JP4549484B2 - Single wafer heat treatment system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉式熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造においては、被処理体例えば半導体ウエハに酸化、拡散CVD、アニール等の処理を施すために、各種の熱処理装置が使用されている。
この熱処理装置の一つとして、ウエハを一枚ずつ熱処理する枚葉式の熱処理装置が知られている。この枚葉式熱処理装置は、ウエハの面内均一な熱処理および急速な昇降温を要する熱処理が比較的容易に可能であることから、ウエハサイズの大型化および半導体素子の微細化に伴い多く使用されるようになっている。
【0003】
この枚葉式熱処理装置としては、ウエハを収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部からウエハを浮かせた状態に該ウエハの周縁部を支持する環状の支持体を設けてなるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記枚葉式熱処理装置においては、エネルギーロスを少なくするために、加熱ランプと対向する熱処理室の底部が反射率の高い金属面とされており、ウエハを上方および下方の両面から加熱する形態がとられている。このため、ウエハを効率良く急速昇温させることが可能であるが、反面、降温速度が遅くなる傾向があり、これが熱処理の結果に悪影響を与える要因になっている。
【0005】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、降温速度を速くすることができる枚葉式熱処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項1の発明は、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための凹凸加工を施してなることを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明は、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための中央部から周縁部に向けて傾斜する加工を施してなることを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明は、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための処理を施してなり、前記処理が降温速度を面内均一にすべく部分的に施されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。
【0014】
図1において、1は被処理体例えば半導体ウエハwを一枚ずつ熱処理する枚葉式熱処理装置の処理室で、この処理室1は耐熱性および耐食性ならびにウエハwに対して非汚染性を有する材質の金属例えばアルミニウムにより形成されている。この処理室1の上部には、透過窓2を介して加熱ランプ3が設けられている。
前記処理室1の上方は開口され、処理室1の上部には、その開口を覆い且つ密閉するように石英ガラスからなる透過窓2が設けられている。
【0015】
前記加熱ランプ3は、例えばハロゲンランプからなり、処理室1内のウエハwを所望の温度例えば500℃〜1000℃程度に加熱制御可能な加熱部4を構成している。この加熱部4は、処理室1の上部に着脱可能に設けられている。前記加熱ランプ3としては、球状のものであってもよく、あるいは、管状のものであってもよい。加熱部4は、処理室1内に対向して収容されているウエハwを面内均一に加熱し得るように複数の加熱ランプ3を面状ないし同心円状に配設して構成されている。また、加熱ランプ3の背面側には、反射体5が設けられている。
【0016】
前記処理室1内には、ウエハwを面内均一に熱処理すべく回転可能に支持するために、処理室1内の底部(底板部ともいう)6からウエハwを浮かせた状態に該ウエハwの周縁部を支持する環状の支持体7が設けられている。この支持体7は、ウエハwの周縁部を支持する機能の他に、ウエハwの周縁部における急激な温度変化によるスリップ(結晶ずれ)を防止する機構、および、底部6および回転機構20が加熱ランプ3からの輻射熱を直接受けないように遮蔽する機能を備えている。
【0017】
前記支持体7は、処理室1が通常サイズ例えば直径200mmのウエハだけでなく、大サイズ例えば直径300mmのウエハにも対応し得るように大きく形成されていることから、幅広に形成されている。この支持体7の内周側と外周側の温度差に起因する内部応力による変形や割れを防止するために、支持体7は、図3にも示すように、内周側支持体7Aと外周側支持体7Bとに同心円状に二つに分割可能に形成されている。また、内周側支持体7Aは、昇降温時のウエハwとの温度差をできるだけ小さくすべくウエハwと同じ程度に熱容量を小さくするために、外周側支持体7Bよりも厚さが薄く形成されている。
【0018】
内側支持体7Aはウエハwと同じ材質例えば珪素(Si)からなることが好ましく、外側支持体7Bはウエハwおよび内側支持体7Aの荷重を支えるため、強度を有する材質例えば炭化珪素(SiC)からなることが好ましい。なお、内側支持体7Aおよび外側支持体7Bが共に炭化珪素からなっていてもよく、あるいは、共に珪素からなっていてもよい。あるいは、内側支持体7Aが炭化珪素からなり、外側支持体7Bが珪素からなっていてもよい。
【0019】
