JPS5977289A - 光照射炉 - Google Patents

光照射炉

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Publication number
JPS5977289A
JPS5977289A JP57186846A JP18684682A JPS5977289A JP S5977289 A JPS5977289 A JP S5977289A JP 57186846 A JP57186846 A JP 57186846A JP 18684682 A JP18684682 A JP 18684682A JP S5977289 A JPS5977289 A JP S5977289A
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JP
Japan
Prior art keywords
furnace
light irradiation
rung
lamp
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP57186846A
Other languages
English (en)
Inventor
荒井 徹治
洋 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Denki KK
Original Assignee
Ushio Denki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Denki KK filed Critical Ushio Denki KK
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • F27B17/0025Especially adapted for treating semiconductor wafers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0047Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture

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】
4・発明υうv;照射炉に関するものである。 −pi!vr加熱処刑を行なうための装置のうち、ラン
プよりの放射光を被処理物に照射1゛る光照躬炉し1、
次の如き1時B−を有する。 (1)  ラング自体の4%容賞が極めて小さいため、
加熱温度の急速な−L列及びイ氏下が可能である。 (2)  ラングに供給する電力を制御することにより
、加熱温度の制御を容易に行なうことができる。 (3)  ランプよりの放射光による非接触加熱である
ので被処理物を汚染すること力・ない。 −(4)  
始動後の立ち上が1′7時間が短(、エネルギー@歩が
大aいため消費ヱ洋ルギーが少ない。 (5ン  直接通’di r 、高周波炉等に比して装
置が小型でコストが世い。 そl−で光照射炉打、鋼材等の熱処理及び乾燥、プラス
チック成型、熱特性試験装置等に利ハうされている。特
に最近においては、半導体の製造において加熱が必要と
される工程、Vl」えは不純物拡散工程、化学的気相成
長工程、イオン打ち込み層の結晶欠陥の回復工程、電気
的活性化のための熱処理工程、更にはシリコンウェハー
の着Jf4を4化もしくは酸化せしめるための熱処理工
程を遂行する場合の加熱炉として、従来力・ら用いられ
ている電気炉、高周波炉等に代って、光照射炉の利用が
検討をノ1でいる。こねは光照射炉においでは、被処理
物を汚染り代いに電気的に悪影響乏・与えることがな1
八こと、消費称力が不埒いこと笛のほか、従来の加熱装
置では大面積の被処理物を均一に加執することができず
、鍛近における半導体の大面積化に対応うることができ
ないからである。 以上のように光照射炉C捕々の特長を有L1広く産湯“
・界に赴いて用いらJlているが、従来の光照射炉にお
いて目、大面積の被処理物を均一に、Lカ・も昇7)帛
がi+lj <て両温にl(j射加熱することができな
い欠点がある。H411ち、ランプはb英ガラス等より
成る一I′I体な具えた、点光諒又は線光源な〜形成す
るものであって単独では二次元的な広〃)りをもった面
光、1ψを形成することはできす、卯って微小領域全室
τ品に力[1〃(することはできても、大面積領域’f
’ +Fj+ ?品に加・”嗅することかできない。こ
のため、従来の光照射炉においてに轡づつのランプ有・
〜“殺するようにしているが、ラングン近掴(−でAi
:l jiす′すると、七わが大出力のものとなる1′
封体の洞庶が高(斤ってラングのl千金が怖端に短くな
るため、(り宙に1多数の大出力のラングを高密nrT
