(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】P2024142861
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】光加熱装置、光源ユニット
(51)【国際特許分類】
H01L 21/26 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L21/26 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023055225
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 和雅
(72)【発明者】
【氏名】谷口 真司
(57)【要約】 （修正有）
【課題】被処理基板の面内における加熱条件の設定の自由度が高い光加熱装置及び光源ユニットを提供する。
【解決手段】光加熱装置１は、被処理基板１０を収容するチャンバ１６と、チャンバ内で被処理基板を支持する支持ユニット１７と、支持ユニットに支持された被処理基板の主面１０ａに対向して配置され、主面に向かって加熱光Ｌ１を出射する複数の加熱群を含む光源ユニット１１と、複数の加熱群の夫々に対して供給する電力を制御する制御ユニット１５と、を備える。被処理基板と光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して被処理基板の主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能であり、加熱群が、回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群の第（ｎ）回転軌跡の一部と、第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複する。
【選択図】図１
【解決手段】光加熱装置１は、被処理基板１０を収容するチャンバ１６と、チャンバ内で被処理基板を支持する支持ユニット１７と、支持ユニットに支持された被処理基板の主面１０ａに対向して配置され、主面に向かって加熱光Ｌ１を出射する複数の加熱群を含む光源ユニット１１と、複数の加熱群の夫々に対して供給する電力を制御する制御ユニット１５と、を備える。被処理基板と光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して被処理基板の主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能であり、加熱群が、回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群の第（ｎ）回転軌跡の一部と、第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱対象の被処理基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内において、前記被処理基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記被処理基板の主面に対向して配置され、前記主面に向かって加熱用の光を出射する複数の加熱群を含む光源ユニットと、
前記複数の加熱群のそれぞれに対して供給する電力を制御する制御ユニットと、を備え、
前記被処理基板と前記光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して前記被処理基板の前記主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記加熱群は、前記回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、
前記回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ）回転軌跡の一部と、前記第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複することを特徴とする光加熱装置。
前記チャンバ内において、前記被処理基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記被処理基板の主面に対向して配置され、前記主面に向かって加熱用の光を出射する複数の加熱群を含む光源ユニットと、
前記複数の加熱群のそれぞれに対して供給する電力を制御する制御ユニットと、を備え、
前記被処理基板と前記光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して前記被処理基板の前記主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記加熱群は、前記回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、
前記回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ）回転軌跡の一部と、前記第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複することを特徴とする光加熱装置。
【請求項2】
前記第（ｎ）回転軌跡と前記第（ｎ＋１）回転軌跡を前記回転軸方向に見たときに、双方の前記回転軌跡が重複する重複領域が、前記第（ｎ＋１）回転軌跡の面積の５０％以上を占めることを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項3】
前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の数は、前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の数以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項4】
前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源は、前記回転軸を中心とする円の周方向に関して、前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の間に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項5】
前記第（ｎ＋１）加熱群に属する全ての前記光源が連続して、前記回転軸を中心とする円の周方向に関して、前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の間に配置されたことを特徴とする、請求項４に記載の光加熱装置。
【請求項6】
前記第（ｎ）加熱群及び前記第（ｎ＋１）加熱群は、それぞれ前記回転軸を中心とする円周上で偏在して配置された複数の前記光源で構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項7】
複数の前記光源は、前記光源から出射されて、前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を、前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項8】
前記光源は、
複数のＬＥＤ素子と、
前記回転軸方向に見たときに前記ＬＥＤ素子の周囲を覆い、前記光源から出射されて前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
複数のＬＥＤ素子と、
前記回転軸方向に見たときに前記ＬＥＤ素子の周囲を覆い、前記光源から出射されて前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光加熱装置。