前記内周側支持体7Aの内周部には、直径d1例えばd1=200mmのウエハの周縁部を支持する鍔状の支持部8が形成されている。内周側支持体7Aには、ウエハwの周縁部を位置決めするため、および、内周支持体7A自体を補強するため、周方向に連続した突条部9が形成されていることが好ましい。前記外周側支持体7Bの内周部には、図3もしくは図4に示すように、内周側支持体7Aの外周縁部もしくは内周側支持体7Aと同じ外径(直径)d2例えばd2=300mmのウエハwxの周縁部を位置決め支持可能に鍔状の支持部10が形成されている。
【0020】
前記処理室1の底部6の下面には、環状の支柱11が設けられ、この支柱11およびち底部6には、処理室1内に連通開口した環状の溝12が形成されている。この溝12内に環状の内側回転体13が軸受14を介して回転可能に設けられ、この内側回転体13の上部に前記外側支持体7Bがネジ止めにより固定されている。この内側回転体13を外部から非接触で回転駆動するために、前記支柱11の外周部には、図示しない電動モータの駆動ピニオンにより回転駆動される歯車15を外周に有する外側回転体16が軸受17を介して回転可能に設けられ、これら内側回転体13と外側回転体16とには、回転力を伝えるための磁石18,19が支柱11の溝壁を挟んで対向して設けられている。これにより、支持体7を介してウエハwを底部6と非接触状態で回転させる回転機構20が構成されている。
【0021】
処理室1の一側部には、図示しない搬送アーム機構によりウエハwを処理室1内に搬入、搬出するための出入口21が形成され、この出入口21にはこれを開閉するゲートバルブ22が設けられている。処理室1の他側部には、石英ガラスからなる覗き窓23が設けられている。また、処理室1の他の一側部には、図2に示すように、処理ガスや不活性ガス例えば窒素(N2)ガスを導入するシャワヘッド状のガス導入部24が設けられ、他側部には、処理室1内を排気するための排気部25が設けられている。ガス導入部24にはガス供給源が接続され、排気部25には処理室1内を所望の圧力に減圧制御可能な減圧制御機構を備えた排気系が接続されている。
【0022】
前記処理室1の底部6には、搬送アーム機構と支持体7間のウエハwの受け渡しを行うためにウエハwを持ち上げ下げする複数例えば3本のリフタピン26が貫通状態に設けられ、これらリフタピン26の下端部にはこれらを上下動するための図示しないアクチュエータが設けられている。また、処理室1の底部には、ウエハwの温度を検知するための放射温度計27が設けられている。
【0023】
そして、前記処理室1内の底部6には、ウエハwの降温速度を速くするための処理が施されている。ところで、ウエハwから底部6への熱流束Qは、
Q=εAFσ(Tw4−Tp4)
の式により表わすことができる。ここで、εは底部表面の放射率、Aは底部表面の表面積、Fは底部表面の形態係数であり、ここではF=1とする。σはステファンボルツマン定数、Twはウエハの温度、Tpは底部の温度である。
【0024】
前記式より、ウエハwの降温速度を大きくするためには、放射率εを大きくするか、表面積Aを大きくするか、(Tw4−Tp4)を大きくする、すなわち底部6の温度Tpを小さくすればよい。
【0025】
そこで、本実施の形態では、図5に示すように、底部6の表面(上面)には、放射率を大きくする表面処理(放射率の大きい表面処理)例えばアルマイト処理28が施されている。このアルマイト処理28は、アルミニウム(Al)からなる底部6の表面を酸化させて黒色の酸化アルミニウムの膜を形成するものである。なお、底部6の材質が、ステンレス(SUS)である場合には、底部の表面を酸化処理すればよい。また、本実施の形態では、図1に示すように、底部6の温度を小さく(低く)するために、底部6には冷却水を通して温度制御するための冷却水通路29が形成されている。
【0026】
次に、以上の構成からなる枚葉式熱処理装置の作用を述べる。先ず、処理室1の出入口21のゲートバルブ22を開けて搬送アーム機構により処理室1内にウエハwを搬入し、リフタピン26を押し上げることによりウエハwを搬送アーム機構からリフタピン26に受け渡す。次いで、リフタピン26を降下させてウエハwの周縁部を支持体7に支持させると共に、前記ゲートバルブ22を閉める。
【0027】
次に、処理室1内を排気部25から排気系により吸引排気して所定の真空度に制御し、ガス導入部24から処理ガスを処理室1内に所定流量で導入すると共に、加熱ランプ3を点灯させてウエハwを加熱昇温させ、支持体7を介してウエハwを回転機構20により回転させながら所定の熱処理例えばCVD処理を開始する。
【0028】
前記加熱ランプ3の点灯により加熱ランプ3から輻射熱(熱線)が放射され、この輻射熱が透過窓2を透過してウエハwの表面に直接照射されることにより、ウエハwが所定の温度に急速昇温される。この時、ウエハwの温度が放射温度計27により検知され、その検知温度を基に加熱ランプ3の出力が制御され、ウエハwの温度が所定の熱処理温度に制御されている。
【0029】
所定の熱処理時間に達したなら、処理ガスの供給を停止すると共に、加熱ランプ3を消灯させて、熱処理を終了する。加熱ランプ3の消灯により、処理室1内およびウエハwの温度が降温する。この時、処理室1内に不活性ガス例えば窒素ガスを導入して処理室内を不活性ガスで置換することにより、降温が促進される。しかし、処理室1の透過窓2の石英ガラスは勿論のこと、ウエハw自体も温度が上がっているため、ウエハwの降温速度を速めることに限界がある。
【0030】
そこで、本実施の形態では、ウエハwと対向する底部6には、ウエハwを降温させるための処理として、放射率を大きくする表面処理例えばアルマイト処理28が施されている共に、底部6の温度を小さく(低く)するための冷却水通路29が形成されているため、ウエハwからの輻射熱を吸収してウエハwの降温速度を速くすることができる。