扉設することがで炒ない。この牟吉り1、ネト朝、Pp
H勿力′犬面λ専のものでAるとfA K il、’ 
、+Jf(、耐強度の不均一ジにより加号ノζ・ムラか
生じ、被処理物が玖形ン牛ず2、↓つにfi l> t
l力・、照射空間にむける(眉射ヱ、−
【ルギー蜜1y
を大食ぐすることかできず、可峙fi )JII hノ
ー導18°の土1ine←jこイ。 々1200 ”c 44;慝であり、目的とするケ1.
即が不ロJ能テ、lI’:l、?い娃必寵な力1J熱処
Ji、l!を)tj:’ 5V、するための処理す1間
かhくなる等の欠す、−AI・ある。 こハらの欠点は、昔に半勇、体の勃、?iに、I、−け
る加熱工程のようにオ(警音(で制彷1芒ハた加熱が’
Q )R烙ねる場合に←j大きな問題と斤る。 不発明に以上の如き蜘′111に:A:lAてなづわた
ものであり、部数の棒状2ングケ商%’l’7!!#V
r:配設1−1そノ1らのラングと、ラングに近牌する
反則部1,1と容1イ寸r+、<:とをヅll苔、1隻
〈ン9力1することがで外、1−か本大聞111(の4
:+I: t、2t r+r:物を高い均一性を′もっ
て大へい照射ヱネルギ−QC31JT’、で加、J・、
゛(うることのできる光照射・胛i、 、lii、 、
↓1・するC1と不・目的とするものである。そして不
発す]の、)’f:照射+lj:iの枦成(社)、甚庖
点旧料からなV】、−文・jのガス@’l抽勿口を有す
る被処理物装プ亀用帖t□ノ透明谷器のめQφに近接し
て、たつ11ソ咄容椅l・密閉ずZ、如く反射部材を配
置し1こ力らの反射部材の少斤くとも一つは該容器外囲
との1111に棒状ランプを受型するピN″I’lrを
′形成し1該ランプか配設烙れた汀グ谷jり[のみか実
)(41上冷却フアンを(liiえた風]Cλに連JJ
4+ l−たこと′ff:特徴とするものテアリ、加熱
向1゛あるランフやこオiに近j梗した反躬部祠な:(
1,+ 2÷−よ〈冷宍11用能とつることにより前記
の目的を伜1iX−するもの−ごある。 以斗に1v1而により不発明の実屓(i例を具体1才・
1に説1jiIう゛る、 被処(+(j物が徨1イ1フき力る容器1娃石lガラヌ
〃・ら斤る透明ft!?γ)叩1であり、↓“511と
牡何11.て密閉空間が枠゛鱗情わる。容、Ill÷1
グ1illl iluにシー−、ytの・f・二j刊−
争[]1aが直けらi、容:(141内i’Gl! ’
trIiQJ !’F Iたリブ重量値を4iM IP
Jイ六るようになっている。そしてこの重器1をはソ密
閉するように反η、1部材2がJ−丁萌イ4左石から容
器1外#に近接して餡Iりに配(i’< F伯てhる。 この反射部材2U内面力・ミラー′7″ヤ)す、内部に
導水路21か杉hν、ζ力、冷却水(it給棹す構に1
2年絖づれでいる。これらの反射部月2のうもイ1()
方反射部材2aが開閉可能Tあり、谷著斥1を取+)I
すことができる。そして上方反別部材2bの内向に顛半
内形の複数の凹溝が設けらtてラング3を受容する空j
’* 4かブト6成嘔れている。ランプa 1l−1第
4図に示す如く、前後方反射部材2Cの上端憾に交角。 具22で保持部れているが、この保持部が空Pk 4に
連通している。なお、ラング3の保持に士I止部3aに
近r肯形玲鳳分においてけれてhるので光光による飢の
伝道―水冷烙刺た反射部材2と支持具22により151
]止ジわ、牛11)、部3aの混用が上昇して省イhす
ることがスrい様になっている。そしてラング3σ)保
持部の前後にVi出出路月利55が連股烙力、一方の風
路部材51−i′冷却ファン6に接続さねテ内tilt
の28気が刊出芒れるように斤っている。従って風路部
木(5を仙じて外部から流入した窄気け’i”AU上空
υ[4のみを熊って排出妊ゴする。 次に史に具体的数イ的例をあげると、外径が10mmT
″足格か230 V−3200Wの棒状ハロゲンラン1
3全中心間171コ降20市で、)t、、列状に配列し
、230 mrtrX 230 vn ×80 mmの
容器l外壁お工ひ土力反射部材2bの凹溝とラング3 
(1)外周面との間1:sなそノアぞ力6 mtqとし
た。そ[、て冷却ファン61ス〕W大風知が8m/分の
ものである。よって、ラング3舎点ガ]さぜると反射部
材2よりの反射も加って寡器1に光か放り、1され、内
部の被処理物の加熱処理が付なわハる。ぞし、て各ラン
プ3に定格の1/2の1600Wの電ヵ条供給した4V
A合σ加÷jnv度変イヒを、)]ン、プ450μmの
4インチ平方のンリコンウヱハーニ′捉電対ン・接着し
て測定したところ、ランプ30点灯10秒後に1400
℃に上” l−、t/E IC定格(7’ :’、+2
QQ ’w’Jの電力を供給1−たときは点灼3秒後に
1400℃に」!契し、z−1”れの場合も剤終内11
にC姉1(手間でシリコンウェハーの膠層は全面にθ、
つて溶f’21! I−た。 ところで上n1−:の実施例に1′いて冷Nlファン6
