JP2009231697A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内に搬入された基板が割れた場合に、それを装置を開けずに検知することができる技術を提供する。
【解決手段】マイクロフォン６１が、フラッシュランプ４１によるフラッシュ加熱処理直後の熱空間Ｖ内の音をモニタリングして音響信号を取得する。割れ発生検知部６３が、マイクロフォン６１により取得された音響信号（より具体的には、マイクロフォン６１により取得され、フィルタ回路６２により所定の周波数領域が除去された音響信号）に割れ音が含まれるか否かを判断することによって、装置内に搬入された基板Ｗが割れたか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体ウェハーや液晶表示装置用ガラス基板等（以下、単に「基板」と称する）に光を照射することにより該基板を熱処理する熱処理装置、特に閃光を照射して基板を瞬間的に加熱する熱処理装置に関する。

従来より、イオン注入後の基板のイオン活性化工程においては、ハロゲンランプを使用したランプアニール装置が一般的に使用されていた。このようなランプアニール装置においては、基板を、例えば、１０００℃ないし１１００℃程度の温度に加熱（アニール）することにより、基板のイオン活性化を実行している。そして、このような熱処理装置においては、ハロゲンランプより照射される光のエネルギーを利用することにより、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する構成となっている。

一方、近年、半導体デバイスの高集積化が進展し、ゲート長が短くなるにつれて接合深さも浅くすることが望まれている。しかしながら、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する上記ランプアニール装置を使用して基板のイオン活性化を実行した場合においても、基板に打ち込まれたボロンやリン等のイオンが熱によって深く拡散するという現象が生ずることが判明した。このような現象が発生した場合においては、接合深さが要求よりも深くなり過ぎ、良好なデバイス形成に支障が生じることが懸念される。

このため、キセノンフラッシュランプ等を使用して基板の表面に閃光を照射することにより、イオンが注入された基板の表面のみを極めて短時間（数ミリセカンド以下）に昇温させる技術が提案されている。キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの基板の基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから基板に閃光を照射したときには、透過光が少なく基板を急速に昇温することが可能である。また、数ミリセカンド以下の極めて短時間の閃光照射であれば、基板の表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。このため、キセノンフラッシュランプによる極短時間の昇温であれば、イオンを深く拡散させることなく、イオン活性化のみを実行することができるのである。このようなキセノンフラッシュランプを使用した熱処理装置の構成例は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００４−１４０３１８号公報

ところで、キセノンフラッシュランプのように基板に瞬間的に膨大な熱エネルギーを与える加熱態様においては、基板がその熱応力により粉々に割れることがある。また、基板に与えられるエネルギーが比較的小さくても、処理される基板に予めストレスが入っていた場合に、基板が粉々に割れてしまうことがある。

従来の装置においては、キセノンフラッシュランプ等による熱処理が実行された後、装置内から基板を搬出しようとしたにもかかわらず搬出できなかったことをもって、はじめて、熱処理において基板が割れてしまったことが判明していた。すなわち、装置を開けて（より具体的には、熱処理チャンバーを開放して）基板を取り出す動作（シーケンス）を実行してはじめて基板の割れが検出されていた。

基板が粉砕した場合、割れた基板の粉塵がパーティクルとなってチャンバー内を浮遊している。この状態でチャンバーを開放すると、チャンバー内を浮遊するパーティクルが装置外部に流出して汚染を招いてしまう。また、チャンバー内では割れた基板の砕片が八方に飛び散っているため、この状態で搬出扉等の可動部を動作させると、装置機構の隙間に砕片が入り込んで故障の原因となる可能性も高い。

このように、基板が割れた場合に装置を開けるまでそれを検知できない従来の装置構成においては、外部汚染や装置故障等の各種の問題が発生するおそれがある。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置内に搬入された基板が割れた場合に、それを装置を開けずに検知することができる技術を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、筐体内部に形成される熱空間内の所定位置に基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する１以上の光照射手段と、前記熱空間内部の音をモニタリングするモニタリング手段と、前記モニタリング手段が取得した音響信号を解析することによって、装置内に搬入された基板の割れを検知する割れ検知手段と、を備える。

請求項２の発明は、請求項１に記載の熱処理装置であって、前記モニタリング手段が取得した音響信号から、所定の周波数領域の成分を除去する成分除去手段、を備え、前記割れ検知手段が、前記所定の周波数領域の成分が除去された音響信号に所定の強度値を超える成分が含まれるか否かを判断し、当該成分が含まれる場合に、装置内に搬入された基板が割れたと判断する。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱処理装置であって、前記１以上の光照射手段の１つが、閃光を照射するフラッシュランプ、を備える。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記１以上の光照射手段の少なくとも１つが、ハロゲンランプ、を備える。

