KR19980041679A - 가열장치 및 열처리장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 제조프로세스에 있어서의 가열장치 및 열처리장치에 관한 것으로서, 피처리체에 대한 처리의 면내균일성을 향상하고 관리의 점에서 우수하며 피처리체의 온도의 불균일을 개선하기 위해서, 피처리체를 가열하고 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 여러개의 가열원을 갖는 주가열수단, 주가열수단에 의한 가열위치에 피처리체가 배치되도록 피처리체를 지지하는 지지수단, 주가열수단과 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및 주가열수단에 의한 피처리체의 가열에 의해 피처리체에 발생한 온도불균일을 보상하고, 주가열수단과는 별개로 독립해서 제어가능하며 피처리체에 대해 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 적어도 1개의 가열원을 갖는 보조가열수단을 구비하는 구성으로 하였다.
이렇게 하는 것에 의해서, 피처리체의 온도불균일을 보상해서 피처리체에 대한 처리의 면내균일성을 향상할 수 있고, 가열램프의 수명을 연장하는 것에 의해 관리의 점에서 우수하며, 피처리체의 외주끝부로부터의 열방열에 의한 피처리체의 온도의 불균일을 개선할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

가열장치 및 열처리장치
본 발명은 주로 반도체 제조프로세스에 있어서의 가열장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은 주로 반도체 제조프로세스에 있어서의 열처리장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정에 있어서는 피처리체 예를들면 반도체웨이퍼에 집적회로를 형성하기 위해서, CVD장치나 스퍼터장치 등의 처리장치를 사용하여 반도체웨이퍼상에 박막을 형성하는 공정이 실행된다. 이 성막처리공정에 있어서 발생하는 막두께의 불균일은 제품인 집적회로소자의 양품율을 저하시키는 원인으로 되고 있다. 상술한 막두께의 불균일은 피처리체인 반도체웨이퍼가 가열될 때에 반도체웨이퍼의 면내에 발생하는 온도불균일에 기인하고 있다. 이 때문에, 성막처리공정에 있어서는 반도체웨이퍼의 온도의 면내균일성을 유지하는 것이 중요한 기술과제이다.
종래의 에너지선으로 피처리체를 가열하는 램프가열형 열처리장치에 있어서 처리실에는 피처리체 예를들면 반도체웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 한다)W가 탑재수단에 탑재된다. 다음에, 처리가스가 처리가스공급구 및 다공판을 거쳐서 가스공급수단에 의해 웨이퍼W의 표면상으로 공급된다. 또, 처리실내가 배기구를 거쳐서 접속된 배기수단에 의해 소정의 진공도로 감압된다.
또, 처리실의 아래쪽에 가열수단실이 마련되어 있다. 이 가열수단실내에 가열수단이 설치되어 있다. 이 가열수단은 가열램프와 반사경으로 구성되고, 회전운동테이블상에 마련되어 있다.
처리실의 바닥부에는 투과창이 마련되어 있다. 이 투과창을 거쳐서 가열수단으로부터의 조사광이 웨이퍼W상에 조사된다.
이 가열수단은 여러개의 조로 나뉘어져 있다. 회전운동 테이블을 회전운동시키는 것에 의해, 가열수단의 각조가 그 조마다 웨이퍼W에 조사광을 조사하고, 이 결과 웨이퍼W에 도 1에 도시한 바와 같이 별개의 링형상 조사영역(11), (12), (13)이 형성된다. 각각의 링형상 조사영역(11), (12), (13)에 조사되는 에너지는 별개로 조절된다.
또, 가열수단실내에는 냉각에어 공급수단에 의해 냉각에어 도입구에서 냉각에어가 도입된다. 이 냉각에어에 의해 가열수단실내, 투과창 및 가열수단의 가열이 방지된다.
상술한 바와 같은 종래의 램프형 열처리장치에 있어서는 각 링형상 조사영역에 조사되는 에너지를 개별로 조절하는 것에 의해서, 피처리체의 반경방향의 온도균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
그러나, 상술한 열처리장치에서는 탑재수단과 반도체웨이퍼W의 접촉, 가열수단실내로 도입되는 냉각에어, 처리실의 형상 및 재질의 비대칭성 등의 영향에 의해서 웨이퍼W의 흡열 및 방열조건이 웨이퍼면내에서 일정하지 않게 되는 것에 기인해서 웨이퍼W의 원주방향으로 온도불균일이 발생하여 처리중의 웨이퍼W의 온도를 웨이퍼전면에 있어서 균일하게 유지하는 것은 곤란하다.
또, 상술한 램프가열형 열처리장치에 있어서는 가열램프군 전체에 대해 냉각에어를 뿜어내어 냉각하는 구조상 모든 가열램프를 균일하게 냉각하는 것이 곤란하다.
가열램프로서는 통상 할로겐램프가 사용되고, 이 할로겐램프에 있어서는 예를들면 텅스텐과 같은 필라멘트 성분이 증발해서 할로겐화합물로 되고, 이 할로겐화합물이 분해되어 상기 성분이 필라멘트로 복귀한다는 할로겐사이클을 반복한다. 그런데, 램프본체(벌브(bulb)라고도 한다)의 표면에 온도불균일이 생기면, 온도가 낮은 부분에 할로겐화합물이 부착생성하여 할로겐사이클의 원활한 계속이 곤란하게 되며 필라멘트가 단속하기 쉽게 되어 가열램프의 내구성이 저하하고 램프의 수명이 단축화한다.
또, 가열램프의 봉지부는 통상 예를들면 몰리브덴박과 같은 도전재에 램프본체의 석영유리를 밀착시켜서 봉지한 구조를 갖고 있다. 이 때문에, 상기 봉지부가 가열원으로 되면, 도전재와 석영유리의 열팽창차에 의해 양자 사이에 틈새가 발생하여 할로겐가스가 누설하기 쉽게 되어 가열램프의 내구성이 저하한다.
그런데, 전기적 특성이 양호한 디바이스를 많이 얻기 위해서는 특성이 양호한 성막을 형성하는 것이 필요하지만, 그 중에서도 웨이퍼표면에 막두께가 균일한 성막을 실시할 필요가 있다. 그리고, 성막량은 매우 근소한 온도차가 있어도 심하게 다르기 때문에 막두께의 균일은 성막을 실시하기 위해서는 성막처리시에 있어서 웨이퍼의 가열온도의 면내균일성을 높은 정밀도로 유지해야만 한다.
여기에서 설명한 장치예는 처리실의 측벽이 대략 상온으로 되어 있는 소위 냉벽형(cold wall type) 처리장치이기 때문에 ,특히 탑재대의 둘레가장자리부에 있어서의 방열량이 매우 많고 또 처리용기의 치수는 가능한 한 소형화가 요구되고 있는 것에 의해서도 가열램프의 수용공간에도 제한이 있으며, 램프배치밀도도 가능한 한 높이지 않으면 안된다. 이와 같은 상황하에서 웨이퍼의 면내온도의 균일성을 높은 정밀도로 확보하기 위해서, 가열램프를 어떠한 형태로 배치하고 또한 어떠한 가열은 실행하면 좋은지 여러가지로 검토되고 있지만, 충분한 것이 제한되지 않았다.
특히, 웨이퍼사이즈가 6인치에서 8인치, 더 나아가아서는 12인치로 이행하고 있는 현재의 현황하에 있어서 6인치 웨이퍼사이즈의 장치의 설계사상을 그대로 8, 12인치 사이즈용 장치에 적용하고자 하면, 미소한 온도불균형이 발생하여 그대로 적용할 수가 없다.
본 발명의 제 1의 목적은 피처리체의 온도불균일을 보상해서 피처리체에 대한 처리의 면내균일성을 향상할 수 있는 가열장치 및 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2의 목적은 가열램프의 수명을 연장하는 것에 의해 관리의 점에서 우수한 열처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3의 목적은 피처리체의 외주끝부로부터의 열방열에 의한 피처리체의 온도의 불균일을 개선할 수 있는 열처리장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 램프가열형 열처리장치에 있어서 가열수단에서 열을 조사시키는 것에 의해 웨이퍼에 형성된 링형상 가열장치를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 낱장식 CVD장치를 도시한 개략적인 평면도,
도 3은 도 2에 도시한 CVD장치의 열처리장치를 도시한 수직단면도,
도 4는 도 3에 도시한 열처리장치의 가열실을 도시한 수평단면도,
도 5는 웨이퍼W상에 형성된 링형상 가열영역을 도시한 개략도,
도 6a 및 도 6b는 웨이퍼W상에 형성된 가열영역I내에 형성된 온도불일치영역I 및 그 이외의 영역I'를 각각 도시한 개략도이며, 도 6c는 웨이퍼W의 온도와 웨이퍼W의 회전각도의 관계를 도시한 그래프, 도 6d는 가열원 및 보조가열원의 출력과 웨이퍼W의 회전각도의 관계를 도시한 그래프도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 열처리장치를 도시한 수직단면도,
도 8은 도 7에 도시한 열처리장치의 가열원을 도시한 수직단면도,
도 9는 도 8에 도시한 가열원의 가열램프를 도시한 측면도,
도 10은 도 8에 도시한 가열원의 일부를 도시한 평면도,
도 11은 도 7에 도시한 가열수단을 도시환 개략적인 평면도,
도 12는 가열원의 제 1 변형예를 도시한 수직단면도,
도 13은 가열원의 제 2 변형예를 도시한 수직단면도,
도 14는 가열원의 제 3 변형예를 도시한 수직단면도,
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 열처리장치를 도시한 수직단면도,
도 16은 도 15에 도시한 열처리장치의 가열수단을 도시한 개략적인 평면도,
도 17은 도 16중의 ⅩⅦ-ⅩⅦ선에 대응하는 가열수단의 단면도,
도 18은 도 15에 도시한 열처리장치의 여러개의 가열원과 해당 가열원이 조사하는 광 방향의 관계를 도시한 개략도,
도 19는 도 15에 도시한 열처리장치의 웨이퍼W의 중심으로부터의 위치와 배광량의 관계를 도시한 그래프도,
도 20은 도 15에 도시한 열처리장치의 가열수단의 변형예를 도시한 부분단면도,
도 21은 종래장치에 있어서의 웨이퍼 중심으로부터의 거리와 광강도의 관계를 도시한 그래프도,
도 22는 본 발명의 장치에 있어서의 웨이퍼중심으로부터의 거리와 광강도의 관계를 도시한 그래프도.
즉, 본 발명은 첫째, 피처리체(object)를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 여러개의 가열원을 갖는 주가열수단, 상기 주가열수단에 의한 가열위치에 상기 피처리체가 배치되도록 상기 피처리체를 지지하는 지지수단, 상기 주가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및 상기 주가열수단에 의한 상기 피처리체의 가열에 의해 상기 피처리체에 발생한 온도불균일을 보상하고, 상기 주가열수단과는 별개로 독립해서 제어가능하며 상기 피처리체에 대해 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 적어도 1개의 가열원을 갖는 보조가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치를 제공한다.
본 발명은 둘째, 처리실, 상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하는 지지수단, 상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단, 상기 피처리체를 가열하고 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 여러개의 가열원을 갖는 주가열수단, 상기 주가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및 상기 주가열수단에 의한 상기 피처리체의 가열에 의해 상기 피처리체에 발생한 온도불균일을 보상하고, 상기 주가열수단과는 별개로 독립해서 제어가능하며 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 적어도 1개의 가열원을 갖는 보조가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치를 제공한다.
