JP2007012846A - Photoirradiation type heating device and method therefor - Google Patents
Photoirradiation type heating device and method therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007012846A JP2007012846A JP2005191206A JP2005191206A JP2007012846A JP 2007012846 A JP2007012846 A JP 2007012846A JP 2005191206 A JP2005191206 A JP 2005191206A JP 2005191206 A JP2005191206 A JP 2005191206A JP 2007012846 A JP2007012846 A JP 2007012846A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical element
- unit
- element unit
- processed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光を被処理物に照射して加熱処理を行う光照射式加熱装置ならびに光照射式加熱方法に関するものである。 The present invention relates to a light irradiation type heating apparatus and a light irradiation type heating method for performing heat treatment by irradiating an object with light.
一般に、半導体製造工程においては、成膜、酸化拡散、不純物拡散、窒化、膜安定化、シリサイド化、結晶化、イオン注入活性化等様々なプロセスにおいて、加熱処理が採用されている。半導体製造工程における歩留まりや品質の向上には、急速に半導体ウエハ等の被処理物の温度を上昇させたり下降させたりする急速熱処理(RTP:Rapid Thermal Processing)が望ましい。RTPにおいては、白熱ランプ等の光源からの光照射を用いた光照射式加熱処理装置が広く用いられている。 Generally, in a semiconductor manufacturing process, heat treatment is employed in various processes such as film formation, oxidation diffusion, impurity diffusion, nitridation, film stabilization, silicidation, crystallization, and ion implantation activation. In order to improve yield and quality in the semiconductor manufacturing process, rapid thermal processing (RTP: Rapid Thermal Processing) that rapidly raises or lowers the temperature of an object to be processed such as a semiconductor wafer is desirable. In RTP, a light irradiation type heat treatment apparatus using light irradiation from a light source such as an incandescent lamp is widely used.
光照射式加熱処理によれば、例えば、被処理物を1000℃以上の温度にまで、十数秒から数十秒で昇温させることが可能であり、光照射停止後、被照射体は急速に冷却される。よって、抵抗加熱法と比較すると、被処理物の温度の昇降温を高速に行うことができる。このような光照射式加熱処理は、通常、複数回に渡って行われる。 According to the light irradiation type heat treatment, for example, it is possible to raise the temperature of the object to be processed to a temperature of 1000 ° C. or more in a few tens of seconds to a few tens of seconds. To be cooled. Therefore, as compared with the resistance heating method, the temperature of the object to be processed can be increased or decreased at a high speed. Such light irradiation type heat treatment is usually performed a plurality of times.
ここで、被処理物が例えば半導体ウエハであるとき、半導体ウエハを加熱する際に半導体ウエハの温度分布の不均一が生じると、半導体ウエハにスリップと呼ばれる現象、すなわち結晶転移の欠陥が発生し不良品となる恐れがある。そのため、加熱装置を用いて、半導体ウエハのRTPを行う場合は、半導体ウエハの温度分布が均一になるように、加熱、高温保持、冷却を行う必要がある。すなわち、RTPにおいては、被処理物の高精度な温度均一性が求められている。 Here, when the object to be processed is a semiconductor wafer, for example, if the temperature distribution of the semiconductor wafer becomes uneven when the semiconductor wafer is heated, a phenomenon called slip, that is, a defect of crystal transition occurs in the semiconductor wafer. There is a risk of becoming a good product. Therefore, when RTP of a semiconductor wafer is performed using a heating device, it is necessary to perform heating, holding at a high temperature, and cooling so that the temperature distribution of the semiconductor wafer becomes uniform. That is, in RTP, high-precision temperature uniformity of the workpiece is required.
光照射式加熱装置を用いて、RTP時の被処理物の温度均一性を向上させるためには、光照射式加熱装置から照射される光の被処理物上での照度分布を所定の分布に設定する必要がある。
例えば、被処理物のエッジ近傍は熱放出の影響により温度低下が発生するので、被処理物の温度分布は均一とならない。よって、被処理物の温度特性(例えば、所定の熱エネルギーを加えたときの温度変化の度合)が均一である場合、被処理物上での照射光の照度分布は、被処理物のエッジ近傍で照度が高くなるように設定されることになる。
照射光の被処理物上での照度分布を所定の分布に設定するには、直管状の白熱ランプ1本では対応が難しい。そのため、光照射式加熱装置では、例えば、直管状の白熱ランプを複数本並列に並べる構成が採用されている。
In order to improve the temperature uniformity of the object to be processed during RTP using the light irradiation type heating device, the illuminance distribution on the object to be processed of the light irradiated from the light irradiation type heating device is set to a predetermined distribution. Must be set.
For example, a temperature drop occurs near the edge of the object to be processed due to the effect of heat release, so the temperature distribution of the object to be processed is not uniform. Therefore, when the temperature characteristics of the object to be processed (for example, the degree of temperature change when predetermined heat energy is applied) is uniform, the illuminance distribution of the irradiation light on the object to be processed is near the edge of the object to be processed. Therefore, the illuminance is set to be high.
In order to set the illuminance distribution of the irradiated light on the object to be processed to a predetermined distribution, it is difficult to cope with one straight tube incandescent lamp. Therefore, in the light irradiation type heating device, for example, a configuration in which a plurality of straight tubular incandescent lamps are arranged in parallel is employed.
例えば、被処理物のエッジ近傍の温度低下による温度分布の不均一を改善する場合、被処理物のエッジ近傍を被処理物の中央部分に比べて強い照射強度で照射することによって、被加熱物全体が均一な温度分布になるように加熱する。
具体的には、直管状であって、同一仕様の白熱ランプを複数本並列に並べる構成において、被処理物のエッジ近傍の上方に位置する白熱ランプ群の間隔を、被処理物の中央部分の上方に位置するランプ群の間隔と比べて狭くする。そして各白熱ランプへの供給電力を同一として、被処理物のエッジ近傍での照射強度を強くする。
あるいは、直管状であって同一仕様の白熱ランプを複数本並列かつ均等に配置し、被処理物のエッジ近傍の上方に位置するランプ群の少なくとも1本への供給電力を、被処理物の中央部分の上方に位置する各ランプへの供給電力より大きくして、被処理物のエッジ近傍での照射強度を強くする。
For example, when improving uneven temperature distribution due to a temperature drop near the edge of the object to be processed, the object to be heated is irradiated by irradiating the vicinity of the edge of the object with a higher irradiation intensity than the central part of the object to be processed. Heat so that the whole has a uniform temperature distribution.
Specifically, in the configuration in which a plurality of incandescent lamps having the same specification are arranged in parallel, the interval between the incandescent lamp groups located near the edge of the object to be processed is set at the central portion of the object to be processed. It is made narrower than the interval between the lamp groups located above. Then, the power supplied to each incandescent lamp is made the same, and the irradiation intensity in the vicinity of the edge of the workpiece is increased.
Alternatively, a plurality of incandescent lamps having a straight tube shape and the same specification are arranged in parallel and evenly, and power supplied to at least one lamp group located near the edge of the workpiece is supplied to the center of the workpiece. The irradiation power in the vicinity of the edge of the object to be processed is increased by increasing the power supplied to each lamp located above the portion.
従来の光照射式加熱装置として、特許文献1には、ガラス基板や半導体ウェハの加熱に白熱ランプから放射される光を利用する光照射式加熱装置が開示されている。この光照射式加熱装置は、図23に示すように、光透過性材料で形成されたチャンバー内に被処理物を収納している。そして、照射領域に応じて所定本数の直管状の白熱ランプを所定の間隔で並列に配置して構成されるランプユニットを光照射源としている。このランプユニットは2組設けられており、両ランプユニットはチャンバーを挟んで互いに対向するように配置されている。なお、一方のランプユニットを構成する直管状の白熱ランプの軸方向は、他方のランプユニットを構成する直管状の白熱ランプの軸方向と互いに交差するように設定されている。
このような配置のランプユニットの各白熱ランプから放出される赤外線を含む光を被処理物の両面から照射することにより、被処理物のRTPが行われる。
RTP of the object to be processed is performed by irradiating light including infrared rays emitted from the incandescent lamps of the lamp unit having such an arrangement from both sides of the object to be processed.
しかし、実際には、同一の製作仕様のもとに製造された白熱ランプでも、個々の放射強度や放射照度分布には個体差が生ずる。
このような個体差は、個々の白熱ランプのフィラメントを内包する光透過性部材の光透過特性のばらつきや、フィラメント自体のばらつきにより生じる。
フィラメントのばらつきは、詳細には、フィラメントを形成する、例えば、タングステン線の線径や、フィラメントの長さやフィラメントの形状のばらつきである。
However, in reality, even incandescent lamps manufactured under the same production specifications, individual differences occur in individual radiant intensity and irradiance distribution.
Such individual differences are caused by variations in the light transmission characteristics of the light transmissive members containing the filaments of the individual incandescent lamps and variations in the filaments themselves.
Specifically, the variation in the filament is, for example, a variation in the diameter of the tungsten wire, the length of the filament, or the shape of the filament that forms the filament.
フィラメントの線径や長さのばらつきにより、フィラメントの電気抵抗のばらつきが生じる。そのため、同一仕様の複数本の白熱ランプに同一の電力を供給しても、白熱ランプに流れる電流値が異なり、結果的に、個々の白熱ランプから放出される光の強度にばらつきが生じる。 Variations in the electrical resistance of the filament occur due to variations in the filament diameter and length. Therefore, even if the same power is supplied to a plurality of incandescent lamps having the same specifications, the current values flowing through the incandescent lamps are different, and as a result, the intensity of light emitted from each incandescent lamp varies.
上記不具合を解消する方策として、ランプユニットを構成する各白熱ランプ個々に電源を接続し、各白熱ランプ個々への供給電力を調整して、各白熱ランプにおける消費電力が等しくなるように制御することが考えられる。しかしながら、フィラメント形状のばらつきにより、白熱ランプ群における各白熱ランプ個々のランプ特性が全く均一であると想定した場合の被処理物上での照度分布に対して、部分的な照射強度の強弱が発生する。 As a measure to solve the above problems, connect the power supply to each incandescent lamp constituting the lamp unit, adjust the power supplied to each incandescent lamp, and control the power consumption in each incandescent lamp to be equal. Can be considered. However, due to the variation in filament shape, the intensity of the partial irradiation intensity is generated with respect to the illuminance distribution on the workpiece when the lamp characteristics of each incandescent lamp in the incandescent lamp group are assumed to be completely uniform. To do.
上記したフィラメント形状のばらつきは白熱ランプを点灯することにより生じる。
すなわち、白熱ランプ点灯時において、フィラメントは2000℃以上の高温状態となる。そのため、白熱ランプ非点灯時には、ほぼ直線状態であったフィラメントも点灯中には肉眼で確認できるほどに蛇行する。また、点灯時間が長期に亘る場合、経時変化のよって、フィラメント形状の蛇行が進行する。
The above-described variation in filament shape is caused by lighting an incandescent lamp.
That is, when the incandescent lamp is lit, the filament is in a high temperature state of 2000 ° C. or higher. For this reason, when the incandescent lamp is not lit, the filament, which is in a substantially straight state, meanders so that it can be confirmed with the naked eye during lighting. In addition, when the lighting time is long, filament-shaped meandering progresses with time.
すなわち、上記したように、直管状の白熱ランプを複数本並列に並べる構成において、同一の製作仕様のもとに製造された白熱ランプの個体差に起因して生じる被処理物上での照度分布パターンのばらつきは、各白熱ランプ個々への供給電力を制御したとしても、解消することは困難である。 That is, as described above, in a configuration in which a plurality of straight tubular incandescent lamps are arranged in parallel, the illuminance distribution on the workpiece caused by individual differences of incandescent lamps manufactured under the same production specifications It is difficult to eliminate pattern variations even if the power supplied to each incandescent lamp is controlled.
一方、各白熱ランプ個々に個体差が無いとしても、同一仕様の白熱ランプを複数本並列に並べる構成においては、後述するリップルが生じて、被処理物上での所望の照度分布パターンを形成することは困難になる。
図24は直管状の白熱ランプを2本並べたときの被処理物上での照度分布を説明する図である。白熱ランプAから放出される光は、直接、被処理物に照射されるものと、反射鏡A1により反射されて被処理物に照射されるものがある。白熱ランプBから放出される光についても同様であり、白熱ランプBから放出される光は、直接、被処理物に照射されるものと、反射鏡B1により反射されて被処理物に照射されるものがある。
On the other hand, even if there is no individual difference between each incandescent lamp, in the configuration in which a plurality of incandescent lamps of the same specification are arranged in parallel, a ripple described later is generated, and a desired illuminance distribution pattern on the object to be processed is formed. It becomes difficult.
FIG. 24 is a diagram for explaining the illuminance distribution on the workpiece when two straight tubular incandescent lamps are arranged. The light emitted from the incandescent lamp A is directly irradiated onto the object to be processed, and the light reflected by the reflecting mirror A1 is irradiated onto the object to be processed. The same applies to the light emitted from the incandescent lamp B. The light emitted from the incandescent lamp B is directly applied to the object to be processed, and the object to be processed is reflected by the reflecting mirror B1. There is something.
上記したように、例えば半導体ウエハである被処理物のRTPを行う場合は、半導体ウエハの温度分布が均一になるように、加熱、高温保持、冷却を行う必要がある。そのため複数本並列に並べて配置される白熱ランプ間の距離は、ある程度狭くなる。この場合、隣り合った白熱ランプからそれぞれ放出される光の被処理物上での各照射領域は、図22のように一部が重なり合う。照射領域が重なり合った部分における照度は、重なり合っていない部分と比較すると増大する。以後、照射領域が重なり合い、照度が増大した領域のことをリップルと称する。 As described above, for example, when RTP of an object to be processed, which is a semiconductor wafer, is performed, it is necessary to perform heating, high temperature holding, and cooling so that the temperature distribution of the semiconductor wafer becomes uniform. Therefore, the distance between incandescent lamps arranged in parallel is reduced to some extent. In this case, each irradiation region on the object to be processed of light emitted from the adjacent incandescent lamps partially overlaps as shown in FIG. The illuminance at the part where the irradiation regions overlap is increased as compared with the part where the irradiation areas do not overlap. Hereinafter, a region where the irradiation regions overlap and the illuminance increases is referred to as a ripple.
リップルではリップル以外の領域より照度が増大するので、リップルとリップル以外の領域の境界近傍における照度分布は大きく変化する。しかしながら、上記したように、リップルは複数の白熱ランプからの光照射が重なった部分に発生するので、複数の白熱ランプ個々への電力供給を個別に制御しても、リップルを除去することはできない。 In the ripple, the illuminance increases from the area other than the ripple, so the illuminance distribution in the vicinity of the boundary between the ripple and the area other than the ripple changes greatly. However, as described above, the ripple is generated in the portion where the light irradiation from the plurality of incandescent lamps is overlapped. Therefore, even if the power supply to each of the plurality of incandescent lamps is individually controlled, the ripple cannot be removed. .
