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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-194908(P2020-194908A)
(43)【公開日】2020年12月3日
(54)【発明の名称】熱処理方法および熱処理装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/26 20060101AFI20201106BHJP
   H01L 21/265 20060101ALI20201106BHJP
   H01L 21/677 20060101ALI20201106BHJP
【FI】
   H01L21/26 T
   H01L21/26 J
   H01L21/265 602B
   H01L21/68 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2019-100211(P2019-100211)
(22)【出願日】2019年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社SCREENホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】大森 麻央
(72)【発明者】
【氏名】上野 智宏
(72)【発明者】
【氏名】中島 往馬
(72)【発明者】
【氏名】青山 敬幸
【テーマコード(参考)】
5F131
【Fターム(参考)】
5F131AA02
5F131AA03
5F131AA32
5F131AA33
5F131AA34
5F131BA23
5F131BA24
5F131BA39
5F131BB03
5F131CA03
5F131DA02
5F131DA32
5F131DA33
5F131DA36
5F131DA42
5F131DB02
5F131DB52
5F131DB62
5F131DB72
5F131DB76
5F131DC04
5F131DC06
5F131EA02
5F131EA24
5F131EB54
5F131EB72
5F131EB78
5F131EB82
5F131FA34
5F131FA35
5F131GA03
5F131GA05
5F131GA14
5F131GA19
5F131GA32
5F131GA66
5F131HA23
5F131HA28
5F131KA16
5F131KA23
5F131KA44
5F131KA47
5F131KA54
(57)【要約】
【課題】基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる熱処理方法および熱処理装置を提供する。
【解決手段】ベアウェハーに対しては、ハロゲンランプHLとの間隔が第1基準距離SD1となる基準予備加熱位置SAPにてハロゲンランプHLから光照射が行われて所定の予備加熱温度に加熱される。ベアウェハーに対する半導体ウェハーの裏面の相対反射率が100%未満である場合には、半導体ウェハーとハロゲンランプHLとの間隔である予備加熱距離ADを第1基準距離SD1よりも大きくする。逆に、ベアウェハーに対する半導体ウェハーの裏面の相対反射率が100%を超える場合には、予備加熱距離ADを第1基準距離SD1よりも小さくする。ベアウェハーを予備加熱温度に加熱したときと同じ出力にてハロゲンランプHLから半導体ウェハーに光照射を行う。
【選択図】図10
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理方法であって、
前記基板の一方面および他方面の反射率を測定する反射率測定工程と、
前記一方面の反射率に基づいて、前記基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離とする第1移動工程と、
前記基板の前記一方面に前記連続点灯ランプから光を照射して予備加熱を行う予備加熱工程と、
前記他方面の反射率に基づいて、前記基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離とする第2移動工程と、
前記基板の前記他方面に前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射して加熱を行うフラッシュ加熱工程と、
を備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項2】
請求項1記載の熱処理方法において、
前記反射率測定工程では、基準基板に対する前記一方面および前記他方面の相対反射率を測定することを特徴とする熱処理方法。
【請求項3】
請求項2記載の熱処理方法において、
前記基準基板と前記連続点灯ランプとの間隔を第1基準距離として前記連続点灯ランプから第1の出力で光照射を行ったときに前記基準基板が所定の予備加熱温度に加熱され、
前記第1距離は、前記連続点灯ランプから前記第1の出力で前記基板に光照射を行ったときに前記基板が前記所定の予備加熱温度に加熱される距離となるように前記一方面の反射率に基づいて前記第1基準距離を補正して得られることを特徴とする熱処理方法。
【請求項4】
請求項3記載の熱処理方法において、
前記予備加熱工程では、オープンループ制御にて前記連続点灯ランプの光照射を前記第1の出力とすることを特徴とする熱処理方法。
【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の熱処理方法において、
前記基準基板と前記フラッシュランプとの間隔を第2基準距離として前記フラッシュランプから第2の出力でフラッシュ光照射を行ったときに前記基準基板が所定の処理温度に加熱され、
前記第2距離は、前記フラッシュランプから前記第2の出力で前記基板にフラッシュ光を照射したときに前記基板の前記他方面が前記所定の処理温度に到達する距離となるように前記他方面の反射率に基づいて前記第2基準距離を補正して得られることを特徴とする熱処理方法。
【請求項6】
基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置であって、
前記基板の一方面および他方面の反射率を測定する反射率測定部と、
前記基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内に収容された前記基板の前記一方面に光を照射して予備加熱を行う連続点灯ランプと、
前記チャンバー内に収容された前記基板の前記他方面にフラッシュ光を照射して加熱を行うフラッシュランプと、
前記連続点灯ランプおよび前記フラッシュランプと前記基板との間隔を調整する移動機構と、
前記一方面の反射率に基づいて、前記基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離として前記連続点灯ランプから光照射を行わせるとともに、前記他方面の反射率に基づいて、前記基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離として前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射させるように前記移動機構、前記連続点灯ランプおよび前記フラッシュランプを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項7】
請求項6記載の熱処理装置において、
前記反射率測定部は、基準基板に対する前記一方面および前記他方面の相対反射率を測定することを特徴とする熱処理装置。
【請求項8】
請求項7記載の熱処理装置において、
前記基準基板と前記連続点灯ランプとの間隔を第1基準距離として前記連続点灯ランプから第1の出力で光照射を行ったときに前記基準基板が所定の予備加熱温度に加熱され、
前記第1距離は、前記連続点灯ランプから前記第1の出力で前記基板に光照射を行ったときに前記基板が前記所定の予備加熱温度に加熱される距離であることを特徴とする熱処理装置。
【請求項9】
請求項8記載の熱処理装置において、
前記制御部は、前記基板の予備加熱を行うときにオープンループ制御にて前記連続点灯ランプの光照射を前記第1の出力とすることを特徴とする熱処理装置。
【請求項10】
請求項8または請求項9に記載の熱処理装置において、
前記基準基板と前記フラッシュランプとの間隔を第2基準距離として前記フラッシュランプから第2の出力でフラッシュ光照射を行ったときに前記基準基板が所定の処理温度に加熱され、
前記第2距離は、前記フラッシュランプから前記第2の出力で前記基板にフラッシュ光を照射したときに前記基板の前記他方面が前記所定の処理温度に到達する距離であることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板(以下、単に「基板」と称する)に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理方法および熱処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱するフラッシュランプアニール(FLA)が注目されている。フラッシュランプアニールは、キセノンフラッシュランプ(以下、単に「フラッシュランプ」とするときにはキセノンフラッシュランプを意味する)を使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間(数ミリ秒以下)に昇温させる熱処理技術である。
【0003】
キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの半導体ウェハーの基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。
【0004】
このようなフラッシュランプアニールは、極短時間の加熱が必要とされる処理、例えば典型的には半導体ウェハーに注入された不純物の活性化に利用される。イオン注入法によって不純物が注入された半導体ウェハーの表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射すれば、当該半導体ウェハーの表面を極短時間だけ活性化温度にまで昇温することができ、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行することができるのである。
【0005】