본 발명은 셋째, 처리실, 상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하는 지지수단, 상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단, 상기 처리실에 마련된 투과창, 상기 피처리체를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 상기 투과창을 거쳐서 열선을 직접 또는 간접적으로 조사하고 각각이 가열램프 및 반사부로 구성되어 있는 여러개의 가열원과 상기 가열원이 그의 표면측에 마련된 테이블을 갖는 가열수단, 상기 가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및 상기 테이블에 표면측에서 이면측으로 관통해서 마련되고 각 가열원에 마련되고 그의 내부에는 가열램프가 배치되어 있는 송풍통로, 상기 송풍통로의 각각으로 냉각가스를 송풍통과시키는 냉각가스 공급/배출수단 및 상기 송풍통로내에 배치되어 가열램프의 램프본체의 일부로 냉각가스가 직접적으로 또한 국소적으로 뿜어내어지는 것을 방지하는 정류체를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치를 제공한다.
본 발명은 넷째, 처리실, 상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하고 대략 원반형상인 지지수단, 상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단, 상기 처리실에 마련된 투과창, 상기 피처리체를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 상기 투과창을 거쳐서 열선을 직접 또는 간접적으로 조사하고 각각이 가열램프 및 반사부로 구성되어 있는 여러개의 가열원과 상기 가열원이 그의 표면측에 마련된 테이블을 갖는 가열수단 및 상기 가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단을 구비하고, 상기 가열수단은 피처리체에 조사되는 열선의 상기 피처리체의 중심에서 둘레가장자리방향 외측에 이르는 각 지점에 있어서의 조사량을 나타내는 곡선의 피크가 지지수단에 의해 지지된 피처리체의 둘레가장자리 끝부의 위치보다 근소한 거리만큼 외측에 위치하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.
첫번째로, 본 발명은 램프가열식 낱장형 CVD장치에 적용한 1실시예를 도 2∼도 6을 참조하면서 설명한다. 또한, 이들 도면에 있어서 동일한 기능을 갖는 구성부재에는 동일한 번호를 붙여서 설명한다.
CVD장치(20)은 도 2에 도시한 바와 같이 진공처리부(21A), (21B), (21C)와 반송부(22)에 의해 구성되어 있다. 도 2에 있어서는 화살표X방향을 전방에서 후방으로 한다. 진공처리부(21A), (21B), (21C)에 있어서는 피처리체 즉 피가열체로서의 예를들면 웨이퍼W에 대해서 CVD처리가 실행된다. 또, 반송부(22)에 의해, 진공처리부(21A), (21B), (21C)와 후술하는 카세트실 사이에서 웨이퍼W의 반송이 실행된다.
반송부(22)는 로드록형(load lock type)의 이송실(201)을 구비한다. 이 이송실(201)내에는 다관절 암으로 이루어지는 이송수단(211)과 회전운동 스테이지(212)가 마련되어 있다. 회전운동 스테이지(212)는 이송수단(211)의 전방에 마련되어 있다. 이송수단(211)을 구성하는 암의 선단부 양끝에는 흡인구멍(211a)가 형성되어 있다. 이 흡인구멍(211a)는 도시하지 않은 흡인기를 거쳐서 도시하지 않은 배기수단에 접속되어 있다. 이송수단(211)은 진공흡착에 의해 웨이퍼W를 암의 선단부에 유지하고, 후술하는 제 1 카세트실(202A) 및 제 2 카세트실(202B)와 진공처리부(21A) 및 진공처리부(21B) 사이에서 웨이퍼W를 반송하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또, 회전운동 스테이지(212)는 도시하지 않은 발광 및 수광부와 함께 위치맞춤 수단을 구성한다. 이 위치맞춤 수단은 회전운동 스테이지(212)에 의해 웨이퍼W를 회전운동시키는 것에 의해서, 웨이퍼W의 중심위치와 오리엔테이션 플랫의 방향이 검출되도록 구성되어 있다.
이송실(201)의 좌우측에는 게이트밸브G1을 거쳐서 제 1 카세트실(202A)가, 게이트밸브G2를 거쳐서 제 2 카세트실(202B)가 각각 배치되어 있다. 제 1 및 제 2 카세트실(202A), (202B)는 승강이 자유자재인 카세트스테이지(221)을 구비하고 있다. 이 카세트스테이지(221)에는 웨이퍼 카세트(222)가 탑재된다. 이 웨이퍼카세트(222)는 미리 정해진 방향으로 웨이퍼W의 반출부를 마련해서 탑재된다. 또, 제 1 카세트실(202A)내의 웨이퍼카세트(222)에는 처리전의 웨이퍼W가, 제 2 카세트실(202B)내의 웨이퍼카세트(222)에는 처리후의 웨이퍼W가 각각 수용된다.
이 이송실(201)에는 각각 게이트밸브G5, G6, G7을 거쳐서 좌우 및 후방의 세방향으로 3개의 진공처리부(21A), (21B), (21C)가 마련되어 있다.
다음에, 진공처리부(21A), (21B), (21C)는 도 3에 도시한 램프가열형 열처리장치(100)으로 구성되어 있다. 열처리장치(100)은 처리실로서 예를들면 알루미늄제, 원통형상의 챔버(101)을 구비한다. 챔버(101)의 내부에는 지지수단 예를들면 원반형상의 서셉터(suscepter)(111)이 마련되어 있다. 이 서셉터(111)은 상면에 피처리체를 수용하기 위한 형상 예를들면 원반형상의 홈부를 갖고,이 홈부에 웨이퍼W가 끼워넣어지고 지지되는 구조로 되어 있다. 또, 이 서셉터(111)은 후술하는 가열수단에 의해 가열되고, 이 서셉터(111)로부터의 열전달에 의해 웨이퍼W가 가열되는 것이 가능하게 구성되어 있다.
또, 챔버(101)의 바닥부에는 투과창(112)가 마련되어 있다. 이 투과창(112)는 에너지선 투과재료 예를들면 석영유리로 이루어진다. 이 투과창(112)는 투과창(112)를 거쳐서 후술하는 가열수단(126)으로부터의 에너지를 서셉터(111)에 조사하도록 구성되어 있다. 또, 이 투과창(112)와 챔버(101)의 하벽과의 접촉부는 밀봉(seal)수단 예를들면 O링에 의해 밀봉되어 있다.
또, 챔버(101)의 측부를 관통하고 챔버(101)의 중심을 향해서 온도센서 예를들면 열전쌍(thermocouple)(113)이 마련되어 있다. 이 열전쌍(113)은 서셉터(111)의 온도를 측정할 수 있도록 마련되어 있다. 이 전열쌍(113)으로부터의 출력신호는 예를들면 컴퓨터로 이루어지는 제어수단(150)으로 보내진다.
또, 챔버(101)의 꼭대기부에는 가스공급부(114)가 마련되어 있다. 이 가스공급부(114)는 처리가스 공급구(115), 청정가스 공급구(116) 및 3장의 다공판(117A), (117B), (117C)로 구성되어 있다. 가스공급부(114)는 도시하지 않은 가스공급수단에 의해 처리가스 또는 청정가스가 처리가스 공급구(115) 또는 청정가스 공급구(116)에서 도입되고, 3장의 상기 다공판(117A), (177B), (117C)를 순차 통과하는 것에 의해, 웨이퍼W의 처리면에 샤워형상으로 균일하게 공급되도록 마련되어 있다.
또, 챔버(101)의 측부에는 배기구(118)이 마련되어 있다. 이 배기구(118)은 도시하지 않은 배기수단에 의해 챔버내의 가스를 이 배기구(118)을 거쳐서 배기하는 것이 가능하다.
또, 챔버(101)의 측부에는 불활성 가스공급구(119)가 마련되어 있다. 이 불활성가스 공급구(119)는 도시하지 않은 불활성가스 공급수단에 의해 이 불활성가스 공급구(119)를 거쳐서 도입된 불활성가스 예를들면 질소가스가 서셉터(111)과 투과창(112)에 의해 둘러싸인 공간으로 공급되도록 마련되어 있다.
또, 서셉터(111)과 투과창(112)에 의해 둘러싸인 부분에 버퍼플레이트(120)이 마련되어 있다. 이 버퍼플레이트(120)은 가스유량이 면내균일하게 되도록, 예를들면 우물정(井)자 형상 또는 동심원형상으로 배치된 가스구멍을 갖고, 불활성가스 공급구(119)에서 도입되는 불활성가스가 이 버퍼플레이트(120)을 거쳐서 서셉터(111)의 하면근방으로 균일하게 공급되도록 마련되어 있다.
챔버(101)의 아래쪽에는 투과창(112)를 거쳐서 가열수단실(102)가 연통해서 마련되어 있다. 이 가열수단실(102)내에는 회전운동부(121)이 마련되어 있다. 이 회전운동부(121)은 회전운동 테이블(122), 축(123) 및 스프링(124)로 구성되어 있다. 축(123)에는 제 1 풀리(도르레)(142A)가 마련되어 있다. 이 제1 풀리(142A)는 후술하는 바와 같이 구동원, 제 2 풀리, 벨트와 함께 회전운동부(121)의 구동수단을 구성한다. 스프링(124)는 전력공급수단(151)에 의해 전력공급단자(124a)를 거쳐서 가열원(127)로 전력을 공급할 수 있도록 마련되어 있다. 또, 스프링(124)의 하부에는 위치센서 예를들면 엔코더(부호기)(125)가 마련되어 있다. 엔코더(125)는 회전운동테이블(122)의 회전운동위치를 검출할 수 있도록 마련되어 있다. 이 엔코더(125)로부터의 출력은 제어수단(150)으로 보내진다. 또, 회전운동부(212)는 후술하는 구동수단에 의해 가열수단실(102)에 대해서 회전운동할 수 있도록 마련되어 있다. 축(123)과 가열수단실(102)의 내벽의 접촉부에는 베어링(106)이 마련되어 있다. 이 베어링(106)에 의해 회전운동부(121)의 가열수단실(102)에 대한 회전운동이 원활하게 실행된다.
또, 회전운동 테이블(122)의 소정의 위치에 가열수단(126)이 마련되어 있다. 이 가열수단(126)은 여러개의 가열원(127)로 이루어진다. 이 가열원(127)은 예를들면 할로겐램프와 같은 가열램프(128) 및 반사경(129)를 갖고 있다. 가열수단(126)은 여러개의 가열원(127)로부터의 에너지가 투과창(112)를 거쳐서 각각 소정의 방향으로 조사되도록 마련되어 있다.
여러개의 가열원(127)은 도 4에 도시한 바와 같이 회전운동테이블(122)상에 있어서 여러개의 원주 예를들면 3개의 동심원주A, B, C상에 배치되고, 제 1 가열원군(127A), 제 2 가열원군(127B) 및 제 3 가열원군(127C)를 구성한다. 단, 각 원주A, B, C의 반경은 ABC의 관계에 있다. 제 1 가열원군(127A)는 동심원주A상에 배열된 15개의 가열원(127)로 구성된다. 또, 제 2 가열원군(127B)는 동심원주B상에 배열된 6개의 가열원(127)로 구성된다. 또, 동심원주C상에 배열된 제 3 가열원군(127C)는 2개의 가열원(127)로 구성된다. 각 가열원군(127A), (127B), (127C)는 회전운동테이블(122)를 회전운동시키는 것에 의해 각 가열원군(127A), (127B), (127C)마다 웨이퍼W에 별개의 링형상 가열영역을 형성하도록 마련되어 있다.
