JP2013162010A - Heat treatment equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment equipment capable of making in-plane temperature distribution of a substrate uniform.SOLUTION: In a heat treatment equipment, when a semiconductor wafer W is pre-heated, there exists nonuniformity in temperature distribution, with temperature of a peripheral part WS being lower than a central region. A laser beam entering from an incident side end 45b of a light guide rod 45 advances inside the quartz light guide rod 45 toward an exiting side end 45a cylindrically. The laser beam, that has arrived at the exiting side end 45a, is totally reflected on an inner sidewall surface of a conical recess 45c, and emitted toward the peripheral part WS of the semiconductor wafer W from an outer sidewall surface of the recess 45c. The laser beam at the center of the cylinder is totally reflected on an apex of the recess 45c and arrives at an edge WE of the semiconductor wafer W, and the laser beam at a side surface is totally reflected on a side surface of the recess 45c and arrives at an inner periphery of the peripheral part WS. As a result, the laser beam emitted from the light guide rod 45 is radiated in annular shape on the peripheral part WS of the semiconductor wafer W, thereby making in-plane temperature distribution of the wafer uniform.

Description

本発明は、半導体ウェハーや液晶表示装置用ガラス基板等の薄板状の精密電子基板(以下、単に「基板」と称する)に対してフラッシュ光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus for heating a thin plate-shaped precision electronic substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device by irradiating flash light.

半導体デバイスの製造プロセスにおいて、不純物導入は半導体ウェハー内にpn接合を形成するための必須の工程である。現在、不純物導入は、イオン打ち込み法とその後のアニール法によってなされるのが一般的である。イオン打ち込み法は、ボロン(B)、ヒ素(As)、リン(P)といった不純物の元素をイオン化させて高加速電圧で半導体ウェハーに衝突させて物理的に不純物注入を行う技術である。注入された不純物はアニール処理によって活性化される。この際に、アニール時間が数秒程度以上であると、打ち込まれた不純物が熱によって深く拡散し、その結果接合深さが要求よりも深くなり過ぎて良好なデバイス形成に支障が生じるおそれがある。   In the semiconductor device manufacturing process, impurity introduction is an indispensable step for forming a pn junction in a semiconductor wafer. Currently, impurities are generally introduced by ion implantation and subsequent annealing. The ion implantation method is a technique in which impurity elements such as boron (B), arsenic (As), and phosphorus (P) are ionized and collided with a semiconductor wafer at a high acceleration voltage to physically perform impurity implantation. The implanted impurities are activated by annealing. At this time, if the annealing time is about several seconds or more, the implanted impurities are deeply diffused by heat, and as a result, the junction depth becomes deeper than required, and there is a possibility that good device formation may be hindered.

そこで、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱するアニール技術として、近年フラッシュランプアニール(FLA)が注目されている。フラッシュランプアニールは、キセノンフラッシュランプ(以下、単に「フラッシュランプ」とするときにはキセノンフラッシュランプを意味する)を使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、不純物が注入された半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間(数ミリ秒以下)に昇温させる熱処理技術である。   Therefore, in recent years, flash lamp annealing (FLA) has attracted attention as an annealing technique for heating a semiconductor wafer in an extremely short time. Flash lamp annealing is a semiconductor wafer in which impurities are implanted by irradiating the surface of the semiconductor wafer with flash light using a xenon flash lamp (hereinafter, simply referred to as “flash lamp” means xenon flash lamp). Is a heat treatment technique for raising the temperature of only the surface of the material in a very short time (several milliseconds or less).

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、シリコンの半導体ウェハー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半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハー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、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行することができるのである。   The radiation spectral distribution of a xenon flash lamp ranges from the ultraviolet region to the near infrared region, has a shorter wavelength than the conventional halogen lamp, and almost coincides with the fundamental absorption band of a silicon semiconductor wafer. Therefore, when the semiconductor wafer is irradiated with flash light from the xenon flash lamp, the semiconductor wafer can be rapidly heated with little transmitted light. Further, it has been found that if the flash light irradiation is performed for a very short time of several milliseconds or less, only the vicinity of the surface of the semiconductor wafer can be selectively heated. For this reason, if the temperature is raised for a very short time by the xenon flash lamp, only the impurity activation can be performed without deeply diffusing the impurities.

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として、特許文献1,2には、半導体ウェハーの表面側にフラッシュランプ等のパルス発光ランプを配置し、裏面側にハロゲンランプ等の連続点灯ランプを配置し、それらの組み合わせによって所望の熱処理を行うものが開示されている。特許文献1,2に開示の熱処理装置においては、ハロゲンランプ等によって半導体ウェハーをある程度の温度まで予備加熱し、その後フラッシュランプからのパルス加熱によって所望の処理温度にまで昇温している。また、特許文献3には、半導体ウェハーをホットプレートに載置して所定の温度まで予備加熱し、その後フラッシュランプからのフラッシュ光照射によって所望の処理温度にまで昇温する装置が開示されている。   As a heat treatment apparatus using such a xenon flash lamp, in Patent Documents 1 and 2, a pulse emitting lamp such as a flash lamp is arranged on the front side of a semiconductor wafer, and a continuous lighting lamp such as a halogen lamp is arranged on the back side. And what performs desired heat processing by those combination is disclosed. In the heat treatment apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2, the semiconductor wafer is preheated to a certain temperature with a halogen lamp or the like, and then heated to a desired processing temperature by pulse heating from a flash lamp. Patent Document 3 discloses an apparatus for placing a semiconductor wafer on a hot plate, preheating it to a predetermined temperature, and then raising the temperature to a desired processing temperature by flash light irradiation from a flash lamp. .

特開昭60−258928号公報JP-A-60-258928 特表2005−527972号公報JP 2005-527972 A 特開2007−5532号公報JP 2007-5532 A

特許文献3に開示されるようなホットプレートにて半導体ウェハーを予備加熱する場合は、プレート温度を正確に温調すればウェハー温度の面内分布を比較的均一なものとすることができる。特に、特許文献3のホットプレートは同心円状に複数のゾーンに区分けされており、ゾーンごとに温調可能であるためウェハー温度の面内分布を容易に均一にすることができる。一方、特許文献1,2に開示されるようなハロゲンランプにて予備加熱を行う場合には、比較的高い予備加熱温度にまで半導体ウェハーを短時間で昇温することができるというプロセス上のメリットが得られるものの、ウェハー周縁部の温度が中心部よりも低くなる問題が生じやすい。   When preheating a semiconductor wafer with a hot plate as disclosed in Patent Document 3, the in-plane distribution of the wafer temperature can be made relatively uniform by accurately adjusting the plate temperature. In particular, the hot plate of Patent Document 3 is concentrically divided into a plurality of zones, and the temperature can be adjusted for each zone, so that the in-plane distribution of the wafer temperature can be easily made uniform. On the other hand, when preheating is performed with a halogen lamp as disclosed in Patent Documents 1 and 2, the process merit that the semiconductor wafer can be heated to a relatively high preheating temperature in a short time. However, the temperature at the peripheral edge of the wafer tends to be lower than that at the center.

このようなハロゲンランプによる予備加熱段階での周縁部における温度低下を解消するために、ハロゲンランプからウェハー周縁部に照射する光量を増やすと、周縁部の一部の温度が上昇するものの、逆に周縁部よりも内側領域の温度分布均一性が損なわれることとなる。しかも、半導体ウェハーの最も外周の端縁部における温度低下は十分には解消されないまま残存する。   In order to eliminate the temperature drop at the peripheral edge in the preliminary heating stage with such a halogen lamp, increasing the amount of light irradiated from the halogen lamp to the wafer peripheral edge increases the temperature of a part of the peripheral edge. The uniformity of temperature distribution in the inner region than the peripheral edge will be impaired. Moreover, the temperature drop at the outermost edge of the semiconductor wafer remains without being fully eliminated.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の面内温度分布を均一にすることができる熱処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a heat treatment apparatus capable of making the in-plane temperature distribution of a substrate uniform.

上記課題を解決するため、請求項1の発明は、円板形状の基板に対してフラッシュ光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置において、基板を収容するチャンバーと、前記チャンバー内にて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の表面にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射する前に前記基板を所定温度に予備加熱する予備加熱手段と、前記基板の裏面周縁部に円環状にレーザ光を照射する補助照射手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a heat treatment apparatus for heating a disk-shaped substrate by irradiating flash light on the disk-shaped substrate. Holding means for holding the substrate, a flash lamp for irradiating the surface of the substrate held by the holding means with flash light, and preheating for preheating the substrate to a predetermined temperature before irradiating the flash light from the flash lamp Means, and auxiliary irradiation means for irradiating laser light in a ring shape on the peripheral edge of the back surface of the substrate.

また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る熱処理装置において、前記補助照射手段は、前記保持手段に保持された基板の中心軸に長手方向を沿わすように設けられた棒状の導光ロッドと、前記導光ロッドの両端部のうち前記保持手段に保持された基板から遠い方の入射側端部からレーザ光を入射するレーザ光出射手段と、を含み、前記入射側端部から入射されたレーザ光は前記導光ロッドの内部を出射側端部に向かって円柱状に進行し、前記導光ロッドの前記出射側端部には、前記導光ロッドの内部から前記保持手段に保持された基板に向けて開口径が大きくなる円錐形状の凹部が形設されることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary irradiation means is a rod-like member provided so as to extend along the longitudinal direction of the central axis of the substrate held by the holding means. A light guide rod; and laser light emitting means for making a laser beam incident from an incident side end far from the substrate held by the holding means among both ends of the light guide rod, and the incident side end The laser light incident from the light travels in a cylindrical shape inside the light guide rod toward the output side end, and the holding means extends from the inside of the light guide rod to the output side end of the light guide rod. A conical recess having a large opening diameter is formed toward the substrate held on the substrate.

また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る熱処理装置において、前記円錐形状の凹部の壁面に金属膜を形成することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, a metal film is formed on the wall surface of the conical recess.

また、請求項4の発明は、請求項2の発明に係る熱処理装置において、前記補助照射手段は、前記円錐形状の凹部に嵌合する金属体をさらに備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the second aspect of the invention, the auxiliary irradiating means further includes a metal body that fits into the conical recess.

また、請求項5の発明は、請求項2から請求項4のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記導光ロッドを前記中心軸に沿って往復移動させるスライド駆動部をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the heat treatment apparatus according to any one of claims 2 to 4, further comprising a slide drive unit that reciprocates the light guide rod along the central axis. And

また、請求項6の発明は、請求項5の発明に係る熱処理装置において、前記導光ロッドの内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱は、当該円柱の中心から周縁に向けて強度が連続的に弱くなる強度分布を有するとともに、当該中心が前記円錐形状の凹部の頂点に到達するように進行し、前記スライド駆動部は、前記円柱の中心に位置するレーザ光が前記保持手段に保持された基板の端縁部に到達する位置に前記導光ロッドを移動させることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the heat treatment apparatus according to claim 5, wherein the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod has a continuous strength from the center of the cylinder toward the periphery. And the center of the slide drive unit is held so that the laser beam located at the center of the cylinder is held by the holding means. The light guide rod is moved to a position reaching the edge of the substrate.

また、請求項7の発明は、請求項2から請求項6のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記導光ロッドを前記中心軸を回転中心として回転させる回転駆動部をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the heat treatment apparatus according to any one of claims 2 to 6, further comprising a rotation drive unit that rotates the light guide rod about the central axis. And

また、請求項8の発明は、請求項1の発明に係る熱処理装置において、前記補助照射手段は、前記保持手段に保持された基板の中心軸に長手方向を沿わすように設けられた棒状の導光ロッドと、前記導光ロッドの両端部のうち前記保持手段に保持された基板から遠い方の入射側端部からレーザ光を入射するレーザ光出射手段と、を含み、前記入射側端部から入射されたレーザ光は前記導光ロッドの内部を出射側端部に向かって円柱状に進行し、前記導光ロッドの前記出射側端部には、前記導光ロッドの内部から前記保持手段に保持された基板に向けて径が小さくなる円錐形状のアキシコンレンズが付設されることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary irradiating means is a rod-like member provided so as to extend along the longitudinal direction of the central axis of the substrate held by the holding means. A light guide rod; and laser light emitting means for making a laser beam incident from an incident side end far from the substrate held by the holding means among both ends of the light guide rod, and the incident side end The laser light incident from the light travels in a cylindrical shape inside the light guide rod toward the output side end, and the holding means extends from the inside of the light guide rod to the output side end of the light guide rod. A conical axicon lens having a smaller diameter toward the substrate held by the substrate is attached.

また、請求項9の発明は、請求項1から請求項8のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記予備加熱手段は、前記保持手段に保持された基板の裏面に光照射を行うハロゲンランプを備えることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the preliminary heating means is a halogen lamp that irradiates the back surface of the substrate held by the holding means. It is characterized by providing.