【請求項9】
前記光源の前記導光部材は、他の前記光源の前記導光部材と互いに離間して配置されたことを特徴とする、請求項８に記載の光加熱装置。
【請求項10】
複数の前記光源において、それぞれの前記ＬＥＤ素子の配置及び前記導光部材の形状が略同一に構成されたことを特徴とする、請求項８に記載の光加熱装置。
【請求項11】
前記光源ユニットは、前記回転軸上に配置された補助光源を含み、
前記補助光源は、複数の前記光源よりも多くのＬＥＤ素子を有することを特徴とする、請求項８に記載の光加熱装置。
前記補助光源は、複数の前記光源よりも多くのＬＥＤ素子を有することを特徴とする、請求項８に記載の光加熱装置。
【請求項12】
請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の光加熱装置に用いられる、光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光加熱装置及び光源ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ等の被処理基板に対して、成膜処理、酸化拡散処理、改質処理、アニール処理といった様々な熱処理が行われる。そして、これらの処理は、非接触での処理が可能な光照射による加熱処理方法が多く採用されている。下記特許文献１では、被処理基板の高速昇温のために、ＬＥＤが高密度で配置された光加熱装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－５８７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来から、被処理基板に加熱用の光を照射する装置は、被処理基板の全体が均一に処理されるように、被処理基板の表面（特に主面）全体にわたって温度を均一にできることが求められてきた。これは、熱処理のプロセスが完了した被処理基板が複数に切断されることによって、複数の素子が製造されることによるものであり、面内バラつきを抑制し、より高い歩留まりを確保するためである。なお、「主面」とは、板状の物体を構成する表面のうち、他の面よりもはるかに面積の大きい面を指す。
【0005】
従来の光加熱装置では、被処理基板の処理に必要な熱エネルギーを十分に供給するため、例えば特許文献１に記載の光加熱装置のように、被処理基板に加熱用の光（以下、便宜上、「加熱光」という。）を照射する光源が高密度で配置される。光源が高密度で配置された装置において、被処理基板の面内の温度を均一にすべく、被処理基板の面内の加熱条件を設定する場合には、被処理基板の主面に対して加熱光を照射する各光源の出力を異ならせることが考えられる。この場合、被処理基板の面内方向に関する加熱条件の自由度は、光源のサイズに依存する。光源のサイズの設計には一定の限界があるため、従来の光加熱装置は、被処理基板の面内における加熱条件の設定の自由度に課題があった。
【0006】
一方、近年、半導体プロセスは多様化し、被処理基板を処理する薬液やガス（以下、便宜上、「処理液等」という）が、被処理基板の主面上に接触する場合がある。この場合、被処理基板は、処理液等と接触することで熱の授受が発生し温度の変動が生じ得る。また、被処理基板は、中央部側に比べて周端部側が放熱しやすいため、中央部側よりも周端部側により高い照度で加熱光を照射したい場合もある。さらに、被処理基板が回転されながら処理される場合には、当該温度影響の程度は、被処理基板の回転速度にも依存する。このように、被処理基板の面内の加熱条件は、被処理基板に適用されるプロセスごとに異なるという事情がある。
【0007】
しかしながら、プロセスごとに各工程で用いる処理装置を個別に導入しようとすると、莫大な導入コストや、装置を配置するための広大なスペースが必要となる。したがって、複数のプロセスに対応できるように、被処理基板の面内における加熱条件の設定の自由度が高い光加熱装置が求められている。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みて、被処理基板の面内における加熱条件の設定の自由度が高い光加熱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】
【0009】
本発明に係る光加熱装置は、
加熱対象の被処理基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内において、前記被処理基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記被処理基板の主面に対向して配置され、前記主面に向かって加熱用の光を出射する複数の加熱群を含む光源ユニットと、
前記複数の加熱群のそれぞれに対して供給する電力を制御する制御ユニットと、を備え、
前記被処理基板と前記光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して前記被処理基板の前記主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記加熱群は、前記回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、
前記回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ）回転軌跡の一部と、前記第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複することを特徴とする。
加熱対象の被処理基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内において、前記被処理基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記被処理基板の主面に対向して配置され、前記主面に向かって加熱用の光を出射する複数の加熱群を含む光源ユニットと、
前記複数の加熱群のそれぞれに対して供給する電力を制御する制御ユニットと、を備え、
前記被処理基板と前記光源ユニットのうちいずれか一方が、他方に対して前記被処理基板の前記主面を法線方向に通過する回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記加熱群は、前記回転軸からの距離が略同一の複数の光源からなり、
前記回転軸方向に見たときに、第（ｎ）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ）回転軌跡の一部と、前記第（ｎ）加熱群の次に前記回転軸に近い第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ＋１）回転軌跡の一部とが、互いに重複することを特徴とする。
【0010】
上記光加熱装置では、被処理基板の主面に対向して配置された複数の光源が、被処理基板に対して加熱光を照射する。ここで、光源が「配置された」とは、例えば光源がＬＥＤ素子の場合には、ＬＥＤ基板上にＬＥＤ素子が載置されたことを指し、光源がランプの場合には、任意の面にランプが取り付けられたことを指す。
【0011】
また、本明細書において、「複数の光源の回転軸からの距離が略同一」とは、各光源と回転軸との距離の差異が平均値から±１％以内にあることを示す。これは、回転軸を中心とする円の径方向に関する光源の配置の誤差を許容する趣旨である。
【0012】
また、「発光領域」とは、それぞれの加熱群を構成する光源において、被処理基板と光源が対向する方向に関して、被処理基板の主面に対して実質的に加熱光を出射する領域を指す。なお、「発光領域」については、後段の「発明を実施するための形態」の項で詳述される。
【0013】
