JP2000182982A

JP2000182982A - 熱処理装置

Info

Publication number: JP2000182982A
Application number: JP10357816A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Sasaki; 清裕佐々木
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の温度均一性を向上させ、加熱効率のよ
い熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置１は昇降駆動部８０を備えて
おり、基板Ｗを載置する均熱リング４１を昇降させるこ
とができる。基板Ｗの搬出入の際には基板搬出入口１０
ａとほぼ同じ高さの搬出入高さＴＨに基板Ｗを位置させ
る。基板Ｗに熱処理を行う際には発光部２０および処理
ガスを供給する上側ガス導入口３０ｂに近接した処理高
さＰＨに基板Ｗを位置させる。これにより、熱処理の際
の加熱効率がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、処理室内に収容
された半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶
表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下、
単に「基板」という。）に対して熱処理を行う熱処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から基板を水平に支持し、上方から
加熱する熱処理装置では、チャンバ内上方に加熱源を備
え、その下方に設けられた基板載置部に基板を載置した
状態で基板を加熱する。そして、そのような装置では、
基板載置部の側方には基板搬出入口が設けられ、外部の
基板搬送機構の基板搬送ハンド上に基板を保持した状態
で、その基板搬送ハンドが基板搬出入口に進入し、基板
載置部に基板を受け渡す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板搬出入
口の上下方向の幅は上記のように基板搬送ハンドが進入
するため、基板搬送ハンドの厚さより大きく形成されて
いるため、基板からの熱ロスは、基板搬出入口の方向に
最も多く、基板の均一性を悪化させる要因になってい
た。さらに、上方に設けられた加熱源と基板載置部に載
置された基板との間にある程度の距離があり、したがっ
て、加熱源からの熱（ランプの場合には光）が拡散し、
基板の加熱効率が悪かった。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、基板の温度均一性を向上させ、
加熱効率のよい熱処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載の装置は、処理室内に収
容された基板に対して熱処理を行う熱処理装置であっ
て、処理室の側部に設けられた基板搬出入口と、処理室
内で基板を載置する基板載置部と、処理室内の上側に配
置され、基板載置部に載置された基板の上方側から基板
を加熱する加熱手段と、加熱手段によって基板を加熱す
る際に、処理室内で基板を載置した基板載置部を基板搬
出入口の位置より上方に移動させる駆動手段と、を備え
たことを特徴とする。

【０００６】また、この発明の請求項２に記載の装置
は、請求項１に記載の熱処理装置であって、駆動手段に
より上方に移動された基板と加熱手段との間の空間にガ
スを供給する上方側ガス供給手段と、上方に移動された
基板の周辺のガスを排出する上方側ガス排出手段と、を
さらに備えたことを特徴とする。

【０００７】また、この発明の請求項３に記載の装置
は、請求項２に記載の熱処理装置であって、上方側ガス
供給手段が基板載置部に載置された基板の上方において
当該基板と平行な面内に均一に分布した複数の穴からガ
スを供給するものであることを特徴とする。

【０００８】また、この発明の請求項４に記載の装置
は、請求項２または請求項３に記載の熱処理装置であっ
て、上方側ガス排出手段が処理室内の駆動手段により上
方に移動された基板のほぼ側方において、当該基板の外
周においてほぼ等方的に設けられた穴を通じてガスを排
出するものであることを特徴とする。

【０００９】また、この発明の請求項５に記載の装置
は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の熱処理
装置であって、上方側ガス供給手段より下方において処
理室内にガスを供給する下方側ガス供給手段と、上方側
ガス排出手段より下方において処理室内のガスを排出す
る下方側ガス排出手段と、をさらに備えたことを特徴と
する。

【００１０】また、この発明の請求項６に記載の装置
は、請求項５に記載の熱処理装置であって、下方側ガス
排出手段が基板搬出入口を通じて処理室外にガスを排出
するものであることを特徴とする。