가열원(127)은 각각이 속하는 가열원군(127A), (127B), (127C)중에서 2개씩 조로 나뉘어져 가열원쌍(130)을 구성한다. 각 가열원쌍(130)은 그의 출력을 각 가열원쌍(130)마다 독립해서 제어할 수 있도록 마련되어 있다. 가열원군(127A)에 있어서는 14개의 가열원이 7개의 가열원쌍(130)을 구성한다. 이 가열원군(127A)에 속하는 나머지 1개의 가열원(127)은 보조가열원(127X)로서 사용할 수 있도록 마련되어 있다.
또, 도 3에 도시한 바와 같이 가열수단실(102)의 측부에 냉각에어 도입구(131) 및 냉각에어 배기구(132)가 마련되어 있다. 냉각에어 도입구(131) 및 냉각에어 배기구(132)는 도시하지 않은 냉각에어 공급수단에 의해 가열원 냉각가스 예를들면 질소가스가 냉각에어 도입구(131)을 거쳐서 여러개의 가열원(127)의 근방으로 공급되고, 상기 여러개의 가열원(127)을 냉각한 후에 냉각에어 배기구(132)를 거쳐서 배기되도록 마련되어 있다.
또, 가열수단실(102)에 구동수단실(104)가 연통해서 마련되어 있다. 구동수단실(104)내에는 구동원으로서 예를들면 가변속AC모터(141)이 마련되어 있다. 구동수단실(104)는 가변속AC모터(141)을 구동원으로 해서 회전운동부(121)을 회전운동시킬 수 있도록 마련되어 있다. 또, 가변속AC모터(141)의 회전운동축에 제2 풀리(142B)가 마련되고, 또 상기 제 1 풀리(142A)와 제 2 풀리(142B)를 연동시키는 벨트(143)이 마련되어 있다. 가변속AC모터(141), 제 1 풀리(142A) 및 제 2풀리(142B), 벨트(143)에 의해서 회전운동부(121)을 구동하는 구동수단(144)가 구성되어 있다. 또, 이 구동수단(144)와 회전운동부(121)에 의해 가열수단(126)을 회전운동시키는 회전운동수단(145)가 구성되어 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 램프가열식 낱장형 CVD장치(10)의 동작에 대해서 설명한다. 다음에 설명하는 동작은 미리 기억된 프로그램에 따라서 자동적으로 실행된다.
먼저, 게이트밸브G1을 개방한다. 다음에, 이송수단(211)에 의해 카세트(222)내의 웨이퍼W를 이송수단(211)의 암상에 진공흡착하고, 미리 대기압의 불활성가스 분위기로 된 이송실(201)내로 반입하여 회전스테이지(212)상에 상술한 진공흡착을 해제해서 수수한다. 다음에, 게이트밸브G1을 폐쇄한다. 회전스테이지(212)를 회전운동시키고, 오리엔테이션 플랫맞춤(orientation flat alignment) 및 중심의 위치맞춤을 실행한다. 다음에, 이송수단(211)에 의해 웨이퍼W를 다시 이송수단(211)의 암상에 진공흡착한다. 다음에, 도시하지 않은 배기수단에 의해 이송실(201)내를 소정의 진공도로 감압한다.
다음에, 게이트밸브G5를 개방한다. 다음에, 이송수단(211)에 의해 웨이퍼W를 도시하지 않은 배기수단에 의해 미리 소정의 진공도로 감압된 진공처리부(21A)의 챔버(101)내로 반입하고, 서셉터(111)의 웨이퍼유지용 홈부에 탑재한다. 다음에, 게이트밸브G5를 폐쇄한다.
다음에, 도 3에 도시한 구동수단(144)에 의해 회전운동부(121)을 피처리체에 온도불균일을 거의 일으키지 않는 회전운동속도 예를들면 5∼10rpm으로 회전운동시킨다. 또, 전력공급수단(151)에 의해 전력공급단자(124a) 및 스프링(124)를 거쳐서 가열원(127)로 소정의 값 예를들면 보조가열원(127X)에는 0.5∼1kW를 최대값으로 해서, 다른 가열원(127)에는 10∼25kW를 최대값으로 해서 전력을 공급한다. 회전운동하는 가열수단(126)으로부터의 에너지를 투과창(112)를 거쳐서 서셉터(111)에 조사하는 것에 의해서, 이 서셉터(111)을 승온한다. 이 서셉터(111)에서 웨이퍼W로의 전열에 의해 웨이퍼W를 처리온도 예를들면 500∼700℃까지 웨이퍼면내에 있어서 균일하게 승온한다. 가열수단(126)의 동작에 대해서는 나중에 상세하게 기술한다.
다음에, 도시하지 않은 가스공급수단에 의해 처리가스를 처리가스 공급구(115)에서 도입한다. 이 처리가스에 3장의 다공판(117A), (117B), (117C)를 통과시키는 것에 의해서 웨이퍼W의 처리면 근방에 사워형상으로 공급한다. 이 처리가스를 원료로 해서 웨이퍼W의 처리면상에 있어서 CVD법에 의한 성막을 실행한다. 이 성막처리공정에 있어서는 챔버(101)내의 압력을 소정의 값 예를들면 5∼20Torr로 유지한다. 또, 웨이퍼W를 처리온도로 유지하기 위해서, 제어수단(150)에 의해 가열수단(125)에 대해서 열전쌍(113)으로부터의 출력에 따라서 피드백(귀환)제어를 실행한다.
또, 상술한 램프가열에 있어서는 도시하지 않은 냉각에어 공급수단에 의해서 냉각에어 도입구(131)을 거쳐서 냉각에어 예를들면 질소가스를 가열수단실(102)내로 도입한다. 이 냉각에어에 의해서 가열수단(126) 및 투과창(112)의 과가열을 방지한다.
또, 상술한 성막공정에 있어서는 도시하지 않은 불활성가스 공급수단에 의해서 불활성가스 공급구(119)를 거쳐서 불활성가스 예를들면 질소가스를 서셉터(111)과 투과창(112)에 의해 둘러싸인 공간으로 공급한다. 이 질소가스는 버퍼플레이트(120)의 가스구멍을 통과하여 서셉터(111)의 하면 근방으로 균일하게 공급되고, 서셉터(111)의 틈새를 통과하여 처리공간으로 유입한다. 이 질소가스에 의해 서셉터(111)의 틈새에서 서셉터의 하면측으로 처리가스가 유입하는 것을 방지하고, 투과창(112)의 상면 근방으로 처리가스가 공급되어 투과창(112)상에 있어서 성막이 발생하는 것을 방지한다. 버퍼플레이트(120)에 의해서 질소가스가 서셉터(111)의 하면근방으로 균일하게 공급되는 것에 의해서, 상술한 처리가스의 유입을 방지하는 효과가 서셉터의 틈새 전체에 걸쳐서 균일하게 미친다. 또, 서셉터(111)과 질소가스의 전열이 균일하게 실행되므로, 질소가스가 웨이퍼W의 온도의 면내 균일성을 손상시키지 않는다.
상술한 성막을 소정시간 실행한 후 처리가스의 공급과 가열수단(126)으로의 전력공급을 정지한다.
챔버(101)내의 잔류처리가스를 배기하여 챔버내의 압력을 이송실(201)내 보다 약간 부압으로 한다. 이 압력의 선택에 의해서 챔버(101)내에 반응생성물이나 잔류처리가스가 부유하고 있는 경우에 있어서도 그들 이송실로의 비산을 방지하여 이송실내의 오염을 방지할 수가 있다. 다음에, 다시 게이트밸브G5를 개방한다. 다음에, 이송수단(211)이 성막처리가 종료한 웨이퍼W를 미리 소정의 진공도로 감압된 이송실(201)내로 반출한다. 다음에, 게이트밸브G5를 폐쇄한다. 다음에, 도시하지 않은 불활성가스 공급수단에 의해 이송실(201)내로 불활성가스를 도입하고, 이 안을 대기압의 불활성가스 분위기로 한다.
다음에, 게이트밸브G2를 개방한다. 그리고, 이송수단(211)에 의해 웨이퍼W를 미리 대기압의 불활성가스 분위기로 된 제 2 카세트실(202B)내로 반입한다.
다음에, 이상과 같이 동작하는 램프가열식의 CVD장치(20)의 가열수단(126)의 동작에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 가열수단(126)은 상술한 바와 같이 가열원군(127A), (127B), (127C)로 이루어진다. 가열원군(127A)중의 1개의 가열원이 보조가열원(127X)이다.
먼저, 가열원군(127A), (127B), (127C)의 동작에 대해서 설명한다. 램프가열에 있어서는 각 가열원군(127A), (127B), (127C)에 의해 도 5에 도시한 바와 같이 링형상 가열영역Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ이 서셉터(111)을 거쳐서 가열된 웨이퍼W에 각각 형성된다. 가열원군(127A), (127B), (127C)의 출력을 독립적으로 제어하는 것에 의해서, 웨이퍼W에 있어서의 가열영역Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에 대한 가열량을 조정할 수가 있다. 가열원군(127A), (127B), (127C)의 출력비는 처리조건에 따라서 샘플웨이퍼를 사용해서 미리 구한 최적한 출력비를 선택한다. 그 결과, 각 가열영역Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ사이에 있어서의 온도균일성 즉 웨이퍼W의 반경방향의 온도균일성이 향상한다.
그러나, 웨이퍼W와 서셉터(111)의 접촉, 에너지선 발생실(102)내로 도입되는 냉각에어, 처리실(301)의 형상 및 재질의 비대칭성 등의 영향에 의해서, 상기 웨이퍼W의 흡열 및 방열조건이 일정하게 되지 않는 것에 기인해서 가열영역Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ내에 있어서 즉 웨이퍼W의 원주방향에 온도불균일이 발생하는 경우가 있다.
본 발명에 의하면, 상기 문제를 해결하기 위해서 여러개의 가열원(127)이 보조가열원(127X)를 포함한다. 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 가열영역Ⅰ내에 있어서 부분적으로 온도 불균일영역 이외의 영역Ⅰ와는 온도가 다른 온도불균일영역Ⅰ'가 존재하고, 가열영역Ⅰ내의 온도불균일이 발생하고 있는 경우에 보조가열원(127X)는 그의 회전운동동작에 있어서 온도불균일영역Ⅰ'와 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ의 온도차에 따른 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 대한 출력과는 다른 출력으로 온도불균일영역Ⅰ'를 가열하는 것에 의해서, 가열영역Ⅰ내의 온도균일성을 향상시키고 웨이퍼W의 온도균일성을 향상시킨다. 예를들면, 도 6c와 같이 온도불균일영역Ⅰ'가 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 비해서 저온인 경우에는 도 6d에 도시한 바와 같은 패턴으로 보조가열원(127X)의 출력을 제어하고, 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 대한 출력에 비해 큰 출력으로 온도불균일영역Ⅰ'에 대해서 가열을 실행한다. 또, 온도불균일영역Ⅰ'가 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 비해서 고온인 경우에는 보조가열원(127X)에 의해서 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 대한 출력에 비해서 작아지는 출력으로 온도불균일영역Ⅰ'에 대해서 가열을 실행한다.
