JPH11204451A - Reflecting plate and heat treatment device using the same - Google Patents

Reflecting plate and heat treatment device using the same

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JPH11204451A
JPH11204451A JP801398A JP801398A JPH11204451A JP H11204451 A JPH11204451 A JP H11204451A JP 801398 A JP801398 A JP 801398A JP 801398 A JP801398 A JP 801398A JP H11204451 A JPH11204451 A JP H11204451A
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JP
Japan
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light
heat treatment
treatment apparatus
processing chamber
shape
Prior art date
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JP801398A
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Masataka Yamada
政隆 山田
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To artificially increase number of light sources and uniformly heat a treatment object, by providing a plurality of reflection surfaces having a concave cross section and constituting a dome shape. SOLUTION: A reflecting plate 1 is in a dome shape formed by vertically cutting an elliptic body having a long-axis length 'b' and a short-axis length 'a' in order to reflect a light from a light source 2. The reflecting plate 1 and a treatment chamber bottom side 17 are worked in mirror surfaces. A treatment object 3 is set on a suscepter 4 and is further set in a colorless transparent quartz chamber 5 in order to prevent contamination from the periphery. A treatment chamber 7 has a circular bottom side so as to increase the uniformity in heating. The light source is arranged concentrically with the treatment object. Thus, the treatment object 3 is uniformly heated. Although the treatment board is macroscopically circular, the surface of the reflecting plate 1 is constituted by a plurality of reflection surfaces, as viewed microscopically. The individual reflection surfaces have a concave cross section and a circular front side, a convex cross section and a circular front side, or a flat cross section and a polygonal front side or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光照射処理装置に設
置される反射板と、それを用いた熱処理装置に関するも
のである。特に、反射板が複数の凹面、複数の凸面ある
いは複数の多角形からなる反射面から構成されることに
より、熱処理装置の光源を擬似的に無数にすることがで
きる熱処理装置に関するもので、被処理物として半導体
基板(半導体ウェハ)あるいはガラス基板を対象とし、
半導体製造における酸化膜形成工程、不純物活性化等に
適用される熱処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection plate installed in a light irradiation processing apparatus and a heat treatment apparatus using the same. In particular, the present invention relates to a heat treatment apparatus in which the reflection plate is constituted by a plurality of concave surfaces, a plurality of convex surfaces, or a plurality of polygonal reflection surfaces, so that the number of light sources of the heat treatment apparatus can be made virtually infinite. The target is a semiconductor substrate (semiconductor wafer) or a glass substrate.
The present invention relates to a heat treatment apparatus applied to an oxide film forming step, impurity activation, and the like in semiconductor manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、被処理物である半導体ウェハの大
型化に伴い、ウェハ間の処理の均一性を向上させるため
に半導体基板を1枚づつ処理する枚葉化が必要となり、
この目的で枚葉式熱処理装置が汎用され、生産性を上げ
るための加熱源としてランプ加熱方式が採用されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor wafers to be processed have become larger, it has become necessary to process semiconductor substrates one by one in order to improve the uniformity of processing between wafers.
For this purpose, a single-wafer heat treatment apparatus is widely used, and a lamp heating method is employed as a heating source for increasing productivity.

【0003】このような熱処理装置のうち、特に、ウェ
ハ面内の温度の均一性を向上させる構成を有するものと
して、以下の構造の熱処理装置がある。
Among such heat treatment apparatuses, there is a heat treatment apparatus having the following structure, which has a structure for improving the temperature uniformity in the wafer surface.

【0004】特開昭62−20307号公報の図1に記
載されている熱処理装置を、図8を参照して説明する。
処理室1は、その内壁面が球面からなる閉曲面の反射面
となっている。処理室1には、光透過窓7が形成され、
処理室1の外部に設けられたタングステンランプなどの
光源8から放射される光線が所定のレンズ群などからな
る光学系を経て処理室1の内部に導入される。
A heat treatment apparatus described in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-20307 will be described with reference to FIG.
The processing chamber 1 has a closed curved reflecting surface having a spherical inner surface. A light transmission window 7 is formed in the processing chamber 1,
Light emitted from a light source 8 such as a tungsten lamp provided outside the processing chamber 1 is introduced into the processing chamber 1 via an optical system including a predetermined lens group.

