JPH09306860A

JPH09306860A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH09306860A
Application number: JP14357996A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Suzuki; 雅行鈴木
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】温度均一性および温度応答性に優れた熱処理炉
を提供する。【解決手段】熱処理炉５００は、棒状ハロゲンランプ１
４、１６と、反射板１２、１８と、石英ガラスチャンバ
２０と、均熱板兼間接ヒータ３０とを備え、Ｓｉウェー
ハ５０を均熱板兼間接ヒータ３０内に設ける。均熱板兼
間接ヒータ３０に熱電対６１乃至６３を埋め込む。均熱
板兼間接ヒータ３０を高純度のＳｉＣまたはＳｉからな
り厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で構成する。Ｓｉウェ
ーハ５０の加熱は均熱板兼間接ヒータ３０を介した間接
加熱となり、温度均一性に優れる。また、基本的にラン
プ加熱であり、均熱板兼間接ヒータ３０は熱容量が小さ
いので、急熱、急冷が容易となり優れた温度応答性が得
られる。さらに、高純度のＳｉＣやＳｉを使用している
ので、Ｓｉウェーハ５０への不純物による汚染が軽減さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱処理炉に関し、特
に、Ｓｉウェーハ等の半導体基板の熱処理工程に供する
熱処理炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のハロゲンランプによるウエーハの
直接加熱方式では、ウエーハ温度の測定が難しく再現性
良く温度制御ができず、また、ウエーハ面内の温度均一
性が悪いという欠点がある。

【０００３】一方、バッチ式熱処理炉の主流である縦型
炉においては、階層状に設置されたウエーハが入炉時に
受ける熱履歴が上層ウエーハと下層ウエーハで大幅に異
なることや、入炉時に炉内温度が大幅に乱れることがゲ
ート酸化膜形成工程で問題となっている。この解決方法
として、入炉時の炉内温度を４００℃以下にすることが
提案されているが、縦型炉の熱応答時間が大きいため時
間がかかることや、昇温時に均熱昇温が難しく実用的で
ないことが指摘されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、温度均一性に優れ、しかも温度応答性に優れた熱処
理炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、被熱処
理物をランプにより加熱する熱処理炉において、前記被
熱処理物と前記ランプとの間に均熱板兼間接ヒータを設
けたことを特徴とする熱処理炉が提供される。

【０００６】本発明における加熱方式は、基本的にはラ
ンプにより加熱であるので、温度応答性に優れる。そし
て、ランプと被加熱物との間に均熱板兼間接ヒータを設
けているから、ランプによる直接加熱ではなく均熱板兼
間接ヒータを介した間接加熱となるので、温度均一性に
優れる。また、均熱板兼間接ヒータはランプとは独立に
設けられるので、均熱板兼間接ヒータの形状を最適化す
ることが可能であり、優れた温度均一性や温度応答性を
得ることができる。なお、ランプとしては、好ましくは
ハロゲンランプが用いられる。また、本発明の熱処理炉
は、被熱処理物がＳｉウェーハである場合に特に好適に
使用される。本発明の熱処理炉を用いて行われる熱処理
には、所定の雰囲気中における熱処理のみならず、熱酸
化膜の形成、成膜等の処理も含まれる。

【０００７】そして、好ましくは、前記被熱処理物を前
記均熱板兼間接ヒータで取り囲む構成とする。このよう
にすれば、温度均一性が向上する。

【０００８】また、好ましくは、均熱板兼間接ヒータ
を、ＳｉＣまたはＳｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍ
の薄板で構成する。このような均熱板兼間接ヒータを用
いることにより、熱容量が小さいことによる急熱、急冷
が容易となり優れた温度応答性が得られ、また、効率的
受光も行える。さらに、ＳｉＣやＳｉは高純度な材料が
容易に得られるので、被熱処理物への不純物による汚染
が軽減される。特に、被熱処理物としてＳｉウェーハを
使用した場合には、高純度なＳｉＣやＳｉを使用するこ
とによる不純物汚染軽減効果は大きい。