請求項1から請求項9の発明によれば、基板の裏面周縁部に円環状にレーザ光を照射する補助照射手段を備えるため、予備加熱時に基板周縁部に生じた温度不均一を解消して基板の面内温度分布を均一にすることができる。   According to the first to ninth aspects of the present invention, since the auxiliary irradiation means for irradiating the laser beam in an annular shape is provided on the peripheral edge of the back surface of the substrate, the temperature non-uniformity generated in the peripheral edge of the substrate during preheating is eliminated. The in-plane temperature distribution of the substrate can be made uniform.

特に、請求項3の発明によれば、円錐形状の凹部の壁面に金属膜を形成するため、凹部の壁面でのレーザ光の漏れを防止することができる。   In particular, according to the invention of claim 3, since the metal film is formed on the wall surface of the conical recess, leakage of the laser beam on the wall surface of the recess can be prevented.

特に、請求項4の発明によれば、円錐形状の凹部に嵌合する金属体を備えるため、凹部の壁面でのレーザ光の漏れを防止することができる。   In particular, according to the invention of claim 4, since the metal body fitted into the conical recess is provided, leakage of the laser beam on the wall surface of the recess can be prevented.

特に、請求項5の発明によれば、導光ロッドを基板の中心軸に沿って往復移動させるスライド駆動部を備えるため、基板の裏面周縁部における円環状のレーザ光照射領域の位置を調整できるとともに、レーザ光照射領域の径を拡大および縮小することができる。   In particular, according to the invention of claim 5, since the slide drive unit that reciprocates the light guide rod along the central axis of the substrate is provided, the position of the annular laser light irradiation region at the peripheral edge of the back surface of the substrate can be adjusted. At the same time, the diameter of the laser light irradiation region can be enlarged and reduced.

特に、請求項6の発明によれば、導光ロッドの内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱は、当該円柱の中心から周縁に向けて強度が連続的に弱くなる強度分布を有するとともに、当該中心が円錐形状の凹部の頂点に到達するように進行し、スライド駆動部は、円柱の中心に位置するレーザ光が基板の端縁部に到達する位置に導光ロッドを移動させるため、予備加熱時に最も温度が低くなる基板の端縁部に最も強度の強いレーザ光が照射されることとなり、基板の面内温度分布をより高い精度にて均一にすることができる。   In particular, according to the invention of claim 6, the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod has an intensity distribution in which the intensity continuously decreases from the center to the periphery of the cylinder, The center of the slide advances so that the center reaches the apex of the conical recess, and the slide drive unit moves the light guide rod to a position where the laser beam located at the center of the cylinder reaches the edge of the substrate. The edge portion of the substrate having the lowest temperature during heating is irradiated with the strongest laser beam, and the in-plane temperature distribution of the substrate can be made uniform with higher accuracy.

特に、請求項7の発明によれば、導光ロッドを基板の中心軸を回転中心として回転させる回転駆動部を備えるため、レーザ光照射領域と基板周縁部とに若干のずれが生じたとしても基板の面内温度分布を均一にすることができる。   In particular, according to the seventh aspect of the present invention, since the light guide rod is provided with the rotation driving unit for rotating the light guide rod about the central axis of the substrate, even if a slight deviation occurs between the laser light irradiation region and the substrate peripheral portion. The in-plane temperature distribution of the substrate can be made uniform.

特に、請求項9の発明によれば、予備加熱手段がハロゲンランプを備えるため、ハロゲンランプからの光照射によって生じた基板の面内温度分布の不均一を解消することができる。   In particular, according to the invention of claim 9, since the preheating means includes the halogen lamp, the in-plane temperature distribution of the substrate caused by light irradiation from the halogen lamp can be eliminated.

本発明に係る熱処理装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the heat processing apparatus which concerns on this invention. 保持部の全体外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole external appearance of a holding | maintenance part. 保持部を上面から見た平面図である。It is the top view which looked at the holding | maintenance part from the upper surface. 保持部を側方から見た側面図である。It is the side view which looked at the holding | maintenance part from the side. 移載機構の平面図である。It is a top view of a transfer mechanism. 移載機構の側面図である。It is a side view of a transfer mechanism. フラッシュランプの駆動回路を示す図である。It is a figure which shows the drive circuit of a flash lamp. 複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of a some halogen lamp. 補助照射部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an auxiliary irradiation part. 導光ロッドの斜視図である。It is a perspective view of a light guide rod. 導光ロッドにおけるレーザ光の光路を示す図である。It is a figure which shows the optical path of the laser beam in a light guide rod. 半導体ウェハーの主面におけるレーザ光の照射領域を示す図である。It is a figure which shows the irradiation area | region of the laser beam in the main surface of a semiconductor wafer. 導光ロッドの内部を進行するレーザ光によって形成される円柱における強度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the intensity distribution in the cylinder formed with the laser beam which advances the inside of a light guide rod. 予備加熱時における半導体ウェハーの径方向温度分布と周縁部におけるレーザ光強度分布の相関を示す図である。It is a figure which shows the correlation of the radial direction temperature distribution of the semiconductor wafer at the time of preheating, and the laser beam intensity distribution in a peripheral part. 第2実施形態の導光ロッドの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the light guide rod of 2nd Embodiment. 第3実施形態の導光ロッドの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the light guide rod of 3rd Embodiment. 第4実施形態の導光ロッドを示す図である。It is a figure which shows the light guide rod of 4th Embodiment. 第5実施形態におけるレーザ光照射を示す図である。It is a figure which shows the laser beam irradiation in 5th Embodiment. 第6実施形態におけるレーザ光照射を示す図である。It is a figure which shows the laser beam irradiation in 6th Embodiment.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明に係る熱処理装置1の構成を示す縦断面図である。本実施形態の熱処理装置1は、基板としてφ300mmの円板形状の半導体ウェハーWに対してフラッシュ光照射を行うことによってその半導体ウェハーWを加熱するフラッシュランプアニール装置である。熱処理装置1に搬入される前の半導体ウェハーWには不純物が注入されており、熱処理装置1による加熱処理によって注入された不純物の活性化処理が実行される。なお、図1および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a heat treatment apparatus 1 according to the present invention. The heat treatment apparatus 1 of this embodiment is a flash lamp annealing apparatus that heats a semiconductor wafer W by irradiating flash light onto a disk-shaped semiconductor wafer W having a diameter of 300 mm as a substrate. Impurities are implanted into the semiconductor wafer W before being carried into the heat treatment apparatus 1, and an activation process of the impurities implanted by the heat treatment by the heat treatment apparatus 1 is executed. In FIG. 1 and the subsequent drawings, the size and number of each part are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.

熱処理装置1は、半導体ウェハーWを収容するチャンバー6と、複数のフラッシュランプFLを内蔵するフラッシュ加熱部5と、複数のハロゲンランプHLを内蔵するハロゲン加熱部4と、シャッター機構2と、を備える。チャンバー6の上側にフラッシュ加熱部5が設けられるとともに、下側にハロゲン加熱部4が設けられている。また、熱処理装置1は、チャンバー6の内部に、半導体ウェハーWを水平姿勢に保持する保持部7と、保持部7と装置外部との間で半導体ウェハーWの受け渡しを行う移載機構10と、を備える。さらに、熱処理装置1は、シャッター機構2、ハロゲン加熱部4、フラッシュ加熱部5およびチャンバー6に設けられた各動作機構を制御して半導体ウェハーWの熱処理を実行させる制御部3を備える。   The heat treatment apparatus 1 includes a chamber 6 that accommodates a semiconductor wafer W, a flash heating unit 5 that houses a plurality of flash lamps FL, a halogen heating unit 4 that houses a plurality of halogen lamps HL, and a shutter mechanism 2. . A flash heating unit 5 is provided on the upper side of the chamber 6, and a halogen heating unit 4 is provided on the lower side. The heat treatment apparatus 1 includes a holding unit 7 that holds the semiconductor wafer W in a horizontal posture inside the chamber 6, and a transfer mechanism 10 that transfers the semiconductor wafer W between the holding unit 7 and the outside of the apparatus, Is provided. Further, the heat treatment apparatus 1 includes a control unit 3 that controls the operation mechanisms provided in the shutter mechanism 2, the halogen heating unit 4, the flash heating unit 5, and the chamber 6 to perform the heat treatment of the semiconductor wafer W.

チャンバー6は、筒状のチャンバー側部61の上下に石英製のチャンバー窓を装着して構成されている。チャンバー側部61は上下が開口された概略筒形状を有しており、上側開口には上側チャンバー窓63が装着されて閉塞され、下側開口には下側チャンバー窓64が装着されて閉塞されている。チャンバー6の天井部を構成する上側チャンバー窓63は、石英により形成された円板形状部材であり、フラッシュ加熱部5から出射されたフラッシュ光をチャンバー6内に透過する石英窓として機能する。また、チャンバー6の床部を構成する下側チャンバー窓64も、石英により形成された円板形状部材であり、ハロゲン加熱部4からの光をチャンバー6内に透過する石英窓として機能する。   The chamber 6 is configured by mounting quartz chamber windows above and below a cylindrical chamber side portion 61. The chamber side portion 61 has a substantially cylindrical shape with upper and lower openings. The upper opening is closed by an upper chamber window 63 and the lower opening is closed by a lower chamber window 64. ing. The upper chamber window 63 constituting the ceiling of the chamber 6 is a disk-shaped member made of quartz and functions as a quartz window that transmits the flash light emitted from the flash heating unit 5 into the chamber 6. The lower chamber window 64 constituting the floor portion of the chamber 6 is also a disk-shaped member made of quartz and functions as a quartz window that transmits light from the halogen heating unit 4 into the chamber 6.

また、チャンバー側部61の内側の壁面の上部には反射リング68が装着され、下部には反射リング69が装着されている。反射リング68,69は、ともに円環状に形成されている。上側の反射リング68は、チャンバー側部61の上側から嵌め込むことによって装着される。一方、下側の反射リング69は、チャンバー側部61の下側から嵌め込んで図示省略のビスで留めることによって装着される。すなわち、反射リング68,69は、ともに着脱自在にチャンバー側部61に装着されるものである。チャンバー6の内側空間、すなわち上側チャンバー窓63、下側チャンバー窓64、チャンバー側部61および反射リング68,69によって囲まれる空間が熱処理空間65として規定される。   A reflection ring 68 is attached to the upper part of the inner wall surface of the chamber side part 61, and a reflection ring 69 is attached to the lower part. The reflection rings 68 and 69 are both formed in an annular shape. The upper reflecting ring 68 is attached by fitting from above the chamber side portion 61. On the other hand, the lower reflection ring 69 is mounted by being fitted from the lower side of the chamber side portion 61 and fastened with a screw (not shown). That is, the reflection rings 68 and 69 are both detachably attached to the chamber side portion 61. An inner space of the chamber 6, that is, a space surrounded by the upper chamber window 63, the lower chamber window 64, the chamber side portion 61, and the reflection rings 68 and 69 is defined as a heat treatment space 65.

チャンバー側部61に反射リング68,69が装着されることによって、チャンバー6の内壁面に凹部62が形成される。すなわち、チャンバー側部61の内壁面のうち反射リング68,69が装着されていない中央部分と、反射リング68の下端面と、反射リング69の上端面とで囲まれた凹部62が形成される。凹部62は、チャンバー6の内壁面に水平方向に沿って円環状に形成され、半導体ウェハーWを保持する保持部7を囲繞する。   By attaching the reflection rings 68 and 69 to the chamber side portion 61, a recess 62 is formed on the inner wall surface of the chamber 6. That is, a recess 62 surrounded by a central portion of the inner wall surface of the chamber side portion 61 where the reflection rings 68 and 69 are not mounted, a lower end surface of the reflection ring 68, and an upper end surface of the reflection ring 69 is formed. . The recess 62 is formed in an annular shape along the horizontal direction on the inner wall surface of the chamber 6, and surrounds the holding portion 7 that holds the semiconductor wafer W.

チャンバー側部61および反射リング68,69は、強度と耐熱性に優れた金属材料(例えば、ステンレススチール)にて形成されている。また、反射リング68,69の内周面は電解ニッケルメッキによって鏡面とされている。   The chamber side portion 61 and the reflection rings 68 and 69 are formed of a metal material (for example, stainless steel) having excellent strength and heat resistance. Further, the inner peripheral surfaces of the reflection rings 68 and 69 are mirrored by electrolytic nickel plating.

また、チャンバー側部61には、チャンバー6に対して半導体ウェハーWの搬入および搬出を行うための搬送開口部(炉口)66が形設されている。搬送開口部66は、ゲートバルブ185によって開閉可能とされている。搬送開口部66は凹部62の外周面に連通接続されている。このため、ゲートバルブ185が搬送開口部66を開放しているときには、搬送開口部66から凹部62を通過して熱処理空間65への半導体ウェハーWの搬入および熱処理空間65からの半導体ウェハーWの搬出を行うことができる。また、ゲートバルブ185が搬送開口部66を閉鎖するとチャンバー6内の熱処理空間65が密閉空間とされる。   The chamber side 61 is formed with a transfer opening (furnace port) 66 for carrying the semiconductor wafer W into and out of the chamber 6. The transfer opening 66 can be opened and closed by a gate valve 185. The transport opening 66 is connected to the outer peripheral surface of the recess 62. Therefore, when the gate valve 185 opens the transfer opening 66, the semiconductor wafer W is carried into the heat treatment space 65 through the recess 62 from the transfer opening 66 and the semiconductor wafer W is carried out from the heat treatment space 65. It can be performed. Further, when the gate valve 185 closes the transfer opening 66, the heat treatment space 65 in the chamber 6 becomes a sealed space.