【0005】処理室1の内部中央には被処理ウェハ13
が石英のサセプタ12によって支持され、光線は光透過
窓を通じて導入されて、さらに、反射面Rに反射された
光線があらゆる方向から繰り返し照射され、光線の一部
がウェハ13に吸収され、ウェハ13が均一に加熱され
る。
In the center of the processing chamber 1, a wafer 13 to be processed
Are supported by a quartz susceptor 12, the light beam is introduced through a light transmission window, and the light beam reflected by the reflection surface R is repeatedly irradiated from all directions, a part of the light beam is absorbed by the wafer 13, and the wafer 13 is absorbed by the wafer 13. Are uniformly heated.

【0006】また、特開昭62−250633号公報の
図1に記載されている熱処理装置を、図9を参照して説
明する。この熱処理装置は、凹面状鏡面研磨面をもちウ
ェハの周辺に配置されている反射板2、及びウェハ上方
と下方のランプとウェハの間に設置されている凹凸模様
を有する2枚の曇ガラスからなる散乱板62、65を用
いて光を散乱させることにより、被処理物を均一に加熱
している。
A heat treatment apparatus described in FIG. 1 of JP-A-62-250633 will be described with reference to FIG. This heat treatment apparatus is composed of a reflecting plate 2 having a concave mirror-polished surface and being disposed around the wafer, and two pieces of frosted glass having a concavo-convex pattern disposed between the lamp and the wafer above and below the wafer. The object to be processed is uniformly heated by scattering light using the scattering plates 62 and 65.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
記載した熱処理装置においては、光源を透過窓から導入
するため、光学系が必要でり装置が複雑かつコスト高で
ある。さらに、反射された光の減衰によって、ウェハ面
に均一に光を照射することは難しい。
However, in the heat treatment apparatus shown in FIG. 8, since the light source is introduced through the transmission window, an optical system is required, and the apparatus is complicated and costly. Further, it is difficult to uniformly irradiate the wafer surface with light due to attenuation of the reflected light.

【0008】また、図9に記載した熱処理装置において
は、光源の数に限りがあることや、いかに散乱板を光源
と被処理物の間に挟んであるとはいえ直接光を使用する
ことによっての処理室内の温度分布がおきてしまい、半
導体基板の更なる面内温度の均一性の向上には問題があ
った。
Further, in the heat treatment apparatus shown in FIG. 9, the number of light sources is limited, and even though the scattering plate is sandwiched between the light source and the object to be processed, direct light is used. Therefore, the temperature distribution in the processing chamber occurs, and there is a problem in further improving the uniformity of the in-plane temperature of the semiconductor substrate.

【0009】これらの問題を解決するためには光源の数
を増していけば被処理物への熱伝導均一性は向上する事
になる。しかしながら光源の数を増すにも限界があり装
置単価の高騰にもつながってしまう。
In order to solve these problems, if the number of light sources is increased, the uniformity of heat conduction to an object to be processed will be improved. However, there is a limit in increasing the number of light sources, which leads to an increase in the unit cost of the apparatus.

【0010】本発明は、複雑な光学系を必要とすること
なく、光照射熱処理装置における反射板の形状を、複数
の曲面かなる反射面または複数の平面からなる反射面を
一面に配置した形状とすることによって、光源の数を擬
似的に増やし、被処理物を均一に加熱する事を第1の目
的としている。また、本発明は、直接光ではなく無数の
反射面を用いた間接光による光照射熱処理装置を提供す
る事を第2の目的としている。
According to the present invention, a reflector having a plurality of curved reflecting surfaces or a plurality of flat reflecting surfaces is arranged on one surface without requiring a complicated optical system. Accordingly, the first object is to increase the number of light sources in a pseudo manner and to uniformly heat the object to be processed. It is a second object of the present invention to provide a light irradiation heat treatment apparatus using indirect light using innumerable reflecting surfaces instead of direct light.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の反射板は、断面
形状が凹面の反射面が複数個設置され、かつドーム形状
に構成されている。
The reflecting plate of the present invention is provided with a plurality of reflecting surfaces having a concave cross section and has a dome shape.

【0012】あるいは、断面形状が凸面の反射面が複数
個設置され、かつドーム形状に構成されている。
Alternatively, a plurality of reflective surfaces having a convex cross-sectional shape are provided, and are configured in a dome shape.

【0013】あるいは、断面形状が平面であり、正面形
状が多角形の反射面が複数個設置され、かつドーム形状
に構成されている。
Alternatively, a plurality of reflecting surfaces having a flat cross-sectional shape and a polygonal front shape are provided and configured in a dome shape.