보조가열원(127X)의 출력제어는 제어수단(150)에 의해 이하와 같이 실행한다. 엔코더(125)로부터의 출력에 의해서 보조가열원(127X)의 회전운동궤도에 있어서의 위치를 검출한다. 이 보조가열원(127X)의 위치검출과 샘플웨이퍼를 사용해서 미리 구해 둔 온도불균일영역Ⅰ'의 위치에 따라서, 보조가열원(127X)가 회전운동궤도에 있어서 보조가열원(127X)가 온도불균일영역Ⅰ'의 가열위치를 통과하는 기간을 검출한다. 이 기간에 있어서 온도불균일영역Ⅰ'와 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ의 온도차에 따른 온도불균일영역 이외의 영역Ⅰ에 대한 출력과는 다른 출력으로 되도록, 보조가열원(127X)의 출력을 제어한다. 제어에 있어서는 제어수단으로부터의 제어신호에 대한 램프출력의 응답지연을 고려해서 제어신호를 송신하는 타이밍을 보조가열원(127X)가 회전운동궤도에 있어서 온도불균일영역Ⅰ'의 가열위치를 통과하는 타이밍에 대해서 시프트된다. 이 시프트량은 샘플웨이퍼를 사용해서 웨이퍼W의 온도균일성을 달성하는데 최적인 값을 미리 구해 두고 그 값으로 설정한다. 보조가열원(127X)의 출력제어 패턴은 샘플웨이퍼를 사용해서 온도균일성을 달성하는데 최적인 패턴을 미리 구해 두고 그 패턴을 설정한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 CVD장치(20)에 있어서는 각 가열원군(127A), (127B), (127C)의 출력을 독립해서 제어하는 것에 의해서, 가열영역Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에 대한 가열량이 조절되어 웨이퍼W의 반경방향의 온도균일성이 향상한다.
또, 상술한 보조가열원(127X)에 의한 가열을 실행하는 것에 의해서, 웨이퍼W의 원주방향의 온도균일성이 향상한다. 바꾸어말하면, 보조가열원(127)에 의해 웨이퍼W의 원주방향에 발생한 온도불균일을 보상할 수가 있다. 그 결과, 웨이퍼W의 전면(全面)에 있어서의 온도균일성이 향상한다.
본 실시에에 있어서는 보조가열원으로서 1개의 램프를 사용하였지만, 램프의 수는 이것에 한정되는 것은 아니고 여러개의 램프를 보조가열원으로서 사용해도 좋다. 또, 본 실시예에 있어서는 가열수단(126)이 보조가열원(127X)와 그밖의 가열원(127)로 구성되어 있지만, 보조가열원(127X)을 가열원(126)에서 분리하고 가열수단(126)은 가열원(127)만으로 이루어져 있어도 좋다.
또, 본 실시예에 있어서는 샘플웨이퍼를 사용해서 온도 불균일영역의 위치를 처리전에 미리 설정하고 있지만, 여러개의 온도센서를 사용한 웨이퍼온도의 다점측정 또는 온도뷰어(theremo-viewer)를 사용한 웨이퍼면내의 온도분포측정에 의해서 처리중에 온도불균일영역을 설정하도록 장치를 구성해도 좋다.
또, 본 실시예에 있어서는 피처리체 즉 웨이퍼W를 고정시키고, 가열수단(126)을 회전운동수단(145)에 의해 회전운동시키고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고 가열수단을 고정시키고, 피처리체를 회전운동수단에 의해 회전운동시키도록 해도 좋다. 또는, 가열수단, 피처리체의 쌍방을 회전운동수단에 의해 상대적으로 회전운동시켜도 좋다.
또, 본 실시예에 있어서는 지지수단으로서 웨이퍼전면을 지지하는 방식의 원반형상의 서셉터를 사용하고 있지만, 지지수단의 종류는 이것에 한정되는 것은 아니고 웨이퍼의 둘레가장자리부만을 지지하는 방식의 지지수단이어도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 램프가열식 낱장형 CVD장치에 대해서 설명한다. 본 실시예에 관한 CVD장치는 제 1 실시예에 관한 CVD장치(10)과 마찬가지로 도 1에 도시한 바와 같이 반송부(22) 및 진공처리부(21A), (21B), (21C)를 구비한다.
도 7은 제 2 실시예에 관한 CVD장치에 있어서의 각 진공처리부(21A), (21B), (21C)를 구성하는 램프가열형 열처리장치(300)을 도시한 개략도이다. 또한, 도 3에 도시한 열처리장치(100)과 마찬가지 구성에는 동일번호를 붙이고, 설명을 생략한다.
열처리장치(300)은 도 3에 도시한 열처리장치(100)과 마찬가지로 챔버(101)을 구비한다. 챔버(101) 내부에는 서셉터(111)이 마련되어 있다. 또, 챔버(101)의 바닥부에는 투과창(112)가 마련되어 있다.
챔버(101)의 꼭대기부에는 가스공급부(114)가 마련되어 있다. 이 가스공급부(114)는 처리가스공급구(115), 청정가스 공급구(116), 3장의 다공판(117A), (117B), (117C)로 구성되어 있다. 또, 챔버(101)의 측부에는 불활성가스 공급구(119)가 마련되어 있다. 서셉터(111)과 투과창(112)에 의해 둘러싸인 부분에는 버퍼플레이트(120)이 마련되어 있다.
챔버(101) 아래쪽에는 투과창(112)를 거쳐서 가열수단실(102)가 연통해서 마련되어 있다. 이 가열수단실(102)내에는 회전운동부(301)이 마련되어 있다. 이 회전운동부(301)은 회전운동테이블(302), 지지암(303), 회전체(304), 축(305) 및 스프링(306)으로 구성되어 있다. 축(305)에는 제 1 풀리(307A)가 마련되어 있다. 이 제 1 풀리(307A)는 구동원(308), 제 2 풀리(307B), 벨트(309)와 함께 회전운동부(301)의 구동수단을 구성한다.
스프링(306)은 전력공급수단(151)에서 전력공급단자(306a)를 거쳐서 후술하는 가열원(313)으로 전력을 공급할 수 있도록 마련되어 있다.
또, 회전체(304)와 가열수단실(102)의 내벽의 접촉부에는 베어링(310)이 마련되어 있다. 이 베어링(310)에 의해 회전운동부(301)의 가열수단실(102)에 대한 회전운동이 원활하게 실행된다.
회전운동 테이블(302)의 소정의 위치에는 가열램프(311) 및 원추형상 반사부(312)로 이루어지는 여러개의 가열원(313)이 마련되어 있다. 도 8은 제 2 실시예에 관한 가열원을 도시한 종단면도이다. 가열원(313)은 가열램프(311) 및 원추형상 반사부(312)를 구비한다. 가열램프(311)은 예를들면 할로겐램프로 이루어진다. 가열램프(311)은 도 9에 도시한 바와 같이 석영유리제의 램프본체 즉 벌브(전구)(311a)를 갖고 있다. 이 램프본체(311a)는 양끝에 예를들면 몰리브덴박으로 이루어지는 도전재(401)을 갖는 텅스텐제의 필라멘트(402)가 삽입되고 또한 할로겐가스가 봉입되어 있음과 동시에, 이 도전재(401)에 석영유리(도시하지 않음)를 밀착시켜서 봉지되어 있다. 램프본체(311a)의 봉지부분에는 도전부(401)에 전기적으로 접속된 단자(403)을 갖는 예를들면 알루미나(Al2O3)제의 대략 직방체형상의 봉지부(311b)가 마련되어 있다. 또한, 도 9는 가열램프(311)을 도 8에 도시한 것을 정면으로 한 경우, 측면에서 본 상태를 도시한 것이다.
한편, 도 8에 도시한 바와 같이 회전운동테이블(302)는 원반형상의 베이스(基台)(302a)와 베이스(302a)의 상면상에 겹쳐 쌓인 반사체(302b)로 구성되어 있다. 베이스(302a)에는 가열램프(311)의 봉지부(311b)를 삽입하기 위한 삽입구멍(320)이 가열램프(311)의 수에 대응하는 수만큼 형성되어 있다. 삽입구멍(320)은 대략 원통형상이고 또한 베이스(302a)를 관통하고 있다. 또, 삽입구멍(320)의 상면측 개구 단부(端部)는 지름이 확대되어 있다.
반사체(302b)에는 램프본체(311a)를 수용하고 또한 그의 내면이 원추형상반사부(312)를 구성하는 관통구멍(321)이 형성되어 있다. 관통구멍(321)은 삽입구멍(320)에 대응하는 수 및 위치에 형성되어 있다. 관통구멍(321)의 내측의 반사면(321a)는 서셉터(111)의 표면상의 소정의 위치에 가열램프(311)로부터의 조사광을 집광할 수 있는 경사를 이루고 있다. 관통구멍(321)의 하면측 개구단부의 내경은 베이스(320a)에 형성된 관통구멍(321)의 상면측 개구단부의 내경과 대략 동일하다.
회전테이블(302)의 베이스(302a)는 예를들면 알루미늄합금으로 이루어진다. 반사체(302b)는 예를들면 알루미늄합금으로 이루어지는 모재의 표면에 금 등의 금속도금을 실시한 것이다.
상술한 바와 같은 1조의 삽입구멍(320) 및 관통구멍(321)내에 1개의 가열램프(311a)가 부착된다. 구체적으로는 가열램프(311)의 봉지부(311b) 및 단자(401)이 삽입구멍(320)에 삽입된다. 단자(401)은 소켓(322)에 삽입된다. 이 소켓(322)는 그의 긴쪽방향의 양끝부에 마련된 브래킷(도시하지 않음)을 거쳐서 베이스(302a)의 하면측에 나사고정에 의해 부착되어 있다.
상술한 바와 같이 가열램프(311)을 부착한 상태로 가열램프(311)의 봉지부(311b)와 회전테이블(302)의 베이스(302a) 사이에는 고리형상의 제 1 공극(323)이 형성된다. 또, 가열램프(311)의 램프본체(311a)와 회전테이블(302)의 반사체(302b) 사이에도 제 2 공극(324)가 형성된다. 제 1 공극(323) 및 제 2 공극부(324)는 서로 연통되어 있다. 이들 제 1, 제 2 공극(323), (324)에 의해서 삽입구멍(320)의 하면측 개구단부에서 삽입구멍(321)의 상면측 개구단부에 이르는 송풍경로(325)가 형성된다.
이 송풍경로(325)내에는 정류체(326)이 배치되어 있다. 정류체(326)은 예를들면 도 10에 도시한 바와 같이 대략 장방형상의 2개의 판스프링(327), (328)로 이루어진다. 판스프링(327), (328)의 한쪽끝부는 도 8에 도시한 바와 같이 가열램프(311)의 봉지부(311b)의 측면부에 눌려접촉되어 있다. 한편, 판스프링(327), (328)의 다른쪽끝부는 삽입구멍(320)의 상면측 개구단부에서 도출되고, 또한 베이스(302a) 및 반사체(302b) 사이에 끼워지도록 해서 고정되어 있다. 이 결과, 판스프링(327), (328)은 도 8에 도시한 바와 같이 만곡되어 있다.