例えば、被処理物が円形状を有する半導体ウェハであるとき、半導体ウエハ表面を、径方向の幅が略同一で、同心状の複数の円環状仮想領域に分割した場合を考える。なお、一番内側の領域は円形領域とする。
各領域における照度分布を均一にする場合、上記した白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンのばらつきは、特許文献2に記載されているもののように、光照射中に被処理物である半導体ウエハを回転させて上記ばらつきを抑制することが考えられる。しかしながら、被処理物を回転させたとしても、各領域の半径方向の照度分布のばらつきは必ずしも解消されるわけではない。すなわち、半導体ウエハを回転させたとしても、必ずしも、上記各領域における照度分布を均一にすることはできるわけではない。
For example, when the object to be processed is a semiconductor wafer having a circular shape, consider a case where the surface of the semiconductor wafer is divided into a plurality of concentric annular virtual regions having substantially the same radial width. The innermost area is a circular area.
When the illuminance distribution in each region is made uniform, variations in the illuminance distribution pattern on the object to be processed due to individual differences and ripples of the incandescent lamp described above are as described in
また、中心に対して非対称な温度上昇分布を有する半導体ウエハを均一な温度分布でRTPを行う場合、半導体ウエハ上での照度分布パターンは、半導体ウエハ中心に対して非対称に設定する必要がある。このような場合、光照射中に被処理物である半導体ウエハを回転させることはできない。 In addition, when RTP is performed with a uniform temperature distribution on a semiconductor wafer having an asymmetric temperature rise distribution with respect to the center, the illuminance distribution pattern on the semiconductor wafer needs to be set asymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer. In such a case, the semiconductor wafer that is the object to be processed cannot be rotated during the light irradiation.
上記した白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンのばらつきを抑制する方策として、ランプユニットと被処理物との間の光路に拡散板を設けることが考えられる。
拡散板は、例えば、ガラス基板の片面を擦りガラス(砂面)状にしたり、ガラス内に光拡散物質を分散したりして構成される。
As a measure to suppress variations in the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamp described above, it is considered to provide a diffusion plate in the optical path between the lamp unit and the workpiece. It is done.
The diffusion plate is configured, for example, by rubbing one surface of a glass substrate into a glass (sand surface) shape or dispersing a light diffusing substance in the glass.
拡散板へ入射した光は、あらゆる方向に散乱して出射される。よって、各白熱ランプの個体差やリップルの影響も緩和され、結果として、被処理物上での照度分布は平滑化される。よって、被処理物の被照射面全面で、比較的均一な照度分布が必要な場合、拡散板をランプユニットと被処理物との間の光路に配置することは有効となりうる。 Light incident on the diffuser is scattered and emitted in all directions. Therefore, the influence of individual differences and ripples of each incandescent lamp is reduced, and as a result, the illuminance distribution on the object to be processed is smoothed. Therefore, when a relatively uniform illuminance distribution is required over the entire irradiated surface of the object to be processed, it can be effective to arrange the diffusion plate in the optical path between the lamp unit and the object to be processed.
しかしながら、拡散板は入射した光をあらゆる方向に散乱するので、減光板としても機能する。よって、被処理物の被照射面上の光強度が減少してしまう。そのため、上記被照射面上で所定の光強度を得るために、各白熱ランプに大電力を供給せざるを得ない。すなわち、光照射式加熱装置への入力エネルギーと被処理物の被照射面上の光エネルギーとの比で定義される光照射式加熱装置の運転効率が低下する。 However, the diffusing plate scatters incident light in all directions, so that it also functions as a light reducing plate. Therefore, the light intensity on the irradiated surface of the workpiece is reduced. For this reason, in order to obtain a predetermined light intensity on the irradiated surface, high power must be supplied to each incandescent lamp. That is, the operating efficiency of the light irradiation type heating device, which is defined by the ratio of the input energy to the light irradiation type heating device and the light energy on the irradiated surface of the workpiece, is lowered.
また、拡散板を透過した光は散乱光であるので、光の指向性は低く、被処理物上での照度分布は平滑化される。そのため、照射面上での照度分布パターンを細かく設定することは困難になる。
例えば、熱放出の影響により温度低下が発生する被処理物のエッジ近傍で照度が高くなるように設定するときに、拡散板を使用する場合を考える。後述の図6(b)に示すように、拡散板を使用すると、照度分布パターンが平滑化され、被照射面上での照度が高い領域と低い領域との境界が曖昧となる。よって、被照射面上でエッジ近傍以外の領域での照度が、所望の照度より高くなる場合もあり、均一な温度分布でのRTPを行うことが困難になる。
また、例えば、中心に対して非対称な温度上昇分布を有する半導体ウエハを均一に加熱する場合は、半導体ウエハの光照射面上で半導体ウエハの中心に対して非対称な照度分布パターンを形成する必要がある。このような照度分布パターンは比較的細かく設定することが多い。この場合においても、拡散板を使用すると被照射面上での照度が高い領域と低い領域との境界が曖昧となるので、結果として、上記した温度特性を有する半導体ウエハに対して、均一な温度分布でのRTPを行うことが困難になる。
Further, since the light transmitted through the diffusion plate is scattered light, the directivity of the light is low, and the illuminance distribution on the object to be processed is smoothed. For this reason, it is difficult to finely set the illuminance distribution pattern on the irradiation surface.
For example, consider a case where a diffuser plate is used when setting the illuminance to be high in the vicinity of the edge of the object to be processed where the temperature drops due to the effect of heat release. As shown in FIG. 6B described later, when a diffuser plate is used, the illuminance distribution pattern is smoothed, and the boundary between the high and low illuminance regions on the irradiated surface becomes ambiguous. Therefore, the illuminance in a region other than the vicinity of the edge on the irradiated surface may be higher than the desired illuminance, and it is difficult to perform RTP with a uniform temperature distribution.
Further, for example, when uniformly heating a semiconductor wafer having a temperature rise distribution that is asymmetric with respect to the center, it is necessary to form an illuminance distribution pattern that is asymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer on the light irradiation surface of the semiconductor wafer. is there. Such an illuminance distribution pattern is often set relatively finely. Even in this case, when the diffusion plate is used, the boundary between the high and low illuminance areas on the irradiated surface becomes ambiguous, and as a result, a uniform temperature is applied to the semiconductor wafer having the above temperature characteristics. It becomes difficult to perform RTP on the distribution.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、複数の白熱ランプからの光を被処理物に照射してRTPを行う際、光照射式加熱装置の運転効率の低下を抑え、また、被処理物の光照射面上での照度分布パターンの形状精度を劣化させることなく、白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンのばらつきを抑制し、被処理物を均一に加熱することが可能な光照射式加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and suppresses a decrease in operating efficiency of the light irradiation type heating apparatus when performing RTP by irradiating light to be processed from a plurality of incandescent lamps. In addition, the variation in the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamp is suppressed without degrading the shape accuracy of the illuminance distribution pattern on the light irradiation surface of the workpiece. Then, it aims at providing the light irradiation type heating apparatus which can heat a to-be-processed object uniformly.
本発明の光照射式加熱装置は、上記したランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンのばらつきを抑制するために、ランプユニットと被処理物との間の光路に、拡散板の代わりに照度分布補正用光学素子を設ける。 The light irradiation type heating apparatus according to the present invention includes a lamp unit and a lamp unit in order to suppress variations in illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit. An illuminance distribution correcting optical element is provided in the optical path between the object to be processed instead of the diffusion plate.
本発明の光照射式加熱装置に係る照度分布補正用光学素子は、柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせたものである。図1は、光学要素ユニットを説明するための概念図である。
柱状の光学要素ユニットOUは、例えば、石英ガラスよりなり、側面RSには光反射特性を有し、光入射面IS、光出射面OSには光透過特性を有するように構成される。例えば、図1のように、紙面に垂直方向にフィラメントが設けられたランプ1からの光L1、L2、L3、L4、L5はいずれも光入射面ISおよび光出射面OSをそのまま通過する。一方、側面RSに入射した光のうち、L2、L4は反射される。図1において、光L4は側面RSにおいて1回反射したのち光出射面OSより出射している。また、光L2は、側面RSにおいて2回反射したのち光出射面OSより出射している。なお、空気と石英ガラスの境界面である光入射面IS、光出射面OSでは光の入射角度によっては光反射が発生するが、理解を容易にするため、図1では省略している。
The illuminance distribution correcting optical element according to the light irradiation type heating apparatus of the present invention is a combination of a plurality of columnar optical element units. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an optical element unit.
The columnar optical element unit OU is made of, for example, quartz glass and has a light reflection characteristic on the side surface RS and a light transmission characteristic on the light incident surface IS and the light emission surface OS. For example, as shown in FIG. 1, all of the lights L1, L2, L3, L4, and L5 from the
光学要素ユニットOUがランプユニットと被処理物との間の光路に配置された場合を考える。図2、図3は、光学要素ユニットOUがランプユニットと被処理物との間の光路に配置された場合を示す図である。
図2(a)に示すように、ランプ1から放出され光学要素ユニットOUに対して側面RSでの反射が発生しない角度で入射した光線が照射面上に到達する地点は、図2(b)に示すランプユニットと被処理物との間の光路に光学要素ユニットOUが介在しない場合とほぼ等しい。よって、被処理物の照射面上での照度分布もランプユニットと被処理物との間の光路に光学要素ユニットOUが介在しない場合と同等の照度分布となる。
Consider a case where the optical element unit OU is arranged in the optical path between the lamp unit and the workpiece. 2 and 3 are diagrams illustrating a case where the optical element unit OU is disposed in the optical path between the lamp unit and the object to be processed.
As shown in FIG. 2 (a), the point at which the light beam emitted from the
一方、図3(a)のように、ランプ1から放出され光学要素ユニットOUに対して側面RSでの反射が発生する角度で入射した光線が照射面上に到達する地点は、図3(b)に示すように、ランプユニットと被処理物との間の光路に光学要素ユニットOUが介在しない場合に光線が照射面上に到達する地点とは大きく異なる。すなわち、被処理物の照射面上での照度分布は、ランプユニットと被処理物との間の光路に光学要素ユニットOUが介在する場合としない場合とでは互いに相違する。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the point where the light beam emitted from the
ここで光学要素ユニットOUを移動させる場合を考える。図4は、光学要素ユニットOUを一方向に移動させたときにランプユニットから光学要素ユニットOUへ入射する光の被処理物の照射面上での軌跡を示す図である。図4から明らかなように、光学要素ユニットOUを一方向に移動させると光反射面である側面RSの位置が変化するので、ランプユニットから光学要素ユニットOUの光入射面ISへ入射し側面RSで反射して光出射面OSから出射し被処理物の照射面上に到達する光線の経路も変化し、到達位置が移動する。一方、光入射面ISへ入射し側面RSで反射することなく光出射面OSから出射し被処理物の照射面上に到達する光線の経路(図4では破線で示す)は、光学要素ユニットOUを一方向に移動させても変化しない。
すなわち、本光学要素ユニットOUをランプユニットと被処理物との間の光路に介在させ、かつ、光学要素ユニットOUを移動させた場合、照射面上で移動する照度分布パターンと移動しない照度分布パターンが存在することになる。
Consider a case where the optical element unit OU is moved. FIG. 4 is a diagram showing a trajectory on the irradiation surface of the object to be processed, which is incident on the optical element unit OU from the lamp unit when the optical element unit OU is moved in one direction. As apparent from FIG. 4, when the optical element unit OU is moved in one direction, the position of the side surface RS that is a light reflecting surface changes, so that it enters the light incident surface IS of the optical element unit OU from the lamp unit. The path of the light beam that is reflected by the light beam and is emitted from the light emission surface OS and reaches the irradiation surface of the object to be processed also changes, and the arrival position moves. On the other hand, the path (shown by a broken line in FIG. 4) of the light ray that enters the light incident surface IS and exits from the light exit surface OS without being reflected by the side surface RS and reaches the irradiation surface of the object to be processed is indicated by the optical element unit OU. Does not change even if is moved in one direction.
That is, when this optical element unit OU is interposed in the optical path between the lamp unit and the object to be processed and the optical element unit OU is moved, the illuminance distribution pattern that moves on the irradiation surface and the illuminance distribution pattern that does not move Will exist.
次に、光学要素ユニットを複数連結して構成される光学素子ユニットを移動させる場合を考える。例として、2つの光学要素ユニットOU1、OU2を、互いの側面同士が連結して構成される光学素子ユニットCOUが一方向に移動する場合について検討する。
図5は、光学素子ユニットCOUが一方向に移動する場合を示す図である。図5の(a)(b)(c)に示すように、光学要素ユニットOU1の側面RS1に入射した光は、光学素子ユニットCOUの移動につれて側面RS1の位置が変化するので、側面RS1で反射して光出射面OS1から出射し被処理物の照射面上に到達する光線の経路も変化し、到達位置が移動する。
Next, consider a case where an optical element unit configured by connecting a plurality of optical element units is moved. As an example, consider a case where an optical element unit COU configured by connecting two side surfaces of two optical element units OU1 and OU2 moves in one direction.
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the optical element unit COU moves in one direction. As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the light incident on the side surface RS1 of the optical element unit OU1 is reflected by the side surface RS1 because the position of the side surface RS1 changes as the optical element unit COU moves. Then, the path of the light beam that is emitted from the light emission surface OS1 and reaches the irradiation surface of the object to be processed also changes, and the arrival position moves.
やがて、光学要素ユニットOU1の側面RS1で反射し光出射面OS1から出射する光は無くなる。一方、図5の(d)(e)(f)に示すように、光学要素ユニットOS2の側面RS2で反射し光出射面OS2から出射する光が、照射面上における側面RS1で反射し光出射面OS1から出射する光の軌跡と同様の軌跡をトレースしながら照射面上に到達する。
例えば、図5(a)における光学要素ユニットOU1の位置と同じ位置に光学要素ユニットOU2が移動してきたとき(図5(d))、側面RS2で反射し光出射面OS2から出射する光の照射面上での位置は、図5(a)において側面RS1で反射し光出射面OS1から出射する光の照射面上での位置と一致する。
Eventually, the light reflected by the side surface RS1 of the optical element unit OU1 and emitted from the light exit surface OS1 disappears. On the other hand, as shown in FIGS. 5D, 5E and 5F, the light reflected from the side surface RS2 of the optical element unit OS2 and emitted from the light emitting surface OS2 is reflected from the side surface RS1 on the irradiated surface and emitted. It reaches the irradiation surface while tracing the same locus as that of the light emitted from the surface OS1.
For example, when the optical element unit OU2 has moved to the same position as the position of the optical element unit OU1 in FIG. 5A (FIG. 5D), irradiation with light reflected from the side surface RS2 and emitted from the light emission surface OS2 The position on the surface coincides with the position on the irradiation surface of the light reflected by the side surface RS1 and emitted from the light emitting surface OS1 in FIG.
すなわち、複数の光学要素ユニットが連なって構成される光学素子ユニットCOUをランプユニットと被処理物との間の光路に介在させ、かつ、光学素子ユニットCOUを移動させた場合、上記した光学要素ユニットのときと同様、照射面上で移動する照度分布パターンと移動しない照度分布パターンが存在する。さらに、照射面上で移動する照度分布パターンは、繰り返し照射面上を走査する。 That is, when the optical element unit COU constituted by connecting a plurality of optical element units is interposed in the optical path between the lamp unit and the object to be processed and the optical element unit COU is moved, the optical element unit described above is used. As in, there are an illuminance distribution pattern that moves on the irradiation surface and an illuminance distribution pattern that does not move. Further, the illuminance distribution pattern moving on the irradiation surface repeatedly scans the irradiation surface.