請求項５の発明は、請求項２に記載の熱処理装置であって、前記１以上の光照射手段の１つが、閃光を照射するフラッシュランプ、を備え、前記所定の周波数領域が、前記フラッシュランプを発光させた際に生じる音の周波数成分領域を含む。

請求項１〜５の発明によると、熱空間内部の音をモニタリングすることによって、装置内に搬入された基板の割れを検知する。したがって、装置内に搬入された基板が割れた場合に、それを装置を開けずに検知することができる。

特に、請求項２の発明によると、熱空間内部をモニタリングして得られた音響信号から、所定の周波数領域の成分を除去する。この構成によると、装置内で検出された音のうち、特定の周波数領域のみをみて基板の割れを検知することができるので、基板の割れを効率的に検知することができる。

特に、請求項５の発明によると、熱空間内部をモニタリングして得られた音響信号から、フラッシュランプを発光させた際に生じる音に起因する成分を除去することができる。したがって、フラッシュランプを発光させた際に生じた音が、基板が割れた音として誤って検出されることがなく、基板の割れを正確に検知することができる。

この発明の実施の形態に係る熱処理装置について図面を参照しながら説明する。この発明の実施の形態に係る熱処理装置は、略円形の基板Ｗに閃光（フラッシュ光）を照射してその基板Ｗを加熱するフラッシュランプアニール装置である。

〈１．熱処理装置の全体構成〉
はじめに、この発明の実施の形態に係る熱処理装置の全体構成について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、熱処理装置１００の構成を示す側断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、熱処理装置１００を図１の矢印Ｑ１方向および矢印Ｑ２方向からそれぞれみた縦断面図である。

熱処理装置１００は、６枚の反射板１１によって６角形の筒状に形成された反射体１を備える。各反射板１１は反射率が十分に高い部材（例えば、アルミニウム等）により形成されている。もしくは、内側表面に反射率を高めるコーティング（例えば、金の非拡散コーティング）がなされている。後述する光照射部３，４から照射された光線の一部は、反射板１１の内側表面で反射されて後述する保持部２に保持される基板Ｗに入射する。これによって、光照射部３，４から発生した光エネルギーが無駄なく基板Ｗの熱処理に用いられることになる。

また、熱処理装置１００は、反射体１の筒内部（以下において「熱空間Ｖ」ともいう）において基板Ｗを水平に保持する保持部２を備える。保持部２は、基板Ｗの直径よりも若干大きな直径を有するリング状の部材であり、その内側端面には、基板Ｗの裏面を点で支持する支持部材２１が複数個（例えば４個）形成されている。保持部２に保持される基板Ｗは、これら複数個の支持部材２１によって裏面側から支持される。

また、熱処理装置１００は、反射体１の筒内部に配置され、保持部２に保持された基板Ｗと所定の距離だけ離間した位置から当該基板Ｗに向けて光を照射することにより基板Ｗを加熱する２つの光照射部３，４を備える。

第１の光照射部（第１光照射部３）は、保持部２に保持された基板Ｗの下側であって基板Ｗと１００mm以上離間した位置から、基板Ｗに向けて光を照射する。そして、その光エネルギーによって基板Ｗを所定の予備加熱温度（例えば、６００度）まで昇温させる。第１光照射部３は、複数のハロゲンランプ３１およびリフレクタ３２を有する。複数のハロゲンランプ３１は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が互いに平行となるように平面状に配列されている。リフレクタ３２は、複数のハロゲンランプ３１の下方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。

ハロゲンランプ３１は、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入したものが封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプ３１は、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特徴を有する。

第２の光照射部（第２光照射部４）は、保持部２に保持された基板Ｗの上側であって基板Ｗと１００mm以上離間した位置から、基板Ｗ（より具体的には、第１光照射部３により予備加熱された基板Ｗ）に向けて閃光を照射する。そして、その光エネルギーによって基板Ｗの表面を短時間に昇温させる。第２光照射部４は、複数（例えば、３０本）のキセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」という）４１およびリフレクタ４２を有する。複数のフラッシュランプ４１は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が互いに平行となるように平面状に配列されている。リフレクタ４２は、複数のフラッシュランプ４１の上方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。

