JPS63260127A - Light irradiation apparatus - Google Patents

Light irradiation apparatus

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Publication number
JPS63260127A
JPS63260127A JP62094593A JP9459387A JPS63260127A JP S63260127 A JPS63260127 A JP S63260127A JP 62094593 A JP62094593 A JP 62094593A JP 9459387 A JP9459387 A JP 9459387A JP S63260127 A JPS63260127 A JP S63260127A
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JP
Japan
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light sources
light source
annular
light
annular light
Prior art date
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Pending
Application number
JP62094593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kato
茂 加藤
Masahiko Yomoto
与本 雅彦
Makoto Uehara
誠 上原
Hajime Ichikawa
元 市川
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Priority to US07/092,125 priority patent/US4859832A/en
Publication of JPS63260127A publication Critical patent/JPS63260127A/en
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Abstract

PURPOSE:To simplify the control of the light emitting amount of each light source and to facilitate the control for uniform lighting, by providing control means, which can control the light emitting amounts of annular light sources comprising a plurality of the light sources, which are connected in series all together. CONSTITUTION:The innermost first annular light sources 1a and 1b of semicircular light sources 1a-3a are connected in series. These light sources and second annular light sources 2a and 2b are connected in parallel, respectively. The light emitting amounts of the light sources are controlled all together by a first power control means 7. Semicircular light sources 10a, 10b, 20a, 20b, 30a and 30b are connected by the silimar way, and the light emitting amounts are controlled all together by the first power control means 7. Outermost third annular light sources 3a, 3b, 30a and 30b are connected in parallel, respectively, and the light emitting amounts are controlled all together by a second power control means 8. Even if light emitting power per unit length of each light source when the same voltage is applied is different, the control can be performed by one power control part, by connecting a plurality of the light sources, which form the desired annular light sources, in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウェハの処理工程に使用されるランプ
・アニール装置等の光照射装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a light irradiation device such as a lamp annealing device used in a semiconductor wafer processing process.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の光照射装置として、上記のランプ・アニール装
置の他スパッタリング装置、エピタキシャル装置、アッ
シング装置の補助加熱装置が知られている。いずれの装
置においても、加熱温度の制御とともにウェハ基板内の
反応の一様性を確保するため半導体ウェハ(以下単にウ
ェハと呼ぶ)の温度分布の均一化を図る必要がある。特
にランプ・アニール装置ではウェハ周辺部での熱の逃げ
により、温度分布が不均一となりその結果スリップライ
ンが発生したり、ウェハ面上の位置によって半導体の特
性が相違するといった問題が生じていた。この問題を解
決するため光源に、棒状光源ではなく、同心状に配置さ
れた複数の環状光源を用いることによって、はぼ円形の
ウェハ形状に合わせた実質的に回転対称な光源を構成し
て、均一な光照射を行ない得る光照射装置を本願と同一
の出願人によって、先に特願昭61−211208号と
して提案した。
As this type of light irradiation device, in addition to the above-mentioned lamp annealing device, auxiliary heating devices for sputtering devices, epitaxial devices, and ashing devices are known. In either device, it is necessary to control the heating temperature and to equalize the temperature distribution of the semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as wafer) in order to ensure uniformity of reaction within the wafer substrate. Particularly in lamp annealing equipment, heat escapes around the wafer, resulting in uneven temperature distribution, resulting in slip lines and variations in semiconductor characteristics depending on the position on the wafer surface. In order to solve this problem, by using multiple annular light sources arranged concentrically instead of a bar-shaped light source, a substantially rotationally symmetrical light source that matches the approximately circular wafer shape is constructed. A light irradiation device capable of uniformly irradiating light was previously proposed in Japanese Patent Application No. 61-211208 by the same applicant as the present application.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記先願に開示した同心状の複数の環状光源により、ウ
ェハ面全体を均一に照射することが可能となるが、これ
は各環状光源の単位長さ当たりの発光量が等しい場合を
前提としている。実用上は各環状光源の発光部の長さが
異なるため、単位長さ当たりの発光量を均一にするため
には、光源の長さや、抵抗値に応じて供給電力を制御す
る必要があり、複雑な制御系の構成が必要となる。そし
て、各環状光源を1本の光源で構成すると、製造上の制
約から電極の間隔が大きくなって非発光部が多くなり均
一照明が難しくなるため、環状光源を1本のランプでは
なく複数の円弧状ランプを組み合わせて構成することが
考えられる。しかしながらこの場合にも、各環状光源を
構成する光源の定格を全て揃えることは難しく、光源の
数が多くなるため各ランプの光量制御のための構成が複
雑になり、均一照明のための制御も難しくなるという問
題がある。
The multiple concentric annular light sources disclosed in the above-mentioned earlier application make it possible to uniformly irradiate the entire wafer surface, but this assumes that each annular light source emits the same amount of light per unit length. . In practice, the length of the light emitting part of each annular light source is different, so in order to equalize the amount of light emitted per unit length, it is necessary to control the supplied power according to the length of the light source and the resistance value. A complex control system configuration is required. If each annular light source is configured with a single light source, the spacing between the electrodes will increase due to manufacturing constraints, resulting in a large number of non-light emitting parts, making uniform illumination difficult. It is conceivable to configure it by combining arc-shaped lamps. However, even in this case, it is difficult to match the ratings of all the light sources that make up each annular light source, and as the number of light sources increases, the configuration for controlling the light amount of each lamp becomes complicated, and the control for uniform illumination becomes difficult. The problem is that it becomes difficult.

