CN111312617A - 热处理方法及热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够容易地进行热处理条件的条件设定的热处理方法及热处理装置。将收容构成批次的多个半导体晶圆的载具搬入至热处理装置之后，对各半导体晶圆设定规定了处理顺序及处理条件的制程配方。接着，测定收容于载具的各半导体晶圆的反射率。基于所设定的制程配方与测定出的半导体晶圆的反射率，估算闪光加热处理时半导体晶圆的到达预测温度，并显示该估算的到达预测温度。因为可将所显示的到达预测温度作为参考来设定处理条件，所以能够容易地进行热处理条件的条件设定。

Description

热处理方法及热处理装置
技术领域
本发明涉及一种通过对半导体晶圆等薄板状精密电子衬底(以下，简称为“衬底”)照射光来加热该衬底的热处理方法及热处理装置。
背景技术
在半导体元件的制造工艺中，以极短时间来加热半导体晶圆的闪光灯退火(FLA)受到关注。闪光灯退火是一种热处理技术，通过使用氙闪光灯(以下，在简记为“闪光灯”时是指氙闪光灯)对半导体晶圆表面照射闪光，而以极短时间(几毫秒以下)仅使半导体晶圆的表面升温。
氙闪光灯的放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短，与硅半导体晶圆的基础吸收带大致一致。因此，在从氙闪光灯对半导体晶圆照射闪光时，透过光较少而能够使半导体晶圆急速升温。另外也判明，如果是几毫秒以下的极短时间的闪光照射，那么能够选择性地仅使半导体晶圆的表面附近升温。
这种闪光灯退火被用于需要极短时间加热的处理，例如，典型的是用于注入至半导体晶圆中的杂质的活化。如果从闪光灯对利用离子注入法注入了杂质的半导体晶圆表面照射闪光，那么能够以极短时间使该半导体晶圆的表面升温至活化温度，能够不使杂质较深地扩散，而仅执行杂质活化。
一般来说，在处理半导体晶圆的装置中，控制部根据规定了处理顺序及处理条件的制程配方来控制装置的各种构成部，以此来执行所期望的处理。在专利文献1中公开了，在闪光灯退火装置中也是控制部基于制程配方控制装置的各构成部，对半导体晶圆执行热处理。
因此，在半导体晶圆的闪光加热处理时，必须选择并设定如执行合适处理的制程配方。具体来说，必须设定如闪光照射时半导体晶圆表面恰好达到目标温度的处理条件的制程配方。以往，是使用至少两种制程配方实际对半导体晶圆试验性地进行闪光加热处理，测定该半导体晶圆的表面温度，由此来设定最佳处理条件的制程配方。
另外，并不限定于闪光灯退火，在利用光照射来加热半导体晶圆的退火处理中，晶圆表面的反射率成为重要的参数。即便照射相同强度的光，在反射率高的半导体晶圆中也会因为反射光变多而使到达温度变低。在专利文献2中公开了一种技术，测定成为处理对象的半导体晶圆的反射率。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2009-231652号公报
[专利文献2]日本专利特开2014-045067号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
然而，所述以往的制程配方设定方法，因为是利用譬如试行错误来给出最佳条件，所以也存在必须使用多个制程配方多次对半导体晶圆试验性地进行闪光加热处理的情况。另外，由于这种方法很大程度上也依赖于作业者的经验或技能，所以在不熟练的作业者的情况下必须进行更多的闪光加热处理。
另外，半导体晶圆的反射率依赖于晶圆表面的膜种或图案。另外，根据成为处理对象的半导体晶圆的膜种或图案来设定规定了处理顺序及处理条件的制程配方，根据该制程配方对半导体晶圆执行退火处理。
然而，有时会将成膜有与预定膜种不同膜种的半导体晶圆误搬入到退火装置中。或者，有时也会将虽然是与预定膜种一样的膜种但实施了异常成膜处理的半导体晶圆搬入到退火装置中。在这种情况下，半导体晶圆的表面反射率与预定不同，无法获得所期望的处理结果。
本发明是鉴于所述问题完成的，第1目的在于提供一种能够容易地进行热处理条件的条件设定的热处理方法及热处理装置。
另外，本发明的第2目的在于提供一种能够确实地检测非正常衬底的热处理方法及热处理装置。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，技术方案1的发明是一种热处理方法，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：制程配方设定工序，对成为处理对象的衬底设定规定了处理顺序及处理条件的制程配方；反射率测定工序，测定所述衬底的反射率；温度估算工序，基于在所述制程配方设定工序中设定的制程配方与在所述反射率测定工序中测定出的反射率，估算加热处理时的所述衬底的温度；以及显示工序，显示在所述温度估算工序中估算出的所述衬底的温度。
另外，技术方案2的发明是一种热处理方法，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：反射率测定工序，测定成为处理对象的衬底的反射率；提取工序，从将规定反射率、处理顺序及处理条件的制程配方以及加热处理时的衬底的温度相互建立关联的数据库，提取与在所述反射率测定工序中测定出的反射率对应的制程配方及衬底的温度；以及显示工序，显示在所述提取工序中提取的制程配方及衬底的温度。
另外，技术方案3的发明根据技术方案2的发明的热处理方法，其特征在于，还具备设定工序，该设定工序基于在所述提取工序中提取的制程配方及衬底的温度设定成为所述处理对象的衬底的处理条件。
另外，技术方案4的发明是一种热处理方法，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：反射率测定工序，测定成为处理对象的衬底的反射率；处理条件估算工序，基于在所述反射率测定工序中测定出的反射率估算所述衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件；以及显示工序，显示在所述处理条件估算工序中估算出的处理条件。
另外，技术方案5的发明根据技术方案4的发明的热处理方法，其特征在于，还具备设定工序，该设定工序对所述衬底设定规定在所述处理条件估算工序中估算出的处理条件的制程配方。
另外，技术方案6的发明是一种热处理方法，通过对衬底照射光来加热该衬底，其特征在于具备：输入工序，输入成为处理对象的衬底的预想反射率；反射率测定工序，测定所述衬底的反射率；比较工序，将在所述反射率测定工序中测定出的反射率与所述预想反射率进行比较；以及警示工序，当在所述反射率测定工序中测定出的反射率偏离所述预想反射率超出特定范围时发出警告。
另外，技术方案7的发明是一种热处理装置，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：腔室，收容成为处理对象的衬底；闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；输入部，受理规定对于所述衬底的处理顺序及处理条件的制程配方的设定；反射率测定部，测定所述衬底的反射率；温度估算部，基于从所述输入部设定的制程配方与由所述反射率测定部测定出的反射率，估算加热处理时的所述衬底的温度；以及显示部，显示由所述温度估算部估算出的所述衬底的温度。
另外，技术方案8的发明是一种热处理装置，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：腔室，收容成为处理对象的衬底；闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；反射率测定部，测定所述衬底的反射率；存储部，存储将规定反射率、处理顺序及处理条件的制程配方以及加热处理时的衬底的温度相互建立关联的数据库；提取部，从所述数据库提取与由所述反射率测定部测定出的反射率对应的制程配方及衬底的温度；以及显示部，显示由所述提取部提取的制程配方及衬底的温度。
另外，技术方案9的发明根据技术方案8的发明的热处理装置，其特征在于，还具备设定部，该设定部基于由所述提取部提取的制程配方及衬底的温度设定成为所述处理对象的衬底的处理条件。
另外，技术方案10的发明是一种热处理装置，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，其特征在于具备：腔室，收容成为处理对象的衬底；闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；反射率测定部，测定所述衬底的反射率；处理条件估算部，基于由所述反射率测定部测定出的反射率，估算所述衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件；以及显示部，显示由所述处理条件估算部估算出的处理条件。
另外，技术方案11的发明根据技术方案10的发明的热处理装置，其特征在于，还具备设定部，该设定部对所述衬底设定规定由所述处理条件估算部估算出的处理条件的制程配方。
另外，技术方案12的发明是一种热处理装置，通过对衬底照射光来加热该衬底，其特征在于具备：腔室，收容成为处理对象的衬底；光照射部，对收容于所述腔室内的所述衬底照射光；输入部，受理所述衬底的预想反射率的输入；反射率测定部，测定所述衬底的反射率；比较部，将在所述反射率测定部中测定出的反射率与所述预想反射率进行比较；以及警示部，当在所述反射率测定部中测定出的反射率偏离所述预想反射率超出特定范围时发出警告。