よって、照射面上で移動しない照度分布パターンに、周期的に移動する照度分布パターンとが重なりあうので、結果的に照度分布パターンがある程度平均化される。すなわち、上記したような複数の光学要素ユニットが連なって構成される光学素子ユニットをランプユニットと被処理物との間の光路に介在させ、かつ、光学要素ユニットを常に駆動している状態にすると、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分をある程度補正することが可能となる。 Therefore, since the illuminance distribution pattern that does not move on the irradiation surface and the illuminance distribution pattern that moves periodically overlap, the illuminance distribution pattern is averaged to some extent as a result. That is, when the optical element unit configured by connecting a plurality of optical element units as described above is interposed in the optical path between the lamp unit and the object to be processed, and the optical element unit is always driven. In addition, it is possible to correct to some extent a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit.
ここで、光学素子ユニットCOUを透過する光は、各光学要素ユニットOUの側面RSで反射されて出射する光も、反射されずに出射する光も、拡散板のときとは異なり散乱光ではない。
よって、空気と石英ガラスの境界面である光入射面IS、光出射面OSで発生する光反射の分だけ透過光の強度は減少するものの、拡散板のときのような大幅な光強度の減少は発生しない。
Here, the light transmitted through the optical element unit COU is neither scattered light that is reflected by the side surface RS of each optical element unit OU nor light that is emitted without being reflected, unlike the diffuser plate. .
Therefore, although the intensity of the transmitted light is reduced by the amount of light reflection generated at the light incident surface IS and the light exit surface OS, which are the boundary surfaces between air and quartz glass, the light intensity is greatly reduced as in the case of the diffusion plate. Does not occur.
また、光学素子ユニットCOUを透過する光は散乱光ではないので、光の指向性は維持される。よって、各光学要素ユニットOUの側面RSで反射されずに出射する光による照度分布は平滑化されることなく、所定のパターンが維持される。よって、照射面上での照度分布パターンを細かく設定することは比較的容易になる。
すなわち、光学素子ユニットCOUをランプユニットと被処理物との間の光路に介在させ、かつ、光学要素ユニットを常に駆動している状態にすると、所定の照度分布パターンをある程度維持しながら、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分をある程度補正することが可能となる。
In addition, since the light transmitted through the optical element unit COU is not scattered light, the directivity of the light is maintained. Therefore, a predetermined pattern is maintained without smoothing the illuminance distribution due to the light emitted without being reflected by the side surface RS of each optical element unit OU. Therefore, it is relatively easy to set the illuminance distribution pattern on the irradiation surface finely.
That is, when the optical element unit COU is interposed in the optical path between the lamp unit and the object to be processed and the optical element unit is always driven, the lamp unit is maintained while maintaining a predetermined illuminance distribution pattern to some extent. It is possible to correct to some extent local variations in the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp.
図6は、本発明の光学素子ユニットを使用した場合と、拡散板を使用した場合の照射面上の光強度分布を示す概略図である。
上記したように、光学素子ユニットCOUを透過する光は散乱光ではなく、光の指向性は維持される。よって、光路内に光学素子ユニットCOUを常に駆動している状態で配置すると、図6(a)に示すように、光学素子ユニットCOUが無いときの光強度分布をある程度維持しながら、局部的な強度のばらつきが補正された、光強度分布を得ることができる。
一方、拡散板を光路内に設置した場合、拡散板を透過した光は散乱光となるので、図6(b)に示すように、光学素子ユニットCOUが無いときの光強度分布が全体的に平滑化され、しかも光強度が全体的に減衰した光強度分布となってしまう。
よって、本発明の光学素子ユニットを使用することより、光強度の減衰が小さく、所望の照度分布パターンを維持しながら、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分をある程度補正することが可能となる。
FIG. 6 is a schematic view showing the light intensity distribution on the irradiated surface when the optical element unit of the present invention is used and when a diffusion plate is used.
As described above, the light transmitted through the optical element unit COU is not scattered light, and the directivity of the light is maintained. Therefore, when the optical element unit COU is always driven in the optical path, as shown in FIG. 6A, the light intensity distribution when there is no optical element unit COU is maintained to some extent while maintaining the local distribution. A light intensity distribution with corrected intensity variations can be obtained.
On the other hand, when the diffusing plate is installed in the optical path, the light transmitted through the diffusing plate becomes scattered light, so that the light intensity distribution when there is no optical element unit COU as shown in FIG. The light intensity distribution is smoothed and the light intensity is attenuated as a whole.
Therefore, by using the optical element unit of the present invention, the attenuation of light intensity is small, and while maintaining a desired illuminance distribution pattern, the object caused by individual differences and ripples of each incandescent lamp constituting the lamp unit. It is possible to correct to some extent a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece.
上記したように、本発明の光学素子ユニットCOUは、光路内に光学素子ユニットCOUを常に駆動している状態で配置する必要がある。すなわち、各光学要素ユニットOUの側面RSから反射されて光出射面OSから出射される光が照射面上を繰り返し走査させる必要がある。光学素子ユニットCOUの駆動は、例えば、回転運動をさせるようにすればよい。 As described above, the optical element unit COU of the present invention needs to be arranged in a state where the optical element unit COU is always driven in the optical path. That is, the light reflected from the side surface RS of each optical element unit OU and emitted from the light emitting surface OS needs to be repeatedly scanned on the irradiation surface. For example, the optical element unit COU may be driven to rotate.
なお、本発明の光学素子ユニットCOUは、直管状の白熱ランプ等、光源が線光源であるとき、有効である。 The optical element unit COU of the present invention is effective when the light source is a linear light source, such as a straight tube incandescent lamp.
本発明の光照射式加熱装置は、上記知見を基に以下のように構成される。
すなわち、光透過性材料からなる発光管の内部にフィラメントが配設されてなるヒータを少なくとも1つ含む、少なくとも1つのランプユニットと、上記フィラメントに電力を供給し上記ランプユニットを発光させるための給電装置と、上記ランプユニットから放出される光を被処理物に照射して被処理物を加熱する光照射式加熱装置において、
上記光照射式加熱装置は、側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数並べて構成される光学素子ユニットと、上記光学素子ユニットを駆動する光学素子ユニット駆動機構とを備え、
上記光学素子ユニットは、上記ランプユニットと被処理物との間の光路であって、上記光学素子ユニットに入射後出射する光が上記被処理物に到達するような位置に配置され、
上記光学素子ユニット駆動機構は、少なくとも上記ランプユニットから放出される光を被処理物に照射する間、上記光学要素ユニットを駆動することを特徴とする。
The light irradiation type heating apparatus of the present invention is configured as follows based on the above knowledge.
That is, at least one lamp unit including at least one heater in which a filament is disposed inside an arc tube made of a light-transmitting material, and power supply for supplying power to the filament and causing the lamp unit to emit light In the light irradiation type heating device for irradiating the processing object by irradiating the processing object with light emitted from the apparatus and the lamp unit,
The light irradiation type heating device has an optical element configured by arranging a plurality of columnar optical element units having a light reflecting characteristic on a side surface and a light transmitting characteristic on a light incident surface and a light emitting surface. A unit and an optical element unit driving mechanism for driving the optical element unit,
The optical element unit is an optical path between the lamp unit and an object to be processed, and is disposed at a position where light emitted after entering the optical element unit reaches the object to be processed.
The optical element unit drive mechanism drives the optical element unit at least while irradiating the object with light emitted from the lamp unit.
なお、上記光学素子ユニット駆動機構は、上記光学素子を回転させるように構成してもよい。 The optical element unit driving mechanism may be configured to rotate the optical element.
また、上記ランプユニットは、上記ヒータが複数本並列配置してなる第1のランプユニットと、上記ヒータが複数本並列配置してなる第2のランプユニットとからなり、上記第1のランプユニットと上記第2ランプユニットとは互いに対向する位置に配置されていて、上記第1のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向と上記第2のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向とは互いに交差しているようにしてもよい。 The lamp unit includes a first lamp unit in which a plurality of the heaters are arranged in parallel and a second lamp unit in which the plurality of heaters are arranged in parallel. The first lamp unit The second lamp unit is disposed at a position facing each other, and the axial direction of each heater constituting the first lamp unit and the axial direction of each heater constituting the second lamp unit intersect each other. You may make it do.
更に、上記ヒータは、フィラメントが軸方向で複数に分割され、各分割されたフィラメントが、それぞれ独立に給電可能に構成されているようにしてもよい。 Further, the heater may be configured such that the filament is divided into a plurality of pieces in the axial direction, and each of the divided filaments can be fed independently.
本発明の光照射式加熱方法は、光照射源から放出される光を被処理物に照射して被処理物を加熱する光照射式加熱方法において、光を被処理物に照射する際、照射する光の一部を被処理物の照射面上で繰り返し走査することを特徴とする。 The light irradiation type heating method of the present invention is a light irradiation type heating method in which light is emitted from a light irradiation source to irradiate the object to be processed, and the object to be processed is irradiated with light. A part of the light to be scanned is repeatedly scanned on the irradiation surface of the object to be processed.
また、本発明の光照射式加熱方法は、光照射源から放出される光を被処理物に照射して被処理物を加熱する光照射式加熱方法において、側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される光学素子ユニットを、上記光照射源と被処理物との間の光路であって、上記光学素子ユニットに入射後出射する光が上記被処理物に到達するような位置に配置するとともに、光照射源から放出される光を被処理物に照射する間、上記光学要素ユニットを駆動して常に駆動している状態とすることにより、光照射源により被処理物に照射する光の一部を被処理物の照射面上で繰り返し走査することを特徴とする光照射式加熱方法である。 In addition, the light irradiation type heating method of the present invention is a light irradiation type heating method in which the object to be processed is heated by irradiating light emitted from the light irradiation source. An optical element unit configured by combining a plurality of columnar optical element units configured to have light transmission characteristics on the light incident surface and the light output surface, and an optical path between the light irradiation source and the object to be processed The optical element is disposed at a position where light emitted after entering the optical element unit reaches the object to be processed, and the optical element is irradiated with light emitted from a light irradiation source. A light irradiation type characterized by repeatedly scanning a part of the light irradiated to the object to be processed by the light irradiation source on the irradiation surface of the object to be processed by always driving the unit. It is a heating method.
なお、上記光照射式加熱方法においては、光照射源を、1つ以上の発光部分を有するヒータを複数本並列に配置して構成されたランプユニットを少なくとも1組有し、各発光部分から放出される光強度を個別に制御可能に構成し、被処理物の加熱処理中、被処理物の場所的温度特性分布に応じて上記各発光部分から放出される光強度を個別に制御するようにしてもよい。 In the light irradiation type heating method, the light irradiation source has at least one lamp unit configured by arranging a plurality of heaters having one or more light emitting portions in parallel, and is emitted from each light emitting portion. The light intensity emitted can be individually controlled, and the light intensity emitted from each of the light emitting portions is individually controlled according to the local temperature characteristic distribution of the object to be processed during the heat treatment of the object to be processed. May be.
本発明の光照射式加熱装置および加熱方法においては、ランプユニットと被処理物との間の光路に、側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される光学素子ユニットを介在させ、かつ、光照射中に光学素子ユニットを駆動して常に駆動している状態としている。
このように構成することにより、被照射物の照射面上での照度分布パターンは、移動するものと移動しないものとが同時に存在する。被照射物の照射面上を移動する照度分布パターンは、光学素子ユニットの各光学要素ユニットの側面での反射を経てきたものであり、繰り返し照射面上を走査する。
その結果、照射面上で移動しない照度分布パターンに、周期的に移動する照度分布パターンとが重なりあうので、結果的に照度分布パターンが平滑化される。すなわち、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分を補正することが可能となる。
In the light irradiation type heating apparatus and heating method of the present invention, the light path between the lamp unit and the object to be processed has light reflection characteristics on the side surface, and light transmission characteristics on the light incident surface and light emission surface. An optical element unit configured by combining a plurality of columnar optical element units configured to be interposed is interposed, and the optical element unit is always driven by being driven during light irradiation.
By configuring in this way, the illuminance distribution pattern on the irradiation surface of the object to be irradiated includes both a moving pattern and a non-moving pattern. The illuminance distribution pattern that moves on the irradiation surface of the object to be irradiated has undergone reflection on the side surface of each optical element unit of the optical element unit, and repeatedly scans on the irradiation surface.
As a result, the illuminance distribution pattern that moves periodically overlaps the illuminance distribution pattern that does not move on the irradiation surface, and as a result, the illuminance distribution pattern is smoothed. That is, it is possible to correct a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit.
ここで、光学素子ユニットを透過する光は、各光学要素ユニットの側面で反射されて出射する光も、反射されずに出射する光も、拡散板のときとは異なり散乱光ではない。
よって、空気と石英ガラスの境界面である光入射面、光出射面で発生する光反射の分だけ透過光の強度は減少するものの、拡散板のときのような大幅な光強度の減少は発生しない。
Here, the light that passes through the optical element unit is neither scattered light that is reflected by the side surface of each optical element unit nor emitted without being reflected, unlike the diffuser plate.
Therefore, although the intensity of transmitted light is reduced by the amount of reflected light that occurs on the light incident surface and light exit surface, which are the interface between air and quartz glass, a significant decrease in light intensity occurs as with a diffuser. do not do.
また、光学素子ユニットを透過して出射される光は散乱光ではないので、光の指向性は維持される。よって、各光学要素ユニットの側面で反射されずに出射する光による照度分布は平滑化されることなく、所定のパターンが維持される。よって、照射面上での照度分布パターンを細かく設定することは比較的容易になる。 In addition, since the light transmitted through the optical element unit is not scattered light, the directivity of the light is maintained. Therefore, a predetermined pattern is maintained without smoothing the illuminance distribution due to the light emitted without being reflected by the side surface of each optical element unit. Therefore, it is relatively easy to set the illuminance distribution pattern on the irradiation surface finely.
光照射中に光学素子ユニットを駆動して常に駆動している状態とするには、例えば、回転運動などをさせるとよい。特に回転運動については、構成も容易で、かつ、連続的に光学素子ユニットを駆動可能であるので、効果的である。 In order to drive the optical element unit during light irradiation so that the optical element unit is always driven, for example, rotational movement or the like may be performed. In particular, the rotational motion is effective because the configuration is easy and the optical element unit can be driven continuously.
ここで、ランプユニットを、光透過性材料からなる発光管の内部にフィラメントが配設されてなるヒータが複数本並列配置してなる第1のランプユニットと、上記ヒータが複数本並列配置してなる第2のランプユニットで構成し、上記第1のランプユニットと上記第2ランプユニットとは互いに対向する位置に配置されていて、上記第1のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向と上記第2のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向とは互いに交差しているようにすると、被照射面上での照度分布パターンを高精度に設定可能となる。そのため、本発明の光学素子ユニットと組み合わせると更に高精度に被照射面上での照度分布パターンを設定可能となり、加熱処理において、高精度な温度均一性を実現できる。 Here, the lamp unit includes a first lamp unit in which a plurality of heaters each having a filament disposed inside a light-emitting tube made of a light-transmitting material and a plurality of heaters arranged in parallel. The first lamp unit and the second lamp unit are arranged at positions facing each other, and the axial direction of each heater constituting the first lamp unit and the above-mentioned If the axial directions of the heaters constituting the second lamp unit intersect each other, the illuminance distribution pattern on the irradiated surface can be set with high accuracy. Therefore, when combined with the optical element unit of the present invention, it is possible to set the illuminance distribution pattern on the irradiated surface with higher accuracy, and to realize high-precision temperature uniformity in the heat treatment.
