(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハ（６０）を加熱処理するための処理室（１４）と、
前記処理室（１４）内に配置されると共に、前記半導体ウエハ（６０）が配置される一面（４０ａ）を有し、前記一面（４０ａ）に垂直な中心軸を中心に回転するサセプタ（４０）と、
前記処理室（１４）の境界の一部を形成するように配置された石英ドーム（１１、１２）と、
前記石英ドーム（１１、１２）の端部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）と、
前記処理室（１４）の外部に配置され、加熱源となる複数のランプ（５０）とを有し、
前記複数のランプ（５０）は少なくとも複数の円配列（５１〜５３）を構成すると共に、前記複数の円配列（５１〜５３）が前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に同心円状に配置されており、前記サセプタ（４０）の中心軸側で隣り合う円配列（５１、５２）の間隔よりも、前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっている半導体製造装置であって、
環状であって、前記ランプ（５０）の光を反射する反射面（７１）を有しており、前記円配列（５１〜５３）の間に配置されると共に、前記反射面（７１）に反射した前記ランプ（５０）の光を前記処理室（１４）側に導くリフレクター（７０）を備え、
前記反射面（７１）は、面粗度が２０μｍ以下になっており、該反射面（７１）にニッケルで形成された金属層（７４）が形成され、該ニッケルで形成された金属層（７４）の上に金で形成された金属層（７５）が形成されており、前記ランプ（５０）の光は前記金で形成された金属層（７５）に反射するようになっており、
前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に前記サセプタ（４０）の外周側に向かって前記円配列（５１〜５３）と前記リフレクター（７０）とが交互に繰り返し配置されており、前記サセプタ（４０）の外周側では、前記リフレクター（７０）の間に複数の円配列（５２、５３）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）を構成するランプ（５０）は、内側の円配列（５２）を構成するランプ（５０）の間に外側の円配列（５３）を構成するランプ（５０）が段違いに配置されることで、前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっていること特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
半導体ウエハ（６０）を加熱処理するための処理室（１４）と、
前記処理室（１４）内に配置されると共に、前記半導体ウエハ（６０）が配置される一面（４０ａ）を有し、前記一面（４０ａ）に垂直な中心軸を中心に回転するサセプタ（４０）と、
前記処理室（１４）の境界の一部を形成するように配置された石英ドーム（１１、１２）と、
前記石英ドーム（１１、１２）の端部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）と、
前記処理室（１４）の外部に配置され、加熱源となる複数のランプ（５０）とを有し、
前記複数のランプ（５０）は少なくとも複数の円配列（５１〜５３）を構成すると共に、前記複数の円配列（５１〜５３）が前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に同心円状に配置されており、前記サセプタ（４０）の中心軸側で隣り合う円配列（５１、５２）の間隔よりも、前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっている半導体製造装置であって、
環状であって、前記ランプ（５０）の光を反射する反射面（７１）を有しており、前記円配列（５１〜５３）の間に配置されると共に、前記反射面（７１）に反射した前記ランプ（５０）の光を前記処理室（１４）側に導くリフレクター（７０）を備え、
前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）を構成するランプ（５０）は、内側の円配列（５２）を構成するランプ（５０）の間に外側の円配列（５３）を構成するランプ（５０）が段違いに配置されることで、前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっており、
