CN107564812A - 热处理方法及热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够抑制生产能力下降的热处理方法及热处理装置。在热处理装置(100)中设置有第一冷却室(131)及第二冷却室(141)两个冷却室。未处理的半导体晶片(W)交替地搬入到第一冷却室(131)内或第二冷却室(141)内被进行氮气清洗，之后通过搬运机械手(150)搬运到热处理部(160)。在热处理部(160)加热处理结束后的半导体晶片(W)交替地搬运到第一冷却室(131)内或第二冷却室(141)内被冷却。不仅能够对各个半导体晶片(W)确保充分的冷却时间，并且能够抑制热处理装置(100)整体的生产能力下降。

Description

热处理方法及热处理装置
技术领域
本发明涉及向半导体晶片等薄板状精密电子基板(下面，简称为“基板”)照射闪光(flashing light)来加热该基板的热处理方法及热处理装置。
背景技术
在半导体设备的制造工艺中，以极短时间加热半导体晶片的闪光灯退火(FLA)引人注目。闪光灯退火是如下的热处理技术：通过用氙气闪光灯(下面，简称为“闪光灯”时，是指氙气闪光灯)向半导体晶片的表面照射闪光，在极短时间内(几毫秒以下)仅使半导体晶片的表面升温。
氙气闪光灯的辐射光谱分布是从紫外区域到近红外区域，波长比以往的卤素灯的波长短，并与硅的半导体晶片的基本吸收带几乎一致。由此，在从氙气闪光灯向半导体晶片照射闪光时，透射光少，能够使半导体晶片快速地升温。另外，若在几毫秒以下的极短时间内照射闪光，则能够有选择地仅使半导体晶片的表面附近升温。
这样的闪光灯退火利用于需要极短时间的加热的处理，例如，典型地利用于注入半导体晶片的杂质的活化。若从闪光灯向通过离子注入法注入了杂质的半导体晶片的表面照射闪光，能够在极短时间内将该半导体晶片的表面升温到活化温度，并且能够不使杂质扩散得深且能够仅执行杂质活化。
作为进行闪光灯退火的热处理装置，使用例如在专利文献1中公开的结构的热处理装置。在专利文献1中公开的闪光灯退火装置上，除进行退火处理的处理室之外，还设置有对半导体晶片进行冷却处理的冷却室。典型的是，在进行闪光灯退火时，向预热到几百℃的半导体晶片照射闪光，使晶片表面瞬间升温到1000℃以上的温度。由于这样被加热到高温的半导体晶片不能直接搬出装置外，因此将加热处理后的半导体晶片搬入到冷却室进行冷却处理。
专利文献1：日本特开2014-157968号公报
但是，虽然只是瞬间，但是通过闪光照射使半导体晶片的表面有可能被加热到1000℃以上的高温，对这样高温的半导体晶片进行冷却需要相当长的时间。因此，存在以下问题：即使闪光加热本身在短时间内完成，但是之后的冷却处理却需要较长时间，因此冷却时间成为限速因素而导致装置整体的生产能力降低。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供能够抑制生产能力下降的热处理方法及热处理装置。
为了解决上述问题，第一方面发明提供一种通过向基板照射闪光来加热该基板的热处理方法，其特征在于，包括：第一清洗工序，其将未处理的第一基板搬入到第一冷却室，向上述第一冷却室供给氮气来置换为氮气环境；第一搬入工序，其利用设置在与上述第一冷却室连接的搬运室的搬运机械手，从上述第一冷却室取出上述第一基板，搬入到与上述搬运室连接的处理室；第一闪光加热工序，其向上述处理室内的上述第一基板照射闪光来加热；第一搬出工序，其利用上述搬运机械手，从上述处理室搬出加热处理后的上述第一基板并交到上述第一冷却室；第一冷却工序，其在上述第一冷却室冷却上述第一基板，将冷却后的上述第一基板搬出上述第一冷却室；第二清洗工序，其将未处理的第二基板搬入到与上述搬运室连接的第二冷却室，向上述第二冷却室供给氮气来置换为氮气环境；第二搬入工序，其利用上述搬运机械手，从上述第二冷却室取出上述第二基板，搬入到上述处理室；第二闪光加热工序，其向上述处理室内的上述第二基板照射闪光来加热；第二搬出工序，其利用上述搬运机械手，从上述处理室搬出加热处理后的上述第二基板并交到上述第二冷却室；以及第二冷却工序，其在上述第二冷却室冷却上述第二基板，将冷却后的上述第二基板搬出上述第二冷却室，上述热处理方法交替地重复从上述第一清洗工序到上述第一冷却工序的工序和从上述第二清洗工序到上述第二冷却工序的工序。
另外，第二方面发明的特征在于，在第一方面的发明的热处理方法中还包括：第一定位工序，其在上述第一清洗工序之前调整上述第一基板的方向；以及第二定位工序，其在上述第二清洗工序之前调整上述第二基板的方向。
另外，第三方面发明的特征在于，在第一方面或第二方面所述的热处理方法中，上述第一闪光加热工序，包括：第一减压工序，其将容纳有上述第一基板的上述处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力；以及第一照射工序，其一边将上述处理室内的压力维持为上述第一压力，一边从上述闪光灯向上述第一基板的表面照射闪光；上述第二闪光加热工序，包括：第二减压工序，其将容纳有上述第二基板的上述处理室内的压力减压到上述第一压力；以及第二照射工序，其一边将上述处理室内的压力维持为上述第一压力，一边从上述闪光灯向上述第二基板的表面照射闪光
另外，第四方面发明提供一种通过向基板照射闪光来加热该基板的热处理装置，其特征在于，包括：搬运室，其具有搬运机械手；多个冷却室，其与上述搬运室连接；处理室，其与上述搬运室连接；闪光灯，其向容纳在上述处理室内的基板照射闪光来加热；环境气体置换部，其向多个上述冷却室中的每一冷却室供给氮气来置换为氮气环境；以及控制部，其控制上述搬运机械手及上述环境气体置换部，使得未处理的基板依次被搬入多个上述冷却室中的任一冷却室时，向该冷却室供给氮气来置换为氮气环境，之后从该冷却室取出基板并搬入到上述处理室，并且将加热处理后的基板从上述处理室搬出并交到该冷却室。
另外，第五方面发明的特征在于，在第四方面发明的热处理装置中，还包括定位室，上述定位室在将未处理的基板搬入多个上述冷却室中的任一冷却室之前调整未处理的基板的方向。
另外，第六方面发明的特征在于，在第四方面发明或第五方面发明的热处理装置中，还包括排气部，上述排气部排出上述处理室内的环境气体，上述控制部控制上述排气部，使得上述处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力之后，一边维持第一压力，一边从上述闪光灯向上述基板的表面照射闪光。
根据第一方面到第三方面的发明，将加热处理后的基板交替地搬运到第一冷却室或第二冷却室并进行冷却，从而能够对各个基板确保充分的冷却时间，并抑制热处理装置整体的生产能力下降。另外，由于将未处理的基板交替地搬运到第一冷却室或第二冷却室并置换为氮气环境，从而能够确保充分的氮气清洗时间并抑制处理室内的氧气浓度上升。
特别是，根据第三方面的发明，由于将处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力，从而能够使处理室内的氧气浓度进一步下降。
根据第四方面到第六方面的发明，将加热处理后的基板从处理室搬出并交到多个冷却室中的任一冷却室进行冷却，因此能够对各个基板确保充分的冷却时间，并抑制热处理装置整体的生产能力下降。另外，将未处理的基板依次搬入到多个冷却室中的任一冷却室并将该冷却室内置换为氮气环境，从而能够确保充分的氮气清洗时间并抑制处理室内的氧气浓度上升。
特别是，根据第六方面的发明，由于将处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力，因此能够使处理室内的氧气浓度进一步下降。
附图说明
图1是表示本发明的热处理装置的俯视图。
图2是图1的热处理装置的主视图。
图3是表示热处理部结构的纵向剖视图。
图4是表示保持部的整体外观的立体图。
图5是从上表面观察保持部的俯视图。
图6是从侧面观察保持部的侧视图。
图7是移载机构的俯视图。
图8是移载机构的侧视图。
图9是表示多个卤素灯的配置的俯视图。
图10是表示排气部结构的图。
图11是表示在半导体晶片上形成有高介电常数膜的堆叠结构的图。
图12是表示半导体晶片的搬运顺序的图。
图13是表示每个搬运周期的各半导体晶片的运动的图。
图14是表示处理室内的压力变化的图。
其中，附图标记说明如下：
3：控制部
4：卤素加热部
5：闪光加热部
6：处理室
7：保持部
10：移载机构
61：室侧部
63：上侧室窗
64：下侧室窗
65：热处理空间
74：基座
85：气体供给源
90、196：流量调整阀
100：热处理装置
101：索引部
120：交接机械手
130、140：冷却部
131：第一冷却室
135、145：氮气供给部
141：第二冷却室
150：搬运机械手
160：热处理部
170：搬运室
190：排气部
191：排气泵
192、193、194：排气阀
197、198、199：旁通路径
230：定位部
231：定位室
FL：闪光灯
HL：卤素灯