このようなキセノンフラッシュランプを使用した熱処理装置として、特許文献1には、半導体ウェハーの表面側にフラッシュランプを配置するとともに裏面側にハロゲンランプを配置し、それらの組み合わせによって所望の熱処理を行うものが開示されている。特許文献1に開示の熱処理装置においては、サセプタに保持された半導体ウェハーをハロゲンランプによってある程度の温度にまで予備加熱し、その後フラッシュランプからのフラッシュ光照射によって所望の処理温度にまで昇温している。
【0006】
また、特許文献2には、半導体ウェハーの表面側にフラッシュランプを配置するとともに裏面側にハロゲンランプを配置する構成において、半導体ウェハーを保持するサセプタを昇降させることによって、ハロゲンランプおよびフラッシュランプの双方についての照射距離を調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−164451号公報
【特許文献2】特開2014−116552号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のようなフラッシュランプを使用した熱処理装置にて処理対象となる半導体ウェハーは多岐にわたっている。具体的には、処理対象となる半導体ウェハーの表面には様々な形態の回路パターンが形成されるとともに、種々の膜種や膜厚の薄膜が成膜されている。また、半導体ウェハーの裏面にも膜形成がなされている場合も多い。近年、半導体ウェハーに形成される回路パターンや薄膜のバリエーションはますます増加傾向にある。
【0009】
このような状況下にあって、半導体ウェハーの裏面にハロゲンランプから光を照射して予備加熱を行った後に、表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射するに際して、ランプパワー等の処理条件の決定および到達温度の予測が非常に複雑かつ困難なものとなっている。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる熱処理方法および熱処理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】
【0011】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理方法において、前記基板の一方面および他方面の反射率を測定する反射率測定工程と、前記一方面の反射率に基づいて、前記基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離とする第1移動工程と、前記基板の前記一方面に前記連続点灯ランプから光を照射して予備加熱を行う予備加熱工程と、前記他方面の反射率に基づいて、前記基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離とする第2移動工程と、前記基板の前記他方面に前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射して加熱を行うフラッシュ加熱工程と、を備えることを特徴とする。
【0012】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る熱処理方法において、前記反射率測定工程では、基準基板に対する前記一方面および前記他方面の相対反射率を測定することを特徴とする。
【0013】
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る熱処理方法において、前記基準基板と前記連続点灯ランプとの間隔を第1基準距離として前記連続点灯ランプから第1の出力で光照射を行ったときに前記基準基板が所定の予備加熱温度に加熱され、前記第1距離は、前記連続点灯ランプから前記第1の出力で前記基板に光照射を行ったときに前記基板が前記所定の予備加熱温度に加熱される距離となるように前記一方面の反射率に基づいて前記第1基準距離を補正して得られることを特徴とする。
【0014】
また、請求項4の発明は、請求項3の発明に係る熱処理方法において、前記予備加熱工程では、オープンループ制御にて前記連続点灯ランプの光照射を前記第1の出力とすることを特徴とする。
【0015】
また、請求項5の発明は、請求項3または請求項4の発明に係る熱処理方法において、前記基準基板と前記フラッシュランプとの間隔を第2基準距離として前記フラッシュランプから第2の出力でフラッシュ光照射を行ったときに前記基準基板が所定の処理温度に加熱され、前記第2距離は、前記フラッシュランプから前記第2の出力で前記基板にフラッシュ光を照射したときに前記基板の前記他方面が前記所定の処理温度に到達する距離となるように前記他方面の反射率に基づいて前記第2基準距離を補正して得られることを特徴とする。
【0016】
また、請求項6の発明は、基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置において、前記基板の一方面および他方面の反射率を測定する反射率測定部と、前記基板を収容するチャンバーと、前記チャンバー内に収容された前記基板の前記一方面に光を照射して予備加熱を行う連続点灯ランプと、前記チャンバー内に収容された前記基板の前記他方面にフラッシュ光を照射して加熱を行うフラッシュランプと、前記連続点灯ランプおよび前記フラッシュランプと前記基板との間隔を調整する移動機構と、前記一方面の反射率に基づいて、前記基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離として前記連続点灯ランプから光照射を行わせるとともに、前記他方面の反射率に基づいて、前記基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離として前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射させるように前記移動機構、前記連続点灯ランプおよび前記フラッシュランプを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0017】
また、請求項7の発明は、請求項6の発明に係る熱処理装置において、前記反射率測定部は、基準基板に対する前記一方面および前記他方面の相対反射率を測定することを特徴とする。
【0018】
また、請求項8の発明は、請求項7の発明に係る熱処理装置において、前記基準基板と前記連続点灯ランプとの間隔を第1基準距離として前記連続点灯ランプから第1の出力で光照射を行ったときに前記基準基板が所定の予備加熱温度に加熱され、前記第1距離は、前記連続点灯ランプから前記第1の出力で前記基板に光照射を行ったときに前記基板が前記所定の予備加熱温度に加熱される距離であることを特徴とする。
【0019】
また、請求項9の発明は、請求項8の発明に係る熱処理装置において、前記制御部は、前記基板の予備加熱を行うときにオープンループ制御にて前記連続点灯ランプの光照射を前記第1の出力とすることを特徴とする。
【0020】
また、請求項10の発明は、請求項8または請求項9の発明に係る熱処理装置において、前記基準基板と前記フラッシュランプとの間隔を第2基準距離として前記フラッシュランプから第2の出力でフラッシュ光照射を行ったときに前記基準基板が所定の処理温度に加熱され、前記第2距離は、前記フラッシュランプから前記第2の出力で前記基板にフラッシュ光を照射したときに前記基板の前記他方面が前記所定の処理温度に到達する距離であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
請求項1から請求項5の発明によれば、基板の一方面の反射率に基づいて、基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離として当該一方面に連続点灯ランプから光を照射して予備加熱を行うとともに、基板の他方面の反射率に基づいて、基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離として当該他方面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して加熱を行うため、基板の反射率に基づいて適正な照射距離を確保しており、基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる。
【0022】
特に、請求項3の発明によれば、第1距離は、連続点灯ランプから基準基板と同じ第1の出力で基板に光照射を行ったときに基板が所定の予備加熱温度に加熱される距離であるため、基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離とするだけで、基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる。
【0023】
請求項6から請求項10の発明によれば、基板の一方面の反射率に基づいて、基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離として当該一方面に連続点灯ランプから光照射を行わせるとともに、基板の他方面の反射率に基づいて、基板とフラッシュランプとの間隔を第2距離として当該他方面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射させるため、基板の反射率に基づいて適正な照射距離を確保しており、基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる。
【0024】
特に、請求項8の発明によれば、第1距離は、連続点灯ランプから基準基板と同じ第1の出力で基板に光照射を行ったときに基板が所定の予備加熱温度に加熱される距離であるため、基板と連続点灯ランプとの間隔を第1距離とするだけで、基板の状態にかかわらず適切な処理条件にて加熱処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明に係る熱処理装置を示す平面図である。
図2図1の熱処理装置の正面図である。
図3】アライメント部に設けられた反射率測定部の構成を示す図である。
図4】熱処理部の構成を示す縦断面図である。
図5】処理チャンバーの平面図である。
図6】サセプタの断面図である。
図7】受渡部の平面図である。
図8】複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。