각 판스프링(327), (328)에는 도 10에 도시한 바와 같이 상술한 봉지부(311b)의 상면의 긴변을 따라서 연장하는 장방형상의 통기구멍(327a), (328b)가 각각 형성되어 있다. 또, 통기구멍(327a), (328b)는 가열원(313)을 상측에서 본 경우에, 램프본체(311a)의 최외주면과 반사체(302a)에 형성된 삽입구멍(321)의 내벽면 사이에 위치하도록 형성되어 있다. 따라서, 통기구멍(327a), (328b)는 램프본체(311a)의 하면부(311d)의 아래쪽에는 미치지 않는다.
판스프링(327), (328)은 예를들면 열전도성이 우수한 인청동(phosphor bronze) 등으로 구성된다.
또, 회전테이블(302)의 베이스(302a)에는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 냉매통로(330)이 형성되어 있다. 이 냉매통로(330)은 도 11에 도시한 바와 같이 회전테이블(302)에 여러개, 이 예에서는 22개 마련된 가열원(313) 사이를 연결하도록 해서 형성되어 있다. 냉매통로(330)의 한쪽끝부에는 냉매공급용 관로(331)이 접속되어 있다. 냉매공급용 관로(331)은 중공형상의 축(305)내 또한 축(305)의 하단부에 접속된 냉매공급/배출용 헤더(333)을 거쳐서 냉매공급원(334)에 접속되어 있다. 한편, 냉매통로(330)의 다른쪽끝부에는 냉매배출용 관로(332)가 접속되고, 중공형상의 축(305)내를 통과해서 도시하지 않은 배출라인에 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 예를들면 상온의 물과 같은 냉매가 냉매통로(330)을 순환할 수 있도록 되어 있다.
또, 도 8에 도시한 바와 같이 적어도 1개의 가열원(313)에는 상술한 바와 같이 정류체(326)을 구성하는 한쪽의 판스프링(327)의 가열램프(311)의 봉지부(311b)에 눌려접촉된 부분에는 예를들면 열전쌍으로 이루어지는 온도센서(335)가 마련되어 있다. 온도센서(335)는 신호전달라인(336)을 거쳐서 제어수단(150)에 접속되어 있다. 제어수단(150)은 온도센서(335)에서 피드백된 측정신호에 따라서 냉매공급수단(334)를 제어하여 냉매의 공급량을 조절할 수 있도록 되어 있다.
가열실(301)은 원통형상으로 형성되어 있다. 가열실(301)의 내부는 회전테이블의 베이스(302a)에 의해 상하로 간막이되어 있다. 베이스(302a)의 하면측의 가열실(301)의 측면부에는 냉각가스 예를들면 상온의 공기를 공급하는 급기구(給氣口)(340)이 마련되어 있다. 한편, 베이스(302a)의 상면측의 가열실(301)의 측면부에는 배기구(341)이 마련되어 있다. 급기구(340)에는 냉각가스를 공급하기 위한 송풍기(blower)(342)가 접속되어 있다. 송풍기(342)는 제어수단(150)에서 신호전달라인(343)을 통해서 전달되는 제어신호에 따라서 냉각가스의 공급량을 조절할 수 있도록 되어 있다.
다음에, 상기와 같이 구성된 램프가열형 열처리장치(300)을 사용한 웨이퍼W의 열처리에 대해서 설명한다. 또한, 웨이퍼W의 반입, 웨이퍼W로의 열처리 및 웨이퍼W의 반출에 이르는 일련의 웨이퍼 열처리프로세스는 상기 제 1 실시예에 대해서 설명한 것과 거의 동일하다. 이하의 설명에서는 제 2 실시예에서 주로 특징적인 점에 대해서 설명한다.
먼저, 제어수단(150)이 전력공급수단(151)을 제어하고, 전력공급단자(306a)를 거쳐서 가열원(313)의 가열램프(311)로 전력을 공급하여 점등시킨다. 이것과 동시에, 제어수단(150)은 전력공급수단(151)에서 구동원(308)로 전력을 공급하고, 이것을 구동시키는 것에 의해서 회전테이블(302)를 회전시킨다. 이와 같이 해서, 가열원(313)에 의한 웨이퍼W의 가열이 실행된다. 이 웨이퍼W의 가열은 제 1 실시예에 대해서 설명한 바와 같다.
상술한 바와 같은 웨이퍼W의 가열과 동시에 가열원(313)의 냉각이 실행된다. 즉, 제어수단(150)은 냉매공급원(334)를 제어해서 냉매 예를들면 물을 냉매공급/배출헤더(333) 및 냉매공급용 관로(331)을 통해서 베이스(302a)에 형성된 냉매통로(300)으로 공급한다. 냉매통로(300)내를 통과한 냉매는 냉매배출용 관로(332) 및 냉매공급/배출헤더(333)을 거쳐서 도시하지 않은 배출라인으로 배출된다. 이와 같이 해서, 냉매가 냉매통로(330)내를 순환한다. 또, 송풍기(342)에서 급기구(340)을 통해서 냉각가스 예를들면 공기를 가열실(301)의 베이스(302a)보다 하측으로 공급한다. 냉각가스의 공급량은 예를들면 200∼300ℓ/min이다. 공급된 냉각가스는 도 8에 도시한 바와 같이 가열원(313)에 마련된 송풍통로(325)내를 흐른다. 즉, 베이스(302a)에 형성된 삽입구멍(320)의 하면측 개구단부에서 제 1 틈새(323)내로 유입하고, 제 2 틈새(324)에 도달하여 반사체(302b)에 형성된 관통구멍(321)의 상면측 개구단부에서 유출한다. 이 때, 냉각가스는 가열램프(311)을 따라서 봉지부(311b)측에서 램프본체(311a)측을 향해서 흐르면서 봉지부(311b) 및 램프본체(311a)를 각각 냉각한다.
이 경우에, 송풍통로(325)내에는 도 8 및 도 10에 도시한 바와 같이, 정류체(326)이 마련되어 있다. 이 정류체(326)의 통기구멍(327a), (328a)는 도 10에 도시한 바와 같이 가열원(313)을 상측에서 본 경우에, 램프본체(311a)의 최외주면과 반사체(302a)에 형성된 삽입구멍(321)의 내벽면 사이에 위치하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 봉지부(311b)측에서 램프본체(311a)측으로 흐르는 냉각가스는 정류체(326)에 의해 정류된다. 구체적으로, 냉각가스는 먼저 봉지부(311b)의 측면부를 통과하면서 봉지부(311b)를 냉각한다. 다음에, 냉각가스는 정류체(326)에 의해 램프본체(311b)의 지름방향 외측을 향해서 유도되고, 통기구멍(327a), (328a)를 통해서 램프본체(311a)의 측면부(311c) 주위의 고리형상 공간을 흘러가면서 램프본체(311a)의 측면부(311c) 를 냉각한다. 그러나, 램프본체(311a)의 하면부(311d)의 근방에는 직접적으로 흐르지 않고 통기구멍(327a), (327b)를 통해서 상기 고리형상 공간으로 흘러들어간 냉각가스의 일부가 간접적으로 흘러들어간다. 이와 같이 해서, 냉각가스가 램프본체(311a)의 하면부(311d) 근방을 국소적 또는 직접적으로 직접 냉각하는 것이 방지되어 램프본체(311a)를 균일하게 냉각하는 것이 가능하다.
이상과 같은 정류체(326)에 의한 냉각가스의 정류에 의해서, 다음과 같은 효과가 생긴다. 첫째로, 정류체(326)을 마련한 것에 의해서 램프본체(311a)를 온도불균일을 일으키는 일없이 균일하게 냉각할 수가 있다.
가열램프(311)의 램프본체(311a)는 상술한 바와 같이 내부에 할로겐가스가 봉입되어 있음과 동시에, 양끝에 예를들면 몰리브덴박으로 이루어지는 도전재(401)을 갖는 예를들면 텅스텐제의 필라멘트(402)가 삽입되며, 도전재(401)에 석영을 밀착시켜서 봉지되어 있다. 이와 같은 할로겐램프에서는 텅스텐이 증발해서 할로겐화합물로 되고, 이 할로겐화합물이 분해되어 다시 텅스텐이 필라멘트로 복귀한다는 할로겐사이클을 반복한다. 제 1 실시예에 관한 가열원(313)은 정류체(326)을 마련한 것에 의해서, 램프본체(311a)의 균일한 냉각이 가능하기 때문에, 램프본체(311a)의 온도가 낮은 부분에 할로겐화물이 부착해서 할로겐사이클이 방해받는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 가열램프(311)의 수명이 길어진다.
또, 정류체(326)에 의해서 램프본체(311a)의 하면부(311d) 근방으로 냉각가스가 국부적으로 또한 직접 뿜어내어지는 것만을 방지하고 있으므로, 냉각가스량을 전체적으로 저감한 경우와는 달리 램프본체(311a)의 둘레면부(311c)는 충분히 냉각된다.
한편, 가열램프(311)의 봉지부(311b) 근방은 냉각가스가 다량 흐르기 때문에, 봉지부(311b)가 과가열되는 것에 의해서 도전재(401) 및 석영유리의 열팽창계수 차에 의해 양자 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지할 수가 있다. 이 결과, 틈새의 발생에 의해 할로겐가스가 누설하기 쉽게 되는 것을 방지하여 가열램프(311)의 수명을 길게 할 수가 있다.
램프본체(311a)를 과가열시키지 않고 또한 할로겐사이클을 원활하게 계속할 수 있는 온도 예를들면 250∼800℃, 바람직하게는 500∼600℃로 냉각한다. 또, 봉지부(311b)를 도전부(401)과 석영유리 사이에 열팽창차에 의해 미소누설을 발생시키지 않는 온도 예를들면 350℃이하, 바람직하게는 200∼300℃로 냉각한다.
또, 정류체(326)에 의해서 봉지부(311b)측에서 램프본체(311a)측으로 흐르는 냉각가스의 유속이 약1∼3m/s로 제어되는 것이 가열램프(311)의 램프본체(331a)의 온도의 급냉을 방지하고, 500∼600℃로 유지하는 의미에서 바람직하다.
제2 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(300)은 특히 여러개의 가열원(313)이 회전테이블(302)에 마련되고, 각 가열원(313)에 상술한 바와 같은 송풍통로(325) 및 정류체(326)을 구비하는 냉각수단을 마련하고 있으므로, 각 가열원(313)에 의해 가열램프(311)을 적절한 온도로 냉각하고 유지할 수 있다.
또, 정류체(326)이 도 8 및 도 10에 도시한 바와 같이 열전도성을 갖는 2개의 탄성체로서의 판스프링(327), (328)로 이루어지고, 판스프링(327), (328)의 한쪽끝부가 가열램프(311)의 봉지부재(311a)의 측면부에 눌려접촉되어 판스프링(327), (328)이 도 8에 도시한 바와 같이 만곡된 상태이고 판스프링(327), (328)의 다른쪽끝부가 베이스(302a) 및 반사체(302b) 사이에 끼인 상태로 고정되어 있다. 이 때문에, 봉지부(311b)의 열을 열전도성의 판스프링(327), (328)을 전도해서 베이스(302a)로 효율좋게 방출할 수가 있다. 또, 판스프링(327), (328)의 탄성응력에 의해서 판스프링(327), (328)의 한쪽끝부가 봉지부(311b)의 측면부로 강하게 눌려지므로, 양자간을 밀접하게 접촉시킬 수 있기 때문에 한층더 냉각효율의 향상이 도모된다.