W：半导体晶片
具体实施方式
下面，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。
首先，说明本发明的热处理装置100的整体概要结构。图1是表示本发明的热处理装置100的俯视图，图2是热处理装置100的主视图。热处理装置100是通过向作为基板的圆板形状的半导体晶片W照射闪光来对该半导体晶片W进行加热的闪光灯退火装置。成为处理对象的半导体晶片W的尺寸例如为φ300mm或φ450mm，但不做特别限定。在搬入热处理装置100之前的半导体晶片W上形成有高介电常数膜，通过热处理装置100的加热处理，执行高介电常数膜的成膜后热处理(PDA：Post Deposition Annealing)。此外，在图1及之后的各图中，为了便于理解，根据需要，放大或简化各部分的尺寸、数量。另外，在图1及图2中，为了明确这些的方向关系，标注了以铅垂方向为Z轴方向、以水平面为XY平面的XYZ正交坐标系。
如图1及图2所示，热处理装置100具备：用于将未处理的半导体晶片W从外部搬入装置内并将处理结束后的半导体晶片W搬出装置外的索引(indexer)部101、对未处理的半导体晶片W进行定位的定位部230、对加热处理后的半导体晶片W进行冷却的两个冷却部130、140、对半导体晶片W实施闪光加热处理的热处理部160以及对冷却部130、140及热处理部160进行半导体晶片W的交接的搬运机械手150。此外，热处理装置100还具备控制在上述的各处理部上设置的动作机构及搬运机械手150来进行半导体晶片W的闪光加热处理的控制部3。
索引部101具有：装载口110，其排列载置多个收纳架C(在本实施方式中为两个)；以及交接机械手120，其从各收纳架C取出未处理的半导体晶片W，并在各收纳架C中容纳处理结束后的半导体晶片W。容纳了未处理的半导体晶片的收纳架C由无人搬运车(AGV、OHT)等搬运并载置于装载口110，容纳了处理结束后的半导体晶片W的收纳架C由无人搬运车从装载口110带走。
另外，在装载口110，收纳架C构成为如图2的箭头CU所示能够升降移动，以使得交接机械手120能够对收纳架C出入任意的半导体晶片W。另外，作为收纳架C的方式，除了将半导体晶片W容纳于密闭空间的前开式统一标准箱(FOUP：front opening unified pod)之外，还可以是标准机械界面(SMIF：Standard Mechanical Inter Face)容器或使容纳的半导体晶片W暴露于外部气体的开放式盒子(OC：open cassette)。
另外，交接机械手120能够进行如图1的箭头120S所示那样的滑移、如箭头120R所示那样的转动动作及升降动作。由此，交接机械手120不仅对两个收纳架C出入半导体晶片W，而且对定位部230及两个冷却部130、140交接半导体晶片W。由交接机械手120对收纳架C出入半导体晶片W，是通过手部121的滑移及收纳架C的升降移动来进行的。另外，交接机械手120和定位部230或者交接机械手120和冷却部130、140之间的半导体晶片W的交接，是通过手部121的滑移及交接机械手120的升降动作来进行的。
定位部230设置于沿Y轴方向的索引部101的侧方。定位部230是将半导体晶片W在水平面内旋转，使半导体晶片W以适当的方向面向闪光加热的处理部。定位部230构成为：在由铝合金制成的框体即定位室231的内部设置将半导体晶片W支撑为水平姿勢并使其旋转的机构以及光学地检测出在半导体晶片W的周缘部形成的缺口和取向平面等的机构。
对定位部230的半导体晶片W的交接通过交接机械手120来进行。从交接机械手120向定位室231以使晶片中心位于规定的位置方式交接半导体晶片W。在定位部230，通过以从索引部101接受的半导体晶片W的中心部为旋转中心绕铅垂方向轴旋转，光学地检测出缺口等来调整半导体晶片W的方向。方向调整结束后的半导体晶片W由交接机械手120从定位室231取出。
作为由搬运机械手150搬运半导体晶片W的搬运空间，设置有容纳搬运机械手150的搬运室170。该搬运室170的三侧连通地连接有热处理部160的处理室6、冷却部130的第一冷却室131及冷却部140的第二冷却室141。
热处理装置100的主要部即热处理部160是向进行了预热的半导体晶片W照射来自氙气闪光灯FL的闪光来进行闪光加热处理的基板处理部。对于热处理部160的结构，将在后面进一步详述。
两个冷却部130、140具备大致同样的结构。冷却部130是在由铝合金制成的框体即第一冷却室131的内部，将石英板载置于由金属制成的冷却板的上表面而构成的。同样地，冷却部140是在由铝合金制成的框体即第二冷却室141的内部，将石英板载置于由金属制成的冷却板的上表面而构成的。冷却板通过珀尔贴元件或恒温水循环，将温度调整为常温(约23℃)。在热处理部160实施闪光加热处理后不久的半导体晶片W的温度高，因此在冷却部130、140被载置于上述石英板上而被冷却。
另外，向第一冷却室131内供给来自氮气供给部135的氮气。向第二冷却室141内供给来自氮气供给部145的氮气。供给到第一冷却室131及第二冷却室141的剩余的氮气适当地从排气管排出。通过从氮气供给部135、145供给氮气，能够将第一冷却室131内及第二冷却室141内置换为氮气环境。
设置在搬运室170内的搬运机械手150能够以沿铅垂方向的轴为中心，如箭头150R所示那样转动。搬运机械手150具有由多个臂段构成的两个连杆机构，在这两个连杆机构的前端设置有分别保持半导体晶片W的搬运手部151a、151b。这些搬运手部151a、151b上下仅隔着规定间隔配置，能够通过连杆机构分别独立地在同一水平方向上直线滑移。另外，搬运机械手150通过升降移动设置有两个连杆机构的基座，在离开规定间隔的状态下使两个搬运手部151a、151b升降移动。
搬运机械手150在将第一冷却室131、第二冷却室141或热处理部160的处理室6作为交接对象进行半导体晶片W的交接(出入)时，首先，两个搬运手部151a、151b以与交接对象相对的方式转动，之后(或在转动期间)升降移动而任一个搬运手部位于与交接对象交接半导体晶片W的高度。然后，使搬运手部151a(151b)在水平方向上直线滑移来与交接对象交接半导体晶片W。
搬运机械手150与交接机械手120之间的半导体晶片W的交接经过冷却部130、140进行。即，两个冷却部130、140还发挥用于在搬运机械手150与交接机械手120之间交接半导体晶片W的路径的作用。具体地说，在第一冷却室131及第二冷却室141中设置有两处搬入搬出口，搬运机械手150向其中的一处搬入搬出口插入搬运手部151a、151b，交接机械手120从另一处搬入搬出口插入手部121。然后，通过由搬运机械手150和交接机械手120中的一方交到第一冷却室131或第二冷却室141的半导体晶片W由另一方接受来交接半导体晶片W。
在第一冷却室131及第二冷却室141与索引部101之间分别设置有闸阀181、182。另外，在搬运室170与第一冷却室131及第二冷却室141之间分别设置有闸阀183、184。而且，在搬运室170与热处理部160的处理室6之间设置有闸阀185。在热处理装置100内搬运半导体晶片W时，适当地开闭这些闸阀。
另外，与第一冷却室131及第二冷却室141同样地，也从省略图示的氮气供给部向搬运室170内及定位室231内供给高纯度的氮气，使内部维持清洁的环境。
接着，说明热处理部160的结构。图3是表示热处理部160的结构的纵向剖视图。热处理部160具有容纳半导体晶片W的处理室6、内置多个闪光灯FL的闪光加热部5及内置多个卤素灯HL的卤素加热部4。在处理室6的上侧设置有闪光加热部5，并且在处理室6的下侧设置有卤素加热部4。另外，热处理部160在处理室6的内部具有将半导体晶片W保持为水平姿势的保持部7及在保持部7与装置外部之间交接半导体晶片W的移载机构10。
处理室6是由在筒状的室侧部61的上下安装由石英制成的室窗而构成的。室侧部61具有上下开口的大致筒形状，在上侧开口安装上侧室窗63而堵塞上侧开口，在下侧开口安装下侧室窗64而堵塞下侧开口。构成处理室6的顶部的上侧室窗63是由石英形成的圆板形状构件，作为使从闪光加热部5出射的闪光透过到处理室6内的石英窗发挥作用。另外，构成处理室6的底部的下侧室窗64也是由石英形成的圆板形状构件，作为使来自卤素加热部4的光透过到处理室6内的石英窗发挥作用。上侧室窗63及下侧室窗64的厚度为例如约35mm。
另外，在室侧部61的内侧的壁面的上部安装有反射环68，在下部安装有反射环69。反射环68、69都形成为圆环状。上侧的反射环68通过从室侧部61的上侧嵌入来安装。另一方面，下侧的反射环69通过从室侧部61的下侧嵌入并用省略图示的螺钉固定来安装。即，反射环68、69都能装卸自如地安装于室侧部61。处理室6的内侧空间，即由上侧室窗63、下侧室窗64、室侧部61及反射环68、69包围的空间被规定为热处理空间65。
