(57)【要約】加熱装置は、ヒータと、電子反射板と、前記ヒータと前記電子反射板との間に配置されたフィラメントと、前記フィラメントの第１端子および第２端子の間に交流電圧を供給して前記フィラメントから熱電子を放出させる加熱電源と、前記フィラメントと前記ヒータとの間に加速電圧を供給する加速電源と、前記電子反射板と前記加熱電源とを接続する経路を構成するように配置された抵抗器とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータ(110)と、電子反射板(120)と、前記ヒータ(110)と前記電子反射板(120)との間に配置されたフィラメント(130)と、前記フィラメント(130)の第１端子(A)および第２端子(B)の間に交流電圧を供給して前記フィラメント(130)から熱電子を放出させる加熱電源(140)と、前記フィラメント(130)と前記ヒータ(110)との間に加速電圧を供給する加速電源(150)とを備える加熱装置であって、
前記電子反射板(120)と前記加熱電源(140)とを接続する経路(170)を構成するように配置された抵抗器(160)を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記加熱電源(140)が前記フィラメント(130)に前記交流電圧を供給することによって、前記フィラメント(130)、前記電子反射板(120)および前記経路(170)を通る閉回路(CC)が構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記加熱電源(140)は、前記フィラメント(130)の第１端子(A)に接続された第３端子(C)と、前記フィラメント(130)の第２端子(B)に接続された第４端子(D)とを有し、前記加速電源(140)は、前記第４端子(D)と前記ヒータ(11との間に前記加速電圧を供給し、前記抵抗器(160)は、前記電子反射板(120)と前記第４端子(D)とを接続するように前記経路(170)を構成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記加熱電源(140)は、前記フィラメント(130)の第１端子(A)に接続された第３端子(D)と、前記フィラメントの第２端子に接続された第４端子とを有し、前記加速電源は、前記第４端子と前記ヒータ(130)との間に前記加速電圧を供給し、前記抵抗器(160)は、前記電子反射板(120)と前記第３端子(C)とを接続するように前記経路(170)を構成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記抵抗器(160)は、前記加熱電源(140)が前記フィラメント(130)に前記交流電圧を供給している状態における前記フィラメント(130)と前記電子反射板(120)との間の抵抗値よりも高い抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記抵抗器(160)は、１００Ω以上かつ１００ｋΩ以下の抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記抵抗器(160)は、１ｋΩ以上かつ１０ｋΩ以下の抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記抵抗器(160)は、モリブデンシリサイド合金を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記フィラメント(130)は、シングルループのフィラメントである、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
基板(S)を保持する基板保持部(18)と、
前記基板保持部(180)によって保持された前記基板(S)を加熱するように配置された請求項１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置と、
を備えることを特徴とする基板加熱装置。
【請求項１１】
基板(S)に不純物を注入する工程と、