【０００９】また、好ましくは、均熱板兼間接ヒータに
温度センサを取り付ける。このようにすれば、均熱板兼
間接ヒータを直接測温することができ、温度制御性が向
上する。そして、温度センサの出力を元の加熱源である
ランプにフィードバックして温度制御を行う際に、温度
センサの位置と加熱源（ランプ）とを対応させることに
よりゾーンコントロールができる。なお、温度センサと
しては、好ましくは、熱電対が用いられる。また、均熱
板兼間接ヒータに温度センサを埋め込む構造とすること
により、均熱板兼間接ヒータの温度が正確に測定できる
ようになる。

【００１０】好ましくは、均熱板兼間接ヒータを、被熱
処理物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、被熱処理
物を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成し、下部均
熱板兼間接ヒータを回転可能とする。このように、被熱
処理物を載置する下部均熱板兼間接ヒータを回転可能に
することにより、温度及び成膜の均一性が向上する。

【００１１】また、好ましくは、均熱板兼間接ヒータ
を、被熱処理物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、
被熱処理物を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成
し、下部均熱板兼間接ヒータを上下移動可能とする。こ
のように、被熱処理物を載置する下部均熱板兼間接ヒー
タを上下移動可能とすることにより、適当な水平搬送ア
ームの機構等を用いることにより、Ｓｉウェーハ等の被
熱処理物の脱着が容易にできる。

【００１２】また、好ましくは、均熱板兼間接ヒータ
を、被熱処理物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、
天井板と側壁とを備え天井板と側壁とにより被熱処理物
を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成し、天井板に
反応ガス導入孔を設ける。このようにすれば、均熱板兼
間接ヒータの天井板に反応ガス導入孔を適宜設けること
ができ、その結果、均一性のよい熱処理、特に成膜が可
能となり、また、反応ガスの流し方も容易に変えること
ができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１４】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の熱処理炉を説明するための断面図であ
る。

【００１５】本実施の形態の熱処理炉５００は、棒状ハ
ロゲンランプ１４、１６と、棒状ハロゲンランプ１４、
１６の背後にそれぞれ配設された反射板１２、１８と、
棒状ハロゲンランプ１４、１６間に配設された石英ガラ
スチャンバ２０と、石英ガラスチャンバ２０内に配設さ
れた均熱板兼間接ヒータ３０とを備えている。均熱板兼
間接ヒータ３０は、均熱板サポート４２により石英ガラ
スチャンバ２０の底板２６上に載置されている。Ｓｉウ
ェーハ５０がウェーハサポート４４により支持されて、
均熱板兼間接ヒータ３０内のほぼ中央部に設けられてい
る。均熱板兼間接ヒータ３０の天井板３８には熱電対６
１乃至６３が埋め込まれ、底板３６には熱電対６４乃至
６６が埋め込まれている。均熱板兼間接ヒータ３０の側
壁３２にはウェーハ出入口３４が設けられ、石英ガラス
チャンバ２０の側壁２２には、ウェーハ出入口２４が設
けられている。

【００１６】本実施の形態においては、高純度のＳｉＣ
またはＳｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で均
熱板兼間接ヒータ３０を構成する。このような均熱板兼
間接ヒータ３０を棒状ハロゲンランプ１４、１６間に配
設し、均熱板兼間接ヒータ３０内にＳｉウェーハ５０を
設けることにより、Ｓｉウェーハ５０の加熱はハロゲン
ランプ１４、２６による直接加熱ではなく均熱板兼間接
ヒータ３０を介した間接加熱となるので、温度均一性に
優れる。また、基本的にランプ加熱であり、本実施の形
態の均熱板兼間接ヒータ３０は熱容量が小さいので、急
熱、急冷が容易となり優れた温度応答性が得られる。さ
らに、高純度のＳｉＣやＳｉを使用しているので、Ｓｉ
ウェーハ５０への不純物による汚染が軽減される。

【００１７】また、均熱板兼間接ヒータ３０の天井板３
８には熱電対６１乃至６３が埋め込まれ、底板３６には
熱電対６４乃至６６が埋め込まれているので、均熱板兼
間接ヒータ３０の温度を正確に直接測温することがで
き、その結果、Ｓｉウェーハ５０の温度制御性が向上す
る。そして、熱電対６１乃至６６の出力を棒状ハロゲン
ランプ１４、１６の制御装置にフィードバックして温度
制御を行っている。この場合に、熱電対６１乃至６６の
位置と棒状ハロゲンランプ１４、１６とを対応させるこ
とによりゾーンコントロールができる。