各光源の長さがさほど違わなければ線抵抗を変えること
により、各々の半円ランプの単位長さ当たりの発光量を
同じにする印加電圧を同じに出来、複数の光源を並列接
続して一括制御して均一照射が可能である。ところが、
光源の長さが大きく異なると単位長さ当たりの発光量を
同じにするための印加電圧を同じに出来ない0例えば、
定格で内周100V、中周200V、外周200 Vと
いう様になる。
If the lengths of the light sources are not that different, by changing the wire resistance, you can make the applied voltage the same to make each semicircular lamp emit the same amount of light per unit length, and multiple light sources can be connected in parallel and batched. Controlled and uniform irradiation is possible. However,
If the lengths of the light sources are greatly different, the applied voltage cannot be made the same to make the amount of light emitted per unit length the same.0For example,
The rated voltage is 100V on the inner circumference, 200V on the middle circumference, and 200V on the outer circumference.

トランスを用いたり、あるいは別に電力制御部を用いる
方法があるが部品点数が増えてしまう。
There is a method of using a transformer or a separate power control section, but the number of parts increases.

そこで本発明の目的は、同心状に配置された複数の環状
光源のうちのそれぞれを複数の光源の組み合わせで構成
する場合に、各光源の発光量の制御が簡単であり、均一
照明のための制御が容易な光照射装置を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to easily control the amount of light emitted by each light source when each of a plurality of annular light sources arranged concentrically is configured by a combination of a plurality of light sources, and to achieve uniform illumination. An object of the present invention is to provide a light irradiation device that is easy to control.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明は、同心状に配置された複数の環状光源を有する
光照射装置において、複数の環状光源のそれぞれを複数
の光源の組み合わせで構成し、同心状の各環状光源のう
ちの所定の1つの環状光源を構成する複数の光源を直列
に接続して発光量を制御し、該直列接続された複数の光
源からなる環状光源の発光量を一括して制御し得るfI
IITIJ手段を設けたものである。
The present invention provides a light irradiation device having a plurality of annular light sources arranged concentrically, in which each of the plurality of annular light sources is configured by a combination of a plurality of light sources, and a predetermined one of the concentric annular light sources A fI that can control the amount of light emitted by connecting a plurality of light sources forming a ring light source in series, and collectively control the amount of light emitted by the ring light source made up of the plurality of light sources connected in series.
It is equipped with IITIJ means.

そして、この直列接続にて構成される環状光源を内側の
環状光源とし、単位長さ当たりの発光量を他の環状光源
の単位長さ当たりの発光量に対して独立に制御し得る構
成とすることが望ましい。
The annular light source configured by this series connection is used as an inner annular light source, and has a configuration in which the amount of light emitted per unit length can be controlled independently of the amount of light emitted per unit length of other annular light sources. This is desirable.

〔作用〕[Effect]

上記のごとき本発明によれば、同心状に配置された複数
の環状光源のうち所定の環状光源を形成する複数の光源
を直列に接続することによって、その合成の負荷と他の
環状光源を構成する光源の負荷との印加電圧を同じにで
きるので、少なくとも2つの環状光源を同一の制御手段
によってまとめて制御することができる。従って、制御
装置の構成を簡単にすることが可能となり、また単位長
さ当たりの発光量を揃えることも容易となり、均一な照
射を効率良く行うことが可能となる。
According to the present invention as described above, by connecting in series a plurality of light sources forming a predetermined annular light source among a plurality of concentrically arranged annular light sources, the combined load and other annular light sources are configured. Since the voltage applied to the load of the light source can be the same, at least two annular light sources can be collectively controlled by the same control means. Therefore, it is possible to simplify the configuration of the control device, and it is also easy to equalize the amount of light emitted per unit length, making it possible to efficiently perform uniform irradiation.

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例に基づいて本発明を説明する。 The present invention will be explained below based on Examples.

