JP2001291677A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理時に基板の温度均一性を確保すること
ができる熱処理装置を提供する。 【解決手段】 １９個のランプ１２がハニカム状に平面
配列されてランプ群１１を形成している。ランプ群１１
は対称軸ＸＲを中心として６回回転対称性を有してい
る。一方、基板Ｗは回転軸ＸＷを中心として、ランプ群
１１が形成する平面と平行な面内にて回転される。ラン
プ群１１の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをずらす
ことにより、ランプ群１１の配列の規則性によって生じ
る基板Ｗ上の照度分布の山谷の部分が基板Ｗの回転によ
って緩和される。その結果、基板Ｗ上の半径方向におけ
る照度分布の変動が小さくなり、均一性が向上する。基
板Ｗ上の半径方向における照度分布の均一性が向上すれ
ば、熱処理時における基板Ｗの温度均一性を確保するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等（以下、「基板」と称する）を回転さ
せつつ、その基板に光を照射して熱処理を行うランプア
ニール等の熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板の製造工程においては、
種々の熱処理が行われている。基板に対して熱処理を行
う熱処理装置としては、例えば、光照射によって基板の
急速加熱を行う急速加熱装置（いわゆるランプアニール
装置）が用いられている。特に、半導体デバイス等の微
細加工に対する要求が厳しくなるにつれ、急速加熱装置
による急速加熱プロセス（RTP; Rapid Thermal Proces
s）が重要なものとなってきている。

【０００３】急速加熱装置は一般に、主として赤外線ハ
ロゲンランプを加熱源とし、窒素ガス等の所定のガス雰
囲気中にて当該ランプから光照射を行うことによって秒
オーダーで基板を所望の温度（〜１２００℃）にまで昇
温し、数１０秒程度基板をその温度に保持した後、ラン
プからの光照射を停止して基板を急速に冷却するもので
ある。

【０００４】このような急速加熱装置は、基板に作り込
まれたトランジスタの接合層における熱による不純物の
再拡散防止、薄い酸化膜等の絶縁膜形成等が可能であ
り、従来の電気炉による長時間高温熱処理では実現が困
難であった処理を行うことができる。

【０００５】図９は、従来の熱処理装置におけるランプ
配列を示す平面図である。この熱処理装置はいわゆるラ
ンプアニール装置であって、１９個のランプユニット１
０からなるランプ群１１を備えている。各ランプユニッ
ト１０はランプ１２およびリフレクタ１６によって構成
されている。同図に示すように、ランプ群１１は、１つ
のランプユニット１０の周囲に６つのランプユニット１
０を相互に隣接して設けるハニカム状配列とされてい
る。そして、ランプ群１１は、１９個のランプ１２によ
って基板Ｗの全面を覆うように配置されている。なお、
基板Ｗの径は２００ｍｍである。

【０００６】このランプ群１１によって基板Ｗの加熱処
理を行うときには、各ランプ１２に電力を供給して光を
出射させる。各ランプ１２から出射された光は直接にま
たはリフレクタ１６によって反射された後に基板Ｗに到
達し、基板Ｗを加熱する。このときに、ランプ群１１を
その最も中心に位置する１個のランプ１２からなるセン
ター領域、最も外側に位置する１２個のランプ１２から
なるエッジ領域、それらの中間に位置する６個のランプ
１２からなるミドル領域の３つの領域に分割し、各領域
ごとに電力供給パターンを変化させるとともに、基板Ｗ
を回転させることによって、基板の面内温度均一性を確
保するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱処理装置においては、上記の領域ごとの電力供給制御
や基板Ｗの回転によっても十分な面内温度均一性を確保
することができなかった。その理由について以下に説明
する。

【０００８】図１０は、１個のランプ１２による基板Ｗ
上の照度分布を示す図である。図中左端の位置（距離０
の位置）が基板Ｗ上におけるランプ１２の鉛直方向直下
の位置である。また、図中に符号ＲＰとして示している
のはランプ１２の半径である。