【0014】本発明の熱処理装置は、処理室底面と、前
記処理室底面上に、その中心が前記処理室底面の中心と
略一致するように設置されたサセプタと、前記サセプタ
の中心より同心円上に配置された光源と、反射板と、を
具備することを特徴とする。
[0014] The heat treatment apparatus of the present invention comprises: a bottom surface of the processing chamber; a susceptor disposed on the bottom surface of the processing chamber such that the center thereof substantially coincides with the center of the bottom surface of the processing chamber; and a concentric circle from the center of the susceptor. , And a reflector.

【0015】前記光源は、前記サセプタより同心円上に
複数個配置されていることを特徴とする。
A plurality of the light sources are arranged concentrically with respect to the susceptor.

【0016】さらに、前記光源と前記サセプタとの間で
あって、前記サセプタ中心より同心円上の位置に、遮光
部が設置されていることを特徴とする。
Furthermore, a light-shielding portion is provided between the light source and the susceptor, at a position concentric with the center of the susceptor.

【0017】また、前記遮光部がリング状の形状をして
いることを特徴とする。
Further, the light-shielding portion has a ring shape.

【0018】また、断面が凹面あるいは凸面の前記反射
面は、それぞれ、断面が楕円形状の凹面あるいは凸面で
あることを特徴とする。
The reflecting surface having a concave or convex cross section is an elliptical concave or convex cross section, respectively.

【0019】また、前記反射面が、前記反射板の一面全
体に配置されていることを特徴とする。
Further, the reflection surface is disposed on one entire surface of the reflection plate.

【0020】また、前記サセプタの周囲に、均熱リング
が配置されていることを特徴とする。
Further, a heat equalizing ring is arranged around the susceptor.

【0021】[0021]

【作用】以上説明した本発明の光照射熱処理装置によれ
ば、反射板の形状が複数の多角形、または複数の凹曲
面、または複数の凸曲面となっているため、光源から出
射された光は、ドーム型の反射板により、乱反射しなが
ら被処理物へ到達することになる。言い換えれば、被処
理物から見ると光源が無数に存在している事と同様な作
用となる。従って被処理物に対し均一な加熱が可能とな
る。
According to the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention described above, since the shape of the reflector is a plurality of polygons, a plurality of concave surfaces, or a plurality of convex surfaces, the light emitted from the light source is Will reach the object to be processed while being irregularly reflected by the dome-shaped reflector. In other words, when viewed from the object to be processed, the operation is the same as when there are countless light sources. Therefore, the object to be processed can be uniformly heated.

【0022】さらに、光源は被処理物との間に同心円上
に配置された遮光部を介して配置されているため、直接
光が被処理物に照射されることがなくなり、被処理物の
より均一な加熱が可能となる。
Further, since the light source is disposed between the light source and the object through the light-shielding portion disposed concentrically, the light is not directly irradiated to the object, and the light source is not illuminated. Uniform heating becomes possible.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の光照射熱処理装置の実施
例、及び光照射熱処理装置の反射面の形状の実施例を以
下に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention and examples of the shape of the reflection surface of the light irradiation heat treatment apparatus will be described below.

【0024】(実施例)図1、2に、光照射熱処理装置
における処理室を側面及び上面から見た断面図それぞれ
示す。図2は、図1に示す反射板1を取り除いた状態の
処理室を示す上面断面図である。
(Embodiment) FIGS. 1 and 2 are sectional views of a processing chamber in a light irradiation heat treatment apparatus as viewed from the side and top, respectively. FIG. 2 is a top sectional view showing the processing chamber in a state where the reflection plate 1 shown in FIG. 1 is removed.

【0025】図1および図2において、7は処理室、1
は反射板、2および8は光源、3および9は被処理物
(半導体ウェハ)、4は被処理物を保持するための石英
などからなるサセプター、5および10は被処理基板周
囲に設置される石英製のチャンバ、6および11は光源
から直接光が被処理基板にあたることを防止するための
遮光部、17はサセプタ4、遮光部6および11を支持
している処理室底面である。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 7 denotes a processing chamber;
Is a reflector, 2 and 8 are light sources, 3 and 9 are workpieces (semiconductor wafers), 4 is a susceptor made of quartz or the like for holding the workpiece, and 5 and 10 are installed around the substrate to be processed. Quartz chambers, 6 and 11 are light-shielding portions for preventing direct light from the light source from hitting the substrate to be processed, and 17 is a processing chamber bottom surface supporting the susceptor 4 and the light-shielding portions 6 and 11.

【0026】サセプタ4は処理室底面17の中央に設置
され、被処理物3(半導体ウェハ、ガラス基板など)
は、図2に示すように、サセプタおよび処理室底面の中
央にその中心が略一致するように設置される。
The susceptor 4 is installed at the center of the bottom surface 17 of the processing chamber, and the workpiece 3 (semiconductor wafer, glass substrate, etc.)
As shown in FIG. 2, the center of the susceptor and the processing chamber is installed such that their centers substantially coincide with each other.