更に、上記ヒータは、フィラメントが軸方向で複数に分割され、各分割されたフィラメントが、それぞれ独立に給電可能に構成すると、被処理物である熱処理される基板上における場所的な温度変化の度合いの分布である場所的温度特性分布が基板形状に対し非対称である場合においても、それに対応した被処理物上の照度分布パターンを高精度に設定できる。そのため、本発明の光学素子ユニットと組み合わせると更に高精度に被照射面上での照度分布パターンを設定可能となり、加熱処理において、高精度な温度均一性を実現できる。 Further, in the above heater, when the filament is divided into a plurality of parts in the axial direction and each divided filament can be supplied with power independently, the degree of local temperature change on the substrate to be processed which is the object to be processed Even when the local temperature characteristic distribution, which is the distribution of, is asymmetric with respect to the substrate shape, the illuminance distribution pattern on the object to be processed can be set with high accuracy. Therefore, when combined with the optical element unit of the present invention, it is possible to set the illuminance distribution pattern on the irradiated surface with higher accuracy, and to realize high-precision temperature uniformity in the heat treatment.
以下、本発明の加熱装置の構成例について説明する。図7は、本発明の加熱装置100の構成を説明するための図である。
図7に示すように、加熱装置100は、チャンバ300を有する。チャンバ300の内部は、石英窓4により、ランプユニット収容空間S1と加熱処理空間S2とに分割される。
ランプユニット収容空間S1に収容される第1のランプユニット10、第2のランプユニット20から放出される光を、石英窓4を介して加熱処理空間S2に設置される被処理物6に照射することにより、被処理物の加熱処理が施される。
Hereafter, the structural example of the heating apparatus of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a view for explaining the configuration of the
As shown in FIG. 7, the
Light to be emitted from the
ランプユニット収容空間S1に収容される第1のランプユニット10、第2のランプユニット20は、例えば、10本の直管状の白熱ランプを所定の間隔で並列に配置して構成される。両ランプユニット10、20は互いに対向するように配置されている。なお、ランプユニット10を構成する直管状の白熱ランプの軸方向は、ランプユニット20を構成する直管状の白熱ランプの軸方向と互いに交差するように設定されている。
The
ここで、各ランプユニット10、20を構成する白熱ランプは、例えば、本出願人が特願2005−57803号で提案しているような、発光管の内部のフィラメントを複数に分割し、各フィラメントそれぞれ独立に給電可能な構造のヒータとしてもよい。このようなヒータを用いたランプユニット10、20を用いて、各ヒータのフィラメント発光部分を個別に発光させたり、各ヒータのフィラメントへの供給電力を個別に調整することにより、被処理物6上の照度分布を任意に、かつ、高精度に設定することが可能となる。図7には、3つのフィラメント14a、14b、14cを有するヒータ1の例が示されている。また、前記のランプ以外にも、特開平3−218624号に示されるようなシングルエンド型ハロゲンランプを用いることもでき、特許文献2に示されるようなU字管内にフィラメントが配設されたハロゲンランプを用いることもできる。
Here, the incandescent lamps constituting each of the
図8にヒータ1の詳細構造を示す。図8に示すように、ヒータ1の発光管11は、ピンチシールにより、一端側に封止部12a、他端側に封止部12bが形成され、発光管11内部が気密に封止されている。ここで、ピンチシールは、封止部12aに金属箔13a、13b及び13cが埋設され、封止部12bに金属箔13d、13e、13fが埋設されるように行われる。
金属箔13a、13b、13c、13d、13e、及び13fには、それぞれ、外部リード18a、18b、18c、18d、18e、及び18fが電気的に接続されている。
FIG. 8 shows a detailed structure of the
External leads 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, and 18f are electrically connected to the metal foils 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, and 13f, respectively.
発光管11の内部には、略同一軸上に沿って、3つのフィラメント14a,14b,14cが順番に設置されている。フィラメント14aと14bとの間には絶縁体61aが設けられ、フィラメント14bと14cとの間には絶縁体61bが設けられている。
Inside the
フィラメント14aの一端側には、給電線15aが電気的に接続され、更に、給電線15aは、金属箔13aに接続されている。一方、フィラメント14aの他端側には、給電線15fが電気的に接続され、更に、給電線15fは、金属箔13fに接続されている。
ここで、給電線15fは、順次、絶縁体61aに設けられた貫通孔611a、フィラメント14bと対向する絶縁管16c、絶縁体61bに設けられた貫通孔611b、及びフィラメント14cと対向する絶縁管16fを通過するように設置される。
A
Here, the
フィラメント14bの一端側には、給電線15bが電気的に接続され、更に、給電線15bは、金属箔13bに接続されている。一方、フィラメント14bの他端側には、給電線15eが電気的に接続され、更に、給電線15eは、金属箔13eに接続されている。
ここで、給電線15bは、絶縁体61aに設けられた貫通孔612a、フィラメント14aと対向する絶縁管16aを通過するように設置される。
また、給電線15eは、絶縁体61bに設けられた貫通孔612b、フィラメント14cと対向する絶縁管16eを通過するように設置される。
A
Here, the
The
フィラメント14cの一端側には、給電線15cが電気的に接続され、更に、給電線15cは、金属箔13cに接続されている。一方、フィラメント14cの他端側には、給電線15dが電気的に接続され、更に、給電線15dは、金属箔13dに接続されている。
ここで、給電線15cは、順次、絶縁体61bに設けられた貫通孔613b、フィラメント14bと対向する絶縁管16d、絶縁体61aに設けられた貫通孔613a、及びフィラメント14aと対向する絶縁管16bを通過するように設置される。
A
Here, the
フィラメント14a、14b、14cは、発光管11の軸方向に複数個配設されたアンカー17によって支持される。アンカー17は、発光管11の内壁と、絶縁管16a、16dあるいは16eとの間に挟まれて保持される。
The
ヒータ1において、外部リード18aと18fの間に第1の給電装置62が接続され、外部リード18bと18eの間に第2の給電装置63が接続され、外部リード18cと18dの間に第3の給電装置64が接続されている。すなわち、フィラメント14a、14b、及び14cは、それぞれ個別の給電装置62、63、64よって独立に給電される。給電装置62、63、及び64は、可変電源であり、必要に応じて給電量を調整可能となっている。なお、各給電装置は、フィラメントに対して、DC電力を供給するものでもよいし、AC電力を供給するものでもよい。
In the
すなわち、図8に示すヒータ1によれば、略同一軸上に沿って、3つのフィラメント14a,14b,14cが順番に設置され、各フィラメント14a,14b,14cは、それぞれ個別の給電装置62、63、64よって独立に給電可能であるため、それぞれのフィラメントから放射される光量を個別に調整することが可能である。そのため、このようなヒータを有するランプユニットによれば、被処理物6上の照度分布を任意に、かつ、高精度に設定することが可能となる。
That is, according to the
なお、第1のランプユニット10、第2のランプユニット20の各ヒータに含まれる全てのフィラメント各々に個別に給電装置を設けるのではなく、所望の照度分布によっては、複数のフィラメントを1台の給電装置に接続するようにしてもよい。
以下、複数の給電装置を総称して電源部7と称することもある。
In addition, a power supply device is not provided for each of the filaments included in each heater of the
Hereinafter, the plurality of power supply apparatuses may be collectively referred to as the power supply unit 7.
図7に戻り、第1のランプユニット10の上方には、反射鏡2が配置される。反射鏡2は、例えば、無酸素銅からなる母材に金をコートした構造であり、反射断面が、円の一部、楕円の一部、放物線の一部又は平板状等の形状を有する。反射鏡2は、第1のランプユニット10及び第2のランプユニット20から上方に向けて照射された光を被処理物6側へ反射する。
すなわち、加熱装置100において、第1のランプユニット10及び第2のランプユニット20から放出される光は、直接、あるいは反射鏡2で反射されて、被処理物6に照射される。
Returning to FIG. 7, the reflecting
That is, in the
ランプユニット収容空間S1には、冷却風ユニット8からの冷却風がチャンバ300に設けられた冷却風供給ノズル81の吹出し口82から導入される。ランプユニット収容空間S1に導入された冷却風は、第1のランプユニット10及び第2のランプユニット20における各ヒータ1に吹き付けれ、各ヒータ1を構成する発光管11を冷却する。ここで、各ヒータ1の封止部12a、12bは他の箇所に比して耐熱性が低い。そのため、冷却風供給ノズル81の吹出し口82は、各ヒータ1の封止部12a、12bに対向して配置し、各ヒータ1の封止部12a、12bを優先的に冷却するように構成することが望ましい。各ヒータ1に吹き付けられ、熱交換により高温になった冷却風は、チャンバ300に設けられた冷却風排出口83から排出される。なお、冷却風の流れは、熱交換されて高温になった冷却風が逆に各ヒータ1を加熱しないように考慮されている。
上記冷却風は、反射鏡2も同時に冷却するように風の流れが設定される。なお、反射鏡2が図示を省略した水冷機構により水冷されているような場合は、必ずしも反射鏡2も同時に冷却するように風の流れを設定しなくともよい。
Cooling air from the cooling air unit 8 is introduced into the lamp unit housing space S <b> 1 from the
The cooling air flow is set so that the reflecting
ところで、加熱される被処理物6からの輻射熱により石英窓4での蓄熱が発生する。蓄熱された石英窓4から2次的に放射される熱線により、被処理物6は不所望な加熱作用を受けることがある。
この場合、被処理物の温度制御性の冗長化(例えば、設定温度より被処理物の温度が高温になるようなオーバーシュート)や、蓄熱される石英窓4自体の温度ばらつきに起因する被処理物における温度均一性の低下等の不具合が発生する。また、被処理物6の降温速度の向上が難しくなる。
よって、これらの不具合を抑制するために、冷却風供給ノズル81の吹出し口82を石英窓4の近傍に設け、冷却風ユニット8からの冷却風により石英窓4を冷却するようにすることが望ましい。
By the way, heat storage in the
In this case, the temperature controllability of the object to be processed is redundant (for example, overshoot such that the temperature of the object to be processed is higher than the set temperature), or the object to be processed is caused by temperature variation of the
Therefore, in order to suppress these problems, it is desirable to provide the
第1のランプユニット10の各ヒータ1は、一対の第1の固定台500、501により支持される。第1の固定台は導電性部材で形成された導電台51と、セラミックス等の絶縁部材で形成された保持台52とからなる。保持台52はチャンバ300の内壁に設けられ、導電台51を保持する。
上記第1のランプユニット10を構成するヒータの本数をn1、上記ヒータが有する分割されたフィラメントの個数をm1として、各フィラメント全てに独立に電力が供給される場合、一対の第1の固定台500、501の組数は、n1×m1組となる。
Each
When the number of heaters constituting the
一方、第2ランプユニット20の各ヒータ1は、第2の固定台により支持される。第2の固定台は、第1の固定台と同様、導電台、保持台とからなる。
上記第2のランプユニット20を構成するヒータの本数をn2、上記ヒータが有する分割されたフィラメントの個数をm2として、各フィラメント全てに独立に電力が供給される場合、一対の第2の固定台の組数は、n2×m2組となる。
On the other hand, each
When the number of heaters constituting the
チャンバ300には、電源部7の給電装置からの給電線が接続される一対の電源供給ポート71、72が設けられる。なお、図7では1組の電源供給ポート71、72が示されているが、ヒータ1の個数、各ヒータ内のフィラメントの個数等に応じて、一組の電源供給ポートの個数は決められる。
図7の例では、電源供給ポート71は第1のランプ固定台500の導電台51と電気的に接続されている。また、電源供給ポート72は第1のランプ固定台501の導電台51と電気的に接続されている。
一方、第1のランプ固定台500の導電台51は、例えば、第1のランプユニット10における1つのヒータ1の給電装置である外部リード18aと電気的に接続されている。第1のランプ固定台501の導電台51は、例えば、外部リード18fと電気的に接続されている。このような構成により、給電装置から、第1のランプユニット10における1つのヒータ1のフィラメント14aへの給電が可能となる。
The
In the example of FIG. 7, the
On the other hand, the
ヒータ1の他のフィラメント14b、14c、また、第1のランプユニット10の他のヒータ1の各フィラメント、第2のランプユニット20の各ヒータ1の各フィラメントについても、他の一対の電源供給ポート71、72より、各々同様の電気的接続がなされる。
The
一方、加熱処理空間S2には、被処理物6が固定される処理台5が設けられる。例えば、被処理物6が半導体ウエハである場合、処理台5は、モリブデンやタングステン、タンタルのような高融点金属材料やシリコンカーバイド(SiC)などのセラミック材料、または石英、シリコン(Si)からなる薄板の環状体であり、その円形開口部の内周部に半導体ウエハを支持する段差部が形成されているガードリング構造であることが好ましい。
半導体ウエハ600は、上記した円環状のガードリングの円形開口部に半導体ウエハを填め込むように配置され、上記段差部で支持される。ガードリングは、自らも光照射によって高温となり対面する半導体ウエハの外周縁を補助的に放射加熱し、半導体ウエハの外周縁からの熱放射を補償する。これにより、半導体ウエハの外周縁からの熱放射などに起因する半導体ウエハ周縁部の温度低下が抑制される。
On the other hand, in the heat treatment space S2, a treatment table 5 on which the
The
処理台5に設置される被処理物6の光照射面の裏面側には、温度測定部91が被処理物6に当接或いは近接して設けられる。温度測定部91は、被処理物6の温度分布をモニタするためのものであり、被処理物6の寸法に応じて個数、配置が設定される。温度測定部91は、例えば、熱電対や光ファイバが使用される。温度測定部91によりモニタされた温度情報は、温度計9に送出される。温度計9は、各温度測定部91により送出された温度情報に基づき、各温度測定部91の測定地点における温度を算出する。
A
また、加熱処理の種類に応じて、加熱処理空間S2には、プロセスガスを導入・排気するプロセスガスユニット800を接続してもよい。例えば、熱酸化プロセスを行う場合は、加熱処理空間S2に酸素ガス、および、加熱処理空間S2をパージするためのパージガス(例えば、窒素ガス)を導入・排気するプロセスガスユニット800を接続する。プロセスガスユニット800からのプロセスガス、パージガスはチャンバ300に設けられたガス供給ノズル84の吹出し口85から加熱空間S2に導入される。また、排気は排出口86から行われる。
Further, a
本発明は、光照射式加熱装置において、光照射源と被処理物との間に、照度分布補正用の光学素子ユニットを駆動可能に設けたものである。
この光学素子ユニットは、上記したように、側面に光反射特性を有する柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される。
上記したように、本発明の光学素子ユニットを用いてランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分を補正するためには、光照射中、光学素子ユニットを駆動して常に駆動している状態にする必要がある。すなわち、光学素子ユニットを構成する各光学要素ユニットの側面から反射されて光出射面から出射される光が照射面上を繰り返し走査させる必要がある。こういった要求を満たすには、例えば、本発明の光学素子ユニットを駆動して、回転運動をさせるとよい。
The present invention is a light irradiation type heating apparatus in which an optical element unit for illuminance distribution correction is drivably provided between a light irradiation source and a workpiece.