通过在室侧部61安装反射环68、69，在处理室6的内壁面上形成有凹部62。即，形成有由室侧部61的内壁面中的未安装反射环68、69的中央部分、反射环68的下端面及反射环69的上端面包围的凹部62。凹部62沿着水平方向呈圆环状形成于处理室6的内壁面，并围绕保持半导体晶片W的保持部7。
室侧部61及反射环68、69由强度和耐热性优异的金属材料(例如不锈钢)形成。
另外，在室侧部61设置有用于针对处理室6进行半导体晶片W的搬入及搬出的搬运开口部(炉口)66。搬运开口部66能够通过闸阀185来开闭。搬运开口部66与凹部62的外周面连通地连接。因此，在闸阀185打开搬运开口部66时，能够将半导体晶片W从搬运开口部66通过凹部62搬入热处理空间65，并且从热处理空间65搬出半导体晶片W。另外，若闸阀185关闭搬运开口部66，则处理室6内的热处理空间65变为密闭空间。
另外，在处理室6的内壁上部设置有向热处理空间65供给处理气体(在本实施方式中为氮气(N2))的气体供给孔81。气体供给孔81设置在比凹部62更靠上侧的位置，也可以设置在反射环68上。气体供给孔81经由在处理室6的侧壁内部呈圆环状形成的缓冲空间82与气体供给管83连通地连接。气体供给管83与气体供给源85连接。气体供给源85在控制部3的控制下，将氮气作为处理气体向气体供给管83输送。另外，在气体供给管83的路径中途安装有阀84及流量调整阀90。在打开阀84时，从气体供给源85向缓冲空间82输送处理气体。在气体供给管83中流动且向缓冲空间82输送的处理气体的流量通过流量调整阀90来调整。流量调整阀90规定的处理气体的流量通过控制部3的控制可以变更。流入缓冲空间82的处理气体以在流体阻力比气体供给孔81小的缓冲空间82内扩散的方式流动，并从气体供给孔81向热处理空间65内供给。此外，处理气体并不限定于氮气，也可以是氩气(Ar)，氦气(He)等非活性气体，或者氧气(O2)、氢气(H2)、氨气(NH3)、氯气(Cl2)、氯化氢(HCl)、臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)、二氧化氮(NO2)等反应性气体。
另一方面，在处理室6的内壁下部设置有用于排出热处理空间65内的气体的气体排出孔86。气体排出孔86设置在比凹部62靠下侧的位置，也可以设置在反射环69上。气体排出孔86经由在处理室6的侧壁内部呈圆环状形成的缓冲空间87与气体排出管88连通地连接。气体排出管88与排气部190连接。另外，在气体排出管88的路径中途安装有阀89。在打开阀89时，热处理空间65的气体从气体排出孔86经由缓冲空间87向气体排出管88排出。此外，气体供给孔81及气体排出孔86可以沿着处理室6的周向设置有多个，也可以为狭缝状。
图10是表示排气部190的结构的图。排气部190具有排气泵191、流量调整阀196、三条旁通路径197、198、199及三个排气阀192、193、194。对来自处理室6的排气进行引导的气体排出管88和排气泵191通过三条旁通路径197、198、199连接。三条旁通路径197、198、199并联地设置。三条旁通路径197、198、199的管径相互不同。旁通路径197的直径最小，旁通路径199的直径最大，旁通路径198的直径在两者之间。由此，可通过的气体的流量按照旁通路径197、198、199的顺序依次变大。
三个排气阀192、193、194分别设置于三条旁通路径197、198、199。即，在旁通路径197中安装有排气阀192，在旁通路径198中安装有排气阀193，在旁通路径199中安装有排气阀194。在使排气泵191工作且打开三个排气阀192、193、194时，被气体排出管88引导的来自处理室6的排气通过相对应的旁通路径197、198、199被吸引到排气泵191。
由于三条旁通路径197、198、199的管径不同，因此，排气能力不同。管径越大，排气能力也越大，排气能力按照旁通路径197、198、199的顺序依次变大。因此，通过开闭三个排气阀192、193、194中的哪一个排气阀，来控制来自处理室6的排气流量。可以只打开三个排气阀192、193、194中的任一个，也可以打开两个或三个。例如，在关闭排气阀193、194而只打开排气阀192的情况下，以最小的排气流量进行排气。另外，在将三个排气阀192、193、194全都打开的情况下，以最大的排气流量进行排气。
另外，在三条旁通路径197、198、199的合流部分与排气泵191之间安装有流量调整阀196。气体排出管88的排气流量也能够通过流量调整阀196进行调整。流量调整阀196规定的排气流量通过控制部3的控制可以变更。三条旁通路径197、198、199是不连续地且多级地调整排气流量的机构，相对于此，流量调整阀196是连续地且无级地调整排气流量的机构。
气体供给管83、气体排出管88及三条旁通路径197、198、199由强度和耐腐蚀性优异的不锈钢构成。另外，在处理室6内设置有用于测定热处理空间65的压力的压力计180。优选地，压力计180的测定范围为约5Pa～0.2MPa。
图4是表示保持部7的整体外观的立体图。另外，图5是从上表面观察保持部7的俯视图，图6是从侧面观察保持部7的侧视图。保持部7具有底座环71、连接部72及基座74。底座环71、连接部72及基座74全都由石英形成。即，保持部7的整体由石英形成。
底座环71是圆环形状的石英构件。底座环71通过载置在凹部62的底面而被处理室6的壁面支撑(参照图3)。在具有圆环形状的底座环71的上表面沿着周向立设有多个连接部72(在本实施方式中为四个)。连接部72也是石英构件，通过熔接固定在底座环71上。此外，底座环71的形状也可以是圆环形状缺一部分的圆弧状。
平板状的基座74被在底座环71上设置的四个连接部72支撑。基座74是由石英形成的大致圆形的平板状构件。基座74的直径大于半导体晶片W的直径。即，基座74具有比半导体晶片W大的平面尺寸。在基座74的上表面立设有多个(在本实施方式为五个)引导销76。五个引导销76沿着与基座74的外周圆同心的圆周设置。配置有五个引导销76的圆的直径稍大于半导体晶片W的直径。各引导销76也由石英形成。此外，引导销76可以与基座74一体地从石英块加工出来，也可以将另行单独加工成的构件通过熔接等安装在基座74上。
在底座环71上立设的四个连接部72与基座74的周缘部的下表面通过熔接固定。即，基座74和底座环71通过连接部72固定连接，保持部7为石英的一体成形构件。通过这样的保持部7的底座环71被处理室6的壁面支撑，保持部7被安装在处理室6内。在保持部7安装在处理室6内的状态下，大致圆板形状的基座74处于水平姿势(法线与铅垂方向一致的姿势)。搬入处理室6内的半导体晶片W以水平姿势载置并保持于在处理室6内安装的保持部7的基座74上。半导体晶片W通过载置于由五个引导销76形成的圆的内侧，能够防止水平方向的位置偏移。此外，引导销76的个数并不限于五个，只要是能够防止半导体晶片W的位置偏移的数量即可。
另外，如图4及图5所示，在基座74上，上下贯通地形成有开口部78及切口部77。切口部77是为了使使用了热电偶的接触式温度计330的探针前端部通过而设置的。另一方面，开口部78是为了使辐射温度计320接收从由基座74保持的半导体晶片W的下表面辐射的辐射光(红外光)而设置的。而且，在基座74上贯穿设置有四个贯通孔79，所述贯通孔79供后述的移载机构10的升降销12贯通以进行半导体晶片W的交接。
图7是移载机构10的俯视图。另外，图8是移载机构10的侧视图。移载机构10具有两条移载臂11。移载臂11大致为沿着圆环状的凹部62的圆弧形状。在各个移载臂11上立设有两根升降销12。各个移载臂11利用水平移动机构13能够转动。水平移动机构13能够使一对移载臂11在对保持部7移载半导体晶片W的移载动作位置(图7的实线位置)和与由保持部7保持的半导体晶片W在俯视时不重叠的退避位置(图7的双点划线位置)之间水平移动。作为水平移动机构13，可以利用各个马达分别转动各个移载臂11，也可以使用连杆机构并利用一个马达使一对移载臂11连动地转动。
另外，一对移载臂11利用升降机构14与水平移动机构13一起升降移动。升降机构14使一对移载臂11在移载动作位置上升时，共计四根升降销12通过在基座74上贯穿设置的贯通孔79(参照图4、图5)，并且升降销12的上端从基座74的上表面凸出。另一方面，升降机构14使一对移载臂11在移载动作位置下降，使升降销12从贯通孔79抽出，并且水平移动机构13使一对移载臂11以打开的方式移动时，各个移载臂11移动到退避位置。一对移载臂11的退避位置在保持部7的底座环71的正上方。由于底座环71载置于凹部62的底面，因此，移载臂11的退避位置在凹部62的内侧。
返回到图3，在处理室6的上方设置的闪光加热部5在框体51的内侧具有由多根(在本实施方式为30根)氙气闪光灯FL构成的光源和以覆盖该光源的上方的方式设置的反射器52。另外，在闪光加热部5的框体51的底部安装有灯光辐射窗53。构成闪光加热部5的底部的灯光辐射窗53是由石英形成的板状的石英窗。通过将闪光加热部5设置在处理室6的上方，使得灯光辐射窗53与上侧室窗63相对。闪光灯FL从处理室6的上方经由灯光辐射窗53及上侧室窗63向热处理空间65照射闪光。