【００１８】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態の熱処理炉を説明するための断面図であ
る。

【００１９】本実施の形態の熱処理炉５００は、棒状ハ
ロゲンランプ１４、１６と、棒状ハロゲンランプ１４、
１６の背後にそれぞれ配設された反射板１２、１８と、
棒状ハロゲンランプ１４、１６間に配設された石英ガラ
スチャンバ１２０と、石英ガラスチャンバ１２０内に配
設された均熱板兼間接ヒータ１３０とを備えている。均
熱板兼間接ヒータ１３０は、上部均熱板兼間接ヒータ１
３８と下部均熱板兼間接ヒータ１３６とにより構成され
ている。

【００２０】上部均熱板兼間接ヒータ１３８は、石英ガ
ラスチャンバ１２０の側壁１２２に取り付けられた均熱
板支持部１２３に、上部均熱板兼間接ヒータ１３８の側
壁１３２に設けられた凸部１３４を載置することによ
り、石英ガラスチャンバ１２０内に設けられている。ま
た、上部均熱板兼間接ヒータ１３８の天井板１３７には
熱電対１６１乃至１６３が埋め込まれている。

【００２１】下部均熱板兼間接ヒータ１３６は、均熱板
サポート１４２により回転可能および上下動可能に支持
されている。Ｓｉウェーハ５０がウェーハサポート１４
４により支持されて、下部均熱板兼間接ヒータ１３６上
に搭載されている。下部均熱板兼間接ヒータ１３６を上
昇して、この下部均熱板兼間接ヒータ１３６と上部均熱
板兼間接ヒータ１３８とにより均熱板兼間接ヒータ１３
０を構成する。

【００２２】石英ガラスチャンバ１２０の側壁１２２に
は、ウェーハ出入口１２４が設けられている。石英ガラ
スチャンバ１２０の底板１２６の中央部には管１２７が
取り付けられ、この管１２７内に均熱板サポート１４２
の支持棒１４６が回転可能および上下動可能に配設され
ている。

【００２３】本実施の形態においては、高純度のＳｉＣ
またはＳｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で上
部均熱板兼間接ヒータ１３８と下部均熱板兼間接ヒータ
１３６とを構成し、これら上部均熱板兼間接ヒータ１３
８と下部均熱板兼間接ヒータ１３６とを棒状ハロゲンラ
ンプ１４、１６間に配設し、これら上部均熱板兼間接ヒ
ータ１３８と下部均熱板兼間接ヒータ１３６とにより構
成される均熱板兼間接ヒータ１３０内にＳｉウェーハ５
０を設けることにより、Ｓｉウェーハ５０の加熱はハロ
ゲンランプ１４、２６による直接加熱ではなく均熱板兼
間接ヒータ１３０を介した間接加熱となるので、温度均
一性に優れる。また、基本的にランプ加熱であり、本実
施の形態の均熱板兼間接ヒータ１３０は熱容量が小さい
ので、急熱、急冷が容易となり優れた温度応答性が得ら
れる。さらに、高純度のＳｉＣやＳｉを使用しているの
で、Ｓｉウェーハ５０への不純物による汚染が軽減され
る。

【００２４】また、上部均熱板兼間接ヒータ１３８の天
井板１３７には熱電対１６１乃至１６３が埋め込まれて
いるので、上部均熱板兼間接ヒータ１３８の天井板１３
７の温度を正確に直接測温することができ、その結果、
Ｓｉウェーハ５０の温度制御性が向上する。そして、熱
電対１６１乃至１６３の出力を棒状ハロゲンランプ１
４、１６の制御装置にフィードバックして温度制御を行
っている。この場合に、熱電対１６１乃至１６３の位置
と棒状ハロゲンランプ１４、１６とを対応させることに
よりゾーンコントロールができる。

【００２５】さらに、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部
均熱板兼間接ヒータ１３６を回転可能にしているから、
Ｓｉウェーハ５０の面内温度及びＳｉウェーハ５０への
成膜の均一性が向上する。