As described above, this optical element unit is configured by combining a plurality of columnar optical element units having light reflection characteristics on the side surfaces.
As described above, the optical element unit of the present invention is used to correct a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit. For this purpose, it is necessary to drive the optical element unit so that it is always driven during light irradiation. That is, it is necessary to repeatedly scan the irradiation surface with light reflected from the side surface of each optical element unit constituting the optical element unit and emitted from the light emitting surface. In order to satisfy these requirements, for example, the optical element unit of the present invention may be driven to rotate.
回転運動は、回転駆動制御、回転機構等が比較的容易であるため、光学素子ユニットの駆動方法としては好ましい。
図7は、光学素子ユニットを回転運動させる例を示す。すなわち、図7に示すランプユニット収容空間S1において、第1のランプユニット10、第2のランプユニット20と石英窓4との間の空間に、照度分布補正用の光学素子ユニットCOUが設けられる。光学素子ユニットCOUの形状は、例えば、円盤状であり、回転駆動機構42、45、46により所定の回転数で回転駆動する。回転駆動機構42、45、46は後述する回転機構制御部により制御される。
The rotational movement is preferable as a method for driving the optical element unit because rotational drive control, a rotation mechanism, and the like are relatively easy.
FIG. 7 shows an example of rotating the optical element unit. That is, in the lamp unit accommodation space S1 shown in FIG. 7, the optical element unit COU for correcting the illuminance distribution is provided in the space between the
回転駆動機構は、既に周知の技術である。例えば、特許文献3に記載の回転駆動機構は、回転対象である基板の裏面にガス流を衝突させて基板を回転させるものである。また、特許文献4に記載の回転機構は、磁力により基板を保持する磁気ロータを浮上させ、回転磁界によりこの磁気ロータを回転させている。
回転駆動機構42、45、46として、ガス流を使用した回転駆動機構の例を図9、10および図11ないし図15に示す。なお、以下に示す回転駆動機構は、特許文献3に記載された回転駆動機構とは構成が相違する。
The rotation drive mechanism is a well-known technique. For example, the rotation drive mechanism described in
Examples of a rotary drive mechanism using a gas flow as the
そして、光学素子ユニットの回転運動には、光学素子ユニットの中心点が同位置のまま変位することなく光学素子ユニット自身が自転する回転運動(第1の回転運動)と、光学素子ユニット自身が自転することなくその中心点が円を描くように変位する回転運動(第2の回転運動)とがある。以下に、図9および10に示す回転駆動機構42により第1の回転運動を説明し、図11ないし15に示す回転駆動機構45、46により第2の回転運動を説明する。
図9は、回転駆動機構42の正面図、図10は、図9のA−A断面図である。回転駆動機構42は、上部ガス供給部材421、下部ガス供給部材422、整流部材423とからなる。
下部ガス供給部材422は、内側に段差が設けられた円筒状のフランジ構造体である。段差部には、円環状の整流部材423が設けられている。整流部材423の開口部の直径は、例えば円盤状である被回転体(光学素子ユニットユニットCOU)の直径よりも大きく設定されている。
被回転体も同様に、下部ガス供給部材422の段差部であって、かつ、整流部材423の開口部の内側に載置される。被回転体載置後、上部に円環状の上部ガス供給部材421が下部ガス供給部材422と連結される。
The rotational movement of the optical element unit includes a rotational movement (first rotational movement) in which the optical element unit itself rotates without being displaced while the center point of the optical element unit remains in the same position, and a rotation of the optical element unit itself. There is a rotational motion (second rotational motion) in which the center point is displaced so as to draw a circle without doing so. Hereinafter, the first rotational motion will be described by the rotational drive mechanism 42 shown in FIGS. 9 and 10, and the second rotational motion will be described by the
9 is a front view of the rotation drive mechanism 42, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. The rotation drive mechanism 42 includes an upper
The lower
Similarly, the rotated body is placed on the step portion of the lower
上部ガス供給部材421には、被回転体の上面の周縁部近傍に対向する位置に、ガス導入部424が複数設けられている。一方、下部ガス供給部材422は、被回転体の下面の周縁部近傍に対向する位置に、ガス導入部425が複数設けられている。一方、下部ガス供給部材422の側面には、整流部材423の側面に対向してガス導入部426が設けられている。
上記したガス導入部424、425、426は、いずれも複数設けられ、例えば、円周方向に等角度間隔で配置されている。
上記したガス導入部424、425、426は、いずれも不図示のガス供給ユニットと接続されており、ガス供給ユニットからガス(例えば、空気)が供給される。
The upper
A plurality of the
The
整流部材423には、表面にガス整流用の溝部427が設けられている。溝部427の一端は、ガス導入部426に対向しており、他端は被回転体の側面に対向している。ガス供給ユニットからガス導入部426に供給され溝部427に到達したガスは、溝部427より導入方向が規制され、所定の方向から被回転体の側面に到達する。
ここで、溝部427の向きは、いずれも整流部材423の内周円の接線に対し同一の角度を成している。例えば、被回転体が円盤形状であるとき、ガスは被回転体の外円周の接線に対し略同一の角度で吹き付けられる。
The rectifying
Here, the direction of the
例えば、円盤状の被回転体を回転駆動する場合、ガス供給ユニットよりガス導入部424、425、426よりガスが供給される。ガス導入部424、425への単位時間あたりのガス供給量を所定の値に設定することにより、被回転体は、下部ガス供給部材422の段差部から空中に浮遊する。次に、ガス導入部426にガスが供給されると、上記したように、ガスは被回転体の外円周の接線に対し略同一の角度で吹き付けられる。結果として、被回転体は一方向に回転する。
なお、ガス導入部424、425へガスを供給する際、最初にガス導入部424へ供給することが望ましい。これは、最初にガス導入部425へガスを供給すると、被回転体が上部ガス供給部材421に衝突する恐れがあるためである。また、ガス導入部424、425は、被回転体を挟んで対向する位置に設けると、被回転体へガスが及ぼす力の方向が被回転体を挟んで対称となるため、被回転体の浮遊制御が比較的容易となる。
For example, when a disk-shaped rotating body is driven to rotate, gas is supplied from the
In addition, when supplying gas to the
図11(a)は、図12のA−A断面図であり、図11(b)は、回転駆動機構45、46の正面図である。図12(a)は、図11(a)のB−B断面図であり、図12(b)は、図11(a)のC−C断面図である。
回転駆動機構45は、図12(a)に示すように、段差を有する箱状体であり、光学素子ユニットCOUの上方に位置する上部ガス供給部451と、光学素子ユニットCOUの下方に位置する下部ガス供給部452と、光学素子ユニットCOUの周縁部に位置する中央ガス供給部453とを有する。上部ガス供給部451および下部ガス供給部452の開口は、光学素子ユニットCOUよりも小さい。すなわち、光学素子ユニットCOUは、その一部が上部ガス供給部451および下部ガス供給部452によって覆われ、その周縁部が中央ガス供給部453に対向するよう配置されている。上部ガス供給部451および下部ガス供給部452には、光学素子ユニットCOUを浮遊させるのに使用される、例えば空気などのガスを光学素子ユニットCOUに対して噴出するためのガス導入部454およびガス導入部455がそれぞれ設けられている。中央ガス供給部453には、光学素子ユニットCOUをX方向に駆動させるのに使用される空気などのガスを光学素子ユニットCOUに対して噴出するためのガス導入部456a、456bが設けられるとともに、図12(b)に示すように、光学素子ユニットCOUのY方向の位置を規制するのに使用される空気などのガスを光学素子ユニットCOUに対して噴出するためのガス導入部457a、457bが設けられている。すなわち、図11(a)に示すように、ガス導入部456a、456bのガス噴出方向とガス導入部457a、457bのガス噴出方向とは、互いに直交する。
11A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 12, and FIG. 11B is a front view of the
As shown in FIG. 12A, the
回転駆動機構46は、図12(b)に示すように、段差を有する箱状体であり、回転駆動機構45の上方に位置する上部ガス供給部461と、回転駆動機構45の下方に位置する下部ガス供給部462と、回転駆動機構45の周縁部に位置する中央ガス供給部463とを有する。上部ガス供給部461および下部ガス供給部462には、回転駆動機構45を浮遊させるのに使用される空気などのガスを供給するためのガス導入部464およびガス導入部465がそれぞれ設けられている。中央ガス供給部463には、回転駆動機構45をY方向に駆動させるのに使用される空気などのガスを光学素子ユニットCOUに対して噴出するためのガス導入部466a、466bが設けられるとともに、図12(a)に示すように、回転駆動機構45のX方向の位置を規制するのに使用される空気などのガスを光学素子ユニットCOUに対して噴出するためのガス導入部467a、467bが設けられている。すなわち、図11(a)に示すように、ガス導入部466a、466bの光学素子ユニットCOUに対するガス噴出方向とガス導入部467a、467bの光学素子ユニットCOUに対するガス噴出方向とは、互いに直交する。
As shown in FIG. 12B, the
上記の光学素子ユニットの第2の回転運動について、以下に図13ないし図15を用いて説明する。図13(a)は、回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの変位量と時間との関係の例を示し、図13(b)は、図13(a)の時点t0における回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの位置を示し、図13(c)は、図13(a)の時点t1における回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの位置を示す。図14(a)は、回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の変位量と時間との関係の例を示し、図14(b)は、図14(a)の時点t0における回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の位置を示し、図14(c)は、図14(a)の時点t1における回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の位置を示す。図15は、回転駆動機構46に対する光学素子ユニットCOUの変位量と時間との関係を示す。
光学素子ユニットCOUは、不図示のガス供給ユニットから回転駆動機構45の上部ガス供給部451のガス導入部454および下部ガス供給部452のガス導入部455に対して供給するガスの単位時間あたりの供給量を所定の量となるようにそれぞれ設定し、ガス導入部454およびガス導入部455からの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定することによって、空中に浮遊した状態になる。なお、ガス導入部454および455にガスを供給する際に、最初にガス導入部454へ供給することが望ましいのは、図9および10に示す第1の回転運動と同じである。そして、図12(a)に示すように、光学素子ユニットCOUが空中に浮遊した状態で、不図示のガス供給ユニットから中央ガス供給部453に設けられたガス導入部456a、456bに対して供給するガスの単位時間あたりの供給量をそれぞれ所定の量となるように設定し、ガス導入部456a、456bからの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定し、かつ、ガス導入部457a、457bに対して供給するガスの単位時間あたりの供給量をそれぞれ所定の量となるように設定し、ガス導入部457a、457bからの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定することによって、光学素子ユニットCOUがX軸方向に平行移動する。なお、前記したように、ガス導入部454、455、456a、456b、457a、457bに対して供給するガスは、例えば、空気である。
The second rotational movement of the optical element unit will be described below with reference to FIGS. FIG. 13A shows an example of the relationship between the amount of displacement of the optical element unit COU with respect to the
The optical element unit COU is supplied from a gas supply unit (not shown) to the
図13(a)に示す例では、回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの変位量と時間との関係は、縦軸を時間とし、横軸をX軸方向における光学素子ユニットCOUの変位量とした場合、正弦曲線を示している。時点t0から時点t1までの区間における回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの移動を説明する。光学素子ユニットCOUは、時点t0において、図13(b)に示すように回転駆動機構45のX軸方向の中心に位置している。なお、時点t0において、回転駆動機構45のガス導入部456a、456bが設けられた側の中央ガス供給部453の各端面と、これらの各端面とそれぞれ対面する光学素子ユニットCOUの各側面との間隔は、Lxである。時点t1において、図13(c)に示すように回転駆動機構45の中央ガス供給部453の一端の近傍に位置している。すなわち、時点t0から時点t1の間に光学素子ユニットCOUが回転駆動機構45に対してLx変位している。なお、図13(a)に示すように、時点t1から時点t2までの区間、時点t2から時点t3までの区間、時点t3から時点t4までの区間とも、回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの変位量は、それぞれLxである。すなわち、図13(a)によれば、時点t0において回転駆動機構45のX軸方向の中心に位置していた光学素子ユニットCOUは、時点t1において中央ガス供給部453の一端まで移動し、時点t2において回転駆動機構45のX軸方向の中心に戻り、さらに、時点t3において中央ガス供給部453の他端まで移動した後、時点t4において回転駆動機構45の中心に戻る、という動作を幾度となく繰り返すことを示している。
このような回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUのX軸方向の移動は、後述の図20に示すように、主制御部MCが不図示のガス供給ユニットを動作させる回転機構制御部450を制御して、中央ガス供給部453に設けられたガス導入部456a、456b、457a、457bに対してガス供給ユニットより供給するガスの単位時間当たりの供給量を時間的に制御することによって行われる。
すなわち、図13(a)に示す例において、回転機構制御部450は、ガス供給ユニットを動作させて、ガス導入部457a、457bに対してそれぞれ供給するガスの単位時間当たりの供給量を制御して、ガス導入部457a、457bからそれぞれ噴出するガスの単位時間あたりの噴出量の比を一定に維持して、光学素子ユニットCOUのY方向の位置を規制する。
同時に、回転機構制御部450は、ガス導入部456aおよびガス導入部456bからそれぞれ噴出するガスの単位時間あたりの供給量の比を時間経過とともに変動させ、その結果、回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUの変位量の時間波形が正弦波となるように、ガス導入部456a、456bに対してそれぞれ供給するガスの単位時間当たりの供給量を時間的に制御する。
In the example shown in FIG. 13A, the relationship between the displacement amount of the optical element unit COU and the time with respect to the
Such movement of the optical element unit COU in the X-axis direction with respect to the
That is, in the example shown in FIG. 13A, the rotation
At the same time, the rotation
このような光学素子ユニットCOUのX方向への駆動と同期して、不図示のガス供給ユニットから回転駆動機構46の上部ガス供給部461のガス導入部464および下部ガス供給部462のガス導入部465に対して供給するガスの単位時間あたりの供給量を所定の量となるようにとなるようにそれぞれ設定し、ガス導入部464およびガス導入部465からの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定することによって、回転駆動機構45を空中に浮遊させた状態とするとともに、不図示のガス供給ユニットから中央ガス供給部463に設けられたガス導入部466a、466bに対して供給するガスの単位時間あたりの供給量をそれぞれ所定の量となるように設定し、ガス導入部466a、466bからの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定し、かつ、ガス導入部467a、467bに対して供給するガスの単位時間あたりの供給量をそれぞれ所定の量となるように設定し、ガス導入部467a、467bからの単位時間当たりのガス噴出量がそれぞれ所定の量となるように設定することによって、回転駆動機構45をY軸方向に平行移動させる。なお、前記したように、ガス導入部464、465、466a、466b、467a、467bに対して供給するガスは、例えば、空気である。
In synchronism with the driving of the optical element unit COU in the X direction, the
図14(a)に示す例では、回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の変位量と時間との関係動作は、縦軸をY軸方向における回転駆動機構45の変位量とし、横軸を時間とした場合に、余弦曲線を示している。時点t0から時点t1までの区間における回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の移動を説明する。回転駆動機構45は、時点t0において、図14(b)に示すように回転駆動機構46の中央ガス供給部463の一端の近傍に位置しているが、時点t1において、図14(c)に示すように回転駆動機構46のY軸方向の中心に位置している。ここで、時間t1において、回転駆動機構46のガス導入部466a、466bが設けられた側の中央ガス供給部463の各端面と、これらの各端面とそれぞれ対面する回転駆動機構45の各側面との間隔は、Lyである。すなわち、時点t0から時点t1の間に回転駆動機構45が回転駆動機構46に対してLy変位している。なお、図14(a)に示すように、時点t1から時点t2までの区間、時点t2から時点t3までの区間、時点t3から時点t4までの区間とも、回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の変位量は、それぞれLyである。すなわち、図14(a)によれば、時点t0において回転駆動機構46の中央ガス供給部463の一端に位置していた回転駆動機構45は、時点t1において回転駆動機構46のY軸方向の中心に移動し、時点t2において回転駆動機構46の中央ガス供給部463の他端まで移動し、さらに、時点t3において回転駆動機構46のY軸方向の中心に戻った後、時点t4において回転駆動機構46の一端に戻る、という動作を幾度となく繰り返すことを示している。
このような回転駆動機構46に対する回転駆動機構45のY軸方向の移動は、後述の図20に示すように、主制御部MCが不図示のガス供給ユニットを動作させる回転機構制御部450を制御し、中央ガス供給部463に設けられたガス導入部466a、466b、467a、467bに対してガス供給ユニットより供給するガスの単位時間当たりの供給量を時間的に制御することによって行われる。
すなわち、図14(a)に示す例において、回転機構制御部450は、ガス供給ユニットを動作させて、ガス導入部467a、467bに対してそれぞれ供給するガスの単位時間当たりの供給量を制御して、ガス導入部467a、467bからそれぞれ噴出するガスの単位時間あたりの噴出量の比を一定に維持して、光学素子ユニットCOUのX方向の位置を規制する。
同時に、回転機構制御部450は、ガス導入部466aおよびガス導入部466bからそれぞれ噴出するガスの単位時間あたりの供給量の比を時間経過とともに変動させ、その結果、回転駆動機構46に対する回転駆動機構45の変位量の時間波形が余弦波となるように、ガス導入部466a、466bに対してそれぞれ供給するガスの単位時間当たりの供給量を時間的に制御する。
In the example shown in FIG. 14A, the relational operation of the displacement amount of the
Such a movement of the
That is, in the example shown in FIG. 14A, the rotation
At the same time, the rotation
そうすると、光学素子ユニットCOUには、光学素子ユニットCOU自体のX軸方向の移動に同期して回転駆動機構45のY軸方向への移動が重畳されるため、回転駆動機構46に対する光学素子ユニットCOUの動作は、図15に示すように、光学素子ユニットCOUの中心点が円を描くような挙動を示す。図15は、横軸が光学素子ユニットCOUのX軸方向における変位量を示し、縦軸が光学素子ユニットCOUのY軸方向における変位量を示している。
なお、図13(a)に示す正弦曲線および図14(a)に示す余弦曲線は、あくまで一例である。従って、回転駆動機構45に対する光学素子ユニットCOUが、図13(a)に示す正弦曲線と異なる周期、位相で示される正弦曲線に基づいて、或いは、回転駆動機構46に対する回転駆動機構45が、図14(a)に示す余弦曲線と異なる周期、位相で
示される余弦曲線に基づいて、図15に示す回転運動とは異なる回転運動をするように設定することもできる。
Then, since the movement of the
Note that the sine curve shown in FIG. 13A and the cosine curve shown in FIG. 14A are merely examples. Therefore, the optical element unit COU for the
次に、光学素子ユニットCOUの構成例を示す。
上記したように、本発明の光学素子ユニットCOUは、図1に示す側面RSには光反射特性を有し、光入射面IS、光出射面OSには光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される。
このような光学素子ユニットをランプユニット10,20と被処理物6との間の光路に介在させ、かつ、光学要素ユニットCOUを駆動して常に駆動している状態にすると、
被照射物6の照射面上での照度分布パターンは、移動するものと移動しないものとが同時に存在する。被照射物6の照射面上を移動する照度分布パターンは、各光学要素ユニットの側面RSでの反射を経てきたものであり、繰り返し照射面上を走査する。
照射面上で移動しない照度分布パターンに、周期的に移動する照度分布パターンとが重なりあうので、結果的に照度分布パターンが平滑化される。すなわち、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分を補正することが可能となる。
Next, a configuration example of the optical element unit COU is shown.