本発明者らは、被処理基板の加熱条件の設定の自由度を高める観点から、光源ユニットにおいて、被処理基板に加熱光を照射する光源を、複数の加熱群に分類して配置した。このとき、被処理基板、又は光源ユニットのいずれか一方を、他方に対して前記回転軸を中心に回転させながら加熱することで、被処理基板の温度の周方向に関する均一性を高めた。つまり、被処理基板が前記回転軸を中心として、光源ユニットに対して相対的に回転することで、各加熱群に属する光源の発光領域から出射された加熱光は、被処理基板の周方向に関して均一に照射される。
【0014】
また、本発明者らは、鋭意検討の結果、上記光源ユニットにおいて、第（ｎ）加熱群に属する光源の発光領域と、第（ｎ）加熱群の次に回転軸に近い第（ｎ＋１）加熱群に属する光源の発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて描かれる環状の第（ｎ）回転軌跡及び第（ｎ＋１）回転軌跡を、前記回転軸方向に見たときに、第（ｎ）回転軌跡が第（ｎ＋１）回転軌跡と部分的に重なるように配置すれば、被処理基板の径方向に関して、加熱群の数を多く配置できることを見出した。発光領域を、前記回転軸を中心に仮想的に回転させて環状の回転軌跡を描くという過程については、「発光領域」と同様に「発明を実施するための形態」の項で詳述される。
【0015】
上記構成によれば、光源を径方向に関して同一の直線上に並べた場合よりも、径方向に関する加熱群の数を多く配置できる。径方向の加熱群の数を多く配置することで、加熱光の照射条件を細かく設定することが可能となる。つまり、上記構成によって、上記光加熱装置の被処理基板の加熱条件の設定の自由度が高められる。
【0016】
なお、各加熱群は、前記回転軸からの距離が略同一の複数の光源で構成される。つまり、回転軸との距離が略同一の複数の光源が、周方向に分散して配置される。これにより、例えば光源自体のサイズを大きくすることなく、被処理基板の周方向に関する加熱光の照射量を高めることができる。また、回転軸の径方向に関する発光領域のサイズが大きくなることが抑制される結果、径方向の加熱群の数を多く配置することが可能となり、加熱条件の設定の自由度が高められる。
【0017】
なお、光源ユニットが上記加熱群とは別の補助光源を含む場合も、本発明の射程範囲内である。
【0018】
また、上記光加熱装置において、前記第（ｎ）回転軌跡と前記第（ｎ＋１）回転軌跡を前記回転軸方向に見たときに、双方の前記回転軌跡が重複する重複領域が、前記第（ｎ＋１）回転軌跡の面積の５０％以上を占めることが好ましく、７５％以上を占めることがより好ましい。この回転軌跡の重複領域が大きい程、被処理基板の径方向に関して加熱群を多く配置することが可能である。
【0019】
また、上記光加熱装置において、
前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の数は、前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の数以上であっても構わない。
前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の数は、前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源の数以上であっても構わない。
【0020】
前述の通り、被処理基板は、中央部側に比べて周端部側が放熱しやすい。したがって、基板が一回転する間に照射される加熱光の積算照射量を高める観点から、第（ｎ）加熱群の光源の数は、より内側に位置する第（ｎ＋１）加熱群に属する光源の数以上であることが好ましい。
【0021】
上記光加熱装置において、
前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源は、前記回転軸を中心とする円の周方向に関して、前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の間に配置されても構わない。
前記第（ｎ＋１）加熱群に属する前記光源は、前記回転軸を中心とする円の周方向に関して、前記第（ｎ）加熱群に属する前記光源の間に配置されても構わない。
【0022】
上記構成によれば、第（ｎ）回転軌跡と第（ｎ＋１）回転軌跡が互いに重複する領域を大きくすることが容易となり、被処理基板の径方向に関してより多くの加熱群を配置できる。なお、各光源に電力を供給する配線等の設計を容易にする観点から、当該周方向に関して、第（ｎ＋１）加熱群に属する全ての前記光源が連続して、第（ｎ）加熱群に属する前記光源の間に配置されても構わない。
【0023】
また、上記光加熱装置において、
前記第（ｎ）加熱群及び前記第（ｎ＋１）加熱群は、それぞれ前記回転軸を中心とする円周上で偏在して配置された複数の前記光源で構成されても構わない。
前記第（ｎ）加熱群及び前記第（ｎ＋１）加熱群は、それぞれ前記回転軸を中心とする円周上で偏在して配置された複数の前記光源で構成されても構わない。
【0024】
なお、「円周上で偏在して配置された」とは、同周円上で配置された光源の発光領域の中心を通過する円の円周に対して、各光源の発光領域の中心を前記円の周方向に結んだ円弧の長さが５０％以内であることを意味する。
【0025】
上記構成によれば、光源ユニットにおいて、各加熱群に属する光源が配置された領域が偏在するため、各光源に電力を供給するための配線等の設計が容易となる。
【0026】
上記光加熱装置において、
複数の前記光源は、前記光源から出射されて、前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を、前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材を備えても構わない。
複数の前記光源は、前記光源から出射されて、前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を、前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材を備えても構わない。
【0027】
加熱光は、光源の発光領域から一定の広がりをもって出射される。そのため、被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱光も存在する。これに対し、上記構成によれば、被処理基板とは異なる方向に進行する加熱光の割合が低減する。したがって、加熱光を被処理基板に対して効率良く照射することが可能となる。
【0028】
上記光加熱装置において、
前記光源は、
複数のＬＥＤ素子と、
前記回転軸方向に見たときに前記ＬＥＤ素子の周囲を覆い、前記光源から出射されて前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材と、を備えても構わない。
前記光源は、
複数のＬＥＤ素子と、
前記回転軸方向に見たときに前記ＬＥＤ素子の周囲を覆い、前記光源から出射されて前記被処理基板とは異なる方向に向かって進行する加熱用の前記光を前記被処理基板側へと進行するように導光する導光部材と、を備えても構わない。
【0029】
また、上記光加熱装置において、
前記光源の前記導光部材は、他の前記光源の前記導光部材と互いに離間して配置されても構わない。
前記光源の前記導光部材は、他の前記光源の前記導光部材と互いに離間して配置されても構わない。
【0030】
上記光加熱装置は、
複数の前記光源において、それぞれの前記ＬＥＤ素子の配置及び前記導光部材の形状が略同一に構成されても構わない。
複数の前記光源において、それぞれの前記ＬＥＤ素子の配置及び前記導光部材の形状が略同一に構成されても構わない。
【0031】
各光源を構成するＬＥＤ素子の配置、及び導光部材の形状が略同一であることにより、複数の光源を製造することが容易となる。このため、上記の構成は、光加熱装置の光源ユニットの製造コストが低減され、好適である。
【0032】
上記光加熱装置において、
