｍ程度外側に位置する部分、
すなわち載置台の周縁部に配光量のピークが位置してい
る。

【００２６】この場合、曲線Ｄの配向量のピークがウエ
ハ周縁部に対応する部分に位置すると、ウエハ周縁部が
他の部分より温度が高くなり過ぎ、逆に、ピークがウエ
ハ周縁部よりも大きく離れ過ぎた部分に位置するとウエ
ハ周縁部の温度補償が十分でなくなり、ウエハ周縁温度
が低くなってしまう。このように十分に温度補償ができ
る曲線Ｄのピーク位置Ｐ１はウエハ周辺端部より例えば
５ｍｍから２５ｍｍの範囲内に収まるように設定する。

【００２７】また、図６に示すように載置台２０には、
その周縁部より中心に向けて挿脱自在になされた熱電対
棒８４が設けられており、この熱電対棒８４中には、上
記した３つの各ゾーンに対応させて半径方向に異なった
位置に３つの熱電対８６が封入されている。そして、こ
の３つの熱電対８６の検出値に基づいて、対応する上記
各加熱ランプ３２の出力は、ゾーン毎に個別に精度良く
制御し得るようになっている。

【００２８】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、図示しないロードロック
室から運ばれてきた未処理の半導体ウエハＷは、ゲート
バルブ６８を介して処理容器１８内へ搬入され、予め加
熱手段３６の加熱ランプ３２によりプロセス温度或いは
それ以下に昇温されている載置台２０の所定の位置に、
ウエハリフタ（図示せず）を昇降することにより載置さ
せ、これをウエハクランプ（図示せず）により固定す
る。

【００２９】次に、シャワーヘッド部４２より窒素ガス
を供給して、載置台が固定されている場合にはこれと同
時に、或いは図示例のように載置台が断熱部材２２上に
単に載置してある場合には載置台の浮き上がりを防止す
るためにヘッド部４４からの窒素ガスの供給の後に、載
置台下方の不活性ガス供給手段７６から載置台２０の裏
面側空間に窒素ガスを供給して、処理室内を真空引きし
つつ所定のプロセス圧、例えば５Ｔｏｒｒ程度に維持す
る。尚、載置台２０の裏面側空間のＮ₂ ガスは、載置台
２０と断熱部材２２との間隙を介して次第に処理室側に
抜けて行き、排気口７０から排出される。

【００３０】次に、加熱ランプ３２の出力を上げて、ウ
エハＷを所定のプロセス温度、例えば６４０℃まで昇温
して安定化させた後、シャワーヘッド部４２からのＮ₂
ガスを減らしつつその分、処理ガス、すなわちシランガ
スとホスフィンをそれぞれ所定量ずつ供給し、リンドー
プシリコン膜の成膜を開始する。所定の時間だけ成膜処
理を行なって成膜操作が完了したならば、前記と逆の操
作を行なってウエハを搬出する。すなわち、処理ガスの
供給を停止しつつ窒素ガスの供給を続行して処理室内の
雰囲気を窒素ガスで置換し、これと共に加熱ランプ３２
の出力も低下させてウエハを搬送用温度、例えば５００
℃程度まで降下させる。

【００３１】これと同時に、載置台２０の浮き上がりを
防止するために、まず、不活性ガス供給手段７６のマス
フローコントローラ８０を絞り込んで載置台２０の裏面
側に供給していた窒素ガス量を減少させ、次にシャワー
ヘッド部４２から供給していた窒素ガスの供給量も減少
させる。そして、不活性ガス供給手段７６からの窒素ガ
スの供給を停止し、次いで、シャワーヘッド部４２から
の窒素ガスの供給を停止する。尚、載置台２０が固定さ
れている場合には、この浮き上がりの心配はないことか
らシャワーヘッド部４２及び不活性ガス供給手段７６か
らの窒素ガスの供給量の減少及び停止は同時に行なうよ
うにしてもよい。