また、チャンバー6の内壁上部には熱処理空間65に処理ガス(本実施形態では窒素ガス(N))を供給するガス供給孔81が形設されている。ガス供給孔81は、凹部62よりも上側位置に形設されており、反射リング68に設けられていても良い。ガス供給孔81はチャンバー6の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間82を介してガス供給管83に連通接続されている。ガス供給管83は窒素ガス供給源85に接続されている。また、ガス供給管83の経路途中にはバルブ84が介挿されている。バルブ84が開放されると、窒素ガス供給源85から緩衝空間82に窒素ガスが送給される。緩衝空間82に流入した窒素ガスは、ガス供給孔81よりも流体抵抗の小さい緩衝空間82内を拡がるように流れてガス供給孔81から熱処理空間65内へと供給される。 Further, a gas supply hole 81 for supplying a processing gas (nitrogen gas (N 2 ) in the present embodiment) to the heat treatment space 65 is formed in the upper portion of the inner wall of the chamber 6. The gas supply hole 81 is formed at a position above the recess 62 and may be provided in the reflection ring 68. The gas supply hole 81 is connected to a gas supply pipe 83 through a buffer space 82 formed in an annular shape inside the side wall of the chamber 6. The gas supply pipe 83 is connected to a nitrogen gas supply source 85. A valve 84 is inserted in the middle of the path of the gas supply pipe 83. When the valve 84 is opened, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply source 85 to the buffer space 82. The nitrogen gas flowing into the buffer space 82 flows so as to expand in the buffer space 82 having a smaller fluid resistance than the gas supply hole 81 and is supplied from the gas supply hole 81 into the heat treatment space 65.

一方、チャンバー6の内壁下部には熱処理空間65内の気体を排気するガス排気孔86が形設されている。ガス排気孔86は、凹部62よりも下側位置に形設されており、反射リング69に設けられていても良い。ガス排気孔86はチャンバー6の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間87を介してガス排気管88に連通接続されている。ガス排気管88は排気部190に接続されている。また、ガス排気管88の経路途中にはバルブ89が介挿されている。バルブ89が開放されると、熱処理空間65の気体がガス排気孔86から緩衝空間87を経てガス排気管88へと排出される。なお、ガス供給孔81およびガス排気孔86は、チャンバー6の周方向に沿って複数設けられていても良いし、スリット状のものであっても良い。また、窒素ガス供給源85および排気部190は、熱処理装置1に設けられた機構であっても良いし、熱処理装置1が設置される工場のユーティリティであっても良い。   On the other hand, a gas exhaust hole 86 for exhausting the gas in the heat treatment space 65 is formed in the lower portion of the inner wall of the chamber 6. The gas exhaust hole 86 is formed at a position lower than the recess 62 and may be provided in the reflection ring 69. The gas exhaust hole 86 is connected to a gas exhaust pipe 88 through a buffer space 87 formed in an annular shape inside the side wall of the chamber 6. The gas exhaust pipe 88 is connected to the exhaust unit 190. A valve 89 is inserted in the middle of the path of the gas exhaust pipe 88. When the valve 89 is opened, the gas in the heat treatment space 65 is discharged from the gas exhaust hole 86 to the gas exhaust pipe 88 through the buffer space 87. A plurality of gas supply holes 81 and gas exhaust holes 86 may be provided along the circumferential direction of the chamber 6 or may be slit-shaped. Further, the nitrogen gas supply source 85 and the exhaust unit 190 may be a mechanism provided in the heat treatment apparatus 1 or may be a utility of a factory where the heat treatment apparatus 1 is installed.

また、搬送開口部66の先端にも熱処理空間65内の気体を排出するガス排気管191が接続されている。ガス排気管191はバルブ192を介して排気部190に接続されている。バルブ192を開放することによって、搬送開口部66を介してチャンバー6内の気体が排気される。   A gas exhaust pipe 191 that exhausts the gas in the heat treatment space 65 is also connected to the tip of the transfer opening 66. The gas exhaust pipe 191 is connected to the exhaust unit 190 via a valve 192. By opening the valve 192, the gas in the chamber 6 is exhausted through the transfer opening 66.

図2は、保持部7の全体外観を示す斜視図である。また、図3は保持部7を上面から見た平面図であり、図4は保持部7を側方から見た側面図である。保持部7は、基台リング71、連結部72およびサセプター74を備えて構成される。基台リング71、連結部72およびサセプター74はいずれも石英にて形成されている。すなわち、保持部7の全体が石英にて形成されている。   FIG. 2 is a perspective view showing the overall appearance of the holding unit 7. FIG. 3 is a plan view of the holding unit 7 as viewed from above, and FIG. 4 is a side view of the holding unit 7 as viewed from the side. The holding part 7 includes a base ring 71, a connecting part 72, and a susceptor 74. The base ring 71, the connecting portion 72, and the susceptor 74 are all made of quartz. That is, the whole holding part 7 is made of quartz.

基台リング71は円環形状の石英部材である。基台リング71は凹部62の底面に載置されることによって、チャンバー6の壁面に支持されることとなる(図1参照)。円環形状を有する基台リング71の上面に、その周方向に沿って複数の連結部72(本実施形態では4個)が立設される。連結部72も石英の部材であり、溶接によって基台リング71に固着される。なお、基台リング71の形状は、円環形状から一部が欠落した円弧状であっても良い。   The base ring 71 is an annular quartz member. The base ring 71 is supported on the wall surface of the chamber 6 by being placed on the bottom surface of the recess 62 (see FIG. 1). On the upper surface of the base ring 71 having an annular shape, a plurality of connecting portions 72 (four in this embodiment) are erected along the circumferential direction. The connecting portion 72 is also a quartz member, and is fixed to the base ring 71 by welding. The shape of the base ring 71 may be an arc shape in which a part is omitted from the annular shape.

平板状のサセプター74は基台リング71に設けられた4個の連結部72によって支持される。サセプター74は石英にて形成された略円形の平板状部材である。サセプター74の直径は半導体ウェハーWの直径よりも大きい。すなわち、サセプター74は、半導体ウェハーWよりも大きな平面サイズを有する。サセプター74の上面には複数個(本実施形態では5個)のガイドピン76が立設されている。5個のガイドピン76はサセプター74の外周円と同心円の周上に沿って設けられている。5個のガイドピン76を配置した円の径は半導体ウェハーWの径よりも若干大きい。各ガイドピン76も石英にて形成されている。なお、ガイドピン76は、サセプター74と一体に石英のインゴットから加工するようにしても良いし、別途に加工したものをサセプター74に溶接等によって取り付けるようにしても良い。   The flat susceptor 74 is supported by four connecting portions 72 provided on the base ring 71. The susceptor 74 is a substantially circular flat plate member made of quartz. The diameter of the susceptor 74 is larger than the diameter of the semiconductor wafer W. That is, the susceptor 74 has a larger planar size than the semiconductor wafer W. On the upper surface of the susceptor 74, a plurality (five in this embodiment) of guide pins 76 are erected. The five guide pins 76 are provided along a circumference that is concentric with the outer circumference of the susceptor 74. The diameter of the circle in which the five guide pins 76 are arranged is slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer W. Each guide pin 76 is also formed of quartz. The guide pin 76 may be processed from a quartz ingot integrally with the susceptor 74, or a separately processed one may be attached to the susceptor 74 by welding or the like.

基台リング71に立設された4個の連結部72とサセプター74の周縁部の下面とが溶接によって固着される。すなわち、サセプター74と基台リング71とは連結部72によって固定的に連結されており、保持部7は石英の一体成形部材となる。このような保持部7の基台リング71がチャンバー6の壁面に支持されることによって、保持部7がチャンバー6に装着される。保持部7がチャンバー6に装着された状態においては、略円板形状のサセプター74は水平姿勢(法線が鉛直方向と一致する姿勢)となる。チャンバー6に搬入された半導体ウェハーWは、チャンバー6に装着された保持部7のサセプター74の上に水平姿勢にて載置されて保持される。半導体ウェハーWは、5個のガイドピン76によって形成される円の内側に載置されることにより、水平方向の位置ずれが防止される。なお、ガイドピン76の個数は5個に限定されるものではなく、半導体ウェハーWの位置ずれを防止できる数であれば良い。   The four connecting portions 72 erected on the base ring 71 and the lower surface of the peripheral portion of the susceptor 74 are fixed by welding. That is, the susceptor 74 and the base ring 71 are fixedly connected by the connecting portion 72, and the holding portion 7 is an integrally formed member of quartz. When the base ring 71 of the holding unit 7 is supported on the wall surface of the chamber 6, the holding unit 7 is attached to the chamber 6. In a state in which the holding unit 7 is mounted on the chamber 6, the substantially disc-shaped susceptor 74 is in a horizontal posture (a posture in which the normal line matches the vertical direction). The semiconductor wafer W carried into the chamber 6 is placed and held in a horizontal posture on the susceptor 74 of the holding unit 7 attached to the chamber 6. The semiconductor wafer W is placed inside a circle formed by the five guide pins 76, thereby preventing a horizontal displacement. Note that the number of guide pins 76 is not limited to five, and may be any number that can prevent misalignment of the semiconductor wafer W.

また、図2および図3に示すように、サセプター74には、上下に貫通して開口部78および切り欠き部77が形成されている。切り欠き部77は、熱電対を使用した接触式温度計130のプローブ先端部を通すために設けられている。一方、開口部78は、放射温度計120がサセプター74に保持された半導体ウェハーWの下面から放射される放射光(赤外光)を受光するために設けられている。さらに、サセプター74には、後述する移載機構10のリフトピン12が半導体ウェハーWの受け渡しのために貫通する4個の貫通孔79が穿設されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the susceptor 74 has an opening 78 and a notch 77 penetrating vertically. The notch 77 is provided to pass the probe tip of the contact thermometer 130 using a thermocouple. On the other hand, the opening 78 is provided to receive radiation light (infrared light) emitted from the lower surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 by the radiation thermometer 120. Further, the susceptor 74 is provided with four through holes 79 through which lift pins 12 of the transfer mechanism 10 to be described later penetrate for the delivery of the semiconductor wafer W.

図5は、移載機構10の平面図である。また、図6は、移載機構10の側面図である。移載機構10は、2本の移載アーム11を備える。移載アーム11は、概ね円環状の凹部62に沿うような円弧形状とされている。それぞれの移載アーム11には2本のリフトピン12が立設されている。各移載アーム11は水平移動機構13によって回動可能とされている。水平移動機構13は、一対の移載アーム11を保持部7に対して半導体ウェハーWの移載を行う移載動作位置(図5の実線位置)と保持部7に保持された半導体ウェハーWと平面視で重ならない退避位置(図5の二点鎖線位置)との間で水平移動させる。水平移動機構13としては、個別のモータによって各移載アーム11をそれぞれ回動させるものであっても良いし、リンク機構を用いて1個のモータによって一対の移載アーム11を連動させて回動させるものであっても良い。   FIG. 5 is a plan view of the transfer mechanism 10. FIG. 6 is a side view of the transfer mechanism 10. The transfer mechanism 10 includes two transfer arms 11. The transfer arm 11 has an arc shape that follows the generally annular recess 62. Two lift pins 12 are erected on each transfer arm 11. Each transfer arm 11 can be rotated by a horizontal movement mechanism 13. The horizontal movement mechanism 13 includes a transfer operation position (a position indicated by a solid line in FIG. 5) for transferring the pair of transfer arms 11 to the holding unit 7 and the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. It is moved horizontally between the retracted positions (two-dot chain line positions in FIG. 5) that do not overlap in plan view. As the horizontal movement mechanism 13, each transfer arm 11 may be rotated by an individual motor, or a pair of transfer arms 11 may be interlocked by a single motor using a link mechanism. It may be moved.