【0027】遮光部6および11は、処理室底面中心
(あるいはサセプタ中心)より同心円上にリング状に設
置されている。また、遮光部6は、被処理物3が、光源
2、8からの直接光を受けないように、光源2、8から
の直接光を遮断している。
The light shielding portions 6 and 11 are arranged in a ring shape concentrically with respect to the center of the bottom of the processing chamber (or the center of the susceptor). Further, the light shielding unit 6 blocks the direct light from the light sources 2 and 8 so that the processing target 3 does not receive the direct light from the light sources 2 and 8.

【0028】反射板1は、光源2および8からの光を反
射させるため、長軸長さb、短軸長さaの楕円体を上下
にカットしたドーム状である。反射板1及び処理室底面
17は鏡面加工されているものとする。
The reflecting plate 1 has a dome shape in which an ellipsoid having a major axis length b and a minor axis length a is cut vertically to reflect light from the light sources 2 and 8. It is assumed that the reflection plate 1 and the processing chamber bottom surface 17 are mirror-finished.

【0029】被処理物3は、サセプタ4上に載置され、
さらに周辺からの汚染を防ぐために、無色透明の石英製
のチャンバー5の中に置かれる。
The object 3 is placed on the susceptor 4 and
In order to further prevent contamination from the surroundings, it is placed in a chamber 5 made of colorless and transparent quartz.

【0030】処理室7は加熱の均一性を増す為にその底
面が円形となっている。
The processing chamber 7 has a circular bottom in order to increase the uniformity of heating.

【0031】光源8は被処理物9、(あるいは、サセプ
タ4の中心、処理室底面17の中心)の同心円上に配置
する。これらによって、被処理物3、9は均一に加熱さ
れることとなる。
The light source 8 is arranged on a concentric circle of the object 9 (or the center of the susceptor 4 and the center of the processing chamber bottom surface 17). As a result, the workpieces 3 and 9 are uniformly heated.

【0032】ここで、光源8は、図2に示すように、処
理室底面の中心からの同心円状に配置されるとともに、
複数個に別れて設置されており、それぞれの出力をコン
トロールすることによって加熱を調整できる。光源とし
ては赤外線ランプ等を使用することができる。本実施例
では、処理室底面17の中心より同心円上の位置に遮光
部6が設置されているが、光源2、8は、処理室中心と
遮光部6間の距離より、処理室中心と光源間の距離が長
くなるように設置される。
Here, as shown in FIG. 2, the light source 8 is arranged concentrically from the center of the bottom surface of the processing chamber.
Heating can be adjusted by controlling the output of each unit. As a light source, an infrared lamp or the like can be used. In the present embodiment, the light-shielding portion 6 is installed at a position that is concentric with the center of the processing chamber bottom surface 17, but the light sources 2 and 8 are located between the processing chamber center and the light source due to the distance between the processing chamber center and the light-shielding portion 6. It is installed so that the distance between them is long.

【0033】処理室上面からみたときの光源は、本実施
例のように、リング状に複数個配置されるものに限ら
ず、遮光部と同様にリング状の形状の光源、あるいは同
心円上に半球上の光源が複数個設置されるようにしても
よい。
The light source viewed from the upper surface of the processing chamber is not limited to a plurality of light sources arranged in a ring shape as in the present embodiment, but may be a ring-shaped light source like a light shielding portion, or a hemisphere on a concentric circle. A plurality of upper light sources may be provided.

【0034】被処理物が半導体ウェハである場合、半導
体ウェハの面内温度の均一性を向上させることと、光源
の交換容易性の両方を達成するために、光源は処理室底
面中心から、距離20〜30cmの同心円上に8〜32
個配置されるのが好ましく、さらに、光源間の間隔は、
1〜3cm程度であることが好ましい。
When the object to be processed is a semiconductor wafer, in order to improve both the uniformity of the in-plane temperature of the semiconductor wafer and the easiness of replacing the light source, the light source is located at a distance from the center of the bottom of the processing chamber. 8-32 on 20-30cm concentric circles
Are preferably arranged, and the distance between the light sources is
It is preferably about 1 to 3 cm.

【0035】遮光部6は、光源2、8からの直接光が直
接被処理物3に照射されないように設置されればよく、
本実施例では、処理室底面からの高さが1〜2cm、処
理室底面中心から距離18〜28cmの位置に設置され
ている。
The light-shielding portion 6 may be provided so that the direct light from the light sources 2 and 8 is not directly irradiated on the workpiece 3.
In this embodiment, the height is set to 1 to 2 cm from the bottom of the processing chamber, and set to a position of 18 to 28 cm from the center of the bottom of the processing chamber.