本発明による実施例は、先の出[(特願昭61−211
208号)にて開示した通り、従来の棒状光源に変えて
同心状に配置された複数の環状光源によって、被照射物
体を照射する光照射装置を基本とするものである。
Embodiments of the present invention are described in the earlier publication [(Patent Application No. 61-211
As disclosed in No. 208), the light irradiation device is based on a light irradiation device that irradiates an irradiated object using a plurality of annular light sources arranged concentrically instead of the conventional rod-shaped light source.

第1図はこのような光照射装置の概略構成を示す断面図
であり、第2図はこの装置における同心状に配置された
環状光源の構成を示す平面図である0図示のとおり、支
持金6に支持された被照射物体であるウェハ5は石英な
どで作られ加熱用照射光を透過するチャンバ4内に置か
れる。チャンバ4の上方には、ウェハ5と平行な平面上
にて第2図に示す如く同心状に配置された3本の環状光
源を形成する半円状光源1allb12a12b13a
13bが配置され、チャンバ4の下方には同様に同心状
に配置された3本の環状光源を形成する半円状光源10
a、10b、20a、20b、30a、30bが配置さ
れている。ウェハの上方及び下方にそれぞれ同心状に配
置された3ケづつの環状光源は、最も内側の第1環状光
源が2つの半円状光源1a、 1b(10a、 10b
)で構成され、中間の第2環状光源が2つの半円状光源
2a、2b(20a、20b)で構成され、最も外側の
第3環状光源は2つの半円状光源3a 、 3b (3
0a 、 30b)で構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of such a light irradiation device, and FIG. 2 is a plan view showing the configuration of concentrically arranged annular light sources in this device. A wafer 5, which is an object to be irradiated and supported by a wafer 6, is placed in a chamber 4 made of quartz or the like and through which heating irradiation light is transmitted. Above the chamber 4 are semicircular light sources 1allb12a12b13a forming three annular light sources arranged concentrically on a plane parallel to the wafer 5 as shown in FIG.
13b, and below the chamber 4 there are semicircular light sources 10 forming three annular light sources similarly arranged concentrically.
a, 10b, 20a, 20b, 30a, and 30b are arranged. Three annular light sources are arranged concentrically above and below the wafer, with the first annular light source being the innermost one being the two semicircular light sources 1a and 1b (10a, 10b).
), the middle second annular light source is composed of two semicircular light sources 2a, 2b (20a, 20b), and the outermost third annular light source is composed of two semicircular light sources 3a, 3b (3
0a, 30b).

尚、これらの半円状光源はハロゲンランプであり、その
電橋は半円状の発光部に対して垂直に伸びた伸長部に設
けられ、電極間の間隔を小さくして非発光部が少なくな
るように構成されている。
These semicircular light sources are halogen lamps, and the electric bridge is provided in an extension part that extends perpendicularly to the semicircular light emitting part, and the spacing between the electrodes is small to reduce the non-light emitting part. It is configured to be.

第3図は上記実施例における各同心状光源の発光量制御
のための構成を示す回路図である。チャンバ4の上方に
配置された6個の半円状光源1a、1b、2a、2b、
3a、3bのうち、最も内側の第1環状光源を形成する
2つの半円状光源1a、 lbを直列に接続し、この2
つの直列接続された半円状光源と第2環状光源を形成す
る2つの半円状光源2a、2bをそれぞれ並列接続して
、第1電力制御手段7により発光量が一括制御される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration for controlling the amount of light emitted from each concentric light source in the above embodiment. Six semicircular light sources 1a, 1b, 2a, 2b arranged above the chamber 4,
Among 3a and 3b, two semicircular light sources 1a and lb forming the innermost first annular light source are connected in series, and these two semicircular light sources 1a and lb are connected in series.
Two semicircular light sources 2a and 2b forming one series-connected semicircular light source and a second annular light source are connected in parallel, respectively, and the amount of light emitted is collectively controlled by the first power control means 7.

また、チャンバ4の下方に配置された6個の半円状光源
10a、10b、20a、20b、 30a、 30b
についても、同様に最も内側の第1環状光源を形成する
2つの半円状光源10a、 10bを直列に接続し、こ
れらと第2環状光源を形成する2つの半円状光源20a
、20bをそれぞれ並列接続して、第1電力制御手段7
により一括制御される。また、最も外方の第3環状光源
を形成する半円状光源3a。
Further, six semicircular light sources 10a, 10b, 20a, 20b, 30a, 30b are arranged below the chamber 4.
Similarly, two semicircular light sources 10a and 10b forming the innermost first annular light source are connected in series, and two semicircular light sources 20a and 10b forming the second annular light source are connected in series.
, 20b are connected in parallel, and the first power control means 7
It is collectively controlled by. Further, a semicircular light source 3a forms the outermost third annular light source.