また、一対の移載アーム11は、昇降機構14によって水平移動機構13とともに昇降移動される。昇降機構14が一対の移載アーム11を移載動作位置にて上昇させると、計4本のリフトピン12がサセプター74に穿設された貫通孔79(図2,3参照)を通過し、リフトピン12の上端がサセプター74の上面から突き出る。一方、昇降機構14が一対の移載アーム11を移載動作位置にて下降させてリフトピン12を貫通孔79から抜き取り、水平移動機構13が一対の移載アーム11を開くように移動させると各移載アーム11が退避位置に移動する。一対の移載アーム11の退避位置は、保持部7の基台リング71の直上である。基台リング71は凹部62の底面に載置されているため、移載アーム11の退避位置は凹部62の内側となる。なお、移載機構10の駆動部(水平移動機構13および昇降機構14)が設けられている部位の近傍にも図示省略の排気機構が設けられており、移載機構10の駆動部周辺の雰囲気がチャンバー6の外部に排出されるように構成されている。   The pair of transfer arms 11 are moved up and down together with the horizontal moving mechanism 13 by the lifting mechanism 14. When the elevating mechanism 14 raises the pair of transfer arms 11 at the transfer operation position, a total of four lift pins 12 pass through through holes 79 (see FIGS. 2 and 3) formed in the susceptor 74, and the lift pins The upper end of 12 protrudes from the upper surface of the susceptor 74. On the other hand, when the elevating mechanism 14 lowers the pair of transfer arms 11 at the transfer operation position, the lift pins 12 are extracted from the through holes 79, and the horizontal movement mechanism 13 moves the pair of transfer arms 11 so as to open each of them. The transfer arm 11 moves to the retracted position. The retracted position of the pair of transfer arms 11 is directly above the base ring 71 of the holding unit 7. Since the base ring 71 is placed on the bottom surface of the recess 62, the retracted position of the transfer arm 11 is inside the recess 62. Note that an exhaust mechanism (not shown) is also provided in the vicinity of a portion where the drive unit (the horizontal movement mechanism 13 and the lifting mechanism 14) of the transfer mechanism 10 is provided, and the atmosphere around the drive unit of the transfer mechanism 10 is provided. Is discharged to the outside of the chamber 6.

図1に戻り、チャンバー6の上方に設けられたフラッシュ加熱部5は、筐体51の内側に、複数本(本実施形態では30本)のキセノンフラッシュランプFLからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ52と、を備えて構成される。また、フラッシュ加熱部5の筐体51の底部にはランプ光放射窓53が装着されている。フラッシュ加熱部5の床部を構成するランプ光放射窓53は、石英により形成された板状の石英窓である。フラッシュ加熱部5がチャンバー6の上方に設置されることにより、ランプ光放射窓53が上側チャンバー窓63と相対向することとなる。フラッシュランプFLはチャンバー6の上方からランプ光放射窓53および上側チャンバー窓63を介して熱処理空間65にフラッシュ光を照射する。   Returning to FIG. 1, the flash heating unit 5 provided above the chamber 6 includes a light source including a plurality of (30 in the present embodiment) xenon flash lamps FL inside the housing 51, and an upper part of the light source. And a reflector 52 provided so as to cover. A lamp light emission window 53 is mounted on the bottom of the casing 51 of the flash heating unit 5. The lamp light emission window 53 constituting the floor of the flash heating unit 5 is a plate-like quartz window made of quartz. By installing the flash heating unit 5 above the chamber 6, the lamp light emission window 53 faces the upper chamber window 63. The flash lamp FL irradiates the heat treatment space 65 with flash light from above the chamber 6 through the lamp light emission window 53 and the upper chamber window 63.

複数のフラッシュランプFL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保持部7に保持される半導体ウェハーWの主面に沿って(つまり水平方向に沿って)互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプFLの配列によって形成される平面も水平面である。   Each of the plurality of flash lamps FL is a rod-shaped lamp having a long cylindrical shape, and the longitudinal direction of each of the flash lamps FL is along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 (that is, along the horizontal direction). They are arranged in a plane so as to be parallel to each other. Therefore, the plane formed by the arrangement of the flash lamps FL is also a horizontal plane.

図7は、フラッシュランプFLの駆動回路を示す図である。同図に示すように、コンデンサ93と、コイル94と、フラッシュランプFLと、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)96とが直列に接続されている。また、図7に示すように、制御部3は、パルス発生器31および波形設定部32を備えるとともに、入力部33に接続されている。入力部33としては、キーボード、マウス、タッチパネル等の種々の公知の入力機器を採用することができる。入力部33からの入力内容に基づいて波形設定部32がパルス信号の波形を設定し、その波形に従ってパルス発生器31がパルス信号を発生する。   FIG. 7 is a diagram showing a driving circuit for the flash lamp FL. As shown in the figure, a capacitor 93, a coil 94, a flash lamp FL, and an IGBT (insulated gate bipolar transistor) 96 are connected in series. As shown in FIG. 7, the control unit 3 includes a pulse generator 31 and a waveform setting unit 32 and is connected to the input unit 33. As the input unit 33, various known input devices such as a keyboard, a mouse, and a touch panel can be employed. The waveform setting unit 32 sets the waveform of the pulse signal based on the input content from the input unit 33, and the pulse generator 31 generates the pulse signal according to the waveform.

フラッシュランプFLは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部に陽極および陰極が配設された棒状のガラス管(放電管)92と、該ガラス管92の外周面上に付設されたトリガー電極91とを備える。コンデンサ93には、電源ユニット95によって所定の電圧が印加され、その印加電圧(充電電圧)に応じた電荷が充電される。また、トリガー電極91にはトリガー回路97から高電圧を印加することができる。トリガー回路97がトリガー電極91に電圧を印加するタイミングは制御部3によって制御される。   The flash lamp FL includes a rod-shaped glass tube (discharge tube) 92 in which xenon gas is sealed and an anode and a cathode are disposed at both ends thereof, and a trigger electrode provided on the outer peripheral surface of the glass tube 92. 91. A predetermined voltage is applied to the capacitor 93 by the power supply unit 95, and a charge corresponding to the applied voltage (charging voltage) is charged. A high voltage can be applied to the trigger electrode 91 from the trigger circuit 97. The timing at which the trigger circuit 97 applies a voltage to the trigger electrode 91 is controlled by the control unit 3.

IGBT96は、ゲート部にMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field effect transistor)を組み込んだバイポーラトランジスタであり、大電力を取り扱うのに適したスイッチング素子である。IGBT96のゲートには制御部3のパルス発生器31からパルス信号が印加される。IGBT96のゲートに所定値以上の電圧(Highの電圧)が印加されるとIGBT96がオン状態となり、所定値未満の電圧(Lowの電圧)が印加されるとIGBT96がオフ状態となる。このようにして、フラッシュランプFLを含む駆動回路はIGBT96によってオンオフされる。IGBT96がオンオフすることによってフラッシュランプFLと対応するコンデンサ93との接続が断続される。   The IGBT 96 is a bipolar transistor in which a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is incorporated in a gate portion, and is a switching element suitable for handling high power. A pulse signal is applied from the pulse generator 31 of the control unit 3 to the gate of the IGBT 96. The IGBT 96 is turned on when a voltage higher than a predetermined value (High voltage) is applied to the gate of the IGBT 96, and the IGBT 96 is turned off when a voltage lower than the predetermined value (Low voltage) is applied. In this way, the drive circuit including the flash lamp FL is turned on / off by the IGBT 96. When the IGBT 96 is turned on / off, the connection between the flash lamp FL and the corresponding capacitor 93 is interrupted.

コンデンサ93が充電された状態でIGBT96がオン状態となってガラス管92の両端電極に高電圧が印加されたとしても、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92内に電気は流れない。しかしながら、トリガー回路97がトリガー電極91に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には両端電極間の放電によってガラス管92内に電流が瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。   Even if the IGBT 96 is turned on while the capacitor 93 is charged and a high voltage is applied to both end electrodes of the glass tube 92, the xenon gas is electrically an insulator, so that the glass is normal in the state. No electricity flows in the tube 92. However, when the trigger circuit 97 applies a high voltage to the trigger electrode 91 to break the insulation, an electric current instantaneously flows in the glass tube 92 due to the discharge between the both end electrodes, and excitation of the xenon atoms or molecules at that time Emits light.

また、図1のリフレクタ52は、複数のフラッシュランプFLの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ52の基本的な機能は、複数のフラッシュランプFLから出射された光を保持部7の側に反射するというものである。リフレクタ52はアルミニウム合金板にて形成されており、その表面(フラッシュランプFLに臨む側の面)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。   Further, the reflector 52 of FIG. 1 is provided above the plurality of flash lamps FL so as to cover all of them. The basic function of the reflector 52 is to reflect the light emitted from the plurality of flash lamps FL toward the holding unit 7. The reflector 52 is formed of an aluminum alloy plate, and the surface (the surface facing the flash lamp FL) is roughened by blasting to exhibit a satin pattern.

チャンバー6の下方に設けられたハロゲン加熱部4の内部には複数本(本実施形態では40本)のハロゲンランプHLが内蔵されている。複数のハロゲンランプHLはチャンバー6の下方から下側チャンバー窓64を介して熱処理空間65への光照射を行う。図8は、複数のハロゲンランプHLの配置を示す平面図である。本実施形態では、上下2段に各20本ずつのハロゲンランプHLが配設されている。各ハロゲンランプHLは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに20本のハロゲンランプHLは、それぞれの長手方向が保持部7に保持される半導体ウェハーWの主面に沿って(つまり水平方向に沿って)互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプHLの配列によって形成される平面は水平面である。   A plurality of halogen lamps HL (40 in this embodiment) are built in the halogen heating unit 4 provided below the chamber 6. The plurality of halogen lamps HL irradiate the heat treatment space 65 from below the chamber 6 through the lower chamber window 64. FIG. 8 is a plan view showing the arrangement of a plurality of halogen lamps HL. In the present embodiment, 20 halogen lamps HL are arranged in two upper and lower stages. Each halogen lamp HL is a rod-shaped lamp having a long cylindrical shape. The 20 halogen lamps HL in both the upper and lower stages are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 (that is, along the horizontal direction). Yes. Therefore, the plane formed by the arrangement of the halogen lamps HL in both the upper stage and the lower stage is a horizontal plane.

また、図8に示すように、上段、下段ともに保持部7に保持される半導体ウェハーWの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域におけるハロゲンランプHLの配設密度が高くなっている。すなわち、上下段ともに、ランプ配列の中央部よりも端部側の方がハロゲンランプHLの配設ピッチが短い。このため、ハロゲン加熱部4からの光照射による加熱時に温度低下が生じやすい半導体ウェハーWの周縁部により多い光量の照射を行うことができる。   Further, as shown in FIG. 8, the arrangement density of the halogen lamps HL in the region facing the peripheral portion is higher than the region facing the central portion of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7 in both the upper and lower steps. Yes. That is, in both the upper and lower stages, the arrangement pitch of the halogen lamps HL is shorter on the end side than on the center part of the lamp array. For this reason, it is possible to irradiate a larger amount of light to the peripheral portion of the semiconductor wafer W where the temperature is likely to decrease during heating by light irradiation from the halogen heating unit 4.

また、上段のハロゲンランプHLからなるランプ群と下段のハロゲンランプHLからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段の各ハロゲンランプHLの長手方向と下段の各ハロゲンランプHLの長手方向とが直交するように計40本のハロゲンランプHLが配設されている。   Further, the lamp group composed of the upper halogen lamp HL and the lamp group composed of the lower halogen lamp HL are arranged so as to intersect in a lattice pattern. That is, a total of 40 halogen lamps HL are arranged so that the longitudinal direction of the upper halogen lamps HL and the longitudinal direction of the lower halogen lamps HL are orthogonal to each other.

ハロゲンランプHL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。ガラス管の内部には、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)を微量導入した気体が封入されている。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HL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性を有する。また、ハロゲンランプHLは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプHLを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーWへの放射効率が優れたものとなる。   The halogen lamp HL is a filament-type light source that emits light by making the filament incandescent by energizing the filament disposed inside the glass tube. Inside the glass tube, a gas obtained by introducing a trace amount of a halogen element (iodine, bromine, etc.) into an inert gas such as nitrogen or argon is enclosed. By introducing a halogen element, it is possible to set the filament temperature to a high temperature while suppressing breakage of the filament. Therefore, the halogen lamp HL has a characteristic that it has a longer life than a normal incandescent bulb and can continuously radiate strong light. Further, since the halogen lamp HL is a rod-shaped lamp, it has a long life, and by arranging the halogen lamp HL along the horizontal direction, the radiation efficiency to the upper semiconductor wafer W becomes excellent.

また、図1に示すように、保持部7よりも下方に補助照射部40を設けている。図9は、補助照射部40の構成を示す図である。図9においては、図示の便宜上、ハロゲン加熱部4およびチャンバー6の構成を簡略化して描いている。補助照射部40は、主たる要素として、レーザ光出射部44および導光ロッド45を備える。レーザ光出射部44は、レーザユニット41、光ファイバー42、および、レンズ43を備える。本実施形態のレーザユニット41は、出力が80W〜500Wの非常に高出力の半導体レーザであり、波長が800nm〜820nmの可視光レーザを射出する。レーザユニット41から射出されたレーザ光は光ファイバー42によってレンズ43へと導かれる。そして、レンズ43から出射されたレーザ光が導光ロッド45に入射する。   Further, as shown in FIG. 1, an auxiliary irradiation unit 40 is provided below the holding unit 7. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the auxiliary irradiation unit 40. In FIG. 9, for convenience of illustration, the configurations of the halogen heating unit 4 and the chamber 6 are simplified. The auxiliary irradiation unit 40 includes a laser beam emitting unit 44 and a light guide rod 45 as main elements. The laser beam emitting unit 44 includes a laser unit 41, an optical fiber 42, and a lens 43. The laser unit 41 of this embodiment is a very high-power semiconductor laser with an output of 80 W to 500 W, and emits a visible light laser with a wavelength of 800 nm to 820 nm. Laser light emitted from the laser unit 41 is guided to the lens 43 by the optical fiber 42. Then, the laser light emitted from the lens 43 enters the light guide rod 45.