【００１１】さらに、この発明の請求項７に記載の装置
は、請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の熱処理
装置であって、基板の処理室への搬入後に基板が上方側
ガス供給手段に近接するように基板を載置した基板載置
部を上昇させた後、上方側ガス供給手段により処理室内
へガスを導入し、さらにその後に基板載置部を若干下降
させるように駆動手段を制御する制御手段をさらに備え
たことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１３】＜１．装置構成＞図１はこの発明の実施の
形態である熱処理装置１の縦断面図である。また、図２
は図１の左側部分の、図３は図１の右側部分の拡大図で
ある。以下、図１〜図３を参照しつつこの装置の構成を
説明していく。

【００１４】熱処理装置１は主にチャンバ１０、発光部
２０、透過カバー３０、基板保持回転部４０、反射部５
０、透過キャップ６０、温度計測部７０、昇降駆動部８
０および制御部９０を備えている。

【００１５】チャンバ１０は上部をリフレクタ１１、下
部をハウジング１２とする円筒形状の炉体であり、この
炉体の内部壁面は石英でおおわれているとともに、その
内側には基板Ｗに熱処理を施すための空間である処理空
間ＰＳを有する。また、リフレクタ１１内部には冷媒を
通して冷却する多数の冷却管１３（参照符号一部省略）
が設けられている。なお、リフレクタ１１とハウジング
１２は分離されており、両者はハウジング１２の外周面
外側を覆う伸縮可能な金属ベローズ１４により連結され
ている。また、チャンバ１０の側面には図示しない外部
の基板搬送機構との間で基板Ｗを受け渡して搬出入する
ための基板搬出入口１０ａの他、上側ガス供給路１０
ｂ、上側ガス排出路１０ｃ、下側ガス供給路１０ｄが設
けられている。そのうち、上側ガス供給路１０ｂには、
化学反応により窒化膜や酸化膜等の成膜のための一酸化
窒素ガス（Ｎ₂Ｏ）や酸素ガス（Ｏ₂）等の処理ガスを供
給する装置外に設けられた処理ガス供給源１５および装
置内に充満した処理ガスを置換して排出するための化学
的反応性の低い窒素ガス（Ｎ₂）等の置換ガスを供給す
る外部の置換ガス供給源１６に接続されている。また、
上側ガス排出路１０ｃはチャンバ１０内に供給された処
理ガスおよび置換ガス（以下、両者を総称する場合には
単に「ガス」という。）を外部に排出する。さらに、下
側ガス供給路１０ｄは置換ガス供給源１６のみに接続さ
れている。

【００１６】また、基板搬出入口１０ａの外側にはシャ
ッタ１７が設けられており、図示しない昇降機構の駆動
により開閉することができるとともに、後述するように
基板搬出入口１０ａ内にはチャンバ１０内のガスを排出
する下側ガス排出路１０ｆが設けられている。

【００１７】発光部２０はリフレクタ１１の内側に設け
られ、発光式加熱手段としてのハロゲンランプであるラ
ンプ２１（図１、図４および図８には一部にのみ参照番
号を記載）を多数備えている。図４は熱処理装置１の部
分的に透視した平面図である。図示のようにランプ２１
は基板Ｗと平行な面内においてほぼ均一に分布して設け
られている。そのため、ランプ２１が点灯するとその光
は基板Ｗを均一に加熱する。

【００１８】透過カバー３０は発光部２０の下方に設け
られた化学的反応性の低い石英製のカバーであって、ラ
ンプ２１による放射光を透過する。なお、透過カバー３
０の詳細は後述する。

【００１９】基板保持回転部４０は、基板Ｗの周縁部分
を全周に亘って保持するとともにその周縁部からの熱の
放出を補償するＳｉＣ製の均熱リング４１が、その直径
より大きな内径を有する円筒の支持脚４２により支持さ
れている。そして、支持脚４２の外周面下端に回転子４
３ａが設けられ、それに対応する円形の固定子４３ｂが
後述する固定部材５２上に取り付けられたリニアモータ
４３が設けられている。そのリニアモータ４３が回転す
ると支持脚４２がその円筒の中心を軸として回転し、そ
れに伴い、均熱リング４１もその水平面内での中心を軸
として基板Ｗの被処理面（上面）と平行な面内（水平面
内）で回転可能となっている。