【0036】(あるいは、光源から1〜2cm内側の同
心円上に設置。)また、遮光部6は、処理室と同質の材
料から構成されるのが好ましく、本実施例では、ステン
レススチールを用いた。
(Alternatively, the light-shielding portion 6 is preferably made of a material of the same quality as the processing chamber. The stainless steel is used in this embodiment.) .

【0037】図3は、図2に示した複数個の光源8の中
の1個の光源の形状を示すものであり、処理室底面への
設置例を示すものである。図3に示すように光源はコの
字型をしている。ソケット13が電力授受部となってお
り、処理室底面17に差し込むことで電力を供給でき
る。光の損失を防ぐために光源8の発光部12は全て処
理室に露出している。このようなコの字型の形状とする
ことにより、光源の交換が容易になる。
FIG. 3 shows the shape of one light source among the plurality of light sources 8 shown in FIG. 2, and shows an example of installation on the bottom of the processing chamber. As shown in FIG. 3, the light source has a U shape. The socket 13 serves as a power transfer unit, and power can be supplied by being inserted into the bottom surface 17 of the processing chamber. In order to prevent the loss of light, all the light emitting portions 12 of the light source 8 are exposed to the processing chamber. With such a U-shape, replacement of the light source becomes easy.

【0038】図4(a)および(b)は、図1の反射板
1の細かい形状を示す図である。図4(a)は、反射板
14を処理室下面からみたもので、処理板14および1
6は巨視的に見ると円形であるが、ミクロ的に見ると反
射板14および16の表面は、複数の反射面15から構
成されている。個々の反射面15は、断面が凹面で図4
に示すように正面が円形、断面が凸面で正面が円形、あ
るいは、断面が平面で正面が多角形等の形状から構成さ
れる。反射面の形状については、後で詳述する。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the fine shape of the reflector 1 of FIG. FIG. 4A shows the reflection plate 14 viewed from the lower surface of the processing chamber.
Although 6 is circular when viewed macroscopically, the surfaces of the reflectors 14 and 16 are composed of a plurality of reflective surfaces 15 when viewed microscopically. Each reflecting surface 15 has a concave cross section as shown in FIG.
As shown in (1), the front is circular, the cross section is convex and the front is circular, or the cross section is flat and the front is composed of a polygon or the like. The shape of the reflection surface will be described later in detail.

【0039】本実施例では、反射面15は、図4に示す
ように、反射板14の一面に隙間なく設置されている。
このように、反射板14に一面に隙間なく反射面15を
設置することにより、数の限られた光源から出射された
光が乱反射し、被処理物に照射される光源の数を擬似的
に増加させることができる。そして、擬似的な光源の数
が増加するに従い、個々の反射面から被処理物に放射さ
れる個々の光線のエネルギーは減少することになる。す
なわち、複数個の光源の光のエネルギーが分散されて、
まんべんなく被処理物に照射されることになり、被処理
物の面内温度の均一性が確保される。
In this embodiment, the reflection surface 15 is provided on one surface of the reflection plate 14 without any gap, as shown in FIG.
As described above, by disposing the reflecting surface 15 on the reflecting plate 14 without any gap, light emitted from a limited number of light sources is irregularly reflected, and the number of light sources irradiating the workpiece is simulated. Can be increased. Then, as the number of pseudo light sources increases, the energy of each light beam emitted from each reflecting surface to the object to be processed decreases. That is, the light energy of the plurality of light sources is dispersed,
The object to be processed is evenly irradiated, so that the in-plane temperature uniformity of the object to be processed is ensured.

【0040】さらに、正面が円形で断面が凹面、凸面状
の反射面は図4に示すように反射板14に隙間をうめる
ように敷き詰められ、正面が多角形のパターンは、蜂の
巣状に反射板全面に隙間なく敷き詰められることが好ま
しい。しかしながら、所定の面内温度均一性を確保でき
る範囲であれば、反射面は、反射板全面に設置されるの
ではなく、間隔をおいて設置するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 4, a reflective surface having a circular front surface and a concave or convex cross section is laid so as to fill a gap in the reflective plate 14, and a pattern having a polygonal front surface is a honeycomb-like reflective plate. It is preferable to lay the entire surface without gaps. However, as long as the predetermined in-plane temperature uniformity can be ensured, the reflecting surface may be provided at intervals instead of being provided on the entire reflecting plate.