前記光源ユニットは、前記回転軸上に配置された補助光源を含み、
前記補助光源は、複数の前記光源よりも多くのＬＥＤ素子を有しても構わない。
前記光源ユニットは、前記回転軸上に配置された補助光源を含み、
前記補助光源は、複数の前記光源よりも多くのＬＥＤ素子を有しても構わない。
【0033】
回転軸上に、複数の光源を配置することはできないため、被処理基板において回転軸が通過する領域部分に照射される加熱光の照射量を高めにくい場合がある。これに鑑みて、回転軸上に補助光源を配置しても構わない。さらに、光源及び補助光源がＬＥＤ素子で構成される場合には、回転軸上に配置された補助光源は、他の光源よりもＬＥＤ素子が多く配置されても構わない。なお、回転軸上に光源を配置するとは、後述する補助光源の発光領域内に、回転軸が含まれることを意味する。
【発明の効果】
【0034】
本発明により、被処理基板の面内における加熱条件の設定の自由度が高い光加熱装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】光加熱装置の模式的な側面断面図である。
【図3A】光源ユニットを－Ｚ方向に見たときの図面である。
【図3C】ＬＥＤ基板と導光部材とを分解して表示した斜視図である。
【図5】各加熱群に属する光源と回転軸との距離を示す図面である。
【図6】第１加熱群に属する光源の発光領域と、第２加熱群に属する光源の発光領域を、回転軸を中心に仮想的に回転させたときの概念図である。
【図7】第１加熱群と第２加熱群の関係を示す別の図面である。
【図8】比較の例として、光源の発光領域を近接して同一の径方向上に並ぶように配置した場合の光源ユニットを示す模式的な図面である。
【図11】制御ユニットの構成を模式的に示すブロック図である。
【図12A】表２に示す制御パターンに基づいて、各加熱群に供給する電力を制御した場合の、被処理基板の加熱条件をシミュレーションしたグラフである。
【図15A】光加熱装置の変形例の模式的な側面断面図である。
【図15C】光源を構成するランプを拡大して示した断面図である。
【図16】光源ユニットにおける、光源の配置の別例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明に係る光加熱装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の寸法比や個数は、実際の寸法比や個数と必ずしも一致していない。
【0037】
（光加熱装置１）
図１は、光加熱装置１の模式的な側面断面図である。図１に示すように、光加熱装置１は、加熱対象の被処理基板１０を収容するチャンバ１６と、チャンバ１６内で被処理基板１０を支持する支持ユニット１７と、光源ユニット１１と、制御ユニット１５と、を備える。
図１は、光加熱装置１の模式的な側面断面図である。図１に示すように、光加熱装置１は、加熱対象の被処理基板１０を収容するチャンバ１６と、チャンバ１６内で被処理基板１０を支持する支持ユニット１７と、光源ユニット１１と、制御ユニット１５と、を備える。
【0038】
以下の説明において、被処理基板１０の主面と平行な面をＸ－Ｙ平面とし、被処理基板１０の主面に直交する方向をＺ方向とする、Ｘ－Ｙ－Ｚ座標系が適宜参照される。また、方向を表現する際に正負の向きを区別する場合には、「＋Ｘ方向」、「－Ｘ方向」のように、正負の符号を付して記載される。また、正負の向きを区別せずに方向を表現する場合には、単に「Ｘ方向」と記載される。すなわち、本明細書において、単に「Ｘ方向」と記載されている場合には、「＋Ｘ方向」と「－Ｘ方向」の双方が含まれる。Ｙ方向及びＺ方向についても同様である。
【0039】
（チャンバ１６）
チャンバ１６は、図１に示すように、被処理基板１０と、被処理基板１０の－Ｚ側の主面（以下、便宜上、「第一主面１０ａ」とする。）に対して加熱光Ｌ１を照射する光源ユニット１１を収容する。そして、チャンバ１６は、加熱光Ｌ１が、被処理基板１０の第一主面１０ａに対して照射されるように、被処理基板１０を支持する支持ユニット１７を備える。なお、説明の便宜上、被処理基板１０の＋Ｚ側の主面を第二主面１０ｂとする。
チャンバ１６は、図１に示すように、被処理基板１０と、被処理基板１０の－Ｚ側の主面（以下、便宜上、「第一主面１０ａ」とする。）に対して加熱光Ｌ１を照射する光源ユニット１１を収容する。そして、チャンバ１６は、加熱光Ｌ１が、被処理基板１０の第一主面１０ａに対して照射されるように、被処理基板１０を支持する支持ユニット１７を備える。なお、説明の便宜上、被処理基板１０の＋Ｚ側の主面を第二主面１０ｂとする。
【0040】
（支持ユニット１７）
図２は、図１に示す光加熱装置１における、支持ユニット１７の構造を模式的に示す斜視図である。図１及び図２に示す例では、支持ユニット１７は、回転レール１７ｂと、回転レール上を回転可能な複数の挟持部１７ａを備える。被処理基板１０は、それぞれの挟持部１７ａに挟持されて支持される。そして、挟持部１７ａが回転レール１７ｂ上を回転することで、被処理基板１０は、第二主面１０ｂの法線方向（Ｚ方向）に通過する回転軸２０を中心に、光源ユニット１１に対して回転される。なお、本実施形態では、回転軸２０は被処理基板１０の中心を通過する。ただし、本発明は、回転軸２０が被処理基板１０の中心を通過するか否かに限定されない。
図２は、図１に示す光加熱装置１における、支持ユニット１７の構造を模式的に示す斜視図である。図１及び図２に示す例では、支持ユニット１７は、回転レール１７ｂと、回転レール上を回転可能な複数の挟持部１７ａを備える。被処理基板１０は、それぞれの挟持部１７ａに挟持されて支持される。そして、挟持部１７ａが回転レール１７ｂ上を回転することで、被処理基板１０は、第二主面１０ｂの法線方向（Ｚ方向）に通過する回転軸２０を中心に、光源ユニット１１に対して回転される。なお、本実施形態では、回転軸２０は被処理基板１０の中心を通過する。ただし、本発明は、回転軸２０が被処理基板１０の中心を通過するか否かに限定されない。
【0041】
（光源ユニット１１）
図３Ａは、光源ユニット１１を－Ｚ方向に見たときの図面である。図３Ｂは、図３Ａの光源ユニット１１におけるＢ－Ｂ断面図である。図３Ｃは、ＬＥＤ基板１２ｂと導光部材１３とを分解して表示した斜視図である。また、図３Ｄは、図３Ａの回転軸２０付近を拡大して示した図面である。
図３Ａは、光源ユニット１１を－Ｚ方向に見たときの図面である。図３Ｂは、図３Ａの光源ユニット１１におけるＢ－Ｂ断面図である。図３Ｃは、ＬＥＤ基板１２ｂと導光部材１３とを分解して表示した斜視図である。また、図３Ｄは、図３Ａの回転軸２０付近を拡大して示した図面である。
【0042】
図３Ａに示すように、光源ユニット１１は、加熱光Ｌ１を出射する複数の光源１２，１２，…と、導光部材１３を備える。なお、図３Ａにおいては、各光源１２が有するＬＥＤ素子１２ａの図示が省略され、後述する配置領域２１が示されている。
【0043】
図３Ｂに示すように、光源１２は、ＬＥＤ基板１２ｂと、ＬＥＤ基板１２ｂ上に載置されたＬＥＤ素子１２ａと、導光部材１３で構成される。ＬＥＤ素子１２ａが載置されたＬＥＤ基板１２ｂの載置面１２ｃは、被処理基板１０の第一主面１０ａと対向する（図１参照）。
【0044】
図３Ｂでは、光源１２における、ＬＥＤ素子１２ａから出射された加熱光Ｌ１の進行の態様が模式的に示されている。図３Ｂに示すように、導光部材１３は、貫通孔１３ｂの内面（反射面１３ａ）で加熱光Ｌ１を反射することで、加熱光Ｌ１を＋Ｚ方向に導光する。
【0045】
また、図３Ｂに示すように、それぞれの光源１２において、加熱光Ｌ１を出射する発光領域３１が定義される。ここで、「発光領域３１」は、＋Ｚ側から、光源ユニット１１を見たときに、Ｚ方向に関して、実質的に加熱光Ｌ１を出射する領域をいう。
【0046】