【００２０】反射部５０は、上面が反射率の高い鏡面で
ある反射板５１を、均熱リング４１に保持された基板Ｗ
と平行（水平）に固定部材５２を介してハウジング１２
に固定したものであり、反射板５１により基板Ｗからの
放射光を反射する。そして、基板Ｗ下面もその反射光を
さらに反射することにより、基板Ｗと反射板５１との間
で放射光の反射が繰り返される多重反射が生じる。ま
た、反射板５１には後述する複数の穴５１ａが設けられ
ている。

【００２１】透過キャップ６０は光透過性が高く、上端
が平面で閉鎖された円筒状をなした化学的反応性の低い
石英製の部材であって、反射部５０の上部を覆ってい
る。これにより、反射板５１表面が処理ガス等と反応し
て「くもる」などして、その反射率が低下することを抑
えている。また、透過キャップ６０の上面には、同心円
上の３本の石英製の支持ピン６１が設けられており、そ
れら支持ピン６１の上端に基板Ｗを水平に載置すること
ができるものとなっている。また、透過キャップ６０下
部には透過キャップ６０全体を昇降させる昇降駆動手段
としてのエアシリンダ６２が設けられている。エアシリ
ンダ６２の伸縮により、基板Ｗを受け取る際には透過キ
ャップ６０を上昇させて支持ピン６１上に基板Ｗを載置
し、その後に透過キャップ６０を下降させることによっ
て基板保持回転部４０の均熱リング４１上に基板Ｗを載
置する。逆に基板Ｗを基板搬送機構に渡す際には逆の手
順で行う。

【００２２】また、透過カバー３０、透過キャップ６０
およびチャンバ１０の内部壁面が石英製であり、均熱リ
ング４１がＳｉＣ製であることにより、チャンバ１０の
内部において金属部材が処理ガスに直接さらされること
が少ないので、基板Ｗに金属汚染を及ぼすことが少な
い。

【００２３】温度計測部７０は反射板５１に複数設けら
れた円筒状の穴５１ａのそれぞれの下方に取り付けら
れ、穴５１ａを通じて内部に上記の多重反射後の光を取
り入れることができるものとなっている。そして、温度
計測部７０内部に設けられた図示しない放射温度計によ
りそれら光を基に基板Ｗの温度を計測し、その温度信号
を後述の制御部９０に送信する。

【００２４】昇降駆動部８０はボールねじ８１とモータ
８２とを備えた昇降駆動手段であり、モータ８２の回転
により、ハウジング１２およびそれに取り付けられた反
射部５０、基板保持回転部４０、温度計測部７０を一体
として昇降（リフレクタ１１に対して相対的に近接、離
隔）させることができる。そして、それにより均熱リン
グ４１上に載置された基板Ｗを昇降させることができ
る。

【００２５】制御部９０は内部に図示しないＣＰＵおよ
びメモリ等を備えるとともに、各部との電気的接続は図
示しないが、シャッタ１７、ランプ２１、リニアモータ
４３、モータ８２のそれぞれに電力を供給する図示しな
いドライバに接続され、それらドライバによる供給電力
の制御を通じて上記各部の動作を制御するとともに、エ
アシリンダ６２への図示しないエア供給源、処理ガス供
給源１５、置換ガス供給源１６に設けられた図示しない
電磁弁の開閉により、エアやガスの供給量を制御する。

【００２６】つぎに、主要部について詳細に説明する。

【００２７】図１に示すように、上側ガス供給路１０ｂ
は透過カバー３０の上面内部に設けられたガス溜め３０
ａに通じている。また、図１および図１のＡ−Ａ断面か
ら上方を見た状態を示す図である図５に示すように透過
カバー３０の下面にはガス溜め３０ａに通じる複数の細
孔である上側ガス導入口３０ｂが設けられている。そし
て、ガス供給の際にはガスが上側ガス導入口３０ｂを通
じてシャワー状に処理空間ＰＳに供給される。このよう
に、この装置では上側ガス導入口３０ｂが基板Ｗの被処
理面に平行な面内において均一に設けられているので、
基板Ｗの被処理面内におけるガス流が均一であり、ガス
流による基板Ｗの温度低下の不均一も抑えられる。