図10は、導光ロッド45の斜視図である。導光ロッド45は、石英によって形成された略円柱形状(棒状)の光学部材である。本実施形態では、導光ロッド45の円柱形状の径をφ15mmとしているが、これに限定されるものではなく任意の径とすることができる。石英はレーザ光出射部44から出射された波長のレーザ光を透過する。導光ロッド45は、保持部7に保持された半導体ウェハーWの中心直下に配置されている。具体的には、導光ロッド45は、その円柱形状の長手方向を保持部7に保持された半導体ウェハーWの中心軸CXに沿わすように起立姿勢にて設けられている。すなわち、導光ロッド45の円柱形状の中心軸は半導体ウェハーWの中心軸CXと一致する。なお、中心軸CXは、保持部7に保持された半導体ウェハーWの主面に垂直な中心軸である。   FIG. 10 is a perspective view of the light guide rod 45. The light guide rod 45 is a substantially cylindrical (bar-shaped) optical member made of quartz. In the present embodiment, the diameter of the cylindrical shape of the light guide rod 45 is φ15 mm, but the diameter is not limited to this and can be any diameter. Quartz transmits laser light having a wavelength emitted from the laser light emitting unit 44. The light guide rod 45 is disposed immediately below the center of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. Specifically, the light guide rod 45 is provided in a standing posture so that the longitudinal direction of the columnar shape is along the central axis CX of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. That is, the cylindrical central axis of the light guide rod 45 coincides with the central axis CX of the semiconductor wafer W. The central axis CX is a central axis perpendicular to the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7.

円柱形状の導光ロッド45の両端部のうち上側(保持部7に保持された半導体ウェハーWに近い側)が出射側端部45aとされ、下側(保持部7に保持された半導体ウェハーWから遠い側)が入射側端部45bとされる。入射側端部45bに対向する位置にレーザ光出射部44のレンズ43が配置されている。図10に示すように、下端の入射側端部45bは平坦面であるが、上端の出射側端部45aには円錐形状の凹部45cが形設されている。凹部45cの円錐形状の中心軸は、半導体ウェハーWの中心軸CXと一致する。また、凹部45cの円錐形状は、導光ロッド45の内部から保持部7に保持された半導体ウェハーWに向けて開口径が大きくなる。   Of the both ends of the cylindrical light guide rod 45, the upper side (side closer to the semiconductor wafer W held by the holding unit 7) is the emission side end 45a, and the lower side (semiconductor wafer W held by the holding unit 7). The incident side end 45b is a side far from the side. The lens 43 of the laser beam emitting portion 44 is disposed at a position facing the incident side end portion 45b. As shown in FIG. 10, the incident side end 45b at the lower end is a flat surface, but the conical recess 45c is formed at the emission side end 45a at the upper end. The central axis of the conical shape of the recess 45 c coincides with the central axis CX of the semiconductor wafer W. Further, the conical shape of the recess 45 c has an opening diameter that increases from the inside of the light guide rod 45 toward the semiconductor wafer W held by the holding unit 7.

図9に示すように、導光ロッド45の上側は、ハロゲン加熱部4の底壁、および、図示を省略するハロゲンランプHL用のリフレクタを貫通している。導光ロッド45がハロゲン加熱部4の底壁を貫通する部位にはシール用のベアリングを設けるようにしても良い。導光ロッド45は、さらにハロゲンランプHLの配置の隙間を通り抜け(図8参照)、出射側端部45aが少なくとも上段のハロゲンランプHLよりも上側に位置するように設けられる。このため、導光ロッド45が回転したときにも、導光ロッド45とハロゲンランプHLとの接触が防止される。   As shown in FIG. 9, the upper side of the light guide rod 45 passes through the bottom wall of the halogen heating unit 4 and a reflector for the halogen lamp HL (not shown). You may make it provide the bearing for a seal | sticker in the site | part through which the light guide rod 45 penetrates the bottom wall of the halogen heating part 4. FIG. The light guide rod 45 further passes through the gap in the arrangement of the halogen lamps HL (see FIG. 8), and the emission side end 45a is provided at least above the upper halogen lamp HL. For this reason, even when the light guide rod 45 rotates, the contact between the light guide rod 45 and the halogen lamp HL is prevented.

図11は、導光ロッド45におけるレーザ光の光路を示す図である。レーザ光出射部44から出射されて平坦面である入射側端部45bに垂直に入射したレーザ光は、鉛直方向に沿って設けられた導光ロッド45の長手方向に沿って直進する。下端の入射側端部45bから入射されたレーザ光は石英の導光ロッド45の内部を上方の出射側端部45aに向かって円柱状に進行する。導光ロッド45の内部を進行するレーザ光によって形成される円柱の径はφ6mm〜φ20mm(本実施形態ではφ6mm)であり、レンズ43によって調整することができる。また、導光ロッド45の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心軸は、導光ロッド45の中心軸(つまり、半導体ウェハーWの中心軸CX)と一致する。   FIG. 11 is a diagram illustrating an optical path of laser light in the light guide rod 45. The laser light emitted from the laser light emitting portion 44 and perpendicularly incident on the incident side end portion 45b which is a flat surface travels straight along the longitudinal direction of the light guide rod 45 provided along the vertical direction. The laser beam incident from the lower incident side end 45b travels in a cylindrical shape inside the quartz light guide rod 45 toward the upper emission side end 45a. The diameter of the cylinder formed by the laser light traveling inside the light guide rod 45 is φ6 mm to φ20 mm (φ6 mm in this embodiment), and can be adjusted by the lens 43. In addition, the central axis of the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod 45 coincides with the central axis of the light guide rod 45 (that is, the central axis CX of the semiconductor wafer W).

図11に示すように、出射側端部45aに到達したレーザ光は、凹部45cの内側壁面(円錐形状の側面)にて全反射され、出射側端部45aの外側壁面(導光ロッド45の側壁面)から保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに向けて出射される。レーザ光は石英の出射側端部45aから大気中に出射される際に若干屈折される。   As shown in FIG. 11, the laser light that has reached the emission side end 45a is totally reflected by the inner wall surface (conical side surface) of the recess 45c, and the outer wall surface (of the light guide rod 45 of the light guide rod 45). The light is emitted from the side wall surface toward the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7. The laser beam is slightly refracted when it is emitted from the emission side end 45a of quartz into the atmosphere.

導光ロッド45の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心は凹部45cの円錐形状の頂点に到達する。そして、凹部45cの頂点で全反射されたレーザ光は出射側端部45aから出射されて保持部7に保持された半導体ウェハーWの端縁部WEに到達する。   The center of the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod 45 reaches the apex of the conical shape of the recess 45c. The laser beam totally reflected at the apex of the recess 45 c is emitted from the emission side end 45 a and reaches the edge WE of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7.

一方、レーザ光によって形成される円柱の側面は凹部45cの円錐形状の側面の所定位置(頂点と底面との間の位置)に到達する。そして、その所定位置にて全反射されたレーザ光は出射側端部45aから出射されて半導体ウェハーWの周縁部WSの内周に到達する。   On the other hand, the side surface of the cylinder formed by the laser light reaches a predetermined position (position between the apex and the bottom surface) of the conical side surface of the recess 45c. Then, the laser beam totally reflected at the predetermined position is emitted from the emission side end portion 45a and reaches the inner circumference of the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W.

ここで、半導体ウェハーWの周縁部WSとは、円板形状の半導体ウェハーWの最外周からそれよりも短い径の同心円までの領域であり、所定幅を有する円環形状領域である。また、半導体ウェハーWの端縁部WEとは、円板形状の半導体ウェハーWの最外周部である。   Here, the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W is a region from the outermost periphery of the disk-shaped semiconductor wafer W to a concentric circle having a shorter diameter, and is a ring-shaped region having a predetermined width. Moreover, the edge part WE of the semiconductor wafer W is the outermost peripheral part of the disk-shaped semiconductor wafer W.

図12は、半導体ウェハーWの主面におけるレーザ光の照射領域を示す図である。同図において、レーザ光照射領域には斜線を付している。導光ロッド45の内部を出射側端部45aに向けて円柱状に導かれるレーザ光が円錐形状の凹部45cの内側側面にて全反射されることによって、出射側端部45aから出射されたレーザ光は、保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに円環状に照射されることとなる。   FIG. 12 is a view showing an irradiation region of the laser beam on the main surface of the semiconductor wafer W. In the figure, the laser beam irradiation region is hatched. The laser beam guided in a cylindrical shape toward the emission side end 45a from the inside of the light guide rod 45 is totally reflected by the inner side surface of the conical recess 45c, whereby the laser emitted from the emission side end 45a. The light is irradiated in a ring shape on the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7.

また、補助照射部40は、導光ロッド45を半導体ウェハーWの中心軸CXに沿ってスライド移動させるスライド駆動部47を備えている。スライド駆動部47としては、例えば、導光ロッド45に連結された部材に螺合されたボールネジを回転させるパルスモータを用いることができる。スライド駆動部47が導光ロッド45を上昇させる(半導体ウェハーWに近づける)と、図9および図11から明らかなように、半導体ウェハーWの主面における円環状のレーザ光照射領域の径が縮まる。逆に、スライド駆動部47が導光ロッド45を下降させる(半導体ウェハーWから遠ざける)と、半導体ウェハーWの主面における円環状のレーザ光照射領域の径が拡がる。   In addition, the auxiliary irradiation unit 40 includes a slide drive unit 47 that slides the light guide rod 45 along the central axis CX of the semiconductor wafer W. As the slide drive unit 47, for example, a pulse motor that rotates a ball screw screwed to a member connected to the light guide rod 45 can be used. When the slide drive unit 47 raises the light guide rod 45 (closer to the semiconductor wafer W), the diameter of the annular laser light irradiation region on the main surface of the semiconductor wafer W is reduced, as is apparent from FIGS. . Conversely, when the slide drive unit 47 lowers the light guide rod 45 (away from the semiconductor wafer W), the diameter of the annular laser light irradiation region on the main surface of the semiconductor wafer W increases.

第1実施形態においては、半導体ウェハーWの主面における円環状のレーザ光照射領域が、半導体ウェハーWの周縁部WSと一致するように、より具体的には導光ロッド45の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心の光が半導体ウェハーWの端縁部WEに到達するように、スライド駆動部47が導光ロッド45の高さ位置を調整している。なお、このような調整のために、導光ロッド45の高さ位置をパルスモータの回転角度から検知するエンコーダをスライド駆動部47に付設するようにしても良い。   In the first embodiment, the inside of the light guide rod 45 is more specifically guided so that the annular laser light irradiation region on the main surface of the semiconductor wafer W coincides with the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W. The slide drive unit 47 adjusts the height position of the light guide rod 45 so that the light at the center of the cylinder formed by the laser light reaches the edge portion WE of the semiconductor wafer W. For such adjustment, an encoder that detects the height position of the light guide rod 45 from the rotation angle of the pulse motor may be attached to the slide drive unit 47.

さらに、補助照射部40は、導光ロッド45を半導体ウェハーWの中心軸CXを回転中心として回転させる回転駆動部46を備えている。回転駆動部46としては、例えば、モータ軸が中空となっている中空モータを用いることができ、その中空部分に導光ロッド45の下側が挿通される。   Further, the auxiliary irradiation unit 40 includes a rotation driving unit 46 that rotates the light guide rod 45 about the central axis CX of the semiconductor wafer W as a rotation center. As the rotation drive unit 46, for example, a hollow motor having a hollow motor shaft can be used, and the lower side of the light guide rod 45 is inserted into the hollow portion.