多个闪光灯FL是分别具有长的圆筒形状的棒状灯，以各自的长度方向沿着由保持部7保持的半导体晶片W的主面(即沿着水平方向)相互平行的方式呈平面状地排列。由此，闪光灯FL排列所形成的平面也是水平面。
氙气闪光灯FL具有在内部封入氙气且在两端部配置有与电容器连接的阳极及阴极的棒状玻璃管(放电管)和在该玻璃管的外周面上附加设置的触发电极。由于氙气是电绝缘体，因此，即使在电容器内蓄积有电荷，在通常的状态下，在玻璃管内也不流通电流。然而，在向触发电极施加高电压而破坏绝缘的情况下，蓄积在电容器内的电流在玻璃管内瞬间地流通，因此时的氙气的原子或分子的激发而放出光。在这样的氙气闪光灯FL中，预先在电容器蓄积的静电能量变换为0.1毫秒到100毫秒这样极短的光脉冲，因此，与如卤素灯HL那样连续点亮的光源相比，具有能够照射极强的光的特征。即，闪光灯FL是在小于1秒的极短时间内瞬间发光的脉冲发光灯。此外，闪光灯FL的发光时间能够根据向闪光灯FL供给电力的灯电源的线圈常数来调整。
另外，反射器52以覆盖多个闪光灯FL整体的方式设置在多个闪光灯FL的上方。反射器52的基本功能是，将从多个闪光灯FL出射的闪光向热处理空间65侧反射。反射器52由铝合金板形成，其表面(面向闪光灯FL一侧的面)通过喷砂处理而被实施粗面化加工。
在处理室6的下方设置的卤素加热部4在框体41的内侧内置有多根(在本实施方式中为40根)卤素灯HL。卤素加热部4是多个卤素灯HL从处理室6的下方经由下侧室窗64向热处理空间65照射光来对半导体晶片W进行加热的光照射部。
图9是表示多个卤素灯HL的配置的俯视图。40根卤素灯HL分上下两层配置。在接近保持部7的上层配置有20根卤素灯HL，并且，在比上层远离保持部7的下层也配置有20根卤素灯HL。各个卤素灯HL是具有长的圆筒形状的棒状灯。在上层和下层，20根卤素灯HL都以各自的长度方向沿着由保持部7保持的半导体晶片W的主面(即沿着水平方向)相互平行的方式排列。由此，在上层和下层，卤素灯HL排列所形成的平面都为水平面。
另外，如图9所示，在上层和下层，相比与由保持部7保持的半导体晶片W的中央部相向的区域，与周缘部相向的区域中的卤素灯HL的配置密度高。即，在上层和下层，相比灯排列的中央部，周缘部的卤素灯HL的配置间距短。因此，在由卤素加热部4照射的光进行加热时，能够向容易产生温度下降的半导体晶片W的周缘部照射更多的光量。
另外，上层的卤素灯HL的灯组和下层的卤素灯HL的灯组呈格子状交叉排列。即，以在上层配置的20根卤素灯HL的长度方向和在下层配置的20根卤素灯HL的长度方向相互正交的方式，配置共计40根卤素灯HL。
卤素灯HL是通过对在玻璃管内部配置的灯丝进行通电来使灯丝白炽化并使其发光的灯丝式光源。在玻璃管的内部封入有在氮气或氩气等非活性气体中导入微量的卤素元素(碘、溴等)的气体。通过导入卤素元素，能够抑制灯丝的折损，并且能够将灯丝的温度设定为高温。因此，卤素灯HL与通常的白炽灯相比，具有寿命长且能够连续照射强光的特性。即，卤素灯HL是连续发光到少1秒以上的连续点亮灯。另外，卤素灯HL因是棒状灯而寿命长，通过使卤素灯HL沿水平方向配置，向上方的半导体晶片W辐射的效率优异。
另外，在卤素加热部4的框体41内，在两层卤素灯HL的下侧也设置有反射器43(图3)。反射器43将从多个卤素灯HL出射的光向热处理空间65侧反射。
控制部3控制在热处理装置100上设置的上述的各种动作机构。作为控制部3的硬件的结构，与一般的计算机相同。即，控制部3具有进行各种运算处理的电路即CPU、存储基本程序的读取专用的存储器即ROM、存储各种信息的可自由读写的存储器即RAM以及存储控制用软件和数据等的磁盘。通过控制部3的CPU执行规定的处理程序，来进行热处理装置100中的处理。另外，控制部3控制阀84、阀89、流量调整阀90、流量调整阀196、排气泵191及三个排气阀192、193、194，来调整处理室6内的热处理空间65的压力、供气流量及排气速率。
除了上述结构以外，热处理部160还具有各种冷却用结构，以防止在对半导体晶片W进行热处理时，因由卤素灯HL及闪光灯FL产生的热能导致卤素加热部4、闪光加热部5及处理室6的温度过度上升。例如，在处理室6的壁体上设置有水冷管(省略图示)。另外，卤素加热部4及闪光加热部5构成为在内部形成气体流来进行排热的空冷结构。另外，还向上侧室窗63和灯光辐射窗53的间隙供给空气，冷却闪光加热部5及上侧室窗63。
接着，说明本发明的热处理装置100对半导体晶片W的处理动作。在此，成为处理对象的半导体晶片W是形成有作为栅极绝缘膜的高介电常数膜的半导体基板。热处理装置100对该半导体晶片W照射闪光来进行成膜后热处理(PDA)，由此使高介电常数膜中的缺陷消除。
图11是表示在半导体晶片W上形成有高介电常数膜的堆叠结构的图。在半导体晶片W的硅基底材料105上形成有二氧化硅膜(SiO2)102。二氧化硅膜102作为硅基底材料105与高介电常数膜103之间的界面层膜，是必要的层。二氧化硅膜102的膜厚极薄，例如为约1nm。作为二氧化硅膜102的形成方法，能够采用例如热氧化法等公知的各种方法。
然后，在二氧化硅膜102上形成有作为栅极绝缘膜的高介电常数膜103。作为高介电常数膜103，能够使用例如HfO2、ZrO2、Al2O3、La2O3等高介电常数材料(在本实施方式中为HfO2)。高介电常数膜103是利用例如原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)使高介电常数材料堆积在二氧化硅膜102上来成膜的。堆积在二氧化硅膜102上的高介电常数膜103的膜厚为几nm，该二氧化硅膜换算膜厚(EOT：Equivalent oxide thickness)为1nm左右。高介电常数膜103的形成方法并不限定于ALD，也可以采用例如金属有机化学气相沉积(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition)等公知的方法。无论是哪种方法，在被堆积的状态下，在未进行特别处理的高介电常数膜103中存在多个点缺陷等缺陷。此外，在图11所示的结构中，在高介电常数膜103的两侧形成有SiN的侧壁104，该侧壁104在例如后栅极工艺中先于高介电常数膜103形成。另外，在热处理装置100的加热处理完成后，在高介电常数膜103上，堆积钛(Ti)或钛的氮化物(TiN)来作为金属栅极。
热处理装置100对图11所示的硅基底材料105上隔着二氧化硅膜102形成有高介电常数膜103的半导体晶片W进行热处理。下面，说明热处理装置100的动作顺序。热处理装置100的动作顺序是控制部3控制热处理装置100的各个动作机构来进行的。
图12是表示半导体晶片W的搬运顺序的图。在本实施方式的热处理装置100中设定有两条搬运路径。两条搬运路径的差异在于使用第一冷却室131和第二冷却室141中的哪一个，其余的通过室相同。
首先，多张形成有高介电常数膜103的半导体晶片W以容纳于收纳架C的状态载置于索引部101的装载口110。然后，交接机械手120从收纳架C逐张取出半导体晶片W，并搬入到定位部230的定位室231。在定位室231，使半导体晶片W以半导体晶片的中心部为旋转中心在水平面内绕铅垂方向轴旋转，光学地检测缺口等，由此调整半导体晶片W的方向。
接着，在第一搬运路径(图12的上部)，交接机械手120从定位室231取出已调整方向的半导体晶片W，并搬入到冷却部130的第一冷却室131内。在第一冷却室131搬入了半导体晶片W的时刻，闸阀181关闭第一冷却室131与索引部101之间。另外，第一冷却室131与搬运室170之间也被闸阀183关闭。因此，第一冷却室131的内部成为密闭空间。
第一冷却室131本来是用于冷却半导体晶片W的室，但在将半导体晶片W搬入到热处理部160的处理室6的通路上，用作从交接机械手120向搬运机械手150交接半导体晶片W的路径。但是，在向第一冷却室131搬入半导体晶片W时，大气中的气体大量地混入第一冷却室131，因此，在该情况下，如果打开闸阀183，则搬运室170内或者处理室6内的氧气浓度上升，这是氧气浓度上升的主要原因。
因此，在打开闸阀183之前，从氮气供给部135向第一冷却室131供给氮气，将第一冷却室131内的环境气体置换为氮气。通过从氮气供给部135向第一冷却室131持续供给氮气，进行剩余的气体从第一冷却室排出，使第一冷却室131内的环境气体逐渐置换为氮气的氮气清洗。随之，第一冷却室131内环境气体中的氧气浓度逐渐下降。氮气清洗的时间越长，第一冷却室131内环境气体中的氧气浓度下降得越大。
规定时间的氮气清洗结束之后，打开闸阀183使第一冷却室131与搬运室170之间开放，搬运机械手150从第一冷却室131内搬出半导体晶片W。向搬运室170内时常持续供给有氮气，从而内部的环境气体变为氮气。取出半导体晶片W的搬运机械手150转动而朝向热处理部160。另外，搬出半导体晶片W之后，闸阀183关闭第一冷却室131与搬运室170之间。