【０００９】同図に示すように、ランプ１２の直下の位
置においては高い照度が得られるものの、その位置から
の距離が長くなるにつれて基板Ｗ上における照度が徐々
に低下する傾向が生じる。つまり、ランプ１２からの光
はリフレクタ１６によって下方へと向かう指向性を有し
ているため、ランプ１２の直下（ランプ１２の径の範
囲）ではほぼ均一な高い照度が得られるのであるが、ラ
ンプ１２からの水平方向（基板Ｗの面と平行な方向）の
距離が長くなるにしたがって当該ランプ１２からの照度
が低下するのである。

【００１０】一方、ランプ群１１を構成する１９個のラ
ンプ１２は上述の如くハニカム状に配列されており、見
方を変えれば、１９個のランプ１２が同心円上に配列さ
れているとも言える。従って、従来の熱処理装置におい
ては、基板Ｗを回転させたとしても、図１１に示すよう
な照度分布となるのである。

【００１１】図１１は、従来の熱処理装置における基板
Ｗ上の半径方向の照度分布を示す図である。図１１に示
すように、上記センター領域、ミドル領域、エッジ領域
のそれぞれの下方の基板Ｗ上における位置ではある程度
の高い照度が得られているものの、各領域の間の下方位
置では照度が低下している。これは、各ランプ１２から
の照度分布が図１０のようになることに起因して、セン
ター領域、ミドル領域、エッジ領域のそれぞれの下方で
は各ランプ１２から十分な光量の光が照射されて照度が
高くなるのに対して、各領域の間の下方ではいずれの領
域に属するランプ１２からの光量も少なくなり照度が低
くなったものである。なお、光照射時には基板Ｗが回転
されているため、同一領域内においては照度がほぼ均一
となり、基板Ｗの任意の半径方向について図１１に示す
ような照度分布が得られることとなる。

【００１２】基板Ｗ上の半径方向の照度分布が図１１の
ような不均一なものとなると、その結果として基板Ｗ内
における面内温度均一性が損なわれるという問題が生じ
る。

【００１３】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、熱処理時に基板の温度均一性を確保することが
できる熱処理装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板を回転させつつ、その基板
に光を照射して熱処理を行う熱処理装置であって、それ
ぞれが基板に光を照射する複数のランプが略平面状に配
列されるとともに、前記平面に垂直な所定の対称軸を中
心としてｎ回回転対称性（ｎは２以上の自然数）を有す
るように配列されたランプ群と、所定の回転軸を中心と
して、前記平面と略平行な面内にて基板を回転させる回
転手段と、を備え、前記対称軸と前記回転軸とを前記平
面と略平行な方向に沿ってずらしている。

【００１５】また、請求項２の発明は、基板を回転させ
つつ、その基板に光を照射して熱処理を行う熱処理装置
であって、それぞれが基板に光を照射する複数のランプ
が所定の対称軸を中心としてｎ回回転対称性（ｎは２以
上の自然数）を有するように配列されたランプ群と、前
記対称軸と略平行な回転軸を中心として基板を回転させ
る回転手段と、を備え、前記対称軸と前記回転軸とを前
記基板の回転面と略平行な方向に沿ってずらしている。

【００１６】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係る熱処理装置において、前記対称軸
と前記回転軸とを前記複数のランプの配列における配列
間隔の５分の１以上２分の１以下ずらしている。

【００１７】また、請求項４の発明は、基板を回転させ
つつ、その基板に光を照射して熱処理を行う熱処理装置
であって、それぞれが基板に光を照射する複数のランプ
が所定の対称軸を中心として規則性を有するように配列
されたランプ群と、前記対称軸と略平行な回転軸を中心
として基板を回転させる回転手段と、を備え、前記対称
軸と前記回転軸とを前記基板の回転面と略平行な方向に
沿ってずらしている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１９】＜１．熱処理装置の全体構成＞図１は、本
発明に係る熱処理装置の全体構成を示す側面断面図であ
る。図１の熱処理装置は、光照射によって基板Ｗの急速
加熱処理を行ういわゆるランプアニール装置である。こ
の熱処理装置は、大別して上部のランプハウス１と、下
部の炉壁２とを備えている。