또, 베이스(302a)에는 도 11에 도시한 바와 같이 여러개의 가열원(313) 사이를 연결하도록 해서 냉매통로(330)이 형성되고, 이 냉매통로(330)내를 냉매가 순환하도록 되어 있다. 이것에 의해, 판스프링(327), (328)을 거친 봉지부(311b)의 냉각을 더욱 효율좋게 실행할 수가 있다.
또, 정류체(326)을 구성하는 한쪽의 판스프링(327)의 가열램프(311)의 봉지부(311b)에 눌려접촉된 부분에는 온도센서(335)가 마련되어 있다. 이 온도센서(335)에 의해 측정된 봉지부(311b)의 온도에 관한 측정신호를 신호전달라인(336)을 거쳐서 제어수단(150)으로 피드백시키고 있다. 제어수단(150)은 측정신호에 따라서 냉매공급수단(334)를 제어해서 냉매의 공급량을 조절하거나 송풍기(342)를 제어해서 냉각가스의 공급량을 조절하는 것에 의해서, 봉지부(311b)의 온도를 가장 적절한 온도로 유지할 수 있으므로 한층더 가열램프(311)의 내구성 향상을 달성할 수가 있다.
도 12는 상술한 제2 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(300)의 가열원(313)의 제 1 변형예를 도시한 단면도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 정류체(326)의 통기구멍(327a), (328a)의 근방, 구체적으로는 통기구멍(327a), (328b)의 가열램프(311)측의 긴변을 따라서 대략 수직으로 세워진 평판으로 이루어지는 가이드(411)을 각각 마련해서 정류효과를 올릴 수가 있다.
도 13은 상술한 제2 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(300)의 가열원(313)의 제2 변형예를 도시한 단면도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 정류체(326)을 구성하는 판스프링(327), (328)의 램프본체(311a)의 하면부d의 아래쪽에 통기구멍(327a), (328a)보다 개구면적이 작은 보조통기구멍(412a), (412b)가 마련되어 있다. 이들 보조통기구멍(412a), (412b)에서 국소적 냉각을 일으키지 않고 극소량의 냉각가스를 램프본체(311a)의 하면부d 근방으로 공급할 수 있다. 또, 이 경우에는 도 14에 도시한 바와 같이 램프본체(311a)에 하면부(311d)를 피복하도록 해서 예를들면 석영제의 핀(fin)을 마련해도 좋다.
또, 상술한 제 2 실시예에서는 베이스(302a)에 대략 원통형상으로 형성된 삽입구멍(320)과 가열램프(311)의 봉지부(311b) 사이에 연속된 제 1 틈새(323)을 형성하였지만, 이 제 1 틈새(323)은 비연속이어도 좋다. 즉, 송풍통로(325)는 가열램프(311)을 완전히 둘러싸고 있을 필요는 없다.
또, 정류체(326)의 형상은 삽입구멍(320)의 둘레방향으로 연속된 벨마우스형상으로 형성되어 있어도 좋다.
또, 냉각가스로서는 공기이외에 불활성가스 예를들면 질소가스 등이라도 좋다.
이하, 본 발명의 제 3 실시예에 대해서 설명한다.
도 15는 제 3 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(500)을 도시한 개략도이다. 본 실시예에서는 낱장식의 CVD장치를 예로 들어 설명한다.
이 CVD장치로서의 램프가열형 열분해처리장치(500)은 챔버(501)을 갖는다. 이 챔버(501)내에는 표면이 SiC에 의해 코팅된 두께가 예를들면 수mm인 카본제의 탑재대(502)가 챔버(501)의 바닥부에 세워 마련된 예를들면 석영제의 두께가 수mm인 원통형상의 단열성 지주로서의 단열부재(503)상에 그의 둘레가장자리부를 이탈가능하게 지지되어 있다.
탑재대(502)의 상면은 오목부형상의 탑재면(502a)가 형성되어 있다. 이 탑재면(502a)에 피처리체로서의 웨이퍼W가 탑재된다.
챔버(501)의 두께가 두꺼운 바닥부에는 비교적 큰 개구(501a)가 형성되어 있다. 이 개구(501a)의 외측에는 아래쪽을 향해서 볼록형상으로 된 투명재료 예를들면 석영으로 이루어지는 투과창(504)가 기밀(氣密)하게 부착되어 있다.
또, 이 개구(501a)의 내측에는 다수의 가스구멍(505a)를 갖는 마찬가지로 투명재료 예를들면 석영제의 박판형상 가스정류판(505)가 마련되어 있다.
또, 투과창(505)의 아래쪽에는 가열수단(510)이 마련되어 있다.
가열수단(510)은 회전테이블(511)과 회전테이블(511)상에 다수 마련된 가열원(512)를 구비한다. 가열원(512)는 제 2 실시예에 있어서 도 8을 참조해서 설명한 바와 마찬가지의 가열램프(513)과 가열램프(513)의 주위 및 바닥부를 둘러싸도록 해서 종단면이 원추형상을 이루는 원추형상 반사부(514)로 구성되어 있다. 각 원추형상 반사부(514)는 반사율을 높이기 위해서 예를들면 표면에 동일반사율의 금도금이 실시되어 있다.
회전테이블(511)의 내부에는 냉각쟈켓(515)로서의 공극이 형성되어 있다. 또, 회전테이블(511)의 하면 중심에는 회전축(516)이 접속되어 있다. 회전축(516)내에는 냉각수를 냉각쟈켓(515)로 공급 및 배출해서 순환시키기 위한 냉매공급관(517) 및 냉매배출관(518)이 각각 마련되어 있다.
회전테이블(515)는 예를들면 알류미늄 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 베이스에 예를들면 절삭가공과 같은 기계가공에 의해 원추형상 반사부(514)가 형성되어 있다. 이와 같이, 회전테이블(515)는 단일체로 구성되어 있으므로, 냉각수 등의 냉매를 냉각쟈켓(515)로 순환시키는 것에 의해서, 원추형상 반사부(514) 등을 효율좋게 냉각하는 것이 가능하다. 이 구성은 제 1 실시예 및 제 2 실시예에도 적용가능하다.
가열수단(510)의 전체는 케이스(520)으로 덮여 있다. 케이스(520)의 바닥부에는 케이스(520)내를 냉각하기 위한 예를들면 냉각에어를 송풍 및 배기하기 위한 송풍구(521), 배기구(522)가 각각 마련되어 있다.
한편, 챔버(501)의 천정부에는 탑재대(502)와 대략 평행하게 대향시켜 샤워헤드부(530)이 마련되어 있다. 이 샤워헤드부(530)은 예를들면 알루미늄에 의해 전체가 원형인 상자형상으로 성형된다. 또, 샤워헤드부(530)의 하면부(이하, 가스분사면이라고 한다)(531)에는 예를들면 직경이 수mm인 다수의 가스분사구멍(532)가 형성되어 있다. 또, 샤워헤드부(530)내에는 1장 또는 여러장, 이 예에서는 2장의 확산판(533), (534)가 마련되어 있다. 각 확산판(533), (534)에는 다수의 확산구멍(535)가 형성되어 있다. 각 확산구멍(535) 및 가스분출구멍(532)는 상하방향으로 일직선형상으로 위치하지 않도록 배치되어 있고, 이들을 통과하는 가스를 효과적으로 확산할 수 있도록 되어 있다.
이 샤워헤드부(530)의 상면측에는 가스공급구(536)이 마련되고, 가스공급구(536)에는 배관(541) 및 배관(541)이 접속된 여러개의 분기관(541)을 거쳐서 각각 처리가스원(542), (543), 캐리어가스원(544) 및 청정가스원(545)에 접속된다. 각 가스원(542)∼(545)로부터의 공급은 각 분기관(541)에 개재해서 마련된 개폐밸브(546)에 의해서 개시 및 정지되도록 되어 있다. 또, 각 가스원(542)∼(545)로부터의 가스의 유량은 질량흐름 컨트롤러(MFC)(547)에 의해서 제어된다.
여기에서는 예를들면 처리가스로서 실란(SiH4)와 호스핀(PH3)이, 캐리어가스로서 질량가스가, 또 청정가스로서 CIF계 가스가 사용되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
챔버(501)의 측벽에는 웨이퍼W의 반입반출시에 개폐하는 게이트밸브(551)이 마련되어 있다. 또, 챔버(501)의 바닥부에는 도시하지 않은 진공펌프가 접속되어 있다. 여러개의 배기구(552)가 마련되어 탑재대(502)의 주변부에서 균등하게 배기를 실행하도록 되어 있다. 또, 챔버(501)의 바닥부에는 도시되어 있지 않지만, 이것을 냉각하기 위한 냉각쟈켓이 마련된다.
또, 챔버(501)의 바닥부에는 가스정류판(505a) 및 투과창(504)에 의해 둘러싸이는 공간영역내에 한쪽끝부가 돌출된 불활성 가스노즐(553)이 마련되어 있다. 불활성 가스노즐(553)의 다른쪽끝부에는 질량흐름 컨트롤러(554) 및 개폐밸브(555)를 거쳐서 불활성 가스원(556)이 접속되어 있다. 이와 같이 해서, 불활성 가스공급수단(557)이 구성된다.
성막처리시에 처리가스가 탑재대(502)의 이면측으로도 흘러들어가 탑재대(502)의 이면이나 투과창(504)의 내측면 등에 열선에 대한 방사율을 저하시키는 원인으로 되는 피막이 부착하기 쉽다. 이 피착부착을 방지하기 위해서, 불활성 가스수단(557)에 의해서 탑재대(502)의 이면측의 공간으로 불활성가스 예를들면 N2가스를 공급하는 것에 의해 해당 공간으로의 처리가스의 돌아들어감을 방지할 수가 있다.
또, 탑재면(502)의 상면측에는 웨이퍼 반출 및 반입시에 웨이퍼의 수수를 실행하는 웨이퍼리프터(도시하지 않음)이나 웨이퍼의 둘레가장자리부를 꽉누르는웨이퍼클램프(도시하지 않음)가 상하이동가능하게 마련되어 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 램프가열형 열처리장치(500)의 가열수단에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 도 16은 가열수단(510)을 도시한 평면도이다. 도 17은 도 16중의 ?Ⅴ-?Ⅴ선을 따라서 절단된 가열수단(510)을 도시한 단면도이다.
제 3 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(500)의 가열수단(510)에서는 방열량이 비교적 커지는 웨이퍼W의 둘레가장자리부에 있어서의 온도보상을 실행하기 위해서 각 가열램프(514)로부터의 전체의 열선 즉 광의 배광량의 피크를 탑재대(502)상의 웨이퍼W의 둘레가장자리부보다 근소한 거리만큼 외측에 위치시키도록 설정한다. 바꾸어말하면, 모든 가열원(514)로부터의 웨이퍼W의 반경방향을 따른 각 지점에서의 단위면적 및 단위시간당의 조사량 즉 광 또는 열선의 강도를 나타내는 곡선의 최고점을 탑재대(502)상의 웨이퍼W의 둘레가장자리부의 위치보다 근소한 거리만큼 외측에 위치시킨다.
