JPS6390123A - 短時間アニ−ル装置 - 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〕 本発明は半導体素子作製のための熱処理プロセス設備の
運用に係わり、特に短時間アニール装置を含むプロセス
装置用電力設備を最小限のものとするに好適な短時間ア
ニール装置の稼動シーケンス制御システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、短時間アニールの必要性とそのためのアニール装
置については、例えば、セミコンダクター・インタナシ
ョナル（Ｓａ＋ｓｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＩｎｔｅｍａｔ
ｉｏｎａｌ）　１９８５年５月号第７９頁から第８４頁
において論じられている。短時間アニール装置の使用電
力は一台当りピーク時で３０〜１５０ＫＷと電気炉と同
等もしくはそれ以上のものを必要とするが、枚葉式処理
であるためスループットは電気炉に比し低い、それ故、
従来の電気炉による熱処理を短時間アニール装置で行な
うには、複数台の装置を用いることが必要であり、電力
設備容量の増大が避けられないと見做されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記短時間アニール装置を複数台用いることに関しては
、従来加熱（即ち電力使用）が断続的であるためとの理
由で、実質的な消費電力量はそれ程増大しないとされて
おり、短時間アニール装置の稼動シーケンス制御を他の
装置との関連なしに行なうことの非現実性について配慮
されておらず、各装置に最大使用電力設備を各々準備す
ることを暗黙に仮定していたので、電力設備が膨大なも
のとなってしまうとの問題があった。

本発明の目的は、複数台の短時間アニール装置を使用す
る場合にも、電力設備を最少限とするための短時間アニ
ール装置稼動シーケンス制御の方法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、各短時間アニール装置の実質使用電力をア
ニールシーケンスを追って詳細にモニタし、各装置のア
ニールシーケンスを時間的にずらせて実質使用電力の合
計が電力供給設備によって決まるある値を起えぬように
制御することにより達成される。

〔作用〕

ひとつの短時間アニール装置の実質使用電力の時間変化
は通常大略３つの時間区分（ｔｌ、ｔｚ　。

ｔａ）に分けられ、初期の昇温加熱時間１１内では実質
的に大電力Ｐ１を使用するが、それに続くある所望の設
定温度を保つ加熱時間ｔｚ内ではＰｌよりもかなり小さ
な電力Ｐｚを使用するだけでよく、降温およびウェーハ
搬送などの待時間ｔ８内では電力を殆んど使用しない。

従って、平均的な使用電力は（ｔｚＰｚ＋ｔｘＰｚ）／
　（ｔｘ＋ｔｚ＋ｔδ）であるにも拘らず、電力設備は
Ｐｉに相当するものが必要である。複数台の短時間アニ
ール装置を時間的に相関なく稼動させるとするとＰｌの
装置台数倍の電力設備がいる。しかし、通常ｔｉ＜ｌｚ
≦ｔ８であるので、ある装置がｔｌの状態にあっても他
の装置をｔｚもしくはｔａの状態にあるようにすれば、
実質的に使用する電力はＰＩの装置台数倍に較べて半分
以下となるので。

電力供給設備の規模を大幅に小さくすることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。本実施例においては、第１図に示すように、４
台のハロゲンランプ加熱短時間アニール装置１〜４が稼
動シーケンス制御装置５によって時間的相関を持ってシ
ーケンス制御されており、該アニール装置１〜４は共通
の電力供給膜ａ６より電力を供給されるシステムが用い
られた。

該各アニール装置１〜４は昇温加熱に５秒間を要しく前
述のｔｌに相当）、その間最大５０ＫＷの電力（前述の
Ｐｚに相当）を必要とし、その後、１０００℃、１０秒
間（前述のｔｚに相当）の−定温度加熱に３０ＫＷの電
力（前述のＰｚに相当）を要する熱処理に用いられ、更
に、降温とウェーハ交換に要する２０秒間（前述のｔａ
に相当）は電力はＩＫＷ以下であるようなシーケンスで
繰返し稼動された。このとき、稼動シーケンス制御装置
５によってアニール装置１〜４は第２図ａ　”　ｄに示
すような時間相関でもって稼動するようにされた。なお
、各アニール装置の使用電力はシーケンス制御装置で常
にモニタされるようにした。このようなシーケンス制御
によって、ｉｔ！力供給設備６より各アニール装置１〜
４に供給された電力の合計は第２図ｅに示すようであっ
た。

本実施例によれば、第２図ｅから分るように、各アニー
ル装置１〜４の最大使用電力は５０ＫＷであるが、電力
供給設備に要求された仕様は８５ＫＷと時間相関シーケ
ンス制御をしない場合に要求される２　００　ＫＷの約
０．４３倍で済むという効果がある。

なお、本実施例においては各アニール装置に１つの加熱
処理部がある場合について述べたが、アニール装置に複
数個の加熱処理部がある場合には。

各加熱処理部に対して本実施例と同様の稼動シーケンス
制御を行なうことが有効であることは云うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数台の短時間アニール装置を使用す
る場合の実質使用電力量を、通常、各アニール装置に必
要な電力の装置台数倍の半分程度以下とすることができ
るので、電力設備に要する費用を従来に比し半減以下と
する顕著な経済的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のアニールシステム構成図、
第２図は第１図のアニールシステムの稼動シーケンス制
御の一実施例を説明する図である。 １〜４・・・ハロゲンランプ短時間アニール装置、５・
・・稼動シーケンス制御装置、６・・・電力供給設備。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ランプ加熱装置等の数秒程度の時間内に半導体ウェ
   ーハを加熱する短時間アニール装置を少なくとも２台以
   上用いるアニール装置において、各装置の使用電力の合
   計が所望の値以下に保たれるように各装置の稼動シーケ
   ンスを制御する制御部を設けたことを特徴とする短時間
   アニール装置。