ＬＥＤ素子１２ａから出射された加熱光Ｌ１は、一定の広がりをもって進行する。これに対し、図３Ｂに示すように、導光部材１３が配置された場合には、加熱光Ｌ１は導光部材１３が有する反射面１３ａによって反射されることで＋Ｚ側へと導光されて、被処理基板１０に照射される。したがって、実質的に加熱光Ｌ１は、導光部材１３の貫通孔１３ｂから出射される。つまり、図３Ｂに示す例では、導光部材１３に設けられた貫通孔１３ｂの＋Ｚ側に係る端面における開口範囲が、発光領域３１に対応する。
【0047】
また、導光部材１３が配置されない場合も、本発明の射程範囲内である。この場合、被処理基板１０の第一主面１０ａから光源ユニット１１を見たときの、各光源におけるＬＥＤ素子１２ａの配置領域２１の外縁が、発光領域３１に対応する。
【0048】
図３Ｃに示すように、導光部材１３は、加熱光Ｌ１を反射する部材からなる板状部材に対して、それぞれの光源１２の位置と対応するように貫通孔１３ｂが設けられたプレートである。貫通孔１３ｂは、他の光源１２に対応する貫通孔１３ｂと互いに離間して配置される。前述したように、貫通孔１３ｂの内面が反射面１３ａに対応する。
【0049】
導光部材１３がプレートで構成され、ＬＥＤ基板１２ｂ上に載置されたＬＥＤ素子１２ａの配置領域２１に合わせて貫通孔１３ｂが設けられることで、Ｚ方向に見たときにそれぞれの配置領域２１の周囲を反射面１３ａで覆うことが容易となる。これにより、光源ユニット１１の製造工程が簡略化される。導光部材１３としては、例えば、アルミニウム、金、銅、又はロジウムなどの金属が利用できる。
【0050】
本実施形態では、図３Ｄに示すように、それぞれの光源１２，１２，…に、面発光する０．５ｍｍ径のＬＥＤ素子１２ａが６×７個、すなわち４２個配置されている。つまり、ＬＥＤ素子１２ａが配置された領域の外縁に対応する配置領域２１の面積は、１１０ｍｍ2とされている。また、ＬＥＤ素子１２ａの周囲を覆う、貫通孔１３ｂの直径は２０ｍｍとされている。なお、導光部材１３の直径は３３ｃｍである。
【0051】
それぞれの光源１２において、ＬＥＤ素子１２ａの配置及び導光部材１３の形状は略同一に構成されても構わない。なお、「ＬＥＤ素子の配置が略同一である」とは、それぞれの光源１２において、ＬＥＤ素子１２ａの配置領域２１が同形状を呈し、配置領域２１の面積の差異が平均値から±５％以内にあることを示す。また、ここでいう「導光部材の形状が略同一である」とは、被処理基板１０の第一主面１０ａの法線方向（Ｚ方向）に光源ユニット１１を見たときの、それぞれの光源１２における貫通孔１３ｂが同形状を呈し、開口範囲の面積の差異が平均値から±５％以内にあることを示す。なお、この場合、それぞれの光源１２におけるＬＥＤ素子１２ａの配置数の差異が平均値から±１０％以内にあることが好ましい。
【0052】
なお、本実施形態では、回転軸２０は第一主面１０ａの中心を通過する。このため、被処理基板１０の中央部分に照射される加熱光Ｌ１の照射量を高める観点から、回転軸２０上に補助光源Ｓ１が配置される。また、補助光源Ｓ１においては、他の光源１２よりもＬＥＤ素子１２ａが多く配置されても構わない。より詳細には、補助光源Ｓ１には、ＬＥＤ素子１２ａが６×７×２個、すなわち８４個配置され、他の光源１２よりも２倍の数のＬＥＤ素子１２ａが配置されている。また、当該ＬＥＤ素子１２ａの周囲を覆う貫通孔１３ｂの直径は３５ｍｍである。
【0053】
ここで、回転軸２０上に補助光源Ｓ１を配置するとは、補助光源Ｓ１の発光領域３１内に、回転軸２０が含まれることを意味する。なお、補助光源Ｓ１の発光領域３１については、図３Ｂを参照して述べた、光源１２の発光領域３１と同様の議論が可能である。
【0054】
なお、回転軸２０上に配置された補助光源Ｓ１におけるＬＥＤ素子１２ａの配置数は、他の光源１２と同数であっても構わない。さらに、本発明において、補助光源Ｓ１が、回転軸２０上に配置されるか否かは限定されない。
【0055】
本実施形態では、光源ユニット１１は、第１加熱群Ｇ１～第１２加熱群Ｇ１２を含む。図４Ａは、図３Ａに示した光源ユニット１１の第１加熱群Ｇ１～第６加熱群Ｇ６に属する光源１２、及び回転軸２０上に配置された補助光源Ｓ１を示した図面である。また、図４Ｂは、第７加熱群Ｇ７～第１２加熱群Ｇ１２に属する光源１２を示した図面である。図４Ａ及び図４Ｂにおいては、図３Ｂを参照して上述した各光源１２及び補助光源Ｓ１の発光領域３１に対して実線のハッチングが施されている。
【0056】
また、図５は、各加熱群に属する光源１２と回転軸２０との距離を示す図面である。なお、当該距離は、被処理基板１０の径方向に関する回転軸２０と光源１２の発光領域３１の中心との距離である。図５では、図示の便宜上、第１加熱群Ｇ１～第３加熱群Ｇ３に属する光源１２のみが図示され、各発光領域３１の中心と回転軸２０との距離（Ｄ１～Ｄ３）が図示されている。図５に示すように、各加熱群（Ｇ１～Ｇ３）は、回転軸２０からの距離が略同一の複数の光源１２で構成される。具体的には、回転軸２０との距離がＤ１の光源１２が第１加熱群Ｇ１を構成する、第２加熱群Ｇ２以降も同様の議論が可能である。第２加熱群Ｇ２は、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の次に、回転軸２０に近い。つまり、この場合、第１加熱群Ｇ１が「第（ｎ）加熱群」に対応し、第２加熱群Ｇ２が「第（ｎ＋１）加熱群」に対応する。
【0057】
下記表１に、被処理基板１０の径方向に関する回転軸２０と各加熱群に属する光源１２の発光領域３１の中心との距離、及び各加熱群に属する光源１２の数を示す。なお表１では、便宜上、回転軸２０上に配置された補助光源Ｓ１が併記されている。
【0058】
【表1】
【0059】
表１からも理解できるように、第（ｎ＋１）加熱群は、第（ｎ）加熱群の次に回転軸２０に近い光源１２で構成される。また、本実施形態では、回転軸２０上に補助光源Ｓ１が配置される。このように、光源ユニット１１は、複数の光源１２からなる加熱群とは別の補助光源Ｓ１を含んでも構わない。なお、補助光源Ｓ１が配置される位置は任意である。
【0060】
図６は、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の発光領域３１と、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の発光領域３１を、回転軸２０を中心に仮想的に回転させたときの概念図である。図６に示すように、各加熱群に属する光源１２の発光領域３１は、回転軸２０を中心に仮想的に回転されたときに環状の回転軌跡を描く。図６では、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の発光領域３１の環状の回転軌跡（以下、「第１回転軌跡Ａ１」という。）が破線で示され、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の発光領域３１の環状の回転軌跡（以下、「第２回転軌跡Ａ２」という。）が一点鎖線で示されている。前述したように、被処理基板１０は回転軸２０を中心に光源ユニット１１に対して回転されるため、各加熱群の回転軌跡から、被処理基板１０に向かって加熱光Ｌ１が出射されるといえる。
【0061】
図６に示すように、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２は、Ｚ方向に見たときに部分的に重複する。図６では、各回転軌跡（Ａ１，Ａ２）が重複する重複領域３２に対して、ハッチングが施されている。つまり、この例では、第１回転軌跡Ａ１が第（ｎ）回転軌跡に対応し、第２回転軌跡Ａ２が第（ｎ＋１）回転軌跡に対応する。
【0062】
図６では、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２を例に説明したが、第３加熱群Ｇ３以降においても同様の議論が可能である。なお、本発明において、各加熱群の発光領域３１を、回転軸２０を中心に仮想的に回転させて回転軌跡を描いたときに、回転軌跡が他の加熱群の回転軌跡と重ならない加熱群が存在しても構わない。