【００２６】また、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部均
熱板兼間接ヒータ１３６を上下移動可能にしているか
ら、下部均熱板兼間接ヒータ１３６を下げた状態で、水
平搬送アーム１７０の機構等を用いることにより、ウェ
ーハ出入口１２４を介してＳｉウェーハ５０の脱着が容
易にできる。

【００２７】（第３の実施の形態）図３は、本発明の第
３の実施の形態の熱処理炉を説明するための部分切り欠
き斜視断面図である。

【００２８】本実施の形態の熱処理炉５００は、断面円
状の石英ガラスチャンバ２２０と、石英ガラスチャンバ
２２０内に配設された均熱板兼間接ヒータ２３０とを備
えている。石英ガラスチャンバ２２０は、天井板２２８
と下部石英ガラスチャンバ２２５とから構成されてい
る。下部石英ガラスチャンバ２２５は側壁２２２と底板
２２６とを備えている。天井板２２８と、下部石英ガラ
スチャンバ２２５の側壁２２２とは、スリ合わせシール
部２２１を介してシールされている。均熱板兼間接ヒー
タ２３０は、断面円状の上部均熱板兼間接ヒータ２３８
と平面的に見て円状の下部均熱板兼間接ヒータ２３６と
により構成されている。なお、本実施の形態において
も、石英ガラスチャンバ２２０を上下から挟んで設けら
れた上下の棒状ハロゲンランプと、棒状ハロゲンランプ
の背後にそれぞれ配設された上下の反射板は使用されて
いるが、図３ではこれらの記載を省略してある。

【００２９】上部均熱板兼間接ヒータ２３８は、石英ガ
ラスチャンバ２２０の側壁２２２に取り付けられた均熱
板支持部２２３に、上部均熱板兼間接ヒータ２３８の側
壁２３２に設けられた凸部２３４を載置することによ
り、石英ガラスチャンバ２２０内に設けられている。な
お、本実施の形態においても上部均熱板兼間接ヒータ２
３８の天井板２３７には熱電対が埋め込まれているが、
図３ではこれらの記載を省略した。

【００３０】下部均熱板兼間接ヒータ２３６は、均熱板
サポート２４２により回転可能および上下動可能に支持
されている。Ｓｉウェーハ５０がウェーハサポート２４
４により支持されて、下部均熱板兼間接ヒータ２３６上
に搭載されている。下部均熱板兼間接ヒータ２３６を上
昇して、この下部均熱板兼間接ヒータ２３６と上部均熱
板兼間接ヒータ２３８とにより均熱板兼間接ヒータ２３
０を構成する。

【００３１】石英ガラスチャンバ２２０の側壁２２２に
は、ウェーハ出入口２２４が設けられている。石英ガラ
スチャンバ２２０の底板２２６の中央部には管２２７が
取り付けられ、この管２２７内に均熱板サポート２４２
の支持棒２４６が回転可能および上下動可能に配設され
ている。

【００３２】本実施の形態においては、高純度のＳｉＣ
またはＳｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で上
部均熱板兼間接ヒータ２３８と下部均熱板兼間接ヒータ
２３６とを構成し、これら上部均熱板兼間接ヒータ２３
８と下部均熱板兼間接ヒータ２３６とを上下の棒状ハロ
ゲンランプ（図示せず。）間に配設し、これら上部均熱
板兼間接ヒータ２３８と下部均熱板兼間接ヒータ２３６
とにより構成される均熱板兼間接ヒータ２３０内にＳｉ
ウェーハ５０を設けることにより、Ｓｉウェーハ５０の
加熱はハロゲンランプによる直接加熱ではなく均熱板兼
間接ヒータ２３０を介した間接加熱となるので、温度均
一性に優れる。また、基本的にランプ加熱であり、本実
施の形態の均熱板兼間接ヒータ２３０は熱容量が小さい
ので、急熱、急冷が容易となり優れた温度応答性が得ら
れる。さらに、高純度のＳｉＣやＳｉを使用しているの
で、Ｓｉウェーハ５０への不純物による汚染が軽減され
る。