前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に前記サセプタ（４０）の外周側に向かって前記円配列（５１〜５３）と前記リフレクター（７０）とが交互に繰り返し配置されており、前記サセプタ（４０）の外周側では、前記リフレクター（７０）の間に複数の円配列（５２、５３）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
前記複数のランプ（５０）それぞれは、前記石英ドーム（１１、１２）から一定距離だけ離れて配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【請求項５】
半導体ウエハ（６０）を加熱処理するための処理室（１４）と、
前記処理室（１４）内に配置されると共に、前記半導体ウエハ（６０）が配置される一面（４０ａ）を有し、前記一面（４０ａ）に垂直な中心軸を中心に回転するサセプタ（４０）と、
前記処理室（１４）の境界の一部を形成するように配置された石英ドーム（１１、１２）と、
前記石英ドーム（１１、１２）の端部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）と、
前記処理室（１４）の外部に配置され、加熱源となる複数のランプ（５０）とを有し、
前記複数のランプ（５０）は少なくとも複数の円配列（５１〜５３）を構成すると共に、前記複数の円配列（５１〜５３）が前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に同心円状に配置されており、前記サセプタ（４０）の中心軸側で隣り合う円配列（５１、５２）の間隔よりも、前記サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっている半導体製造装置であって、
環状であって、前記ランプ（５０）の光を反射する反射面（７１）を有しており、前記円配列（５１〜５３）の間に配置されると共に、前記反射面（７１）に反射した前記ランプ（５０）の光を前記処理室（１４）側に導くリフレクター（７０）を備え、
前記複数のランプ（５０）それぞれは、前記石英ドーム（１１、１２）から一定距離だけ離れて配置されており、
前記サセプタ（４０）の中心軸を中心に前記サセプタ（４０）の外周側に向かって前記円配列（５１〜５３）と前記リフレクター（７０）とが交互に繰り返し配置されており、前記サセプタ（４０）の外周側では、前記リフレクター（７０）の間に複数の円配列（５２、５３）が配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
前記リフレクター（７０）は筒状になっており、内部に冷却水が流れるようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハに熱処理を行うための半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石英ドームと、該石英ドームの端部を保持する冷却チャンバとを有し、石英ドームおよび冷却チャンバで区画された処理室が設けられ、処理室に配置された円板状のサセプタの上に半導体ウエハが配置される半導体製造装置が知られている。
【０００３】
また、半導体製造装置において、半導体ウエハの熱処理を行なうために熱源に加熱ランプを使用したものが、例えば特許文献１、２で提案されている。具体的に、特許文献１、２では、熱処理装置において処理を受ける半導体ウエハの平面内に均一に熱処理を行なうため、タングステンランプ等のランプがその被加熱物の面に対して平行に、かつ、円周方向に配列されたものが提案されている。
【０００４】
特に、特許文献１では、半導体ウエハと平行な平面内にランプが等間隔に配置された装置が示されている。また、特許文献２では、複数個のランプが半導体ウエハ等の被処理体に対向して平行に同心円状に配列された装置が示されている。