図9】半導体ウェハーに対する処理手順を示すフローチャートである。
図10】半導体ウェハーとハロゲンランプとの間隔調整を模式的に示す図である。
図11】補正テーブルの一例を示す図である。
図12】半導体ウェハーとフラッシュランプとの間隔調整を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0027】
まず、本発明に係る熱処理装置の全体構成について説明する。図1は、本発明に係る熱処理装置100を示す平面図であり、図2はその正面図である。熱処理装置100は基板として円板形状の半導体ウェハーWにフラッシュ光を照射してその半導体ウェハーWを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーWのサイズは特に限定されるものではないが、例えばφ300mmやφ450mmである。熱処理装置100に搬入される前の半導体ウェハーWには不純物が注入されており、熱処理装置100による加熱処理によって注入された不純物の活性化処理が実行される。なお、図1および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また、図1および移行の各図においては、それらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を適宜付している。
【0028】
図1および図2に示すように、熱処理装置100は、未処理の半導体ウェハーWを外部から装置内に搬入するとともに処理済みの半導体ウェハーWを装置外に搬出するためのインデクサ部101、未処理の半導体ウェハーWの位置決めを行うアライメント部230、加熱処理後の半導体ウェハーWの冷却を行う2つの冷却部130,140、半導体ウェハーWにフラッシュ加熱処理を施す熱処理部160並びに冷却部130,140および熱処理部160に対して半導体ウェハーWの受け渡しを行う搬送ロボット150を備える。また、熱処理装置100は、上記の各処理部に設けられた動作機構および搬送ロボット150を制御して半導体ウェハーWのフラッシュ加熱処理を進行させる制御部3を備える。
【0029】
インデクサ部101は、複数のキャリアC(本実施形態では2個)を並べて載置するロードポート110と、各キャリアCから未処理の半導体ウェハーWを取り出すとともに、各キャリアCに処理済みの半導体ウェハーWを収納する受渡ロボット120とを備えている。未処理の半導体ウェハーWを収容したキャリアCは無人搬送車(AGV、OHT)等によって搬送されてロードポート110に載置されるともに、処理済みの半導体ウェハーWを収容したキャリアCは無人搬送車によってロードポート110から持ち去られる。
【0030】
また、ロードポート110においては、受渡ロボット120がキャリアCに対して任意の半導体ウェハーWの出し入れを行うことができるように、キャリアCが図2の矢印CUにて示す如く昇降移動可能に構成されている。なお、キャリアCの形態としては、半導体ウェハーWを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納した半導体ウェハーWを外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。
【0031】
また、受渡ロボット120は、図1の矢印120Sにて示すようなスライド移動、矢印120Rにて示すような旋回動作および昇降動作が可能とされている。これにより、受渡ロボット120は、2つのキャリアCに対して半導体ウェハーWの出し入れを行うとともに、アライメント部230および2つの冷却部130,140に対して半導体ウェハーWの受け渡しを行う。受渡ロボット120によるキャリアCに対する半導体ウェハーWの出し入れは、ハンド121のスライド移動、および、キャリアCの昇降移動により行われる。また、受渡ロボット120とアライメント部230または冷却部130,140との半導体ウェハーWの受け渡しは、ハンド121のスライド移動、および、受渡ロボット120の昇降動作によって行われる。
【0032】
アライメント部230は、Y軸方向に沿ったインデクサ部101の側方に接続されて設けられている。アライメント部230は、半導体ウェハーWを水平面内で回転させてフラッシュ加熱に適切な向きに向ける処理部である。アライメント部230は、アルミニウム合金製の筐体であるアライメントチャンバー231の内部に、半導体ウェハーWを水平姿勢に支持して回転させる機構(図3の回転支持部237、回転モータ238)、および、半導体ウェハーWの周縁部に形成されたノッチやオリフラ等を光学的に検出する機構などを設けて構成される。また、アライメントチャンバー231には、その内部にて支持されている半導体ウェハーWの反射率を測定する反射率測定部232が設けられている。
【0033】
図3は、アライメント部230に設けられた反射率測定部232の構成を示す図である。アライメント部230のアライメントチャンバー231内には、半導体ウェハーWを支持して回転させる回転支持部237と当該回転支持部237を回転駆動する回転モータ238とが設けられている。半導体ウェハーWを支持する回転支持部237を回転モータ238が回転させることによって、当該半導体ウェハーWの向きを調整する。
【0034】
反射率測定部232は、半導体ウェハーWの表面の反射光強度を測定する表面反射光測定部236aと、裏面の反射光強度を測定する裏面反射光測定部236bと、表面および裏面の相対反射率を算定する反射率算定部31とを備える。表面反射光測定部236aは、投光部233a、受光部234aおよびハーフミラー235aを備える。同様に、裏面反射光測定部236bは、投光部233b、受光部234bおよびハーフミラー235bを備える。投光部233a,233bは、ハロゲン光源やLED光源等の光源を備えて反射率測定用の光を出射する。受光部234a,234bは、受光した光の強度を電気信号に変換する受光素子を備える。
【0035】
投光部233aから出射された光は、ハーフミラー235aによって反射されて回転支持部237に支持された半導体ウェハーWの表面に垂直に照射され、当該表面で反射される。その反射光はハーフミラー235aを透過して受光部234aによって受光される。受光部234aによって受光された反射光の強度は電気信号に変換されて制御部3に伝達される。制御部3の反射率算定部31は、受光部234aが受光した半導体ウェハーWの表面の反射光の強度とパターン形成のなされていないベアウェハーの反射光の強度とからベアウェハーに対する半導体ウェハーWの表面の相対反射率を算定する。
【0036】
同様に、投光部233bから出射された光は、ハーフミラー235bによって反射されて回転支持部237に支持された半導体ウェハーWの裏面に垂直に照射され、当該裏面で反射される。その反射光はハーフミラー235bを透過して受光部234bによって受光される。受光部234bによって受光された反射光の強度は電気信号に変換されて制御部3に伝達される。制御部3の反射率算定部31は、受光部234bが受光した半導体ウェハーWの裏面の反射光の強度とパターン形成のなされていないベアウェハーの反射光の強度とからベアウェハーに対する半導体ウェハーWの裏面の相対反射率を算定する。
【0037】
図1,2に戻り、アライメント部230への半導体ウェハーWの受け渡しは受渡ロボット120によって行われる。受渡ロボット120からアライメントチャンバー231へはウェハー中心が所定の位置に位置するように半導体ウェハーWが渡される。アライメント部230では、インデクサ部101から受け取った半導体ウェハーWの中心部を回転中心として鉛直方向軸まわりで半導体ウェハーWを回転させ、ノッチ等を光学的に検出することによって半導体ウェハーWの向きを調整する。また、反射率測定部232が半導体ウェハーWの表面および裏面の反射率を測定する。向き調整の終了した半導体ウェハーWは受渡ロボット120によってアライメントチャンバー231から取り出される。
【0038】
搬送ロボット150による半導体ウェハーWの搬送空間として搬送ロボット150を収容する搬送チャンバー170が設けられている。その搬送チャンバー170の三方に熱処理部160の処理チャンバー6、冷却部130の第1クールチャンバー131および冷却部140の第2クールチャンバー141が連通接続されている。
【0039】
熱処理装置100の主要部である熱処理部160は、予備加熱を行った半導体ウェハーWにキセノンフラッシュランプFLからの閃光(フラッシュ光)を照射してフラッシュ加熱処理を行う基板処理部である。この熱処理部160の構成についてはさらに後述する。
【0040】
2つの冷却部130,140は、概ね同様の構成を備える。冷却部130,140はそれぞれ、アルミニウム合金製の筐体である第1クールチャンバー131,第2クールチャンバー141の内部に、金属製の冷却プレートと、その上面に載置された石英板とを備える(いずれも図示省略)。当該冷却プレートは、ペルチェ素子または恒温水循環によって常温(約23℃)に温調されている。熱処理部160にてフラッシュ加熱処理が施された半導体ウェハーWは、第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141に搬入されて当該石英板に載置されて冷却される。
【0041】
第1クールチャンバー131および第2クールチャンバー141はともに、インデクサ部101と搬送チャンバー170との間にて、それらの双方に接続されている。第1クールチャンバー131および第2クールチャンバー141には、半導体ウェハーWを搬入出するための2つの開口が形設されている。第1クールチャンバー131の2つの開口のうちインデクサ部101に接続される開口はゲートバルブ181によって開閉可能とされている。一方、第1クールチャンバー131の搬送チャンバー170に接続される開口はゲートバルブ183によって開閉可能とされている。すなわち、第1クールチャンバー131とインデクサ部101とはゲートバルブ181を介して接続され、第1クールチャンバー131と搬送チャンバー170とはゲートバルブ183を介して接続されている。
【0042】
インデクサ部101と第1クールチャンバー131との間で半導体ウェハーWの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ181が開放される。また、第1クールチャンバー131と搬送チャンバー170との間で半導体ウェハーWの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ183が開放される。ゲートバルブ181およびゲートバルブ183が閉鎖されているときには、第1クールチャンバー131の内部が密閉空間となる。