As described above, the optical element unit COU of the present invention is configured such that the side surface RS shown in FIG. 1 has light reflection characteristics, and the light incident surface IS and the light output surface OS have light transmission characteristics. It is configured by combining a plurality of columnar optical element units.
When such an optical element unit is interposed in the optical path between the
The illuminance distribution pattern on the irradiation surface of the object to be irradiated 6 includes a moving pattern and a non-moving pattern at the same time. The illuminance distribution pattern that moves on the irradiation surface of the object to be irradiated 6 has undergone reflection on the side surface RS of each optical element unit, and repeatedly scans on the irradiation surface.
Since the illuminance distribution pattern that moves periodically overlaps the illuminance distribution pattern that does not move on the irradiation surface, the illuminance distribution pattern is smoothed as a result. That is, it is possible to correct a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit.
被照射物6の照射面上を繰り返し走査する照度分布パターンの走査周期は、各光学要素ユニットの配置間隔に依存する。各光学要素ユニットの配置間隔は、必ずしも等間隔である必要はない。しかし、等間隔であると、照度分布パターンの走査周期が一定となって、効率よく照度分布パターンの平滑化が行われる。
The scanning cycle of the illuminance distribution pattern that repeatedly scans the irradiation surface of the
図16は、光学素子ユニットCOUの第1の構成例を示す図である。
図16(a)に示すように、光学素子ユニットCOUを構成する各光学要素ユニットOUは、直方体形状の石英ガラスブロックから構成される。この石英ガラスブロックの両端側面部には、凸部I1、O1が設けられる。図16に示す例では、凸部I1の上面が光入射面に、凸部O1の下面が光出射面に相当する。
このような形状の各光学要素ユニットOUの凸部側面同士を接触させ、石英ガラスの軟化点以下の温度(例えば、1200〜1300℃)雰囲気で加圧することにより、各光学要素ユニットOUは接合され、光学素子ユニットCOUが形成される(図16(b))。
上記構造によれば、各光学要素ユニットOUの凸部I1、O1を除く側面側に空気層が形成される。よって、各光学要素ユニットの側面に入射した光は、入射角度によっては全反射される。なお、側面で確実に全反射を実現する場合は、各光学要素ユニットOUの凸部I1、O1を除く側面に全反射コートを施しても良い。
上記構造の光学素子ユニットCOUによれば、各光学要素ユニットOUの形状を同一形状とすることにより、各光学要素ユニットOUの配置間隔を等間隔とすることが可能となる。
FIG. 16 is a diagram illustrating a first configuration example of the optical element unit COU.
As shown in FIG. 16A, each optical element unit OU constituting the optical element unit COU is composed of a rectangular parallelepiped quartz glass block. Convex portions I1 and O1 are provided on both side surfaces of the quartz glass block. In the example shown in FIG. 16, the upper surface of the convex portion I1 corresponds to the light incident surface, and the lower surface of the convex portion O1 corresponds to the light emitting surface.
The optical element units OU are bonded by bringing the side surfaces of the convex portions of the optical element units OU having such shapes into contact with each other and pressurizing them in a temperature (for example, 1200 to 1300 ° C.) below the softening point of quartz glass. Then, the optical element unit COU is formed (FIG. 16B).
According to the said structure, an air layer is formed in the side surface side except the convex parts I1 and O1 of each optical element unit OU. Therefore, the light incident on the side surface of each optical element unit is totally reflected depending on the incident angle. In the case where the total reflection is reliably realized on the side surface, a total reflection coating may be applied to the side surface of each optical element unit OU except for the convex portions I1 and O1.
According to the optical element unit COU having the above structure, the optical element units OU can be arranged at equal intervals by setting the optical element units OU to the same shape.
第1の構成例に基づき円盤状に構成した光学素子ユニットCOUの例を図17に示す。図17に示す光学素子ユニットCOUは、例えば、四角形の板状に構成した後、円盤形状に切削加工したものである。図17(b)は、図17(a)に示す光学素子ユニットCOUのA−A断面図であり、光学要素ユニットOU間に空気層AGが形成されている。 FIG. 17 shows an example of an optical element unit COU configured in a disc shape based on the first configuration example. The optical element unit COU shown in FIG. 17 is formed, for example, into a rectangular plate shape and then cut into a disk shape. FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line AA of the optical element unit COU shown in FIG. 17A, and an air layer AG is formed between the optical element units OU.
図18に、光学素子ユニットCOUの第2の構成例を示す。
図18に示す光学素子ユニットCOUは、石英ガラス板の一方の表面に複数の溝を作り、格子状の凸部を石英ガラス表面に形成させたものである。この格子状の凸部が光学要素ユニットOUに相当する。複数の溝の加工は、例えば、グラインダー加工、レーザー加工、ブロスト加工等によって行われる。
格子状の凸部の互いに対向する表面は、光学要素ユニットOUの側面に相当する。各格子状の凸部間の溝空間は、第1の構成例の空気層に相当する。すなわち、第1の構成例と同様、各光学要素ユニットの側面に入射した光は、入射角度によっては全反射される。なお、この格子状の凸部の互いに対向する表面である光学要素ユニットOUの側面は、それぞれエッチング、表面研磨等によって鏡面加工が施される。これは、光学要素ユニットOUの側面に入射した光の反射光が拡散光にならないようにするためである。
第2の構成例による光学素子ユニットCOUは、第1の構成例とは異なり、各光学要素ユニットを接合する凸部を設ける必要がないので、各光学要素ユニットの側面全てを反射部として設定することが可能となる。また、一枚の石英ガラス板からの加工のため、比較的容易に光学素子ユニットCOUを作製することができる。
FIG. 18 shows a second configuration example of the optical element unit COU.
The optical element unit COU shown in FIG. 18 has a plurality of grooves formed on one surface of a quartz glass plate and lattice-shaped convex portions formed on the surface of the quartz glass. This lattice-like convex portion corresponds to the optical element unit OU. The processing of the plurality of grooves is performed by, for example, grinder processing, laser processing, or blast processing.
The mutually opposing surfaces of the grid-like convex portions correspond to the side surfaces of the optical element unit OU. The groove space between each grid-like convex part is equivalent to the air layer of the first configuration example. That is, as in the first configuration example, the light incident on the side surface of each optical element unit is totally reflected depending on the incident angle. The side surfaces of the optical element unit OU, which are the surfaces of the lattice-shaped convex portions facing each other, are each subjected to mirror finishing by etching, surface polishing, or the like. This is to prevent the reflected light of the light incident on the side surface of the optical element unit OU from becoming diffused light.
Unlike the first configuration example, the optical element unit COU according to the second configuration example does not need to be provided with a convex portion that joins the optical element units. Therefore, all the side surfaces of the optical element units are set as reflection portions. It becomes possible. Further, the optical element unit COU can be manufactured relatively easily because of processing from a single quartz glass plate.
第2の構成例に基づき円盤状に構成した光学素子ユニットCOUの例を図19に示す。図19に示す光学素子ユニットCOUは、円盤状の石英ガラスに光学要素ユニットOUに相当する格子状の凸部を構成したものである。図19(b)は、図19(a)に示す光学素子ユニットCOUのA−A断面図であり、各光学要素ユニットOU間に空気層AGが形成されている。 FIG. 19 shows an example of an optical element unit COU configured in a disc shape based on the second configuration example. The optical element unit COU shown in FIG. 19 is configured by forming a lattice-shaped convex portion corresponding to the optical element unit OU on a disk-shaped quartz glass. FIG. 19B is an AA cross-sectional view of the optical element unit COU shown in FIG. 19A, and an air layer AG is formed between the optical element units OU.
なお、本発明の光学素子ユニットCOUは、上記した第1、第2の構成例に限られるものではない。例えば、第1の石英ガラス板の上に溝を複数本設け、その溝に表面研磨された直方体の石英ブロックを略等間隔で並べ、石英ブロックの上方にさらに第2の石英ガラス板を載置して、石英ガラスの軟化点以下の温度(例えば、1200〜1300℃)雰囲気で第1、第2の石英ガラス間に圧力を加えて、光学素子ユニットCOUを構成してもよい。
すなわち、光入射面と光出射面があって、側面に光反射機能を有する光学要素ユニットを複数配置する構造であれば、光学素子ユニットCOUの形状は任意に構成してよい。
The optical element unit COU of the present invention is not limited to the first and second configuration examples described above. For example, a plurality of grooves are provided on a first quartz glass plate, and a rectangular parallelepiped quartz block whose surface is polished is arranged at substantially equal intervals, and a second quartz glass plate is further placed above the quartz block. Then, the optical element unit COU may be configured by applying pressure between the first and second quartz glasses in an atmosphere at a temperature equal to or lower than the softening point of the quartz glass (for example, 1200 to 1300 ° C.).
That is, the optical element unit COU may have any shape as long as it has a light incident surface and a light output surface and a plurality of optical element units having a light reflecting function are arranged on the side surfaces.
本発明の光照射式加熱装置は、ランプユニットと被処理物との間の光路に、側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される光学素子ユニットを介在させ、かつ、光照射中に光学要素ユニットを駆動して常に駆動している状態としている。
このように構成することにより、被照射物の照射面上での照度分布パターンは、移動するのと移動しないものとが同時に存在する。被照射物の照射面上を移動する照度分布パターンは、各光学要素ユニットの側面での反射を経てきたものであり、繰り返し照射面上を走査する。
その結果、照射面上で移動しない照度分布パターンに、周期的に移動する照度分布パターンとが重なりあうので、結果的に照度分布パターンが平滑化される。すなわち、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分を補正することが可能となる。
The light irradiation type heating device of the present invention is configured such that the light path between the lamp unit and the object to be processed has light reflection characteristics on the side surface and light transmission characteristics on the light incident surface and light emission surface. An optical element unit configured by combining a plurality of columnar optical element units is interposed, and the optical element unit is always driven by being driven during light irradiation.
By comprising in this way, the illumination intensity distribution pattern on the irradiation surface of a to-be-irradiated object exists simultaneously with what moves, and what does not move. The illuminance distribution pattern that moves on the irradiation surface of the object to be irradiated has undergone reflection on the side surface of each optical element unit, and repeatedly scans the irradiation surface.
As a result, the illuminance distribution pattern that moves periodically overlaps the illuminance distribution pattern that does not move on the irradiation surface, and as a result, the illuminance distribution pattern is smoothed. That is, it is possible to correct a local variation portion of the illuminance distribution pattern on the workpiece caused by individual differences and ripples of the incandescent lamps constituting the lamp unit.
ここで、光学素子ユニットを透過する光は、各光学要素ユニットの側面で反射されて出射する光も、反射されずに出射する光も、拡散板のときとは異なり散乱光ではない。
よって、空気と石英ガラスの境界面である光入射面、光出射面で発生する光反射の分だけ透過光の強度は減少するものの、拡散板のときのような大幅な光強度の減少は発生しない。
Here, the light that passes through the optical element unit is neither scattered light that is reflected by the side surface of each optical element unit nor emitted without being reflected, unlike the diffuser plate.
Therefore, although the intensity of transmitted light is reduced by the amount of reflected light that occurs on the light incident surface and light exit surface, which are the interface between air and quartz glass, a significant decrease in light intensity occurs as with a diffuser. do not do.