[发明的效果]
根据技术方案1的发明，由于基于在制程配方设定工序中设定的制程配方与在反射率测定工序中测定出的反射率，估算加热处理时的衬底的温度后显示，所以能够将该预测温度作为参考设定处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案2及技术方案3的发明，由于从数据库将与所测定的反射率对应的制程配方及衬底的温度提取，显示该制程配方及衬底的温度，所以能够基于过去的实绩设定处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案4及技术方案5的发明，由于基于在反射率测定工序中测定出的反射率估算衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件后显示，所以能够根据实测的反射率设定通过运算处理求出的处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案6的发明，由于当在反射率测定工序中测定出的反射率从预想反射率超过特定范围而离开时发出警告，所以能够确实地检测非正常衬底。
根据技术方案7的发明，由于基于从输入部设定的制程配方与由反射率测定部测定出的反射率，估算加热处理时的所述衬底的温度后显示于显示部，所以能够将该预测温度作为参考设定处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案8及技术方案9的发明，由于从数据库将与由反射率测定部测定出的反射率对应的制程配方及衬底的温度提取，将该制程配方及衬底的温度显示于显示部，所以能够基于过去的实绩设定处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案10及技术方案11的发明，由于基于由反射率测定部测定出的反射率估算衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件后显示，所以能够根据实测的反射率设定通过运算处理求出的处理条件，能够容易地进行热处理条件的条件设定。
根据技术方案12的发明，由于当在反射率测定部中测定出的反射率从预想反射率超过特定范围而离开时发出警告，所以能够确实地检测非正常衬底。
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的热处理装置的前视图。
图3是表示热处理部的构成的纵剖视图。
图4是表示保持部的整体外观的立体图。
图5是基座的俯视图。
图6是基座的剖视图。
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是表示反射率测定部及控制部的构成的图。
图11是表示第1实施方式中的半导体晶圆的到达预测温度估算顺序的流程图。
图12是表示显示于显示部的显示画面的一例的图。
图13是表示第2实施方式的控制部的构成的框图。
图14是表示第2实施方式中的求出半导体晶圆的到达预测温度的顺序的流程图。
图15是表示第3实施方式的控制部的构成的框图。
图16是表示第3实施方式中的半导体晶圆的处理条件的设定顺序的流程图。
图17是表示第4实施方式的反射率测定部及控制部的构成的图。
图18是表示第4实施方式中的基于反射率的半导体晶圆的检查方法的顺序的流程图。
图19是表示第4实施方式中的显示于显示部的显示画面的一例的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式详细地进行说明。
＜第1实施方式＞
首先，对本发明的热处理装置的整体构成进行说明。图1是表示本发明的热处理装置100的俯视图，图2是它的前视图。热处理装置100是对作为衬底的圆板形状的半导体晶圆W照射闪光而加热该半导体晶圆W的闪光灯退火装置。成为处理对象的半导体晶圆W的尺寸并无特别限定，例如为φ300mm或φ450mm。对搬入至热处理装置100之前的半导体晶圆W注入杂质，通过利用热处理装置100的加热处理来执行所注入的杂质的活化处理。此外，在图1及以后的各图中，为了容易理解，而根据需要将各部的尺寸或数量夸张或者简化地描绘。另外，在图1～图3的各图中，为了使它们的方向关系明确而标注了使Z轴方向为铅直方向且使XY平面为水平面的XYZ正交坐标系统。
如图1及图2所示，热处理装置100具备：移载传送部101，用来将未处理的半导体晶圆W从外部搬入至装置内，并将已处理的半导体晶圆W搬出至装置外；对准部230，进行未处理的半导体晶圆W的定位；2个冷却部130、140，进行加热处理后的半导体晶圆W的冷却；热处理部160，对半导体晶圆W实施闪光加热处理；以及搬送机器人150，对冷却部130、140及热处理部160进行半导体晶圆W的交接。另外，热处理装置100具备控制部3，该控制部3控制设置在所述各处理部的动作机构及搬送机器人150而进行半导体晶圆W的闪光加热处理。
移载传送部101具备：负载埠110，将多个载具C(在本实施方式中为2个)排列载置；以及交接机器人120，从各载具C将未处理的半导体晶圆W取出，并且将已处理的半导体晶圆W收纳于各载具C。收容有未处理的半导体晶圆W的载具C通过无人搬送车(AGV、OHT)等搬送后载置在负载埠110，并且收容有已处理的半导体晶圆W的载具C通过无人搬送车从负载埠110被取走。
另外，在负载埠110中，构成为载具C能够如图2的箭头CU所示升降移动，以便交接机器人120能够对载具C进行任意半导体晶圆W的取放。此外，作为载具C的形态，除了将半导体晶圆W收纳在密闭空间的FOUP(front opening unified pod，前开式晶圆传送盒)以外，也可为SMIF(Standard Mechanical Inter Face，标准机械接口)箱或将所收纳的半导体晶圆W曝露在外部气体的OC(open cassette，开放式晶圆匣)。
另外，交接机器人120能够进行如图1的箭头120S所示的滑行移动、如箭头120R所示的回转动作及升降动作。由此，交接机器人120对2个载具C进行半导体晶圆W的取放，并且对于对准部230及2个冷却部130、140进行半导体晶圆W的交接。利用交接机器人120对于载具C进行的半导体晶圆W的取放是通过手121的滑行移动及载具C的升降移动来进行。另外，交接机器人120与对准部230或者冷却部130、140的半导体晶圆W的交接是通过手121的滑行移动及交接机器人120的升降动作来进行。
对准部230是连接在沿着Y轴方向的移载传送部101的侧方而设置。对准部230是使半导体晶圆W在水平面内旋转而朝向适合于闪光加热的方向的处理部。对准部230是在为铝合金制壳体的对准腔室231的内部设置如下机构而构成：将半导体晶圆W支撑为水平姿势并使之旋转的机构(图10的旋转支撑部237、旋转马达238)、及光学地检测形成在半导体晶圆W的周缘部的凹槽或定向平面(orientation flat)等的机构。另外，在对准腔室231，设置着对其内部所支撑的半导体晶圆W表面的反射率进行测定的反射率测定部232。反射率测定部232对半导体晶圆W的表面照射光，并且接收由该表面反射的反射光，根据该反射光的强度测定半导体晶圆W表面的反射率。
半导体晶圆W向对准部230的交接通过交接机器人120来进行。从交接机器人120向对准腔室231是以晶圆中心位于特定位置的方式交付半导体晶圆W。在对准部230中，使半导体晶圆W以从移载传送部101接收的半导体晶圆W的中心部作为旋转中心围绕铅直方向轴旋转，通过光学地检测凹槽等来调整半导体晶圆W的方向。另外，反射率测定部232测定半导体晶圆W的表面的反射率。方向调整结束的半导体晶圆W由交接机器人120从对准腔室231取出。
作为利用搬送机器人150的半导体晶圆W的搬送空间，设置着收容搬送机器人150的搬送腔室170。在该搬送腔室170的三方连通连接着热处理部160的处理腔室6、冷却部130的第1冷却腔室131及冷却部140的第2冷却腔室141。
作为热处理装置100的主要部的热处理部160为对进行了预加热的半导体晶圆W照射来自氙闪光灯FL的闪光(flash light)而进行闪光加热处理的衬底处理部。关于该热处理部160的构成进而在下文叙述。
2个冷却部130、140具备大致相同的构成。冷却部130、140分别在作为铝合金制壳体的第1冷却腔室131、第2冷却腔室141的内部，具备金属制的冷却板、及载置在冷却板上表面的石英板(均省略图示)。该冷却板通过珀尔帖元件或者恒温水循环而温度调整为常温(约23℃)。利用热处理部160实施了闪光加热处理的半导体晶圆W被搬入至第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141并载置在该石英板后冷却。
第1冷却腔室131及第2冷却腔室141均在移载传送部101与搬送腔室170之间，连接于移载传送部101与搬送腔室170两者。在第1冷却腔室131及第2冷却腔室141，形成设置着用来将半导体晶圆W搬入搬出的2个开口。第1冷却腔室131的2个开口中连接于移载传送部101的开口能够通过闸阀181开闭。另一方面，第1冷却腔室131的连接于搬送腔室170的开口能够通过闸阀183开闭。也就是说，第1冷却腔室131与移载传送部101经由闸阀181连接，第1冷却腔室131与搬送腔室170经由闸阀183连接。
当在移载传送部101与第1冷却腔室131之间进行半导体晶圆W的交接时，闸阀181打开。另外，当在第1冷却腔室131与搬送腔室170之间进行半导体晶圆W的交接时，闸阀183打开。在闸阀181及闸阀183闭锁时，第1冷却腔室131的内部成为密闭空间。