【００３２】このようにして処理室内の圧力がロードロ
ック室と同圧か、或いはそれよりも少し低くなったなら
ば窒素ガスの供給を停止して、ゲートバルブ６８を開い
て処理済みのウエハＷを搬出し、また、未処理のウエハ
を搬入して上記と同様な操作を行なえばよい。上記のよ
うな処理室内とロードロック室内の圧力関係とすること
により、ゲートバルブ６８を開いた時に有害ガスが処理
室からロードロック室側へ流入することを防止すること
ができる。成膜中においては、シラン等の処理ガスが
載置台２０と断熱部材２２との間隙を通って載置台２０
の裏面側空間に侵入しようとする傾向にあるが、この裏
面側空間には不活性ガス供給手段７６から窒素ガスが供
給されるので、この圧力により処理ガスの裏面側空間へ
の侵入を抑制でき、従って、載置台２０の裏面や透過窓
２４の内面側に放射率低下の原因となる成膜の付着を防
止することができる。

【００３３】さて、このような成膜中においては、加熱
手段３６の回転テーブル３０が回転しつつ各加熱ランプ
３２からの熱線が載置台２０の裏面側へ照射されてこれ
を加熱し、この結果、主に熱伝導によってウエハＷが所
定のプロセス温度に加熱維持されることになる。この場
合、加熱ランプ３２の出力は、ゾーン毎に対応する位置
に設けた３つの熱電対８６の出力に基づいて制御され、
各加熱ランプ３２からの熱線の総配光量の特性が図５中
の曲線Ｄとなるように照射熱線がコントロールされる。
すなわち、最内周のゾーンの加熱ランプ３２Ａは、ウエ
ハ中心から略３０ｍｍのところの載置台裏面に指向方向
を設定し、中央のゾーンの加熱ランプ３２Ｂは、略７０
ｍｍのところの載置台裏面に指向方向を設定し、更に最
外周のゾーンの加熱ランプ３２Ｃは略１０５ｍｍのとこ
ろの載置台裏面に指向方向を設定することにより、曲線
Ｄに示すように、ウエハ面内に対応する載置台部分の配
光量は略一定でウエハ周縁部近傍で次第に大きくなり、
そして、ウエハ周辺端部よりも僅かに離れた位置でピー
クＰ１となるような配光量特性を得ることができる。

【００３４】このような、配光量特性に設定することに
より、放熱量が大きくなるような傾向となるウエハ周縁
部の放熱量を適正に補償することができ、結果的にウエ
ハ温度の面内均一性を高めることができ、成膜の面内均
一性を向上させることが可能となる。この場合、特に、
最外周のゾーンのコーン反射部３４Ｃの開口角度θ３を
他のゾーンのコーン反射部の開口角度θ１、θ２よりも
小さく設定して指向性を強めてあるので、放熱量の補償
を十分に行なうことができ、ウエハ温度の面内均一性を
一層高めることで可能となる。尚、回転テーブル３０
は、加熱ランプ３２の放熱により加熱されることからこ
れに設けた冷却ジャケット３８に冷却水を流すことによ
りこれを例えば１００℃程度まで冷却している。

【００３５】以上のような装置例に基づいて実際に得ら
れた配光量特性について図７を参照しつつ説明する。図
７（Ａ）は従来装置例に基づく配光量特性を示し、この
場合にも加熱ランプを３ゾーンに区画してゾーン毎に制
御されているが、総配光量を適正に制御していないこと
からウエハ温度の面内均一性が十分でなかったが、図７
（Ｂ）に示すように各ゾーンからの総配光量を制御して
ウエハ周辺端部よりも僅かに外側に総配光量特性のピー
クを位置させることにより高い精度でウエハ温度の面内
均一性を確保することができる。

