JP2000306857A - 光照射式加熱処理装置 - Google Patents
光照射式加熱処理装置Info
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Abstract
て、ウエハの昇温速度を上げるためにランプ入力をより
大きくしても、ランプ発光部の失透がなく、寿命の長い
光照射式加熱処理装置を提供すること。 【解決手段】 ランプの光を照射して加熱する光照射式
加熱装置において、複数個の一端封止型ランプをミラー
に並べて設け、ミラーにはランプを冷却する送風路とラ
ンプ周囲から排気する排風路とを設けた。
Description
(以下ウエハ)を、成膜、拡散、アニール等のために、
光を用いて加熱処理する、光照射式加熱処理装置に関す
るものである。
射式加熱処理は、成膜、拡散、アニールなど、広い範囲
にわたって行われている。いずれの処理も、ウエハを高
温に加熱処理するものである。光を照射すれば、ウエハ
を急速に加熱することができ、1000℃以上の温度に
まで十数秒から数十秒で昇温させることができる。そし
て、光照射を停止すれば、ウエハは急速に冷却される。
ば特公平6−93440号公報に示されるようなものが
あげられる。これを図1に示す。石英窓8によって仕切
られた光照射室1内には、ウエハ保持台2の上に加熱処
理されるウエハ3が載置されている。石英窓8はウエハ
3とランプ4の周囲雰囲気を異なるものとする時に用い
られる。
れた一端封止型の赤外線ランプ4が石英窓8の上方に複
数個並べて配置されている。各ランプ4はそのシール部
6近傍を壁9に支持された状態で光ガイド5の中に挿入
されている。壁9と光ガイド5で形成される空間は冷却
液が導入され冷却室7を形成している。
内のフィラメントが発光し、この光はステンレス鋼等で
作られた光ガイド5の内側反射面で反射して、光照射室
1のウエハ保持台2上に載置されたウエハ3に照射さ
れ、ウエハ3が加熱される。ランプ4からの輻射エネル
ギーによって光ガイド5およびランプ4のシール部6の
温度が過度に上昇しないように、冷却室7内の冷却液に
よって冷却している。
を流れる冷却液による熱伝導を利用した光ガイド5、シ
ール部6の冷却であるので、光ガイド5、シール部6の
冷却しか行うことができず、ランプ4の発光部(フィラ
メントを囲む石英部分)を充分に冷却することができな
かった。
縮化を目的としてウエハの昇温速度を上げるためにラン
プ4への入力をより大きくすると、ランプ4の発光部を
形成する石英の温度が上昇して1000℃以上になる場
合がある。発光部に用いられる石英は800℃以上にな
ると再結晶化し失透とよばれる白濁を生じる。そして、
ランプ4の温度が上昇して石英が失透するとフィラメン
トからの光が石英を通過しにくくなり、ランプ4から所
定の光エネルギーをウエハ3に照射できなくなってしま
い、加熱装置として有効に機能しなくなってしまうこと
があった。
な事情に基づいてなされたものであって、第1の目的
は、ランプを効率的に十分冷却することによって、ウエ
ハの昇温速度を上げるためにランプ入力をより大きくし
ても、ランプ発光部の失透がなく寿命の長い光照射式加
熱処理装置を提供することである。第2の目的は、ラン
プを効率的に十分冷却することができ、且つウエハの昇
温速度を上げるために単位面積当たりのランプ数量を増
やすことが可能な光照射式加熱装置を提供することであ
る。そして、第3の目的は、ランプのシール部の温度上
昇を防ぐことによって、光エネルギーを効率良く使用す
ることができ、寿命の長い光照射式加熱処理装置を提供
することである。
に、本願の請求項1記載の発明は、ランプの光を照射し
て加熱する光照射式加熱装置において、複数個の一端封
止型ランプをミラーに並べて設け、ミラーにはランプを
冷却する送風路とランプ周囲から排気する排風路とを設
けたことを特徴とする。本願請求項2記載の発明は、ラ
ンプの光を照射して加熱する光照射式加熱装置におい
て、複数個の一端封止型ランプをミラーに並べて設け、
ミラーの反射面側を取り囲む側壁を有するランプ室を設
け、ミラーにはランプを冷却する送風路を設け、ランプ
室の側壁には排風路を設けたことを特徴とする。本願請
求項3記載の発明は、上記送風路は、ランプ外周面を取
り巻くように設けられた複数個の送風路であることを特
徴とする。本願請求項4記載の発明は、上記ランプは、
フィラメントとシール部との間に、反射部材を設けたラ
ンプであることを特徴とする。
3に示す。内部にフィラメントを有する複数の一端封止
型ランプ10をウエハ3に対して垂直になるようにミラ
ー11に並べて配置することは従来例と同様である。ラ
ンプ10のシール部20近傍を覆うスリーブ12を設け
このスリーブ12をミラー11の孔13に嵌め合わせ
て、ランプ10をミラー11に固定する。
風路14と、ランプ周囲から排気する排風路15とを、
ランプ10の周囲近傍に設ける。この送風路14には冷
却ファンやエアー圧縮ポンプ等(図示略)から冷却風が
供給されランプ10周囲を冷却する。排風路15には排
風ファン(図示略)が接続され、ランプ周囲のエアーが
排気される。図3は図2のA−A断面から見た平面図で
あり、「・」は送風路14、「×」は排風路15を示
し、ミラー11上のランプ10、送風路14および排風
路15の配置関係を示している。このように、送風路1
4はランプ10の周囲にランプ10を取り囲むように設
ける。このことによって、ランプ10の発光部は集中的
に冷却風にさらされるので、効率よく冷却される。送風
路14は、冷却風をランプ10の発光部に吹き付けるよ
うに、ランプ10の方向に向けて設ける方が更に効果的
である。
風路14にエアーを供給し、ランプ10を冷却する。送
風路14からランプ10周囲に流入した冷却風は、シー
