JPS59177918A - ウエ−ハ加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は真空中で半導体素子用等のウェーハを加熱する
ウェーハ加熱装置に関する。

〔発−〇技術的背景〕

近年、薄膜形成技術その他各種の技術において、真空中
で試料を加熱することが広くなされている。

そして、その手法には、抵抗ヒータによって直接あるい
は４Ｊｌ→要的に試料を加熱するもの、赤外線ランプに
よって加熱するもの、電子ビーム（熱電子線）によって
加熱するものなどがある。

ところで、これらの手法を皐独に利用する加熱装置では
、試料を効率よく加熱することが・維しいという問題が
ある。例えば　分子線エピタキシャル法においては、加
熱した試料（ウェーハ）を分子線源の方向に開放してい
なければならないため、（２） ウェーハから輻射によって熱が逃げ、その結果効率よく
ウェーハを加熱することが困難になる。そのため、最近
では発熱体からの熱線による加熱と電子ビームを衝突さ
せる加熱とを複合させた加熱装置が用いられている。

第１図を参照して従来装置の一構成例を説明する。第１
図は一構成例の斜視図である。加熱するウェーハ１は、
導電性の止め具２によって板状の支持部材３に取り付け
る。また、タンタル等の支持部材３の下方にはタングス
テン等のヒータ４を設け、直流電源５より電流を流すこ
とによって発熱させることができるようにする。さらに
、導電性の支持部材３を陽極としヒータ４を陰極とする
ように直流電源６を設け、支持部材３の中央部には穴を
あけてウェーハ１とヒータ４を対向させる。

次に第１図に示す一構成例の動作を説明する。

ヒータ４は直流電源５によって加熱され、熱線を発する
。この熱線は支持部材３にあげた穴を介してウェーハ１
に到達し、ウェーハ１はこの輻射熱によって加熱される
。またヒータ４と導電性のウェーハ１との間には直流電
源６によって電界が形成されているので　ヒータ４から
発せられた熱電子はこの電界により加速されてウェーハ
１に衝突する。これによってウェーハ１は加熱される。

〔背景技術のｌｆ１題点〕 このように、従来装置はヒータとウエーノ・とを対向さ
せて、ヒータかもの熱線および熱電子線ケウエーハに照
射してこれを加熱する方法であるため、加熱の際のウェ
ーハ裏面の汚染が問題となる。

というのは、ヒータ等を加熱するとその構成物質が蒸発
し、それが対向して配置されているウェーハ裏面に付層
するからである。この様な加熱の際のウェーハの汚染は
、半導体素子７ａｌ−製造する工程では特に重大な間魂
となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、熱線の輻射による加熱とＰＰ４電子線による加熱とを
複合させてウェーハを加熱する際に、発熱体構成物質に
よるウエーノ・裏面の汚染をなくすことのできるウェー
ハ加熱装置を提供すること（３） を目的とする。

〔発明の概要〕

上記の目的を実現するため本発明は、熱線および熱電子
線を発するヒータ等の熱線熱電子線発生器と支持部材（
ウェーハを支持する）との間に、熱線がウェーハに直射
しないようじやへい部材を設げると共に、熱線を反射さ
せてこれケウエーハに輻射させる反射板と、熱電子線を
偏向させてウェーハに照射する偏向器（電気的、磁気的
な偏向器）とを設けたウェーハ加熱装置を提供するもの
である。

〔発明の実施例〕

第２図乃至第５図を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は一実施例の斜視図で、第１図と同一要素は同一
符号で示しである。支持部材３は略り字状に屈した断面
が方形の導管７の一方の口に取り付ける。またヒータ４
は導管７の他方の口に収り付ける。このようにすると、
ヒータ４からウェーハ１を見込むことはできないので、
ヒータ４から発した熱線がウェーハ１に直射することは
ない。す（４） なわち４菅７の壁面がじゃへい部材として機能する。導
管７の略り字の屈曲部には熱線ケ反射する反射板８を設
け、ヒータ４から発した熱線がここで反射されてウェー
ハ１な輻射するようにする。

また４計７にはコイル９および直流′醍源１０よりなる
偏向器を設け、ヒータから発せられた熱′醒子がここで
曲げられて、ウェーハ１に衝突するようにする。

第３図は第２図の一実施例１乞Ａｔ−Ａ２線で垂直に切
断したときの断面図で、第２図と同一要素は同一符号で
示しである。導管７の屈曲部に設けた反射板８は、ヒー
タ４からの熱線を反射し、これをウェーハ１に与えろ。