구체적으로는, 가열수단(510)에서는 여러개의 가열원(512)가 단위면적당의 투입열량을 많게 해서 웨이퍼W의 고속승온을 가능하게 하기 위해서, 한정된 공간의 원판형상의 회전테이블(511)상에 밀집시켜서 마련되어 있다. 또, 가열원(512)는 도 16에 도시한 바와 같이, 여러개의 가열원(512)는 회전테이블(511)을 동심원형상의 3개의 영역(zone), 최내주의 영역A, 중간부의 영역B 및 최외주의 영역C로 구획되어 마련되어 있다. 이것에 의해, 예를들면 웨이퍼W가 8인치사이즈인 경우에는 최내주의 영역A에는 2개의 가열원(512A)가 대향해서 배치되어 있다. 영역A를 둘러싸는 중간부의 영역B에는 6개의 가열원(512B)가 대략 링형상으로 배치되어 있다. 또, 영역B를 둘러싸는 최외주의 영역C에는 14개의 가열램프(512C)가 링형상으로 배치되어 있고, 전체 22개의 가열원(512)가 사용되고 있다.
가열원(512)는 상술한 바와 같이 가열램프(513) 및 원추형상 반사부(514)로 이루어지고, 가열램프(513)으로서는 예를들면 650W의 출력의 할로겐램프를 사용할 수가 있다.
가열램프(513A)∼(513C)는 도 17에 도시한 바와 같이 회전테이블(511)에 대해서 대략 수직으로 세워서 마련되어 있다. 각 램프(313)의 주위를 둘러싸도록 해서 마련한 원추형상 반사부(514A)∼(513C)의 경사각도를 적절하게 설정해서 각 가열램프(513A)∼(513C)의 열선이 조사되는 방향 즉 지향방향(running direction)을 결정하도록 되어 있다.
제 3 실시예에 관한 가열수단(510)에서는 각 가열원(512A)∼(512C)에 의한 가열램프(513A)∼(513C)의 지향방향은 영역A, B, C마다 다르게 되어 있다. 구체적으로는 도 18에 도시한 바와 같이 최내주의 영역A의 2개의 가열원(512A)의 원추형상 반사부(512A)의 지향방향A(도 18에 있어서 2점쇄선으로 도시)은 웨이퍼중심에서 그의 반경의 대략 30/100의 위치에 대응하는 부분을 향하도록 되어 있다. 중앙의 영역B의 6개의 가열원(512B)의 원추형상 반사부(514B)의 지향방향B는 웨이퍼중심에서 그의 반경의 대략 70/100의 위치에 대응하는 부분을 향하도록 되어 있다. 또, 최외주의 영역C의 14개의 가열원(512C)의 원추형상 반사부(514C)의 지향방향C는 웨이퍼중심에서 그의 반경의 대략 105/100의 위치 즉 웨이퍼W의 외주가장자리보다 외측에 대응하는 부분을 향하도록 되어 있다.
따라서, 8인치사이즈의 웨이퍼인 경우, 반경이 약100mm이므로 각 지향방향A∼C는 웨이퍼중심에서 30mm, 70mm, 105mm의 위치로 된다. 이들 지향방향A∼C가 향하는 점은 중심으로부터의 위치는 ±4%의 범위내로 허용할 수가 있다.
이 예에서는 원추형상 반사부(514A)∼(514C)의 회전테이블중심으로부터의 위치에 따라서 각 원추형상 반사부(514A)∼(514C)의 중심축은 지향방향A∼C와 각각 일치하도록 경사져 있다. 예를들면, 최내주의 영역A의 원추형상 반사부(514A)의 중심축C는 8도, 중앙의 영역B의 원추형상 반사부(514B)는 11도, 최외주의 영역C의 원추형상 반사부(514C)는 2도 각각 경사져 있다. 그러나, 회전테이블(511)에 공간적으로 여유가 있어 각 영역의 가열램프(513)을 탑재대(502)의 대응하는 조사점 바로아래에 배치할 수 있으면, 각 원추형상 반사부(514A)∼(514C)의 중심축 즉 지향방향A∼C를 바로위로 향하도록 할 수도 있다.
또, 이 예에서는 웨이퍼W의 외주가장자리의 외측에 배광량의 피크를 정확하게 위치시키기 위해서, 최외주의 영역C의 원추형상 반사부(514C)의 개구각도θ3을 다른 영역A, B의 원추형상 반사부(514A), (514B)의 개구각도θ1, θ2보다 작게 설정해서 지향성을 높이고 있다. 예를들면, 이 예의 경우에는 개구각도θ1, θ2는 모두 46.6도로 설정되어 있는데 비해, 개구각도θ3은 33.9도로 설정되어 있다.
이와 같이 구성된 각 영역A∼C의 가열원(512A)∼(512C)의 가열램프(512A)∼(512C)로부터의 배광량을 측정하고, 이 결과를 도 19에 도시한다. 도 19에 있어서 최내주의 영역A의 가열램프(513A)로부터의 배광량 특성을 곡선A로, 중앙의 영역B의 가열램프(513B)로부터의 배광량 특성을 곡선B로, 또한 최외주의 영역C의 가열램프(513C)로부터의 배광량 특성을 곡선C로 각각 도시한다. 또, 각 곡선A, B, C의 총합으로서 총배광량 특성을 곡선D로 나타낸다.
도 19에서 명확한 바와 같이, 각 곡선A, B, C는 각각 웨이퍼중심에서 30mm, 70mm, 105mm인 점에 있어서 피크가 나타나고 있다. 또, 곡선D는 웨이퍼면내에 대응하는 부분은 대략 균일한 배광량으로 되어 있고, 웨이퍼외주 가장자리끝부의 근방에 있어서 배광량이 조금 증가하고, 그리고 웨이퍼W의 외주가장자리 끝부보다 근소한 거리 이 예에서는 약5mm만큼 외측에 위치하는 부분 즉 탑재대(502)의 둘레가장자리부에 배광량의 피크P1이 위치하고 있다.
이 경우, 곡선D의 배광량의 피크P1이 웨이퍼W의 외주가장자리 끝부에 대응하는 부분에 위치되면, 웨이퍼W의 외주가장자리부(웨이퍼W의 외주가장자리 끝부 및 그 근방영역을 포함한다. 이하 동일)가 다른 부분보다 온도가 너무 높아진다. 반대로, 피크P1이 웨이퍼W의 외주가장자리 끝부보다 너무 많이 떨어진 부분에 위치되면, 웨이퍼W의 외주가장자리부의 온도보상이 충분하지 않게 되어 웨이퍼W의 외주가장자리부의 온도가 낮아져 버린다. 이와 같이, 충분히 온도보상이 가능한 곡선D의 피크위치P1은 웨이퍼 외주가장자리부에서 예를들면 5mm∼25mm의 범위내로 들어가도록 설정한다.
따라서, 도 18에 도시한 가열원(512A)∼(512C)의 가열램프(513A)∼(513C)로부터의 열선의 지향방향A∼C는 총배광량의 피크P1이 웨이퍼W의 외주가장자리 끝부보다 약간 외측으로 되도록 설정된다.
또, 제 3 실시예의 램프가열형 열처리장치(500)은 도 20에 도시한 바와 같이 탑재대(502)의 내부에 탑재대(502)의 둘레가장자리부에서 중심을 향해 열전쌍봉(561)을 삽입이탈이 자유롭게 마련되어 있다. 이 열전쌍 봉(561)내에는 상기한 3개의 각 영역A∼C에 대응시켜서 반경방향으로 다른 위치에 3개의 열전쌍(562)가 봉입되어 있다. 그리고, 3개의 열전쌍(562)로부터의 검출신호는 제어수단(563)으로 전달된다. 제어수단(563)에는 가열램프(313)에 각 영역A∼C로 따로따로 전력을 공급할 수 있는 전력공급부(564)가 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제어수단(563)은 각 열전쌍(562)의 검출값에 따라서 대응하는 각 가열램프(513A)∼(513C)의 출력을 영역마다 개별로 정밀도좋게 제어할 수가 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 가열수단(510)을 구비하는 램프가열형 열처리장치(500)에 있어서 제 1 실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 조작에 의해서, 웨이퍼W의 표면에 CVD에 성막을 실시한 경우, 가열수단(510)의 회전테이블(511)이 회전하면서 각 가열원(512A)∼(512C)로부터의 열선이 탑재대(502)의 이면측으로 조사되어 탑재대(502)를 가열한다. 이 결과, 주로 열전도에 의해서 웨이퍼W가 소정의 프로세스온도로 가열유지되게 된다.
이 경우, 여러개의 가열램프(513)의 출력이 영역마다 대응하는 위치에 마련된 3개의 열전쌍(562)의 출력에 따라서 제어되고, 각 가열램프(513A)∼(513C)로부터의 열선의 총배광량의 특성이 도 19에 있어서의 곡선D로 되도록 조사열선이 제어된다.
다음에, 제 3 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(500)을 사용해서 실제로 얻어진 배광량 특성에 대해서 도 21, 도 22를 참조해서 설명한다.
도 21은 종래장치에 의한 배광량 특성을 도시한 것이다. 가열수단에 의한 총배광량을 제어하고 있지 않는 종래장치에 의하면, 가열램프를 3영역으로 구획해서 영역마다 제어하고 있지만 총배광량을 적정하게 제어하고 있지 않으므로 웨이퍼W의 온도의 면내균일성이 충분하지 않았다.
이에 대해서, 제 3 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치(500)을 사용한 각 경우에는 도 22에 도시한 바와 같이 각 영역A∼C의 모든 가열원(512)의 총배광량을 웨이퍼W의 외주가장자리 끝부보다 약간 이 예에서는 5mm외측에 총배광량 특성 곡선인 P1이 위치하도록 제어하는 것에 의해서, 종래장치보다 높은 정밀도로 웨이퍼W의 온도의 면내균일성을 확보할 수 있다는 것이 확인되었다.
이상 설명한 바와 같이, 제 3 실시예에 관한 램프가열형 처리장치(500)에서는 가열수단(510)에 의해, 웨이퍼W의 외주가장자리부에서의 방열량을 적정하게 보상할 수가 있다. 이 결과, 웨이퍼W의 온도의 면내균일성을 높일 수 있고, CVD에 의한 성막에 있어서 막두께의 면내균일성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 구경이 큰 예를들면 8인치사이즈의 웨이퍼에 대해서도 막두께가 균일한 성막을 실행할 수가 있다.
특히, 최외주의 영역A의 원추형상 반사부(514C)의 개구각도θ3을 다른 영역의 원추형상 반사부(514A), (514B)의 개구각도θ1, θ2보다 작게 설정해서 지향성을 강하게 하고 있으므로, 방열량의 보상을 충분히 실행할 수 있어 웨이퍼W의 온도의 면내균일성을 한층 높일 수가 있다.
또한, 상기 제 3 실시예에서는 여러개의 가열원(512)를 3개의 영역으로 구획하였지만, 영역의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또, 원추형상 반사부(514)의 개구각도에 관해서는 총배광량의 특성을 높이기 위해서 최외주의 영역C의 원추형상 반사부(514)의 개구각도θ3을 다소 작게 하고 있다. 그러나, 도 19에 도시한 바와 같은 총배광량 특성을 유지할 수 있는 것이면 이것에 한정되는 것은 아니고, 모든 원추형상 반사부(514)의 개구각도를 동일하게 해도 좋고 또는 최내주의 영역A의 원추형상 반사부(514)의 개구각도θ1을 다른 부분에 비해 작게 해도 좋다. 또, 각 영역의 가열원의 수도 특별히 한정되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 제 1∼제 3 실시예에 관한 램프가열형 열처리장치는 CVD처리 이외에 예를들면 산화, 확산, 어닐(열처리) 등의 처리를 실행하는 것이어도 좋다. 또, 램프가열형 열처리장치로서는 서셉터를 개재시키지 않고, 반도체웨이퍼를 가열램프의 광에너지에 의해 직접 가열하는 것이어도 좋다. 피처리체로서는 반도체웨이퍼 이외에 예를들면 LCD기판 등도 적용가능하다.