【特許文献１】特開平１０−１０６７２４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半導体ウエハが配置されるサセプタの外周部では冷却チャンバ側に熱が逃げやすくなっている状況下では、特許文献１、２に記載の技術では同心円状に等間隔にランプを配置しているため、半導体ウエハの温度を均一化するためにはサセプタの外周側に位置するランプの強度を高くする必要がある。このため、外周側のランプについてはランプ１本あたりの強度を高くしなければならない。光の強度が高いほど、ランプの寿命は短くなる。したがって、温度を均一にするために放射される内外周のランプの光の強度にバラツキが生じるため、光の強度が高くなる外周側のランプの寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
さらに、処理室が減圧になる石英ドームを有する熱処理装置では、ランプから石英ドームまでの距離がランプごとに異なる。特に、外周部のランプからサセプタに向かって放射された光は、石英ドームに対して光が垂直に入らないことになり、サセプタの外周側での石英ドームの光の透過率が低下し、サセプタに光が届きにくくなる。これにより、半導体ウエハの温度を均一化するためには外周側のランプの光の強度を高くする必要がある。したがって、上記と同様に、外周側のランプの寿命が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、サセプタの外周側に配置されるランプの寿命が短くならないようにすることができる半導体製造装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１、３、５に記載の発明では、半導体ウエハ（６０）を加熱処理するための処理室（１４）と、処理室（１４）内に配置されると共に、半導体ウエハ（６０）が配置される一面（４０ａ）を有し、一面（４０ａ）に垂直な中心軸を中心に回転するサセプタ（４０）と、処理室（１４）の境界の一部を形成するように配置された石英ドーム（１１、１２）と、石英ドーム（１１、１２）の端部（１１ｂ、１２ｂ）を拘束する冷却チャンバ（２１、２２）と、処理室（１４）の外部に配置され、加熱源となる複数のランプ（５０）とを有する半導体製造装置であって、複数のランプ（５０）は少なくとも複数の円配列（５１〜５３）を構成すると共に、複数の円配列（５１〜５３）がサセプタ（４０）の中心軸を中心に同心円状に配置されており、サセプタ（４０）の中心軸側で隣り合う円配列（５１、５２）の間隔よりも、サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）の間隔が密になっていることを特徴とする。
【０００９】
これによると、サセプタ（４０）の外周側では中心軸側よりも多くのランプ（５０）が配置されているため、ランプ（５０）一つ当たりの光の強度を小さくしたとしても、サセプタ（４０）の中心軸側と同じ光の強度で加熱することができる。したがって、サセプタ（４０）の外周側に配置されるランプ（５０）の寿命が短くならないようにすることができる。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、環状であって、ランプ（５０）の光を反射する反射面（７１）を有しており、円配列（５１〜５３）の間に配置されると共に、反射面（７１）に反射したランプ（５０）の光を処理室（１４）側に導くリフレクター（７０）を備え、反射面（７１）は、面粗度が２０μｍ以下になっており、該反射面（７１）にニッケルで形成された金属層（７４）が形成され、該ニッケルで形成された金属層（７４）の上に金で形成された金属層（７５）が形成されており、ランプ（５０）の光は金で形成された金属層（７５）に反射するようになっていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、ランプ（５０）から発せられた光をロスすることなくサセプタ（４０）側に導くことができ、処理室（１４）内を均一に加熱することができる。
【００１２】
請求項２、３に記載の発明では、サセプタ（４０）の外周側で隣り合う円配列（５２、５３）を構成するランプ（５０）は、内側の円配列（５２）を構成するランプ（５０）の間に外側の円配列（５３）を構成するランプ（５０）が段違いに配置されることで、面積あたりの配列密度が段違いでない場合に比べて密になっていること特徴とする。
【００１３】
これにより、サセプタ（４０）の外周側の円配列（５２、５３）がサセプタ（４０）の中心軸側の円配列（５１）に比べて配列密度が多くなるように配置することができる。
【００１４】