3b、30a、30bはそれぞれ、並列接続されて第2
電力制御手段8妃よって発光量を一括制御される。
3b, 30a, and 30b are each connected in parallel to the second
The amount of light emitted is collectively controlled by the power control means 8.

ここで、最も内側の第1環状光源を構成する各半円状光
源1a、 lb、 loa、 10bの定格電圧は1o
ovであるのに対し、第2環状光源及び第3環状光源を
形成する各半円状光源の定格電圧は200vであるが、
最も内側の環状光源を2本づつ直列に接続しているため
、合成の定格電圧は200vとなり、第2環状光源を構
成する半円状光源と同一の定格電圧として制御すること
が可能となっている。このため上記の如く、第1電力制
御手段7によって、定格電圧の異なる第1環状光源と第
2環状光源とをそれぞれ構成する半円状光源1a、1b
、2a、2b(10a。
Here, the rated voltage of each semicircular light source 1a, lb, loa, and 10b constituting the innermost first annular light source is 1o.
ov, whereas the rated voltage of each semicircular light source forming the second annular light source and the third annular light source is 200V,
Since two of the innermost annular light sources are connected in series, the combined rated voltage is 200V, making it possible to control the same rated voltage as the semicircular light source that makes up the second annular light source. There is. Therefore, as described above, the first power control means 7 controls the semicircular light sources 1a and 1b, which constitute the first annular light source and the second annular light source, respectively, having different rated voltages.
, 2a, 2b (10a.

10b、20a、20b)をまとめて制御することが可
能となっている。
10b, 20a, 20b) can be controlled all at once.

そして、第1電力制御手段7と第2電力制御手段8とは
それぞれ主制御手段9によって制御される。主制御手段
9は、同心状に配置された環状光源の同心中心に光軸を
合致して構成された図示なき測温光学系により検出され
るウェハ面上の温度分布情報に基づいて、ウェハ全面が
所望の温度分布になるように、第1及び第2電力制御手
段7゜8を制御して、第1及び第2環状光源の発光量と
第3環状光源の発光量を調節する。第1及び第2電力制
御手段7.8は、交流電源100から供給される電力を
サイリスクを用いた位相制御器により各光源に必要な電
力に調整して発光量を調整するものである。主制御手段
9は各電力制御手段におけるサイリスクによる位相制御
の制御量を規定する信号を発するものである。
The first power control means 7 and the second power control means 8 are each controlled by the main control means 9. The main control means 9 controls the entire surface of the wafer based on temperature distribution information on the wafer surface detected by a temperature measuring optical system (not shown) configured by aligning the optical axis with the concentric center of annular light sources arranged concentrically. The first and second power control means 7.8 are controlled to adjust the amount of light emitted from the first and second annular light sources and the amount of light emitted from the third annular light source so that the temperature distribution becomes a desired temperature distribution. The first and second power control means 7.8 adjust the amount of light emitted by adjusting the power supplied from the AC power supply 100 to the power required for each light source using a phase controller using Cyrisk. The main control means 9 emits a signal that defines the control amount of the phase control based on the sirisk in each power control means.

このような光照射装置では温度あるいは電力のプロファ
イルを外部から主制御手段9に入力し、そのプロファイ
ルを実現する様制御される。尚、外側の環状光源を形成
する半円状光源のみを分離して制御する構成としたのは
、ウェハ周辺部での熱の逃げによる温度分布の不均一を
防止するために内周のランプより発光パワーを大きくす
る等の制御を独立に行うためである。予め、外側の半円
状光源3a、3b、30a、30bの単位長さ当たりの
発光量が同一電圧の時に他の内側の半円状光源に比べ大
きい仕様として設定し、全ての半円状光源を1つの電力
制御手段により一括制御することも可能である。
In such a light irradiation device, a temperature or power profile is inputted from the outside to the main control means 9, and the device is controlled to realize the profile. The reason for the configuration in which only the semicircular light source that forms the outer annular light source is controlled separately is to prevent uneven temperature distribution due to heat escape around the wafer. This is to independently perform control such as increasing the light emission power. In advance, specifications are set so that the amount of light emitted per unit length of the outer semicircular light sources 3a, 3b, 30a, and 30b is larger than that of the other inner semicircular light sources when the voltage is the same, and all semicircular light sources It is also possible to control them all at once by one power control means.

第4図は本発明による第2実施例におけ条理状光源の構
成を示す平面図である。この実施例でもウェハの上面に
6本の半円状光源11a、11b、21a、21b、3
1a、31bで構成される3つの環状光源が配置され、
ウェハの下面にも6本の半円状光源12a、 12b。
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of a striped light source in a second embodiment of the present invention. In this embodiment as well, there are six semicircular light sources 11a, 11b, 21a, 21b, 3 on the top surface of the wafer.
Three annular light sources composed of 1a and 31b are arranged,
Six semicircular light sources 12a and 12b are also provided on the lower surface of the wafer.