該基板(S)を請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板加熱装置を用いて加熱する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、基板加熱装置および半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造において、半導体基板を急速に加熱する工程が必要とされうる。特に、炭化ケイ素（ＳｉＣ）に代表されるようなワイドバンドギャップを有する半導体基板の活性化のためのアニールには、２０００°Ｃ程度の高温が必要とされうる。特許文献１には、背面電子衝撃加熱装置が記載されている。この加熱装置は、加熱プレートを有する加熱容器と、レフレクタと、加熱プレートとレフレクタとの間に配置されたフィラメントと、２つの電極を介してフィラメントを通電させて加熱する加熱電源と、フィラメントに加速電圧を印加する加速電源と、を有する。加熱プレートを有する加熱容器は接地され、フィラメントと加熱容器との間には、フィラメントがマイナス電位となるように、加速電源によって加速電圧が印加される。レフレクタとフィラメントとは導通していて、同電位のマイナス電位とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５３０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成において、フィラメントは２つの端子を有し、２つの端子の間に加熱電源によって交流電圧が供給されることによってフィラメントに交流電流が流れる。この交流電流によってフィラメントから熱電子が放出される。フィラメントの２つの端子間には電位差が存在する。そのため、レフレクタとフィラメントの１つの端子とが導通し両者が同電位にされていたとしても、レフレクタとフィラメントの他の端子との間には、加熱電源の２つの端子間の電位差と同様の電位差が存在する。また、フィラメントの２つの端子の間には、フィラメントに沿った電位勾配が形成される。よって、レフレクタとフィラメントの各部との間には電位差が存在する。フィラメントのある部分の電位がレフレクタの電位より低くなる期間においては、フィラメントの前記部分から放出された熱電子がレフレクタに引き込まれる。このような熱電子は、加熱プレートには入射しないので、加熱プレートの加熱には寄与しない。そのために、加熱プレートには、フィラメントの前記部分に対向する部分の温度が他の部分の温度より低い温度分布が形成されうる。このような温度分布は、加熱プレートによって加熱される基板にも形成されうる。これにより基板を均一に加熱することができなくなる。【０００５】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、基板等の加熱対象物の均一な加熱のために有利な技術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】
【０００６】
本発明の１つの側面は、ヒータと、電子反射板と、前記ヒータと前記電子反射板との間に配置されたフィラメントと、前記フィラメントの第１端子および第２端子の間に交流電圧を供給して前記フィラメントから熱電子を放出させる加熱電源と、前記フィラメントと前記ヒータとの間に加速電圧を供給する加速電源とを備える加熱装置に係り、前記加熱装置は、前記電子反射板と前記加熱電源とを接続する経路を構成するように配置された抵抗器を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板等の加熱対象物の均一な加熱のために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の基板加熱装置の構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態の加熱装置の構成を示す図。
【図３Ａ】フィラメントの第１端子Ａ、第２端子Ｂの電位の時間変化を示す図。
【図３Ｂ】時刻ｔ１、ｔ２におけるフィラメントの電位を示す図。
【図４】比較例の加熱装置の構成を示す図。
【図５】比較例において電子反射板損失が生じる期間を示す図。
【図６Ａ】比較例における電子反射板損失に関するシミュレーション結果を示す図。
【図６Ｂ】比較例における電子反射板損失に関するシミュレーション結果を示す図。
【図６Ｃ】比較例における電子反射板損失に関するシミュレーション結果を示す図。
【図７】比較例における電子反射板損失に関するシミュレーション結果を示す図。
【図８】本発明の一実施形態の加熱装置における電子反射板損失の目標を示す図。