【0043】
また、第2クールチャンバー141の2つの開口のうちインデクサ部101に接続される開口はゲートバルブ182によって開閉可能とされている。一方、第2クールチャンバー141の搬送チャンバー170に接続される開口はゲートバルブ184によって開閉可能とされている。すなわち、第2クールチャンバー141とインデクサ部101とはゲートバルブ182を介して接続され、第2クールチャンバー141と搬送チャンバー170とはゲートバルブ184を介して接続されている。
【0044】
インデクサ部101と第2クールチャンバー141との間で半導体ウェハーWの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ182が開放される。また、第2クールチャンバー141と搬送チャンバー170との間で半導体ウェハーWの受け渡しを行う際には、ゲートバルブ184が開放される。ゲートバルブ182およびゲートバルブ184が閉鎖されているときには、第2クールチャンバー141の内部が密閉空間となる。
【0045】
さらに、冷却部130,140はそれぞれ、第1クールチャンバー131,第2クールチャンバー141に清浄な窒素ガスを供給するガス供給機構とチャンバー内の雰囲気を排気する排気機構とを備える。これらのガス供給機構および排気機構は、流量を2段階に切り換え可能とされていても良い。
【0046】
搬送チャンバー170に設けられた搬送ロボット150は、鉛直方向に沿った軸を中心に矢印150Rにて示すように旋回可能とされる。搬送ロボット150は、複数のアームセグメントからなる2つのリンク機構を有し、それら2つのリンク機構の先端にはそれぞれ半導体ウェハーWを保持する搬送ハンド151a,151bが設けられている。これらの搬送ハンド151a,151bは上下に所定のピッチだけ隔てて配置され、リンク機構によりそれぞれ独立して同一水平方向に直線的にスライド移動可能とされている。また、搬送ロボット150は、2つのリンク機構が設けられるベースを昇降移動することにより、所定のピッチだけ離れた状態のまま2つの搬送ハンド151a,151bを昇降移動させる。
【0047】
搬送ロボット150が第1クールチャンバー131、第2クールチャンバー141または熱処理部160の処理チャンバー6を受け渡し相手として半導体ウェハーWの受け渡し(出し入れ)を行う際には、まず、両搬送ハンド151a,151bが受け渡し相手と対向するように旋回し、その後(または旋回している間に)昇降移動していずれかの搬送ハンドが受け渡し相手と半導体ウェハーWを受け渡しする高さに位置する。そして、搬送ハンド151a(151b)を水平方向に直線的にスライド移動させて受け渡し相手と半導体ウェハーWの受け渡しを行う。
【0048】
搬送ロボット150と受渡ロボット120との半導体ウェハーWの受け渡しは冷却部130,140を介して行うことができる。すなわち、冷却部130の第1クールチャンバー131および冷却部140の第2クールチャンバー141は、搬送ロボット150と受渡ロボット120との間で半導体ウェハーWを受け渡すためのパスとしても機能するものである。具体的には、搬送ロボット150または受渡ロボット120のうちの一方が第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141に渡した半導体ウェハーWを他方が受け取ることによって半導体ウェハーWの受け渡しが行われる。搬送ロボット150および受渡ロボット120によって半導体ウェハーWをキャリアCから熱処理部160にまで搬送する搬送機構が構成される。
【0049】
上述したように、第1クールチャンバー131および第2クールチャンバー141とインデクサ部101との間にはそれぞれゲートバルブ181,182が設けられている。また、搬送チャンバー170と第1クールチャンバー131および第2クールチャンバー141との間にはそれぞれゲートバルブ183,184が設けられている。さらに、搬送チャンバー170と熱処理部160の処理チャンバー6との間にはゲートバルブ185が設けられている。熱処理装置100内にて半導体ウェハーWが搬送される際には、適宜これらのゲートバルブが開閉される。また、搬送チャンバー170およびアライメントチャンバー231にもガス供給部から窒素ガスが供給されるとともに、それらの内部の雰囲気が排気部によって排気される(いずれも図示省略)。
【0050】
次に、熱処理部160の構成について説明する。図4は、熱処理部160の構成を示す縦断面図である。熱処理部160は、半導体ウェハーWを収容する処理チャンバー6と、複数のフラッシュランプFLを内蔵するフラッシュ加熱部5と、複数のハロゲンランプHLを内蔵するハロゲン加熱部4と、を備える。処理チャンバー6の上側にフラッシュ加熱部5が設けられるとともに、下側にハロゲン加熱部4が設けられている。
【0051】
図5は、処理チャンバー6の平面図である。処理チャンバー6は、平面視で略矩形の筒状のチャンバー側壁部61の上下に石英製のチャンバー窓を装着して構成されている。チャンバー側壁部61は上下が開口された概略筒形状を有しており、上側開口には上側チャンバー窓63が装着されて閉塞され、下側開口には下側チャンバー窓64が装着されて閉塞されている。チャンバー側壁部61は、強度と耐熱性に優れた金属材料(例えば、ステンレススチール)にて形成されている。
【0052】
処理チャンバー6の天井部を構成する上側チャンバー窓63は、石英により形成された板状部材であり、フラッシュ加熱部5から出射されたフラッシュ光を処理チャンバー6内に透過する石英窓として機能する。また、処理チャンバー6の床部を構成する下側チャンバー窓64も、石英により形成された板状部材であり、ハロゲン加熱部4からの光を処理チャンバー6内に透過する石英窓として機能する。処理チャンバー6の内側空間、すなわち上側チャンバー窓63、下側チャンバー窓64およびチャンバー側壁部61によって囲まれる空間が熱処理空間65として規定される。
【0053】
また、チャンバー側壁部61の(+X)側には、処理チャンバー6に対して半導体ウェハーWの搬入および搬出を行うための搬送開口部(炉口)66が形設されている。搬送開口部66は、ゲートバルブ185によって開閉される。ゲートバルブ185が搬送開口部66を開放しているときには、搬送開口部66から熱処理空間65への半導体ウェハーWの搬入および熱処理空間65からの半導体ウェハーWの搬出を行うことができる。また、ゲートバルブ185が搬送開口部66を閉鎖すると処理チャンバー6内の熱処理空間65が密閉空間とされる。
【0054】
また、熱処理部160は、処理チャンバー6内部の熱処理空間65に処理ガスを供給するためのガス供給部80と、処理チャンバー6から排気を行う排気部85と、を備える。ガス供給部80は、ガス供給管81にガス供給源82と供給バルブ83とを備える。ガス供給管81の先端側は処理チャンバー6内の熱処理空間65に連通され、基端側はガス供給源82に接続される。ガス供給管81の経路途中に供給バルブ83が介挿されている。ガス供給源82は、ガス供給管81に処理ガス(本実施形態では窒素ガス(N))を送出する。供給バルブ83を開放することによって、熱処理空間65に処理ガスが供給される。なお、ガス供給源82としては、熱処理装置100内に設けられた気体タンクと送給ポンプとで構成するようにしても良いし、熱処理装置100が設置される工場の用力を用いるにようにしても良い。また、処理ガスは窒素ガスに限定されるものではなく、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)などの不活性ガス、または、酸素(O)、水素(H)、塩素(Cl)、塩化水素(HCl)、オゾン(O)、アンモニア(NH)などの反応性ガスであっても良い。
【0055】
排気部85は、ガス排気管86に排気装置87と排気バルブ88とを備える。ガス排気管86の先端側は処理チャンバー6内の熱処理空間65に連通され、基端側は排気装置87に接続される。排気装置87を作動させつつ、排気バルブ88を開放することによって、熱処理空間65の雰囲気が排気される。排気装置87としては、真空ポンプや熱処理装置100が設置される工場の排気ユーティリティを用いることができる。
【0056】
また、熱処理部160は、サセプタ70および昇降駆動部20を備える。サセプタ70は、処理対象となる半導体ウェハーWを載置して保持する。サセプタ70は、石英にて形成された略矩形の平板状部材である。サセプタ70の縦および横の長さは、処理対象となる半導体ウェハーWの径よりも大きい(例えば、半導体ウェハーWの径がφ300mmであれば、サセプタ70の縦および横の長さは300mmよりも大きい)。その一方、図5に示すように、サセプタ70の平面サイズは処理チャンバー6内の熱処理空間65の平面サイズよりも小さい。
【0057】
図6は、サセプタ70の断面図である。図5および図6に示すように、サセプタ70の上面中央にはウェハーポケット71が形設されている。ウェハーポケット71は、円形の凹部であり、その径は半導体ウェハーWの径よりも若干大きい。また、ウェハーポケット71の周縁部はテーパ面とされている(図6)。
【0058】
ウェハーポケット71の底面には支持ピン72が立設されている。本実施形態においては、円形のウェハーポケット71と同心円の周上に沿って30°毎に計12本の支持ピン72が立設されている。12本の支持ピン72を配置した円の径(対向する支持ピン72間の距離)は半導体ウェハーWの径よりも小さい。それぞれの支持ピン72は石英にて形成されている。なお、複数の支持ピン72とサセプタ70とを一体に加工するようにしても良いし、別に形成した支持ピン72をサセプタ70に溶着するようにしても良い。
【0059】
半導体ウェハーWは、ウェハーポケット71に立設された複数の支持ピン72によって点接触にて支持されてサセプタ70に載置される。支持ピン72の高さよりもウェハーポケット71の深さの方が大きい。従って、支持ピン72によって支持された半導体ウェハーWの位置ずれはウェハーポケット71周縁部のテーパ面によって防止される。
【0060】
また、サセプタ70には8個の貫通孔73が穿設されている。それぞれの貫通孔73は、サセプタ70を上下に貫通するように設けられている。8個の貫通孔73のうちの4個はウェハーポケット71の底面に設けられ、残る4個はウェハーポケット71よりも外側に設けられている。貫通孔73は、後述する受渡部10の受け渡しピン12が貫通するための孔である。