キセノンフラッシュランプ４１は、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設されたガラス管と、該ガラス管の外周面上に巻回されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのジュール熱でキセノンガスが加熱されて光が放出される。このキセノンフラッシュランプ４１においては、予め蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。

なお、光照射部３，４と保持部２との間には、光照射部３，４のそれぞれと保持部２に保持された基板Ｗとを分離された空間におくための雰囲気遮断部材を設けてもよい。ただし、この雰囲気遮断部材は光を透過させる部材（例えば、石英）を用いて形成する必要がある。雰囲気遮断部材を設けることによって、光照射部３，４にて発生したパーティクル等によって保持部２に保持された基板Ｗが汚染されるのを防止することができる。

また、熱処理装置１００は、反射体１を覆う六角筒形状のチャンバー５を備える。チャンバー５は、反射体１を包囲する六角筒状のチャンバー側部５１と、チャンバー側部５１の上部を覆うチャンバー蓋部５２、および、チャンバー側部５１の下部を覆うチャンバー底部５３によって構成される。チャンバー側部５１には、基板Ｗの搬入および搬出を行うための搬送開口部５１１が形成されている。搬送開口部５１１は、軸５１２を中心に回動するゲートバルブ５１３により開閉可能とされる。搬送開口部５１１は、反射体１の側壁面をも貫通して形成されており、ゲートバルブ５１３が開放位置（図１の仮想線位置）におかれることによって、搬送開口部５１１を通じて反射体１の筒内部に基板Ｗを搬出入することが可能となる（矢印ＡＲ５）。一方、ゲートバルブ５１３が閉鎖位置（図１の実線位置）におかれると、チャンバー５の内部が密閉空間とされる。

また、熱処理装置１００は、装置内の基板Ｗの割れを検出する割れ検出部６を備える。割れ検出部６の構成については後に説明する。

また、熱処理装置１００は、上記の各構成を制御する制御部９１と、ユーザインターフェイスである操作部９２および表示部９３を備える。

操作部９２および表示部９３はチャンバー５の外部に配置され、ユーザから各種の指示をチャンバー５の外部にて受け付ける。制御部９１は、操作部９２および表示部９３から入力された各種の指示に基づいて熱処理装置１００の各構成を制御する。また、制御部９１には、後述する割れ検出部６の有するマイクロフォン６１が取得した音響信号を解析することによって、装置内に搬入された基板Ｗの割れを検知する割れ発生検知部６３が実現される。割れ発生検知部６３については後に説明する。

〈２．割れ検出部６〉
基板状態判定部６の構成について、引き続き図１を参照しながら説明する。割れ検出部６は、マイクロフォン６１、フィルタ回路６２、および、割れ発生検知部６３を備える。

〈マイクロフォン６１〉
マイクロフォン６１は、保持部２と第２光照射部４との間の所定位置にチャンバー側部５１および反射板１１を貫通して設けられた貫通孔より貫入し、その集音部が熱空間Ｖまで達するように貫装されている。マイクロフォン６１は、熱空間Ｖ内部の音をモニタリングし、集音した熱空間Ｖ内の音を電気信号（音響信号）に変換する。マイクロフォン６１によって取得された音響信号は、フィルタ回路６２を介して割れ発生検知部６３に送られる。

〈フィルタ回路６２〉
フィルタ回路６２は、マイクロフォン６１が取得した音響信号から、所定の周波数領域の成分を除去するフィルタ回路であり、例えば、ハイパスフィルタ（High-pass filter）により構成される。所定の周波数領域は、基板Ｗが割れた場合に生じる音（割れ音）に起因する音が含まれる周波数領域以外の任意の領域に設定することができる。つまり、フィルタ回路６２は、マイクロフォン６１が取得した音響信号から、割れ音に起因しない音を含む周波数領域の成分を除去する。

後述するモニタリング期間に熱空間Ｖに発生し得る、割れ音以外の音としては、フラッシュランプ４１を発光させた際に生じる音（フラッシュ音）が想定される。図３には、フラッシュ音のＦＦＴ(高速フーリエ変換: Fast Fourier Transform) 解析結果が模式的に示されている。ここに示されるように、フラッシュ音には、比較的低い周波数領域（およそ２ＫＨｚ以下）の成分が多く含まれることがわかる。そこで、この実施の形態に係るフィルタ回路６２は、マイクロフォン６１が取得した音響信号から、２ＫＨｚ以下の周波数領域の成分を除去することによって、フラッシュ音に起因する周波数成分を除去するものとする。