【００２０】ランプハウス１には、１９個のランプ１２
と１９個のリフレクタ６が設けられている。それぞれの
リフレクタ６の内側には、その中心軸と同軸にランプ挿
入用の穴が開けられており、その穴に１つのランプ１２
が上方より挿入される。各ランプ１２は、必要とされる
照射強度およびランプ寿命や製作性の制限から、円筒形
状の石英管内にハロゲンガスを封入するとともに、その
中心軸近傍に円筒状のフィラメント３を設ける赤外線ハ
ロゲンランプとしている。フィラメント３は、その長手
方向を石英管の中心軸に沿わせるようにして配置されて
いる。また、各ランプ１２の上部にはフィラメント３に
電力を供給するためのフィラメント導出端子４が設けら
れている。なお、本実施形態において、ランプ１２は平
面状に配列されているが、その平面配列の形態について
はさらに後述する。

【００２１】リフレクタ６は、楕円球面形状の反射鏡で
あり、ランプ１２から出射された光を下方に向けて（基
板Ｗに向けて）反射するものである。

【００２２】ランプハウス１の上部に設けられたベース
板８の下面には、リフレクタ６の上端部が固設されてい
る。各ランプ１２は、リフレクタ６の中心軸と同軸とな
るように取り付けフランジ５を介してベース板８に固定
されている。また、ベース板８の内部には複数の水冷経
路７が設けられており、ランプ１２から伝達される熱を
冷却できるように構成されている。

【００２３】炉壁２の内部には基板Ｗの熱処理を行うた
めの処理室ＰＲが形成されている。また、炉壁２には基
板搬入搬出用の炉口２１が形成されており、炉口２１の
外側にはシャッター２２が設けられている。シャッター
２２は図示を省略する開閉機構によって開閉可能とされ
ている。シャッター２２が開放されている状態において
は、図外の搬送機構によって未処理の基板Ｗを炉口２１
から処理室ＰＲに搬入することと、処理済みの基板Ｗを
処理室ＰＲから搬出することができる。一方、シャッタ
ー２２が閉鎖されている状態（図１の状態）において
は、シャッター２２および後述のチャンバ窓２３によっ
て処理室ＰＲがＯ−リング（図示省略）を介してシール
されることとなり、処理室ＰＲが密閉空間となる。

【００２４】また、炉壁２の内部には基板Ｗを処理室Ｐ
Ｒに支持するための支持台２４が回転自在に設けられて
いる。支持台２４は、透明な石英製の部材であって光を
透過することができる。支持台２４の下部には磁石２５
が固設されている。そして、炉壁２の外部下側であっ
て、磁石２５と対向する位置には磁石リング２６が設け
られている。磁石リング２６は、モータ２７のモータ軸
と噛合しており、モータ２７の回転に伴って回転する。
磁石リング２６と磁石２５とは、磁力によって相互に引
力を作用させており、磁石リング２６が回転すると磁石
２５が固設されている支持台２４も回転することとな
る。支持台２４が回転すると、それに支持されている基
板Ｗも回転軸ＸＷを中心として回転する。すなわち、モ
ータ２７は支持台２４およびそれに支持される基板Ｗを
回転軸ＸＷを中心として回転させることができる回転手
段に相当する。なお、基板Ｗは、１９個のランプ１２の
配列が形成する平面と平行な面内にて回転されるもので
あり、回転軸ＸＷは基板Ｗの中心を垂直に通る中心軸と
一致する。

【００２５】炉壁２の内部であって処理室ＰＲの上方に
はチャンバ窓２３が設けられている。チャンバ窓２３
は、石英製でランプ１２から出射された光を下方に透過
することができるとともに、処理室ＰＲをシールする機
能を有している。

【００２６】また、炉壁２にはガス導入口２８および排
気口２９が設けられている。ガス導入口２８および排気
口２９はそれぞれ図外のガス供給ラインおよび排気ライ
ンに接続されている。これにより、処理室ＰＲ内にガス
導入口２８から窒素ガス、酸素ガス等のプロセスガスを
供給することができるとともに、排気口２９から処理室
ＰＲ内の雰囲気ガスを排気することができる。