【図９】本発明の一実施形態の加熱装置における電子反射板の電位とフィラメントの第１端子Ａの電位とを示す図。
【図１０】変形例の加熱装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１０】
図１には、本発明の一実施形態の基板加熱装置１００の構成が模式的に示されている。基板加熱装置１００は、基板Ｓを保持する基板保持部１８０と、基板保持部１８０によって保持された基板Ｓを加熱するように配置された加熱装置１０１と、処理空間１９２を規定するチャンバ１９０とを備えている。処理空間１９２には、不図示のポンプによって減圧環境が形成され、この減圧環境において基板Ｓが熱処理されうる。
【００１１】
図２には、加熱装置１０１の構成が模式的に示されている。加熱装置１０１は、基板等の加熱対象物を加熱するように構成される。加熱装置１０１は、例えば、ヒータ１１０と、電子反射板１２０と、フィラメント１３０と、加熱電源１４０と、加速電源１５０と、抵抗器１６０とを備えている。ヒータ１１０と電子反射板１２０とは、互いに対向するように配置される。フィラメント１３０は、ヒータ１１０と電子反射板１２０との間に配置される。
【００１２】
フィラメント１３０は、シングルループのフィラメントでありうる。フィラメント１３０は、第１端子Ａおよび第２端子Ｂを有する。加熱電源１４０は、フィラメント１３０の第１端子Ａと第２端子Ｂとの間に交流電圧Ｖｔを供給する。これによりフィラメント１３０を通して交流電流が流れ、フィラメント１３０から熱電子が放出される。交流電圧Ｖｔの最大値は、例えば５０Ｖであり、交流電圧Ｖｔの周波数は、例えば５０Ｈｚであるが、これらに制限されるものではない。加熱電源１４０によってフィラメント１３０に供給される電流の最大値は、例えば４０Ａ程度でありうる。
【００１３】
加速電源１５０は、フィラメント１３０とヒータ１１０との間に直流の加速電圧Ｖａを供給する。ここで、加速電源１５０は、ヒータ１１０の電位を基準としてフィラメント１３０に負の電位を与える。ヒータ１１０は、接地されうる。これによりヒータ１１０からフィラメント１３０に向かう加速電界が形成され、この加速電界によって、フィラメント１３０からヒータ１１０に向かう方向に熱電子が加速される。加速電圧Ｖａは、例えば、−２０００Ｖでありうる。
【００１４】
ヒータ１１０には、フィラメント１３０から放出され、加速電源１５０によってフィラメント１３０とヒータ１１０との間に形成される加速電界によって加速された熱電子が衝突する。ヒータ１１０に対する熱電子の衝突によって熱電子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、これによってヒータ１１０が加熱される。ヒータ１１０は、熱電子を引き込むために、導電材料、例えばカーボンで構成される。ヒータ１１０は、フィラメント１３０および電子反射板１２０が配置される真空空間１１２を規定する真空チャンバ１１４の少なくとも一部を構成しうる。電子反射板１２０は、フィラメント１３０から放出された熱電子を反射する。電子反射板１２０は、導電性部材で構成され、ヒータ１１０に対向して配置される。
【００１５】
抵抗器１６０は、電子反射板１２０と加熱電源１４０とを接続する経路１７０を構成するように配置される。加熱電源１４０がフィラメント１３０に交流電圧Ｖｔを供給することによって、フィラメント１３０、電子反射板１２０および経路１７０を通る閉回路ＣＣが構成される。経路１７０は、電子反射板１２０と閉回路ＣＣ中のノード（この例では、後述の第４端子Ｄ）とを接続するように構成されうる。電子反射板１２０には、抵抗器１６０を介して加速電圧Ｖａが供給される。
【００１６】
加熱電源１４０は、フィラメント１３０の第１端子Ａに接続された第３端子Ｃと、フィラメント１３０の第２端子Ｂに接続された第４端子Ｄとを有する。加速電源１５０は、加熱電源１４０の第４端Ｄとヒータ１１０との間に加速電圧Ｖａを供給する。抵抗器１６０は、例えば、電子反射板１２０と加熱電源１４０の第４端子Ｄとを接続するように経路１７０を構成しうる。
【００１７】
抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒは、加熱電源１４０がフィラメント１３０に交流電圧を供給している状態におけるフィラメント１３０と電子反射板１２０との間の抵抗値よりも高い値でありうる。抵抗値Ｒｒは、例えば、１００Ω以上かつ１００ｋΩ以下の値を有しうる。好ましくは、抵抗値Ｒｒは、１ｋΩ以上かつ１０ｋΩ以下の値を有しうる。更に好ましくは、抵抗値Ｒｒは、２ｋΩ以上かつ４ｋΩ以下の値を有しうる。抵抗器１６０は、モリブデンシリサイド合金で構成されうる。
【００１８】
図３Ａには、フィラメント１３０の第１端子Ａ、第２端子Ｂの電位の時間変化が示されている。横軸は時刻、縦軸は電位を示している。フィラメント１３０の第２端子Ｂには、加速電源１５０から供給される直流の加速電圧Ｖａが供給される。一方、フィラメント１３０の第１端子Ａには、直流の加速電圧Ｖａと加熱電源１４０が発生する交流電圧Ｖｆとを加算した電圧が供給される。
【００１９】
図３Ｂには、図３Ａの時刻ｔ１、ｔ２におけるフィラメント１３０の電位が示されている。横軸はフィラメント１３０上の位置、縦軸は電位を示している。フィラメント１３０の電位が電子反射板１２０の電位より低いと、フィラメント１３０から放出された熱電子の一部が電子反射板１２０に引き込まれうる。抵抗器１６０は、経路１７０を介して流れる電流の大きさを制限するように作用する。これは、フィラメント１３０から放出された熱電子が電子反射板１２０に引き込まれることを制限することを意味する。フィラメント１３０から放出された熱電子が電子反射板１２０に引き込まれることを制限することによって、フィラメント１３０から放出された熱電子を低損失でヒータ１１０に入射させることができる。これにより、ヒータ１１０の発熱の面内均一性を高めることができる。以上のように、この実施形態によれば、抵抗器１６０を追加するという簡単な構成変更によってヒータ１１０の発熱の面内均一性を高めることができる。
【００２０】
以下では、抵抗器１６０を設けることによる効果を比較例と対比しながら説明する。図４には、図１および図２に示される加熱装置１０１から抵抗器１６０を取り除いた構成が示されている。フィラメント１３０の第２端子Ｂには、加速電源１５０から供給される直流の加速電圧Ｖａが供給される。一方、フィラメント１３０の第１端子Ａには、直流の加速電圧Ｖａと加熱電源１４０が発生する交流電圧Ｖｔとを加算した電圧Ｖｆが供給される。また、電子反射板１２０には、加速電圧Ｖａが供給される。
【００２１】
図５には、図４に示された比較例において、電子反射板１２０の電位およびフィラメント１３０の第１端子Ａの電位の時間変化が示されている。横軸は時間であり、縦軸は電位である。フィラメント１３０の第２端子Ｂの電位は、加速電圧Ｖａであり、一定である。また、比較例では、電子反射板１２０に加速電圧Ｖａが直接に供給されているので、電子反射板１２０の電位は、加速電圧Ｖａであり、一定である。フィラメント１３０の電位が電子反射板１２０の電位より低い期間では、フィラメント１３０から放出された熱電子の一部が電子反射板１２０に引き込まれうる。これは、フィラメント１３０から電子反射板１２０に向かって負の電流が流れること、換言すると、電子反射板１２０からフィラメント１３０に正の電流が流れることを意味する。このような電流が流れると、その分だけ、フィラメント１３０からヒータ１１０に入射する熱電子が減少する。以上のようにして熱電子の一部が電子反射板１２０に引き込まれることによってヒータ１１０に入射する熱電子が減少することを電子反射板損失と呼ぶことにする。
【００２２】
図５において、ハッチングが付された部分は、電子反射板損失を示している。フィラメント１３０と電子反射板１２０との間の電位差は、第２端子Ｂから第１端子Ａに向かって大きくなる。これは、電子反射板１２０に引き込まれる熱電子の数がフィラメント１３０の位置に応じて異なり、そのために、ヒータ１１０に入射する熱電子の数が位置に応じて異なることを意味する。これにより、ヒータ１１０に不均一な熱分布が生じうる。これは、基板Ｓの熱処理の不均一性をもたらしうる。
【００２３】
図６Ａ〜６Ｃには、フィラメント１３０の第１端子Ａの近傍における電子反射板損失に関するシミュレーション結果が示されている。図６Ａでは、電子反射板の電位Ｖｒ（＝加速電圧Ｖａ）が−２０００Ｖ、フィラメントの第１端Ａにおける電位Ｖｆが−１９５０Ｖである場合の熱電子の軌道が示されている。図６Ａでは、フィラメント（の第１端Ａ）の電位Ｖｆが電子反射板の電位Ｖｒより高いので、熱電子は、電子反射板に引き込まれることなくヒータに入射する。
【００２４】