另外，第2冷却腔室141的2个开口中连接于移载传送部101的开口能够通过闸阀182开闭。另一方面，第2冷却腔室141的连接于搬送腔室170的开口能够通过闸阀184开闭。也就是说，第2冷却腔室141与移载传送部101经由闸阀182连接，第2冷却腔室141与搬送腔室170经由闸阀184连接。
当在移载传送部101与第2冷却腔室141之间进行半导体晶圆W的交接时，闸阀182打开。另外，当在第2冷却腔室141与搬送腔室170之间进行半导体晶圆W的交接时，闸阀184打开。在闸阀182及闸阀184闭锁时，第2冷却腔室141的内部成为密闭空间。
进而，冷却部130、140分别具备将洁净的氮气供给至第1冷却腔室131、第2冷却腔室141的气体供给机构与将腔室内的气体排出的排气机构。这些气体供给机构及排气机构也能够将流量切换为2个阶段。
设置在搬送腔室170的搬送机器人150能够以沿着铅直方向的轴为中心如箭头150R所示回转。搬送机器人150具有包括多个臂段的2个连杆机构，在这2个连杆机构的前端分别设置着保持半导体晶圆W的搬送手151a、151b。这些搬送手151a、151b在上下隔开特定间距而配置，且能够通过连杆机构分别独立地在同一水平方向直线地滑行移动。另外，搬送机器人150通过使供设置2个连杆机构的底座升降移动，而保持相隔特定间距的状态使2个搬送手151a、151b升降移动。
在搬送机器人150将第1冷却腔室131、第2冷却腔室141或者热处理部160的处理腔室6作为交接对象进行半导体晶圆W的交接(取放)时，首先，以两个搬送手151a、151b与交接对象对向的方式回转，然后(或者在回转的期间)升降移动而使任一个搬送手位于与交接对象交接半导体晶圆W的高度。然后，使搬送手151a(151b)在水平方向直线地滑行移动而与交接对象进行半导体晶圆W的交接。
搬送机器人150与交接机器人120的半导体晶圆W的交接能够经由冷却部130、140进行。也就是说，冷却部130的第1冷却腔室131及冷却部140的第2冷却腔室141也作为用来在搬送机器人150与交接机器人120之间交接半导体晶圆W的通路发挥功能。具体来说，通过将搬送机器人150或者交接机器人120的其中一个交接至第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141的半导体晶圆W由另一个接收来进行半导体晶圆W的交接。由搬送机器人150及交接机器人120构成将半导体晶圆W从载具C搬送至热处理部160的搬送机构。
如上所述，在第1冷却腔室131及第2冷却腔室141与移载传送部101之间分别设置着闸阀181、182。另外，在搬送腔室170与第1冷却腔室131及第2冷却腔室141之间分别设置着闸阀183、184。进而，在搬送腔室170与热处理部160的处理腔室6之间设置着闸阀185。当在热处理装置100内搬送半导体晶圆W时，适当将这些闸阀开闭。另外，也从气体供给部对搬送腔室170及对准腔室231供给氮气，并且将搬送腔室170及对准腔室231内部的气体通过排气部排出(均省略图示)。
接下来，对热处理部160的构成进行说明。图3是表示热处理部160的构成的纵剖视图。热处理部160具备：处理腔室6，收容半导体晶圆W进行加热处理；闪光灯室5，内置多个闪光灯FL；以及卤素灯室4，内置多个卤素灯HL。在处理腔室6的上侧设置着闪光灯室5，并且在下侧设置着卤素灯室4。另外，热处理部160在处理腔室6的内部具备：保持部7，将半导体晶圆W保持为水平姿势；以及移载机构10，在保持部7与搬送机器人150之间进行半导体晶圆W的交接。
处理腔室6是在筒状的腔室侧部61的上下装设石英制的腔室窗而构成。腔室侧部61具有上下开口的大致筒形状，在上侧开口装设上侧腔室窗63而封闭，在下侧开口装设下侧腔室窗64而封闭。构成处理腔室6的顶部的上侧腔室窗63是由石英形成的圆板形状部件，且作为使从闪光灯FL出射的闪光透至处理腔室6内的石英窗发挥功能。另外，构成处理腔室6的底部的下侧腔室窗64也是由石英形成的圆板形状部件，且作为使来自卤素灯HL的光透至处理腔室6内的石英窗发挥功能。
另外，在腔室侧部61内侧的壁面的上部装设着反射环68，在下部装设着反射环69。反射环68、69均形成为圆环状。上侧的反射环68是通过从腔室侧部61的上侧嵌入而装设。另一方面，下侧的反射环69是通过从腔室侧部61的下侧嵌入并利用省略图示的螺钉固定而装设。也就是说，反射环68、69均自由装卸地装设在腔室侧部61。将处理腔室6的内侧空间、也就是由上侧腔室窗63、下侧腔室窗64、腔室侧部61及反射环68、69包围的空间界定为热处理空间65。
通过在腔室侧部61装设反射环68、69，而在处理腔室6的内壁面形成凹部62。也就是说，形成由腔室侧部61的内壁面中未装设反射环68、69的中央部分、反射环68的下端面、及反射环69的上端面所包围的凹部62。凹部62在处理腔室6的内壁面沿着水平方向形成为圆环状，且围绕保持半导体晶圆W的保持部7。腔室侧部61及反射环68、69由强度与耐热性优异的金属材料(例如不锈钢)形成。
另外，在腔室侧部61，形成设置着用来相对于处理腔室6进行半导体晶圆W的搬入及搬出的搬送开口部(炉口)66。搬送开口部66能够利用闸阀185开闭。搬送开口部66与凹部62的外周面连通连接。因此，当闸阀185将搬送开口部66打开时，能够从搬送开口部66通过凹部62将半导体晶圆W搬入至热处理空间65，以及从热处理空间65将半导体晶圆W搬出。另外，如果闸阀185将搬送开口部66闭锁，那么处理腔室6内的热处理空间65成为密闭空间。
另外，在处理腔室6的内壁上部，形成设置着将处理气体供给至热处理空间65的气体供给孔81。气体供给孔81形成设置在比凹部62更靠上侧位置，也可设置在反射环68。气体供给孔81经由呈圆环状地形成在处理腔室6的侧壁内部的缓冲空间82而与气体供给管83连通连接。气体供给管83连接于处理气体供给源85。另外，在气体供给管83的路径中途介插有阀84。如果阀84打开，那么从处理气体供给源85对缓冲空间82输送处理气体。流入至缓冲空间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。作为处理气体，能够使用氮气(N2)等惰性气体或者氢气(H2)、氨气(NH3)等反应性气体(在本实施方式中为氮气)。
另一方面，在处理腔室6的内壁下部，形成设置着将热处理空间65内的气体排出的气体排气孔86。气体排气孔86形成设置在比凹部62更靠下侧位置，也可设置在反射环69。气体排气孔86经由呈圆环状地形成在处理腔室6的侧壁内部的缓冲空间87而与气体排气管88连通连接。气体排气管88连接于排气机构190。另外，在气体排气管88的路径中途介插有阀89。如果将阀89打开，那么热处理空间65的气体从气体排气孔86经过缓冲空间87向气体排气管88排出。此外，气体供给孔81及气体排气孔86既可沿着处理腔室6的圆周方向设置多个，也可为狭缝状的孔。另外，处理气体供给源85及排气机构190既可为设置在热处理装置100的机构，也可为供设置热处理装置100的工厂的设施。
另外，在搬送开口部66的前端也连接着将热处理空间65内的气体排出的气体排气管191。气体排气管191经由阀192连接于排气机构190。通过将阀192打开，经由搬送开口部66将处理腔室6内的气体排出。
图4是表示保持部7的整体外观的立体图。保持部7具备基台环71、连结部72及基座74而构成。基台环71、连结部72及基座74均由石英形成。也就是说，保持部7的整体由石英形成。
基台环71是圆环形状缺失一部分而成的圆弧形状的石英部件。该缺失部分是为了防止下述移载机构10的移载臂11与基台环71干涉而设置。基台环71通过载置在凹部62的底面，而支撑在处理腔室6的壁面(参照图3)。在基台环71的上表面，沿着它的圆环形状的圆周方向竖立设置着多个连结部72(在本实施方式中为4个)。连结部72也是石英部件，通过焊接而固接在基台环71。
基座74支撑在设置在基台环71的4个连结部72。图5是基座74的俯视图。另外，图6是基座74的剖视图。基座74具备保持板75、导环76及多个衬底支撑销77。保持板75是由石英形成的大致圆形的平板状部件。保持板75的直径比半导体晶圆W的直径大。也就是说，保持板75具有大于半导体晶圆W的平面尺寸。
在保持板75的上表面周缘部设置着导环76。导环76是具有比半导体晶圆W的直径大的内径的圆环形状部件。例如，在半导体晶圆W的直径为φ300mm的情况下，导环76的内径为φ320mm。导环76的内周设为如从保持板75朝向上方变宽的锥面。导环76由与保持板75相同的石英形成。导环76既可熔接在保持板75的上表面，也可利用另外加工的销等而固定在保持板75。或者，也可将保持板75与导环76加工为一体的部件。
保持板75的上表面中比导环76更靠内侧的区域被设为保持半导体晶圆W的平面状的保持面75a。在保持板75的保持面75a，竖立设置着多个衬底支撑销77。在本实施方式中，沿着与保持面75a的外周圆(导环76的内周圆)为同心圆的圆周上，每隔30°地竖立设置着共计12个衬底支撑销77。配置着12个衬底支撑销77的圆的直径(对向的衬底支撑销77间的距离)小于半导体晶圆W的直径，如果半导体晶圆W的直径为φ300mm，那么该圆的直径为φ270mm～φ280mm(在本实施方式中为φ270mm)。各衬底支撑销77由石英形成。多个衬底支撑销77既可通过焊接设置在保持板75的上表面，也可与保持板75一体地加工。
