JPS62109315A - 光加熱処理装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、石英製プロセスチューブ内に入れられた被
加熱処理物、たとえば半導体ウェハの温度を管理しなが
ら、被加熱処理物を光照射により加熱処理する光加熱処
理装置に関する。

発明の課題 本出願人は、第３図に示すような光加熱処理装置を開発
し、すでに出願している（特願昭５９−２５４３８号参
照）。この光加熱処理装置は、横断面矩形のケーシング
（１）と、ケーシング（１）内に設けられた横断面矩形
の石英製プロセスチューブ（２）と、プロセスチューブ
（２）とケーシング（１）との間に設けられた複数のハ
ロゲンランプ（３）と、プロセスチューブ（２）の下壁
中央部にあけられた穴（４）に一端が接続されかう他端
がケーシング（１）の下方までのびた石英製赤外線導出
管（５）と、ケーシング（１）の下壁外面に取り付けら
れかつ赤外線導出管（５）と同心の貫通孔（６）が形成
された取付台（７）と、プロセスチューブ（２）内に設
けられた石英製サセプタ（８）上に穴（４）に面するよ
うに載せられた半導体ウェハ（９）からの赤外線を、穴
（４）および赤外線導出管（５）を介して受光しうるよ
うに取付台（７）に取付けられた検出部（１０）を有す
る放射温度計とを備えている。

ケーシング（１）の土壁および下壁は、内部に冷水通路
（図示路）が形成されている水冷式の反射板（１１）で
形成されている。ケーシング（１）およびプロセスチュ
ーブ（２）の前端は開口している。そして、プロセスチ
ューブ（２）の前端部は、ケーシング（１）の前端開口
から前方に突出しており、プロセスチューブ（２）の前
端開口は！（１２）によって閉鎖されている。プロセス
チューブ（２）の後端壁には、ガス供給口（１３）とガ
ス排出口（１４）とが設けられている。

プロセスチューブ（２）の上壁とケーシング（１）の土
壁との間の空間部およびプロセスチューブ（２）の下壁
とケーシング（１）の下壁との間の空間部内に、前後方
向に等間隔おきにかつ互いに平行に複数のハロゲンラン
プ（３）が配置されているとともに左右方向に等間隔お
きにかつ互いに平行に複数のハロゲンランプ（３）が配
置されている。

このような光加熱処理装置において、プロセスチューブ
（２）の密封性を高めるためには、プロセスチューブ（
２）内の気体が赤外線導出管（５）および取付台（７）
の貫通孔（６）を通って外部に漏れないようにすること
が必要である。また、半導体ウェハ（９）の温度を正確
に測定するためには、放射温度計の測定温度にハロゲン
ランプ（３）からの赤外線の影響が表われないようにす
る必要がある。

−この発明は、プロセスチューブ内の気体が赤外線導出
管および取付台の貫通孔を通って外部に漏れるのを防止
できるとともに、放射温度計の測定温度に光照射式加熱
手段からの赤外線光の影響が表われるのを防止できる光
加熱処理装置を提供することを目的とする。

発明の構成 この発明による光加熱処理装置は、ケーシング、ケーシ
ング内に設けられた石英製プロセスチューブ、ケーシン
グとプロセスチューブとの間に設けられた光照射式加熱
手段、プロセスチューブの壁にあけられた穴に一端が接
続されかつ他端がケーシングの外方までのびた石英製赤
外線導出管、ケーシング外面に取り付けられかつ赤外線
導出管と同心の貫通孔を有する取付台およびプロセスチ
ューブ内の穴に面するように配置される被加熱処理物か
らの赤外線を受光しつるように取付台に取り付けられた
検出部を有する放射温度計を備え、放射温度計として検
出波長が光照射式加熱手段の出力光の波長よりも長いも
のが用いられ、取付台の貫通孔が、ケーシングがわから
あけられかつ赤外線導出管の他端部が挿入された導出管
挿入部と、導出管挿入部に連続しかつ導出管挿入部の内
方端よりも径の大きなフィルタ収納部とを有し、導出管
挿入部の内周面と赤外線導出管との間に第１のシール部
材が介在しており、光照射式加熱手段の出力光を遮光し
かつ敢０１瀉度計の温度検出波長の赤外線を透過させる
赤外線透過フィルタがフィルタ収納部に嵌め込まれかつ
固定されており、フィルタ収納部と導出管挿入部との間
の環状段部と、赤外線透過フィルタとの間に第２のシー
′ル部材が介在していることを特徴とする。