図６Ｂでは、電子反射板の電位Ｖｒ（＝加速電圧Ｖａ）が−２０００Ｖ、フィラメントの第１端Ａにおける電位Ｖｆが−２０００Ｖである場合の熱電子の軌道が示されている。図６Ｂでは、フィラメント（の第１端Ａ）の電位Ｖｆが電子反射板の電位Ｖｒと等しいので、熱電子は、電子反射板に引き込まれることなくヒータに入射する。
【００２５】
図６Ｃでは、電子反射板の電位Ｖｒ（＝加速電圧Ｖａ）が−２０００Ｖ、フィラメントの第１端Ａにおける電位Ｖｆが−２０５０Ｖである場合の熱電子の軌道が示されている。図６Ｃでは、フィラメント（の第１端Ａ）の電位Ｖｆが電子反射板の電位Ｖｒより低いので、熱電子の一部は、電子反射板に引き込まれ、電子反射板損失が発生している。これにより、ヒータに入射する電子の数が減少し、発熱量が減少する。電子反射損失は、フィラメント１３０の第１端子Ａに近いほど大きい。
【００２６】
図７には、比較例において、フィラメント１３０の第１端子Ａの電位Ｖｆと電子反射板１２０の電位Ｖｒ（＝Ｖａ）との差（Ｖｆ−Ｖｒ）を変化させたときの電子反射板１２０に入射する熱電子（電子反射板損失）の比率の変化が示されている。電子反射板１２０に入射する熱電子の比率は、電子反射板１２０に入射する熱電子の数をヒータ１１０に入射する熱電子の数で割った値である。電子反射板１２０に入射する電子の数は、フィラメント１３０と電子反射板１２０との間を流れる電流（経路１７０を流れる電流）に比例する。この電流を電子反射板電流と呼ぶことにする。ヒータ１１０に入射する電子の数は、加速電源１５０を流れる電流に比例する。この電流をエミッション電流と呼ぶことにする。（Ｖｆ−Ｖｒ）が−５０Ｖである場合、約３％の熱電子が電子反射板１２０に入射している。つまり、電子反射板損失は約３％である。この場合、エミッション電流を１０Ａとすると、電子反射板電流は０．３Ａである。
【００２７】
加熱電源１４０が発生する交流電圧ＶｔをＶｍ・ｓｉｎ（ωｔ）とする。Ｖｆ−Ｖｒ＝Ｖｍ・ｓｉｎ（ωｔ）であるので、Ｖｍが５０Ｖとすると、電子反射板１２０の電位に対してフィラメント１３０の第１端子Ａの電位Ｖｆが最も低いとき（即ち、電子反射板損失が最大となるとき）のＶｆ−Ｖｒは、−５０Ｖである。このときの電子反射板損失（最大値）は、約３％である。
【００２８】
ところで、電子反射板損失は、図５においてハッチングが付された部分で生じるので、電子反射板損失の最大値をＬｍとすると、電子反射板損失の時間平均はＬｍ／πである（正弦波の絶対値を積分した値（２Ｌｍ／π）の半分）。つまり、電子反射板損失の時間平均は、電子反射板損失の最大値の約１／３である。よって、電子反射板損失の最大値が約３％であるとき、電子反射板損失の時間平均は、約１％である。電子反射板損失の時間平均が１％であるときの温度の低下をシミュレーションによって解析すると、約６°Ｃである。
【００２９】
以上より、比較例において、加熱電源１４０が発生する交流電圧Ｖｔの最大値が５０Ｖである場合、フィラメント１３０の第１端子Ａに対向する位置と第２端子Ｂに対向する位置とにおけるヒータ１１０の温度差は、約６°Ｃであることが分かる。
【００３０】
以下、図１および図２に示す実施形態のように抵抗器１６０を設けた場合の効果を説明する。前述のように、（Ｖｆ−Ｖｒ）が−５０Ｖである場合の電子反射板電流は０．３Ａであるので、フィラメント１３０と電子反射板１２０との間の抵抗値Ｒｓは、５０Ｖ／０．３Ａ＝１６７Ωである。抵抗値Ｒｒを有する抵抗器１６０を設けることは、経路１７０に抵抗値Ｒｓの抵抗と抵抗値Ｒｒの抵抗器１６０とを直列に接続することを意味する。
【００３１】
電子反射損失を低減するためには、経路１７０（あるいは閉回路ＣＣ）を流れる電流を低減すればよいので、抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒを適切な値に設定すればよい。抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒが小さ過ぎる場合、抵抗器１６０を設ける効果が小さくなる。一方、抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒが大き過ぎる場合、電子反射板１２０がフローティング状態に近くなるので、電子反射板１２０の電位が不安定になりうる。電子反射板１２０の電位が不安定になることによって電子反射板１２０の電位がフィラメント１３０の電位より低くなると電子反射板１２０とヒータ１１０との間の電界が変わり、フィラメントから放出された熱電子の軌道が変化しヒータ１１０への熱電子入射位置が変わりヒータ１１０の温度分布が変化してしまう。