返回至图4，竖立设置在基台环71的4个连结部72与基座74的保持板75的周缘部通过焊接而固接。也就是说，基座74与基台环71利用连结部72而固定地连结。通过这种保持部7的基台环71支撑在处理腔室6的壁面，而将保持部7装设在处理腔室6。在保持部7装设在处理腔室6的状态下，基座74的保持板75成为水平姿势(法线与铅直方向一致的姿势)。也就是说，保持板75的保持面75a成为水平面。
搬入至处理腔室6的半导体晶圆W以水平姿势载置并保持在被装设在处理腔室6的保持部7的基座74之上。此时，半导体晶圆W支撑在竖立设置在保持板75上的12个衬底支撑销77并保持在基座74。更严格来说，12个衬底支撑销77的上端部接触于半导体晶圆W的下表面而支撑该半导体晶圆W。由于12个衬底支撑销77的高度(从衬底支撑销77的上端至保持板75的保持面75a为止的距离)均匀，所以能够利用12个衬底支撑销77将半导体晶圆W以水平姿势支撑。
另外，半导体晶圆W被多个衬底支撑销77从保持板75的保持面75a隔开特定间隔地支撑。相比衬底支撑销77的高度，导环76的厚度更大。因此，由多个衬底支撑销77支撑的半导体晶圆W的水平方向的位置偏移通过导环76而得到防止。
另外，如图4及图5所示，在基座74的保持板75，上下贯通地形成着开口部78。开口部78是为了下部放射温度计20(参照图3)接受从由基座74保持的半导体晶圆W的下表面放射的放射光(红外光)而设置。也就是说，下部放射温度计20接受经由开口部78从由基座74保持的半导体晶圆W的下表面放射的光而测定该半导体晶圆W的温度。进而，在基座74的保持板75，贯穿设置着供下述移载机构10的顶起销12贯通以交接半导体晶圆W的4个贯通孔79。
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具备2根移载臂11。移载臂11设为像沿着大致圆环状的凹部62一样的圆弧形状。在各移载臂11竖立设置着2根顶起销12。各移载臂11能够利用水平移动机构13旋动。水平移动机构13使一对移载臂11在相对于保持部7进行半导体晶圆W的移载的移载动作位置(图7的实线位置)、与和保持在保持部7的半导体晶圆W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。移载动作位置为基座74的下方，退避位置比基座74靠外侧。作为水平移动机构13，既可以是利用个别的马达使各移载臂11分别旋动的机构，也可以是使用连杆机构利用1个马达使一对移载臂11连动地旋动的机构。
另外，一对移载臂11利用升降机构14而与水平移动机构13一起升降移动。如果升降机构14使一对移载臂11在移载动作位置上升，那么共计4根顶起销12通过贯穿设置在基座74的贯通孔79(参照图4、5)，顶起销12的上端从基座74的上表面突出。另一方面，如果升降机构14使一对移载臂11在移载动作位置下降而将顶起销12从贯通孔79拔出，并且水平移动机构13使一对移载臂11以打开的方式移动，那么各移载臂11移动至退避位置。一对移载臂11的退避位置为保持部7的基台环71的正上方。由于基台环71载置在凹部62的底面，所以移载臂11的退避位置成为凹部62的内侧。此外，在移载机构10的设置着驱动部(水平移动机构13及升降机构14)的部位附近也设置着省略图示的排气机构，而构成为将移载机构10的驱动部周边的气体排出至腔室6的外部。
返回至图3，在处理腔室6设置着上部放射温度计25及下部放射温度计20的2个放射温度计。如上所述，下部放射温度计20接受经由基座74的开口部78从半导体晶圆W的下表面放射的红外光，并根据该红外光的强度测定半导体晶圆W的温度。另一方面，上部放射温度计25接受从由基座74保持的半导体晶圆W的上表面放射的红外光，并根据该红外光的强度测定半导体晶圆W的上表面的温度。作为上部放射温度计25，优选为使用高速放射温度计，以能够追随在闪光照射时急剧地变化的半导体晶圆W的上表面的温度变化。
设置在处理腔室6的上方的闪光灯室5是在壳体51的内侧具备包含多根(在本实施方式中为30根)氙闪光灯FL的光源、及以覆盖该光源的上方的方式设置的反射器52而构成。另外，在闪光灯室5的壳体51的底部装设着灯光放射窗53。构成闪光灯室5的底部的灯光放射窗53是由石英形成的板状的石英窗。通过将闪光灯室5设置在处理腔室6的上方，而使灯光放射窗53与上侧腔室窗63相对向。闪光灯FL从处理腔室6的上方经由灯光放射窗53及上侧腔室窗63而对热处理空间65照射闪光。
多个闪光灯FL是分别具有长条圆筒形状的棒状灯，且以各自的长度方向沿着保持在保持部7的半导体晶圆W的主面(也就是沿着水平方向)相互平行的方式呈平面状排列。因此，通过闪光灯FL的排列而形成的平面也为水平面。
氙闪光灯FL具备：棒状的玻璃管(放电管)，在它的内部封入氙气且在它的两端部配设着连接于电容器的阳极及阴极；以及触发电极，附设在该玻璃管的外周面上。由于氙气为电绝缘体，所以即使在电容器中蓄积着电荷，在通常状态下也不会向玻璃管内流通电。然而，在对触发电极施加高电压而将绝缘破坏的情况下，蓄积在电容器中的电瞬间流动至玻璃管内，通过此时的氙原子或分子的激发而发出光。在这种氙闪光灯FL中，预先蓄积在电容器中的静电能量会转换为0.1毫秒至100毫秒的极短的光脉冲，所以与如卤素灯HL的连续点亮光源相比，具有能够照射极强光的特征。也就是说，闪光灯FL是以小于1秒的极短时间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对闪光灯FL进行电力供给的灯电源的线圈常数进行调整。
另外，反射器52以在多个闪光灯FL的上方覆盖它们整体的方式设置。反射器52的基本功能是将从多个闪光灯FL出射的闪光反射至热处理空间65侧。反射器52由铝合金板形成，它的表面(面向闪光灯FL的侧的面)通过喷砂处理而实施粗面化加工。
设置在处理腔室6的下方的卤素灯室4在壳体41的内侧内置着多根(在本实施方式中为40根)卤素灯HL。多个卤素灯HL从处理腔室6的下方经由下侧腔室窗64向热处理空间65进行光照射。
图9是表示多个卤素灯HL的配置的俯视图。在本实施方式中，在上下2段配设着各20根卤素灯HL。各卤素灯HL是具有长条圆筒形状的棒状灯。上段、下段均是20根卤素灯HL以各自的长度方向沿着保持在保持部7的半导体晶圆W的主面(也就是沿着水平方向)相互平行的方式排列。因此，在上段、下段均是由卤素灯HL的排列形成的平面为水平面。
另外，如图9所示，上段、下段均是较之与保持在保持部7的半导体晶圆W的中央部对向的区域，与周缘部对向的区域中的卤素灯HL的配设密度更高。也就是说，上下段均是与灯排列的中央部相比，周缘部的卤素灯HL的配设间距更短。因此，能够对在通过来自卤素灯HL的光照射进行加热时容易产生温度降低的半导体晶圆W的周缘部进行更多光量的照射。
另外，包含上段的卤素灯HL的灯群与包含下段的卤素灯HL的灯群以呈格子状交叉的方式排列。也就是说，以上段的各卤素灯HL的长度方向与下段的各卤素灯HL的长度方向正交的方式配设着共计40根卤素灯HL。
卤素灯HL是通过对配设在玻璃管内部的灯丝通电使灯丝白炽化而发光的灯丝方式的光源。在玻璃管的内部，封入着将卤素元素(碘、溴等)微量导入至氮气或氩气等惰性气体中所得的气体。通过导入卤素元素，能够抑制灯丝的折损，并且将灯丝的温度设定为高温。因此，卤素灯HL具有与通常的白炽灯泡相比寿命较长且能够连续地照射强光的特性。也就是说，卤素灯HL是连续发光至少1秒钟以上的连续点亮灯。另外，卤素灯HL由于为棒状灯，所以寿命较长，且通过将卤素灯HL沿着水平方向配置而使对上方的半导体晶圆W的放射效率变得优异。
另外，在卤素灯室4的壳体41内，也在2段卤素灯HL的下侧设置着反射器43(图3)。反射器43使从多个卤素灯HL出射的光反射至热处理空间65侧。
除了所述构成以外，热处理部160还具备各种冷却用构造，以防止在半导体晶圆W的热处理时因从卤素灯HL及闪光灯FL产生的热能所引起的卤素灯室4、闪光灯室5及处理腔室6过度的温度上升。例如，在处理腔室6的壁体设置着水冷管(省略图示)。另外，卤素灯室4及闪光灯室5被设为在内部形成气体流而进行排热的空气冷却构造。另外，也对上侧腔室窗63与灯光放射窗53的间隙供给空气，而将闪光灯室5及上侧腔室窗63冷却。
图10是表示设置在对准部230的反射率测定部232及控制部3的构成的图。反射率测定部232具备投光部300、受光部235、半镜面236及反射率估算部31。在对准部230的对准腔室231内，设置着支撑半导体晶圆W并使半导体晶圆W旋转的旋转支撑部237、及旋转驱动该旋转支撑部237的旋转马达238。通过旋转马达238使支撑半导体晶圆W的旋转支撑部237旋转，来调整该半导体晶圆W的方向。
投光部300具备卤素光源或LED(light-emitting diode，发光二极管)光源等光源而出射反射率测定用的光。受光部235具备将所接受的光的强度转换为电信号的受光元件。从投光部300出射的光由半镜面236反射后垂直地照射至支撑在旋转支撑部237的半导体晶圆W的上表面。从投光部300照射的光由半导体晶圆W的上表面反射。该反射光透过半镜面236由受光部235接受。控制部3的反射率估算部31基于受光部235所接受的反射光的强度估算半导体晶圆W的上表面的反射率。此外，投光部300可具备照射的波长区域不同的多个光源，也可对半导体晶圆W的上表面的多处照射光。如果投光部300具备波长区域不同的多个光源，那么能够遍及广域波长测定半导体晶圆W的反射率。另外，如果对半导体晶圆W的上表面的多处照射光，那么能够减轻局部性的图案依赖性。