【００２８】上側ガス排出路１０ｃはリフレクタ１１内
部のガス溜め１０ｅに通じている。また、図５に示すよ
うに、ガス溜め１０ｅは円筒形のリフレクタ１１内部の
全周に亘って設けられている。図６は図１の矢印Ａ１方
向から見た透過カバー３０の内周面の一部を示す図であ
る。図５および図６から分かるように、ガス溜め１０ｅ
は透過カバー３０の内周面の全周に亘ってスリット状に
設けられた上側ガス排出口３０ｃに通じている。そし
て、上側ガス排出口３０ｃから排出された処理空間ＰＳ
内のガスはガス溜め１０ｅを通じて上側ガス排出路１０
ｃから装置外の図示しない施設内のダクトに排出され
る。このように上側ガス排出口３０ｃが透過カバー３０
の全周（従って、基板Ｗの周縁部に対向して全周）に亘
って設けられていることにより等方的（基板の中心につ
いて点対称）にガスを排出することができ、ガス流が一
層均一になり、それにより基板Ｗの温度低下の不均一も
一層抑えられる。

【００２９】図７は図１のＢ−Ｂ断面から下方を見た状
態を示す図である。下側ガス導入口３０ｄはリフレクタ
１１内のガス溜め１０ｇを介して下側ガス供給路１０ｄ
に接続されている。置換ガス供給源１６から供給された
置換ガスは下側ガス供給路１０ｄ、ガス溜め１０ｇ、下
側ガス導入口３０ｄを通じて処理空間ＰＳに導入され
る。

【００３０】また、図１に示すように下側ガス導入口３
０ｄと下側におけるガス排出の経路としても機能する基
板搬出入口１０ａとは、ほぼ同じ高さ（後述する搬出入
高さ）で、かつ、基板Ｗを挟んで対向するように設けら
れている。そして、基板搬出入口１０ａの下方には下側
ガス排出路１０ｆが設けられており処理空間ＰＳ内の雰
囲気は基板搬出入口１０ａを経て下側ガス排出路１０ｆ
から排出される。そして下側ガス導入口３０ｄから置換
ガスを供給しつつ、基板搬出入口１０ａから内部雰囲気
を排出する際には、ガスの供給量と排気量はバランスが
取られる。これによりガスの置換の際や、基板Ｗの搬出
入の際には下側ガス導入口３０ｄから基板搬出入口１０
ａにかけてのガス流ＧＳを形成し、ガス置換を迅速に行
えるとともに、基板搬出入口１０ａの下側ガス排出路１
０ｆからガスを排出することにより、基板Ｗの搬出入の
際には外気の巻き込みを防ぐことができる。

【００３１】また、制御部９０は昇降駆動部８０の駆動
制御を通じて、基板Ｗを主に以下に示す３つの高さに位
置させるように基板保持回転部４０の高さを制御する。

【００３２】図８は昇降駆動部８０が上昇した状態を示
す熱処理装置１の縦断面図である。図示のように昇降駆
動部８０が上昇した状態（基板Ｗが処理ガス排気口３０
ｃに対して１〜６ｍｍ程度）で処理空間ＰＳ上部に処理
ガスが供給される。このときの基板Ｗの高さを、ガス供
給高さＧＨと呼ぶ。このように、この装置では上側ガス
導入口３０ｂから基板Ｗの被処理面に向けて処理ガスを
供給する際に基板Ｗを上側ガス導入口３０ｂに近接させ
ることにより基板Ｗ上方の処理ガスを充満させるべき基
板Ｗと透過カバー３０との間（したがって、基板Ｗと発
光部２０との間）の空間を狭めるので、処理空間ＰＳ内
の雰囲気を処理ガスに迅速に置換できる。

【００３３】また、図１に実線で示すように、昇降駆動
部８０が下降した際の基板Ｗの高さは、基板Ｗの搬出入
の高さ、すなわち、基板搬出入口１０ａとほぼ同じ高さ
であって、このときの基板Ｗの高さを、搬出入高さＴＨ
と呼ぶ。