ル部20からランプ10の発光部周囲に沿って進む。一
方、排風路15には排風ファンによって負圧が供給され
強制排気されているので、エアーは排風路15に吸引さ
れ排気される。このように冷却風をランプ10のシール
部20から発光部表面に沿って吹き込むことによって、
個々のランプ10の発光部が直接効率良く冷却されるの
で、接近して配置された複数のランプ10を同時に点灯
しても、発光部を形成する石英の温度が800℃以上に
なることを防ぐことができるので、石英が失透すること
なくランプに大電力を投入することができるようにな
る。
す。ミラー11には、ランプ10を冷却する送風路14
を設け、ランプ室21から排気する排風路23をランプ
室側壁22に設ける。図5は図4のB−B断面から見た
平面図であり、ミラー11上のランプ10と送風路14
の配置関係を示している。このように、送風路14はラ
ンプ10の周囲にランプ10を取り囲むように設ける。
このことによって、ランプ10の発光部は集中的に冷却
風にさらされるので、効率よく冷却される。送風路14
は、冷却風をランプ10の発光部に吹き付けるように、
ランプ10の方向に向けて設ける方が更に効果的であ
る。
風路14にエアーを供給し、ランプ10を冷却する。送
風路14からランプ10周囲に流入した冷却風は、シー
ル部20からランプ10の発光部周囲に沿って進む。一
方、ランプ室側壁22に設けた排風路23には排風ファ
ンによって負圧が供給され強制排気されているので、第
1の実施例と同様にエアーは排風路23に吸引され排気
される。このように冷却風をランプ10のシール部20
から発光部表面に沿って吹き込むことによって、個々の
ランプ10の発光部が直接効率良く冷却されるので、接
近して配置された複数のランプ10を同時に点灯して
も、発光部を形成する石英の温度が800℃以上になる
ことを防ぐことができるので、石英が失透することなく
ランプに大電力を投入することができるようになる。ま
た、排風路23をランプ室側壁22に設けたことによ
り、ミラー面に排風路を設ける必要が無いので、単位面
積当たりのランプの数量を増やすこともでき、更に昇温
速度を上げることができる。
0において、内部リード線17を支持するガラス片18
に、たとえばタングステンやモリブデン等の高融点物質
からなる反射部材19を設けることもできる。このよう
に、ランプ10内部のフィラメント16と、シール部2
0との間に、反射部材19を設けたランプ10とする
と、フィラメント16からの光をも、反射部材19によ
ってウエハ3方向に反射することができるので、ランプ
10の光エネルギーを効率良く使用することができる。
また、シール部20にフィラメント16からの光が到達
しなくなるのでシール部20の温度上昇を防ぐことがで
き、シール部20の箔の酸化を防ぐことができ、ランプ
の長寿命化が可能になる。光の反射効率を上げるために
反射部材19を鏡面加工してもよい。
することで、ランプの発光部を確実に冷却することがで
きるので、ウエハの昇温速度を上げるためにランプ入力
を大きくしても、ランプ発光部の失透を生じることな
く、長寿命な光照射式加熱装置とすることができる。
封止型ランプをミラーに並べて設け、ミラーにはランプ
を冷却する送風路とランプ周囲から排気する排風路とを
設けた。これによって、ランプ発光部が確実に冷却され
ているので、ウエハの昇温速度を上げるためにランプ入
力をより大きくしても、ランプ発光部の失透無しに、ウ
エハを加熱することができる。
止型ランプをミラーに並べて設け、ミラーにはランプを
冷却する送風路を設け、ランプ室側壁22には排風路を
設けた。これによっても、ランプ発光部が確実に冷却さ
れるので、ランプ入力をより大きくしても、ランプ発光
部の失透を生じることは無く、単位面積当たりのランプ
の数量を増やすことにより、ウエハの昇温速度を更に上
げることができる。
プ外周面を取り巻くように複数個設けたので、ランプが
効率よく冷却される。
ィラメント部分と、シール部との間に、反射部材を設け
たランプとすることで、シール部方向に照射される光
を、ウエハ方向に反射することができるので、ランプか
らの光エネルギーをウエハの加熱に効率良く使用するこ
とができる。また、フィラメントからの光がシール部に
は照射されなくなるのでシール部の温度上昇を防ぐこと
ができ、箔シールの酸化を防ぎランプの長寿命化が可能
になる。
る。
る。
る。
明図である。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 ランプの光を照射して加熱する光照射式
加熱装置において、 複数個の一端封止型ランプをミラーに並べて設け、ミラ
ーにはランプを冷却する送風路とランプ周囲から排気す
る排風路とを設けたことを特徴とする光照射式加熱処理
装置。 - 【請求項2】 ランプの光を照射して加熱する光照射式
加熱装置において、 複数個の一端封止型ランプをミラーに並べて設け、ミラ
ーの反射面側を取り囲む側壁を有するランプ室を設け、
ミラーにはランプを冷却する送風路を設け、ランプ室の
側壁には排風路を設けたことを特徴とする光照射式加熱
処理装置。 - 【請求項3】 上記送風路は、ランプ外周面を取り巻く
ように設けられた複数個の送風路であることを特徴とす
る、請求項1、2記載の光照射式加熱処理装置。 - 【請求項4】 上記ランプは、フィラメントとシール部
との間に、反射部材を設けたランプであることを特徴と
する、請求項1〜3記載の光照射式加熱処理装置。
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2000
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