JPH0325880A - 加熱方法及び加熱装置 - 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］ 本発明は赤外線ヒータに係り、特に薄膜の赤外線ヒータ
に関する。

［従来の技術及び発明が解決すべき課題］従来から使用
される赤外線ランプは被加熱体のごく表面を加熱したい
場合に赤外線ランプの光を被加熱体に照射し、輻射熱で
加熱を行っている。

しかし，赤外線ランプに使用されるフィラメントとして
はタングステンや炭素等が用いられている。

このフィラメントのが寿命が短く、１０００時間位で消
耗してしまい、その交換または修理等のためのメンテナ
ンスが必要となる。また、構造が複雑で大型であり、気
密装置内に設置される場合には赤外線ランプの設置容積
分が装置全体にしめる割合が大きく、特に照射面積が小
さい場合にはその傾向が強く、効率も悪く、経済的にも
非常に高額になってしまうという欠点があった．さらに
、現在使用されている赤外線ランプは加熱温度が６００
〜７００℃程度であって、８００〜１０００℃程度の加
熱に適したものは得られなかった。

本発明は上記のような欠点を解消し、小型でしかも耐久
年数が長く，高温加熱処理ができる赤外線ヒータを提供
することを目的とする．［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の赤外線ヒータは、
薄膜抵抗発熱体層と、該薄膜抵抗発熱体層の加熱により
赤外線を発生するＭｅ体層とを積層して或る． ［作用コ 本発明の赤外線ヒータは、金属等から或る導電性でしか
も通電により発熱する抵抗発熱体を薄膜に戊形し、さら
に赤外線もしくは遠赤外線を放出するセラミック等の絶
縁体層を積層して得られるものであり、非常に薄い積層
体から或る．そのため、設置に必要な容積もごく小さく
，シかも高温を発することができる。

［実施例］ 本発明の赤外線ヒータを半導体製造のＣＶＤ装置に適用
したー実施例を図面を参照して説明する．第１図におい
て、ＣＶＤ装置の処理室１は円筒状で内部を気密に保持
されている．処理室１には半導体ウェハＷを処理面が下
方になるようエアシリンダ等で駆動する昇降機構２に接
続された支持体３と共に半導体ウェハＷの周縁部を係止
して固定する設置台４が設けられる．処理室１の下部に
は酸化系のガスである膜或長用ガス及び還元性のガスで
ある膜成長用ガスを処理室１にそれぞれ供給する導入機
構５及び６が被処理体である半導体ウェハＷに対位する
よう設けられる．さらに反応ガスの導入機構５及び６は
流量制御機構７を介してそれぞれガス供給系に接続され
、導入機構５及び６と被処理体間には円筒状のガスダク
ト８が設けられ、このガスダクト８には垂直邸動機構９
により反応ガスが半導体ウェハＷ上に均一に接するよう
に最適な位置に移動されるガス流制御板１０が備えられ
る．処理室ｌの上方には排気配管１１が複数本設けられ
，真空排気機構ｌ２により処理室１内を減圧にし、さら
に反応ガスの排気を行うようになっている． ここで、半導体ウェハＷの設置台４の上方には石英ガラ
ス製の窓１３を通して半導体ウェハＷを加熱する赤外線
ヒータ１４が設けられる．赤外線ヒータｌ４は基台ｌ５
に絶縁体１６が被着され、その上に薄膜抵抗発熱体層１
７が積層されている．ここで、赤外線ヒータ１４の各層
について説明する． 基台１５は断熱材であって薄膜抵抗発熱体層１７からの
発熱を被処理体への加熱に利用できるようにしている．
また基台ｌ５の材料としては，断熱材になるものなら何
れも使用可能であるが、アルミナ、石英，ジルコニア、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、ダイアモンド等に代表される
セラミックス，アルミナ煉瓦、カーボン煉瓦等の煉瓦等
のほか、これらの断熱材が被着されていればＡＩ２，Ｓ
ＵＳ等の導熱性の材料等も好適に用いられる。