【0031】
また、前記支持体7が内周側支持体7Aと外周側支持体7Bとに分割可能に形成され、内周側支持体7Aの厚さが外周側支持体7Bよりも薄く形成されているため、ウエハwと支持体7間の熱容量の違いによる温度差を小さくすることができると共に、ウエハwの降温速度を速くすることができ、しかも、内周側と外周側の温度差に起因する支持体7の割れを防止することができる。
【0032】
この場合、前記外周側支持体7Bが内周側支持体7Aもしくは内周側支持体7Aと同じ外径のウエハwを支持可能に形成されているため、内周側支持体7Aの脱着により外径の異なるウエハw,wxの熱処理が可能となる。すなわち、外周側支持体7Bに内周側支持体7Aを取付けておけば、内周側支持体7Aに直径d1例えばd1=200mmのウエハwを支持させることができ、外周側支持体7Bから内周側支持体7Aを取外しておけば、外周側支持体7Bに直径d2例えばd2=300mmのウエハwxを支持させることができ、一台の枚葉式熱処理装置で、直径の異なる2種類のウエハw,wxの熱処理が可能となる。
【0033】
図6〜図8は、本発明の他の実施の形態を概略的に示している。図6の実施の形態では、ウエハwの降温速度を速くするための処理として、処理室1の底部6の表面積を大きくする処理例えば凹凸加工30が施されている。この凹凸加工30は同心円状に施されていることが好ましい。図6の実施の形態によれば、処理室1の底部6の表面に凹凸加工30が施されているため、底部6の表面積が大きくなることによりウエハwから底部6への熱流束が多くなると共に、底部6からウエハwへの反射が少なくなり、ウエハwの降温速度を速くすることができる。
【0034】
図7の実施の形態では、ウエハwの降温速度を速くするための処理として、処理室1の底部6の表面積を大きくする処理例えば中央部から周縁部に向って下降傾斜した円錐状の傾斜加工31が施されている。図7の実施の形態によれば、処理室1の底部6の表面に傾斜加工31が施されているため、底部6の表面積が大きくなることによりウエハwから底部6への熱流束が多くなると共に、底部6からウエハwへの反射が少なくなり、ウエハwの降温速度を速くすることができる。
【0035】
図8の実施の形態では、ウエハwの周縁部が中央部よりも放熱し易く、降温速度が速いことから、降温速度を面内均一にするために、底部6の表面全体でなく中央部のみに部分的に、ウエハwの降温速度を速くするための処理例えば放射率を大きくする表面処理であるアルマイト処理28が施されている。なお、このアルマイト処理の代りに、表面積を大きくするための凹凸加工もしくは傾斜加工が施されていていてもよい。図8の実施の形態によれば、処理室1の底部6の表面に全体的でなく降温速度の遅い部分のみに部分的に、ウエハwの降温速度を速くするための処理例えばアルマイト処理28が施されているため、ウエハwを面内均一に降温させることができる。なお、図6〜図8の実施の形態においても、処理室1の底部6には冷却水通路が形成されていることが好ましい。
【0036】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、前記実施の形態では、支持体が二つに分割されている例が示されているが、支持体は複数例えば三つに分割されていてもよい。また、支持体の材質としては、珪素(Si)や炭化珪素(SiC)以外に、例えば窒化アルミニウム(AlN)であってもよい。被処理体としては、半導体ウエハ以外に、例えばガラス基板やLCD基板が適用可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【0040】
(1)請求項1の発明によれば、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための凹凸加工を施してなるため、底部の表面積が大きくなることにより被処理体から底部への熱流束が多くなると共に、底部から被処理体への反射が少なくなり、被処理体の降温速度を速くすることができる。
【0041】
(2)請求項2の発明によれば、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための中央部から周縁部に向けて傾斜する加工を施してなるため、底部の表面積が大きくなることにより被処理体から底部への熱流束が多くなると共に、底部から被処理体への反射が少なくなり、被処理体の降温速度を速くすることができる。
【0042】
(3)請求項3の発明によれば、被処理体を収容する処理室の上部に透過窓を介して加熱ランプを設け、処理室内にその底部から被処理体を浮かせた状態に該被処理体の周縁部を支持する環状の支持体を設けてなる枚葉式熱処理装置において、前記処理室内の底部に被処理体の降温速度を速くするための処理を施してなり、前記処理が降温速度を面内均一にすべく部分的に施されているため、被処理体を面内均一に降温させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す枚葉式熱処理装置の縦断面図である。
【図2】同熱処理装置の横断面図である。
【図3】支持体の構造を示す断面図である。
【図4】外周側支持体にウエハを支持させた状態を示す断面図である。
【図5】底部を表面処理した構造を概略的に示す断面図である。
【図6】底部を凹凸加工した構造を概略的に示す断面図である。
【図7】底部を傾斜加工した構造を概略的に示す断面図である。
【図8】底部を部分的に表面処理した構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
w 半導体ウエハ(被処理体)