控制部3控制设置在热处理装置100的所述各种动作机构。作为控制部3的硬件的构成与普通的计算机相同。也就是说，控制部3具备作为进行各种运算处理的电路的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、作为存储基本程序的读出专用存储器的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、作为存储各种信息的自由读写存储器的RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)及预先存储控制用软件或数据等的磁盘。通过控制部3的CPU执行特定的处理程序而进行热处理装置100中的处理。反射率估算部31及温度估算部36为通过控制部3的CPU执行特定的处理程序来实现的功能处理部。关于温度估算部36的处理内容进而在下文叙述。此外，在图1中，在移载传送部101内表示了控制部3，但并不限定于此，控制部3能够配置在热处理装置100内的任意位置。
另外，在控制部3连接着显示部34及输入部33。控制部3使显示部34显示各种信息。热处理装置100的操作员能够一边确认显示在显示部34的信息，一边从输入部33输入各种指令或参数。作为输入部33，可使用例如键盘或鼠标。作为显示部34，可使用例如液晶显示器。在本实施方式中，作为显示部34及输入部33，采用设置在热处理装置100的外壁的液晶的触摸面板使其兼具两者的功能。
接下来，对本发明的热处理装置100的处理动作进行说明。此处，首先对于对成为产品的通常的半导体晶圆(产品晶圆)W进行的典型的处理动作进行说明。成为处理对象的半导体晶圆W是通过离子注入法而添加有杂质(离子)的半导体衬底。该杂质的活化通过利用热处理装置100的闪光照射加热处理(退火)来执行。
首先，将注入有杂质的未处理的半导体晶圆W以多片收容于载具C的状态载置在移载传送部101的负载埠110。然后，交接机器人120从载具C将未处理的半导体晶圆W逐片地取出，搬入至对准部230的对准腔室231。在对准腔室231中，通过使支撑在旋转支撑部237的半导体晶圆W以它的中心部作为旋转中心在水平面内围绕铅直方向轴旋转，并光学地检测凹槽等，从而调整半导体晶圆W的方向。
接下来，移载传送部101的交接机器人120从对准腔室231将方向经调整的半导体晶圆W取出，搬入至冷却部130的第1冷却腔室131或者冷却部140的第2冷却腔室141。搬入至第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141的未处理的半导体晶圆W由搬送机器人150搬出至搬送腔室170。在将未处理的半导体晶圆W从移载传送部101经过第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141移送至搬送腔室170时，第1冷却腔室131及第2冷却腔室141作为半导体晶圆W的交接用的路径发挥功能。
已取出半导体晶圆W的搬送机器人150以朝向热处理部160的方式回转。继而，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间打开，搬送机器人150将未处理的半导体晶圆W搬入至处理腔室6。此时，在先行的经加热处理过的半导体晶圆W存在于处理腔室6的情况下，通过搬送手151a、151b的一个将加热处理后的半导体晶圆W取出后将未处理的半导体晶圆W搬入至处理腔室6而进行晶圆替换。然后，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间闭锁。
对搬入至处理腔室6的半导体晶圆W，通过卤素灯HL进行预加热之后，通过来自闪光灯FL的闪光照射进行闪光加热处理。通过该闪光加热处理来进行注入至半导体晶圆W的杂质的活化。
在闪光加热处理结束之后，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间再次打开，搬送机器人150从处理腔室6将闪光加热处理后的半导体晶圆W搬出至搬送腔室170。取出半导体晶圆W的搬送机器人150以从处理腔室6朝向第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141的方式回转。另外，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间闭锁。
然后，搬送机器人150将加热处理后的半导体晶圆W搬入至冷却部130的第1冷却腔室131或者冷却部140的第2冷却腔室141。此时，该半导体晶圆W当在加热处理前通过第1冷却腔室131的情况下，在加热处理后仍搬入至第1冷却腔室131，当在加热处理前通过第2冷却腔室141的情况下，在加热处理后仍搬入至第2冷却腔室141。在第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141中，进行闪光加热处理后的半导体晶圆W的冷却处理。由于从热处理部160的处理腔室6搬出的时间点的半导体晶圆W整体的温度相对较高，所以将半导体晶圆W在第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141中冷却至常温附近。
在经过特定的冷却处理时间之后，交接机器人120将冷却后的半导体晶圆W从第1冷却腔室131或者第2冷却腔室141搬出，返还给载具C。如果将特定片数的已处理半导体晶圆W收容于载具C，那么将该载具C从移载传送部101的负载埠110搬出。
对热处理部160中的加热处理继续说明。在半导体晶圆W向处理腔室6的搬入之前，将供气用的阀84打开，并且将排气用的阀89、192打开而开始对处理腔室6内的供排气。如果将阀84打开，那么从气体供给孔81对热处理空间65供给氮气。另外，如果将阀89打开，那么从气体排气孔86将处理腔室6内的气体排出。由此，从处理腔室6内的热处理空间65的上部供给的氮气向下方流动，从热处理空间65的下部排出。
另外，通过将阀192打开，也从搬送开口部66将处理腔室6内的气体排出。进而，通过省略图示的排气机构将移载机构10的驱动部周边的气体也排出。此外，在热处理部160中的半导体晶圆W的热处理时氮气持续地供给至热处理空间65，它的供给量根据处理工序而适当变更。
继而，将闸阀185打开且将搬送开口部66打开，通过搬送机器人150经由搬送开口部66将成为处理对象的半导体晶圆W搬入至处理腔室6内的热处理空间65。搬送机器人150使保持未处理的半导体晶圆W的搬送手151a(或者搬送手151b)进入保持部7的正上方位置而停止。然后，通过移载机构10的一对移载臂11从退避位置向移载动作位置水平移动并上升，而使顶起销12通过贯通孔79从基座74的保持板75的上表面突出而接收半导体晶圆W。此时，顶起销12上升至比衬底支撑销77的上端更靠上方。
未处理的半导体晶圆W载置在顶起销12之后，搬送机器人150使搬送手151a从热处理空间65退出，利用闸阀185将搬送开口部66闭锁。然后，通过一对移载臂11下降，而使半导体晶圆W从移载机构10被交给保持部7的基座74并以水平姿势从下方被保持。半导体晶圆W支撑在竖立设置在保持板75上的多个衬底支撑销77而保持在基座74。另外，半导体晶圆W将进行过图案形成且注入有杂质的表面作为上表面而保持在保持部7。在支撑在多个衬底支撑销77的半导体晶圆W的背面(与正面相反侧的主面)与保持板75的保持面75a之间形成特定的间隔。下降至基座74下方的一对移载臂11利用水平移动机构13退避至退避位置、也就是凹部62的内侧。
在将半导体晶圆W利用保持部7的基座74以水平姿势自下方保持之后，将40根卤素灯HL一齐点亮而开始预加热(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腔室窗64及基座74从半导体晶圆W的下表面照射。通过接受来自卤素灯HL的光照射而让半导体晶圆W被预加热后温度上升。此外，移载机构10的移载臂11因已退避至凹部62的内侧，所以不会妨碍利用卤素灯HL的加热。
在利用卤素灯HL进行预加热时，半导体晶圆W的温度利用下部放射温度计20来测定。也就是说，下部放射温度计20接受从保持在基座74的半导体晶圆W的下表面经由开口部78放射的红外光而测定升温中的晶圆温度。将所测定出的半导体晶圆W的温度传递至控制部3。控制部3一边监视利用来自卤素灯HL的光照射升温的半导体晶圆W的温度是否已达到特定的预加热温度T1，一边对卤素灯HL的输出进行控制。也就是说，控制部3基于下部放射温度计20的测定值，以半导体晶圆W的温度成为预加热温度T1的方式对卤素灯HL的输出进行反馈控制。预加热温度T1被设为不必担心添加至半导体晶圆W的杂质会因热而扩散的温度，即600℃至800℃左右(在本实施方式中为700℃)。
在半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1之后，控制部3将半导体晶圆W暂时维持为该预加热温度T1。具体来说，在利用下部放射温度计20测定的半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1的时间点，控制部3调整卤素灯HL的输出，将半导体晶圆W的温度维持为大致预加热温度T1。
通过进行这种利用卤素灯HL的预加热，而使半导体晶圆W的整体均匀地升温至预加热温度T1。在利用卤素灯HL进行预加热的阶段，存在更容易产生散热的半导体晶圆W的周缘部的温度比中央部降低的倾向，关于卤素灯室4中的卤素灯HL的配设密度，是较之与半导体晶圆W的中央部对向的区域，与周缘部对向的区域更高。因此，照射至容易产生散热的半导体晶圆W的周缘部的光量变多，能够使预加热阶段中的半导体晶圆W的面内温度分布均匀。