接着，打开闸阀185使处理室6与搬运室170之间开放，搬运机械手150将半导体晶片W搬入处理室6。此时，先行的加热处理结束后的半导体晶片W存在于处理室6的情况下，由搬运手部151a、151b中的一个搬运手部取出该加热处理结束后的半导体晶片W，并由另一个搬运手部将未处理的半导体晶片W搬入到处理室6，由此进行晶片的替换。搬入了半导体晶片W之后，闸阀185关闭处理室6与搬运室170之间。
另一方面，在第二搬运路径(图12的下部)，交接机械手120将从定位室231取出的半导体晶片W搬入到冷却部140的第二冷却室141。冷却部130及冷却部140是具有相同功能的冷却部，在第二冷却室141进行与上述的第一冷却室131中同样的氮气清洗。即，在向第二冷却室141搬入了半导体晶片W的时刻，闸阀182关闭第二冷却室141与索引部101之间。第二冷却室141与搬运室170之间被闸阀184关闭。由此，第二冷却室141的内部成为密闭空间。
该状态下，在打开闸阀184之前，进行从氮气供给部145向第二冷却室141供给氮气，使第二冷却室141内环境气体置换为氮气的氮气清洗。伴随该氮气清洗，第二冷却室141内环境气体中的氧气浓度也逐渐下降，氮气清洗的时间越长，第二冷却室141内环境气体中的氧气浓度下降得越大。
规定时间的氮气清洗结束之后，闸阀184打开第二冷却室141与搬运室170之间，搬运机械手150从第二冷却室141内搬出半导体晶片W。取出半导体晶片W的搬运机械手150转动而朝向热处理部160。另外，搬出半导体晶片W之后，闸阀184关闭第二冷却室141与搬运室170之间。接着，闸阀185打开处理室6与搬运室170之间，搬运机械手150将半导体晶片W搬入到处理室6。搬入半导体晶片W之后，闸阀185关闭处理室6与搬运室170之间。
如上所述，在第一搬运路径和第二搬运路径上，不存在工艺内容相关方面上的差异，仅在使用第一冷却室131和第二冷却室141中的哪一个方面存在差异。换言之，第一冷却室131和第二冷却室141是并行处理部，在热处理装置100中存在进行相同内容的处理的两条搬运路径。
将成为处理对象的半导体晶片W通过第一搬运路径和第二搬运路径中的哪一个来搬运是任意的。例如，只要将构成批次的多张半导体晶片W交替地通过第一搬运路径或第二搬运路径搬运即可。即，将构成批次的多张半导体晶片W中奇数编号晶片通过第一搬运路径搬运，将偶数编号晶片通过第二搬运路径搬运即可。
对于搬入到热处理部160的处理室6内的半导体晶片W，利用卤素灯HL进行预热之后，利用来自闪光灯FL的闪光照射来进行闪光加热处理。关于热处理部160中的半导体晶片W的热处理，将在后面进一步详述。
结束闪光加热处理后，打开闸阀185，搬运机械手150从处理室6搬出闪光加热后的半导体晶片W。取出通过第一搬运路径搬运的半导体晶片W的搬运机械手150从处理室6转动而朝向冷却部130的第一冷却室131。然后，闸阀185关闭处理室6与搬运室170之间，并且闸阀183打开第一冷却室131与搬运室170之间。接着，搬运机械手150将闪光加热之后的半导体晶片W搬入到第一冷却室131。向第一冷却室131内搬入闪光加热后的半导体晶片W之后，闸阀183关闭第一冷却室131与搬运室170之间。在第一冷却室131，对闪光加热处理后的半导体晶片W进行冷却处理。在从热处理部160的处理室6搬出的时刻半导体晶片W整体的温度是较高的高温，因此，将半导体晶片W在第一冷却室131冷却到大致常温。经过规定的冷却处理时间之后，闸阀181打开第一冷却室131与索引部101之间，交接机械手120将冷却后的半导体晶片W搬出第一冷却室131，返还到收纳架C。
另一方面，从处理室6取出通过第二搬运路径搬运的半导体晶片W的搬运机械手150从处理室6转动而朝向冷却部140的第二冷却室141。然后，闸阀185关闭处理室6与搬运室170之间，并且闸阀184打开第二冷却室141与搬运室170之间。接着，搬运机械手150将闪光加热之后的半导体晶片W搬入到第二冷却室141。向第二冷却室141内搬入闪光加热后的半导体晶片W之后，闸阀184关闭第二冷却室141与搬运室170之间。在第二冷却室141，对闪光加热处理后的半导体晶片W进行冷却处理。经过规定的冷却处理时间之后，闸阀182打开第二冷却室141与索引部101之间，交接机械手120从第二冷却室141内搬出冷却后的半导体晶片W，返还到收纳架C。
对于这样的从处理室6的返程，在第一搬运路径和第二搬运路径上不存在工艺内容相关方面的差异，仅在使用第一冷却室131和第二冷却室141中的哪一个来冷却半导体晶片W方面存在差异。另外，若在收纳架C中容纳了规定张数的处理结束的半导体晶片W，则该收纳架C从索引部101的装载口110被搬出。
在此，根据图13说明将构成一个批次的二十五张半导体晶片W具体地依次向各个室搬运的过程。在图13中，表示了构成一个批次的二十五张半导体晶片W1～W25在各个搬运周期的运动，表示了将奇数编号晶片通过第一搬运路径搬运，将偶数番晶片通过第二搬运路径搬运的例子。“搬运周期”是指，交接机械手120的搬运动作或者该交接机械手120与搬运机械手150的协作来进行搬运动作的一次循环搬运动作。
在图13中，首先，在搬运周期1中，交接机械手120将奇数编号晶片即半导体晶片W1从收纳架C取出并搬入到定位室231。
在搬运周期2中，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W1从定位室231取出并搬入到第一冷却室131，并且将偶数编号的晶片即半导体晶片W2从收纳架C取出并搬入到定位室231。
在搬运周期3中，搬运机械手150从第一冷却室131取出半导体晶片W1并在搬运室170内保持半导体晶片W1。另一方面，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W2从定位室231内取出并搬入到第二冷却室141内，一边将奇数编号的晶片即半导体晶片W3从收纳架C取出并搬入到定位室231内。
在搬运周期4中，搬运机械手150将在搬运室170内保持的半导体晶片W1搬入到处理室6内，并且利用搬运手部151a、151b中的任一个搬运手部(在此，设为搬运手部151a)从第二冷却室141内取出半导体晶片W2并在搬运室170内保持。另一方面，在该搬运周期4中，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W3从定位室231内取出并搬入到第一冷却室131内，并且将偶数编号的晶片即半导体晶片W4从收纳架C取出并搬入到定位室231内。
在搬运周期5中，搬运机械手150由没有保持半导体晶片W的另一个空闲的搬运手部151b取出加热处理结束的半导体晶片W1，并将由搬运手部151a保持的半导体晶片W2搬入到处理室6内，由此进行晶片的替换。然后，搬运机械手150改变方向而朝向第一冷却室131，由没有保持半导体晶片的空闲的搬运手部151a从第一冷却室131内取出半导体晶片W3，另一方面，将由搬运手部151b保持的加热处理结束的半导体晶片W1搬入到第一冷却室131内，由此进行晶片的替换。另一方面，在该搬运周期5中，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W4从定位室231内取出并搬入到第二冷却室141内，并且将奇数编号的晶片即半导体晶片W5从收纳架C取出并搬入到定位室231内。
接着，在搬运周期6中，搬运机械手150利用空闲的搬运手部151b将加热处理后的半导体晶片W2从处理室6内取出，将由搬运手部151a保持的半导体晶片W3搬入到处理室6内，由此进行晶片的替换。然后，搬运机械手150利用朝向第二冷却室141的空闲的搬运手部151a从第二冷却室141内取出半导体晶片W4，将由搬运手部151b保持的加热处理结束的半导体晶片W2搬入到第二冷却室141内，由此进行晶片替换。另一方面，在该搬运周期6中，交接机械手120将进行冷却处理的半导体晶片W1从第一冷却室131内取出，在收纳架C内的原来的位置上容纳半导体晶片W1。另外，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W5从定位室231内取出并搬入到第一冷却室131内，并且将偶数编号的晶片即半导体晶片W6从收纳架C取出并搬入到定位室231内。
然后，在搬运周期7中，搬运机械手150利用空闲的搬运手部151b将加热处理后的半导体晶片W3从处理室6内取出，将由搬运手部151a保持的半导体晶片W4搬入到处理室6内，由此进行晶片的替换。然后，搬运机械手150利用朝向第一冷却室131的空闲的搬运手部151a从第一冷却室131内取出半导体晶片W5，将由搬运手部151b保持的加热处理结束的半导体晶片W3搬入到第一冷却室131内，由此进行晶片的替换。另一方面，在该搬运周期7中，交接机械手120将进行冷却处理的半导体晶片W2从第二冷却室141内取出，在收纳架C内的原来的位置上容纳半导体晶片W2。另外，交接机械手120将已调整方向的半导体晶片W6从定位室231内取出并搬入到第二冷却室141内，并且将奇数编号的晶片即半导体晶片W7从收纳架C取出并搬入到定位室231内。