1 処理室
2 透過窓
3 加熱ランプ
6 底部
7 支持体
7A 内周側支持体
7B 外周側支持体
28 アルマイト処理(表面処理)
30 凹凸加工
31 傾斜加工[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single wafer heat treatment apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of semiconductor devices, various types of heat treatment apparatuses are used for subjecting an object to be processed, such as a semiconductor wafer, to treatments such as oxidation, diffusion CVD, and annealing.
As one of the heat treatment apparatuses, a single wafer type heat treatment apparatus for heat treating wafers one by one is known. This single-wafer type heat treatment apparatus can be used for wafer surface enlargement and semiconductor element miniaturization because it can relatively easily perform in-plane uniform heat treatment and heat treatment that requires rapid heating and cooling. It has become so.
[0003]
In this single wafer heat treatment apparatus, a heating lamp is provided at the top of a processing chamber for accommodating a wafer through a transmission window, and an annular shape supporting the peripheral edge of the wafer in a state where the wafer is floated from the bottom in the processing chamber. Some are provided with a support.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the single wafer heat treatment apparatus, in order to reduce energy loss, the bottom of the heat treatment chamber facing the heating lamp is a highly reflective metal surface, and the wafer is heated from both the upper and lower surfaces. Form is taken. For this reason, it is possible to raise the temperature of the wafer quickly and efficiently, but on the other hand, the temperature drop rate tends to be slow, which is a factor that adversely affects the results of the heat treatment.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a single wafer heat treatment apparatus capable of increasing the temperature drop rate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Among the present inventions, the invention of claim 1 provides a heating lamp through a transmission window in the upper part of the processing chamber for accommodating the object to be processed, and the object to be processed is floated from the bottom in the processing chamber. In the single wafer heat treatment apparatus provided with an annular support for supporting the peripheral edge of the body, the bottom of the processing chamber is subjected to uneven processing for increasing the temperature drop rate of the object to be processed. .