請求項４、５に記載の発明では、複数のランプ（５０）それぞれは、石英ドーム（１１、１２）から一定距離だけ離れて配置されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、サセプタ（４０）の中心軸側と外周側とで各ランプ（５０）から処理室（１４）側への光の入射量が同じになるようにすることができる。また、半導体ウエハ（６０）と各ランプ（５０）との距離を近くする、特にランプ（５０）を同一平面内に配置した場合よりもサセプタ（４０）の外周側のランプ（５０）と半導体ウエハ（６０）との距離を近くすることできるので、ランプ（５０）の光をロスなく処理室（１４）に入射することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、リフレクター（７０）は筒状になっており、内部に冷却水が流れるようになっていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、ランプ（５０）から熱を受けるリフレクター（７０）の反射面（７１）の冷却効率を高めることができる。したがって、該反射面（７１）に形成された金で形成された金属層（７４）の寿命が短くならないようにすることができる。
【００１８】
請求項１、３、５に記載の発明では、サセプタ（４０）の中心軸を中心にサセプタ（４０）の外周側に向かって円配列（５１〜５３）とリフレクター（７０）とが交互に繰り返し配置されており、サセプタ（４０）の外周側では、リフレクター（７０）の間に複数の円配列（５２、５３）が配置されていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、サセプタ（４０）の中心軸側と外周側とで光の強度にバラツキが生じないようにすることができ、処理室（１４）内を均一に加熱することができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される半導体製造装置は、処理室を減圧にするものおよびその制御であって、特に、半導体ウエハにエピタキシャル膜等を成膜する装置に好適である。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置の概略断面図である。この図に示されるように、半導体製造装置は、石英ドーム１１、１２と、冷却チャンバ２１、２２と、側面加圧ポンプ３０と、サセプタ４０と、シャフト４１と、回転機構４２と、複数のランプ５０とを備えている。
【００２４】
石英ドーム１１、１２は、石英窓１１ａ、１２ａとフランジ部１１ｂ、１２ｂとで構成されている。石英窓１１ａ、１２ａは凸状の容器である。また、フランジ部１１ｂ、１２ｂは石英窓１１ａ、１２ａの開口端部に設けられたものである。なお、フランジ部１１ｂ、１２ｂは本発明の石英ドーム１１、１２の端部に相当する。
【００２５】
冷却チャンバ２１、２２は、複数のＯリング１３を介して石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束するものであり、内部に冷却水が流れる構造を有している。冷却チャンバ２１、２２は、フランジ部１１ｂ、１２ｂを石英窓１１ａ、１２ａの凸側のものと凹側のものとで挟み込んだ構造になっており、凸側のものと凹側のものとがネジ２３、２４によりねじ止めされ、フランジ部１１ｂ、１２ｂが冷却チャンバ２１、２２に強固に拘束されている。
【００２６】
また、図１に示されるように、石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂにＯリング１３を介して冷却チャンバ２１、２２が固定された一対のものが用意され、各石英ドーム１１、１２の各石英窓１１ａ、１２ａの凹部がそれぞれ向かい合わされて、各冷却チャンバ２１、２２が接合されている。このように、石英ドーム１１、１２、Ｏリング１３、および冷却チャンバ２１、２２にて閉じられた空間が処理室１４となる。処理室１４は、半導体ウエハ６０を加熱処理する部屋であり、大気圧から減圧されて処理ガス（成膜ガス）が注入される。
【００２７】
冷却チャンバ２１、２２には、成膜ガスを処理室１４に導入するための導入通路２５と、処理室１４から成膜ガスを排出するための排出通路２６とが設けられている。排出通路２６は、配管を介して図示しない成膜ガス排出機構に接続されている。そして、処理室１４から排出された成膜ガスは、該成膜ガス排出機構にて無害化され、成膜ガス中のダストや有害ガス等が薬液等により除去されるようになっている。