22a、22b、32a、32bで構成される3つの環
状光源が配置されている。この実施例は図示の如く、各
環状光源を形成する半円状光源の電極部及び電極部の対
向する間隔との非発光部が、隣接する環状光源の間で同
一半径方向上に位置しないように配置したものである。
Three annular light sources composed of 22a, 22b, 32a, and 32b are arranged. As shown in the figure, this embodiment is designed so that the electrode portions of the semicircular light sources forming each annular light source and the non-light emitting portions between the electrode portions and the opposing intervals are not located on the same radial direction between adjacent annular light sources. It was placed in

即ち、最も内側の第1環状光源を構成する半円状光源1
1a、Ilb (12a、12b)の各電極部及びその
間隔としての非発光部の半径方向が、第2環状光源を構
成する半円状光源21a、21b (22a。
That is, the semicircular light source 1 constituting the innermost first annular light source
1a, Ilb (12a, 12b) and the radial direction of the non-light emitting part as the interval between them constitutes a second annular light source. Semicircular light sources 21a, 21b (22a).

22b)の発光部の位置する半径方向とは同心中心Nか
ら角度45°だけ離れて配置されている。また、最も外
方の第3環状光源を形成する半円状光源31a、31b
 (32a、32b)における非発光部の位置する半径
方向も第2環状光源における非発光部の位置から約45
°だけずれて配置されている。このように互いに隣接す
る環状光源の非発光部の位置する半径方向が合致しない
ように、非発光部を同心状に配置された環状光源の全体
に分散することにより、ウェハ面全体での均一照射が可
能となる。 また、ウェハに対して上下に対向して配置
された同心状の環状光源について、ウェハの上方と下方
の各環状光源の非発光部が、同一半径方向に合致しない
ように、上下の環状光源を相対的に所定の角度だけ回転
して配置することが望ましい。
The light emitting portion 22b) is located at an angle of 45° away from the concentric center N in the radial direction. Further, semicircular light sources 31a and 31b forming the outermost third annular light source
The radial direction in which the non-light-emitting portion in (32a, 32b) is also approximately 45 mm from the position of the non-light-emitting portion in the second annular light source.
They are placed offset by °. In this way, by distributing the non-emitting parts throughout the concentrically arranged annular light sources so that the radial directions of the non-emitting parts of adjacent annular light sources do not match, uniform irradiation can be achieved over the entire wafer surface. becomes possible. Regarding the concentric annular light sources arranged vertically facing the wafer, the upper and lower annular light sources are arranged so that the non-light emitting parts of the annular light sources above and below the wafer do not align in the same radial direction. It is desirable that they be arranged relatively rotated by a predetermined angle.

このような第2実施例においても、第5図の回路図に示
す如く、最も内側の第1環状光源を構成する2本づつの
半円状光源11a、llb及び12a、 12bはそれ
ぞれ直列に接続されている。そして、第2環状光源を形
成する半円状光源21a、21b及び22a。
In the second embodiment as well, as shown in the circuit diagram of FIG. 5, the two semicircular light sources 11a, llb and 12a, 12b constituting the innermost first annular light source are connected in series. has been done. and semicircular light sources 21a, 21b, and 22a forming a second annular light source.

22bはそれぞれ並列に接続され、内方光源制御手段7
0によって一括制御される。そして、定格電圧は100
Vの最も内側の半円状光源11a、 llb及び12a
、12bがそれぞれ直列に接続されているため、合成の
電圧は、第2環状光源を形成する各半円状光源21a、
21b及び22a、22bの定格電圧と同じ< 200
■となり、最も内側の第1環状光源を形成する半円状光
源と第2環状光源を構成する半円状光源とを同一の定格
電圧で制御して均一照明することが可能となっている。
22b are connected in parallel, and the inner light source control means 7
Collectively controlled by 0. And the rated voltage is 100
V innermost semicircular light sources 11a, llb and 12a
, 12b are connected in series, so the combined voltage is equal to the voltage of each semicircular light source 21a, 12b forming the second annular light source.
Same as rated voltage of 21b, 22a, 22b < 200
(2) It is possible to control the semicircular light source forming the innermost first annular light source and the semicircular light source forming the second annular light source with the same rated voltage to provide uniform illumination.