【００３４】さらに、図１に二点鎖線で示すように、昇
降駆動部８０がガス供給高さＧＨより若干下降した（基
板Ｗと上側ガス排出口３０ｃとの高さの差が１０〜１５
ｍｍ程度）際の基板Ｗの高さは、基板Ｗに熱処理が施さ
れる高さであって、このときの基板Ｗの高さを処理高さ
ＰＨと呼ぶ。このように、処理高さＰＨを可変できるの
で、ガスの流速に対応した最適な熱処理が可能となる。
また、この装置では熱処理の際に基板Ｗを発光部２０に
近接させるので、ランプ２１からの光の拡散が少なく加
熱効率がよい。

【００３５】以上のような構成により、熱処理装置１は
以下に示す処理を行う。

【００３６】＜２．処理手順＞図９および図１０は熱処
理装置１による熱処理の手順を示すフローチャートであ
る。以下、図９および図１０を用いて熱処理の手順につ
いて説明する。なお、予めシャッタ１７は閉じられてい
る。

【００３７】まず、上側ガス導入口３０ｂ、下側ガス導
入口３０ｄからの置換ガスの導入および基板搬出入口１
０ａを通じて下側ガス排出路１０ｆからの置換ガスの排
出をそれぞれ開始する（ステップＳ１）。これにより、
ガス流ＧＳ（図７参照）が形成される。

【００３８】つぎに、シャッタ１７を開き（ステップＳ
２）、次いで、外部の基板搬送機構により基板Ｗを基板
搬出入口１０ａを通じてチャンバ１０内に搬入し、それ
に伴いエアシリンダ６２が伸びて透過キャップ６０が上
昇し、それにより上昇した支持ピン６１上に基板Ｗを載
置する（ステップＳ３）。

【００３９】つぎに、シャッタ１７を閉じ（ステップＳ
４）、次いで、エアシリンダ６２の駆動により透過キャ
ップ６０を下降させることによって支持ピン６１を下降
させ、基板Ｗを支持ピン６１から均熱リング４１上に載
置して受け渡す（ステップＳ５）。

【００４０】つぎに、上側ガス排出口３０ｃから処理空
間ＰＳ内のガスの排出を開始する（ステップＳ６）。

【００４１】つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板
保持回転部４０を上昇させて基板Ｗを載置した均熱リン
グ４１を上昇させ、基板Ｗを上側ガス導入口３０ｂに近
接させていき、前述のガス供給高さＧＨ（図８参照）に
位置させる（ステップＳ７）。このガス供給高さＧＨに
基板Ｗが位置する状態では透過カバー３０と基板Ｗとの
間の空間（処理空間ＰＳ上部）は前述のように狭められ
ている。そのため、この空間に処理ガスを供給すると迅
速に処理ガスを充満させることができ、ガスの置換効率
がよく、処理時間を短縮できる。

【００４２】つぎに、下側ガス導入口３０ｄからの置換
ガスの導入および下側ガス排出路１０ｆからのガスの排
出をそれぞれ停止する（ステップＳ８）。

【００４３】つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板
保持回転部４０を若干下降させることにより基板Ｗを載
置した均熱リング４１を若干下降させ、処理高さＰＨに
基板Ｗを位置させ（ステップＳ９）、さらに、ランプ２
１を点灯させ、基板Ｗの熱処理（より正確にはアニール
処理）を行う（ステップＳ１０）。なお、この熱処理の
間も基板Ｗ上への処理ガスの供給は行われるとともに、
温度計測部７０により基板Ｗの温度計測を行い、得られ
た温度信号に応じて、制御部９０は基板Ｗの温度を所定
温度に保つようなランプ２１への供給電力の制御を行
う。すなわち、ランプ２１の点灯の強度をフィードバッ
ク制御する。

【００４４】こうして、所定時間の基板Ｗの熱処理が終
了すると、つぎに、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガ
スの導入および下側ガス排出路１０ｆからの処理空間Ｐ
Ｓ内のガスの排出をそれぞれ開始する（ステップＳ１
１）。