【００２８】
そして、フランジ部１１ｂ、１２ｂを拘束するＯリング１３は、当該Ｏリング１３がフランジ部１１ｂ、１２ｂのうち石英窓１１ａ、１２ａの凸側と該凸側とは反対側とにそれぞれ同心円状に配置されてフランジ部１１ｂ、１２ｂを挟んでいる。
【００２９】
側面加圧ポンプ３０は、処理室１４が大気圧から減圧されることで石英窓１１ａ、１２ａにおいて処理室１４の中心部側に発生する圧縮力に石英窓１１ａ、１２ａが対抗できるように、フランジ部１１ｂ、１２ｂを処理室１４側に押し込んで石英窓１１ａ、１２ａの湾曲の度合いを維持もしくは高めるものである。この側面加圧ポンプ３０は、図１に示されるように冷却チャンバ２１、２２の側面に接続されており、例えばＮ２やエアーによる加圧によりフランジ部１１ｂ、１２ｂを処理室１４側に押し込むようになっている。
【００３０】
サセプタ４０は、一面４０ａおよび他面４０ｂを有する円板状のテーブルであり、一面４０ａに複数の半導体ウエハ６０が配置されるものである。
【００３１】
シャフト４１は、サセプタ４０の他面４０ｂ側に位置すると共に、サセプタ４０の他面４０ｂに対し垂直方向に延びる棒状の部材であり、サセプタ４０を支持して処理室１４内に配置させるものである。シャフト４１のうちサセプタ４０側の上端部４１ａ側にサセプタ４０が接続され、上端部４１ａとは反対側の下端部４１ｂが回転機構４２に備え付けられている。
【００３２】
図１に示されるように、シャフト４１は、石英窓１２ａに設けられたシャフト貫通部１２ｃに差し込まれた形態になっている。これにより、シャフト４１の上端部４１ａは処理室１４内に配置され、下端部４１ｂは処理室１４の外部に配置される。
【００３３】
回転機構４２は、シャフト４１の下端部４１ｂを支持し、シャフト４１の中心軸を中心にシャフト４１を回転させるものであり、モータ等を備えた周知のものである。この回転機構４２によってシャフト４１が回転すると、これに連動してサセプタ４０も回転するようになっている。この回転機構４２にはＯリング１５を介してシャフト貫通部１２ｃが取り付けられ、これにより処理室１４がシールされる。
【００３４】
また、図１に示される複数のランプ５０は、輻射熱を発する加熱源であり、処理室１４の外部に複数配置されている。具体的には、ランプ５０は、各石英窓１１ａ、１２ａの凸側に配置され、サセプタ４０の一面４０ａおよび他面４０ｂを照らし、処理室１４内を加熱するようになっている。ランプ５０として、例えばハロゲンランプが採用される。
【００３５】
以下、図２〜図４を参照して、ランプ５０について説明する。図２は、シャフト４１の中心軸を中心に複数のランプ５０を見た平面図である。図３は、リフレクターの断面図である。また、図４は、図２の断面図である。
【００３６】
図２に示されるように、複数のランプ５０は複数の円配列５１〜５３を構成している。また、複数の円配列５１〜５３はサセプタ４０の中心軸を中心に同心円状に配置されている。本実施形態では、各ランプ５０が並べられて３つの円配列５１〜５３が設けられている。そして、サセプタ４０の中心軸側で隣り合う２つの円配列５１、５２の間隔よりも、サセプタ４０の外周側で隣り合う２つの円配列５２、５３の間隔が密になっている。言い換えると、サセプタ４０の外周側で隣り合う２つの円配列５２、５３の間隔よりも、サセプタ４０の中心軸側で隣り合う２つの円配列５１、５２の間隔が疎になっている。「間隔が密もしくは疎」というのは、サセプタ４０の径方向に隣り合うランプ５０の距離の長さを示している。各ランプ５０として、それぞれ２ｋＷのものが採用される。
【００３７】
そして、２つの円配列５２、５３の間隔が密すなわちサセプタ４０の外周側の２つの円配列５２、５３を構成する各ランプ５０がサセプタ４０の径方向で互いに距離が近くなるように、内側の円配列５２を構成するランプ５０の間に外側の円配列５３を構成するランプ５０が段違いに配置されている。これにより、サセプタ４０の外周側の円配列５２、５３が密になるように配置される。すなわち、外周側の面積あたりの配列密度が、段違いがない場合に比べて密になる。
【００３８】
また、各円配列５１〜５３の間には、環状のリフレクター７０が配置されている。該リフレクター７０はランプ５０の光を反射させて処理室１４側に導く反射面７１を有している。そして、図３に示されるように、リフレクター７０は筒状すなわちダクト構造になっており、内部に水路７２が設けられている。この水路７２には図２に示される流水機構７３から冷却水が流し込まれるようになっており、冷却水が水路７２を通過することで反射面７１が冷却されるようになっている。なお、図２では、サセプタ４０の外周側のリフレクター７０にのみ流水機構７３が設けられた図が描かれているが、実際には全てのリフレクター７０に流水機構７３が接続されている。