通过将这样的搬运周期如图13所示那样重复进行到批次中的最后一张晶片即半导体晶片W25(重复进行到搬运周期30)为止，能够将第一冷却室131和第二冷却室141不闲置地充分利用来高效地进行半导体晶片W的处理和搬运。
接着，继续说明热处理部160中的闪光加热处理。在打开闸阀185而打开搬运开口部66的状态下，搬运机械手150向热处理部160的处理室6内搬入半导体晶片W。此时，也可以通过打开阀84从气体供给源85向处理室6内持续供给氮气而从搬运开口部66流出氮气流，使流入处理室6内的搬运室170的环境气体抑制为最小限度。
由搬运机械手150搬入的半导体晶片W进入到保持部7的正上方位置停止。然后，移载机构10的一对移载臂11从退避位置水平移动到移载动作位置并上升，由此，升降销12穿过贯通孔79从基座74的上表面凸出，接受半导体晶片W。
半导体晶片W载置在升降销12上后，搬运机械手150从热处理空间65退出，并由闸阀185关闭搬运开口部66。然后，通过使一对移载臂11下降，半导体晶片W从移载机构10被交到保持部7的基座74上并保持水平姿势。半导体晶片W将形成有高介电常数膜103的表面作为上表面被基座74保持。另外，半导体晶片W在基座74的上表面保持在五个引导销76的内侧。下降到基座74的下方的一对移载臂11利用水平移动机构13退避到退避位置即凹部62的内侧。
在半导体晶片W容纳于处理室6内且利用闸阀185关闭搬运开口部66后，将处理室6内的压力减压到比大气压低的气压。具体地说，通过关闭搬运开口部66，使处理室6内的热处理空间65变为密闭空间。在该状态下，关闭用于供气的阀84，并且打开用于排气的阀89。然后，控制部3使排气泵191动作，并且打开三条旁通路径197、198、199中的管径最小的旁通路径197上设置的排气阀192。其他的排气阀193、194关闭。由此，不对处理室6内进行气体供给而进行排气，从而处理室6内的热处理空间65被减压。
图14是表示处理室6内的压力变化的图。图14中横轴表示时刻，纵轴表示处理室6内的压力。在半导体晶片W容纳于处理室6内并关闭搬运开口部66的时刻，处理室6内的压力为常压Ps(＝大气压＝约101325Pa)。然后，在时刻t1，开始进行处理室6内的减压。在减压的初始阶段中，由于只使用三条旁通路径197、198、199中的管径最小的旁通路径197，因此，排气流量小且排气速度也比较慢。
接着，在时刻t2，控制部3使三个排气阀192、193、194全部打开。由此，来自处理室6的排气流量增多，排气速度也变快。然后，在时刻t3，处理室6的压力(真空度)达到气压P1。气压P1为例如约100Pa。即，在减压的初始阶段以小的排气流量进行排气，之后切换为比该小的排气量大的排气流量来进行排气。
若从开始减压时就以大的排气流量快速地进行排气，则可能存在如下问题：在处理室6内产生大的气流变化，致使附着在处理室6的结构物(例如，下侧室窗64)上的颗粒被卷起而再次附着在半导体晶片W上，从而造成污染。若在减压的初始阶段以小的排气流量静静地进行排气，之后切换为大的排气流量进行排气，则能够防止上述那样的处理室6内的颗粒的卷起。
在处理室6内的压力达到气压P1的时刻t3，关闭用于排气的阀89。这样，不向处理室6内导入处理气体，将处理室6内的压力维持为气压P1。另外，为了将处理室6内的压力维持为气压P1，也可以打开阀89来继续排气。
接着，将处理室6内的压力维持为气压P1，并且使卤素加热部4的40根卤素灯HL一齐点亮，开始进行半导体晶片W的预热(辅助加热)。从卤素灯HL出射的卤素光透过由石英形成的下侧室窗64及基座74，从半导体晶片W的背面照射。半导体晶片W的背面是与形成有高介电常数膜103的表面相反一侧的主表面。通过接受来自卤素灯HL的光照射，半导体晶片W的温度上升。此外，由于移载机构10的移载臂11退避到凹部62的内侧，因此，不会妨碍卤素灯HL的加热。
在利用卤素灯HL进行预热时，半导体晶片W的温度由接触式温度计330测定。即，内置有热电偶的接触式温度计330经由切口部77与被基座74保持的半导体晶片W的下表面接触，来测定升温中的晶片温度。所测定出的半导体晶片W的温度被传送到控制部3。控制部3一边监控因来自卤素灯HL的光照射而升温的半导体晶片W的温度是否已达到规定的预热温度T1，一边控制卤素灯HL的输出。即，控制部3基于接触式温度计330的测定值，反馈控制卤素灯HL的输出，以使半导体晶片W的温度变为预热温度T1。预热温度T1为300℃以上600℃以下，在本实施方式中为450℃。此外，在半导体晶片W因来自卤素灯HL的光照射而升温时，不进行辐射温度计320的温度测定。其原因在于，从卤素灯HL照射的卤素光作为干扰光入射到辐射温度计320，无法进行准确的温度测定。
在半导体晶片W的温度达到了预热温度T1后，控制部3将半导体晶片W暂时维持在该预热温度T1。具体地说，在由接触式温度计330测定的半导体晶片W的温度达到了预热温度T1的时刻，控制部3调整卤素灯HL的输出，将半导体晶片W的温度大致维持在预热温度T1。
通过利用这样的卤素灯HL进行预热，将包含高介电常数膜103的半导体晶片W的整体均匀地升温到预热温度T1。在利用卤素灯HL预热的阶段，具有更容易散热的半导体晶片W的周缘部的温度比中央部温度低的趋势，但是，就卤素加热部4中的卤素灯HL的配置密度而言，和与半导体晶片W的中央部相对的区域相比，与周缘部相对的区域的配置密度更高，因此，向容易散热的半导体晶片W的周缘部照射的光量变多，从而能够使预热阶段的半导体晶片W的面内温度分布变得均匀。而且，由于安装在室侧部61的反射环69的内周面为镜面，因此，由该反射环69的内周面向半导体晶片W的周缘部反射的光量变多，从而能够使预热阶段的半导体晶片W的面内温度分布变得均匀。此外，预热时的处理室6内的压力被维持为常压P1。
接着，在半导体晶片W的温度达到预热温度T1后经过了规定时间的时刻t4，通过从闪光灯FL照射闪光来执行闪光加热处理。此时，从闪光灯FL辐射的闪光的一部分直接向处理室6内照射，其他部分一旦被反射器52反射后向处理室6内照射，通过上述的闪光的照射，进行半导体晶片W的闪光加热。
由于闪光加热是利用来自闪光灯FL的闪光照射来进行的，因此，能够在短时间内使半导体晶片W的表面温度上升。即，从闪光灯FL照射的闪光是预先蓄积在电容器内的静电能量变换为极短的光脉冲的、照射时间为0.1毫秒以上100毫秒以下左右的极短的强闪光。通过从闪光灯FL向在基底材料105上隔着二氧化硅膜102形成有高介电常数膜103的半导体晶片W的表面照射闪光，使包含高介电常数膜103的半导体晶片W的表面瞬间升温到处理温度T2并执行成膜后热处理。因闪光照射而半导体晶片W的表面达到的最高温度(峰值温度)即处理温度T2为600℃以上1200℃以下，在本实施方式中为1000℃。
若将半导体晶片W的表面升温到处理温度T2并执行成膜后热处理，则能够消除高介电常数膜103中存在的点缺陷等缺陷。此外，由于来自闪光灯FL的照射时间为0.1毫秒以上100毫秒以下左右的短时间，因此，半导体晶片W的表面温度从预热温度T1升温到处理温度T2所需的时间也是小于1秒的极短时间。闪光照射后的半导体晶片W的表面温度立即从处理温度T2快速地下降。
闪光加热处理结束后，经过规定时间后，打开用于供气的阀84，从气体供给源85向处理室6内供给氮气而恢复到常压Ps。另外，也关闭卤素灯HL，由此，半导体晶片W也从预热温度T1降温。降温中的半导体晶片W的温度由接触式温度计330或辐射温度计320测定，该测定结果被传送到控制部3。控制部3基于测定结果，监控半导体晶片W的温度是否已降温到规定温度。然后，半导体晶片W的温度降温到规定温度以下后，移载机构10的一对移载臂11再次从退避位置水平移动到移载动作位置并上升，由此，升降销12从基座74的上表面凸出，从基座74接受热处理后的半导体晶片W。接着，打开被闸阀185关闭的搬运开口部66，载置在升降销12上的半导体晶片W被搬运机械手150搬出，从而完成热处理部160中的半导体晶片W的加热处理。
在本实施方式中，在热处理装置100中设置第一冷却室131及第二冷却室141的两个冷却室，将在热处理部160中加热处理结束的半导体晶片W交替地向第一冷却室131内或第二冷却室141内搬运并实施冷却。如上所述，利用闪光灯FL的闪光加热处理本身进行小于1秒的极短时间，但是将加热处理后的半导体晶片W冷却到可搬出到外部的温度为止需要相当长的时间(大致为数十秒)。在本实施方式中，将加热处理后的半导体晶片W交替地向第一冷却室131内或第二冷却室141内搬运并实施冷却，因此能够对各个半导体晶片W确保充分的冷却时间，并抑制作为热处理装置100整体的生产能力下降。