【００２７】さらに、炉壁２の底部外側には放射温度計
３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられている。既述したよ
うに、支持台２４は透明であって加熱された基板Ｗから
の赤外光を透過することができる。支持台２４を透過し
た赤外光は、炉壁２の底部に設けられた覗き窓３１を通
過して各放射温度計３０ａ、３０ｂ、３０ｃに到達する
こととなる。各放射温度計３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、
石英を透過する波長域にて非接触の温度計測を行うこと
ができるものであり、加熱処理中の基板Ｗの温度を計測
する。

【００２８】次に、上記構成を有する図１の熱処理装置
における処理手順の概略について述べておく。まず、排
気口２９から排気を行うとともにガス導入口２８から処
理室ＰＲに不活性ガス（例えば、窒素ガス）を供給し、
処理室ＰＲ内を不活性ガスの雰囲気に置換しておく。そ
して、シャッター２２を開放して炉口２１から未処理の
基板Ｗを搬入し、支持台２４に載置する。次に、シャッ
ター２２を閉じて炉口２１を閉鎖するとともに、ガス導
入口２８から所定のプロセスガスを導入し、処理室ＰＲ
内の基板Ｗの周辺をそのプロセスガスの雰囲気に置換す
る。

【００２９】その後、ランプ１２への電力供給を開始
し、ランプ１２からの光照射を行う。ランプ１２から出
射された光はチャンバ窓２３を透過して基板Ｗに到達
し、基板Ｗを急速に加熱する。ランプ１２からの光照射
を行うときには、モータ２７によって基板Ｗを回転させ
ている。また、光照射時には基板Ｗを回転させるととも
に、放射温度計３０ａによって基板Ｗの中央部、放射温
度計３０ｃによって基板Ｗの端部、放射温度計３０ｂに
よって基板Ｗの中央部と端部との中間部の温度をそれぞ
れ計測し、図外の制御部により各領域の温度計測結果に
基づいて１９個のランプ１２への供給電力量を制御して
いる。より具体的には、熱の放出の大きい基板Ｗの端縁
部に近いほど大きな光量を照射する必要があり、基板Ｗ
の端縁部に対応するランプ１２に大きな電力を供給し、
基板Ｗの中央部に対応するランプ１２へは相対的に小さ
な電力を供給するようにしている。

【００３０】その後、所定時間が経過し、基板Ｗの加熱
処理が終了すると、ランプ１２からの光照射を停止す
る。そして、ガス導入口２８から処理室ＰＲに不活性ガ
スを供給する。最後に、シャッター２２を開けて炉口２
１を開放し、処理済みの基板Ｗを装置外に搬出し、一連
の熱処理が終了する。

【００３１】＜２．ランプの平面配列＞次に、上記熱処
理装置における１９個のランプ１２の平面配列について
説明する。図２は、本発明に係る熱処理装置におけるラ
ンプの平面配列を示す平面図である。同図に示すよう
に、本発明に係る熱処理装置におけるランプ１２の平面
配列自体は、従来のハニカム状のランプ配列と同じであ
る（図９参照）。すなわち、１つのランプユニット１０
（ランプ１２とリフレクタ６との結合）の周囲に６つの
ランプユニット１０を相互に隣接して設ける平面配列で
ある。１９個のランプ１２は図２に示すようなハニカム
状に配列されて１つのランプ群１１を形成している。な
お、本実施形態においては、基板Ｗの径は２００ｍｍで
あり、最近接のランプ中心間距離を５０ｍｍとしてい
る。

【００３２】なお、ランプ群１１は、その最も中心に位
置する１個のランプ１２ａからなるセンター領域、最も
外側に位置する１２個のランプ１２ｃからなるエッジ領
域、それらの中間に位置する６個のランプ１２ｂからな
るミドル領域の３つの領域に分割することができる。以
降において、単にランプとして包括的に表現する場合は
ランプ１２と記載し、上記のいずれかの領域に属するラ
ンプとして表現する場合にはランプ１２ａ（１２ｂ、１
２ｃ）と記載する。