次に、４２図および第３図に示す一実施例の一１作を説
明する。直流′電源５によってヒータ４が熱せられると
熱線が発せられる。熱線の一部はウェーハ１の方向に直
進するが、それらは導管７の壁にさえぎられてウェーハ
１に届くことがない。反射板８の方向に進んだ熱線は、
反射板８で反射されてウェーハ１に届く。こうして、ウ
ェーハ１は反射板８からの熱線の輻射によって加熱され
る。

またヒータ４から発せられた熱電子は導管７を直進する
。そして導管７の屈曲部に達すると、コイル９による磁
界によってローレンツ力を受け、これによって進行方間
を曲げられてウェーハ１の方向に進むようになる。熱電
子が直流電源６による電界によって加速されウェーハ１
に衝突すると、熱′ポ子の持つ運動エネルギーはウェー
ハ１に与えられ、これによってウェーハ１は加熱される
。

ところで、ヒータ４から飛び出した汚染物（ヒータの構
成物質など）は、熱線、熱電子線と共に導管７を進むが
、その屈曲部で進行方間が変えられることはない。その
ため、汚染物はほとんどが反射板８などに付着して、ウ
ェーハ１の裏面を汚染する原因とはならない。

第４図を参照して本発明の　他の実施例？：説明する。

第４図は他の実施例の断面図で、第３図と同一要素は同
一符号で示しである。図示の如く、反射板８を導電性の
ものとし、これとヒータ４との間に直流電源１１によっ
て電圧をかける（ヒータ４が陽極で反射板８が陰極）。

するとヒータ４より発せられた熱電子は、電極となって
いる反射板８に反発して進行方間を曲げられる。このよ
うにして、第２図および第３噛に示す一実施例と同一の
効果を得ることができる。

第５図を参照して本発明の他の実施例を説明する第５図
は他の実施例の断面図で、第３図と同一要素は四−符号
で示しである。ヒータ４と反射板８の間に３朝状の電極
１２を設け、これに直流電源６から正電位を与える。ま
た、直流電源１３によって導管７には負電位を与える。

このようにすると、ヒータ４から発せられた熱電子はＮ
！＠１．２に引き寄せられて加速し、かつ導管７に反発
して中心部に集まるので、効率よくウェーハな加熱でき
る。

また、上記の実施例は、熱線、熱電子線のいずれもがヒ
ータ４より発せられる構成のものであるがヒータ４以外
にカソードを設け、ここから熱電子を発する構成とする
こともできる。

〔発明の効果〕

上記のシロく本発明によれば、熱線および熱電子線を発
するヒータ等の熱線熱電子線発生器と支持部材との間に
、熱線がウェーハに直射しないようにじゃへい部材を設
げると共に、熱線を反射させてこれをウェーハに輻射さ
せる反射板と、熱電子線を偏向させてウェーハに照射す
る電気的、磁気的な偏向器とを設けたので、ウェーハの
ガロ熱効率を低下させることなく、ヒータ等から発した
汚染物によってウェーハ裏面が汚染されることのないウ
ェーハ加熱装置を得ることができる。また、ウェーハの
熱的な均一性が良くなり、ヒータの寿命が延びるなどの
効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一構成例の斜視図、第２図は本発明
の一実施例の斜視図、第３図は厄２図の一実施例のＡ＋
　　Ａｔ線断面図、第４図および第５図は本発明の他の
実施例の断面図である。 １・・・ウェーハ、２・・・止め具、３・・・支持部材
、４・・・ヒータ、５．６．１０．１１．１３・・・直
流′電源、７・・・導管、８・・・反射板、９・・・コ
イル、１２甲電極。 も１図 ５２　囚 特開昭５９−１７７９１８　（４） 汽　５　に

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱線および熱電子線を発する熱線熱電子線発生器と
   、正電位に保たれた導電性のウェーハを支持する支持部
   材と、前記熱線熱電子線発生器と支持部材の間に設けら
   れ該熱＃電子線発生器から発せられた前記熱１陣が前記
   ウェーハを直射するのを阻止するじゃへい部材と、前記
   熱線ヲ反射して前記ウェーハに照射させる反射板と、前
   記熱電子線を偏向して前記ウェーハに照射させる１回器
   とｔ備え、前記ウェーハな前記反射板で反射された前記
   熱電の、謔射熱で加熱すると共に前記偏向器で偏向され
   た前記熱酸子線により加熱するウェーハ加熱装置。 ２、前記熱、誇熱藏子−発生器す家、熱線および熱電子
   ７置を発するヒータを有してなる荷許請求の４囲４１項
   記嘱のウェーハ加熱装置。 ３、前記熱線熱電子線発生器は、熱線を発するヒータと
   熱電子線ヲ発するカソードを有してなる特許請求の範囲
   第１項記載のウェーハ加熱装置。