【0061】
熱処理部160においては、サセプタ70が昇降駆動部20によってチャンバー6内にて昇降される。昇降駆動部20は、チャンバー6の(−Y)側および(+Y)側にそれぞれ1個ずつ設けられている。すなわち、本実施形態では、2個の昇降駆動部20によってサセプタ70を両持ちで支持して昇降させるのである。
【0062】
各昇降駆動部20は、駆動モータ21、支持板22および支持軸23を備える。支持板22は、金属製の板であり、その先端部はサセプタ70の端部とボルトおよびナットによって締結されている。支持板22の下面には支持軸23が連結されている。駆動モータ21は、支持軸23を昇降させることによって、支持板22を鉛直方向(Z軸方向)に沿って昇降させる。駆動モータ21が支持軸23を昇降させる機構としては、例えば支持軸23の下端に連結される部材に螺合するボールネジを駆動モータ21が回転させるボールネジ機構などを用いることができる。駆動モータ21としては、正確な位置決め制御が可能なパルスモータを用いるのが好ましい。また、サセプタ70の高さ位置を検出するために、駆動モータ21にエンコーダを付設するのが好ましい。
【0063】
図4に示すように、昇降駆動部20は、支持板22の先端の一部を除いて処理チャンバー6のチャンバー側壁部61よりも外側に設けられている。支持板22は、チャンバー側壁部61の(−Y)側および(+Y)側に形成された開口部を貫通するように設けられている。熱処理空間65の気密性を維持するために、支持板22が貫通するチャンバー側壁部61の両端開口部は筐体24によって覆われており、その筐体24の内側に昇降駆動部20が収納されている。このため、熱処理部160の外部と熱処理空間65とは雰囲気遮断されている。なお、昇降駆動部20自体の発塵によって生じたパーティクルが熱処理空間65に流入するのを防止するために、支持軸23等を蛇腹によって覆っておくことが好ましい。
【0064】
処理チャンバー6の(−Y)側および(+Y)側に設けられた2個の昇降駆動部20の駆動モータ21は同期して支持板22を昇降させる。従って、サセプタ70は、処理チャンバー6内にて水平姿勢(法線が鉛直方向に沿う姿勢)のまま、2個の昇降駆動部20によって鉛直方向に沿って昇降されることとなる。半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を昇降駆動部20が昇降させることにより、ハロゲンランプHLおよびフラッシュランプFLと半導体ウェハーWとの間隔が調整される。
【0065】
また、熱処理部160は、サセプタ70に対して半導体ウェハーWの受け渡しを行うための受渡部10を処理チャンバー6内に備える。図7は、受渡部10の平面図である。受渡部10は、2本のアーム11を備える。それぞれのアーム11には、2本の受け渡しピン12が立設されている。よって、受渡部10は計4本の受け渡しピン12を有する。各アーム11は水平移動機構13によって回動可能とされている。水平移動機構13は、一対のアーム11をサセプタ70に対して半導体ウェハーWの受け渡しを行う受渡動作位置(図7の実線位置)とサセプタ70に保持された半導体ウェハーWと平面視で重ならない退避位置(図7の二点鎖線位置)との間で水平移動させる。水平移動機構13は、処理チャンバー6の(−X)側に設けられている。水平移動機構13としては、個別のモータによって各アーム11をそれぞれ回動させるものであっても良いし、リンク機構を用いて1個のモータによって一対のアーム11を連動させて回動させるものであっても良い。
【0066】
4本の受け渡しピン12は、水平移動機構13によって水平方向(XY平面内)にて移動されるが、鉛直方向に沿って昇降されることはない。すなわち、処理チャンバー6内における4本の受け渡しピン12の高さ位置は固定されている。
【0067】
一対のアーム11が閉じられて受渡動作位置に位置しているときに、昇降駆動部20によってサセプタ70が下降すると、4本の受け渡しピン12がウェハーポケット71に穿設された貫通孔73を通過し、受け渡しピン12の上端がサセプタ70の上面から突き出る。このときに、サセプタ70のウェハーポケット71に半導体ウェハーWが保持されていると、その半導体ウェハーWは4本の受け渡しピン12によって突き上げられて支持される。また、サセプタ70の上面よりも突き出た4本の受け渡しピン12に半導体ウェハーWを支持した状態でサセプタ70が上昇すると、ウェハーポケット71に当該半導体ウェハーWが保持されることとなる。このようにして、4本の受け渡しピン12とサセプタ70との間での半導体ウェハーWの授受が行われる。
【0068】
一方、一対のアーム11が開かれて退避位置に位置しているときに、昇降駆動部20によってサセプタ70が下降すると、4本の受け渡しピン12がウェハーポケット71よりも外側に設けられた貫通孔73を通過し、受け渡しピン12の上端がサセプタ70の上面から突き出る。このときには、サセプタ70のウェハーポケット71に半導体ウェハーWが保持されていたとしても、その半導体ウェハーWはサセプタ70に保持されたままである。
【0069】
図4に戻り、処理チャンバー6の上方に設けられたフラッシュ加熱部5は、筐体51の内側に、複数本(本実施形態では30本)のキセノンフラッシュランプFLからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ52と、を備えて構成される。また、フラッシュ加熱部5の筐体51の底部にはランプ光放射窓53が装着されている。フラッシュ加熱部5の床部を構成するランプ光放射窓53は、石英により形成された板状の石英窓である。フラッシュ加熱部5が処理チャンバー6の上方に設置されることにより、ランプ光放射窓53が上側チャンバー窓63と相対向することとなる。フラッシュランプFLは処理チャンバー6の上方からランプ光放射窓53および上側チャンバー窓63を介して熱処理空間65にフラッシュ光を照射する。
【0070】
複数のフラッシュランプFLは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が水平方向に沿って互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプFLの配列によって形成される平面も水平面である。
【0071】
キセノンフラッシュランプFLは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管(放電管)と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプFLにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが0.1ミリセカンドないし100ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、ハロゲンランプHLの如き連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。すなわち、フラッシュランプFLは、1秒未満の極めて短い時間で瞬間的に発光するパルス発光ランプである。なお、フラッシュランプFLの発光時間は、フラッシュランプFLに電力供給を行うランプ電源のコイル定数によって調整することができる。
【0072】
また、リフレクタ52は、複数のフラッシュランプFLの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ52の基本的な機能は、複数のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光を熱処理空間65の側に反射するというものである。リフレクタ52はアルミニウム合金板にて形成されており、その表面(フラッシュランプFLに臨む側の面)はブラスト処理により粗面化加工が施されている。
【0073】
処理チャンバー6の下方に設けられたハロゲン加熱部4は、筐体41の内側に複数本(本実施形態では40本)のハロゲンランプHLを内蔵している。ハロゲン加熱部4は、複数のハロゲンランプHLによって処理チャンバー6の下方から下側チャンバー窓64を介して熱処理空間65への光照射を行う。
【0074】
図8は、複数のハロゲンランプHLの配置を示す平面図である。本実施形態では、上下2段に各20本ずつのハロゲンランプHLが配設されている。各ハロゲンランプHLは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに20本のハロゲンランプHLは、それぞれの長手方向が水平方向に沿って互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプHLの配列によって形成される平面は水平面である。
【0075】
また、図8に示すように、上段、下段ともにサセプタ70に保持される半導体ウェハーWの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域におけるハロゲンランプHLの配設密度が高くなっている。すなわち、上下段ともに、ランプ配列の中央部よりも周縁部の方がハロゲンランプHLの配設ピッチが短い。このため、ハロゲン加熱部4からの光照射による加熱時に温度低下が生じやすい半導体ウェハーWの周縁部により多い光量の照射を行うことができる。
【0076】
また、上段のハロゲンランプHLからなるランプ群と下段のハロゲンランプHLからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段の各ハロゲンランプHLの長手方向と下段の各ハロゲンランプHLの長手方向とが直交するように計40本のハロゲンランプHLが配設されている。
【0077】
ハロゲンランプHLは、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管の内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素(ヨウ素、臭素等)を微量導入した気体が封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプHLは、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特性を有する。すなわち、ハロゲンランプHLは少なくとも1秒以上連続して発光する連続点灯ランプである。また、ハロゲンランプHLは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプHLを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーWへの放射効率が優れたものとなる。