또, 제 1∼제 3 실시예에 관한 열처리장치에 대해서 각각 설명한 기술은 서로 조합해서 사용할 수가 있다.
이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피처리체의 온도불균일을 보상해서 피처리체에 대한 처리의 면내균일성을 향상할 수 있다. 또, 가열램프의 수명을 연장하는 것에 의해 관리의 점에서 우수하며, 피처리체의 외주끝부로부터의 열방열에 의한 피처리체의 온도의 불균일을 개선할 수가 있다.

Claims (50)

  1. 피처리체를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 여러개의 가열원을 갖는 주가열수단과,
    상기 주가열수단에 의한 가열위치에 상기 피처리체가 배치되도록 상기 피처리체를 지지하는 지지수단과,
    상기 주가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단과,
    상기 주가열수단에 의한 상기 피처리체의 가열에 의해 상기 피처리체에 발생한 온도불균일을 보상하고, 상기 주가열수단과는 별개로 독립해서 제어가능하며 상기 피처리체에 대해 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 적어도 1개의 가열원을 갖는 보조가열수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    주가열수단은 그의 표면측에 여러개의 가열원이 배열된 테이블을 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단과 함께 지지수단에 대해서 상대적으로 회전하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단과 일체로 되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단의 테이블의 표면측에 배열된 여러개의 가열원과 함께 배열된 적어도 1개의 가열원인 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 피처리체의 표면을 동심원형상으로 분할된 여러개의 영역의 각각을 가열하기 위한 여러개의 가열원 군으로 구획되어 있고, 각 군은 별개로 독립해서 제어할 수 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    여러개의 가열원 군은 테이블의 표면측에 동심원형상으로 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    가장 외측에 마련된 가열원 군중에 보조가열수단으로서의 가열원이 적어도 1개 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 여러개의 동심원의 원주상에 배열되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    여러개의 동심원중 적어도 1개의 원의 원주상에 형성된 여러개의 가열원은 다른 원주상의 가열원과는 별개로 독립해서 함께 제어할 수 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    여러개의 원중 적어도 1개의 원의 원주상에는 보조가열수단으로서의 가열원이 적어도 1개 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    보조가열원으로서의 가열원은 가장 외측의 원의 원주상에 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치가 상기 피처리체의 표면에 발생한 온도불균일영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단과는 다른 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치를 상기 피처리체의 표면의 다른 영역보다 온도가 낮은 영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단보다 높은 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치를 상기 피처리체의 표면의 다른 영역보다 온도가 높은 영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단보다 낮은 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    피처리체의 표면온도를 측정하는 온도센서와 상기 온도센서로부터의 측정신호에 따라서 보조가열수단을 제어하는 제어수단을 더 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 가열장치.
  17. 처리실,
    상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하는 지지수단,
    상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단,
    상기 피처리체를 가열하고 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 여러개의 가열원을 갖는 주가열수단,
    상기 주가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및
    상기 주가열수단에 의한 상기 피처리체의 가열에 의해 상기 피처리체에 발생한 온도불균일을 보상하고, 상기 주가열수단과는 별개로 독립해서 제어가능하며 상기 피처리체에 대해서 직접 또는 간접적으로 열선을 조사하는 적어도 1개의 가열원을 갖는 보조가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    주가열수단은 그의 표면측에 여러개의 가열원이 배열된 테이블을 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단과 함께 지지수단에 대해서 상대적으로 회전하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단과 일체로 되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    보조가열수단은 주가열수단의 테이블의 표면측에 배열된 여러개의 가열원과 함께 배열된 적어도 1개의 가열원인 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 피처리체의 표면을 동심원형상으로 분할된 여러개의 영역의 각각을 가열하기 위한 여러개의 가열원 군으로 구획되어 있고, 각 군은 별개로 독립해서 제어할 수 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    여러개의 가열원 군은 테이블의 표면측에 동심원형상으로 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    가장 외측에 마련된 가열원 군중에는 보조가열수단으로서의 가열원이 적어도 1개 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  25. 제 18 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 동일점을 중심으로 하고 또한 서로 반경이 다른 여러개의 원의 원주상에 배열되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    여러개의 원중 적어도 1개의 원의 원주상에 형성된 여러개의 가열원은 다른 가열원과는 별개로 독립해서 함께 제어할 수 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    여러개의 원중 적어도 1개의 원의 원주상에는 보조가열수단으로서의 가열원이 적어도 1개 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    보조가열원으로서의 가열원은 가장 외측의 원의 원주상에 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  29. 제 17 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치를 상기 피처리체의 표면에 발생한 온도불균일영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단과는 다른 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치를 상기 피처리체의 표면의 다른 영역보다 온도가 낮은 영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단보다 높은 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    보조가열수단은 상기 보조가열수단으로부터의 열선의 조사위치를 상기 피처리체의 표면의 다른 영역보다 온도가 높은 영역이 통과하는 동안에만 상기 주가열수단보다 낮은 출력으로 상기 피처리체를 가열하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  32. 제 17 항에 있어서,
    피처리체의 표면온도를 측정하는 온도센서와 상기 온도센서로부터의 측정신호에 따라서 보조가열수단을 제어하는 제어수단을 더 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  33. 처리실,
    상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하는 지지수단,
    상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단,
    상기 처리실에 마련된 투과창,
    상기 피처리체를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 상기 투과창을 거쳐서 열선을 직접 또는 간접적으로 조사하고 각각이 가열램프 및 반사부로 구성되어 있는 여러개의 가열원과 상기 가열원이 그의 표면측에 마련된 테이블을 갖는 가열수단,
    상기 가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단 및
    상기 테이블에 표면측에서 이면측으로 관통해서 마련되고 또한 각 가열원에 마련되고 그의 내부에는 가열램프가 배치되어 있는 송풍통로,
    상기 송풍통로의 각각으로 냉각가스를 송풍통과시키는 냉각가스 공급/배출수단 및
    상기 송풍통로내에 배치되어 가열램프의 램프본체의 일부로 냉각가스가 직접적으로 또한 국소적으로 뿜어내어지는 것을 방지하는 정류체를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    정류체는 가열램프의 램프본체와 봉지부 사이에 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    정류체는 송풍통로내를 송풍통과하는 냉각가스의 흐름을 제한하는 평판형상 부재로 구성되고, 상기 평판형상 부재의 일부에는 통기구멍이 형성되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    평판형상부재의 일부는 가열램프의 봉지부에 접속되고 또한 상기 평판형상 부재의 다른 일부는 테이블에 접속되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 평판형상 부재는 열전도성을 갖는 탄성체로 이루어지는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    평판형상 부재의 일부는 가열램프의 봉지부에 그의 탄성응력에 의해 눌려접촉되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  39. 제 33 항에 있어서,
    테이블내부에 형성되고 또한 내부를 냉매가 송풍통과하는 냉매통로와 상기 냉매통로로 상기 냉매를 공급 및 배출하는 냉매공급/배출수단을 더 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  40. 제 33 항에 있어서,
    가열수단을 둘러싸는 가열실을 더 구비하고, 상기 가열실은 테이블에 의해 상기 테이블의 표면측의 제1 공간영역과 상기 테이블의 이면측의 제2 공간영역으로 분할되고, 냉각가스공급/배출수단은 상기 제2 공간영역으로 냉각가스를 공급하는 한편 상기 제1 공간영역에서 냉각가스를 배기하도록 되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  41. 제 33 항, 제 39 항, 제 40 항중 어느 한항에 있어서,
    가열램프의 정류체에 마련된 온도센서, 상기 온도센서로부터의 측정신호에 따라서 상기 가열램프의 온도를 제어하는 제어수단을 더 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  42. 제 33 항에 있어서,
    가열램프의 램프본체의 하면측에 정류체를 거친 냉각가스를 규제하는 핀이 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  43. 제 35 항에 있어서,
    평판형상 부재의 상면측으로서 통기구멍의 가열램프측의 끝부를 따라서 대략 수직으로 마련된 가이드를 더 구비하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  44. 제 35 항에 있어서,
    평판형상 부재에 보조통기구멍이 마련되고, 가열램프의 램프본체의 하면측을 향해서 소량의 냉각가스를 뿜어내도록 되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  45. 처리실,
    상기 처리실내에 마련된 피처리체를 지지하고 대략 원반형상인 지지수단,
    상기 처리실내로 처리가스를 공급하는 처리가스 공급수단,
    상기 처리실에 마련된 투과창,
    상기 피처리체를 가열하고, 상기 피처리체에 대해서 상기 투과창을 거쳐서 열선을 직접 또는 간접적으로 조사하고 각각이 가열램프 및 반사부로 구성되어 있는 여러개의 가열원과 상기 가열원이 그의 표면측에 마련된 테이블을 갖는 가열수단 및
    상기 가열수단과 상기 지지수단을 상대적으로 회전시키는 회전수단을 구비하고,
    상기 가열수단은 피처리체에 조사되는 열선의 상기 피처리체의 중심에서 둘레가장자리방향 외측에 이르는 각 지점에 있어서의 조사량을 나타내는 곡선의 피크가 지지수단에 의해 지지된 피처리체의 둘레가장자리 끝부의 위치보다 근소한 거리만큼 외측에 위치하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  46. 제 45 항에 있어서,
    곡선의 피크는 피처리체의 둘레가장자리 끝부보다 외측 5∼25mm의 범위내에 위치하고 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  47. 제 45 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 테이블의 표면상에 동심원형상의 여러개의 영역으로 구획되어 마련되며, 상기 여러개의 영역중 1개의 영역에 속하는 여러개의 가열원과 다른 영역에 속하는 여러개의 가열원에 의한 열선의 지향방향이 서로 다른 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  48. 제 47 항에 있어서,
    여러개의 가열원은 테이블의 표면상에 동심원형상의 3개의 영역으로 구획되어 마련되며, 상기 3개의 영역중 최내주의 영역에 속하는 가열원의 지향방향은 피처리체의 중심으로부터 상기 피처리체의 반경의 30/100±4%의 위치에, 중앙의 영역에 속하는 가열원의 지향방향은 70/100±4%의 위치에, 또한 최외주의 영역에 속하는 가열원의 지향방향은 105/100±4%의 위치를 향하도록 되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  49. 제 47 항 또는 제 48 항에 있어서,
    가열원은 가열램프와 상기 가열램프를 둘러싸는 반사부로 구성되고, 개구각도는 가장 외측의 영역에 속하는 가열원의 상기 반사부의 개구각도가 다른 영역에 속하는 가열원의 개구각도보다 작게 설정되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
  50. 제 45 항에 있어서,
    테이블은 단일체로 구성되고 또한 상기 테이블의 내부에는 냉매를 송풍통과시키기 위한 공극이 마련되어 있는 반도체디바이스의 제조를 위한 열처리장치.
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