在半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1后经过特定时间的时间点，闪光灯FL对半导体晶圆W的表面进行闪光照射。此时，从闪光灯FL放射的闪光的一部分直接射向处理腔室6内，另一部分暂时由反射器52反射后射向处理腔室6内，通过这些闪光的照射来进行半导体晶圆W的闪光加热。
闪光加热由于通过来自闪光灯FL的闪光(flash light)照射来进行，所以能够使半导体晶圆W的表面温度在短时间内上升。也就是说，从闪光灯FL照射的闪光是将预先蓄积在电容器中的静电能量转换为极短的光脉冲且照射时间为大约0.1毫秒以上且100毫秒以下的极短且强的闪光。而且，通过来自闪光灯FL的闪光照射而闪光加热的半导体晶圆W的表面温度瞬间上升至1000℃以上的处理温度T2，注入至半导体晶圆W的杂质被活化之后，表面温度急速下降。这样，在闪光加热中能够将半导体晶圆W的表面温度在极短时间内升降，所以能够一边抑制注入至半导体晶圆W的杂质因热扩散，一边进行杂质的活化。此外，由于杂质的活化所需要的时间与它的热扩散所需要的时间相比极短，所以即便在0.1毫秒至100毫秒左右的不产生扩散的短时间内，也完成活化。
在闪光加热处理结束之后，经过特定时间后，卤素灯HL熄灭。由此，半导体晶圆W从预加热温度T1急速降温。降温中的半导体晶圆W的温度利用下部放射温度计20来测定，将它的测定结果传递至控制部3。控制部3根据下部放射温度计20的测定结果来监视半导体晶圆W的温度是否降至特定温度。然后，在半导体晶圆W的温度降至特定程度以下之后，移载机构10的一对移载臂11再次从退避位置向移载动作位置水平移动并上升，由此，顶起销12从基座74的上表面突出而从基座74接收热处理后的半导体晶圆W。继而，将利用闸阀185闭锁的搬送开口部66打开，利用搬送机器人150的搬送手151b(或者搬送手151a)将载置在顶起销12上的处理后的半导体晶圆W搬出。搬送机器人150使搬送手151b进入利用顶起销12顶起的半导体晶圆W的正下方位置而停止。然后，通过一对移载臂11下降，而将闪光加热后的半导体晶圆W交付并载置于搬送手151b。然后，搬送机器人150使搬送手151b从处理腔室6退出而将处理后的半导体晶圆W搬出。
接下来，对事前预测在闪光加热时半导体晶圆W的表面所达到的处理温度T2的技术进行说明。图11是表示第1实施方式中的半导体晶圆W的到达预测温度估算顺序的流程图。首先，将批次搬入至热处理装置100(步骤S11)。所谓批次，是指成为在相同条件下进行相同内容的处理的对象的1组半导体晶圆W。具体来说，构成批次的多个(在本实施方式中为25片)半导体晶圆W以收容于载具C的状态下载置在移载传送部101的负载埠110。
接下来，对收容于载具C的多个半导体晶圆W的各者设定制程配方(步骤S12)。所谓制程配方，是指规定对于半导体晶圆W的热处理的处理顺序及处理条件的制程配方。通过控制部3根据制程配方控制热处理装置100的各机构，来对半导体晶圆W执行如上所述的预加热处理及闪光加热处理。制程配方预先制成多种并存储在控制部3的存储部等。热处理装置100的操作员从作为输入部33及显示部34发挥功能的触摸面板选择适当的制程配方后对收容于载具C的多个半导体晶圆W的各者个别地设定。典型来说，由于在1个载具C收容有成为在相同条件下进行相同内容的处理的对象的多个半导体晶圆W，所以在这种情况下，也可对收容于载具C的多个半导体晶圆W设定1个共通的制程配方。另外，也可将仅规定处理顺序的处理顺序制程配方与仅规定处理条件的处理条件制程配方分别预先制成多种而存储在控制部3的存储部等，在制程配方设定时将它们组合使用。
在对多个半导体晶圆W设定制程配方之后，交接机器人120从载具C将半导体晶圆W逐片地取出，搬入至对准部230的对准腔室231。在对准腔室231中，半导体晶圆W支撑在旋转支撑部237。然后，反射率测定部232测定支撑在旋转支撑部237的半导体晶圆W的表面的反射率(步骤S13)。具体来说，从反射率测定部232的投光部300出射的光由半镜面236反射后以入射角0°照射至半导体晶圆W的表面。从投光部300照射的光由半导体晶圆W的表面反射，该反射光透过半镜面236由受光部235接受。由此，取得半导体晶圆W的反射光强度。
另外，在控制部3的存储部，存储着关于未进行图案形成或离子注入的硅的裸晶圆利用与所述相同的方法而反射率测定部232预先测定出的反射光强度。反射率估算部31通过将裸晶圆的反射光强度设为参考，将受光部235接受的半导体晶圆W的反射光强度除以裸晶圆的反射光强度来估算半导体晶圆W的表面的反射率。也就是说，在本实施方式中，估算半导体晶圆W相对于裸晶圆的相对反射率。所估算出的半导体晶圆W的反射率存储在控制部3的存储部。
反射率测定结束之后，交接机器人120从对准腔室231将测定后的半导体晶圆W取出后返还给负载埠110的载具C。也就是说，在热处理装置100，设置着用来测定半导体晶圆W的反射率的专用的搬送模式，在该搬送模式中从对准腔室231搬出的半导体晶圆W不被搬送至处理腔室6而直接返还给原来的载具C。
步骤S13的反射率测定是对收容于载具C的多个半导体晶圆W的全部依次执行。也就是说，将收容于载具C的多个半导体晶圆W依次搬送至对准腔室231测定反射率，在测定后依次返还给原来的载具C。
在收容于载具C的所有半导体晶圆W的反射率测定完成之后，控制部3的温度估算部36估算半导体晶圆W的到达预测温度(步骤S14)。对收容于载具C的所有半导体晶圆W设定规定处理条件的制程配方。在制程配方中作为处理条件规定有例如闪光照射时的闪光灯FL的放电电压或照射时间(脉冲宽度)等。更具体来说，闪光灯FL的放电电压由向对闪光灯FL供给电荷的电容器的充电电压而规定。另外，闪光灯FL的照射时间例如由施加至连接于闪光灯FL的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)的栅极的脉冲波形而规定。
另外，也测定收容于载具C的所有半导体晶圆W的反射率(相对反射率)。也就是说，关于收容于载具C的所有半导体晶圆W，取得作为晶圆的光学特性的反射率及作为闪光灯FL的光学特性的放电电压或照射时间作为参数。温度估算部36基于这些参数对收容于载具C的多个半导体晶圆W的全部估算闪光照射时的表面的到达预测温度。具体来说，在由所设定的制程配方规定的处理条件下实测处理裸晶圆时的表面到达温度后加以保存。温度估算部36基于半导体晶圆W相对于裸晶圆的相对反射率与裸晶圆的表面到达温度，估算半导体晶圆W的表面的到达预测温度。在半导体晶圆W的相对反射率小于1的情况下，半导体晶圆W的表面的到达预测温度高于裸晶圆的表面到达温度。此外，到达预测温度可为表示固定时间的半导体晶圆W的表面温度变化的温度分布，也可为半导体晶圆W的表面的最高到达温度。
继而，控制部3将由温度估算部36估算出的半导体晶圆W的到达预测温度显示于显示部34(步骤S15)。图12是表示显示于显示部34的显示画面的一例的图。如图12所示，在显示画面中，与载具C的载具ID一起显示有关于收容于载具C的25片半导体晶圆W的全部的所实测出的反射率、所设定的制程配方及所估算出的到达预测温度。
热处理装置100的操作员能够根据显示部34的显示画面掌握半导体晶圆W的到达预测温度。操作员基于所显示的到达预测温度进行制程配方的处理条件的修正或制程配方的再设定。例如，在到达预测温度高于所期望的目标温度的情况下，操作员使闪光灯FL的放电电压变低，或者使闪光的照射时间变短，以使半导体晶圆W的到达温度变低。
在第1实施方式中，基于所设定的制程配方与所测定出的半导体晶圆W的反射率，估算闪光加热处理时的半导体晶圆W的到达预测温度，显示该估算出的到达预测温度。热处理装置100的操作员由于能够将所显示的到达预测温度作为譬如开端来设定处理条件，所以与利用试行错误发现最佳条件的方法相比能够容易地进行热处理的条件设定。
＜第2实施方式＞
接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式的热处理装置100的构成及半导体晶圆W的处理顺序与第1实施方式大致相同。在第2实施方式中，求出到达预测温度的方法与第1实施方式不同。
图13是表示第2实施方式的控制部3的构成的框图。在图13中，对与第1实施方式(图10)相同的要素标注相同的符号。第2实施方式的控制部3除了具备反射率估算部31以外还具备提取部37及设定部38。提取部37及设定部38也是通过控制部3的CPU执行特定的处理程序来实现的功能处理部，关于它的处理内容将在下文叙述。
在第2实施方式中，在作为控制部3的存储部的磁盘35中存储着数据库DB。在该数据库DB中，相互建立关联地登记有过去的闪光加热处理中的半导体晶圆W的反射率、制程配方、及温度。登记在数据库DB的半导体晶圆W的反射率是在对准腔室231中由反射率测定部232测定出的实测的反射率。登记在数据库DB的制程配方是设定在该半导体晶圆W的制程配方。另外，登记在数据库DB的温度是在闪光加热处理时由上部放射温度计25实测出的该半导体晶圆W的表面温度。登记在数据库DB的温度可为表示固定时间的半导体晶圆W的表面温度变化的温度分布，也可为半导体晶圆W的表面的最高到达温度。
图14是表示第2实施方式中的求出半导体晶圆W的到达预测温度的顺序的流程图。首先，与第1实施方式相同地，将批次搬入至热处理装置100(步骤S21)。也就是说，将构成批次的多个(在本实施方式中为25片)半导体晶圆W以收容于载具C的状态载置在移载传送部101的负载埠110。