また、この第2実施例においては、ウェハの上面と下面
とにそれぞれ配置される外方の第3環状光源を形成する
4つの半円状光源31a、31b及び32a、32bは
、第4図中に破線で示したウェハ5のオリエンテーショ
ン・フラント部(以下単にオリフラと呼ぶ)5aの同心
中心Nからの方向に対して、各電極部を含む非発光部の
位置する方向が90”となるように配置されている。そ
して、ウェハ5のオリフラ側の上面に位置する半円状光
源31aと同じくオリフラ側の下面に位置する半円状光
源32aとが並列接続されて、第1外方光源制御手段8
1により一括制御され、他方ウェハ5のオリフラと ・
反対側の上下に位置する半円状光源31b及び32bも
並列接続されて、第2外方光源制御手段82により一括
制御される。
In addition, in this second embodiment, four semicircular light sources 31a, 31b and 32a, 32b forming an outer third annular light source disposed on the upper surface and lower surface of the wafer, respectively, are shown in FIG. With respect to the direction from the concentric center N of the orientation flant part (hereinafter simply referred to as orientation flat) 5a of the wafer 5 shown by the broken line in , the direction in which the non-light emitting part including each electrode part is located is 90''. The semicircular light source 31a located on the upper surface of the orientation flat side of the wafer 5 and the semicircular light source 32a located on the lower surface of the orientation flat side of the wafer 5 are connected in parallel to form the first external light source control means. 8
1, and the orientation flat of the wafer 5 on the other hand.
The semicircular light sources 31b and 32b located above and below on the opposite side are also connected in parallel and collectively controlled by the second external light source control means 82.

このように最も外方の環状光源を内側の環状光源を構成
する半円状光源と独立に制御することによって、ウェハ
周辺部での熱の逃げによる温度分布の不均一を補正でき
、またオリフラ側とその反対側とで半円状光源を分離し
て構成とすることによって、オリフラにおける形状の非
対称性による温度分布の不均一性の補正も可能となる。
In this way, by controlling the outermost annular light source independently of the semicircular light source that makes up the inner annular light source, it is possible to correct the uneven temperature distribution caused by heat escape around the wafer, and also to control the temperature distribution on the orientation flat side. By configuring the semicircular light source and the opposite side to be separated, it is also possible to correct non-uniformity in temperature distribution due to asymmetry in the shape of the orientation flat.

最も外方の環状光源の構成については、第4図に示した
構成に限らず、他の構成も可能である。
The configuration of the outermost annular light source is not limited to the configuration shown in FIG. 4, and other configurations are also possible.

例えば、第6図の平面図に示す如く、外方の第3環状光
源をウェハのオリフラ5aの同心中心からの角度範囲に
相当する部分に円弧状光源33bを配置し、残る角度範
囲に1つの円弧状光源33aを配置し、これら2つの円
弧状光源によって第3の環状光源を形成する構成とした
ものである。また、ここでは最も内方の第1環状光源を
構成する2つの半円状光源13a、13b (14a、
14b)における非発光部の半径方向に対して、第2環
状光源を形成する2つの半円状光源23a、23b (
24a、24b)における非発光部の半径方向が約90
°ずれて配置されている。
For example, as shown in the plan view of FIG. 6, an arcuate light source 33b is placed in a portion corresponding to the angular range from the concentric center of the orientation flat 5a of the wafer, and one third annular light source is placed in the remaining angular range. An arcuate light source 33a is arranged, and these two arcuate light sources form a third annular light source. In addition, here, two semicircular light sources 13a and 13b (14a,
14b), two semicircular light sources 23a, 23b (
24a, 24b) in the radial direction of the non-light emitting part is about 90
° They are placed out of alignment.

このため、隣接するどの環状光源においても、非発光部
が同一半径上に位置することはな(均一照明に有利であ
る。
Therefore, the non-light-emitting portions of any adjacent annular light sources are not located on the same radius (this is advantageous for uniform illumination).