【００３９】
反射面７１は、図４に示されるように、ランプ５０の光が処理室１４にロスなく導かれる角度に傾けられている。この反射面７１の面粗度は２０μｍ以下になっている。そして、該反射面７１にニッケルで形成された金属層７４が形成され、該ニッケルで形成された金属層７４の上に金で形成された金属層７５が形成されている。このように、面粗度が２０μｍ以下の反射面に金属層７４、７５を形成するのは、でこぼこの反射面７１の表面が承継された金属層７４、７５が形成されてしまうと最上層の金属層７５で光が乱反射してしまい、効率良くランプ５０の光を処理室１４側に導けなくなるからである。
【００４０】
このようなリフレクター７０が設けられていることで、処理室１４に照射される光の集光密度のバラツキを小さくし、ランプパワーのばらつきを低減させつつ均一な加熱をもたらすことができる。また、本実施形態では、リフレクター７０は該リフレクター７０の反射面７１を直接水冷できる水路７２を備えた構造になっているため、金で形成された金属層７５を冷やすことができ、該金属層７５の寿命も向上する。
【００４１】
また、図４に示されるように、複数のランプ５０それぞれは、石英ドーム１１、１２から一定距離だけ離れて配置されている。リフレクター７０も、石英ドーム１１、１２から一定距離だけ離れて配置されている。これによると、各ランプ５０から石英ドーム１１、１２に向かう主な光は、石英ドーム１１、１２に対して同じ角度で入射する。このため、石英ドーム１１、１２の特定な場所で光の反射によるロスに偏りが生じない。さらに、ランプ５０を同一平面内に配置した場合よりもサセプタ４０の外周側のランプ５０と半導体ウエハ６０との距離が近くなるので、サセプタ４０の外周側に位置するランプ５０の光をロスなく処理室１４に入射できる。
【００４２】
そして、各ランプ５０によって形成された各円配列５１〜５３および環状のリフレクター７０は、図２および図４に示されるように、サセプタ４０の中心軸を中心にサセプタ４０の外周側に向かって円配列５１〜５３とリフレクター７０とが交互に繰り返し配置されている。上述のように、各円配列５１〜５３は、１、２列目の円配列５１、５２が疎、２、３列目の円配列５２、５３が密に配置されている。このため、本実施形態では、１、２列目の円配列５１、５２の間にリフレクター７０が配置され、３列目の円配列５３の外側にリフレクター７０が配置されている。すなわち、２、３列目の円配列５２、５３がリフレクター７０に挟まれた配置になっている。
【００４３】
２、３列目の円配列５２、５３がリフレクター７０に挟まれている配置も、リフレクター７０と円配列５２、５３とが交互に繰り返し配置された一つの形態である。本実施形態では、サセプタ４０の外周側の２、３列目の円配列５２、５３は密に、つまり段違いに配置されているため、該２、３列目の円配列５２、５３の間にリフレクター７０を無理に配置する必要がない。
【００４４】
このように、各円配列５１〜５３とリフレクター７０とが交互に配置されると、各円配列５１〜５３の粗密の配置によって処理室１４を均一が加熱されることに加え、リフレクター７０によってランプ５０の光がロスなく処理室１４に照射されるため、サセプタ４０の一面４０ａの面方向における光の強度のバラツキが低減され、処理室１４内がさらに均一に加熱される。
【００４５】
さらに、本実施形態では、図４に示されるように、サセプタ４０の一面４０ａ側であって、サセプタ４０の中心軸上にブロワ８０が配置されている。このブロワ８０は各ランプ５０よりも石英ドーム１１から離れた場所に配置されおり、ブロワ８０から石英ドーム１１側に送風されるようになっている。風は、各ランプ５０と石英ドーム１１の外壁との間を石英ドーム１１、１２の外径側に流れる。これにより、石英ドーム１１が空冷され、石英ドーム１１において局所的に温度が高くなることを防止し、処理室１４内が均一に加熱される。
【００４６】
なお、図２および図４に示されるランプ５０やリフレクター７０の配置は、サセプタ４０の一面４０ａ側および他面４０ｂ側の両方共に同じである。もちろん、サセプタ４０の他面４０ｂ側にも図示しないブロワが設けられている。
【００４７】