図1に戻り、熱処理装置1は、ハロゲン加熱部4およびチャンバー6の側方にシャッター機構2を備える。シャッター機構2は、シャッター板21およびスライド駆動機構22を備える。シャッター板21は、ハロゲン光に対して不透明な板であり、例えばチタン(Ti)にて形成されている。スライド駆動機構22は、シャッター板21を水平方向に沿ってスライド移動させ、ハロゲン加熱部4と保持部7との間の遮光位置にシャッター板21を挿脱する。スライド駆動機構22がシャッター板21を前進させると、チャンバー6とハロゲン加熱部4との間の遮光位置(図1の二点鎖線位置)にシャッター板21が挿入され、下側チャンバー窓64と複数のハロゲンランプHLとが遮断される。これによって、複数のハロゲンランプHLから熱処理空間65の保持部7へと向かう光は遮光される。逆に、スライド駆動機構22がシャッター板21を後退させると、チャンバー6とハロゲン加熱部4との間の遮光位置からシャッター板21が退出して下側チャンバー窓64の下方が開放される。なお、導光ロッド45は、出射側端部45aの高さ位置がシャッター板21の遮光位置よりも下方となるように設置されている。このため、導光ロッド45がシャッター板21の進退移動の障害となることは無い。   Returning to FIG. 1, the heat treatment apparatus 1 includes a shutter mechanism 2 on the side of the halogen heating unit 4 and the chamber 6. The shutter mechanism 2 includes a shutter plate 21 and a slide drive mechanism 22. The shutter plate 21 is a plate that is opaque to the halogen light, and is formed of, for example, titanium (Ti). The slide drive mechanism 22 slides the shutter plate 21 along the horizontal direction, and inserts and removes the shutter plate 21 to and from the light shielding position between the halogen heating unit 4 and the holding unit 7. When the slide drive mechanism 22 advances the shutter plate 21, the shutter plate 21 is inserted into the light shielding position (the two-dot chain line position in FIG. 1) between the chamber 6 and the halogen heating unit 4, and the lower chamber window 64 and the plurality of lower chamber windows 64. The halogen lamp HL is cut off. Accordingly, light traveling from the plurality of halogen lamps HL toward the holding portion 7 of the heat treatment space 65 is shielded. Conversely, when the slide drive mechanism 22 retracts the shutter plate 21, the shutter plate 21 retracts from the light shielding position between the chamber 6 and the halogen heating unit 4 and the lower portion of the lower chamber window 64 is opened. The light guide rod 45 is installed such that the height position of the emission side end 45 a is below the light shielding position of the shutter plate 21. For this reason, the light guide rod 45 does not become an obstacle to the forward / backward movement of the shutter plate 21.

また、制御部3は、熱処理装置1に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部3のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部3は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部3のCPUが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置1における処理が進行する。また、図7に示したように、制御部3は、パルス発生器31および波形設定部32を備える。上述のように、入力部33からの入力内容に基づいて、波形設定部32がパルス信号の波形を設定し、それに従ってパルス発生器31がIGBT96のゲートにパルス信号を出力する。   Further, the control unit 3 controls the various operation mechanisms provided in the heat treatment apparatus 1. The configuration of the control unit 3 as hardware is the same as that of a general computer. That is, the control unit 3 stores a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, control software, data, and the like. It is configured with a magnetic disk. The processing in the heat treatment apparatus 1 proceeds as the CPU of the control unit 3 executes a predetermined processing program. As shown in FIG. 7, the control unit 3 includes a pulse generator 31 and a waveform setting unit 32. As described above, the waveform setting unit 32 sets the waveform of the pulse signal based on the input content from the input unit 33, and the pulse generator 31 outputs the pulse signal to the gate of the IGBT 96 in accordance therewith.

上記の構成以外にも熱処理装置1は、半導体ウェハーWの熱処理時にハロゲンランプHLおよびフラッシュランプFLから発生する熱エネルギーによるハロゲン加熱部4、フラッシュ加熱部5およびチャンバー6の過剰な温度上昇を防止するため、様々な冷却用の構造を備えている。例えば、チャンバー6の壁体には水冷管(図示省略)が設けられている。また、ハロゲン加熱部4およびフラッシュ加熱部5は、内部に気体流を形成して排熱する空冷構造とされている。また、上側チャンバー窓63とランプ光放射窓53との間隙にも空気が供給され、フラッシュ加熱部5および上側チャンバー窓63を冷却する。   In addition to the above configuration, the heat treatment apparatus 1 prevents an excessive temperature rise in the halogen heating unit 4, the flash heating unit 5, and the chamber 6 due to thermal energy generated from the halogen lamp HL and the flash lamp FL during the heat treatment of the semiconductor wafer W. Therefore, various cooling structures are provided. For example, the wall of the chamber 6 is provided with a water-cooled tube (not shown). Further, the halogen heating unit 4 and the flash heating unit 5 have an air cooling structure in which a gas flow is formed inside to exhaust heat. Air is also supplied to the gap between the upper chamber window 63 and the lamp light emission window 53 to cool the flash heating unit 5 and the upper chamber window 63.

次に、熱処理装置1における半導体ウェハーWの処理手順について説明する。ここで処理対象となる半導体ウェハーWはイオン注入法により不純物(イオン)が添加された半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理装置1によるフラッシュ光照射加熱処理(アニール)により実行される。以下に説明する熱処理装置1の処理手順は、制御部3が熱処理装置1の各動作機構を制御することにより進行する。   Next, a processing procedure for the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1 will be described. The semiconductor wafer W to be processed here is a semiconductor substrate to which impurities (ions) are added by an ion implantation method. The activation of the impurities is performed by flash light irradiation heat treatment (annealing) by the heat treatment apparatus 1. The processing procedure of the heat treatment apparatus 1 described below proceeds by the control unit 3 controlling each operation mechanism of the heat treatment apparatus 1.

まず、給気のためのバルブ84が開放されるとともに、排気用のバルブ89,192が開放されてチャンバー6内に対する給排気が開始される。バルブ84が開放されると、ガス供給孔81から熱処理空間65に窒素ガスが供給される。また、バルブ89が開放されると、ガス排気孔86からチャンバー6内の気体が排気される。これにより、チャンバー6内の熱処理空間65の上部から供給された窒素ガスが下方へと流れ、熱処理空間65の下部から排気される。   First, the air supply valve 84 is opened, and the exhaust valves 89 and 192 are opened to start supply and exhaust of air into the chamber 6. When the valve 84 is opened, nitrogen gas is supplied from the gas supply hole 81 to the heat treatment space 65. When the valve 89 is opened, the gas in the chamber 6 is exhausted from the gas exhaust hole 86. Thereby, the nitrogen gas supplied from the upper part of the heat treatment space 65 in the chamber 6 flows downward and is exhausted from the lower part of the heat treatment space 65.

また、バルブ192が開放されることによって、搬送開口部66からもチャンバー6内の気体が排気される。さらに、図示省略の排気機構によって移載機構10の駆動部周辺の雰囲気も排気される。なお、熱処理装置1における半導体ウェハーWの熱処理時には窒素ガスが熱処理空間65に継続的に供給されており、その供給量は処理工程に応じて適宜変更される。   Further, when the valve 192 is opened, the gas in the chamber 6 is also exhausted from the transfer opening 66. Further, the atmosphere around the drive unit of the transfer mechanism 10 is also exhausted by an exhaust mechanism (not shown). Note that nitrogen gas is continuously supplied to the heat treatment space 65 during the heat treatment of the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1, and the supply amount is appropriately changed according to the treatment process.

続いて、ゲートバルブ185が開いて搬送開口部66が開放され、装置外部の搬送ロボットにより搬送開口部66を介してイオン注入後の半導体ウェハーWがチャンバー6内の熱処理空間65に搬入される。搬送ロボットによって搬入された半導体ウェハーWは保持部7の直上位置まで進出して停止する。そして、移載機構10の一対の移載アーム11が退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン12が貫通孔79を通ってサセプター74の上面から突き出て半導体ウェハーWを受け取る。   Subsequently, the gate valve 185 is opened to open the transfer opening 66, and the semiconductor wafer W after ion implantation is transferred into the heat treatment space 65 in the chamber 6 through the transfer opening 66 by a transfer robot outside the apparatus. The semiconductor wafer W carried in by the carrying robot advances to a position directly above the holding unit 7 and stops. Then, when the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 moves horizontally from the retracted position to the transfer operation position and rises, the lift pins 12 protrude from the upper surface of the susceptor 74 through the through holes 79 and the semiconductor wafer W. Receive.

半導体ウェハーWがリフトピン12に載置された後、搬送ロボットが熱処理空間65から退出し、ゲートバルブ185によって搬送開口部66が閉鎖される。そして、一対の移載アーム11が下降することにより、半導体ウェハーWは移載機構10から保持部7のサセプター74に受け渡されて水平姿勢にて下方より保持される。半導体ウェハーWは、パターン形成がなされて不純物が注入された表面を上面として保持部7に保持される。また、半導体ウェハーWは、サセプター74の上面にて5個のガイドピン76の内側に保持される。サセプター74の下方にまで下降した一対の移載アーム11は水平移動機構13によって退避位置、すなわち凹部62の内側に退避する。   After the semiconductor wafer W is placed on the lift pins 12, the transfer robot leaves the heat treatment space 65 and the transfer opening 66 is closed by the gate valve 185. When the pair of transfer arms 11 are lowered, the semiconductor wafer W is transferred from the transfer mechanism 10 to the susceptor 74 of the holding unit 7 and held from below in a horizontal posture. The semiconductor wafer W is held by the holding unit 7 with the surface on which the pattern is formed and impurities are implanted as the upper surface. The semiconductor wafer W is held inside the five guide pins 76 on the upper surface of the susceptor 74. The pair of transfer arms 11 lowered to below the susceptor 74 is retracted to the retracted position, that is, inside the recess 62 by the horizontal movement mechanism 13.

半導体ウェハーWが石英にて形成された保持部7によって水平姿勢にて下方より保持された後、ハロゲン加熱部4の40本のハロゲンランプHLが一斉に点灯して予備加熱(アシスト加熱)が開始される。ハロゲンランプHLから出射されたハロゲン光は、石英にて形成された下側チャンバー窓64およびサセプター74を透過して半導体ウェハーWの裏面(表面とは反対側の主面)から照射される。ハロゲンランプHLからの光照射を受けることによって半導体ウェハーWが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構10の移載アーム11は凹部62の内側に退避しているため、ハロゲンランプHLによる加熱の障害となることは無い。   After the semiconductor wafer W is held horizontally from below by the holding unit 7 made of quartz, the 40 halogen lamps HL of the halogen heating unit 4 are turned on all at once and preheating (assist heating) is started. Is done. The halogen light emitted from the halogen lamp HL passes through the lower chamber window 64 and the susceptor 74 made of quartz and is irradiated from the back surface (main surface opposite to the front surface) of the semiconductor wafer W. By receiving light from the halogen lamp HL, the semiconductor wafer W is preheated and the temperature rises. In addition, since the transfer arm 11 of the transfer mechanism 10 is retracted to the inside of the recess 62, there is no obstacle to heating by the halogen lamp HL.

ハロゲンランプHLによる予備加熱を行うときには、半導体ウェハーWの温度が接触式温度計130によって測定されている。すなわち、熱電対を内蔵する接触式温度計130が保持部7に保持された半導体ウェハーWの下面にサセプター74の切り欠き部77を介して接触して昇温中のウェハー温度を測定する。測定された半導体ウェハーWの温度は制御部3に伝達される。制御部3は、ハロゲンランプHLからの光照射によって昇温する半導体ウェハーWの温度が所定の予備加熱温度T1に到達したか否かを監視する。予備加熱温度T1は、半導体ウェハーWに添加された不純物が熱により拡散する恐れのない、200℃ないし800℃程度、好ましくは350℃ないし600℃程度とされる(本実施の形態では600℃)。なお、ハロゲンランプHLからの光照射によって半導体ウェハーWを昇温するときには、放射温度計120による温度測定は行わない。これは、ハロゲンランプHLから照射されるハロゲン光が放射温度計120に外乱光として入射し、正確な温度測定ができないためである。   When preheating with the halogen lamp HL is performed, the temperature of the semiconductor wafer W is measured by the contact thermometer 130. That is, a contact thermometer 130 incorporating a thermocouple contacts the lower surface of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 via the notch 77 of the susceptor 74 to measure the temperature of the wafer being heated. The measured temperature of the semiconductor wafer W is transmitted to the control unit 3. The controller 3 monitors whether or not the temperature of the semiconductor wafer W that is heated by light irradiation from the halogen lamp HL has reached a predetermined preheating temperature T1. The preheating temperature T1 is set to about 200 ° C. to 800 ° C., preferably about 350 ° C. to 600 ° C. (in this embodiment, 600 ° C.) at which impurities added to the semiconductor wafer W are not likely to diffuse due to heat. . Note that when the temperature of the semiconductor wafer W is increased by light irradiation from the halogen lamp HL, temperature measurement by the radiation thermometer 120 is not performed. This is because the halogen light irradiated from the halogen lamp HL enters the radiation thermometer 120 as disturbance light, and accurate temperature measurement cannot be performed.

ところで、予備加熱中の半導体ウェハーWには中心部分に比較して周縁部WSの温度が低くなりやすい傾向が認められる。このような現象が生じる原因としては、半導体ウェハーWの周縁部WSからの熱放射、或いは半導体ウェハーWの周縁部WSから比較的低温のサセプター74への熱伝導などが考えられる。   By the way, it is recognized that the temperature of the peripheral portion WS tends to be lower in the semiconductor wafer W being preheated than in the central portion. Possible causes of such a phenomenon include heat radiation from the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W or heat conduction from the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W to the susceptor 74 having a relatively low temperature.