第7図は最も外方の第3環状光源の他の構成を示し、第
6図に示した構成に対して、ウェハ5のオリフラ5aに
対応する半径方向の領域には直線状の光源35b (3
6b)をウェハを挟んで上下に配置し、オリフラ5a以
外の領域には円弧状光源35a (36a)を上下に配
置したものであり、他の構成は第6図の場合と同様であ
る。末だ、第8図に示した構成では、ウェハ5のオリフ
ラ5aに相当する半径方向の領域に、ウェハの外形に相
位形状となるように中間部が直線で両端部のみが円弧状
に形成された光源37b (38b)をウェハを挟んで
上下に配置し、他の半径方向の領域には円弧状光源37
a (38a)を配置したものである。内方の各光源に
ついては前記の構成と同様であるので、第6図、第7図
と同一の図番を付した。何れの構成においても、例えば
前記第5図のごとく、最も内側の半円状光源を直列に接
続することによって、他の光源とともに一体的に制御し
て均一照明することが可能となる。
FIG. 7 shows another configuration of the outermost third annular light source, in which, compared to the configuration shown in FIG. 6, a linear light source 35b ( 3
6b) are arranged above and below with the wafer in between, and arcuate light sources 35a (36a) are arranged above and below in areas other than the orientation flat 5a, and the other configurations are the same as in the case of FIG. Finally, in the configuration shown in FIG. 8, in the radial region corresponding to the orientation flat 5a of the wafer 5, the middle part is a straight line and only the ends are formed in an arc shape so as to have a phase shape with the outer shape of the wafer. Light sources 37b (38b) are placed above and below the wafer, and arcuate light sources 37 are arranged in other radial areas.
a (38a) is arranged. Each inner light source has the same structure as described above, so the same figure numbers as in FIGS. 6 and 7 are given. In either configuration, by connecting the innermost semicircular light source in series, as shown in FIG. 5, for example, it is possible to integrally control the semicircular light source with the other light sources to provide uniform illumination.

尚、通常ランプ・アニール装置は急速な加熱及び冷却を
行うため、上記各実施例の如く、ウェハの厚さ方向の熱
分布が表裏対称となる様に、ウェハの上下両面より同時
に加熱することによってウェハのそりを防止しているが
、ウェハの一方の面からのみの光照射によって、加熱す
る構成も可能である。この場合にも、内側の半円状光源
を直列に接続することによって、他の光源とともに一体
的に制御することが可能となることはいうまでもない。
Note that lamp annealing equipment normally performs rapid heating and cooling, so as in each of the above embodiments, heating is performed simultaneously from both the top and bottom of the wafer so that the heat distribution in the thickness direction of the wafer is symmetrical. Although the wafer is prevented from warping, it is also possible to heat the wafer by irradiating light from only one side of the wafer. It goes without saying that in this case as well, by connecting the inner semicircular light source in series, it becomes possible to control it integrally with the other light sources.

また、以上は主に2つの半円状光源により1つの環状光
源を形成する構成としたが、これに限らず複数の円弧状
ランプによって1つの環状光源を構成することも可能で
ある。このような場合にも周の長さが短くなる内側の環
状光源を形成する円弧状光源を直列に接続することによ
って、外側の環状光源と並列接続して一括制御すること
とすれば、制御手段を簡単な構成とすることが可能であ
る。
In addition, although the configuration described above is such that one annular light source is mainly formed from two semicircular light sources, the present invention is not limited to this, and it is also possible to form one annular light source using a plurality of arcuate lamps. Even in such a case, if the arcuate light sources forming the inner annular light source with a shorter circumference are connected in series and then connected in parallel with the outer annular light source for collective control, the control means It is possible to have a simple configuration.

更に、上記実施例において各光源のウェハと反対側に反
射ミラーを配置することによって照明の効率を高める構
成とすることが望ましい、この場合オリフラでの温度分
布の不均一性を補正するために、外側の環状光源につい
ての反射ミラーの形状をオリフラへの照明のために変形
させて光照射量を補正することが望ましく、これにより
オリフラでのスリップラインを防止することが可能とな
る。
Furthermore, in the above embodiment, it is preferable to arrange a reflection mirror on the side opposite to the wafer of each light source to increase the illumination efficiency. In this case, in order to correct the non-uniformity of the temperature distribution at the orientation flat, It is desirable to correct the amount of light irradiation by changing the shape of the reflecting mirror for the outer annular light source for illuminating the orientation flat, thereby making it possible to prevent slip lines at the orientation flat.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の様に本発明によれば、同心状に配置された複数の
環状光源を有する光照射装置において、各環状光源を複
数の光源で構成するにあたって、各光源の同一電圧印加
時の単位長さ当たりの発光パワーが異なる場合でも、所
望の環状光源を形成する複数の光源を直列接続すること
によって、1つの電力制御部、例えばサイリスタを用い
た位相制御器で制御することができ、制御手段を簡単か
つ安価に構成することが可能になる。
As described above, according to the present invention, in a light irradiation device having a plurality of annular light sources arranged concentrically, in configuring each annular light source with a plurality of light sources, the unit length of each light source when the same voltage is applied is Even if the light emitting power per unit is different, by connecting a plurality of light sources forming a desired annular light source in series, it is possible to control the power with one power controller, for example, a phase controller using a thyristor. It becomes possible to configure the structure easily and inexpensively.