在将载具C载置在负载埠110之后，在第2实施方式中测定半导体晶圆W的表面的反射率(步骤S22)。具体来说，交接机器人120从载具C将半导体晶圆W逐片地取出，搬入至对准部230的对准腔室231。在对准腔室231中，半导体晶圆W支撑在旋转支撑部237。然后，与第1实施方式相同地，反射率测定部232测定支撑在旋转支撑部237的半导体晶圆W的表面的反射率。
在反射率测定结束之后，交接机器人120从对准腔室231将测定后的半导体晶圆W取出后返还给负载埠110的载具C。步骤S22的反射率测定是对收容于载具C的多个半导体晶圆W的全部依次执行。也就是说，将收容于载具C的多个半导体晶圆W依次搬送至对准腔室231后测定反射率，测定后依次返还给原来的载具C。
接下来，控制部3的提取部37检索数据库DB，将与在步骤S22中实测出的半导体晶圆W的反射率相同或者近似的反射率建立关联的制程配方及半导体晶圆W的温度提取(步骤S23)。继而，控制部3将由提取部37提取的制程配方及半导体晶圆W的温度显示于显示部34(步骤S24)。
在数据库DB中，登记着过去的闪光加热处理中的实绩。提取部37所提取的制程配方及温度基于对与作为处理对象的半导体晶圆W相同程度的反射率的晶圆过去进行的闪光加热处理的实绩。因此，热处理装置100的操作员通过确认显示部34的显示内容，能够掌握对作为处理对象的半导体晶圆W设定哪种制程配方则加热处理时达到哪种程度的温度。操作员基于所显示的制程配方及温度，对收容于载具C的成为处理对象的半导体晶圆W设定适当的制程配方，并且根据需要修正由制程配方规定的处理条件(步骤S25)。也就是说，操作员选择如成为处理对象的半导体晶圆W达到所期望的目标温度的制程配方后设定闪光灯FL的放电电压或闪光的照射时间。
步骤S25的制程配方设定也可由控制部3的设定部38自动地进行。例如，当操作员从输入部33输入所期望的目标温度时，设定部38也可基于所述检索结果选择获得近似于目标温度的温度的制程配方后对成为处理对象的半导体晶圆W设定。进而，设定部38也可对制程配方的处理条件进行微修正，以获得更接近目标温度的温度，也就是说对由制程配方规定的闪光灯FL的放电电压或闪光的照射时间进行微修正。
通过根据这样设定的制程配方在热处理装置100中对半导体晶圆W进行热处理，能够将半导体晶圆W加热至所述目标温度。
在第2实施方式中，基于登记着闪光加热处理的实绩的数据库DB将关于具有与作为处理对象的半导体晶圆W相同程度的反射率的晶圆的过去的实绩提取并显示。由于能够基于那样的过去的实绩设定作为处理对象的半导体晶圆W的处理条件，所以与利用试行错误发现最佳条件的方法相比能够容易地进行热处理的条件设定。
＜第3实施方式＞
接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式的热处理装置100的构成及半导体晶圆W的处理顺序与第1实施方式大致相同。在第3实施方式中，设定处理条件的方法与第1实施方式及第2实施方式不同。
图15是表示第3实施方式的控制部3的构成的框图。在图15中，对与第1实施方式(图10)及第2实施方式(图13)相同的要素标注相同的符号。第3实施方式的控制部3除了具备反射率估算部31以外还具备条件估算部39及设定部38。条件估算部39及设定部38也是通过控制部3的CPU执行特定的处理程序来实现的功能处理部，关于它的处理内容将在下文叙述。
图16是表示第3实施方式中的半导体晶圆W的处理条件的设定顺序的流程图。首先，与第1实施方式相同地，将批次搬入至热处理装置100(步骤S31)。也就是说，将构成批次的多个(在本实施方式中为25片)半导体晶圆W以收容于载具C的状态载置在移载传送部101的负载埠110。
在将载具C载置在负载埠110之后，在第3实施方式中测定半导体晶圆W的表面的反射率(步骤S32)。具体来说，交接机器人120从载具C将半导体晶圆W逐片地取出，搬入至对准部230的对准腔室231。在对准腔室231中，半导体晶圆W支撑在旋转支撑部237。然后，与第1实施方式相同地，反射率测定部232测定支撑在旋转支撑部237的半导体晶圆W的表面的反射率。
在反射率测定结束之后，交接机器人120从对准腔室231将测定后的半导体晶圆W取出后返还给负载埠110的载具C。步骤S32的反射率测定是对收容于载具C的多个半导体晶圆W的全部依次执行。也就是说，将收容于载具C的多个半导体晶圆W依次搬送至对准腔室231后测定反射率，在测定后依次返还给原来的载具C。
接下来，控制部3的条件估算部39基于在步骤S32中实测出的成为处理对象的半导体晶圆W的反射率，估算用来将该半导体晶圆W加热至所期望的目标温度的处理条件(步骤S33)。条件估算部39对作为半导体晶圆W的光学特性的实测的反射率应用公知的运算模型，估算获得所期望的目标温度所需要的闪光灯FL的放电电压或闪光的照射时间等作为处理条件。将所估算出的处理条件显示于显示部34。
接下来，控制部3的设定部38制成规定在步骤S33中估算出的处理条件的制程配方后对成为处理对象的半导体晶圆W设定(步骤S34)。通过根据这样设定的制程配方在热处理装置100中对半导体晶圆W进行热处理，能够将半导体晶圆W加热至所述目标温度。此外，根据显示部34的显示内容，热处理装置100的操作员也可制成制程配方对成为处理对象的半导体晶圆W设定。
在第3实施方式中，根据所实测出的成为处理对象的半导体晶圆W的反射率估算用来使该半导体晶圆W达到所期望的目标温度的处理条件，制成规定该处理条件的制程配方对该半导体晶圆W设定。由于能够根据实测的反射率设定利用运算处理求出的半导体晶圆W的处理条件，所以与利用试行错误发现最佳条件的方法相比能够容易地进行热处理的条件设定。
＜第4实施方式＞
接下来，对本发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式的热处理装置100的构成及半导体晶圆W的处理顺序与第1实施方式大致相同。
图17是表示第4实施方式的反射率测定部232及控制部3的构成的图。在图17中，对与第1实施方式(图10)相同的要素标注相同的符号。反射率估算部31、比较部335及警示部336是通过控制部3的CPU执行特定的处理程序来实现的功能处理部。关于比较部335及警示部336的处理内容进而在下文叙述。
图18是表示第4实施方式中的基于反射率的半导体晶圆W的检查方法的顺序的流程图。首先，将批次搬入至热处理装置100(步骤S41)。所谓批次，是指成为在相同条件下进行相同内容的处理的对象的1组半导体晶圆W。具体来说，将构成批次的多个(在本实施方式中为25片)半导体晶圆W以收容于载具C的状态载置在移载传送部101的负载埠110。
当将载具C载置在负载埠110时，如图19所示的画面显示于显示部34。如图19所示，在显示画面，与载具C的载具ID一起显示有关于收容于载具C的25片半导体晶圆W的全部的预想反射率(Predict)的输入盒、实测反射率(Reflect)的显示盒及制程配方(Recipe)的显示盒。
热处理装置100的操作员从作为输入部33及显示部34发挥功能的触摸面板对预想反射率的输入盒输入预想反射率(步骤S42)。判明收容于载具C后被搬入至热处理装置100的半导体晶圆W上所形成的膜或图案，与该膜种等对应的反射率也为已知。因此，操作员输入与被搬入的半导体晶圆W上所形成的膜种等对应的反射率作为预想反射率。所输入的预想反射率显示于图19所示的预想反射率的输入盒。
接下来，测定收容于载具C的多个半导体晶圆W的各自的反射率(步骤S43)。具体来说，交接机器人120从载具C将半导体晶圆W逐片地取出，搬入至对准部230的对准腔室231。在对准腔室231中，半导体晶圆W支撑在旋转支撑部237(图17)。从反射率测定部232的投光部300出射的光由半镜面236反射后以入射角0°照射至半导体晶圆W的表面。从投光部300照射的光由半导体晶圆W的表面反射，该反射光透过半镜面236由受光部235接受后测定它的强度。由此，取得半导体晶圆W的反射光强度。
另外，在控制部3的存储部，存储着关于未进行图案形成或离子注入的硅的裸晶圆利用与所述相同的方法而反射率测定部232预先测定出的反射光强度。反射率估算部31通过将裸晶圆的反射光强度设为参考，将受光部235取得的半导体晶圆W的反射光强度除以裸晶圆的反射光强度来估算半导体晶圆W的表面的反射率。也就是说，在第4实施方式中，估算半导体晶圆W相对于裸晶圆的相对反射率。这样由反射率测定部232测定出的半导体晶圆W的反射率存储在控制部3的存储部，并且显示于图19所示的实测反射率的显示盒。
在反射率测定结束之后，交接机器人120从对准腔室231将测定后的半导体晶圆W取出后返还给负载埠110的载具C。也就是说，在通常的半导体晶圆W的处理中，当将从对准腔室231取出的半导体晶圆W经由第1冷却腔室131或第2冷却腔室141搬送至处理腔室6时，在图18的顺序中将从对准腔室231取出的半导体晶圆W直接返还给原来的载具C。这样，在第4实施方式的热处理装置100，搭载着用来测定半导体晶圆W的反射率的专用的搬送模式。在该搬送模式中，将从载具C取出的半导体晶圆W搬入至对准腔室231进行反射率测定，然后将从对准腔室231搬出的半导体晶圆W直接返还给载具C。在该专用的搬送模式中，由于不将半导体晶圆W搬送至处理腔室6，所以能够以短时间进行半导体晶圆W的反射率测定。