このため、ハロゲン加熱部4におけるハロゲンランプHLの配設密度は、半導体ウェハーWの中央部に対向する領域よりも周縁部WSに対向する領域の方が高くなるように構成されており、半導体ウェハーWの中心部よりも周縁部WSに向かう光量が多くなるようにしている。また、チャンバー側部61に装着された反射リング69の内周面は鏡面とされているため、この反射リング69の内周面によっても半導体ウェハーWの周縁部WSに向けて反射する光量が多くなる。   For this reason, the arrangement density of the halogen lamps HL in the halogen heating unit 4 is configured so that the region facing the peripheral portion WS is higher than the region facing the central portion of the semiconductor wafer W. The amount of light directed toward the peripheral portion WS is made larger than the central portion of W. Further, since the inner peripheral surface of the reflection ring 69 attached to the chamber side portion 61 is a mirror surface, a large amount of light is reflected by the inner peripheral surface of the reflection ring 69 toward the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W. Become.

このようにして半導体ウェハーWの中心部よりも周縁部WSに照射されるハロゲン光量を多くしたとしても、なお半導体ウェハーWの周縁部WSにおける温度低下を解消することは困難であった。この傾向は、ハロゲンランプHLと保持部7に保持された半導体ウェハーWとの距離が大きくなるにつれて顕著となる。   Thus, even if the amount of halogen irradiated to the peripheral portion WS is larger than the central portion of the semiconductor wafer W, it is still difficult to eliminate the temperature drop at the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W. This tendency becomes more prominent as the distance between the halogen lamp HL and the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 increases.

このため、第1実施形態においては、保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに追加の光照射を行う補助照射部40を設けている。補助照射部40のレーザユニット41は、波長800nm〜820nmの近赤外域の可視光レーザを出力80W〜500Wにて放出する。レーザユニット41から放出されて光ファイバー42によってレンズ43へと導かれたレーザ光は、レンズ43から導光ロッド45の入射側端部45bに入射される。レンズ43からは鉛直方向上方に向けてレーザ光が出射され、そのレーザ光がそのまま入射側端部45bに垂直に入射する。   For this reason, in 1st Embodiment, the auxiliary irradiation part 40 which performs additional light irradiation to the peripheral part WS of the semiconductor wafer W hold | maintained at the holding | maintenance part 7 is provided. The laser unit 41 of the auxiliary irradiation unit 40 emits a visible light laser in the near infrared region having a wavelength of 800 nm to 820 nm at an output of 80 W to 500 W. Laser light emitted from the laser unit 41 and guided to the lens 43 by the optical fiber 42 enters the incident side end 45 b of the light guide rod 45 from the lens 43. Laser light is emitted from the lens 43 upward in the vertical direction, and the laser light is directly incident on the incident side end 45b.

図11に示したように、入射側端部45bに垂直に入射したレーザ光は、導光ロッド45の内部を出射側端部45aに向かって円柱状に進行し、円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射されて出射側端部45aから保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに向けて出射される。既述したように、導光ロッド45の内部を進行するレーザ光によって形成される円柱の中心軸は、導光ロッド45の中心軸と一致しており、凹部45cの円錐形状の頂点に到達する。そして、導光ロッド45の内部を出射側端部45aに向けて円柱状に導かれるレーザ光が円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射されることによって、出射側端部45aから出射されたレーザ光は、保持部7に保持された半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状に照射される。なお、保持部7は全体が石英にて形成されているため、導光ロッド45から出射された波長800nm〜820nmの可視光レーザを透過する。一方、ハロゲン加熱部4によってある程度昇温されているシリコンの半導体ウェハーWは波長800nm〜820nmのレーザ光を吸収する。従って、補助照射部40から出射されたレーザ光は半導体ウェハーWの周縁部WSに照射されて吸収され、その周縁部WSの温度を上昇させる。   As shown in FIG. 11, the laser light incident perpendicularly to the incident side end 45b travels in a cylindrical shape toward the emission side end 45a inside the light guide rod 45, and enters the inside of the conical recess 45c. The light is totally reflected by the wall surface and emitted from the emission side end 45 a toward the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. As described above, the center axis of the cylinder formed by the laser light traveling inside the light guide rod 45 coincides with the center axis of the light guide rod 45 and reaches the apex of the conical shape of the recess 45c. . Then, the laser light guided in a columnar shape toward the emission side end 45a through the inside of the light guide rod 45 is totally reflected by the inner wall surface of the conical recess 45c, and is emitted from the emission side end 45a. The laser beam is irradiated in an annular shape on the peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. In addition, since the holding | maintenance part 7 is formed entirely with quartz, it transmits the visible light laser with a wavelength of 800 nm to 820 nm emitted from the light guide rod 45. On the other hand, the silicon semiconductor wafer W heated to some extent by the halogen heating unit 4 absorbs laser light having a wavelength of 800 nm to 820 nm. Accordingly, the laser light emitted from the auxiliary irradiation unit 40 is irradiated and absorbed on the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W, and the temperature of the peripheral edge WS is increased.

ところで、導光ロッド45の内部を進行するレーザ光によって形成される円柱の径方向において、レーザ光の強度は通常均一ではない。図13は、導光ロッド45の内部を進行するレーザ光によって形成される円柱における強度分布の一例を示す図である。所定の幅を有して進行するレーザ光の断面強度分布は一般にはガウス分布となる。本実施形態においても、導光ロッド45の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の径方向に沿った強度分布は図13に示すようなガウス分布となる。すなわち、円柱の中心を進むレーザ光の強度が最も強く、円柱の中心から周縁に向けて強度が徐々に連続的に弱くなり(単調に減少)、円柱の側面を進むレーザ光の強度が最も弱くなる。   By the way, in the radial direction of the cylinder formed by the laser light traveling inside the light guide rod 45, the intensity of the laser light is usually not uniform. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an intensity distribution in a cylinder formed by laser light that travels inside the light guide rod 45. The cross-sectional intensity distribution of laser light traveling with a predetermined width is generally a Gaussian distribution. Also in this embodiment, the intensity distribution along the radial direction of the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod 45 is a Gaussian distribution as shown in FIG. That is, the intensity of the laser beam that travels through the center of the cylinder is the strongest, the intensity gradually decreases continuously from the center of the cylinder toward the periphery (monotonically decreases), and the intensity of the laser beam that travels along the side of the cylinder is the weakest. Become.

このような強度分布を有するレーザ光が円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射されて半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状に照射されるときに、最も強度の強い円柱の中心に沿って進むレーザ光が半導体ウェハーWの端縁部WEに到達するように、導光ロッド45の高さ位置がスライド駆動部47によって調整されている。すなわち、図11に示したように、円柱の中心を進むレーザ光は凹部45cの円錐形状の頂点し、その頂点で全反射されて半導体ウェハーWの端縁部WEに向かう。一方、最も強度の弱い円柱の側面に沿って進むレーザ光は、凹部45cの円錐形状の側面の所定位置にて全反射され、半導体ウェハーWの周縁部WSの内周に到達する。その結果、半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状に照射されたレーザ光における照度分布は、端縁部WEにおいて最も強くなり、そこから周縁部WSの内周に向かって徐々に弱くなる。   When the laser beam having such an intensity distribution is totally reflected on the inner wall surface of the conical recess 45c and irradiated to the peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W in an annular shape, the center of the strongest cylinder The height position of the light guide rod 45 is adjusted by the slide driving unit 47 so that the laser light traveling along the edge reaches the edge WE of the semiconductor wafer W. That is, as shown in FIG. 11, the laser light traveling through the center of the cylinder has a conical apex of the recess 45 c and is totally reflected at the apex and travels toward the edge WE of the semiconductor wafer W. On the other hand, the laser light traveling along the side surface of the cylinder having the weakest intensity is totally reflected at a predetermined position on the conical side surface of the recess 45 c and reaches the inner periphery of the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W. As a result, the illuminance distribution in the laser light irradiated in a ring shape on the peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W becomes the strongest at the edge WE and gradually decreases from there to the inner periphery of the peripheral WS. .

図14は、予備加熱時における半導体ウェハーWの径方向温度分布と周縁部WSにおけるレーザ光強度分布の相関を示す図である。図14(b)に示すように、予備加熱時における半導体ウェハーWでは、中心領域に比較して周縁部WSの温度が低くなる。特に、半導体ウェハーWの周縁部WSにおいては、周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて徐々に温度が低下しており(単調減少)、端縁部WEが最も低温となる。   FIG. 14 is a diagram showing a correlation between the radial temperature distribution of the semiconductor wafer W and the laser light intensity distribution at the peripheral portion WS during the preheating. As shown in FIG. 14B, the temperature of the peripheral portion WS is lower in the semiconductor wafer W during the preheating than in the central region. In particular, at the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W, the temperature gradually decreases from the inner periphery of the peripheral edge WS toward the end edge WE (monotonically decreasing), and the end edge WE has the lowest temperature.

このような温度分布の半導体ウェハーWに対して、補助照射部40から図14(a)に示すような強度分布にてレーザ光が周縁部WSに円環状に照射される。すなわち、強度分布がガウス分布となるレーザ光が円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射されて半導体ウェハーWの裏面周縁部WSに円環状に照射されることにより、照射領域である周縁部WSにおいては、周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて徐々に連続的にレーザ光強度が強くなり(単調増加)、端縁部WEにおいて最も強くなる。   Laser light is irradiated to the peripheral portion WS in an annular shape from the auxiliary irradiation unit 40 to the semiconductor wafer W having such a temperature distribution with an intensity distribution as shown in FIG. That is, the laser beam having an intensity distribution of Gaussian distribution is totally reflected by the inner wall surface of the conical recess 45c and is irradiated in an annular shape onto the rear surface peripheral portion WS of the semiconductor wafer W, thereby forming a peripheral portion that is an irradiation region In WS, the laser light intensity gradually and continuously increases (monotonically increases) from the inner periphery to the edge WE of the peripheral edge WS, and becomes strongest in the edge WE.

従って、予備加熱時に最も低温となる半導体ウェハーWの端縁部WEに最も強いレーザ光が照射されるとともに、大きな温度低下が生じない周縁部WSの内周近傍には弱いレーザ光が照射されることとなる。そして、温度が徐々に低くなる周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて照射されるレーザ光の強度は徐々に強くなるのである。これにより、予備加熱時における半導体ウェハーWの温度分布の不均一を効果的に解消するような強度分布にて補助照射部40から周縁部WSにレーザ光が照射されることとなり、周縁部WSを均一に昇温して半導体ウェハーWの面内温度分布の均一性を向上させている。なお、補助照射部40からのレーザ光照射を開始するタイミングは、ハロゲンランプHLが点灯するのと同時であっても良いし、ハロゲンランプHLが点灯してから所定時間が経過した後であっても良いし、或いはハロゲンランプHLが点灯する所定時間前であっても良い。   Therefore, the strongest laser beam is applied to the edge portion WE of the semiconductor wafer W that has the lowest temperature during preheating, and the weak laser beam is applied to the vicinity of the inner periphery of the peripheral portion WS where no significant temperature drop occurs. It will be. Then, the intensity of the laser light emitted from the inner periphery of the peripheral edge WS where the temperature gradually decreases toward the edge WE gradually increases. As a result, the laser light is irradiated from the auxiliary irradiation unit 40 to the peripheral portion WS with an intensity distribution that effectively eliminates the non-uniformity of the temperature distribution of the semiconductor wafer W during the preheating, and the peripheral portion WS is The uniformity of the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W is improved by raising the temperature uniformly. The timing of starting the laser beam irradiation from the auxiliary irradiation unit 40 may be the same as the time when the halogen lamp HL is turned on, or after a predetermined time has elapsed since the halogen lamp HL was turned on. Alternatively, it may be a predetermined time before the halogen lamp HL is turned on.

半導体ウェハーWの温度が予備加熱温度T1に到達して所定時間が経過した時点にてフラッシュランプFLが半導体ウェハーWの表面にフラッシュ光照射を行う。フラッシュランプFLがフラッシュ光照射を行うに際しては、予め電源ユニット95によってコンデンサ93に電荷を蓄積しておく。そして、コンデンサ93に電荷が蓄積された状態にて、制御部3のパルス発生器31からIGBT96にパルス信号を出力する。   When a predetermined time elapses after the temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1, the flash lamp FL irradiates the surface of the semiconductor wafer W with flash light. When the flash lamp FL irradiates flash light, the electric power is accumulated in the capacitor 93 by the power supply unit 95 in advance. Then, a pulse signal is output from the pulse generator 31 of the control unit 3 to the IGBT 96 in a state where charges are accumulated in the capacitor 93.

パルス発生器31が出力するパルス信号の波形は、パルス幅の時間(オン時間)とパルス間隔の時間(オフ時間)とをパラメータとして順次設定したレシピを入力部33から入力することによって規定することができる。このようなパラメータを記述したレシピをオペレータが入力部33から制御部3に入力すると、それに従って制御部3の波形設定部32はオンオフを繰り返すパルス波形を設定する。そして、波形設定部32によって設定されたパルス波形に従ってパルス発生器31がパルス信号を出力する。その結果、IGBT96のゲートにはオンオフを繰り返す波形のパルス信号が印加され、IGBT96のオンオフ駆動が制御されることとなる。   The waveform of the pulse signal output from the pulse generator 31 is defined by inputting from the input unit 33 a recipe in which the pulse width time (on time) and the pulse interval time (off time) are sequentially set as parameters. Can do. When an operator inputs a recipe describing such parameters from the input unit 33 to the control unit 3, the waveform setting unit 32 of the control unit 3 sets a pulse waveform that repeats ON / OFF accordingly. Then, the pulse generator 31 outputs a pulse signal according to the pulse waveform set by the waveform setting unit 32. As a result, a pulse signal having a waveform that repeatedly turns on and off is applied to the gate of the IGBT 96, and the on / off drive of the IGBT 96 is controlled.