なお、後述するように、フラッシュ音と割れ音とは異なる周波数領域に分布をもち、割れ音は、フラッシュ音に比べて比較的高い周波数領域（およそ２ＫＨｚ以上）の成分が多く含まれることがわかっている。したがって、２ＫＨｚ以下の周波数領域の成分を除去することによって、割れ音に起因する周波数成分までもが除去されることはない。

〈割れ発生検知部６３〉
割れ発生検知部６３は、装置内に搬入された基板Ｗの割れ発生を検知する処理（割れ検知処理）を実行する処理部であり、制御部９１にて実現される。割れ発生検知部６３は、専用のハードウェア回路を用いて実現されてもよいし、図示しない記憶装置に格納されたプログラム（もしくは、記録媒体に格納されたプログラムを読み取ることによって取得されたプログラム）により実現されてもよい。

割れ検知処理とは、具体的には、マイクロフォン６１により取得された音響信号（より具体的には、マイクロフォン６１により取得され、フィルタ回路６２により所定の周波数領域が除去された音響信号）に割れ音が含まれるか否かを判断することによって、装置内に搬入された基板Ｗ（より具体的には、保持部２に保持された基板Ｗ）が割れたか否かを判定する処理である。以下において、状態判定処理部６３が実行する割れ検知処理を、図４を参照しながら具体的に説明する。図４は、割れ発生検知部６３が実行する判断処理の流れを示す図である。

割れ発生検知部６３は、まず、マイクロフォン６１により取得され、フィルタ回路６２により所定の周波数領域が除去された音響信号を取得する（ステップＳ１１）。

続いて、ステップＳ１１で取得された音響信号に、所定の強度値を超える成分が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１２）。より具体的には、モニタリングされる音響信号に、強度の変化量が所定値を超える周波数領域が現れたか否かを判断する。

図５には、基板Ｗが割れた場合に、ステップＳ１１で取得される音響信号の周波数成分が、模式的に例示されている。図５に示されるように、割れ音には、比較的高い周波数領域（およそ２ＫＨｚ以上）の成分が多く含まれることがわかっており、基板Ｗが割れた場合は、この割れ音に起因する周波数成分が多く含まれることになる。したがって、基板Ｗが割れた場合は、ステップＳ１２において所定の強度値を超える成分が検出されることになる。なお、ステップＳ１１で取得される音響信号は、フラッシュ音に起因する周波数成分が除去されたものとなっているので、フラッシュ音が割れ音として誤って検出されてしまうことはない。

ステップＳ１２で、所定の強度値を超える成分が検出された場合は、保持部２に保持されている基板Ｗが割れたと判断する（ステップＳ１３）。

一方、そのような成分が含まれないと判断した場合は、モニタリングが終了しているか否かを判断し（ステップＳ１４）、モニタリングが終了していなければ再びステップＳ１１の処理に戻ってステップＳ１２の判断を行う。モニタリングが終了していれば、保持部２に保持されている基板Ｗは割れていないと判断する（ステップＳ１５）。

〈３．熱処理装置の動作〉
次に、熱処理装置１００における基板Ｗの処理手順について図６を参照しながら説明する。図６は、熱処理装置１００にて実行される処理の流れを示す図である。ここで処理対象となる基板Ｗはイオン注入法により不純物が添加された半導体基板であり、添加された不純物の活性化が熱処理装置１００による熱処理により行われる。なお、以下の処理動作は、制御部９１が所定のタイミングで各構成を制御することによって行われる。

はじめに、イオン注入後の基板Ｗを熱処理装置１００内に搬入する（ステップＳ１）。より具体的には、制御部９１が駆動手段（図示省略）を制御して、ゲートバルブ５１３を開放位置におく。これにより搬送開口部５１１が開放される。続いて、装置外部の搬送ロボットが、イオン注入後の基板Ｗを搬送開口部５１１を通じてチャンバー５内に搬入して、保持部２上に載置する。基板Ｗが保持部２上に載置されると、制御部９１が再び駆動手段（図示省略）を制御して、ゲートバルブ５１３を閉鎖位置におく。これにより搬送開口部５１１が閉鎖され、チャンバー５内部が密閉空間とされる。