【0078】
上記の構成以外にも熱処理部160は、半導体ウェハーWの熱処理時にハロゲンランプHLおよびフラッシュランプFLから発生する熱エネルギーによるハロゲン加熱部4、フラッシュ加熱部5および処理チャンバー6の過剰な温度上昇を防止するため、様々な冷却用の構造を備えている。例えば、チャンバー側壁部61には水冷管(図示省略)が設けられている。ハロゲン加熱部4およびフラッシュ加熱部5は、内部に気体流を形成して排熱する空冷構造とされている。また、上側チャンバー窓63とランプ光放射窓53との間隙にも空気が供給され、フラッシュ加熱部5および上側チャンバー窓63を冷却する。また、処理チャンバー6には、サセプタ70に保持された半導体ウェハーWの温度を測定する温度センサ(例えば、非接触で温度測定する放射温度計)が設けられている。
【0079】
制御部3は、熱処理装置100に設けられた上記の種々の動作機構、例えばハロゲンランプHLおよびフラッシュランプFLの電源回路や昇降駆動部20等を制御する。制御部3のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部3は、各種演算処理を行う回路であるCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えている。制御部3のCPUが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置100における処理が進行する。反射率算定部31は、制御部3のCPUが所定の処理プログラムを実行することによって実現される機能処理部である。上述したように、反射率算定部31は、表面反射光測定部236aおよび裏面反射光測定部236bの測定結果からベアウェハーに対する半導体ウェハーWの表面および裏面の相対反射率を算定する。なお、図1においては、インデクサ部101内に制御部3を示しているが、これに限定されるものではなく、制御部3は熱処理装置100内の任意の位置に配置することができる。
【0080】
次に、本発明に係る熱処理装置100の処理動作について説明する。ここでは、熱処理装置100全体における半導体ウェハーWの搬送の概略について説明した後、半導体ウェハーWに対する処理の詳細について説明する。処理対象となる半導体ウェハーWはイオン注入法により不純物(イオン)が添加された半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理装置100によるフラッシュ光照射加熱処理(アニール)により実行される。
【0081】
まず、不純物が注入された未処理の半導体ウェハーWがキャリアCに複数枚収容された状態でインデクサ部101のロードポート110に載置される。そして、受渡ロボット120がキャリアCから未処理の半導体ウェハーWを1枚ずつ取り出し、アライメント部230のアライメントチャンバー231に搬入する。アライメントチャンバー231では、回転支持部237に支持した半導体ウェハーWをその中心部を回転中心として水平面内にて鉛直方向軸まわりで回転させ、ノッチ等を光学的に検出することによって半導体ウェハーWの向きを調整する。また、アライメントチャンバー231では、反射率測定部232によって半導体ウェハーWの表裏面の反射率を測定する。
【0082】
次に、インデクサ部101の受渡ロボット120がアライメントチャンバー231から向きの調整された半導体ウェハーWを取り出し、冷却部130の第1クールチャンバー131または冷却部140の第2クールチャンバー141に搬入する。第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141に搬入された未処理の半導体ウェハーWは搬送ロボット150によって搬送チャンバー170に搬出される。未処理の半導体ウェハーWがインデクサ部101から第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141を経て搬送チャンバー170に移送される際には、第1クールチャンバー131および第2クールチャンバー141は半導体ウェハーWの受け渡しのためのパスとして機能するのである。
【0083】
半導体ウェハーWを取り出した搬送ロボット150は熱処理部160を向くように旋回する。続いて、ゲートバルブ185が処理チャンバー6と搬送チャンバー170との間を開放し、搬送ロボット150が未処理の半導体ウェハーWを処理チャンバー6に搬入する。このときに、先行する加熱処理済みの半導体ウェハーWが処理チャンバー6に存在している場合には、搬送ハンド151a,151bの一方によって加熱処理後の半導体ウェハーWを取り出してから未処理の半導体ウェハーWを処理チャンバー6に搬入してウェハー入れ替えを行う。その後、ゲートバルブ185が処理チャンバー6と搬送チャンバー170との間を閉鎖する。
【0084】
処理チャンバー6に搬入された半導体ウェハーWには、ハロゲンランプHLによって予備加熱が行われた後、フラッシュランプFLからのフラッシュ光照射によってフラッシュ加熱処理が行われる。このフラッシュ加熱処理により半導体ウェハーWに注入された不純物の活性化が行われる。
【0085】
フラッシュ加熱処理が終了した後、ゲートバルブ185が処理チャンバー6と搬送チャンバー170との間を再び開放し、搬送ロボット150が処理チャンバー6からフラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーWを搬送チャンバー170に搬出する。半導体ウェハーWを取り出した搬送ロボット150は、処理チャンバー6から第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141に向くように旋回する。また、ゲートバルブ185が処理チャンバー6と搬送チャンバー170との間を閉鎖する。
【0086】
その後、搬送ロボット150が加熱処理後の半導体ウェハーWを冷却部130の第1クールチャンバー131または冷却部140の第2クールチャンバー141に搬入する。このとき、当該半導体ウェハーWが加熱処理前に第1クールチャンバー131を通ってきている場合には加熱処理後にも第1クールチャンバー131に搬入され、加熱処理前に第2クールチャンバー141を通ってきている場合には加熱処理後にも第2クールチャンバー141に搬入される。第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141では、フラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーWの冷却処理が行われる。熱処理部160の処理チャンバー6から搬出された時点での半導体ウェハーW全体の温度は比較的高温であるため、これを第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141にて常温近傍にまで冷却するのである。
【0087】
所定の冷却処理時間が経過した後、受渡ロボット120が冷却後の半導体ウェハーWを第1クールチャンバー131または第2クールチャンバー141から搬出し、キャリアCへと返却する。キャリアCに所定枚数の処理済み半導体ウェハーWが収容されると、そのキャリアCはインデクサ部101のロードポート110から搬出される。
【0088】
半導体ウェハーWに対する処理についてさらに説明を続ける。半導体ウェハーWに対する処理に先だって、シリコンのベアウェハーの反射光強度が測定されるとともに、熱処理部160にてそのベアウェハーに対する先行加熱処理が行われる。ベアウェハーは、処理対象となる半導体ウェハーWと同様の円板形状のシリコンウェハーであり、半導体ウェハーWと同様のサイズおよび形状を有する。但し、ベアウェハーには、パターン形成や成膜処理はなされていない。ベアウェハーは、半導体ウェハーWを処理する際の基準基板となるものである。
【0089】
ベアウェハーはアライメントチャンバー231に搬入され、表面反射光測定部236aによってベアウェハーの表面の反射光強度が測定されるとともに、裏面反射光測定部236bによってベアウェハーの裏面の反射光強度が測定される。測定されたベアウェハーの表面および裏面の反射光強度は制御部3の記憶部(メモリまたは磁気ディスク)に記憶される。
【0090】
反射光強度が測定されたベアウェハーは熱処理部160の処理チャンバー6に搬入されてサセプタ70に支持される。サセプタ70が所定の高さ位置に移動してベアウェハーとハロゲンランプHLとの間隔を第1基準距離とした状態でハロゲンランプHLが点灯してベアウェハーを加熱する。このときには、放射温度計によるベアウェハーの温度測定結果に基づいて、ベアウェハーの温度が所定の予備加熱温度T1となるように制御部3がハロゲンランプHLの出力をフィードバック制御(クローズドループ制御)する。そして、このときのハロゲンランプHLの出力、より具体的にはハロゲンランプHLへの電力供給パターンは制御部3の記憶部に格納される。
【0091】
次に、サセプタ70が昇降移動してベアウェハーとフラッシュランプFLとの間隔を第2基準距離とした状態でフラッシュランプFLからベアウェハーにフラッシュ光を照射してベアウェハーをフラッシュ加熱する。このフラッシュ加熱によって、ベアウェハーの表面が処理温度T2に加熱される。そして、このときのフラッシュランプFLの出力、より具体的にはフラッシュランプFLの電荷を供給するコンデンサーの充電電圧およびフラッシュランプFLの発光パターンは制御部3の記憶部に格納される。
【0092】
以上のような準備作業を行ってから処理対象となる半導体ウェハーWの処理を行う。図9は、半導体ウェハーWに対する処理手順を示すフローチャートである。まず、半導体ウェハーWがアライメントチャンバー231に搬入され、半導体ウェハーWの表裏面の反射率が測定される(ステップS1)。回転時支部237に支持された半導体ウェハーWの表面の反射光強度が表面反射光測定部236aによって測定される。具体的には、投光部233aから出射された光が半導体ウェハーWの表面で反射され、その反射光が受光部234aによって受光されて当該表面の反射光強度が測定される。また、半導体ウェハーWの裏面の反射光強度が裏面反射光測定部236bによって測定される。具体的には、投光部233bから出射された光が半導体ウェハーWの裏面で反射され、その反射光が受光部234bによって受光されて当該裏面の反射光強度が測定される。なお、上述したベアウェハーの表裏面の反射光強度についても同様にして測定されている。