【００３２】
電子反射板１２０の電位を不安定にする要因としては、例えば、加熱電源１４０や加速電源１５０等から発生するノイズが考えられる。抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒは、要求される仕様に依存しうるが、例えば、１００Ω以上かつ１００ｋΩ以下の抵抗値を有することができ、１ｋΩ以上かつ１０ｋΩ以下の抵抗値を有することが好ましく、２ｋΩ以上かつ４ｋΩ以下の抵抗値を有することが更に好ましい。
【００３３】
以下、抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒを決定する方法を例示的に説明する。前述の比較例は、抵抗器１６０を設けない例であり、この例における電子反射板損失による温度の低下は６°Ｃであった。
【００３４】
ここでは、経路１７０に抵抗値Ｒｓの抵抗（フィラメント１３０と電子反射板１２０との間の抵抗）と抵抗値Ｒｒの抵抗器１６０とを直列に配置することによって電子反射板損失による温度の低下を１°Ｃ以内にすることを設計目標とする。比較例では、電子反射板損失が１％であるときの電子反射板１２０の温度の低下が６°Ｃであったので、温度の低下を１°Ｃ以内にするためには、単純計算で、電子反射板損失を１％×１／６≒０．１６７％にすればよい。図８には、（Ｖｆ−Ｖｒ）＝−５０Ｖのときに電子反射板１２０に入射する熱電子の比率が０．１６７％になる特性が示されている。
【００３５】
比較例にならってエミッション電流を１０Ａとすると、電子反射板損失が０．１６７％であることに相当するエミッション電流の変化分ΔＩ（フィラメント１３０と電子反射板１２０との間を流れる電流）は、１０Ａ×０．１６７％＝０．０１６７Ａである。（Ｖｆ−Ｖｒ）＝−５０Ｖであるので、
Ｒｒ＋Ｒｓ＝５０Ｖ／０．０１６７Ａ≒３０００Ω
である。フィラメント１３０と電子反射板１２０との間の抵抗値Ｒｓは前述のように１６７Ωであるので、抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒは２．８ｋΩとなる。つまり、この例では、抵抗器１６０の抵抗値Ｒｒを２．８ｋΩ以上とすることによってヒータ１１０の温度の低下（温度の不均一性）を１°Ｃ以内に抑えることができる。
【００３６】
図９には、図１および図２に示される基板加熱装置１００（加熱装置１０１）における電子反射板１２０の電位とフィラメント１３０の第１端子Ａの電位が示されている。抵抗器１６０を設けることによって、電子反射板１２０とフィラメント１３０の第１端子Ａとの電位差を抵抗器１６０が受けることになるので、フィラメント１３０の第１端子Ａの電位の低下に応じて電子反射板１２０の電位も低下する。これによりフィラメント１３０から放出された熱電子が電子反射板１２０に引き込まれる量が低減される。即ち、電子反射板損失が低減される。なお、電子反射板１２０の電位の低下は、フィラメント１３０から放出された熱電子が電子反射板１２０に引き込まれることによって起こるが、電子反射板１２０による熱電子の引き込みは、電子反射板１２０の電位の低下によって緩和される。
【００３７】
図１０には、図１および図２に示された基板加熱装置１００（加熱装置１０１）の変形例が示されている。変形例では、加熱電源１４０は、フィラメント１３０の第１端子Ａに接続された第３端子Ｃと、フィラメント１３０の第２端子Ｂに接続された第４端子Ｄとを有し、加速電源１５０は、第４端Ｄとヒータ１１０との間に加速電圧Ｖａを供給する。抵抗器１６０は、電子反射板１２０と第３端子Ｃとを接続する経路１７０を構成する。加熱電源１４０がフィラメント１３０に電流を供給することにより、フィラメント１３０および電子反射板１２０を通る閉回路ＣＣが構成され、経路１７０は、電子反射板１２０と閉回路ＣＣ中のノード（この例では、第３端子Ｃ）とを接続する。電子反射板１２０には、抵抗器１６０を介して加速電圧Ｖａおよび交流電圧Ｖｔが供給される。このような接続においても、抵抗器１６０は、フィラメント１３０と電子反射板１２０との間を流れる電流を低減し、電子反射板損失を低減するように機能する。
【００３８】