続いて、保持部２に保持された基板Ｗを予備加熱する（ステップＳ２）。より具体的には、制御部９１が第１光照射部３を制御して、保持部２に保持された基板Ｗに向けて光を照射させる。この光エネルギーによって基板Ｗが所定の予備加熱温度まで昇温される。このとき、第１光照射部３のハロゲンランプ３１から放射される光は直接に、もしくは、反射板１１やリフレクタ３２等で反射されながら、保持部２に保持された基板Ｗへと向かい、これらの光照射により基板Ｗの予備加熱が行われる。

後述するフラッシュ加熱の前に第１光照射部３により基板Ｗを予備加熱しておくことにより、後述するフラッシュランプ４１からの閃光照射において基板Ｗの表面温度を処理温度まで容易に上昇させることができる。特に、この実施の形態においては、ハロゲンランプ３１を用いて予備加熱を行うので、ホットプレート等を用いた場合に比べて高温（例えば、６００度以上）領域まで基板Ｗを予備昇温させておくことができる。これにより、フラッシュ加熱における昇温幅を小さくすることが可能となり、フラッシュ加熱における基板の割れの発生を抑制することができる。

続いて、保持部２に保持された基板Ｗをフラッシュ加熱する（ステップＳ３）。より具体的には、制御部９１が第２光照射部４を制御して、保持部２に保持された基板Ｗに向けて閃光（フラッシュ光）を照射させる。この光エネルギーによって基板Ｗが所定の処理加熱温度まで昇温される。このとき、第２光照射部４のフラッシュランプ４１から放射される光の一部は直接に保持部２に保持された基板Ｗへと向かい、他の一部は一旦反射板１１やリフレクタ４２により反射されてから基板Ｗへと向かう。これらの閃光照射により基板Ｗのフラッシュ加熱が行われる。

フラッシュ加熱は、フラッシュランプ４１からの閃光照射により行われるため、基板Ｗの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、第２光照射部４のフラッシュランプ４１から照射される閃光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリ秒ないし１０ミリ秒程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプ４１からの閃光照射によりフラッシュ加熱される基板Ｗの表面温度は、瞬間的に所定の処理温度（例えば、１０００℃ないし１１００℃程度）まで上昇し、基板Ｗに添加された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、熱処理装置１００では、基板Ｗの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、基板Ｗに添加された不純物の熱による拡散（この拡散現象を、基板Ｗ中の不純物のプロファイルがなまる、ともいう）を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、添加不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。

続いて、マイクロフォン６１が、熱空間Ｖ内部の音をモニタリングして熱空間Ｖ内の音を取得し、それを電気信号（音響信号）に変換してフィルタ回路６２に送る（ステップＳ４）。ただし、モニタリングは、フラッシュ加熱を行う直前（もしくは同時）に開始し、フラッシュ加熱が行われた後に終了するものとする。すなわち、モニタリング時間は、フラッシュエネルギーによって基板Ｗが粉砕する可能性が最も高い時間帯であるフラッシュ加熱直後のタイミングを含むように設定する。

続いて、フィルタ回路６２が、マイクロフォン６１が取得した音響信号から所定の周波数領域（この実施の形態においては、２ＫＨｚ以下の周波数領域）の成分を除去し、割れ発生検知部６３に送る（ステップＳ５）。

続いて、割れ発生検知部６３が、上述した割れ検知処理を実行する（図４参照）（ステップＳ６）。

ステップＳ６の処理で、保持部２に保持されている基板Ｗが割れたと判断された場合は（ステップＳ７でＹＥＳ）、続いて、所定の警報処理（例えば、アラームを鳴動させてオペレータに基板Ｗが割れた旨を報知する処理）を行う（ステップＳ８）。

一方、ステップＳ６の処理で、保持部２に保持されている基板Ｗが割れていないと判断された場合は（ステップＳ７でＮＯ）、基板Ｗを熱処理装置１００内から搬出する（ステップＳ９）。より具体的には、制御部９１が駆動手段（図示省略）を制御してゲートバルブ５１３を開放位置におく。続いて、装置外部の搬送ロボットが、基板Ｗを搬送開口部５１１を通じてチャンバー５内から搬出する。以上で、熱処理装置１００における基板Ｗの処理が終了する。

〈４．効果〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１００は、割れ検出部６が、熱空間Ｖ内部の音をモニタリングして、装置内に搬入された基板Ｗの割れ発生を検知する。したがって、装置内に搬入された基板Ｗが割れた場合に、それを装置を開けずに（すなわち、熱処理チャンバーを開放して基板Ｗを取り出す動作を実行する前に）検知することができる。