【００３３】また、上部均熱板兼間接ヒータ２３８の天
井板２３７には熱電対（図示せず。）が埋め込まれてい
るので、上部均熱板兼間接ヒータ２３８の天井板２３７
の温度を正確に直接測温することができ、その結果、Ｓ
ｉウェーハ５０の温度制御性が向上する。そして、熱電
対（図示せず。）の出力を棒状ハロゲンランプ（図示せ
ず。）の制御装置にフィードバックして温度制御を行っ
ている。この場合に、熱電対（図示せず。）の位置と棒
状ハロゲンランプ（図示せず。）とを対応させることに
よりゾーンコントロールができる。

【００３４】さらに、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部
均熱板兼間接ヒータ２３６を回転可能にしているから、
Ｓｉウェーハ５０の面内温度及びＳｉウェーハ５０への
成膜の均一性が向上する。

【００３５】また、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部均
熱板兼間接ヒータ２３６を上下移動可能にしているか
ら、下部均熱板兼間接ヒータ２３６を下げた状態で、水
平搬送アーム（図示せず。）等を用いることにより、ウ
ェーハ出入口２２４を介してＳｉウェーハ５０の脱着が
容易にできる。なお、成膜時には、適切な手段で、この
ウェーハ出入口２２４から反応ガスが流出しないように
しておく。

【００３６】本実施の形態においては、上部均熱板兼間
接ヒータ２３８の天井板２３７および側壁２３２、なら
びに石英ガラスチャンバ２２０の天井板２２８、側壁２
２２および均熱板支持部２２３により上部槽２８２が画
成され、石英ガラスチャンバ２２０の側壁２２２には、
この上部槽２８２に連通して反応ガス供給口２６１が形
成され、反応ガス供給口２６１に連通して反応ガス供給
管２６２が取り付けられている。また、上部均熱板兼間
接ヒータ２３８の側壁２３２、下部均熱板兼間接ヒータ
２３６ならびに石英ガラスチャンバ２２０の底板２２
６、側壁２２２および均熱板支持部２２３により下部槽
２８４が画成され、石英ガラスチャンバ２２０の側壁２
２２には、この下部槽２８４に連通して排気口２６３が
形成され、排気口２６３に連通して排気管２６４が取り
付けられている。

【００３７】下部均熱板兼間接ヒータ２３６が上昇した
状態で、上部均熱板兼間接ヒータ２３８と下部均熱板兼
間接ヒータ２３６とにより熱処理槽２８６が画成され
る。上部均熱板兼間接ヒータ２３８の天井板２３７に
は、複数のガス吹出孔２３９が形成されている。

【００３８】反応ガスは、反応ガス供給管２６２および
反応ガス供給口２６１を介して上部槽２８２内に流入
し、その後、上部均熱板兼間接ヒータ２３８の天井板２
３７に設けられた複数のガス吹出孔２３９から熱処理槽
２８６内に流入し、上部均熱板兼間接ヒータ２３８と下
部均熱板兼間接ヒータ２３６との間の隙間２３１を介し
て下部槽２８４内に流入し、排気口２６３および排気管
２６４を介して排気される。

【００３９】本実施の形態においては、上部均熱板兼間
接ヒータ２３８の天井板２３７に複数のガス吹出孔２３
９を適宜形成することにより、均一性のよい熱処理、特
に成膜が可能となり、また、反応ガスの流し方も容易に
変えることができる。

【００４０】（第４の実施の形態）図４は、本発明の第
４の実施の形態の熱処理炉を説明するための断面図であ
る。

【００４１】本実施の形態の熱処理炉５００は、棒状ハ
ロゲンランプ１４、１６と、棒状ハロゲンランプ１４、
１６の背後にそれぞれ配設された反射板１２、１８と、
棒状ハロゲンランプ１４、１６間に配設された熱処理チ
ャンバ３２０と、熱処理チャンバ３２０内に配設された
均熱板兼間接ヒータ３３０とを備えている。

【００４２】熱処理チャンバ３２０は、反応室外壁３２
２と、上部石英板３２８と、下部石英板３２６とを備え
ている。上部石英板３２８は、反応室外壁３２２の上部
と石英板固定部材３９２により固定され、Ｏ−リング３
９１により反応室外壁３２２とシールされている。下部
石英板３２６は、反応室外壁３２２の下部と石英板固定
部材３９４により固定され、Ｏ−リング３９３により反
応室外壁３２２とシールされている。反応管外壁３２２
内には冷却水通路３９６が設けられ、反応管外壁３２２
を冷却できる構造となっている。