以下、基板加熱装置１００を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法を例示的に説明する。該デバイス製造方法は、ＳｉＣ基板等の基板に不純物を注入する工程と、該基板を基板加熱装置１００によって加熱するアニール工程とを含みうる。該デバイス製造方法は、更に、該基板をエッチングする工程、および、該基板の上にパターンを形成する工程等を含みうる。
【符号の説明】
【００３９】
１００：基板加熱装置、１１０：ヒータ、１１２：空間、１１４：真空チャンバン、１２０：電子反射板１２０：フィラメント、１４０：加熱電源、１５０：加速電源、１６０：抵抗器、１７０：経路、１８０：基板保持部、１９０：チャンバ、１９２：処理空間、ＣＣ：閉回路、Ａ：第１端子、Ｂ：第２端子、Ｃ：第３端子、Ｄ：第４端子
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月28日(2016.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、電子反射板と、前記ヒータと前記電子反射板との間に配置されたフィラメントと、前記フィラメントの第１端子および第２端子の間に交流電圧を供給して前記フィラメントから熱電子を放出させる加熱電源と、前記フィラメントと前記ヒータとの間に加速電圧を供給する加速電源とを備える加熱装置であって、
前記電子反射板と前記加熱電源とを接続する経路を構成するように配置された抵抗器を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記加熱電源が前記フィラメントに前記交流電圧を供給することによって、前記フィラメント、前記電子反射板および前記経路を通る閉回路が構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記加熱電源は、前記フィラメントの第１端子に接続された第３端子と、前記フィラメントの第２端子に接続された第４端子とを有し、前記加速電源は、前記第４端子と前記ヒータとの間に前記加速電圧を供給し、前記抵抗器は、前記電子反射板と前記第４端子とを接続するように前記経路を構成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記加熱電源は、前記フィラメントの第１端子に接続された第３端子と、前記フィラメントの第２端子に接続された第４端子とを有し、前記加速電源は、前記第４端子と前記ヒータとの間に前記加速電圧を供給し、前記抵抗器は、前記電子反射板と前記第３端子とを接続するように前記経路を構成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記抵抗器は、前記加熱電源が前記フィラメントに前記交流電圧を供給している状態における前記フィラメントと前記電子反射板との間の抵抗値よりも高い抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記抵抗器は、１００Ω以上かつ１００ｋΩ以下の抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記抵抗器は、１ｋΩ以上かつ１０ｋΩ以下の抵抗値を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記抵抗器は、モリブデンシリサイド合金を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記フィラメントは、シングルループのフィラメントである、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板を加熱するように配置された請求項１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置と、
を備えることを特徴とする基板加熱装置。
【請求項１１】
基板に不純物を注入する工程と、
該基板を請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板加熱装置を用いて加熱する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【国際調査報告】
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