また、光学素子ユニットを透過して出射される光は散乱光ではないので、光の指向性は維持される。よって、各光学要素ユニットの側面で反射されずに出射する光による照度分布は平滑化されることなく、所定のパターンが維持される。よって、照射面上での照度分布パターンを細かく設定することは比較的容易になる。 In addition, since the light transmitted through the optical element unit is not scattered light, the directivity of the light is maintained. Therefore, a predetermined pattern is maintained without smoothing the illuminance distribution due to the light emitted without being reflected by the side surface of each optical element unit. Therefore, it is relatively easy to set the illuminance distribution pattern on the irradiation surface finely.
例えば、熱放出の影響により温度低下が発生する被処理物のエッジ近傍で照度が高くなるように設定するときに、光学素子ユニットを使用すると、拡散板を使用するときとは異なり、照度分布パターンが平滑化されず、被照射面上での照度が高い領域と低い領域との境界が曖昧にはならない。よって、被照射面上でエッジ近傍以外の領域での照度が、所望の照度より高くなる場合が著しく減少し、均一な温度分布でのRTPを行うことが可能となる。
また、例えば、中心に対して非対称な温度上昇分布を有する半導体ウエハを均一に加熱する場合、半導体ウエハの光照射面上で半導体ウエハの中心に対して非対称な照度分布パターンを比較的細かく設定する必要がある。この場合においても、光学素子ユニットを使用すると、拡散板を使用するときとは異なり、被照射面上での照度が高い領域と低い領域との境界が曖昧にはならないので、結果として、上記した温度特性を有する半導体ウエハに対して、均一な温度分布でのRTPを行うことが可能になる。
For example, when setting the illuminance to be high near the edge of the workpiece where the temperature drops due to the effect of heat release, the illuminance distribution pattern is different from the diffusing plate when using the optical element unit. Is not smoothed, and the boundary between the high and low illuminance areas on the irradiated surface is not ambiguous. Therefore, the case where the illuminance in the region other than the vicinity of the edge on the irradiated surface is higher than the desired illuminance is significantly reduced, and RTP with a uniform temperature distribution can be performed.
In addition, for example, when uniformly heating a semiconductor wafer having a temperature rise distribution asymmetric with respect to the center, an illuminance distribution pattern asymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer is set relatively finely on the light irradiation surface of the semiconductor wafer. There is a need. Even in this case, when the optical element unit is used, the boundary between the high and low illuminance areas on the irradiated surface is not ambiguous, unlike the case where the diffusion plate is used. RTP with a uniform temperature distribution can be performed on a semiconductor wafer having temperature characteristics.
次に、本発明の光照射式加熱装置を用いた加熱処理の例を示す。
図20に本発明の光照射式加熱装置を用いた加熱処理の例を説明するための光照射式加熱装置を含む制御ブロック図を示す。なお、加熱装置100は図7に詳細に示されているのでここでは簡略化して示す。なお、図20では、図7では省略した部分も一部記載されている。さらに、図20においては、ヒータ1の各フィラメント14a,14b,14cの両端と給電装置62、63、64とを接続する各給電線は、ヒータ1の両端部以外から引き出されているように示されている。これは、フィラメントと給電装置との接続様態を概念的に示したものであり、実際は、図8に示すように、上記各給電線は全てヒータ1の両端部から引き出される。
また、図21は、加熱処理プロセスにおけるランプユニットへの供給電力、ガス雰囲気、光学素子ユニットの動作条件を示すものである。さらに、図22は本発明の光照射式加熱装置を用いた加熱処理例のフローチャートである。
以下、被処理物が半導体ウエハであり、加熱処理として熱酸化プロセスを実施する例について、図18、図19並びに図20を用いて説明する。
Next, an example of heat treatment using the light irradiation type heating apparatus of the present invention will be shown.
FIG. 20 shows a control block diagram including a light irradiation type heating device for explaining an example of heat treatment using the light irradiation type heating device of the present invention. Note that the
FIG. 21 shows the power supplied to the lamp unit, the gas atmosphere, and the operating conditions of the optical element unit in the heat treatment process. Furthermore, FIG. 22 is a flowchart of an example of heat treatment using the light irradiation type heating apparatus of the present invention.
Hereinafter, an example in which an object to be processed is a semiconductor wafer and a thermal oxidation process is performed as heat treatment will be described with reference to FIGS. 18, 19, and 20.
主制御部MCは、回転機構制御部450に光学素子ユニットCOUの駆動開始指令信号を送出する(ステップS101)。駆動開始指令信号を受信した回転駆動制御部450は、回転駆動機構42(45および46)を駆動し、光学素子ユニットCOUを回転させる(ステップS102)。ここで、回転駆動機構42(45および46)が図9および図10或いは図11および図12に示すような構造である場合、回転駆動制御部450は、図示を省略したガス供給ユニットを制御して、ガス供給ユニットから回転駆動機構42(45および46)のガス導入部424、425、426(454、455、456および464、465、466)にガスを供給することにより回転駆動機構42(45および46)を駆動する。なお、詳細な駆動手順は先に述べたのでここでは省略する。
The main control unit MC sends a drive start command signal for the optical element unit COU to the rotation mechanism control unit 450 (step S101). The rotation
光学素子ユニットCOUの回転速度は、例えば、250〜500rpmに設定される。なお、上記回転速度は、以後、一定に保たれる The rotational speed of the optical element unit COU is set to 250 to 500 rpm, for example. The rotational speed is kept constant thereafter.
主制御部MCは、冷却風ユニット8を制御してチャンバ300内のランプユニット10及びランプユニット20における各ヒータ1に冷却風を吹き付ける(ステップS103)。
また、主制御部MCは、プロセスガスユニット800を制御して、パージガス(例えば、窒素ガス)によるチャンバ300の加熱処理空間S2のパージ動作を開始する(ステップS104)。このとき、加熱処理空間S2のパージガス圧力やパージガス流量は、プロセスガスユニット800により所定の値に制御されている。
The main controller MC controls the cooling air unit 8 to blow cooling air to the
Further, the main control unit MC controls the
次に主制御部MCは、ランプユニット10、20を構成する各ヒータ1の各フィラメント14a,14b,14cにそれぞれ個別に接続されている電源部7の給電装置62、63、64を制御して、ランプユニット10、20に電力を供給する(ステップS105)。なお、この時点(図21の時点1)で供給される電力は、半導体ウエハ600の温度が500℃以下に維持されるような小電力(図21のLow1)である。半導体ウエハ600の加熱処理時にいきなり大電力をランプユニット10、20に供給すると、多大なる突入電流が流れ、給電装置62、63、64その他にダメージを与える場合がある。そのため、ランプユニット10、20を構成する各ヒータ1の点灯時には、小電力を供給し突入電流の影響を抑制している。
Next, the main control unit MC controls the
主制御部MCは、搬送機構制御部204にカセット201aに保管されている半導体ウエハ600の1枚を位置決めステージ203に搬送するよう搬送指令信号を送信する(ステップS106)。搬送指令信号を受信した搬送機構制御部204は、搬送機構202aを駆動し、カセット201aから半導体ウエハ600を1枚取り出し、位置決めステージ203に搬送し、半導体ウエハ600を位置決めステージ203に載せる(ステップS107)。
The main control unit MC transmits a transfer command signal to the transfer
主制御部MCは、位置決めステージ203に置かれた半導体ウエハ600の基準形状であるオリエンテーションフラットまたはノッチの向きを所定の方向に位置決めするように、位置決めステージ203に位置決め指令信号を送信する(ステップS108)。
位置決めステージ203は、半導体ウエハ600の基準形状の位置、方向を検出し、半導体ウエハ600の基準形状の向きを所定の方向に位置決めする(ステップS109)。ここで、基準形状位置の検出は、例えば、半導体レーザ装置等の光学的手段を用いる。具体的な位置決め手順については周知技術であるので、ここでは説明を省略する。
The main control unit MC transmits a positioning command signal to the
The
主制御部MCは、位置決めステージ203で位置きめされた半導体ウエハ600を、半導体ウエハ600の加熱処理空間を内包するチャンバ300内の処理台5に搬送し、処理台5に設置するよう搬送機構制御部204に搬送指令信号を送信する(ステップS110)。搬送指令信号を受信した搬送機構制御部204は、搬送機構202bを駆動し、位置決めステージ203から半導体ウエハ600を搬送して処理台5に載せる(ステップS111)。なお、半導体ウエハ600の搬送中、ならびに、処理台5へ半導体ウエハ600を載せる際、先に位置決めした半導体ウエハ600の基準形状位置が保存され、処理台5上に載置された半導体ウエハ600の基準形状の方向が所定方向となるように、搬送機構202bは動作する。
The main control unit MC transfers the
なお、半導体ウエハ600の位置決め機能を処理台5に付与し、半導体ウエハ600の位置決めを処理台5に半導体ウエハ600が載置された後、行っても良い。その場合、位置決めステージ203、搬送機構202bは省略され、半導体ウエハ600は、搬送機構202aより処理台5に搬送される。
また、上記ステップS106〜ステップ111は、以下のステップS106’〜S109’のように変更される。
The positioning function of the
Further, the above steps S106 to 111 are changed as the following steps S106 ′ to S109 ′.
すなわち、ステップS106’において、主制御部MCは、搬送機構制御部204にカセット201aに保管されている半導体ウエハ600の1枚を、半導体ウエハ600の加熱処理空間を内包するチャンバ300内の処理台5に搬送し、処理台5に設置するよう搬送機構制御部204に搬送指令信号を送信する。
搬送指令信号を受信した搬送機構制御部204は、搬送機構202aを駆動し、カセット201aから半導体ウエハ600を1枚取り出し、処理台5に搬送し、半導体ウエハ600を処理台5に載せる(ステップS107’)。
In other words, in step S106 ′, the main control unit MC transfers one of the
The transport
主制御部MCは、処理台5に置かれた半導体ウエハ600の基準形状であるオリエンテーションフラットまたはノッチの向きを所定の方向に位置決めするように、処理台5に位置決め指令信号を送信する(ステップS108’)。
処理台5は、半導体ウエハ600の基準形状の位置、方向を検出し、半導体ウエハ600の基準形状の向きを所定の方向に位置決めする(ステップS109’)。
The main control unit MC transmits a positioning command signal to the processing table 5 so as to position the orientation flat or notch, which is the reference shape of the
The processing table 5 detects the position and direction of the reference shape of the
なお、加熱処理において半導体ウエハ600の位置決めが不要な場合は、ステップS107〜110は省略される。
すなわち、ステップS105のあと、搬送指令信号を受信した搬送機構制御部204は、搬送機構202aを駆動し、半導体ウエハ600を処理台5に載置することになる。
以上のステップS101〜S111は、図21の期間1〜2において行われる。
Note that steps S107 to S110 are omitted when positioning of the
That is, after step S <b> 105, the transport
The above steps S101-S111 are performed in the period 1-2 of FIG.