【００４５】つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板
保持回転部４０を下降させることによって基板Ｗを載置
した均熱リング４１を下降させて、基板Ｗを搬出入高さ
ＴＨに位置させる。これにより基板Ｗをランプ２１から
遠ざけて速やかに冷却させることができる。その後、エ
アシリンダ６２の駆動により支持ピン６１を上昇させて
基板Ｗを均熱リング４１から支持ピン６１に載置して受
け渡す（ステップＳ１２）。

【００４６】つぎに、シャッタ１７を開き（ステップＳ
１３）、外部の基板搬送機構により支持ピン６１上に載
置された基板Ｗを基板搬出入口１０ａから搬出する（ス
テップＳ１４）。

【００４７】つぎに、シャッタ１７を閉じ（ステップＳ
１５）、処理する基板Ｗが最後である場合は、上側ガス
導入口３０ｂ、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガスの
導入および上側ガス排出口３０ｃ、下側ガス排出路１０
ｆからのガスの排出をそれぞれ停止する（ステップＳ１
６）。

【００４８】以上で１枚の基板Ｗの熱処理装置への搬
入、熱処理および搬出という一連の処理が終了した。そ
して、複数枚の基板Ｗの熱処理を行う場合には、各基板
Ｗに対してステップＳ１〜Ｓ１５の処理を繰り返し行っ
ていく。

【００４９】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、チャンバ１０内の上側に配置され、均熱リング４
１に載置された基板Ｗをランプ２１によって加熱しつつ
熱処理する際に、基板Ｗを載置した均熱リング４１を基
板搬出入口１０ａの位置より上方の処理高さＰＨに移動
させるため、基板Ｗの温度均一性が向上しランプ２１か
らの熱放射の拡散が抑えられるので加熱効率がよい。

【００５０】また、上方に移動された基板Ｗと発光部２
０との間の空間に処理ガスを供給するため、基板Ｗが下
方に位置する（搬出入高さＴＨ）際に、基板Ｗと発光部
２０との間に処理ガスを供給する場合に比べて迅速にそ
の空間内に処理ガスを充満させることができ、熱処理の
開始を早めて処理時間を短縮することができる。

【００５１】また、均熱リング４１に載置された基板Ｗ
の上方において基板Ｗの被処理面と平行な面内（水平面
内）に均一に分布した複数の上側ガス導入口３０ｂから
処理ガスを供給するものであるため、基板Ｗと平行な面
内（水平面内）で均一に処理ガスを供給することがで
き、基板Ｗより低温のガスの供給による基板Ｗの温度低
下をその面内で均一にすることにより、均一な熱処理を
行うことができる。

【００５２】また、均熱リング４１に載置された基板Ｗ
のほぼ側方において、当該基板Ｗの外周においてほぼ等
方的に設けられたスリット状の上側ガス排出口３０ｃを
通じてガスを排出するものであるため、ガス排出による
基板Ｗの温度低下をその面内で均一にして、より均一な
熱処理を行うことができる。

【００５３】また、上側ガス導入口３０ｂより下方にお
いてチャンバ１０内にガスを供給する下側ガス導入口３
０ｄと、上側ガス排出口３０ｃより下方においてチャン
バ１０内のガスを排出する下側ガス排出路１０ｆとをさ
らに備えるため、上側ガス導入口３０ｂのみによりガス
を供給し、上側ガス排出口３０ｃのみによりガスを排出
する場合に比べて、チャンバ１０内のガスを迅速に置換
することができ、処理時間を短縮することができる。

【００５４】また、下側ガス排出路１０ｆが基板搬出入
口１０ａ内に設けられ、基板搬出入口１０ａを通じてチ
ャンバ１０外にガスを排出するものであるため、基板Ｗ
の搬出入の際の外気の巻き込みを抑えることができ、チ
ャンバ１０内の雰囲気の汚染を防止することができ、そ
れにより基板Ｗの汚染も防止することができる。