【0063】
図７は、第１加熱群Ｇ１と第２加熱群Ｇ２の関係を示す別の図面である。本実施形態では、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２が重なることは、図７に示すように、第１加熱群Ｇ１の発光領域３１と、第２加熱群Ｇ２の発光領域３１を、回転軸２０を中心に仮想的に回転させて、同一の径方向に並べたときに、それぞれの発光領域３１が部分的に重なることを意味する。図７では、発光領域３１同士が重なった領域に破線のハッチングが施されている。
【0064】
なお、各加熱群の発光領域３１を仮想的に回転させて径方向に並べるときに（図７参照）、同一の加熱群に属する光源１２において、例えば導光部材１３の形状に差異がある場合には、当該加熱群内の光源１２のうち、径方向に関して一番大きい導光部材１３の貫通孔１３ｂの開口範囲を、当該加熱群の発光領域３１としても構わない。
【0065】
また、図６に示す例では、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２が重複する重複領域３２は、第２回転軌跡Ａ２の面積の５０％以上を占める構成である。この点は、図７において、仮想的に回転して並べられた第１加熱群Ｇ１と第２加熱群Ｇ２の双方の発光領域３１が重複する領域が、被処理基板１０の径方向に関して、第２加熱群Ｇ２の発光領域３１に対して略５０％重複する点にも表れている。前述の通り、被処理基板の径方向に関してより多くの加熱群を配置する観点から、回転軸２０に近い側の加熱群の回転軌跡に対して重複領域３２が占める割合が高いことが好ましい。ただし、本発明において、重複領域３２が回転軸２０に近い側の加熱群の回転軌跡に対して占める割合は任意である。
【0066】
図８は、図６で述べた構成に対する比較の例として、光源１２の発光領域３１を近接して同一の径方向に並ぶように配置した場合の光源ユニット１１を示す模式的な図面である。なお、ここでいう「近接」とは、光源１２の発光領域３１が径方向に関して互いに離間する距離３０が、１ｍｍ以下であることを指す。図８では、図６の場合と同様に、周方向に回転する被処理基板１０に対して加熱光Ｌ１を照射することが想定されており、各光源１２の発光領域３１を、回転軸２０を中心に回転したときの回転軌跡Ａｎが示されている。なお、図示の便宜上、回転軌跡Ａｎには、実線によるハッチングと破線によるハッチングが径方向に関して交互に用いられている。また、図８では、周方向に関して配列される光源１２は省略されている。
【0067】
図８に示すように、光源１２を同一の径方向に並ぶように配置する場合には、光源１２の発光領域３１は、回転軸２０を中心として回転軌跡Ａｎを描いても他の光源１２の回転軌跡Ａｎと重ならない。一方で、図６を参照して述べたように、本実施形態では、光源１２の発光領域３１の回転軌跡が、回転軸２０に近い側の加熱群に含まれる他の光源１２の発光領域３１の回転軌跡と仮想的に重なる。このため、光源１２を径方向に関して同一の直線上に並べた場合（図８）よりも、径方向に関する加熱群の数が多くなる。径方向に関する加熱群の数を多く配置することで、加熱光Ｌ１の照射条件を細かく設定することが可能となる。つまり、図６の構成によれば、図８と比較して、被処理基板１０に対する加熱条件の設定の自由度が高められる。
【0068】
再び図４Ａを参照すると、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の数は、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の数以上である（表１も参照）。前述の通り、被処理基板１０は、中央部側に比べて周端部側、すなわち径方向に関して外側の方が放熱しやすい。したがって、径方向に関して外側に位置する加熱群においては、内側の加熱群以上に、光源１２を多く配置して、被処理基板１０が一回転する間に照射される加熱光Ｌ１の積算照射量を高めることが好ましい。
【0069】
なお、加熱光Ｌ１の積算照射量を高める方法としては、光源１２に供給する電力を高めることが想定される。しかし、光源１２に供給する電力が高められることで、光源１２の構成要素であるＬＥＤ素子１２ａや後述するランプの劣化が進行しやすくなるという懸念がある。したがって、各加熱群に対して複数の光源１２を配置して、発光領域３１を仮想的に回転したときの回転軌跡に複数の光源１２の発光領域３１が含まれることが好ましい。これにより、光源１２単体に供給される電力を抑制しつつ、被処理基板１０に対する加熱光Ｌ１の積算照射量を高めることができる。
【0070】
また、図９Ａは、図４Ａの各加熱群に属する光源１２の配置の関係を示す図面である。図９Ａに示すように、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２は、周方向に関して、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の間に配置されている。この構成によれば、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２とが重複する重複領域３２を大きくすることが容易となり、被処理基板の径方向に関してより多くの加熱群を配置できる。図９Ａでは、第１加熱群Ｇ１及び第２加熱群Ｇ２のみが示されているが、他の加熱群、例えば第２加熱群Ｇ２と第３加熱群Ｇ３においても同様である（図４Ａ参照）。
【0071】
図９Ｂを用いて、図９Ａで述べた構成の効果について詳細に説明する。図９Ｂは、図９Ａにおいて、第１加熱群Ｇ１及び第２加熱群Ｇ２の配置の関係を示す別の図面である。図９Ｂでは、図示の便宜上、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の一部が省略されている。上記の通り、第２加熱群に属する光源１２が、周方向に関して、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の間に配置されることは、図９Ｂに示すように、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の各発光領域３１と回転軸２０とを仮想的な２つの接線で結んで形成される仮想領域３３の外側に、第２加熱群Ｇ２の光源１２が配置されることを意味する。
【0072】
この構成によれば、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２と、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２とを径方向に関して近づけて配置できる。これにより、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２の重複領域３２がより大きくなる結果、被処理基板１０の径方向に関してより多くの加熱群を配置することができる。一方で、図示は省略するが、仮に第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の発光領域３１を、仮想領域３３と重なるように配置すると、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２と、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２とが径方向に関して遠くなるため、第１回転軌跡Ａ１と第２回転軌跡Ａ２の重複領域３２が小さくなる。
【0073】
したがって、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２は、周方向に関して第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の間、すなわち、仮想領域３３の外側に配置されることが好ましい。