また、フィルタ回路６２が、熱空間Ｖ内部をモニタリングして得られた音響信号から、所定の周波数領域の成分を除去する。この構成によると、装置内で検出された音のうち、特定の周波数領域のみをみて割れの発生を検知することができるので、割れを効率的に検知することができる。

特に、フラッシュ音に起因する成分を含む２ＫＨｚ以下の周波数領域の成分を除去するので、フラッシュ音が、割れ音として誤って検出されることがない。これによって、基板Ｗの割れを正確に検知することができる。

〈５．その他の実施の形態〉
上記の実施の形態においては、フィルタ回路６２が、２ＫＨｚ以下の周波数領域の成分を除去する構成としていたが、除去する周波数領域はこれに限らない。また、フィルタ回路６２を設けない構成としてもよい。

また、上記の実施の形態においては、チャンバー５は、六角柱であるとしたが、チャンバー５の形状はこれに限らず、各種の柱体形状（例えば、円柱、四角柱、三角柱等）であってもよい。

また、上記の実施の形態においては、２つの光照射部３，４の両方が、保持部２に保持された基板Ｗから１００mm以上離間した位置に配置されるとしたが、必ずしも両方の光照射部３，４を基板Ｗから１００mm以上離間させなくともよい。

また、上記の実施の形態においては、第２光照射部４は、光源としてキセノンフラッシュランプを備える構成としたが、この光源としてハロゲンランプが用いられてもよい。

また、上記の実施の形態においては、第１光照射部３および第２光照射部４のそれぞれは、複数の棒状光源（ハロゲンランプ３１、フラッシュランプ４１）を備える構成としたが、光源は必ずしも棒状でなくともよい。例えば、渦巻き形状の光源を用いてもよい。また、複数個の点光源を規則的に配置してもよい。また、互いに異なる直径を有する複数個の円環状の光源を同心円に配置してもよい。

また、上記の実施の形態においては、保持部２は、リング状の部材により基板Ｗを支持する構成としたが、基板Ｗを保持する態様はこれに限らない。例えば、平板状の部材（例えば、石英により形成されたステージ）により基板Ｗを支持（面支持）する構成としてもよい。また、このような平板状の部材にさらに複数個の支持ピンを設け、これら複数個の支持ピンにより基板Ｗを支持（点支持）する構成としてもよい。また、各種形状のハンドにより支持する構成としてもよい。

熱処理装置の構成を示す側断面図である。 熱処理装置の構成を示す縦断面図である。 フラッシュ音の周波数分布を模式的に示す図である。 割れ発生検知部が実行する判断処理の流れを示す図である。 基板が割れた場合に取得される音響信号の周波数分布を例示する図である。 熱処理装置にて実行される処理の流れを示す図である。

符号の説明

１ 反射体
２ 保持部
３ 第１光照射部
４ 第２光照射部
５ チャンバー
６ 割れ検出部
６１ マイクロフォン
６２ フィルタ回路
６３ 割れ発生検知部
９１ 制御部
１００ 熱処理装置
Ｖ 熱空間
Ｗ 基板

Claims (5)

1. 基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、
   筐体内部に形成される熱空間内の所定位置に基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する１以上の光照射手段と、
   前記熱空間内部の音をモニタリングするモニタリング手段と、
   前記モニタリング手段が取得した音響信号を解析することによって、装置内に搬入された基板の割れを検知する割れ検知手段と、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
2. 請求項１に記載の熱処理装置であって、
   前記モニタリング手段が取得した音響信号から、所定の周波数領域の成分を除去する成分除去手段、
   を備え、
   前記割れ検知手段が、
   前記所定の周波数領域の成分が除去された音響信号に所定の強度値を超える成分が含まれるか否かを判断し、当該成分が含まれる場合に、装置内に搬入された基板が割れたと判断することを特徴とする熱処理装置。
3. 請求項１または２に記載の熱処理装置であって、
   前記１以上の光照射手段の１つが、
   閃光を照射するフラッシュランプ、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記１以上の光照射手段の少なくとも１つが、
   ハロゲンランプ、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
5. 請求項２に記載の熱処理装置であって、
   前記１以上の光照射手段の１つが、
   閃光を照射するフラッシュランプ、
   を備え、
   前記所定の周波数領域が、
   前記フラッシュランプを発光させた際に生じる音の周波数成分領域を含むことを特徴とする熱処理装置。

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