次に、主制御部MCは、ランプユニット10、20を構成する各ヒータ1の各フィラメント14a,14b,14cにそれぞれ個別に接続されている給電装置62、63、64を制御して、ランプユニット10、20に供給する電力を増加し、半導体ウエハ600の温度を昇温する(ステップS112)。
ここで供給される電力は、半導体ウエハ600の温度が、例えば、500℃程度に維持されるような電力(図21のMiddle)である。これは、加熱処理前に各ヒータ1の動作を均一にして、加熱処理雰囲気の安定化を図るためである。なお、半導体ウエハ600の温度が500℃に到達するときの供給電力量(Middle)は、予め主制御部MCに記憶されている。
Next, the main control unit MC controls the
The power supplied here is such power that the temperature of the
主制御部MCは、図21の時点3において、プロセスガスユニット800を制御して、チャンバ300の加熱処理空間S2へのパージガス供給を停止し、プロセスガス(例えば、酸素ガス)の供給へと切り替える(ステップS113)。このとき、加熱処理空間S2のプロセスガス圧力やプロセスガス流量は、プロセスガスユニット800により所定の値に制御されている。
The main control unit MC controls the
加熱処理雰囲気の安定化がなされるための期間2〜4は、予め主制御部MCに記憶されており、期間2〜4の計時は、主制御部MCが有する計時手段で行われる。計時手段は、期間2〜4に相当する時間が経過した時点で、期間終了信号を主制御部MCに送信する(ステップS114)。
以上のステップS112〜S114は、図21の期間2〜4において行われる。
なお、ステップS111において、半導体ウエハ600が処理台5に載せられる際、加熱処理空間S2へは外部の空気が混入する。期間2〜3の長さは、この混入空気がパージガスにより加熱処理空間S2から十分に除去されるように設定される。
The
The above steps S112 to S114 are performed in the
In step S111, when the
期間終了信号を計時手段より受信した主制御部MCは、図21の期間4〜5において、ランプユニット10、20を構成する各ヒータ1の各フィラメント14a,14b,14cにそれぞれ個別に接続されている給電装置62、63、64を制御して、予め定めておいた所定の照度分布パターンで各ヒータが点灯するように点灯制御する(ステップS115)。
上記した照度分布パターンとは、被処理物6の加熱処理中での温度を均一にするために設定される、被処理物6の光照射面での照度分布のパターンである。例えば、半導体ウエハ600のエッジ近傍では、熱放出の影響により半導体ウエハ600のエッジ近傍で温度低下が発生する。よって、このような場合、半導体ウエハ600上での照度分布パターンは、例えば、半導体ウエハ600のエッジ近傍で照度が高くなるように設定される。
The main controller MC that has received the period end signal from the time measuring means is individually connected to the
The illuminance distribution pattern described above is a pattern of illuminance distribution on the light irradiation surface of the
ここで、半導体ウエハ600の加熱処理は、半導体ウエハ温度の上昇、一定温度維持、下降という3つのプロセスを経る。光照射式加熱処理装置である加熱装置100は、この3つのプロセスに対応した光強度をもって、被処理物である半導体ウエハ600に光照射を行う。
よって、ステップS115における各ヒータの点灯制御とは、設定した半導体ウエハ600上の照度分布パターンを維持しながら、各ヒータから放出される光の光強度を上記した3つのプロセスに対応させて変化させるものである。
ステップS115においては、まず、半導体ウエハ600の温度の上昇、一定温度維持が実現する点灯制御が行われる。ステップS115における点灯制御時、半導体ウエハ600の温度を昇温させる際にランプユニット10、20へ供給される電力を図21ではHighと表現している。また、時点5において、半導体ウエハ600の温度を一定温度に保持する際にランプユニット10、20へ供給される電力を図21ではLow2と表現している。半導体ウエハ600の温度を一定温度に保持する場合、半導体ウエハ600から熱放出分を補えばよいので、ランプユニット10、20へ供給される電力は小さくてよく、例えは、半導体ウエハ600の温度を昇温させる際にランプユニット10、20へ供給される電力の10%程度でよい。
Here, the heat treatment of the
Therefore, the lighting control of each heater in step S115 is to change the light intensity of light emitted from each heater corresponding to the above three processes while maintaining the set illuminance distribution pattern on the
In step S115, first, lighting control is performed so that the temperature of the
図21の時点6において、主制御部MCは、半導体ウエハ600の温度の下降プロセスを実現するための点灯制御を開始する(ステップS116)。ここで、半導体ウエハ600の温度の下降プロセスを実現する際にランプユニット10、20へ供給される電力を図21ではLow3と表現している。なお、プロセスによっては、半導体ウエハ温度の下降時、光照射を行わず、半導体ウエハ600を自然冷却させる場合もある。
At
また、主制御部MCは、図21の時点6において、プロセスガスユニット800を制御して、チャンバ300の加熱処理空間S2へのプロセスガス供給を停止し、パージガスの供給へと切り替える(ステップS117)。このとき、加熱処理空間S2のパージガス圧力やパージガス流量は、プロセスガスユニット800により所定の値に制御されている。
Further, the main control unit MC controls the
半導体ウエハ600の温度が下降し、所定の温度になるまでの期間6〜7は、予め主制御部MCに記憶されており、期間6〜7の計時は、主制御部MCが有する計時手段で行われる。計時手段は、期間6〜7に相当する時間が経過した時点で、期間終了信号を主制御部MCに送信する(ステップS118)。
以上のステップS114〜S118は、図21の期間6〜7において行われる。
The
The above steps S114 to S118 are performed in the
期間終了信号を計時手段より受信した主制御部MCは、半導体ウエハ600の加熱処理が所定のプロセスを経て終了したと判断し、図21の時点7において、搬送機構制御部204に処理台5に載置されている熱処理済みの半導体ウエハ600の1枚をカセット201bに搬送するよう搬送指令信号を送信する(ステップS119)。搬送指令信号を受信した搬送機構制御部204は、搬送機構202cを駆動し、処理台5に載置されている半導体ウエハ600をカセット201bに搬送し、半導体ウエハ600をカセット201bに収納する(ステップS120)。以上の手順により、1枚の半導体ウエハ600の加熱処理が終了する。
The main control unit MC that has received the period end signal from the time measuring unit determines that the heating process of the
なお、加熱処理のスループットを向上させるため、ステップS106で半導体ウエハ600が位置決めステージ203からチャンバ300内の処理台5に搬送して載置した時点で、次の半導体ウエハ600をカセット201aから位置決めステージ203への搬送を開始してもよい。
In order to improve the throughput of the heat treatment, when the
また、ステップS115、S116における点灯制御において、主制御部MCは、温度測定部91によってモニタされる半導体ウエハ600の温度情報と目標温度値との比較検定に基づくフィードバック制御を行っても良い。この場合、温度測定部91によりモニタされた被処理物6の1つ以上の地点からの熱エネルギーに応じた情報は、温度計9に送出される。温度計9は、温度測定部91から受信した情報に応じた電気信号を温度制御部92に送信する。そして、温度制御部92は各測定点での温度と上記目標温度との偏差の検定結果を主制御部MCに送信する。検定結果を受信した主制御部MCは、当該測定点での上記偏差が許容範囲内に収まるように制御を行う。
In the lighting control in steps S115 and S116, the main control unit MC may perform feedback control based on a comparison test between the temperature information of the
上記した光照射式加熱装置100においては、ランプユニットと被処理物との間の光路に、側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される光学素子ユニットを介在させ、かつ、光照射中に光学要素ユニットを駆動して常に駆動している状態としている。よって、ランプユニットを構成する各白熱ランプの個体差やリップルに起因して生じる被処理物上での照度分布パターンの局部的なばらつき部分を補正することが可能となり、より高精度に被処理物上の照度分布パターンを設定することが可能である。
In the above-described light irradiation
100 加熱装置
10 第1のランプユニット
20 第2のランプユニット
1 ヒータ
2 反射鏡
4 石英窓
42 回転駆動機構
421 上部ガス供給部材
422 下部ガス供給部材
423 整流部材
424 ガス導入部
425 ガス導入部
426 ガス導入部
427 溝部
45 回転駆動機構
451 上部ガス供給部
452 下部ガス供給部
453 中央ガス供給部
454 ガス導入部
455 ガス導入部
456 ガス導入部
457 ガス導入部
46 回転駆動機構
461 上部ガス供給部
462 下部ガス供給部
463 中央ガス供給部
464 ガス導入部
465 ガス導入部
466 ガス導入部
467 ガス導入部
5 処理台
500、501 第1の固定台
51 導電台
52 保持台
6 被処理物
7 電源部
71、72 電源供給ポート
8 冷却風ユニット
81 冷却風供給ノズル
82 吹出し口
83 排出口
800 プロセスガスユニット
84 ガス供給ノズル
85 吹出し口
86 排出口
9 温度計
91 温度測定部
92 温度制御部
S1 ランプユニット収容空間
S2 加熱処理空間
11 発光管
12a、12b 封止部
13a、13b、13c、13d、13e、13f 金属箔
14a、14b、14c フィラメント
15a、15b、15c、15d、15e、15f 給電線
16a、16b、16c、16d、16e、16f 絶縁管
17 アンカー
18a、18b、18c、18d、18e、18f 外部リード
61a、61b 絶縁体
62 給電装置
63 給電装置
64 給電装置
611a、611b 貫通孔
612a、612b 貫通孔
613a、613b 貫通孔
201a カセット
201b カセット
202a 搬送機構
202b 搬送機構
202c 搬送機構
203 位置決めステージ
204 搬送機構制御部
300 チャンバ
450 回転機構制御部
600 半導体ウエハ
MC 主制御部
COU 光学素子ユニット
OU,OU1,OU2 光学要素ユニット
RS,RS1,RS2 側面
IS,IS1,IS2 光入射面
OS,OS1,OS2 光出射面
L1、L2、L3、L4、L5 光
I1 凸部
O1 凸部
AG 空気層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Heating apparatus 10 1st lamp unit 20 2nd lamp unit 1 Heater 2 Reflector 4 Quartz window 42 Rotation drive mechanism 421 Upper gas supply member 422 Lower gas supply member 423 Rectification member 424 Gas introduction part 425 Gas introduction part 426 Gas Introduction part 427 Groove part 45 Rotation drive mechanism 451 Upper gas supply part 452 Lower gas supply part 453 Central gas supply part 454 Gas introduction part 455 Gas introduction part 456 Gas introduction part 457 Gas introduction part 46 Rotation drive mechanism 461 Upper gas supply part 462 Lower part Gas supply section 463 Central gas supply section 464 Gas introduction section 465 Gas introduction section 466 Gas introduction section 467 Gas introduction section 5 Processing base 500, 501 First fixing base 51 Conductive base 52 Holding base 6 Processed object 7 Power supply section 71 72 Power supply port 8 Cooling air unit 81 Cooling air supply nozzle 82 Port 83 Discharge port 800 Process gas unit 84 Gas supply nozzle 85 Blow out port 86 Discharge port 9 Thermometer 91 Temperature measurement unit 92 Temperature control unit S1 Lamp unit housing space S2 Heat treatment space 11 Arc tube 12a, 12b Sealing unit 13a, 13b , 13c, 13d, 13e, 13f Metal foils 14a, 14b, 14c Filaments 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f Feed lines 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f Insulating tube 17 Anchors 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f External lead 61a, 61b Insulator 62 Power supply device 63 Power supply device 64 Power supply device 611a, 611b Through hole 612a, 612b Through hole 613a, 613b Through hole 201a Cassette 201b Cassette 202a Transport mechanism 202b Transport mechanism 202c Transport Mechanism 203 Positioning stage 204 Transfer mechanism control unit 300 Chamber 450 Rotation mechanism control unit 600 Semiconductor wafer MC Main control unit COU Optical element units OU, OU1, OU2 Optical element units RS, RS1, RS2 Side surface IS, IS1, IS2 Light incident surface OS , OS1, OS2 Light exit surfaces L1, L2, L3, L4, L5 Light I1 Convex portion O1 Convex portion AG Air layer
Claims (6)
上記光照射式加熱装置は、入射した光を光出射面より被処理物に対して出射する柱状の光学要素ユニットを複数並べて構成される光学素子ユニットと、上記光学素子ユニットを光照射中に駆動する光学素子ユニット駆動機構とを備え、
上記光学素子ユニットは、上記ランプユニットと被処理物との間の光路であって、上記光学素子ユニットに入射後出射する光が上記被処理物に到達するような位置に配置されたことを特徴とする光照射式加熱装置。 A lamp unit including at least one heater in which a filament is disposed inside a light-emitting tube made of a light-transmitting material; a power supply device for supplying power to the filament to cause the lamp unit to emit light; and the lamp unit In the light irradiation type heating device that irradiates the object to be processed with light emitted from the substrate and heats the object,
The light irradiation type heating device includes an optical element unit configured by arranging a plurality of columnar optical element units that emit incident light from a light emission surface to a workpiece, and driving the optical element unit during light irradiation. An optical element unit driving mechanism
The optical element unit is an optical path between the lamp unit and an object to be processed, and is disposed at a position where light emitted after entering the optical element unit reaches the object to be processed. A light irradiation type heating device.
上記第1のランプユニットと上記第2ランプユニットとは互いに対向する位置に配置されていて、上記第1のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向と上記第2のランプユニットを構成する各ヒータの軸方向とは互いに交差していることを特徴とする請求項1に記載の光照射式加熱装置。 The lamp unit is composed of a first lamp unit in which a plurality of heaters are arranged in parallel and a second lamp unit in which a plurality of heaters are arranged in parallel.
The first lamp unit and the second lamp unit are arranged at positions facing each other, and an axial direction of each heater constituting the first lamp unit and each heater constituting the second lamp unit. The light irradiation type heating device according to claim 1, wherein the light irradiation type heating device crosses each other.
光を被処理物に照射する際、照射する光の一部を被処理物の照射面上で繰り返し走査することを特徴とする光照射式加熱方法。 In the light irradiation type heating method in which the object to be processed is irradiated with light emitted from the light irradiation source to heat the object to be processed,
A light irradiation type heating method characterized by repeatedly scanning a part of the irradiated light on an irradiation surface of the object to be processed when the object is irradiated with light.
側面には光反射特性を有し、光入射面、光出射面には光透過特性を有するように構成される柱状の光学要素ユニットを複数組み合わせて構成される光学素子ユニットを、上記光照射源と被処理物との間の光路であって、上記光学素子ユニットに入射後出射する光が上記被処理物に到達するような位置に配置するとともに、光照射源から放出される光を被処理物に照射する間、上記光学要素ユニットを駆動することにより、光照射源により被処理物に照射する光の一部を被処理物の照射面上で繰り返し走査することを特徴とする光照射式加熱方法。
In the light irradiation type heating method in which the object to be processed is irradiated with light emitted from the light irradiation source to heat the object to be processed,
An optical element unit configured by combining a plurality of columnar optical element units having light reflection characteristics on the side surfaces and light transmission characteristics on the light incident surface and the light output surface is provided as the light irradiation source. The light path between the light source and the object to be processed is disposed at a position where the light emitted after entering the optical element unit reaches the object to be processed, and the light emitted from the light irradiation source is processed. A light irradiation type characterized by driving the optical element unit while irradiating an object to repeatedly scan a part of the light irradiated to the object to be processed by the light irradiation source on the irradiation surface of the object to be processed. Heating method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005191206A JP2007012846A (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Photoirradiation type heating device and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005191206A JP2007012846A (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Photoirradiation type heating device and method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007012846A true JP2007012846A (en) | 2007-01-18 |
Family
ID=37750974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005191206A Ceased JP2007012846A (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Photoirradiation type heating device and method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007012846A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009117585A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ushio Inc | Light irradiation type heat treatment device |
JP2009200401A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Ushio Inc | Light irradiation type heating method and light irradiation type heating apparatus |
WO2014199538A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | キヤノンアネルバ株式会社 | Vacuum treatment device |
JP2017521874A (en) * | 2014-05-23 | 2017-08-03 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | Light pipe structure window for low pressure heat treatment |
JP2019168669A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | Heating member |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04286319A (en) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Sony Corp | Halogen lamp and heat treatment furnace |
JP2000091257A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Kokusai Electric Co Ltd | Heat treatment device |
JP2002151427A (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus |
JP2003031517A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-31 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus for substrate |
JP2003234304A (en) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment device |
JP2003264157A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Wafer heater |
JP2004186495A (en) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Toshiba Corp | Semiconductor device, method and arrangement for manufacturing the same |
JP2006114848A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Apex Corp | Equipment and method for ultraviolet irradiation processing and semiconductor manufacturing equipment |
-
2005
- 2005-06-30 JP JP2005191206A patent/JP2007012846A/en not_active Ceased
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04286319A (en) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Sony Corp | Halogen lamp and heat treatment furnace |
JP2000091257A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Kokusai Electric Co Ltd | Heat treatment device |
JP2002151427A (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus |
JP2003031517A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-31 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus for substrate |
JP2003234304A (en) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment device |
JP2003264157A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Wafer heater |
JP2004186495A (en) * | 2002-12-04 | 2004-07-02 | Toshiba Corp | Semiconductor device, method and arrangement for manufacturing the same |
JP2006114848A (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Apex Corp | Equipment and method for ultraviolet irradiation processing and semiconductor manufacturing equipment |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009117585A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ushio Inc | Light irradiation type heat treatment device |
JP2009200401A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Ushio Inc | Light irradiation type heating method and light irradiation type heating apparatus |
WO2014199538A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | キヤノンアネルバ株式会社 | Vacuum treatment device |
JP6047235B2 (en) * | 2013-06-11 | 2016-12-21 | キヤノンアネルバ株式会社 | Vacuum processing equipment |
US10425990B2 (en) | 2013-06-11 | 2019-09-24 | Canon Anelva Corporation | Vacuum processing device |
JP2017521874A (en) * | 2014-05-23 | 2017-08-03 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | Light pipe structure window for low pressure heat treatment |
US10727093B2 (en) | 2014-05-23 | 2020-07-28 | Applied Materials, Inc. | Light pipe window structure for low pressure thermal processes |
JP2019168669A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | Heating member |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100859401B1 (en) | Heater and heating device having the heater | |
JP5282409B2 (en) | Light irradiation type heating method and light irradiation type heating device | |
KR101974092B1 (en) | Transparent reflector plate for rapid thermal processing chamber | |
KR100976649B1 (en) | Controlled annealing method | |
KR101083576B1 (en) | Light irradiation type heating apparatus and light irradiation type heating method | |
EP0811709B1 (en) | Method and apparatus for enhancing the efficiency of radiant energy sources used in rapid thermal processing of substrates by energy reflection | |
JP5282393B2 (en) | Light irradiation type heat treatment equipment | |
TWI703639B (en) | Lamps for heating of semiconductor substrates | |
JP4935417B2 (en) | Light irradiation type heat treatment equipment | |
US8014652B2 (en) | Filament lamp and light-irradiation-type heat treatment device | |
US20130323936A1 (en) | Apparatus and methods for rapid thermal processing | |
JP2010055763A (en) | Filament lamp, and light irradiation type heating treatment device | |
JP2007012846A (en) | Photoirradiation type heating device and method therefor | |
JP2007149614A (en) | Filament lamp and optical irradiation type heat-treatment device equipped with filament lamp | |
JP2011103475A (en) | Heater lamp | |
US20210074518A1 (en) | Plasma processing apparatus and temperature control method | |
JP2009117237A (en) | Filament lamp, and light irradiation type heat treatment device | |
JPH07201753A (en) | Manufacture of thin film and its device | |
CN113545166B (en) | Heat treatment method and optical heating device | |
KR101994895B1 (en) | Apparatus for processing substrate | |
JP3609380B2 (en) | Heat treatment equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080304 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110524 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120110 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20130108 |