【００４３】均熱板兼間接ヒータ３３０は、上部均熱板
兼間接ヒータ３３８と下部均熱板兼間接ヒータ３３６と
により構成されている。

【００４４】上部均熱板兼間接ヒータ３３８は、反応室
外壁３２２に取り付けられた均熱板支持部３２３に、上
部均熱板兼間接ヒータ３３８の側壁３３２に設けられた
凸部３３４を載置することにより、熱処理チャンバ３２
０内に設けられている。なお、本実施の形態においても
上部均熱板兼間接ヒータ３３８の天井板３３７には熱電
対が埋め込まれているが、図４ではこれらの記載を省略
した。

【００４５】下部均熱板兼間接ヒータ３３６は、均熱板
サポート３４２により回転可能および上下動可能に支持
されている。Ｓｉウェーハ５０がウェーハサポート３４
４により支持されて、下部均熱板兼間接ヒータ３３６上
に搭載されている。下部均熱板兼間接ヒータ３３６を上
昇して、この下部均熱板兼間接ヒータ３３６と上部均熱
板兼間接ヒータ３３８とにより均熱板兼間接ヒータ３３
０を構成する。

【００４６】反応管外壁３２２にはウェーハ出入口３２
４が設けられている。また、下部石英板３２６の中央部
には管３２７が取り付けられ、この管３２７内に均熱板
サポート３４２の支持棒３４６が回転可能および上下動
可能に配設されている。

【００４７】本実施の形態においては、高純度のＳｉＣ
またはＳｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で上
部均熱板兼間接ヒータ３３８と下部均熱板兼間接ヒータ
３３６とを構成し、これら上部均熱板兼間接ヒータ３３
８と下部均熱板兼間接ヒータ３３６とを棒状ハロゲンラ
ンプ１４、１６間に配設し、これら上部均熱板兼間接ヒ
ータ３３８と下部均熱板兼間接ヒータ３３６とにより構
成される均熱板兼間接ヒータ３３０内にＳｉウェーハ５
０を設けることにより、Ｓｉウェーハ５０の加熱はハロ
ゲンランプ１４、１６による直接加熱ではなく均熱板兼
間接ヒータ３３０を介した間接加熱となるので、温度均
一性に優れる。また、基本的にランプ加熱であり、本実
施の形態の均熱板兼間接ヒータ３３０は熱容量が小さい
ので、急熱、急冷が容易となり優れた温度応答性が得ら
れる。さらに、高純度のＳｉＣやＳｉを使用しているの
で、Ｓｉウェーハ５０への不純物による汚染が軽減され
る。

【００４８】また、上部均熱板兼間接ヒータ３３８の天
井板３３７には熱電対（図示せず。）が埋め込まれてい
るので、上部均熱板兼間接ヒータ３３８の天井板３３７
の温度を正確に直接測温することができ、その結果、Ｓ
ｉウェーハ５０の温度制御性が向上する。そして、熱電
対（図示せず。）の出力を棒状ハロゲンランプ１４、１
６の制御装置にフィードバックして温度制御を行ってい
る。この場合に、熱電対（図示せず。）の位置と棒状ハ
ロゲンランプ１４、１６とを対応させることによりゾー
ンコントロールができる。

【００４９】さらに、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部
均熱板兼間接ヒータ３３６を回転可能にしているから、
Ｓｉウェーハ５０の面内温度及びＳｉウェーハ５０への
成膜の均一性が向上する。

【００５０】また、Ｓｉウェーハ５０を搭載する下部均
熱板兼間接ヒータ３３６を上下移動可能にしているか
ら、下部均熱板兼間接ヒータ３３６を下げた状態で、水
平搬送アーム（図示せず。）等を用いることにより、ウ
ェーハ出入口３２４を介してＳｉウェーハ５０の脱着が
容易にできる。なお、成膜時には、適切な手段で、この
ウェーハ出入口３２４から反応ガスが流出しないように
しておく。