【0093】
表面反射光測定部236aおよび裏面反射光測定部236bによって測定された半導体ウェハーWの表裏面の反射光強度は制御部3に伝達される。制御部3の記憶部には、測定済みのベアウェハーの表面および裏面の反射光強度が記憶されている。制御部3の反射率算定部31は、処理対象となる半導体ウェハーWの表面の反射光強度をベアウェハーの表面の反射光強度で除することによって、ベアウェハーに対する半導体ウェハーWの表面の相対反射率を算定する。同様に、反射率算定部31は、半導体ウェハーWの裏面の反射光強度をベアウェハーの裏面の反射光強度で除することによって、ベアウェハーに対する半導体ウェハーWの裏面の相対反射率を算定する。
【0094】
次に、反射率測定の終了した半導体ウェハーWは受渡ロボット120および搬送ロボット150によってアライメントチャンバー231から熱処理部160に搬送される。そして、ゲートバルブ185によって処理チャンバー6の搬送開口部66が開放され、搬送ロボット150により搬送開口部66を介して半導体ウェハーWが処理チャンバー6内の熱処理空間65に搬入される(ステップS2)。このときには、受渡部10の一対のアーム11が受渡動作位置に位置するとともに、サセプタ70が下降して4本の受け渡しピン12がウェハーポケット71に穿設された貫通孔73を通過し、受け渡しピン12の上端がサセプタ70の上面から突き出ている。
【0095】
搬送ロボット150によって搬入された半導体ウェハーWはサセプタ70のウェハーポケット71の直上位置にまで進出して停止する。そして、搬送ロボット150の搬送ハンド151a(または151b)が下降することにより、半導体ウェハーWが搬送ロボット150から4本の受け渡しピン12に渡されて載置される。このときには、受け渡しピン12に載置された半導体ウェハーWとアーム11との間の高さ位置にサセプタ70が位置することとなる。
【0096】
半導体ウェハーWが受け渡しピン12に載置された後、搬送ハンド151aが熱処理空間65から退出し、搬送開口部66がゲートバルブ185によって閉鎖される。そして、昇降駆動部20によってサセプタ70が受け渡しピン12よりも上方に上昇することにより、受け渡しピン12に載置されていた半導体ウェハーWはサセプタ70に受け渡される。サセプタ70は、受け渡しピン12から受け取った半導体ウェハーWをウェハーポケット71内に保持する(ステップS3)。半導体ウェハーWは、パターン形成がなされて不純物が注入された表面を上面としてサセプタ70に保持される。
【0097】
サセプタ70に半導体ウェハーWが受け渡された後、一対のアーム11は水平移動機構13によって退避位置に移動する。また、ガス供給部80および排気部85によって処理チャンバー6内の雰囲気形成が行われる。ガス供給部80の供給バルブ83が開放されると、処理チャンバー6内の熱処理空間65に窒素ガスが供給される。そして、排気部85の排気装置87を作動させつつ、排気バルブ88が開放されると、処理チャンバー6内の気体が排気される。これにより、処理チャンバー6内の熱処理空間65に窒素雰囲気が形成される。
【0098】
次に、制御部3が昇降駆動部20を制御してサセプタ70を予備加熱位置に移動させる(ステップS4)。このときに、制御部3は、半導体ウェハーWの裏面の反射率(相対反射率)に基づいて、半導体ウェハーWとハロゲンランプHLとの間隔が所定の予備加熱距離(第1距離)となるようにサセプタ70を適切な予備加熱位置に移動させる。なお、ハロゲンランプHLは上下2段に設けられているが、例えば上段のハロゲンランプHLと半導体ウェハーWとの間隔が予備加熱距離となるようにサセプタ70を移動させれば良い。
【0099】
図10は、半導体ウェハーWとハロゲンランプHLとの間隔調整を模式的に示す図である。上述したように、ベアウェハーとハロゲンランプHLとの間隔が第1基準距離SD1となる基準予備加熱位置SAPにサセプタ70が位置した状態にてハロゲンランプHLから光照射を行ってベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱している。このときのハロゲンランプHLの出力は制御部3の記憶部に格納されている。制御部3は、半導体ウェハーWの裏面の相対反射率に基づいて上記の第1基準距離SD1に対する補正を行うことにより、半導体ウェハーWとハロゲンランプHLとの予備加熱距離ADを算出する。
【0100】
半導体ウェハーWの裏面の相対反射率が100%未満である場合には、当該裏面の光吸収率がベアウェハーよりも高いため、予備加熱距離ADを第1基準距離SD1よりも大きくする。すなわち、ベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱した基準予備加熱位置SAPよりもハロゲンランプHLから遠い予備加熱位置APに半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を位置させる。逆に、半導体ウェハーWの裏面の反射率が100%を超える場合には、当該裏面の光吸収率がベアウェハーよりも低いため、予備加熱距離ADを第1基準距離SD1よりも小さくする。すなわち、基準予備加熱位置SAPよりもハロゲンランプHLから近い予備加熱位置APに半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を位置させる。
【0101】
第1基準距離SD1に対してどの程度補正して予備加熱距離ADを得るかについては、例えば相対反射率と補正距離との相関関係を示す補正テーブルに基づいて決定すれば良い。図11は、補正テーブルの一例を示す図である。図11の補正テーブルは、基準予備加熱位置SAPのサセプタ70に支持されたベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときと同じ出力にてハロゲンランプHLから半導体ウェハーWに光照射を行ったときに、半導体ウェハーWが予備加熱温度T1に加熱される相対反射率と補正距離との相関関係を示すものである。例えば、図11に例示する補正テーブルに従って補正を行えば、半導体ウェハーWの裏面の相対反射率が50%であれば、制御部3は第1基準距離SD1に25mmを加算して予備加熱距離ADを決定する。
【0102】
図11に示すような補正テーブルに従って補正を行うことは、換言すれば、算定された予備加熱距離ADはベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときと同じ出力にてハロゲンランプHLから半導体ウェハーWに光照射を行ったときに半導体ウェハーWが予備加熱温度T1に加熱される距離であると言える。そして、ステップS4では、半導体ウェハーWとハロゲンランプHLとの間隔が算出された予備加熱距離ADとなるようにサセプタ70を予備加熱位置APに移動させる。
【0103】
予備加熱位置APは、搬送ロボット150から受け渡しピン12に半導体ウェハーWが渡されるときのサセプタ70の高さ位置より下方であっても良い。このような場合であっても、サセプタ70が半導体ウェハーWを受け取った後に、一対のアーム11が退避位置に移動しているため、4本の受け渡しピン12はウェハーポケット71よりも外側に設けられた貫通孔73を通過することとなる。従って、サセプタ70が予備加熱位置APに移動したときには受け渡しピン12がサセプタ70の上面よりも突き出ることとなるが、その受け渡しピン12によって半導体ウェハーWが突き上げられることは無く、半導体ウェハーWはサセプタ70に保持された状態が維持される。
【0104】
半導体ウェハーWを保持するサセプタ70が予備加熱位置APに移動した後、ハロゲン加熱部4の40本のハロゲンランプHLが一斉に点灯して予備加熱(アシスト加熱)が開始される(ステップS5)。ハロゲンランプHLから出射されたハロゲン光は、石英にて形成された下側チャンバー窓64およびサセプタ70を透過して半導体ウェハーWの裏面から照射される。ハロゲンランプHLからの光照射を受けることによって半導体ウェハーWが予備加熱されて温度が上昇する。なお、受渡部10の一対のアーム11は、半導体ウェハーWと重ならない退避位置に移動しているため、ハロゲンランプHLによる予備加熱の障害となることは無い。
【0105】
ハロゲンランプHLによって半導体ウェハーWの予備加熱を行うときには、制御部3がオープンループ制御にてハロゲンランプHLの出力を制御している。具体的には、制御部3はハロゲンランプHLの出力を基準予備加熱位置SAPのサセプタ70に支持されたベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときと同じ出力となるように制御している。すなわち、放射温度計による半導体ウェハーWの温度測定結果に基づくフィードバック制御は行っていない。ベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときのハロゲンランプHLの出力は制御部3の記憶部に記憶されている。ベアウェハーを加熱するときにはハロゲンランプHLの出力をフィードバック制御していたのに対して、処理対象となる半導体ウェハーWを加熱するときにはハロゲンランプHLの出力をオープンループ制御しているのは、半導体ウェハーWの予備加熱位置APが基準予備加熱位置SAPと相違するために放射温度計が半導体ウェハーWの温度を正確に測定できないからである。半導体ウェハーWの予備加熱を行うときの予備加熱距離ADは、ベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときと同じ出力にてハロゲンランプHLから半導体ウェハーWに光照射を行ったときに半導体ウェハーWが予備加熱温度T1に加熱される距離である。従って、ハロゲンランプHLの出力をオープンループ制御していたとしても、半導体ウェハーWを予備加熱温度T1にて予備加熱することができる。
【0106】
所定の予備加熱時間が経過した後、制御部3が昇降駆動部20を制御してサセプタ70をフラッシュ加熱位置に移動させる(ステップS6)。このときに、制御部3は、半導体ウェハーWの表面の相対反射率に基づいて、半導体ウェハーWとフラッシュランプFLとの間隔が所定のフラッシュ加熱距離(第2距離)となるようにサセプタ70を適切なフラッシュ加熱位置に移動させる。