【００５５】さらに、基板Ｗのチャンバ１０への搬入後
に基板Ｗが上側ガス導入口３０ｂに近接するように基板
Ｗを保持した基板保持回転部４０を上昇させた後、チャ
ンバ１０内へ処理ガスを導入し、さらにその後に基板保
持回転部４０を若干下降させるように昇降駆動部８０の
モータ８２を制御するため、最初の基板Ｗの上昇によ
り、基板Ｗと発光部２０との間の空間に処理ガスの導入
（置換ガスの排出）が迅速に行え、その後、熱処理に適
切な位置に若干下げて、熱処理を行うため、十分な処理
ガスの供給が行え、それにより高品質な熱処理を行うこ
とができる。

【００５６】＜３．変形例＞上記実施の形態において熱
処理装置およびそれによる熱処理の一例を示したが、こ
の発明はこれに限られるものではない。

【００５７】例えば、上記実施の形態では、基板Ｗを加
熱しつつ処理ガスを供給する熱処理を施すものとした
が、特に処理ガスを供給しないで単に基板Ｗを加熱する
のみの熱処理装置もこの発明の技術的範囲に含まれる。

【００５８】また、上記実施の形態では、基板Ｗをガス
供給高さＧＨ、搬出入高さＴＨ、処理高さＰＨの３つの
高さに位置させるように昇降駆動部８０を制御するもの
としたが、例えば、基板保持回転部４０を最も低い位置
に位置させたメンテナンス用の高さを設けるなど、それ
より多くの異なる高さに位置させるよう制御してもよ
い。また、逆に、処理高さＰＨと搬出入高さＴＨの２つ
の高さのみに制御する場合には、昇降駆動部８０をボー
ルねじ８１とモータ８２との代わりにエアシリンダを用
いることもでき、その他の昇降手段は任意である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項７の発明によれば、処理室内の上側に配置され、基
板載置部に載置された基板の上方側から加熱手段によっ
て基板を加熱する際に、駆動手段により処理室内で基板
を載置した基板載置部を基板搬出入口の位置より上方に
移動させるため、加熱手段からの熱の拡散が抑えられる
ので基板の温度均一性が向上し、加熱効率がよい。ま
た、基板の加熱終了後に駆動手段を逆に駆動して基板を
下降させることにより、基板を加熱手段から遠ざけて速
やかに冷却することができ、冷却効率もよい。

【００６０】また、とくに請求項２の発明によれば、駆
動手段により上方に移動された基板と加熱手段との間の
空間にガスを供給するため、下方に位置する基板と加熱
手段との間にガスを供給する場合に比べて迅速にその空
間内にガスを充満させることができ、熱処理の開始を早
めて処理時間を短縮することができる。

【００６１】また、とくに請求項３の発明によれば、上
方側ガス供給手段が基板載置部に載置された基板の上方
において基板と平行な面内に均一に分布した複数の穴か
らガスを供給するものであるため、均一にガスを供給す
ることができ、ガス供給による基板の温度低下を均一に
して均一な熱処理を行うことができる。

【００６２】また、とくに請求項４の発明によれば、上
方側ガス排出手段が処理室内の前記駆動手段により上方
に移動された基板のほぼ側方において、当該基板の外周
においてほぼ等方的に設けられた穴を通じてガスを排出
するものであるため、ガス排出による基板の温度低下を
均一にして、より均一な熱処理を行うことができる。

【００６３】また、とくに請求項５の発明によれば、上
方側ガス供給手段より下方において処理室内にガスを供
給する下方側ガス供給手段と、上方側ガス排出手段より
下方において処理室内のガスを排出する下方側ガス排出
手段とをさらに備えるため、上方側ガス導入口のみによ
りガスを供給し、上方側ガス排出口のみによりガスを排
出する場合に比べて、処理室内のガスを迅速に置換する
ことができ、処理時間を短縮することができる。

【００６４】また、とくに請求項６の発明によれば、下
方側ガス排出手段が基板搬出入口を通じて処理室外にガ
スを排出するものであるため、基板の搬出入の際の外気
の巻き込みを抑えることができ、処理室内の雰囲気の汚
染を防止することができ、基板の汚染も防止することが
できる。