【００５１】本実施の形態においては、上部均熱板兼間
接ヒータ３３８の天井板３３７および側壁３３２、上部
石英板３２８、反応室外壁３２２ならびに均熱板支持部
３２３により上部槽３８２が画成され、反応室外壁３２
２には、この上部槽３８２に連通して反応ガス供給口３
６１が形成されている。また、上部均熱板兼間接ヒータ
３３８の側壁３３２、下部均熱板兼間接ヒータ３３６、
反応室外壁３２２ならびに均熱板支持部３２３により下
部槽３８４が画成され、反応室外壁３２２には、この下
部槽３８４に連通して排気口３６３が形成されている。

【００５２】下部均熱板兼間接ヒータ３３６が上昇した
状態で、上部均熱板兼間接ヒータ３３８と下部均熱板兼
間接ヒータ３３６とにより熱処理槽３８６が画成され
る。上部均熱板兼間接ヒータ３３８の天井板３３７に
は、複数のガス吹出孔３３９が形成されている。

【００５３】反応ガスは、反応ガス供給口３６１を介し
て上部槽３８２内に流入し、その後、上部均熱板兼間接
ヒータ３３８の天井板３３７に設けられた複数のガス吹
出孔３３９から熱処理槽３８６内に流入し、上部均熱板
兼間接ヒータ３３８と下部均熱板兼間接ヒータ３３６と
の間の隙間３３１を介して下部槽３８４内に流入し、排
気口３６３を介して排気される。

【００５４】本実施の形態においては、上部均熱板兼間
接ヒータ３３８の天井板３３７に複数のガス吹出孔３３
９を適宜形成することにより、均一性のよい熱処理、特
に成膜が可能となり、また、反応ガスの流し方も容易に
変えることができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、ランプ加熱方式の温度
制御性の悪さ、均熱性の悪さを改善すると共に縦型炉で
は不可能な急熱、急冷を実現し、温度均一性に優れ、し
かも温度応答性に優れた熱処理炉が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の熱処理炉を説明す
るための断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の熱処理炉を説明す
るための断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の熱処理炉を説明す
るための部分切り欠き斜視断面図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態の熱処理炉を説明す
るための断面図である。

【符号の説明】

１２、１８…反射板１４、１６…棒状ハロゲンランプ２０、１２０、２２０…石英ガラスチャンバ２４、３４、１２４、２２４、３２４…ウェーハ出入口３０、１３０、２３０、３３０…均熱板兼間接ヒータ４２、１４２、２４２、３４２…均熱板サポート５０…Ｓｉウェーハ６１〜６６、１６１〜１６３…熱電対１２３、２２３、３２３…均熱板支持部１３６、２３６、３３６…下部均熱板兼間接ヒータ１３８、２３８、３３８…上部均熱板兼間接ヒータ１７０…水平搬送アーム２３９、３３９…ガス吹出孔２６１、３６１…反応ガス供給口２６３、３６３…排気口２８２、３８２…上部槽２８４、３８４…下部槽２８６、３８６…熱処理槽３２０…熱処理チャンバ３２２…反応室外壁３２６…下部石英板３２８…上部石英板５００…熱処理炉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被熱処理物をランプにより加熱する熱処理
炉において、前記被熱処理物と前記ランプとの間に均熱
板兼間接ヒータを設けたことを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】前記被熱処理物を前記均熱板兼間接ヒータ
で取り囲む構成としたことを特徴とする請求項１記載の
熱処理炉。
【請求項３】前記均熱板兼間接ヒータを、ＳｉＣまたは
Ｓｉからなり厚さ約１ｍｍ乃至５ｍｍの薄板で構成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の熱処理炉。
【請求項４】前記均熱板兼間接ヒータに温度センサを取
り付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の熱処理炉。
【請求項５】前記均熱板兼間接ヒータを、前記被熱処理
物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、前記被熱処理
物を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成し、前記下
部均熱板兼間接ヒータを回転可能としたことを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項６】前記均熱板兼間接ヒータを、前記被熱処理
物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、前記被熱処理
物を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成し、前記下
部均熱板兼間接ヒータを上下移動可能としたことを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項７】前記均熱板兼間接ヒータを、前記被熱処理
物を載置する下部均熱板兼間接ヒータと、天井板と側壁
とを備え前記天井板と前記側壁とにより前記被熱処理物
を覆う上部均熱板兼間接ヒータとから構成し、前記天井
板に反応ガス導入孔を設けたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の熱処理炉。