步骤S43的反射率测定是对收容于载具C的多个半导体晶圆W的全部依次执行。也就是说，将收容于载具C的多个半导体晶圆W依次搬送至对准腔室231后测定反射率，在测定后依次返还给原来的载具C。对多个半导体晶圆W测定出的反射率依次显示于显示部34。
在收容于载具C的所有半导体晶圆W的反射率测定完成之后，控制部3的比较部335将在步骤S42中输入的预想反射率与在步骤S43测定出的实测反射率进行比较(步骤S44)。具体来说，将相对于预想反射率的容许范围(例如，相对于预想反射率为±3％)预先作为装置参数存储在控制部3的存储部。该容许范围也能够由热处理装置100的操作员适当地变更为任意的值。
比较部335判定半导体晶圆W的实测反射率是否收纳于预想反射率的容许范围内(步骤S45)。在半导体晶圆W的实测反射率不收纳于预想反射率的容许范围内的情况下，也就是说在实测反射率从预想反射率超过特定范围而离开的情况下，从步骤S45进入至步骤S46，警示部336发出警告。例如，警示部336将半导体晶圆W的实测反射率从预想反射率背离的主旨显示于显示部34。或者，警示部336也可进行点亮或闪烁等，以使操作员容易识别。进而，警示部336也可与警报音一起显示警告。
另一方面，在半导体晶圆W的实测反射率收纳于预想反射率的容许范围内的情况下，从步骤S45进入至步骤S47，开始收容于载具C的半导体晶圆W的处理。对各半导体晶圆W，根据在图19中设定的制程配方以所述顺序执行处理。
在第4实施方式中，将半导体晶圆W的实测反射率与预想反射率进行比较，在实测反射率从预想反射率的容许范围偏离的情况下，发出警报。实测反射率从预想反射率的容许范围偏离的情况为收容于载具C被搬入至热处理装置100的半导体晶圆W非正常的情况，例如像形成着与预定不同的膜种等或者为预定的膜种但成为异常的膜厚一样的情况。在第4实施方式中，由于在实测反射率从预想反射率的容许范围偏离的情况下发出警报，所以能够确实地检测非正常半导体晶圆W，能够防止对非正常半导体晶圆W进行误处理于未然。
＜变化例＞
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明在不脱离它的主旨的范围内除了所述内容以外能够进行各种变更。例如，在第3实施方式中，控制部3的条件估算部39估算处理条件，但也可取而代之，利用另外设置在热处理装置100的外部的计算机根据半导体晶圆W的反射率来估算处理条件。由于控制部3基本上为用来控制热处理装置100的各部的控制用计算机，所以在使用各种参数进行复杂的运算处理的情况下，优选为利用专用的计算机估算处理条件。
另外，在第4实施方式中，对收容于载具C的所有半导体晶圆W个别地输入预想反射率，但并不限定于此。典型来说，由于对1个载具C收容着成为在相同条件进行相同内容的处理的对象的多个半导体晶圆W，所以在这种情况下也可对收容于载具C的多个半导体晶圆W输入1个共通的预想反射率。
另外，在第4实施方式中，测定实测反射率后的与预想反射率的比较判定无须对收容于载具C的所有半导体晶圆W进行，也可仅对一部分的半导体晶圆W进行。在该情况下，会对一部分的半导体晶圆W进行抽样检查。
另外，在所述实施方式中，将反射率测定部232设置在对准腔室231，但并不限定于此，也可将反射率测定部232设置在半导体晶圆W的搬送路径上的任意的位置(例如，第1冷却腔室131或第2冷却腔室141)。
另外，在所述实施方式中，闪光灯室5具备30根闪光灯FL，但并不限定于此，闪光灯FL的根数能够设为任意数量。另外，闪光灯FL并不限定为氙闪光灯，也可为氪闪光灯。另外，卤素灯室4所具备的卤素灯HL的根数也并不限定为40根，能够设为任意数量。
另外，在所述实施方式中，使用灯丝方式的卤素灯HL作为连续发光1秒钟以上的连续点亮灯进行半导体晶圆W的预加热，但并不限定于此，也可代替卤素灯HL而将放电型的电弧灯(例如，氙电弧灯)用作连续点亮灯进行预加热。
另外，根据热处理装置100成为处理对象的衬底并不限定于半导体晶圆，也可为液晶显示装置等的平板显示器所使用的玻璃衬底或太阳电池用衬底。
[符号的说明]
3 控制部
4 卤素灯室
5 闪光灯室
6 处理腔室
7 保持部
10 移载机构
31 反射率估算部
33 输入部
34 显示部
35 磁盘
36 温度估算部
37 提取部
38 设定部
39 条件估算部
65 热处理空间
74 基座
100 热处理装置
101 移载传送部
120 交接机器人
130、140 冷却部
150 搬送机器人
151a、151b 搬送手
160 热处理部
231 对准腔室
232 反射率测定部
335 比较部
336 警示部
DB 数据库
FL 闪光灯
HL 卤素灯
W 半导体晶圆

Claims (12)

1.一种热处理方法，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
制程配方设定工序，对成为处理对象的衬底设定规定了处理顺序及处理条件的制程配方；
反射率测定工序，测定所述衬底的反射率；
温度估算工序，基于在所述制程配方设定工序中设定的制程配方与在所述反射率测定工序中测定出的反射率，估算加热处理时的所述衬底的温度；以及
显示工序，显示在所述温度估算工序中估算出的所述衬底的温度。
2.一种热处理方法，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
反射率测定工序，测定成为处理对象的衬底的反射率；
提取工序，从将规定了反射率、处理顺序及处理条件的制程配方以及加热处理时的衬底的温度相互建立关联的数据库，提取与在所述反射率测定工序中测定出的反射率对应的制程配方及衬底的温度；以及
显示工序，显示在所述提取工序中提取的制程配方及衬底的温度。
3.根据权利要求2所述的热处理方法，其特征在于，
还具备设定工序，该设定工序基于在所述提取工序中提取的制程配方及衬底的温度设定成为所述处理对象的衬底的处理条件。
4.一种热处理方法，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
反射率测定工序，测定成为处理对象的衬底的反射率；
处理条件估算工序，基于在所述反射率测定工序中测定出的反射率估算所述衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件；以及
显示工序，显示在所述处理条件估算工序中估算出的处理条件。
5.根据权利要求4所述的热处理方法，其特征在于，
还具备设定工序，该设定工序对所述衬底设定规定了在所述处理条件估算工序中估算出的处理条件的制程配方。
6.一种热处理方法，其特征在于，通过对衬底照射光来加热该衬底，且具备：
输入工序，输入成为处理对象的衬底的预想反射率；
反射率测定工序，测定所述衬底的反射率；
比较工序，将在所述反射率测定工序中测定出的反射率与所述预想反射率进行比较；以及
警示工序，当在所述反射率测定工序中测定出的反射率偏离所述预想反射率超出特定范围时发出警告。
7.一种热处理装置，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
腔室，收容成为处理对象的衬底；
闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；
输入部，受理规定了对于所述衬底的处理顺序及处理条件的制程配方的设定；
反射率测定部，测定所述衬底的反射率；
温度估算部，基于从所述输入部设定的制程配方与由所述反射率测定部测定出的反射率，估算加热处理时的所述衬底的温度；以及
显示部，显示由所述温度估算部估算出的所述衬底的温度。
8.一种热处理装置，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
腔室，收容成为处理对象的衬底；
闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；
反射率测定部，测定所述衬底的反射率；
存储部，存储将规定了反射率、处理顺序及处理条件的制程配方以及加热处理时的衬底的温度相互建立关联的数据库；
提取部，从所述数据库提取与由所述反射率测定部测定出的反射率对应的制程配方及衬底的温度；以及
显示部，显示由所述提取部提取的制程配方及衬底的温度。
9.根据权利要求8所述的热处理装置，其特征在于，
还具备设定部，该设定部基于由所述提取部提取的制程配方及衬底的温度设定成为所述处理对象的衬底的处理条件。
10.一种热处理装置，其特征在于，通过对衬底照射闪光来加热该衬底，且具备：
腔室，收容成为处理对象的衬底；
闪光灯，对收容于所述腔室内的所述衬底照射闪光；
反射率测定部，测定所述衬底的反射率；
处理条件估算部，基于由所述反射率测定部测定出的反射率，估算所述衬底达到加热处理时的目标温度所需要的处理条件；以及
显示部，显示由所述处理条件估算部估算出的处理条件。
11.根据权利要求10所述的热处理装置，其特征在于，
还具备设定部，该设定部对所述衬底设定规定了由所述处理条件估算部估算出的处理条件的制程配方。
12.一种热处理装置，其特征在于，通过对衬底照射光来加热该衬底，且具备：
腔室，收容成为处理对象的衬底；
光照射部，对收容于所述腔室内的所述衬底照射光；
输入部，受理所述衬底的预想反射率的输入；
反射率测定部，测定所述衬底的反射率；
比较部，将在所述反射率测定部中测定出的反射率与所述预想反射率进行比较；以及
警示部，当在所述反射率测定部中测定出的反射率偏离所述预想反射率超出特定范围时发出警告。
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