【００３６】尚、上記実施例においては、加熱ランプを
３つのゾーンに区画したがこのゾーン数に限定されない
のは勿論である。また、コーン反射部の開口角度に関し
ては、総配光量の特性を高めるために最外周のゾーンの
コーン反射部の開口角度をやや小さくしたが、図５に示
すような総配光量特性を維持し得るのであればこれに限
定されるものではなく、全てのコーン反射部の開口角度
を同一としてもよく、或いは最内周のゾーンのコーン反
射部の開口角度を他の部分に比べて小さくしてもよい。
また、各ゾーンの加熱ランプ数も、上記したものに限定
されないのは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の枚葉式の
熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮
することができる。加熱手段からの熱線の総配光量のピ
ークを被処理体の周辺端部よりも僅かな距離だけ外側へ
位置させるようにし、放熱量の比較的大きな載置台の周
縁部の温度補償を行なうようにしたので、被処理体の温
度の面内均一性を高い精度で確保することができる。従
って、被処理体の表面に形成される膜厚の面内均一性も
向上させることができ、特に、口径の大きな例えば８イ
ンチサイズのウエハに対しても膜厚の均一な成膜を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る枚葉式の熱処理装置を示す断面図
である。

【図２】図１に示す装置の加熱手段の加熱ランプを示す
平面図である。

【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。

【図４】ゾーン毎のコーン反射部の指向方向を説明する
説明図である。

【図５】ゾーン毎の配光量の特性を示す模式図である。

【図６】載置台に設けた熱電対を示す図である。

【図７】本発明と従来装置の実際の配光量特性を示すグ
ラフである。

【図８】従来の枚葉式の熱処理装置を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１６ＣＶＤ装置（熱処理装置）１８処理容器２０載置台２２断熱部材２４透過窓３０回転テーブル３２加熱ランプ３４コーン反射部３６加熱手段３８冷却ジャケット４２シャワーヘッド部５６、５８処理ガス源６０キャリアガス源６２クリーニングガス源７６不活性ガス供給手段８２Ａ最内周のゾーン８２Ｂ中央のゾーン８２Ｃ最外周のゾーン８６熱電対Ｗ半導体ウエハ（被処理体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理容器内の載置台に載置した被処理体
を、複数の加熱ランプと個々のランプに対応させて設け
たコーン反射部とよりなる加熱手段からの熱線により間
接的に加熱するようにした枚葉式の熱処理装置におい
て、前記加熱手段からの熱線の総配光量のピークを前記
被処理体の周辺端部よりも僅かな距離だけ外側に位置さ
せるように構成したことを特徴とする枚葉式の熱処理装
置。
【請求項２】前記被処理体の面内側の配光量は略均一
であることを特徴とする請求項１記載の枚葉式の熱処理
装置。
【請求項３】前記複数の加熱ランプは、同心円状に複
数のゾーンに分けられており、最外周のゾーンのコーン
反射部の指向方向は前記被処理体の周辺端部よりも僅か
な距離だけ外側に位置されると共に他のゾーンのコーン
反射部の指向方向は被処理体の面内方向に向けられてい
ることを特徴とする請求項１または２記載の枚葉式の熱
処理装置。
【請求項４】前記複数の加熱ランプは、前記ゾーン毎
に投入電力の制御が可能になされていることを特徴とす
る請求項３記載の枚葉式の熱処理装置。
【請求項５】前記ゾーンの数は３つであり、最内周の
ゾーンのコーン反射部の指向方向は、被処理体の中心よ
り半径の略３０／１００の位置に向けられ、中央ゾーン
のコーン反射部の指向方向は被処理体の中心より半径の
略７０／１００の位置に向けられ、最外周のゾーンのコ
ーン反射部の指向方向は被処理体の中心より半径の略１
０５／１００の位置に向けられていることを特徴とする
請求項３または４記載の枚葉式の熱処理装置。
【請求項６】前記コーン反射部の開口角度は、前記ゾ
ーン毎に変えられていることを特徴とする請求項３乃至
５記載の枚葉式の熱処理装置。
【請求項７】前記最外周のゾーンのコーン反射部の開
口角度は、内側のゾーンのコーン反射部の開口角度より
も小さくなるように設定されていることを特徴とする請
求項３乃至６記載の枚葉式の熱処理装置。
【請求項８】前記最外周のゾーンのコーン反射部の開
口角度は、内側のゾーンのコーン反射部の開口角度より
も小さく設定されていることを特徴とする請求項３乃至
６記載の枚葉式の熱処理装置。