[0009]
According to the invention of claim 2 , a heating lamp is provided through a transmission window at the top of a processing chamber that accommodates the object to be processed, and the peripheral portion of the object to be processed is floated from the bottom in the processing chamber. in an annular support single wafer heat treatment apparatus comprising providing a supporting, that Do is subjected to processing which is inclined toward the peripheral portion from the central portion to increase the cooling rate of the workpiece at the bottom of the processing chamber It is characterized by that.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, a heating lamp is provided through a transmission window at the top of a processing chamber that accommodates the object to be processed, and the peripheral portion of the object to be processed is floated from its bottom in the processing chamber. In a single wafer heat treatment apparatus provided with an annular support to support, a treatment for increasing the temperature lowering rate of the object to be processed is performed on the bottom of the processing chamber, and the processing makes the temperature lowering rate uniform in the plane. It is characterized by being partly applied.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a processing chamber of a single-wafer type heat treatment apparatus that heats an object to be processed, for example, a semiconductor wafer w one by one. The processing chamber 1 is made of a material having heat resistance and corrosion resistance and non-contamination to the wafer w. For example, aluminum is used. A heating lamp 3 is provided above the processing chamber 1 through a transmission window 2.
An upper portion of the processing chamber 1 is opened, and a transmission window 2 made of quartz glass is provided above the processing chamber 1 so as to cover and seal the opening.
[0015]
The heating lamp 3 is composed of, for example, a halogen lamp, and constitutes a heating unit 4 capable of controlling the heating of the wafer w in the processing chamber 1 to a desired temperature, for example, about 500 ° C. to 1000 ° C. The heating unit 4 is detachably provided on the upper portion of the processing chamber 1. The heating lamp 3 may be spherical or tubular. The heating unit 4 is configured by arranging a plurality of heating lamps 3 in a planar shape or a concentric shape so as to uniformly heat the wafer w accommodated in the processing chamber 1 so as to be in-plane. A reflector 5 is provided on the back side of the heating lamp 3.
[0016]
In the processing chamber 1, the wafer w is floated from the bottom (also referred to as a bottom plate portion) 6 in the processing chamber 1 in order to rotatably support the wafer w so as to be uniformly heat-treated in the plane. An annular support 7 is provided to support the peripheral portion of the ring. In addition to the function of supporting the peripheral portion of the wafer w, the support 7 has a mechanism for preventing slip (crystal misalignment) due to a rapid temperature change at the peripheral portion of the wafer w, and the
[0017]
The support 7 is formed to be wide because the processing chamber 1 is large enough to accommodate not only a normal size wafer having a diameter of, for example, 200 mm, but also a large wafer having a diameter of, for example, 300 mm. In order to prevent deformation and cracking due to internal stress due to the temperature difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the support 7, the support 7 is composed of the inner
[0018]
The
[0019]
On the inner peripheral portion of the inner
[0020]
An
[0021]
An inlet /
[0022]
A plurality of, for example, three
[0023]
The bottom 6 in the processing chamber 1 is subjected to processing for increasing the temperature drop rate of the wafer w. By the way, the heat flux Q from the wafer w to the
Q = εAFσ (Tw 4 −Tp 4 )
It can be expressed by the following formula. Here, ε is the emissivity of the bottom surface, A is the surface area of the bottom surface, and F is the shape factor of the bottom surface, where F = 1. σ is the Stefan Boltzmann constant, Tw is the wafer temperature, and Tp is the bottom temperature.