の吸引力により流入埒ねた冷却Jφl l−j空r!I
T 41/C沿って流力てラング3看”強制的に冷7d
1うるとともに1z7i旧に近IPl+の反射部材2も
冷却するス)J、反射部材2か容器1外壁に近接I−で
とi′1をに1y臀171シてbるのT”冷却風が乱流
となることなく、′μ17j上空所4σ〕みな流力、る
ので効率よ〈帝却ジ々ことかTきる。 従ってラング3が大出力σIものであつ−こも K j
>、’、i。 接するもののIR([間距トJ)「を小さく1.で−、
舊姓に配・t′之し″r′11.ラング3σ、・使用前
イ信力知縮芒tすることl防上すること〃・できるので
、伊^yのランプ3 ’f ifj・1’t′j 、L
+、’fに!°イ’、’4j1匁シすることが用油とな
り、単独で(、I糸15光1Hjjj苓Jけ成うるlf
C留する%H状のランプ3を初数個高i14’W肚に並
6′ケつることにより、容器1内における被!4j、 
J’l! q汐!π対してσそわら(1)数のラング3
が紺実上面光源を形IAlすることとなると共に、隣接
するランフ’ 311ML 1f4i ノlHi Q 
ノ1w1f X゛+ @、 ニ若L < h”+頗当ニ
+95p i’ることによってラング3の並設方向にお
ける照度分布な均一なものとすることがToき、結局大
iu if?の被処Jjjj ′I勿ン高り均一性をも
って大穴い照劉エネルギー密用で加熱することがTきる
。従って、半導体のカーj造プロセスの柱に大面A♂F
の被処理物l苓・均一にp、 1n7(加熱すること〃
−要釆される場合などに時に不用である。 この様に不イ1ミ明の光照射炉に被処創物用容器ン反射
部材T’ I”6 S ’+Iif閉L1冷却にけ2ン
ンか配設?)また?とj9+のみを天jl鍋するよりに
したのでラング及u: y+、: +;ニラる反射部材
及び容器壁を効率良〈冷却することか1′き、+tって
複数の棒状ランプ金歯密度に並設することが可01F 
Tあり、大面消(r)被処f1°]・刀を高い均一性を
もって大きい照射ズネルギー密度で加熱することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図打F不発明σ5実絢例の椰断jiイ図、印2 +
qr h第1図II’ −In線での縦1新面図、卵3
1スH2η11シI In−III線での縦断面り11
 第4図はラングのイy持峠明図である。 l・・・容器  1a・・・給排気口 2・・・反射部
材3・・・ランプ 4・・・空所    5・・・風路
部材6・・・冷却ファン 出に9人 ウシオ町機株式会社 代理人 弁理± 11うJJIIヤ之助第4図 4 手続補正書(自発) 昭和57年12月3日 1゛j許庁(・ン)T 、J’i杉和夫 殿l !11
件の表示 昭和57年  l待酢 願第186846号2 箪11
11の名称  光照射炉 3 補1Fをする者 事イ11との関係 特詐出111人 氏 名(名称)ウシオ州、(弘株式会社代にて才1r功
本大部 住 所  ウィン肯−山422号〜i 氏名(8411)  弁isl!± IIJ  Il;
4  JJ 2 IIJ5 補正命令の日付 6 補正により増加する発明の数フーシ7、補正の対象 「5°1?、(・11Nのづ6四の肝油1な説明の4、
白8 補正の内容 別俄の7I+19 <1)  BJ4細書第8 Ntg 4 h中17)1
400’Cを1200℃に訂正する。 (2)明II書第8頁第5行中の3秒な10秒に訂正す
る。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. A t、Nl’、6旧、!1からなり、一対のガス給排
    気口を有づる+E;処(’Q物、%、2填用ね型透明容
    器の外壁に近接して、刀・つはy該芥器を密閉する如く
    反射部材を配If?i1.こわらの反射部材の少なくと
    も一つrJ骸容;くg外11.%どの間に棒状ラングを
    受答する空PI’(を刑成し、1(・ランフ゛か配I+
    U’、ざむた該空1’9?のみが実′酌上冷却ファ/条
    ・1?′iえた風道に連語1してなる光照射炉。
JP57186846A 1982-10-26 1982-10-26 光照射炉 Pending JPS5977289A (ja)

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JP57186846A JPS5977289A (ja) 1982-10-26 1982-10-26 光照射炉
US06/480,073 US4550245A (en) 1982-10-26 1983-03-29 Light-radiant furnace for heating semiconductor wafers

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