【００３３】本発明に係る熱処理装置においては、ラン
プ１２の平面配列自体は従来のハニカム状のランプ配列
と同じであるものの、ランプ群１１の対称軸ＸＲと基板
Ｗの回転軸ＸＷとをランプ群１１の配列平面と平行な方
向、すなわち基板Ｗの回転面と平行な方向に沿って距離
ｄだけずらしている。

【００３４】基板Ｗの回転軸ＸＷとは、モータ２７によ
って基板Ｗが回転される中心を通りその回転面に垂直な
軸である。また、ランプ群１１の対称軸ＸＲとは、ラン
プ群１１の対称性の中心となる軸であり、ランプ群１１
が形成する平面と垂直をなすものである。

【００３５】ここで、ランプ群１１の対称性について説
明しておく。一般に、幾何学的図形または物体がある軸
のまわりの角２π／ｎ（ｎは２以上の自然数）の回転に
関して不変であればｎ回回転対称性をもつという。図５
にｎ回回転対称性を有する簡易な図形を例示する。

【００３６】図５（ａ）に示す図形は正方形であり、対
称軸Ｘ１のまわりの角２π／４（＝９０°）の回転に関
して不変、つまり対称軸Ｘ１を中心として２π／４回転
させると元の図形に一致する。このような正方形は対称
軸Ｘ１を中心として４回回転対称性を有する。

【００３７】図５（ｂ）に示す図形は長方形であり、対
称軸Ｘ２のまわりの角２π／２（＝１８０°）の回転に
関して不変、つまり対称軸Ｘ２を中心として２π／２回
転させると元の図形に一致する。このような長方形は対
称軸Ｘ２を中心として２回回転対称性を有する。

【００３８】図５（ｃ）に示す図形は正五角形であり、
対称軸Ｘ３のまわりの角２π／５（＝７２°）の回転に
関して不変、つまり対称軸Ｘ３を中心として２π／５回
転させると元の図形に一致する。このような正五角形は
対称軸Ｘ３を中心として５回回転対称性を有する。

【００３９】図５（ｄ）に示す図形は正六角形であり、
対称軸Ｘ４のまわりの角２π／６（＝６０°）の回転に
関して不変、つまり対称軸Ｘ４を中心として２π／６回
転させると元の図形に一致する。このような正六角形は
対称軸Ｘ４を中心として６回回転対称性を有する。な
お、図５における対称軸Ｘ１〜Ｘ４はいずれも図形の平
面（紙面）と垂直なものである。

【００４０】図２に戻り、上記の説明および同図から明
らかなように、本実施形態のランプ群１１は対称軸ＸＲ
を中心として６回回転対称性を有している。つまり、対
称軸ＸＲのまわりの角２π／６（＝６０°）の回転に関
して不変である。そして、本実施形態においては、ラン
プ群１１の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをランプ
群１１の配列平面と平行な方向に沿って距離ｄだけずら
しているのである。なお、ランプ群１１の対称軸ＸＲ
は、基板Ｗの回転軸ＸＷと平行である。

【００４１】以上のように、対称軸ＸＲと回転軸ＸＷと
を所定の距離ｄだけずらすことにより基板Ｗの照度分布
が変化する。図３は、本実施形態の熱処理装置における
基板上の半径方向の照度分布を示す図である。なお、従
来の熱処理装置は対称軸ＸＲと回転軸ＸＷとを一致、す
なわち距離ｄ＝０ｍｍとしたものとして捉えることがで
きる。また、１個のランプ１２による基板Ｗ上の照度分
布については従来と同様の図１０に示した通りとなる。

【００４２】図３の照度分布を図１１に示した従来の熱
処理装置における照度分布と比較すると、ランプ群１１
の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをずらすことによ
って基板Ｗ上における半径方向の照度分布の変動が小さ
くなる傾向が認められ、特に距離ｄが１０ｍｍ以上のと
きには半径方向の照度分布の変動が従来よりも大幅に小
さくなっている。つまり、基板Ｗ上の半径方向における
照度分布の均一性が向上している。