[0024]
From the above equation, in order to increase the temperature decrease rate of the wafer w, the emissivity ε is increased, the surface area A is increased, or (Tw 4 −Tp 4 ) is increased, that is, the temperature Tp of the
[0025]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the surface (upper surface) of the
[0026]
Next, the operation of the single wafer heat treatment apparatus having the above configuration will be described. First, the
[0027]
Next, the inside of the processing chamber 1 is sucked and exhausted from the
[0028]
When the heating lamp 3 is turned on, radiant heat (heat rays) is radiated from the heating lamp 3, and this radiant heat passes through the transmission window 2 and is directly irradiated onto the surface of the wafer w, so that the wafer w rapidly rises to a predetermined temperature. Be warmed. At this time, the temperature of the wafer w is detected by the
[0029]
When the predetermined heat treatment time is reached, the supply of the processing gas is stopped, the heating lamp 3 is turned off, and the heat treatment is finished. As the heating lamp 3 is turned off, the temperature in the processing chamber 1 and the wafer w are lowered. At this time, by introducing an inert gas such as nitrogen gas into the processing chamber 1 and replacing the processing chamber with the inert gas, the temperature drop is promoted. However, since the temperature of the wafer w itself is rising as well as the quartz glass of the transmission window 2 of the processing chamber 1, there is a limit to increasing the temperature lowering rate of the wafer w.
[0030]
Therefore, in the present embodiment, the
[0031]
In addition, the support body 7 is formed so as to be divided into an inner periphery
[0032]
In this case, the outer
[0033]
6 to 8 schematically show another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 6, a process for increasing the surface area of the
[0034]
In the embodiment of FIG. 7, as a process for increasing the temperature drop rate of the wafer w, a process for increasing the surface area of the
[0035]
In the embodiment of FIG. 8, the peripheral portion of the wafer w is more likely to dissipate heat than the central portion, and the temperature decreasing rate is fast. Therefore, in order to make the temperature decreasing rate in-plane uniform, not only the entire surface of the bottom 6 but only the central portion. In part, a process for increasing the temperature drop rate of the wafer w, for example, an
[0036]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. is there. For example, in the said embodiment, although the example in which the support body is divided | segmented into two is shown, the support body may be divided | segmented into multiple, for example, three. In addition to silicon (Si) and silicon carbide (SiC), the support may be made of aluminum nitride (AlN), for example. As the object to be processed, for example, a glass substrate or an LCD substrate can be applied in addition to the semiconductor wafer.
[0037]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0040]
( 1 ) According to the invention of claim 1 , a heating lamp is provided through the transmission window in the upper part of the processing chamber for storing the target object, and the target object is floated from the bottom in the processing chamber. in an annular support single wafer heat treatment apparatus comprising providing a for supporting the periphery of the body, because such is subjected to patterned indentation to increase the cooling rate of the workpiece at the bottom of the processing chamber, the bottom By increasing the surface area, the heat flux from the object to be processed to the bottom is increased, and reflection from the bottom to the object to be processed is reduced, so that the temperature decrease rate of the object to be processed can be increased.
[0041]
( 2 ) According to the invention of claim 2 , a heating lamp is provided through the transmission window in the upper part of the processing chamber for accommodating the object to be processed, and the object to be processed is floated from the bottom in the processing chamber. In a single wafer heat treatment apparatus provided with an annular support for supporting a peripheral edge of a body, a process of inclining from a central part toward a peripheral part at the bottom of the processing chamber to increase the temperature drop rate of the object to be processed because such is subjected to, by the surface area of the bottom increases with the heat flux to the bottom of the object to be processed increases, the reflection of the object to be processed is reduced from the bottom, to increase the cooling rate of the object be able to.
[0042]
( 3 ) According to the invention of claim 3 , a heating lamp is provided in the upper part of the processing chamber for accommodating the object to be processed through the transmission window, and the object to be processed is floated from the bottom in the processing chamber. In a single wafer heat treatment apparatus provided with an annular support for supporting the peripheral edge of the body, a treatment for increasing the temperature drop rate of the object to be processed is applied to the bottom of the processing chamber, and the temperature reduction rate Therefore, it is possible to lower the temperature of the object to be processed uniformly in the surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a single wafer heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a transverse sectional view of the heat treatment apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a support.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a wafer is supported on an outer peripheral support.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which the bottom is surface-treated.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which a bottom portion is processed to be uneven.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which a bottom portion is inclined.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a structure in which the bottom is partially surface-treated.
[Explanation of symbols]
w Semiconductor wafer (object to be processed)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Transmission window 3
30 Concavity and convexity 31 Inclination
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