基台１５上に被着される絶縁体層１６は電気的絶縁性に
優れ、赤外線もしくは遠赤外線を放射し易い材質であれ
ば何れも使用可能であって，アルミナ、ジルコニア，炭
化ケイ素、ダイヤモンド等のセラミック等が好適に用い
られる．これらの材質を溶射、***等で基台１５上に積
層して形成し、膜厚は使用電力により異なるが、１００
〜２００Ｖの商用電源を使用する場合は１〜１０００μ
ｍのものが最適である。

絶縁体層１６に被着される薄膜抵抗発熱体層１７はクロ
ム、ニッケル，白金、タンタル、タングステン、スズ，
鉄，鉛、アルメル、ベリリウム、アンチモン、インジウ
ム，クロメル、コバルト、ストロンチウム、モリブデン
，リチウム，ルビシウム等金属単体及びカーボンブラッ
ク、グラファイト等の炭素系単体の他，ニクロム、ステ
ンレスＳＵＳ、青銅、黄銅等の合金、ポリマーグラフト
カーボン等のポリマー系複合材料、ケイ化モリブデン等
の複合セラミック材料を含め導電性を有し，通電により
抵抗発熱体となりうるものならば何れも好適に使用でき
る．薄膜抵抗発熱体層１７はこれらの材質のものを蒸着
、溶射，ＣＶＤ．スパッター、イオンプレーティング等
の或膜手段を適宜採用することにより絶縁体層全面に均
一に成膜し，膜厚は０．１−１０００μｍ、好ましくは
１〜１０μｍである。

以上説明の各層から或る赤外線ヒータは、薄膜抵抗発熱
体層に通電することにより３００〜１０００℃の熱を発
生し、所望の加熱温度になるよう適宜材質及び供給電流
を選択すればよい。

そして面積も適宜加熱面積に相当する大きさに形成でき
、しかも第２図，第３図に示すように曲面の基台１５ａ
及び１５ｂ上に絶縁体層１６ａ及び１６ｂさらに薄膜抵
抗発熱体層１７ａ及び１７ｂを被着させ曲面状にも簡単
に形或できる。

ここでは基台１５に絶縁体Ｒ１６を被着させ、薄膜抵抗
発熱体層１７を設ける場合を説明したが，基台１５が電
気的に絶縁体であれば基台に薄膜抵抗発熱体層を介して
絶縁体層を設けてもよい。

以上のような構成のＣＶＤ装置を用いて半導体ウェハＷ
にタングステンシリサイド膜を形成する方法を説明する
． まず、予め赤外線ヒータ１４に通電し，６００〜７００
℃に加熱し、処理室１の搬入出用開閉機構（図示せず）
を介して半導体ウェハＷを設置台４に配置し，支持体３
で支持する．半導体ウェハＷを上記温度に加熱した状態
で酸化系ガス導入機構５及び還元系ガス導入機構６から
処理室ｌ内にそれぞれＷＦ，及びＳｉＨ，ＣＱ．を導入
するとともに真空排気機構１２により処理室１内が工Ｏ
ＯミリＴ　ｏｒｒ以下になるよう真空排気を行う．する
と半導体ウェハＷ表面にＷＳｉｘが均一に積層される．
以上説明は赤外線ヒータをＣＶＤ装霞に適用した一実施
例を示したもので、本発明の赤外線ヒータはこれに限定
されるものではなく、スパッタリング装置、アニール装
置、アッシング装置等にも好適に用いることができ、半
導体装置に限定されず赤外線ランプが使用されている装
置ならば何れも使用することができる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の赤外線ヒー
タによれば、小型でコンパクトであるため、種々の装置
に設置可能であって、しかも曲面形成も簡単に行うこと
ができる。さらに、ＯＮ、ＯＦＦ特性のよい赤外線ヒー
タが得られる．

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜抵抗発熱体層と、該薄膜抵抗発熱体層の加熱により
   赤外線を発生する絶縁体層とを積層して成ることを特徴
   とする赤外線ヒータ。