【００４３】図４は、図３の距離ｄごとにその全体平均
照度に対する最大照度と最小照度との差の比率を示した
図である。すなわち、図３に示すある距離ｄについての
基板Ｗ上の半径方向の位置（０ｍｍ〜１００ｍｍ）での
全体平均照度に対する、その半径方向の位置のいずれか
における最大照度と最小照度との差の比率を示した図で
あり、半径方向における照度分布の変動の大きさを定量
的に示すものである。なお、図中左端の距離ｄ＝０ｍｍ
での値は従来の比率を示している。

【００４４】図４から明らかなように、ランプ群１１の
対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをずらすことによっ
て上記比率が従来（ｄ＝０ｍｍ）よりも低下している。
特に距離ｄが１０ｍｍ以上の場合は従来と比較して大幅
に比率が低下しており、基板Ｗ上の半径方向における照
度分布の均一性が顕著に向上しているいることが分か
る。

【００４５】以上のように、ランプ群１１の対称軸ＸＲ
と基板Ｗの回転軸ＸＷとをずらすことによって照度分布
の均一性が向上する理由について以下に述べる。本実施
形態の熱処理装置におけるランプ群１１（図２）は６回
回転対称性を有しており、対称軸ＸＲを中心として規則
性を有するように１９個のランプ１２が配列されたもの
である。このような規則性を有する配列自体に関しては
従来の熱処理装置におけるランプ群１１（図９）につい
ても全く同様である。

【００４６】ところが、従来においては、ランプ群１１
の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとが一致していたた
め（距離ｄ＝０ｍｍ）、基板Ｗを回転させたとしても、
例えばランプ群１１のうちのミドル領域に属するランプ
１２ｂの直下を通過する基板Ｗ上の部分は常にミドル領
域に属するランプ１２ｂの直下を通り続けることにな
る。換言すれば、規則性を有するように配列されたラン
プ群１１に対して、その規則性を維持するような基板Ｗ
の回転が行われていたため、ランプ群１１の配列の規則
性によって生じる照度分布の山谷の部分が基板Ｗの回転
によって解消されずにそのまま残存することとなってい
たのである。その結果、従来においては、基板Ｗ上の半
径方向における照度分布の変動が大きなものとなってい
たのである。

【００４７】これに対して、本実施形態においては、ラ
ンプ群１１の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをずら
しているため、基板Ｗを回転させたときに、例えばある
時点においてランプ群１１のうちのミドル領域に属する
ランプ１２ｂの直下を通過する基板Ｗ上の部分が常にミ
ドル領域に属するランプ１２ｂの直下を通り続けること
はあり得ない。換言すれば、規則性を有するように配列
されたランプ群１１に対して、偏心させて基板Ｗを回転
させており、いわばランプ群１１の配列の規則性を崩す
ような基板Ｗの回転を行っているため、ランプ群１１の
配列の規則性によって生じる照度分布の山谷の部分が基
板Ｗの回転によって緩和されるのである。その結果、本
実施形態においては、基板Ｗ上の半径方向における照度
分布の変動が小さくなり、均一性が向上することとなっ
たのである。基板Ｗ上の半径方向における照度分布の均
一性が向上すれば、熱処理時における基板Ｗの温度均一
性を確保することができる。

【００４８】特に、ランプ群１１の対称軸ＸＲと基板Ｗ
の回転軸ＸＷとをずらす距離ｄを複数のランプ１２の配
列における配列間隔（本実施形態では最近接ランプ中心
間距離（５０ｍｍ））の１／５以上１／２以下（１０ｍ
ｍ以上２５ｍｍ以下）とすることにより基板Ｗ上の半径
方向における照度分布の均一性が向上する。距離ｄがラ
ンプ１２の配列間隔の１／５未満の場合は、ずれの量が
少ないためランプ群１１の配列の規則性によって生じる
照度分布の山谷の部分が基板Ｗの回転によって解消され
る程度が低い。一方、距離ｄがランプ１２の配列間隔の
１／２よりも大きい場合は、ずれの量が大きいため基板
Ｗの端縁部においてランプ群１１からの光照射が行われ
ない部分が断続的に生じることとなる。

【００４９】＜３．変形例＞以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態においては、ラン
プ１２をハニカム状に配列してランプ群１１を形成して
いたが、ランプ群１１におけるランプ配列はハニカム状
に限定されるものではなく、以下に示すような形態であ
っても良い。