以上が、本実施形態に係る半導体製造装置の全体構成である。この半導体製造装置において、回転機構４２の回転速度、側面加圧ポンプ３０の制御、処理室１４への成膜ガスの注入、冷却チャンバ２１、２２の冷却水の制御、流入ガスの流量制御等は、図示しない制御装置により行われる。
【００４８】
次に、上記装置を用いて半導体ウエハ６０に熱処理を行う工程について説明する。まず、装置のメンテが終わった後、Ｏリング１３を介して石英ドーム１１、１２のフランジ部１１ｂ、１２ｂに冷却チャンバ２１、２２をはめ込み、ネジ２３、２４を介して冷却チャンバ２１、２２を締め付ける。そして、一方の冷却チャンバ２１を他方の冷却チャンバ２２に固定して処理室１４を形成する。
【００４９】
続いて、側面加圧ポンプ３０により、石英ドーム１１、１２に側面加圧を行う。また、図示しない真空ポンプにより、処理室１４を真空にする。その後、Ｈ２により所定の圧力（減圧）とする。この状態で、図示しないトランスファーチャンバ（準備室）から半導体ウエハ６０を搬送し、サセプタ４０の一面４０ａに半導体ウエハ６０を配置する。半導体ウエハ６０に膜を成長させるための成膜ガスを冷却チャンバ２１、２２の導入通路２５を介して処理室１４に導入し、複数のランプ５０によって処理室１４を加熱する。これにより、半導体ウエハ６０に加熱処理を施す。
【００５０】
その後、成膜ガスを止め、半導体ウエハ６０をトランスファーチャンバ（準備室）に戻し、新しい半導体ウエハ６０を搬送し半導体ウエハ６０に膜を成長する作業を繰り返す。所定枚半導体ウエハ６０に膜を成長させた後、メンテのため処理室１４を大気圧まで不活性ガスで満たす。このようにして、半導体ウエハ６０に熱処理を行う。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態では、サセプタ４０の中心軸側に位置する１、２列目の円配列５１、５２の間隔よりも、サセプタ４０の外周側に位置する２、３列目の円配列５２、５３の間隔が密になっていることが特徴となっている。これにより、冷却チャンバ２１、２２によって冷やされるサセプタ４０の外周側に位置するランプ５０の一つ当たりの光の強度を小さくすることが可能となる。したがって、サセプタ４０の外周側に配置されるランプ５０の寿命が短くならないようにすることができる。また、ランプ５０の光を処理室１４側に導くリフレクター７０を併用することで、サセプタ４０の一面４０ａの面内における温度のバラツキを抑え、均一に加熱することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、３列の円配列５１〜５３について説明したが、列の数は一例を示すものであって、さらに多くの円配列を設けても構わない。
【００５３】
また、リフレクター７０の断面構造は図３に示されるものに限定されず、他の断面構造であっても構わない。すなわち、反射面７１がランプ５０の光を処理室１４側に導けるように傾斜しており、内部に冷却水が流れる水路７２が設けられていれば良い。
【００５４】
さらに、石英ドーム１１、１２の形状は、図１に示されるものではなく、他の形状のものでも構わない。例えば、箱形の石英ドームを用いても良い。この場合でも、上記のようにランプ５０を配置すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置の概略断面図である。
【図２】シャフトの中心軸を中心に複数のランプを見た平面図である。
【図３】リフレクターの断面図である。
【図４】図２の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１、１２      石英ドーム
１１ｂ、１２ｂ  フランジ部
１４            処理室
２１、２２      冷却チャンバ
４０            サセプタ
４０ａ          サセプタの一面
５０            ランプ
５１〜５３      円配列
６０            半導体ウエハ
７０            リフレクター
７１            反射面
７４            ニッケルで形成された金属層
７５            金で形成された金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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