另外，在加热处理之前，也将未处理的半导体晶片W交替地向第一冷却室131内或第二冷却室141内搬运并进行氮气清洗。因此，与冷却时间同样地，也能够充分地确保第一冷却室131及第二冷却室141的各室中的氮气清洗时间。若第一冷却室131及第二冷却室141的氮气清洗时间充分长，则也能够使各室环境气体中的氧气浓度充分地下降。结果，能够抑制打开闸阀183、184时的搬运室170内的氧气浓度上升，使得最大也只是50ppm左右。然后，还能够抑制打开闸阀185从搬运室170向处理室6搬入半导体晶片W时混入气体导致的处理室6内的氧气浓度上升，使得最大也只是10ppm左右。
加之，在本实施方式中，进行加热处理时，将处理室6内减压为比大气压低的气压P1之后并维持在气压P1，因此能够使执行高介电常数膜103的成膜后热处理时的处理室6内的热处理空间65的氧气浓度进一步下降为约100ppb以下。如本实施方式那样，若从约100kPa减压到气压P1＝100Pa，则能够将执行加热处理时的处理室6内的氧气浓度达到10ppb。
如上所述，在被堆积的状态下未进行特别处理的高介电常数膜103中存在多个点缺陷等缺陷，因此，需要通过成膜后热处理来消除这样的缺陷。在执行成膜后热处理时，若存在氧气，则该氧气致使高介电常数膜103的基层的二氧化硅膜102成长而膜厚增大，因此，不能得到高的介电常数。引起这样的膜厚增大的原因中特别成为问题的是残留在处理室6内的氧气。因此，优选地，使执行高介电常数膜103的成膜后热处理时的环境气体中的氧气浓度尽可能地降低。
在本实施方式中，设置两个冷却室131、141来充分确保搬入半导体晶片W时的氮气清洗时间，并在将处理室6内减压到比大气压低的气压P1并维持在气压P1，将执行高介电常数膜103的成膜后热处理时的处理室6内的热处理空间65的氧气浓度降低到约100ppb以下。因此，能够抑制在成膜后热处理中从热处理空间65引入氧气而使高介电常数膜103的基层的二氧化硅膜102的膜厚増大。
另外，也认识到利用闪光照射执行高介电常数膜103的成膜后热处理时，因烧结而消除了缺陷并使高介电常数膜103的膜厚稍微变薄的倾向。就高介电常数膜103的膜厚减少的程度而言，本实施方式的基于低氧气浓度的膜厚减少程度更大。作为一例，不使用本实施方式的技术而将处理室6内维持在常压下仅从大气环境置换为氮气环境时，高介电常数膜103的膜厚减少0.131nm，与之相对，在将处理室6内减压到比大气压低的气压P1时，高介电常数膜103的膜厚减少0.135nm。
另外，由于设置第一冷却室131及第二冷却室141而设定有相互等效的两条搬运路径，因此即使在需要对其中的一条搬运路径进行维护作业的情况下，也能够利用另一条搬运路径继续对半导体晶片W进行处理。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明只要不脱离其宗旨，除了上述的构成以外，能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，将处理室6内减压到比大气压低的气压P1并维持在气压P1，但是也可以将处理室6内一旦减压到比大气压低的气压P1之后，向处理室6供给氮气来恢复压力到比气压P1高的压力。恢复压力后的气压也可以为大气压。无论是否恢复压力，通过将处理室6内一旦减压到比大气压低的气压P1，能够使闪光加热时的处理室6内的热处理空间65的氧气浓度降低到与上述实施方式相同的程度。
在将处理室6内一旦减压到气压P1之后供给氮气来恢复到大气压并进行半导体晶片W的闪光加热处理的情况下，也可以在闪光灯FL的闪光照射之后的2秒钟内使氮气以100升/分钟的流量流入处理室6内。这样，能够将半导体晶片W因闪光照射而在基座74上振动所产生的颗粒冲走，从而防止附着在半导体晶片W上。
另外，使一旦减压到比大气压低的气压P1的处理室6内恢复压力时供给的处理气体并不限定于氮气，也可以是包含氨气或氢气体等的处理气体。此时，在包含氨气或氢气等的环境气体中执行半导体晶片W的闪光加热处理。
另外，将处理室6内减压到比大气压低的气压P1不是必需的工序。如上述实施方式那样，仅通过向两个冷却室131、141交替地搬入半导体晶片W并充分确保氮气清洗时间，也能够将执行加热处理时的处理室6内的氧气浓度达到200ppb以下。另外，向搬运室170及处理室6中时常继续供给有氮气。
另外，在上述实施方式中，在搬运室170上连接有两个冷却室131、141，但并不限于此，也可以在搬运室170上连接有三个以上的冷却室。这些三个以上的冷却室是具备相同功能的并行处理部，在热处理装置100上设定相同的三个以上的搬运路径。将构成批次的多张半导体晶片W中的每一张通过哪一条搬运路径搬运是任意的。例如，向三个以上的冷却室依次重复搬入多张半导体晶片W即可。在未处理的半导体晶片W被搬入任一个冷却室时，与上述实施方式同样地，进行继续向该冷却室内供给氮气来置换为氮气环境的氮气清洗。另外，在结束对该半导体晶片W的闪光加热处理后，向该冷却室内搬入该半导体晶片W并进行冷却处理。
即使这样，与上述实施方式同样地，能够对各个半导体晶片W确保充分的冷却时间，并且抑制作为热处理装置100整体的生产能力下降。另外，在将未处理的半导体晶片W搬入时，也能够通过确保充分的氮气清洗时间来抑制处理室6内的氧气浓度上升。设置的冷却室的数量越多，越能够将冷却时间及氮气清洗时间确保为更长，但设置的室数量的增加导致热处理装置100的占用面积也增大。因此，优选地，基于必要的冷却时间及氮气清洗时间与占用面积之间的平衡来设定设置的冷却室数量。
另外，在上述实施方式中，利用三条旁通路径197、198、199二级地切换来自处理室6的排气流量，代替这样的结构，也可以利用流量调整阀196连续无级地调整排气流量。
另外，在热处理装置100中成为处理对象的半导体晶片W并不限定于在二氧化硅膜102上形成有作为栅极绝缘膜的高介电常数膜103的半导体晶片W，也可以是在高介电常数膜103上还堆积有金属栅极(metal gate)的半导体晶片W。作为金属栅极的材料，可以使用例如氮化钛(TiN)、铝化钛(TiAl)、钨(W)等。或者，成为处理对象的半导体晶片W也可以是形成金属膜并通过闪光加热处理来形成硅化物或锗化物的半导体晶片。或者，成为处理对象的半导体晶片W也可以是使注入的杂质通过闪光加热处理被激活的半导体晶片。

Claims (6)

1.一种热处理方法，其特征在于，该方法通过向基板照射闪光来加热该基板，上述方法包括：
第一清洗工序，将未处理的第一基板搬入到第一冷却室，向上述第一冷却室供给氮气来置换为氮气环境；
第一搬入工序，利用设置在与上述第一冷却室连接的搬运室内的搬运机械手，从上述第一冷却室取出上述第一基板，搬入到与上述搬运室连接的处理室；
第一闪光加热工序，向上述处理室内的上述第一基板照射闪光来加热；
第一搬出工序，利用上述搬运机械手，从上述处理室搬出加热处理后的上述第一基板并交到上述第一冷却室内；
第一冷却工序，在上述第一冷却室冷却上述第一基板，将冷却后的上述第一基板搬出上述第一冷却室；
第二清洗工序，将未处理的第二基板搬入到与上述搬运室连接的第二冷却室，向上述第二冷却室供给氮气来置换为氮气环境；
第二搬入工序，利用上述搬运机械手，从上述第二冷却室取出上述第二基板，搬入到上述处理室；
第二闪光加热工序，向上述处理室内的上述第二基板照射闪光来加热；
第二搬出工序，利用上述搬运机械手，从上述处理室搬出加热处理后的上述第二基板并交到上述第二冷却室内；以及
第二冷却工序，在上述第二冷却室冷却上述第二基板，将冷却后的上述第二基板搬出上述第二冷却室；
上述热处理方法交替地重复从上述第一清洗工序到上述第一冷却工序的工序和从上述第二清洗工序到上述第二冷却工序的工序。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，包括：
第一定位工序，在上述第一清洗工序之前调整上述第一基板的方向；以及
第二定位工序，在上述第二清洗工序之前调整上述第二基板的方向。
3.根据权利要求1或2所述的热处理方法，其特征在于，
上述第一闪光加热工序，包括：
第一减压工序，将容纳有上述第一基板的上述处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力；以及
第一照射工序，一边将上述处理室内的压力维持为上述第一压力，一边从上述闪光灯向上述第一基板的表面照射闪光；
上述第二闪光加热工序，包括：
第二减压工序，将容纳有上述第二基板的上述处理室内减压到上述第一压力；以及
第二照射工序，一边将上述处理室内的压力维持为上述第一压力，一边从上述闪光灯向上述第二基板的表面照射闪光。
4.一种热处理装置，其特征在于，该装置通过向基板照射闪光来加热该基板，该装置包括：
搬运室，具有搬运机械手；
多个冷却室，与上述搬运室连接；
处理室，与上述搬运室连接；
闪光灯，向容纳在上述处理室内的基板照射闪光来加热；
环境气体置换部，向多个上述冷却室中的每一冷却室供给氮气来置换为氮气环境；以及
控制部，控制上述搬运机械手及上述环境气体置换部，以使得未处理的基板依次被搬入多个上述冷却室中的任一冷却室时，向该冷却室供给氮气来置换为氮气环境，之后从该冷却室取出基板并搬入到上述处理室，并且将加热处理后的基板从上述处理室搬出并交到该冷却室。