実　　施　　例 第１図は、この発明の第１実施例を示すもので、光加熱
処理装置の一部を示している。光加熱処理装置の他の部
分は第３図のものと同じである。第１図において第３図
と同じものには同じ符号を付してその説明を省略する。

放射温度計としては、赤外線検出波長がハロゲンランプ
（３）の出力波長０．６〜４．Ｏ／、ｍよりも長いもの
、この例では赤外線検出波長が５〜８　ｔｔｙｔｒのも
のが用いられている。放射温度計の検出部（１０）は、
横断面円形の外ケース（１０ａ）と、外ケース（１０ａ
）内から前端部が突出しかつ対物レンズ、赤外線検出素
子（図示路）等が内臓された横断面円形の内ケース（１
０ｂ）と、内ケース（１０ｂ）の前端部の基部に嵌め合
わされかつ外ケース（１０ａ）の前面に固定された検出
部取付ねじ（１０ｃ）とを備えている。

プロセスチューブ（２）の穴（４）の内がわに短筒状の
導出管接続部（１５）が設けられている。導出管接続部
（１５）の内周面は、上方にいくほど径が小さくなるテ
ーパ面（１５ａ）に形成されている。

赤外線導出管（５）の一端部の外周面は導出管接続部（
１５）の内周テーパ面（１５ａ）と合致するテーパ面（
５ａ）に形成されており、赤外線導出管（５）の一端部
が導出管接続部（１５）に嵌入されている。

取付台（７）としては、内部に冷水通路（図示路）を有
する水冷式のものが用いられている。

取付台（７）の貫通孔（６）は、ケーシング（１）がわ
の一端面からあけられかつ赤外線導出管（５）の他端面
が挿入された導出管挿入部（６ａ）と、取′付台（７）
の他端面がわにあけられかつ内径が検出部（１０）の取
付けねじ（ＩＯＣ）の外径とほぼ等しいねし孔部（６Ｃ
）と、導出管挿入部（６ａ）とねじ孔部（６Ｃ）との間
に形成されかつ内径が導出管挿入部（６ａ）の内方端よ
りも大きくてねじ孔部（６Ｃ）よりも小さいフィルタ収
納部（６ｂ）とからなる。

導出管挿入部（６ａ）の内周面と赤外線導出管（５）と
の間にはＯリング（１６）が介在している。フィルタ収
納部（６ｂ）には、０リング（１７）、赤外線透過フィ
ルタ（１８）および環状の不透明テフロン製フィルタ押
え（１９）が順次嵌め込まれている。

そしてねり孔部（６Ｃ）に環状のフィルタ押え押付部材
（２０）がねじ込まれることによって、赤外線透過フィ
ルタ（１８）がＯリング（１７）をフィルタ収納部（６
ｂ）と導出管挿入部（６ａ）との間の環状段部に押し付
けた状態で固定されている。

赤外線透過フィルタ（１８）としては、ハロゲンランプ
（３）から出力される赤外線を遮光しかつ放射温度計の
検出波長の赤外線を透過するもの、この例では５〜８／
１１７１！の波長の赤外線を透過するものが用いられて
いる。

検出部（１０）は、取付ねじ（１０ｃ）がねじ孔部（６
Ｃ）にねじ込まれることによって取付台（７）に取り付
けられている。この状態においては、検出部（１０）の
内ケース（１０ｂ）の前端部がフィルタ押え押付部材（
２０）に嵌まり込んでいる。

上記光加熱処理装置では、赤外線導出管（５）に連通し
ている貫通孔（６）が、０リング（１６）（１７）およ
び赤外線透過フィルタ（１８）によって密封されている
ので、プロセスチューブ（２）内の気体が導出管（５）
および貫通孔（６）を通って外部に漏れてしまうのを防
止できる。このため、プロセスチューブ（２）内に所定
の気体を閉じ込めた状態やプロセスチューブ（２）内を
真空にした状態で、半導体ウェハ（９）の加熱処理を行
なうことができるようになる。

また、敢ｌ１ｌ）ｌ温度計の検出波長は５〜８切であり
、ハロゲンランプ（３）の出力波長く０．６〜４、Ｏｌ
ｍ＞よりも良いので、放射温度計による測定温度にハロ
ゲンランプ（３）からの赤外線の影響が表われなくなり
、正確な温度測定が行なえるようになる。また、赤外線
透過フィルタ（１８）によってハロゲンランプ（３）か
らの赤外線のほとんどが遮光されるとともに、ハロゲン
ランプ（３）からの赤外線のうちフィルタ（１８）を通
過した光のほとんどは第１図に鎖線で示すようにフィル
タ押え（１９）によって遮光さ机るので１、検出部（１
０）にハロゲンランプ（３）からの赤外線が直接入射さ
れるのを防止できる。このためハロゲンランプ（３）か
らの赤外線によって検出部（１０）が故障するといった
ことが防止される。