【0074】
また、各光源１２に電力を供給するための配線等の設計を容易にする観点から、図９Ａに示すように、第２加熱群Ｇ２に属する全ての光源１２が連続して、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の間に配置されることが好ましい。
【0075】
なお、本実施形態では、発光領域３１は円形であるため、仮想領域３３は、回転軸２０を通る発光領域３１の接線で形成された。しかし、発光領域３１が例えば多角形を呈する場合は、仮想領域３３は、回転軸２０を通る、発光領域３１の外接円の接線で形成されても構わない。
【0076】
また、本実施形態では、各加熱群における複数の光源１２は、回転軸２０を中心とした円周上に偏在して配置される。図１０は、図４Ａの各加熱群に属する光源１２の配置の関係を示す別の図面である。図１０では、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の発光領域３１の中心を通過する円４１と、円４１の直径４３と、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２の発光領域３１の中心を円４１の周方向に結んだ円弧４２が示されている。図１０に示すように、円４１の円周に対して、円弧４２の長さは５０％以内である。なお、円４１は、図示の便宜上、一部が省略されている。
【0077】
また、図１０では、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の発光領域３１の中心を通過する円４４と、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２の発光領域３１の中心を円４４の周方向に結んだ円弧４５が示されている。円４４の円周に対して、円弧４５の長さは５０％以内である。
【0078】
このように、隣接する加熱群において、光源１２が偏在して配置されることによって、各光源１２に電力を供給するための配線等の設計が容易となる。
【0079】
より詳細には、本実施形態では、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２は、第１加熱群内で隣り合う光源１２との距離Ｒ１が、円４１の円周に対して１％以内となるように配置されている（図１０参照）。同様に、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２は、第２加熱群内で隣り合う光源１２との距離Ｒ２が、円４４の円周に対して２％以内となるように配置されている。このように、光源１２を偏在して配置する観点からは、同一の加熱群に属する光源１２同士の周方向に関する距離は、当該光源１２の発光領域３１の中心を通過する円の円周に対して５％以内であることが好ましい。
【0080】
（制御ユニット１５）
図１１は、制御ユニット１５の構成を模式的に示すブロック図である。図１１に示すように、制御ユニット１５は、点灯回路１８と、プロセッサ１９を備える。プロセッサ１９は、各加熱群に属する光源１２に供給する電力値を含む制御信号１９ａを、点灯回路１８に送信する。点灯回路１８は、制御信号１９ａに基づいて、各加熱群に属する光源１２に供給する電力を個別に制御する。なお、図１１では、ひとつの点灯回路１８が図示されているが、これは図示を簡略化したものであり、例えば複数の点灯回路１８が加熱群毎に構成されても構わない。
図１１は、制御ユニット１５の構成を模式的に示すブロック図である。図１１に示すように、制御ユニット１５は、点灯回路１８と、プロセッサ１９を備える。プロセッサ１９は、各加熱群に属する光源１２に供給する電力値を含む制御信号１９ａを、点灯回路１８に送信する。点灯回路１８は、制御信号１９ａに基づいて、各加熱群に属する光源１２に供給する電力を個別に制御する。なお、図１１では、ひとつの点灯回路１８が図示されているが、これは図示を簡略化したものであり、例えば複数の点灯回路１８が加熱群毎に構成されても構わない。
【0081】
点灯回路１８は、各加熱群に属する複数の光源１２に対して、同じ電力を供給するように、それぞれの光源１２と電気的に接続される。なお、図１に示す制御ユニット１５の配置位置は、模式的に示したものであって、制御ユニット１５の配置位置はこれに限定されない。
【0082】
また、本実施形態では、被処理基板１０の中央部に補助光源Ｓ１が配置されている。補助光源Ｓ１は、供給される電力が他の加熱群とは別に制御されて、各加熱群と異なる電力が供給されても構わない。さらに、補助光源Ｓ１は、他の加熱群と共通の制御が可能なように構成されても構わない。例えば、補助光源Ｓ１は、第１２加熱群Ｇ１２と共通の点灯回路１８と接続されて、第１２加熱群と同様の制御が行われるものとしても構わない。また、補助光源Ｓ１に対して電力を供給する点灯回路１８を個別に構成した上で、第１２加熱群Ｇ１２に属する光源１２と同じ電力が供給されるものとしても構わない。
【0083】
［検証］
以下、各加熱群に供給する電力を制御した場合の、被処理基板１０の加熱条件をシミュレーションした結果について説明する。
以下、各加熱群に供給する電力を制御した場合の、被処理基板１０の加熱条件をシミュレーションした結果について説明する。
【0084】
本検証は、加熱対象の被処理基板１０の直径が３００ｍｍであり、厚みが０．７７５ｍｍであるものとして行われた。また、光源ユニット１１は、図３Ａ～３Ｄを参照して上述した構成が用いられた。また、被処理基板１０と、光源ユニット１１が備える導光部材１３の＋Ｚ側の端面との距離は２０ｍｍとされ、被処理基板１０は、１００ｒｐｍの速度で回転するものとされた。
【0085】
下記表２は、本検証においてシミュレーションされた制御パターンを示す表である。各加熱群に供給する電力を個別に制御した例を示す表である。表２では、それぞれの制御パターンにおいて、各加熱群に供給される電力の相対比が示されている。
【0086】
【表2】
【0087】
後述する通り、制御パターンＰ１は、被処理基板１０の周端部側、すなわち径方向に関して外側の領域を他の領域よりも優先して加熱することを意図している。したがって、制御パターンＰ１は、第１加熱群Ｇ１に属するそれぞれの光源１２に入力される電力を基準としている。また、制御パターンＰ２は、被処理基板１０の中央部側、すなわち径方向に関して内側の領域を他の領域よりも優先して加熱することを意図している。したがって、制御パターンＰ２は、第１２加熱群Ｇ１２に属する各光源１２に入力される電力を基準としている。
【0088】
図１２Ａは、表２に示す制御パターンＰ１に基づいて、各加熱群に供給する電力を制御した場合の、被処理基板１０の加熱条件をシミュレーションしたグラフである。図１２Ａでは、横軸に被処理基板１０の中心を基準とする径方向の距離が示され、縦軸に被処理基板１０に対して照射される加熱光Ｌ１の照度の相対強度が示されている。なお、相対強度は、被処理基板１０の中心における照度が基準とされている。図１２Ａに示すように、制御パターンＰ１に基づいた場合には、被処理基板１０の径方向に関して外側の領域を他の領域よりも優先して加熱できる。例えば、被処理基板１０の周端部の温度の低下が顕著な場合には、当該制御パターンＰ１を採用することで、被処理基板１０の第一主面１０ａ内の温度を均一にすることができる。
【0089】
また、図１２Ｂは、図１２Ａに倣って、表２に示す制御パターンＰ２に基づいて、各加熱群に供給する電力を制御した場合の、被処理基板１０の加熱条件をシミュレーションしたグラフである。図１２Ｂに示すように、制御パターンＰ２に基づいた場合には、被処理基板１０の径方向に関して内側の領域を他の領域よりも優先して加熱できる。例えば、被処理基板１０の中央部に対して、被処理基板１０の第二主面１０ｂを処理する処理液が供給されるプロセス等において、被処理基板１０の内側の領域の温度の低下が顕著な場合には、当該制御パターンＰ２を採用することで、被処理基板１０の温度を均一にすることができる。