尚、本発明に係る光照射装置はランプ・アニール装置以
外に、スパッタリング装装置、エピタキシャル装置、ア
ッシング装置など、その他の半導体プロセスの補助加熱
装置にも適用可能である。
The light irradiation device according to the present invention can be applied not only to lamp annealing devices but also to auxiliary heating devices for other semiconductor processes, such as sputtering devices, epitaxial devices, and ashing devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による光照射装置の概略構成を示す断面
図、第2図は第1実施例において同心状に配置された環
状光源の構成を示す平面図、第3図は第1実施例におけ
る各光源の光量制御を行うための制御手段の構成を示す
回路図、第4図は本発明の第2実施例における同心状に
配置された環状光源の構成を示す平面図、第5図は第2
実施例における各光源の光量制御を行うための制御手段
の構成を示す回路図、第6図、第7図及び第8図は同心
状に配置された複数の環状光源においてウェハのオリエ
ンチーシラン・フラット部における温度分布の不均一性
を補正するための光源の構成を示す平面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 5・・・ウェハ     N・・・環状光源の同心中心
la、 lb、 2a、 2b、 3a、 3b、 1
0a+ 10b+ 20a、 20b、 30a、 3
0b ; 11a、 llb、 21a、 21b+ 
31a+ 31b、 12a 、 12b、 22a、
 22b+ 32a + 32b;13a、 13b、
 23a、 23b、 33a、 33b、 14a、
 14b、 24a、 24b、 34a、34b・・
・環状光源を形成する光源(半円状光源)?、  8.
70.81.82・・・制御手段出願人  日本光学工
業株式会社 代理人 弁理士 渡 辺 隆 男 笛3図 笛5図
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a light irradiation device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a configuration of annular light sources arranged concentrically in the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the first embodiment. FIG. 4 is a plan view showing the configuration of concentrically arranged annular light sources in the second embodiment of the present invention, and FIG. Second
FIGS. 6, 7, and 8 are circuit diagrams showing the configuration of a control means for controlling the light amount of each light source in the embodiment. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of a light source for correcting non-uniformity of temperature distribution in a flat portion. [Explanation of symbols of main parts] 5...Wafer N...Concentric center of annular light source la, lb, 2a, 2b, 3a, 3b, 1
0a+ 10b+ 20a, 20b, 30a, 3
0b; 11a, llb, 21a, 21b+
31a+ 31b, 12a, 12b, 22a,
22b + 32a + 32b; 13a, 13b,
23a, 23b, 33a, 33b, 14a,
14b, 24a, 24b, 34a, 34b...
・A light source that forms an annular light source (semicircular light source)? , 8.
70.81.82...Applicant for control means Nippon Kogaku Kogyo Co., Ltd. Agent Patent attorney Takashi Watanabe Male flute 3 diagram flute 5 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)同心状に配置された複数の環状光源を有する光照射
装置において、該複数の環状光源のそれぞれを複数の光
源の組み合わせで構成し、同心状の各環状光源のうちの
所定の環状光源を形成する複数の光源を直列に接続し、
該直列接続された複数の光源からなる所定環状光源の発
光量を一括して制御し得る制御手段を設けたことを特徴
とする光照射装置。 2)前記直列接続された複数の光源からなる所定環状光
源は、同心状に配置された複数の環状光源のうちの内方
の環状光源であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の光照射装置。 3)前記同心状に配置された環状光源は、円弧状の光源
の組み合わせで構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項乃至第2項記載の光照射装置。 4)前記制御手段は、前記同心状に配置された環状光源
のうち外方の環状光源を構成する複数の光源の発光量を
独立に制御するための制御手段を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項乃至第2項記載の光照射装置。
[Claims] 1) In a light irradiation device having a plurality of concentrically arranged annular light sources, each of the plurality of annular light sources is configured by a combination of a plurality of light sources, and one of the concentric annular light sources is A plurality of light sources are connected in series to form a predetermined annular light source,
A light irradiation device comprising a control means capable of collectively controlling the amount of light emitted from the predetermined annular light source made up of the plurality of light sources connected in series. 2) Claim 1, wherein the predetermined annular light source made up of the plurality of light sources connected in series is an inner annular light source among the plurality of annular light sources arranged concentrically.
The light irradiation device described in section. 3) The light irradiation device according to claim 1 or 2, wherein the annular light sources arranged concentrically are constituted by a combination of arc-shaped light sources. 4) A patent claim characterized in that the control means has a control means for independently controlling the amount of light emitted by a plurality of light sources constituting an outer annular light source among the annular light sources arranged concentrically. The light irradiation device according to the ranges 1 to 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038174B2 (en) 1999-01-06 2006-05-02 Mattson Technology, Inc. Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers
US7756403B2 (en) 2005-09-28 2010-07-13 Ushiodenki Kabushiki Kaisha Heating process of the light irradiation type

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038174B2 (en) 1999-01-06 2006-05-02 Mattson Technology, Inc. Heating device for heating semiconductor wafers in thermal processing chambers
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