【００５０】図６のランプ群４１は、円状フィラメント
４３を有する複数のサークルランプ４２を同心円上に配
列したものである。このランプ群４１は、対称軸ＸＲを
中心として実質的にｎ回回転対称性（ｎは２以上の任意
の自然数をとりうる）を有しているものであると言え
る。

【００５１】このようなランプ群４１であったとして
も、ランプ群４１の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷと
をずらせば、上記実施形態において説明したのと同様の
理由により、基板Ｗ上の半径方向における照度分布の均
一性が向上することとなり、熱処理時における基板Ｗの
温度均一性を確保することができる。なお、図６におい
て、サークルランプ４２の配列間隔とは、最近接のサー
クルランプ４２の中心線間の距離を意味する（図中の符
号ｌ１にて示す距離）。

【００５２】図７のランプ群５１は、複数の棒状ランプ
５２を縦横の格子状に配列したものである。このランプ
群５１は、対称軸ＸＲを中心として４回回転対称性を有
している。このようなランプ群５１であったとしても、
ランプ群５１の対称軸ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをず
らせば、上記実施形態において説明したのと同様の理由
により、基板Ｗ上の半径方向における照度分布の均一性
が向上することとなり、熱処理時における基板Ｗの温度
均一性を確保することができる。なお、図７において、
棒状ランプ５２の配列間隔とは、相互に平行に近接する
棒状ランプ５２の中心線間の距離を意味する（図中の符
号ｌ２にて示す距離）。

【００５３】また、図８のランプ群６１は、複数のラン
プ１２をハニカム状に配列したものである。ランプ１２
自体は上記実施形態と同様の円筒状フィラメントを有す
るランプであり、複数のランプ１２をハニカム状に配列
している点も上記実施形態と同じである。但し、上記実
施形態のランプ群１１においては対称軸ＸＲが中央のラ
ンプ１２を通っていた（図２参照）のに対し、図８のラ
ンプ群６１においては対称軸ＸＲがランプ１２が存在し
ないランプ間位置を通る点において相違している。

【００５４】図８の場合、ランプ群６１は、対称軸ＸＲ
を中心として３回回転対称性を有している。このような
ランプ群６１であったとしても、ランプ群６１の対称軸
ＸＲと基板Ｗの回転軸ＸＷとをずらせば、上記実施形態
において説明したのと同様の理由により、基板Ｗ上の半
径方向における照度分布の均一性が向上することとな
り、熱処理時における基板Ｗの温度均一性を確保するこ
とができる。

【００５５】このように、ある対称軸を中心としてｎ回
回転対称性（ｎは２以上の自然数）を有するように配列
されたランプ群であれば、上記実施形態に示したランプ
群１１に限らず種々の配列パターンのランプ群を適用す
ることができる。

【００５６】また、上記実施形態においては、複数のラ
ンプ１２を平面状に配列してランプ群１１を形成してい
たが、すべてのランプ１２を完全に平面状に配列する必
要はなく、複数のランプ１２に若干の上下方向の位置関
係を持たせるようにしても良いことは勿論であり、処理
対象の基板Ｗから見てランプ群がｎ回回転対称性を有す
るように配列された配列パターンを有していれば良い。

【００５７】また、上記実施形態においては、基板Ｗを
回転させるようにしていたが、これに代えてランプ群を
その対称軸を中心として回転させるようにしても良い。
この場合は、ランプ群の対称軸と基板Ｗの中心軸とをず
らせば、上記実施形態と同様の効果を得ることができ
る。すなわち、基板Ｗとランプ群とは相対的に回転され
る関係にあれば良い。

【００５８】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、ｎ回回転対称性（ｎは２以上の自然数）を有
するように配列されたランプ群の対称軸と基板の回転軸
とをランプ群が配列された平面と略平行な方向に沿って
ずらしているため、ランプ群の配列の規則性によって生
じる基板上の照度分布の山谷の部分が基板の回転によっ
て緩和されることとなり、その結果、基板上の半径方向
における照度分布の均一性が向上することとなり、熱処
理時に基板の温度均一性を確保することができる。