【0107】
図12は、半導体ウェハーWとフラッシュランプFLとの間隔調整を模式的に示す図である。上述したように、ベアウェハーとフラッシュランプFLとの間隔が第2基準距離SD2となる基準フラッシュ加熱位置SFPにサセプタ70が位置した状態にてフラッシュランプFLからフラッシュ光照射を行ってベアウェハーの表面を処理温度T2に加熱している。このときのフラッシュランプFLの出力は制御部3の記憶部に格納されている。制御部3は、半導体ウェハーWの表面の相対反射率に基づいて上記の第2基準距離SD2に対する補正を行うことにより、半導体ウェハーWとフラッシュランプFLとのフラッシュ加熱距離FDを算出する。
【0108】
半導体ウェハーWの表面の相対反射率が100%未満である場合には、当該表面の光吸収率がベアウェハーよりも高いため、フラッシュ加熱距離FDを第2基準距離SD2よりも大きくする。すなわち、ベアウェハーを処理温度T2に加熱した基準フラッシュ加熱位置SFPよりもフラッシュランプFLから遠いフラッシュ加熱位置FPに半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を位置させる。逆に、半導体ウェハーWの表面の反射率が100%を超える場合には、当該表面の光吸収率がベアウェハーよりも低いため、フラッシュ加熱距離FDを第2基準距離SD2よりも小さくする。すなわち、基準フラッシュ加熱位置SFPよりもフラッシュランプFLから近いフラッシュ加熱位置FPに半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を位置させる。
【0109】
第2基準距離SD2に対してどの程度補正してフラッシュ加熱距離FDを得るかについては、上記と同様に、図11に示したのと同じような相対反射率と補正距離との相関関係を示す補正テーブルに基づいて決定すれば良い。補正テーブルに従って補正を行うことにより、算定されたフラッシュ加熱距離FDはベアウェハーを処理温度T2に加熱したときと同じ出力にてフラッシュランプFLから半導体ウェハーWにフラッシュ光を照射したときに半導体ウェハーWの表面が処理温度T2に到達する距離となる。そして、ステップS6では、半導体ウェハーWとフラッシュランプFLとの間隔が算出されたフラッシュ加熱距離FDとなるようにサセプタ70をフラッシュ加熱位置FPに移動させる。なお、フラッシュ加熱位置FPは予備加熱位置APよりも上方であっても良いし、下方であっても良い。
【0110】
半導体ウェハーWを保持するサセプタ70がフラッシュ加熱位置FPに移動した後、フラッシュ加熱部5のフラッシュランプFLが半導体ウェハーWの表面にフラッシュ光照射を行う(ステップS7)。このとき、フラッシュランプFLから放射されるフラッシュ光の一部は直接に処理チャンバー6内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ52により反射されてから処理チャンバー6内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーWのフラッシュ加熱が行われる。
【0111】
フラッシュ加熱は、フラッシュランプFLからのフラッシュ光(閃光)照射により行われるため、半導体ウェハーWの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、フラッシュランプFLから照射されるフラッシュ光は、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下程度の極めて短く強い閃光である。また、制御部3はフラッシュランプFLの出力を基準フラッシュ加熱位置SFPのサセプタ70に支持されたベアウェハーの表面を処理温度T2に加熱したときと同じ出力となるように制御している。ベアウェハーの表面を処理温度T2に加熱したときのフラッシュランプFLの出力は制御部3の記憶部に記憶されている。そして、半導体ウェハーWのフラッシュ加熱を行うときのフラッシュ加熱距離FDは、ベアウェハーを処理温度T2に加熱したときと同じ出力にてフラッシュランプFLから半導体ウェハーWにフラッシュ光を照射したときに半導体ウェハーWの表面が処理温度T2に到達する距離である。従って、フラッシュランプFLからのフラッシュ光照射により、半導体ウェハーWの表面温度を瞬間的に処理温度T2まで上昇することができる。これにより、半導体ウェハーWに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。
【0112】
フラッシュ加熱が終了した後、半導体ウェハーWの温度が急速に降温する。また、一対のアーム11が水平移動機構13によって退避位置から受渡動作位置に移動し、サセプタ70が下降する。一対のアーム11が受渡動作位置に位置した状態でサセプタ70が下降するため、4本の受け渡しピン12はウェハーポケット71に設けられた貫通孔73を通過することとなる。その結果、サセプタ70に保持されていた半導体ウェハーWは4本の受け渡しピン12によってサセプタ70から突き上げられて支持される。その後、処理チャンバー6の搬送開口部66が開放され、受け渡しピン12に載置されている半導体ウェハーWが搬送ロボット150により処理チャンバー6から搬出される(ステップS8)。
【0113】
本実施形態においては、半導体ウェハーWの裏面の相対反射率に基づいて、ベアウェハーを予備加熱温度T1に加熱したときと同じ出力にてハロゲンランプHLから半導体ウェハーWに光照射を行ったときに半導体ウェハーWが予備加熱温度T1に加熱される予備加熱距離ADを設定している。半導体ウェハーWとハロゲンランプHLとの間隔を予備加熱距離ADとしてハロゲンランプHLからベアウェハーに対するのと同じ出力で光照射を行えば、半導体ウェハーWを予備加熱温度T1に加熱することができる。
【0114】
また、半導体ウェハーWの表面の相対反射率に基づいて、ベアウェハーの表面を処理温度T2に加熱したときと同じ出力にてフラッシュランプFLから半導体ウェハーWにフラッシュ光を照射したときに半導体ウェハーWの表面が処理温度T2に加熱されるフラッシュ加熱距離FDを設定している。半導体ウェハーWとフラッシュランプFLとの間隔をフラッシュ加熱距離FDとしてフラッシュランプFLからベアウェハーに対するのと同じ出力でフラッシュ光を照射すれば、半導体ウェハーWの表面を処理温度T2に加熱することができる。従って、半導体ウェハーWに形成されている回路パターンや薄膜の状態にかかわらず、反射率に基づいて照射距離を予備加熱距離ADまたはフラッシュ加熱距離FDとしてハロゲンランプHLまたはフラッシュランプFLから規定の出力で光照射を行うだけで半導体ウェハーWを予備加熱温度T1または処理温度T2に加熱することができ、半導体ウェハーWを適切な処理条件にて加熱することができる。
【0115】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、半導体ウェハーWを処理する際の基準基板としてベアウェハーを用い、ベアウェハーに対する半導体ウェハーWの相対反射率を測定していたが、これに限定されるものではなく、基準基板はベアウェハー以外のウェハーであっても良い。もっとも、基準基板として用いるウェハーは、反射率の面内均一性が高いものが好ましい。
【0116】
また、上記実施形態においては、補正テーブルに基づいて予備加熱距離ADおよびフラッシュ加熱距離FDを求めていたが、これに代えて、半導体ウェハーWの相対反射率をパラメータとする演算処理によって予備加熱距離ADおよびフラッシュ加熱距離FDを算定するようにしても良い。
【0117】
また、上記実施形態においては、半導体ウェハーWを支持するサセプタ70を昇降させて半導体ウェハーWとハロゲンランプHLまたはフラッシュランプFLとの間隔を調整していたが、これに代えて、例えば半導体ウェハーWを支持する受け渡しピン12を昇降させて間隔調整を行うようにしても良い。或いは、半導体ウェハーWを固定支持しつつ、ハロゲンランプHLまたはフラッシュランプFLを昇降させて間隔調整を行うようにしても良い。
【0118】
また、上記実施形態においては、処理チャンバー6を矩形の筒形状としていたが、円板形状の半導体ウェハーWを収容して処理する処理チャンバー6は円筒形状であっても良い。処理チャンバー6が円筒形状であれば、サセプタ70の平面形状も円形となる。
【0119】
また、上記実施形態においては、フラッシュランプ加熱部5に30本のフラッシュランプFLを備えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、フラッシュランプFLの本数は任意の数とすることができる。また、フラッシュランプFLはキセノンフラッシュランプに限定されるものではなく、クリプトンフラッシュランプであっても良い。また、ハロゲンランプ加熱部4に備えるハロゲンランプHLの本数も40本に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。
【0120】
また、上記実施形態においては、1秒以上連続して発光する連続点灯ランプとしてフィラメント方式のハロゲンランプHLを用いて半導体ウェハーWの予備加熱を行っていたが、これに限定されるものではなく、ハロゲンランプHLに代えて放電型のアークランプ(例えば、キセノンアークランプ)を連続点灯ランプとして用いて予備加熱を行うようにしても良い。この場合、半導体ウェハーWとアークランプとの間隔を予備加熱距離ADとして予備加熱を行う。
【0121】
また、熱処理装置100によって処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や太陽電池用の基板であっても良い。
【符号の説明】
【0122】
3 制御部
4 ハロゲン加熱部
5 フラッシュ加熱部
6 処理チャンバー
10 受渡部
20 昇降駆動部
31 反射率算定部
65 熱処理空間
70 サセプタ
100 熱処理装置
101 インデクサ部
120 受渡ロボット
130,140 冷却部
150 搬送ロボット
151a,151b 搬送ハンド
160 熱処理部
FL フラッシュランプ
HL ハロゲンランプ
W 半導体ウェハー
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12