【００６５】さらに、とくに請求項７の発明によれば、
基板の処理室への搬入後に基板が上方側ガス供給手段に
近接するように基板を載置した基板載置部を上昇させた
後、上方側ガス供給手段により処理室内へガスを導入
し、さらにその後に基板載置部を若干下降させるように
駆動手段を制御するため、最初の基板の上昇により基板
と加熱手段との間の空間にガスの導入が迅速に行え、そ
の後、熱処理に適切な位置に若干下げて、熱処理を行う
ため、十分なガスの供給が行え、それにより高品質な熱
処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である熱処理装置の縦断
面図である。

【図２】図１の左側部分の拡大図である。

【図３】図１の右側部分の拡大図である。

【図４】熱処理装置の部分的に透視した平面図である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面から上方を見た状態を示す図
である。

【図６】図１の矢印Ａ１方向から見た透過カバーの内周
面の一部を示す図である。

【図７】図１のＢ−Ｂ断面から下方を見た状態を示す図
である。

【図８】昇降駆動部が下降した状態を示す熱処理装置の
縦断面図である。

【図９】熱処理装置による熱処理の手順を示すフローチ
ャートである。

【図１０】熱処理装置による熱処理の手順を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１熱処理装置１０ａ基板搬出入口１０ｆ下側ガス排出路（下方側ガス排出手段）１５処理ガス供給源１６置換ガス供給源２１ランプ（加熱手段）３０ｂ上側ガス導入口（上方側ガス供給手段）３０ｃ上側ガス排出口（上方側ガス排出手段）３０ｄ下側ガス導入口（下方側ガス供給手段）４１均熱リング（基板載置部）５１反射板８０昇降駆動部（駆動手段）９０制御部ＧＨガス供給高さＰＨ処理高さＴＨ搬出入高さＷ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内に収容された基板に対して熱処
理を行う熱処理装置であって、前記処理室の側部に設けられた基板搬出入口と、前記処理室内で基板を載置する基板載置部と、前記処理室内の上側に配置され、前記基板載置部に載置
された基板の上方側から基板を加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって基板を加熱する際に、前記処理室
内で基板を載置した基板載置部を前記基板搬出入口の位
置より上方に移動させる駆動手段と、を備えたことを特
徴とする熱処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の熱処理装置であって、前記駆動手段により上方に移動された基板と前記加熱手
段との間の空間にガスを供給する上方側ガス供給手段
と、上方に移動された基板の周辺のガスを排出する上方側ガ
ス排出手段と、をさらに備えたことを特徴とする熱処理
装置。
【請求項３】請求項２に記載の熱処理装置であって、前記上方側ガス供給手段が前記基板載置部に載置された
基板の上方において当該基板と平行な面内に均一に分布
した複数の穴からガスを供給するものであることを特徴
とする熱処理装置。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の熱処理
装置であって、前記上方側ガス排出手段が前記処理室内の前記駆動手段
により上方に移動された基板のほぼ側方において、当該
基板の外周においてほぼ等方的に設けられた穴を通じて
ガスを排出するものであることを特徴とする熱処理装
置。
【請求項５】請求項２ないし請求項４のいずれかに記
載の熱処理装置であって、前記上方側ガス供給手段より下方において前記処理室内
にガスを供給する下方側ガス供給手段と、前記上方側ガス排出手段より下方において前記処理室内
のガスを排出する下方側ガス排出手段と、をさらに備え
たことを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】請求項５に記載の熱処理装置であって、前記下方側ガス排出手段が前記基板搬出入口を通じて前
記処理室外にガスを排出するものであることを特徴とす
る熱処理装置。
【請求項７】請求項２ないし請求項６のいずれかに記
載の熱処理装置であって、基板の前記処理室への搬入後に基板が前記上方側ガス供
給手段に近接するように基板を載置した前記基板載置部
を上昇させた後、前記上方側ガス供給手段により前記処
理室内へガスを導入し、さらにその後に前記基板載置部
を若干下降させるように前記駆動手段を制御する制御手
段をさらに備えたことを特徴とする熱処理装置。