【0041】8インチの半導体ウェハの場合は、反射面
は30〜800個設置するのが好ましく、また、12イ
ンチウェハの場合には、反射面は45〜1200個配置
されるのが好ましい。
In the case of an 8-inch semiconductor wafer, it is preferable to set 30 to 800 reflecting surfaces, and in the case of a 12-inch wafer, it is preferable to set 45 to 1200 reflecting surfaces.

【0042】次に、図5〜図7を参照して、図4の反射
板を構成する反射面15の形状について詳しく説明す
る。図5、図6、および図7はそれぞれ、断面が凹面、
凸面、平面の反射面を示している。
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, the shape of the reflecting surface 15 constituting the reflecting plate of FIG. 4 will be described in detail. 5, 6 and 7 each have a concave cross section,
The figure shows a convex reflecting surface and a flat reflecting surface.

【0043】図5の反射面は、処理室下面から、ドーム
状の反射板に対して垂直方向からみた(正面)形状が円
形で、処理室側面の断面からみた形状が楕円状の凹面の
形状をしている。図5(a)に正面からみた形状、図5
(b)に断面からみた形状を示す。正面からみた円形の
直径lは0.5〜3cmであり、断面からみたときの楕
円の深さhは、0.2〜1cmである。反射面が凹面で
ある場合、個々の反射面は入射光を収束させて出射す
る。
The reflection surface in FIG. 5 has a circular shape when viewed from the lower surface of the processing chamber with respect to the dome-shaped reflection plate in a direction perpendicular to the dome-shaped reflection plate, and an elliptical concave shape when viewed from the side surface of the processing chamber. You are. FIG. 5A shows the shape as viewed from the front, and FIG.
(B) shows the shape viewed from the cross section. The diameter l of the circle as viewed from the front is 0.5 to 3 cm, and the depth h of the ellipse as viewed from the cross section is 0.2 to 1 cm. When the reflecting surfaces are concave, the individual reflecting surfaces converge and emit the incident light.

【0044】断面形状は、完全な半円球状であってもよ
いが、楕円形状であるほうが、広範囲の光エネルギーを
収束して光を照射できる。そのため、被処理物の面内温
度の均一性という観点からみると、断面形状は楕円形状
であるほうが好ましい。
The cross-sectional shape may be a perfect hemispherical shape, but an elliptical shape can converge a wide range of light energy to irradiate light. Therefore, from the viewpoint of the uniformity of the in-plane temperature of the object to be processed, the cross-sectional shape is preferably an elliptical shape.

【0045】図6の反射面は、処理室下面から、ドーム
状の反射板に対して垂直方向からみた(正面)形状が円
形で、処理室側面の断面からみた形状が楕円状の凸面の
形状をしている。図6(a)に正面からみた形状、図6
(b)に断面からみた形状を示す。正面からみた円形の
直径lは0.5〜3cmであり、断面からみたときの楕
円の深さhは、0.2〜1cmである。反射面が凸面で
ある場合、個々の反射面は入射光を発散させて出射す
る。
The reflection surface shown in FIG. 6 has a circular (front) shape when viewed from the lower surface of the processing chamber with respect to the dome-shaped reflector, and an elliptical convex shape when viewed from the side surface of the processing chamber. You are. FIG. 6A shows the shape as viewed from the front, and FIG.
(B) shows the shape viewed from the cross section. The diameter l of the circle as viewed from the front is 0.5 to 3 cm, and the depth h of the ellipse as viewed from the cross section is 0.2 to 1 cm. When the reflecting surfaces are convex, the individual reflecting surfaces diverge and emit the incident light.

【0046】側面形状は、完全な円球状であってもよい
が、楕円形状であるほうが、隣接する反射面どうしでの
エネルギーロスを低減でき、被処理物の広範囲にエネル
ギーを分散して光を照射できる。そのため、被処理物の
面内温度の均一性、エネルギー効率という観点からみる
と、断面形状は楕円形状であるほうが好ましい。
The side surface shape may be a perfect spherical shape, but an elliptical shape can reduce energy loss between adjacent reflecting surfaces, disperse energy over a wide range of the object to be processed, and emit light. Can be irradiated. Therefore, from the viewpoint of uniformity of the in-plane temperature of the object to be processed and energy efficiency, it is preferable that the cross-sectional shape is an elliptical shape.