5.根据权利要求4所述的热处理装置，其特征在于，
还包括定位室，上述定位室在将未处理的基板搬入多个上述冷却室中的任一冷却室之前调整未处理的基板的方向。
6.根据权利要求4或5所述的热处理装置，其特征在于，
还包括排气部，上述排气部排出上述处理室内的环境气体，
上述控制部控制上述排气部，以使得上述处理室内的压力减压到比大气压低的第一压力之后，一边维持第一压力，一边从上述闪光灯向上述基板的表面照射闪光。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728422A (zh) * 2020-03-24 2021-11-30 株式会社日立高新技术 真空处理装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6847610B2 (ja) * 2016-09-14 2021-03-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置
JP7032955B2 (ja) 2018-02-28 2022-03-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法
JP6963536B2 (ja) * 2018-06-20 2021-11-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置および熱処理装置の雰囲気置換方法
WO2020003894A1 (ja) * 2018-06-25 2020-01-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法および熱処理装置
JP7134856B2 (ja) * 2018-12-13 2022-09-12 株式会社アルバック ベント装置
JP2022017022A (ja) * 2020-07-13 2022-01-25 ウシオ電機株式会社 光加熱装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001004282A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Ayumi Kogyo Kk 真空加熱装置
US20060245852A1 (en) * 2005-03-30 2006-11-02 Tokyo Electron Limited Load lock apparatus, load lock section, substrate processing system and substrate processing method
CN1937201A (zh) * 2005-09-22 2007-03-28 东京毅力科创株式会社 基板处理系统和方法
CN101369526A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 应用材料股份有限公司 脉冲激光退火系统结构
CN101799624A (zh) * 2009-02-06 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 基板处理装置
JP2011054679A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
CN102034726A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 东京毅力科创株式会社 处理模块、基片处理装置以及基片运送方法
JP2013207152A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
US20140235072A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Dainippon Screen Mfg Co., Ltd. Thermal processing method and thermal processing apparatus for heating substrate, and susceptor
CN105390378A (zh) * 2014-09-02 2016-03-09 株式会社日立国际电气 半导体器件的制造方法及衬底处理装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000243719A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Nec Corp ランプアニール方法とその装置
JP3609077B1 (ja) * 2003-07-09 2005-01-12 東京エレクトロン株式会社 高圧熱処理装置
CN101048858B (zh) * 2004-11-04 2010-11-03 东京毅力科创株式会社 绝缘膜形成方法及基板处理方法
US7960293B2 (en) * 2006-05-31 2011-06-14 Tokyo Electron Limited Method for forming insulating film and method for manufacturing semiconductor device
WO2008081724A1 (ja) 2006-12-28 2008-07-10 Tokyo Electron Limited 絶縁膜の形成方法および半導体装置の製造方法
US9023688B1 (en) * 2013-06-09 2015-05-05 Monolithic 3D Inc. Method of processing a semiconductor device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001004282A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Ayumi Kogyo Kk 真空加熱装置
US20060245852A1 (en) * 2005-03-30 2006-11-02 Tokyo Electron Limited Load lock apparatus, load lock section, substrate processing system and substrate processing method
CN1937201A (zh) * 2005-09-22 2007-03-28 东京毅力科创株式会社 基板处理系统和方法
CN101369526A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 应用材料股份有限公司 脉冲激光退火系统结构
CN101799624A (zh) * 2009-02-06 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 基板处理装置
JP2011054679A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
CN102034726A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 东京毅力科创株式会社 处理模块、基片处理装置以及基片运送方法
JP2013207152A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
US20140235072A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Dainippon Screen Mfg Co., Ltd. Thermal processing method and thermal processing apparatus for heating substrate, and susceptor
CN105390378A (zh) * 2014-09-02 2016-03-09 株式会社日立国际电气 半导体器件的制造方法及衬底处理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728422A (zh) * 2020-03-24 2021-11-30 株式会社日立高新技术 真空处理装置
CN113728422B (zh) * 2020-03-24 2024-01-09 株式会社日立高新技术 真空处理装置

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