【0090】
本発明に係る光加熱装置１は、回転される被処理基板１０の径方向に関して、従来よりも加熱群が多く設置されるので、被処理基板１０の加熱条件の設定の自由度が高い。図１２Ａ及び図１２Ｂに示した被処理基板１０の加熱条件はあくまで例示であるが、このように、各加熱群に属する光源１２に供給する電力を調整することで、被処理基板１０の加熱条件を設計できる。
【0091】
（変形例）
以下、光加熱装置１の変形例について説明する。
以下、光加熱装置１の変形例について説明する。
【0092】
〈１〉 図１３は、図３Ｂに倣って、導光部材１３に設けられた貫通孔１３ｂの別の例を示す断面図である。図１３に示すように、貫通孔１３ｂは、＋Ｚ方向に進むにつれて、内径が大きくなるように構成されても構わない。これにより、反射面１３ａが、＋Ｚ方向に対して傾くことから、反射面１３ａで反射された加熱光Ｌ１が、被処理基板１０の第一主面１０ａに入射する際の入射角を小さくすることができる。
【0093】
つまり、加熱光Ｌ１の指向性が高められて、第一主面１０ａに照射される加熱光Ｌ１が増加する。したがって、加熱光Ｌ１を被処理基板１０に対してより効率良く照射することが可能となる。
【0094】
〈２〉 上記においては、導光部材１３が、貫通孔１３ｂが設けられたプレートで構成される例を示した。しかし、導光部材１３は、任意の部材からなる板状部材に貫通孔１３ｂを設けて、当該貫通孔１３ｂの内面に対して、加熱光Ｌ１を反射するシートを貼る、又は加熱光Ｌ１を反射する反射膜を形成することで、構成することもできる。当該シートの材料としては、例えばアルミニウム、金、銅、又はロジウムなどの金属が利用できる。また、当該反射膜についても、上記シートと同様の金属で形成できる。
【0095】
〈３〉 また、図１４Ａ及び図１４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｃに倣って、導光部材１３の別の構成例を示す模式図である。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、導光部材１３として、貫通孔１３ｂの内面に加熱光Ｌ１を反射する反射面１３ａを有する筒状の部材を、それぞれの光源１２に対して設置しても構わない。この構成によれば、導光部材１３は、他の光源１２の導光部材１３と互いに離間して配置される。なお、導光部材１３を構成する材料については、図３Ｃを参照して上述した議論と同様である。
【0096】
〈４〉 上記実施形態と異なり、光源１２をランプで構成することも可能である。図１５Ａは、光加熱装置１の変形例の模式的な側面断面図である。また、図１５Ｂは、図３Ａに倣って、被処理基板１０の第一主面１０ａから、光源ユニット１１を－Ｚ方向に見たときの図面である。図１５Ｂでは、各ランプ１４，１４，…の発光領域３１に対して実線のハッチングが施されている。また、図１５Ｃは、ランプ１４を拡大して示した断面図である。
【0097】
図１５Ｃに示すように、ランプ１４は、一端が被処理基板１０の第一主面１０ａに対向する取付面１４ｂに対して取り付けられ、加熱光Ｌ１を第一主面１０ａに対して照射する。このとき、加熱光Ｌ１は、一定の発散角で発散しながら進行するが、被処理基板１０と光源１２が対向する方向（Ｚ方向）に進行する。つまり、図１５Ｃに示すように、光源１２がランプ１４で構成される場合には、「発光領域３１」は、被処理基板１０の第一主面１０ａから、光源ユニット１１を見た際の、ランプ１４の発光管１４ａの領域に対応する（図１５Ｂも参照）。
【0098】
上記図４Ａ及び図４Ｂを参照して述べたのと同様に、ランプ１４は、回転軸２０からの距離に基づいて複数の加熱群（Ｇ１～Ｇ１２）に分類される。また、ランプ１４の発光領域３１を、回転軸２０を中心に仮想的に回転した際に描かれる回転軌跡が、回転軸２０に近い側で隣り合う加熱群の発光領域３１の回転軌跡と重なる点は、上記実施形態と同様である。
【0099】
〈５〉 また、図１６は、光源ユニット１１における、光源１２の配置の別例を示す模式図である。例えば、図１６に示すように、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２は、第１加熱群内で隣り合う光源１２との距離Ｒ１が等しくなるように配置されても構わない。さらに、第２加熱群Ｇ２に属する光源１２は、第２加熱群内で隣り合う光源１２との距離Ｒ２が等しくなるように配置されても構わない。図１６では、第１加熱群Ｇ１に属する光源１２にハッチングが施されている。なお、第３加熱群Ｇ３以降の加熱群の図示が省略されているが、他の加熱群についても同様である。
【0100】
【0101】
〈６〉 上記実施形態に示すように、被処理基板１０の加熱条件を補助的に調整する観点から、補助光源Ｓ１を配置しても構わない。なお、補助光源Ｓ１のサイズ、配置個数、配置位置等はそれぞれ任意である。例えば、加熱群を構成する他の光源１２とは異なるサイズの補助光源Ｓ１が、第１回転軌跡Ａ１の領域内に重なるよう配置されても構わない。また、補助光源Ｓ１に供給される電力は任意であるが、典型的には、補助光源Ｓ１は、径方向に関して当該補助光源Ｓ１に近い光源１２と同じ電力、又は当該電力以下の電力が供給される。
【0102】
〈７〉 上記においては、光源ユニット１１が、チャンバ１６内に配置されるものとして説明した（図１等参照）。しかし、光源ユニット１１は、チャンバ１６の外側に配置されて、例えばチャンバ１６が備える光入射窓を介して、チャンバ１６の外側から被処理基板１０に対して加熱光Ｌ１を照射するものとしても構わない。
【0103】
〈８〉 また、上記においては、光源ユニット１１に対して被処理基板１０が回転される例を示したが、被処理基板１０に対して光源ユニット１１を回転させる構成としても構わない。
【0104】
〈９〉 さらに、上記においては、光源１２のＺ方向に関する位置は同一であるものとして説明したが、光源１２は、加熱群毎にＺ方向に関して異なる位置に配置されても構わない。
【0105】
〈１０〉 上述した光加熱装置１が備える構成は、あくまで一例であり、本発明は、図示された各構成に限定されない。
【符号の説明】
【0106】
１ ： 光加熱装置
１０ ： 被処理基板
１０ａ ： 第一主面
１０ｂ ： 第二主面
１１ ： 光源ユニット
１２ ： 光源
１２ａ ： ＬＥＤ素子
１２ｂ ： ＬＥＤ基板
１２ｃ ： 載置面
１３ ： 導光部材
１３ａ ： 反射面
１３ｂ ： 貫通孔
１４ ： ランプ
１４ａ ： 発光管
１４ｂ ： 取付面
１５ ： 制御ユニット
１６ ： チャンバ
１７ ： 支持ユニット
１７ａ ： 挟持部
１７ｂ ： 回転レール
１８ ： 点灯回路
１９ ： プロセッサ
１９ａ ： 制御信号
２０ ： 回転軸
２１ ： 配置領域
３１ ： 発光領域
３２ ： 重複領域
４１，４４ ： 円
４２，４５ ： 円弧
Ａ１，Ａ２，Ａｎ ： 回転軌跡
Ｇ１～Ｇ１２ ： 加熱群
Ｓ１ ： 補助光源
１０ ： 被処理基板
１０ａ ： 第一主面
１０ｂ ： 第二主面
１１ ： 光源ユニット
１２ ： 光源
１２ａ ： ＬＥＤ素子
１２ｂ ： ＬＥＤ基板
１２ｃ ： 載置面
１３ ： 導光部材
１３ａ ： 反射面
１３ｂ ： 貫通孔
１４ ： ランプ
１４ａ ： 発光管
１４ｂ ： 取付面
１５ ： 制御ユニット
１６ ： チャンバ
１７ ： 支持ユニット
１７ａ ： 挟持部
１７ｂ ： 回転レール
１８ ： 点灯回路
１９ ： プロセッサ
１９ａ ： 制御信号
２０ ： 回転軸
２１ ： 配置領域
３１ ： 発光領域
３２ ： 重複領域
４１，４４ ： 円
４２，４５ ： 円弧
Ａ１，Ａ２，Ａｎ ： 回転軌跡
Ｇ１～Ｇ１２ ： 加熱群
Ｓ１ ： 補助光源
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図16】