【0047】図7の反射面は、処理室下面から、ドーム
状の反射板に対して垂直方向からみた(正面)形状が多
角形で、処理室側面の断面からみた形状が平面である。
図7(a)に正面からみた形状、図7(b)に断面から
みた形状を示す。反射面を構成する多角形は3角形〜8
角形の範囲がよい。本実施例の場合、反射面は六角形を
しており、入射した光は、凹面の場合と凸面の場合の中
間の作用をしながら被処理物に出射される。
The reflection surface in FIG. 7 has a polygonal shape as viewed from the lower surface of the processing chamber with respect to the dome-shaped reflection plate in a direction perpendicular to the dome-shaped reflection plate, and a flat shape as viewed from the side surface of the processing chamber.
FIG. 7A shows a shape viewed from the front, and FIG. 7B shows a shape viewed from the cross section. The polygon forming the reflection surface is triangle to 8
A rectangular area is good. In the case of this embodiment, the reflecting surface has a hexagonal shape, and the incident light is emitted to the object to be processed while acting between the concave surface and the convex surface.

【0048】さらに、図1のサセプタ4の周囲にに均熱
リングを設置した場合の実施例について説明する。
Next, an embodiment in which a heat equalizing ring is provided around the susceptor 4 in FIG. 1 will be described.

【0049】サセプタエッジリングは、リング直径が、
被処理基板の直径よりも大きくなるように設置されてい
る。上述してきた本願実施例のように、光源を処理室底
面中心より同心円上に設け、反射板一面に反射面を設置
し、光源の間接光を被処理物に照射することで、被処理
物の面内温度分布の均一性の向上を図ることができる
が、この均熱リングを設けることにより、ウェハのエッ
ジ部において、光源からの直接的な熱伝達を緩和し、さ
らに被処理物に一様な熱処理を施すことが可能となる。
The susceptor edge ring has a ring diameter of
It is installed so as to be larger than the diameter of the substrate to be processed. As in the above-described embodiment of the present application, the light source is provided concentrically from the center of the processing chamber bottom surface, a reflecting surface is provided on one surface of the reflecting plate, and the indirect light of the light source is irradiated on the processing object, thereby forming the processing object. Although the uniformity of the in-plane temperature distribution can be improved, the provision of this heat equalizing ring reduces the direct heat transfer from the light source at the edge of the wafer, and further uniformizes the object to be processed. Heat treatment can be performed.

【0050】均熱リングは、被処理物と同様の材料から
構成されることが好ましく、被処理物が半導体ウェハで
ある場合には、シリコンカーボナイトから構成される。
均熱リングをリング状に設置する場合には、被処理物と
均熱リングとの距離を〜5mm以下とすることが好まし
い。
The heat equalizing ring is preferably made of the same material as the object to be processed. When the object to be processed is a semiconductor wafer, it is made of silicon carbonite.
When the soaking ring is installed in a ring shape, it is preferable that the distance between the object to be treated and the soaking ring is not more than 5 mm.

【0051】また、図1および図2の熱処理装置には図
示していないが、本発明の熱処理装置には、ガス導入
口、排気口が適宜設置されている。本発明の熱処理装置
が、酸化膜形成工程に用いる場合には、チャンバー5お
よび10の所定の位置にガス導入口が設置され、O2
スが導入される。
Although not shown in the heat treatment apparatus of FIGS. 1 and 2, the heat treatment apparatus of the present invention is provided with a gas inlet and an exhaust port as appropriate. When the heat treatment apparatus of the present invention is used in an oxide film forming step, a gas inlet is provided at a predetermined position in the chambers 5 and 10, and O 2 gas is introduced.

【0052】さらに、不純物活性化あるいは結晶欠陥回
復のためのアニールに用いられるときには、チャンバー
の所定の位置にガス導入口が設置され、キャリアガスと
して窒素ガスが導入される。
Further, when used for annealing for activating impurities or recovering crystal defects, a gas inlet is provided at a predetermined position in the chamber, and nitrogen gas is introduced as a carrier gas.

【0053】[0053]

【発明の効果】光照射熱処理装置において、反射板の形
状を複数の反射面から構成したことにより、光源の数を
擬似的に増加させることが可能となり、被処理物への加
熱均一性が格段に向上できる。
According to the light irradiation heat treatment apparatus, the number of light sources can be increased in a pseudo manner by forming the shape of the reflection plate from a plurality of reflection surfaces, and the uniformity of heating of the object to be processed is markedly improved. Can be improved.

【0054】さらに、光源と被処理物の間に遮光部を設
置したことによって、さらなる被処理物への加熱均一性
が図れる。
Further, by providing a light shielding portion between the light source and the object to be processed, it is possible to further heat the object to be processed uniformly.