【００５９】また、請求項２の発明によれば、ｎ回回転
対称性（ｎは２以上の自然数）を有するように配列され
たランプ群の対称軸と基板の回転軸とを基板の回転面と
略平行な方向に沿ってずらしているため、請求項１の発
明による効果と同様の効果を得ることができる。

【００６０】また、請求項３の発明によれば、対称軸と
回転軸とを複数のランプの配列における配列間隔の５分
の１以上２分の１以下ずらしているため、基板上の半径
方向における照度分布の均一性が顕著に向上することと
なり、熱処理時に基板の温度均一性を確実に確保するこ
とができる。

【００６１】また、請求項４の発明によれば、所定の対
称軸を中心として規則性を有するように配列されたラン
プ群のその対称軸と基板の回転軸とを基板の回転面と略
平行な方向に沿ってずらしているため、請求項１の発明
による効果と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱処理装置の全体構成を示す側面
断面図である。

【図２】図１の熱処理装置におけるランプの平面配列を
示す平面図である。

【図３】図１の熱処理装置における基板上の半径方向の
照度分布を示す図である。

【図４】図３の距離ｄごとにその全体照度平均に対する
最大照度と最小照度との差の比率を示した図である。

【図５】ｎ回回転対称性を有する図形を例示した図であ
る。

【図６】本発明に係る熱処理装置における他のランプ配
列を示す平面図である。

【図７】本発明に係る熱処理装置における他のランプ配
列を示す平面図である。

【図８】本発明に係る熱処理装置における他のランプ配
列を示す平面図である。

【図９】従来の熱処理装置におけるランプ配列を示す平
面図である。

【図１０】１個のランプによる基板上の照度分布を示す
図である。

【図１１】図９の従来の熱処理装置における基板上の半
径方向の照度分布を示す図である。

【符号の説明】

１１、４１、５１、６１ ランプ群 １２ ランプ ２７ モータ ４２ サークルランプ ５２ 棒状ランプ Ｗ 基板 ＸＲ 対称軸 ＸＷ 回転軸

フロントページの続き (72)発明者 西原 英夫 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 伊藤 禎朗 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F045 AB32 AC11 AF01 AF07 DP04 DP28 EC03 EJ06 EJ09 EK12 EK21 EM09 EM10 GB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させつつ、その基板に光を照
   射して熱処理を行う熱処理装置であって、 それぞれが基板に光を照射する複数のランプが略平面状
   に配列されるとともに、前記平面に垂直な所定の対称軸
   を中心としてｎ回回転対称性（ｎは２以上の自然数）を
   有するように配列されたランプ群と、 所定の回転軸を中心として、前記平面と略平行な面内に
   て基板を回転させる回転手段と、を備え、 前記対称軸と前記回転軸とを前記平面と略平行な方向に
   沿ってずらすことを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 基板を回転させつつ、その基板に光を照
   射して熱処理を行う熱処理装置であって、 それぞれが基板に光を照射する複数のランプが所定の対
   称軸を中心としてｎ回回転対称性（ｎは２以上の自然
   数）を有するように配列されたランプ群と、 前記対称軸と略平行な回転軸を中心として基板を回転さ
   せる回転手段と、を備え、 前記対称軸と前記回転軸とを前記基板の回転面と略平行
   な方向に沿ってずらすことを特徴とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の熱処理
   装置において、 前記対称軸と前記回転軸とを前記複数のランプの配列に
   おける配列間隔の５分の１以上２分の１以下ずらすこと
   を特徴とする熱処理装置。
4. 【請求項４】 基板を回転させつつ、その基板に光を照
   射して熱処理を行う熱処理装置であって、 それぞれが基板に光を照射する複数のランプが所定の対
   称軸を中心として規則性を有するように配列されたラン
   プ群と、 前記対称軸と略平行な回転軸を中心として基板を回転さ
   せる回転手段と、を備え、 前記対称軸と前記回転軸とを前記基板の回転面と略平行
   な方向に沿ってずらすことを特徴とする熱処理装置。