さらに、赤外線導出管（５）はプロセスチューブ（２）
に着脱自在となっているので、加熱処理装置を分解する
ことなくプロセスチューブ（２）を簡単に取り出すこと
ができるので、プロセスチューブ（２）の洗浄が簡単に
できるようになる。

第２図は、この発明の第２実施例を示している。第２図
において第１図と同じものには同じ符号を付してその説
明を省略する。この光加熱処理装置では、赤外線導出管
（５）は、一端がプロセスチューブ（２）に接続固定さ
れかつ他端がケーシング（１）外方までのびた主管（２
１）と、主管（２１）に一端部が嵌入された継管（２２
）とから構成されている。主管（２２）の他端部および
継管（２３）の他端部が取付台（７）の導出管挿入部（
６ａ）に挿入されており、挿入部（６ａ）の内周面と主
管（２１）との間にＯリング（ｉｓａ）が介在している
とともに、挿入部（６ａ）の内周面と継管（２２）との
間にＯリング（１６ｂ）が介在している。

主管（２１）の長さを長くして、継管（２２）を省くよ
うにしてもよい。

発明の効果 この発明による光加熱処理装置では、赤外線導出管に連
通している取付台の貫通孔が、第１および第２のシール
部材および赤外線透過フィルタによって密封されている
ので、プロセスチューブ内の気体が赤外線導出管および
貫通孔を通って外部に漏れてしまうのを防止できる。こ
のため、プロセスチューブ内に所定の気体を閉じ込めた
状態やプロセスチューブ内を真空にした状態で、被加熱
処理物の加熱処理を行なうことができるようになる。

また、放射温度計の検出波長は光照射式加熱手段の出力
光の波長よりも長いから、放射温度計による測定湿度に
光照射式加熱手段からの赤外線の影響が表われなくなり
、正確な温度測定が行なえるようになる。

さらに、赤外線透過フィルタによって光照射式加熱手段
の出力光が遮光されるので、放射温度計の検出部に光照
射式加熱手段の出力光が直接入射されるのを防止できる
。このため光照射式加熱手段の出力光によって検出部が
故障するといったことが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すものであり、光加
熱処理装置の一部を示す縦断面図、第２図はこの発明の
第２実施例を示すものであり、光加熱処理装置の一部を
示す縦断面図、第３図は本出願人がすでに開発している
光加熱処理装置を示すｍ断面図である。 （１）・・・ケーシング、（２）・・・プロセスチュー
ブ、（３）・・・ハロゲンランプ、（４）・・・穴、（
５）・・・赤外線導出管、（６）・・・貫通孔、（６ａ
）・・・導出管挿入部、（６ｂ）・・・フィルタ収納部
、（７）・・・取付台、（９）・・・半導体ウェハ、（
１０）・・・放射温度計の検出部、（１６）（１７）・
・・Ｏリング、（１８）・・・赤外線透過フィルタ以上 特許出願人　　光洋リンドバーグ株式会社第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ケーシング、 ケーシング内に設けられた石英製プロセスチューブ、 ケーシングとプロセスチューブとの間に設けられた光照
   射式加熱手段、 プロセスチューブの壁にあけられた穴に一端が接続され
   かつ他端がケーシングの外方までのびた石英製赤外線導
   出管、 ケーシング外面に取り付けられかつ赤外線導出管と同心
   の貫通孔を有する取付台および プロセスチューブ内の穴に面するように配置される被加
   熱処理物からの赤外線を受光しうるように取付台に取り
   付けられた検出部を有する放射温度計を備え、 放射温度計として検出波長が光照射式加熱手段の出力光
   の波長よりも長いものが用いられ、取付台の貫通孔が、
   ケーシングがわからあけられかつ赤外線導出管の他端部
   が挿入された導出管挿入部と、導出管挿入部に連続しか
   つ導出管挿入部の内方端よりも径の大きなフィルタ収納
   部とを有し、 導出管挿入部の内周面と赤外線導出管との間に第１のシ
   ール部材が介在しており、 光照射式加熱手段の出力光を遮光しかつ放射温度計の検
   出波長の赤外線を透過させる赤外線透過フィルタがフィ
   ルタ収納部に嵌め込まれかつ固定されており、 フィルタ収納部と導出管挿入部との間の環状段部と、赤
   外線透過フィルタとの間に第２のシール部材が介在して
   いる光加熱処理装置。