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

【図1】本発明の光照射熱処理装置の一実施形態を示す
処理室縦断面図。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a processing chamber showing one embodiment of a light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図2】本発明の光照射熱処理装置の一実施形態を示す
処理室横断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a processing chamber showing one embodiment of a light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図3】本発明の光照射熱処理装置の光源の一実施形態
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a light source of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図4】本発明の光照射熱処理装置の反射板の一実施形
態を示す横及び縦断面図。
FIG. 4 is a horizontal and vertical sectional view showing one embodiment of a reflector of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図5】本発明の光照射熱処理装置の反射板の反射面形
状の一実施形態を示す図。
FIG. 5 is a view showing one embodiment of a reflecting surface shape of a reflecting plate of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図6】本発明の光照射熱処理装置の反射板の反射面形
状の一実施形態を示す図。
FIG. 6 is a view showing one embodiment of a reflection surface shape of a reflection plate of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図7】本発明の光照射熱処理装置の反射板の反射面形
状の一実施形態を示す図。
FIG. 7 is a view showing one embodiment of a reflection surface shape of a reflection plate of the light irradiation heat treatment apparatus of the present invention.

【図8】従来の光照射熱処理装置例。FIG. 8 shows an example of a conventional light irradiation heat treatment apparatus.

【図9】従来の光照射熱処理装置例。FIG. 9 shows an example of a conventional light irradiation heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、14、16 反射板 2、8 光源 3、9 被処理物 4 サセプター 5、10 チャンバー 6、11 遮光部 7 処理室 12 発光部 13 ソケット 15 反射面 17 処理室底面 1, 14, 16 Reflecting plate 2, 8 Light source 3, 9 Workpiece 4 Susceptor 5, 10 Chamber 6, 11 Light shielding unit 7 Processing room 12 Light emitting unit 13 Socket 15 Reflection surface 17 Processing room bottom surface

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】断面形状が凹面の反射面が複数個設置さ
れ、かつドーム形状に構成されている反射板。
1. A reflector having a plurality of reflecting surfaces having concave cross sections and having a dome shape.
【請求項2】断面形状が凸面の反射面が複数個設置さ
れ、かつドーム形状に構成されている反射板。
2. A reflector having a plurality of reflective surfaces having a convex cross section and having a dome shape.
【請求項3】断面形状が平面であり、正面形状が多角形
の反射面が複数個設置され、かつドーム形状に構成され
ている反射板。
3. A reflector having a flat cross section, a plurality of reflection surfaces having a polygonal front shape, and a dome shape.
【請求項4】処理室底面と、前記処理室底面上に、その
中心が前記処理室底面の中心と略一致するように設置さ
れたサセプタと、前記サセプタの中心より同心円上に設
置された光源と、前記請求項1、2ないし3のうちいず
れかに記載した反射板と、を具備することを特徴とする
熱処理装置。
4. A bottom surface of the processing chamber, a susceptor disposed on the bottom surface of the processing chamber such that the center thereof substantially coincides with the center of the bottom surface of the processing chamber, and a light source disposed concentrically with the center of the susceptor. A heat treatment apparatus comprising: a reflection plate according to any one of claims 1, 2, and 3.
【請求項5】前記光源と前記サセプタの間であって、前
記サセプタ中心より同心円上に、遮光部が設置されてい
ることを特徴とする請求項4記載の熱処理装置。
5. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein a light-shielding portion is provided between the light source and the susceptor and concentric with the center of the susceptor.
【請求項6】前記遮光部がリング状の形状をしているこ
とを特徴とする請求項5記載の熱処理装置。
6. The heat treatment apparatus according to claim 5, wherein said light shielding portion has a ring shape.
【請求項7】前記光源は、前記サセプタより同心円上に
複数個配置されていることを特徴とする請求項4ないし
6記載の熱処理装置。
7. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein a plurality of said light sources are arranged concentrically with respect to said susceptor.
【請求項8】断面が凹面あるいは凸面の前記反射面は、
それぞれ、断面が楕円形状の凹面あるいは凸面であるこ
とを特徴とする請求項4記載の熱処理装置。
8. The reflecting surface having a concave or convex cross section,
5. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein each of the cross sections is an elliptical concave or convex surface.
【請求項9】前記反射面が、前記反射板の一面全体に配
置されていることを特徴とする請求項4記載の熱処理装
置。
9. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein the reflection surface is disposed on one entire surface of the reflection plate.
【請求項10】前記サセプタの周囲に、均熱リングが配
置されていることを特徴とする請求項4記載の熱処理装
置。
10. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein a heat equalizing ring is disposed around said susceptor.
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