また、パルス発生器31から出力するパルス信号がオンになるタイミングと同期して制御部3がトリガー回路97を制御してトリガー電極91に高電圧を印加する。これにより、IGBT96のゲートに入力されるパルス信号がオンのときにはガラス管92内の両端電極間で必ず電流が流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。制御部3からIGBT96のゲートにパルス信号を出力するとともに、該パルス信号がオンになるタイミングと同期してトリガー電極91にトリガー電圧を印加することにより、フラッシュランプFLを含む回路中にのこぎり波形の電流が流れる。すなわち、IGBT96のゲートに入力されるパルス信号がオンのときにはフラッシュランプFLのガラス管92内に流れる電流値が増加し、オフのときには電流値が減少する。なお、各パルスに対応する個々の電流波形はコイル94の定数によって規定される。   Further, in synchronization with the timing when the pulse signal output from the pulse generator 31 is turned on, the control unit 3 controls the trigger circuit 97 to apply a high voltage to the trigger electrode 91. Thus, when the pulse signal input to the gate of the IGBT 96 is turned on, a current always flows between the both end electrodes in the glass tube 92, and light is emitted by excitation of the xenon atoms or molecules at that time. A pulse signal is output from the control unit 3 to the gate of the IGBT 96, and a trigger voltage is applied to the trigger electrode 91 in synchronization with the timing when the pulse signal is turned on, so that a sawtooth waveform is generated in the circuit including the flash lamp FL. Current flows. That is, the value of the current flowing in the glass tube 92 of the flash lamp FL increases when the pulse signal input to the gate of the IGBT 96 is on, and the current value decreases when the pulse signal is off. Each current waveform corresponding to each pulse is defined by a constant of the coil 94.

フラッシュランプFLを含む回路中に電流が流れることによってフラッシュランプFLが発光する。フラッシュランプFLの発光強度は、フラッシュランプFLに流れる電流にほぼ比例する。その結果、フラッシュランプFLの発光強度の時間波形ものこぎり波形に近くなり、そのような強度波形にて保持部7に保持された半導体ウェハーWにフラッシュ光照射が行われる。   When a current flows through a circuit including the flash lamp FL, the flash lamp FL emits light. The emission intensity of the flash lamp FL is substantially proportional to the current flowing through the flash lamp FL. As a result, the light emission intensity of the flash lamp FL is close to the time waveform sawtooth waveform, and the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 is irradiated with flash light with such an intensity waveform.

ここで、IGBT96などのスイッチング素子を使用することなくフラッシュランプFLを発光させた場合には、コンデンサ93に蓄積されていた電荷が1回の発光で瞬時に消費される。このため、フラッシュランプFLの発光強度の波形は急激に立ち上がって急激に降下する幅が0.1ミリ秒ないし10ミリ秒程度のシングルパルスとなる。   Here, when the flash lamp FL is caused to emit light without using a switching element such as the IGBT 96, the electric charge accumulated in the capacitor 93 is instantaneously consumed by one light emission. For this reason, the waveform of the light emission intensity of the flash lamp FL becomes a single pulse with a width that rises suddenly and falls rapidly about 0.1 to 10 milliseconds.

これに対して、本実施の形態のように、回路中にIGBT96を接続してそのゲートにパルス信号を出力することにより、当該回路がIGBT96によって断続的にオンオフされ、コンデンサ93からフラッシュランプFLに流れる電流がチョッパ制御される。その結果、いわばフラッシュランプFLの発光がチョッパ制御されることとなり、コンデンサ93に蓄積された電荷はフラッシュランプFLにて断続的に放電されて分割して消費され、極めて短い時間の間にフラッシュランプFLが点滅を繰り返す。もっとも、フラッシュランプFLに流れる電流値が完全に”0”になる前に次のパルスがIGBT96のゲートに印加されて電流値が再度増加する。このため、フラッシュランプFLが点滅を繰り返している間も発光強度が完全に”0”になることはない。   On the other hand, as in the present embodiment, by connecting the IGBT 96 in the circuit and outputting a pulse signal to the gate thereof, the circuit is intermittently turned on / off by the IGBT 96, and the capacitor 93 switches to the flash lamp FL. The flowing current is chopper controlled. As a result, the light emission of the flash lamp FL is chopper-controlled, and the electric charge accumulated in the capacitor 93 is intermittently discharged and divided and consumed by the flash lamp FL, and the flash lamp is consumed for a very short time. FL repeats flashing. However, before the current value flowing through the flash lamp FL becomes completely “0”, the next pulse is applied to the gate of the IGBT 96 and the current value increases again. For this reason, the light emission intensity does not completely become “0” even while the flash lamp FL repeatedly blinks.

なお、フラッシュランプFLの発光強度の時間波形は、IGBT96のゲートに印加するパルス信号の波形を調整することによって適宜に変更することができる。発光強度の時間波形は、フラッシュ加熱処理の目的(例えば、注入された不純物の活性化、不純物注入時に導入された結晶欠陥の回復処理など)に応じて決定すれば良い。但し、フラッシュランプFLの発光強度の時間波形が如何なる形態であったとしても、1回の加熱処理におけるフラッシュランプFLの総発光時間は1秒以下である。IGBT96のゲートに印加するパルス信号の波形は、入力部33から入力するパルス幅の時間およびパルス間隔の時間によって調整することができる。   The time waveform of the light emission intensity of the flash lamp FL can be changed as appropriate by adjusting the waveform of the pulse signal applied to the gate of the IGBT 96. The temporal waveform of the emission intensity may be determined according to the purpose of the flash heat treatment (for example, activation of implanted impurities, recovery processing of crystal defects introduced at the time of impurity implantation, etc.). However, even if the time waveform of the light emission intensity of the flash lamp FL is in any form, the total light emission time of the flash lamp FL in one heat treatment is 1 second or less. The waveform of the pulse signal applied to the gate of the IGBT 96 can be adjusted by the time of the pulse width input from the input unit 33 and the time of the pulse interval.

このようにしてフラッシュランプFLからフラッシュ光照射を行うことによって、半導体ウェハーWの表面温度が予備加熱温度T1から目標とする処理温度T2にまで緩やかに昇温してから緩やかに降温する。もっとも、半導体ウェハーWの表面温度が緩やかに昇温してから緩やかに降温するとは言っても、それは従来のフラッシュランプアニールに比較すればのことであり、フラッシュランプFLの発光時間は1秒以下であるため、ハロゲンランプなどを用いた光照射加熱と比較すると著しく短時間での昇温・降温である。第1実施形態では、補助照射部40から半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状にレーザ光を照射して予備加熱段階での半導体ウェハーWの面内温度分布を均一にしているため、フラッシュ光照射時における半導体ウェハーW表面の面内温度分布も均一にすることができる。   By performing flash light irradiation from the flash lamp FL in this way, the surface temperature of the semiconductor wafer W is gradually raised from the preheating temperature T1 to the target processing temperature T2, and then gradually lowered. However, even if the surface temperature of the semiconductor wafer W gradually rises and then falls slowly, it is just compared to conventional flash lamp annealing, and the flash lamp FL emission time is less than 1 second. Therefore, compared with light irradiation heating using a halogen lamp or the like, the temperature rises and falls in a remarkably short time. In the first embodiment, since the auxiliary irradiation unit 40 irradiates the peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W in an annular shape and makes the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W uniform in the preheating stage, The in-plane temperature distribution on the surface of the semiconductor wafer W at the time of flash light irradiation can be made uniform.

フラッシュ加熱処理が終了した後、所定時間経過後にハロゲンランプHLが消灯する。また、補助照射部40によるレーザ光照射も停止する。これにより、半導体ウェハーWの降温速度が高まる。また、ハロゲンランプHLが消灯するのと同時に、シャッター機構2がシャッター板21をハロゲン加熱部4とチャンバー6との間の遮光位置に挿入する。ハロゲンランプHLが消灯しても、すぐにフィラメントや管壁の温度が低下するものではなく、暫時高温のフィラメントおよび管壁から輻射熱が放射され続け、これが半導体ウェハーWの降温を妨げる。シャッター板21が挿入されることによって、消灯直後のハロゲンランプHLから熱処理空間65に放射される輻射熱が遮断されることとなり、半導体ウェハーWの降温速度を高めることができる。   After the end of the flash heat treatment, the halogen lamp HL is turned off after a predetermined time has elapsed. Further, the laser beam irradiation by the auxiliary irradiation unit 40 is also stopped. Thereby, the cooling rate of the semiconductor wafer W is increased. At the same time that the halogen lamp HL is extinguished, the shutter mechanism 2 inserts the shutter plate 21 into the light shielding position between the halogen heating unit 4 and the chamber 6. Even if the halogen lamp HL is turned off, the temperature of the filament and the tube wall does not decrease immediately, but radiation heat continues to be radiated from the filament and tube wall that are hot for a while, which prevents the temperature of the semiconductor wafer W from falling. By inserting the shutter plate 21, the radiant heat radiated from the halogen lamp HL immediately after the light is turned off to the heat treatment space 65 is cut off, and the temperature drop rate of the semiconductor wafer W can be increased.

そして、半導体ウェハーWの温度が所定以下にまで降温した後、移載機構10の一対の移載アーム11が再び退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン12がサセプター74の上面から突き出て熱処理後の半導体ウェハーWをサセプター74から受け取る。続いて、ゲートバルブ185により閉鎖されていた搬送開口部66が開放され、リフトピン12上に載置された半導体ウェハーWが装置外部の搬送ロボットにより搬出され、熱処理装置1における半導体ウェハーWの加熱処理が完了する。   Then, after the temperature of the semiconductor wafer W is lowered to a predetermined temperature or lower, the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 is moved horizontally from the retracted position to the transfer operation position again and lifted, whereby the lift pins 12 are moved to the susceptor. The semiconductor wafer W protruding from the upper surface of 74 and subjected to the heat treatment is received from the susceptor 74. Subsequently, the transfer opening 66 closed by the gate valve 185 is opened, and the semiconductor wafer W placed on the lift pins 12 is unloaded by the transfer robot outside the apparatus, and the heat treatment of the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1 is performed. Is completed.

第1実施形態においては、ハロゲンランプHLによる予備加熱によって生じた半導体ウェハーWの面内温度分布の不均一を補正すべく、補助照射部40によるレーザ光照射を行っている。保持部7に保持された半導体ウェハーWにハロゲンランプHLから予備加熱を行うと、半導体ウェハーWの中心部よりも周縁部WSの温度が低下する傾向が認められるが、補助照射部40から半導体ウェハーWの裏面周縁部WSに円環状にレーザ光を照射することによって当該周縁部WSを選択的に加熱して均一な面内温度分布となるようにしている。   In the first embodiment, laser light irradiation by the auxiliary irradiation unit 40 is performed in order to correct non-uniformity in the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W caused by the preliminary heating by the halogen lamp HL. When the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 is preheated from the halogen lamp HL, the temperature of the peripheral portion WS tends to be lower than the central portion of the semiconductor wafer W. By irradiating the back surface peripheral portion WS of W with a laser beam in an annular shape, the peripheral portion WS is selectively heated so that a uniform in-plane temperature distribution is obtained.

特に、半導体ウェハーWの裏面の周縁部WS全体に円環状にレーザ光が照射されるため、総発光時間が1秒以下のフラッシュランプFLからフラッシュ光が照射される瞬間においても周縁部WS全体に均一にレーザ光が照射されている。このため、フラッシュ光照射時に周縁部WSのうちの一部レーザ光照射領域のみが局所的に高温となることがなく、フラッシュ加熱時にも半導体ウェハーWの面内温度分布を均一にすることができる。   In particular, the entire peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W is irradiated in an annular shape, so that the entire peripheral edge WS is also irradiated at the moment when flash light is irradiated from the flash lamp FL with a total light emission time of 1 second or less. The laser beam is irradiated uniformly. For this reason, only a part of the laser beam irradiation region in the peripheral portion WS does not become locally hot during flash light irradiation, and the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform even during flash heating. .

また、予備加熱時における半導体ウェハーWの面内温度分布の不均一をより詳細に見ると、半導体ウェハーWの周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて徐々に温度が低下する傾向が認められるが、第1実施形態ではこの分布を補完するようにレーザ光照射を行っている。すなわち、強度分布がガウス分布となるレーザ光が円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射されて半導体ウェハーWの裏面周縁部WSに円環状に照射されることにより、周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて徐々にレーザ光強度が強くなる照射を行っている。これにより、予備加熱時における半導体ウェハーWの面内温度分布の不均一をより効果的に解消することができ、半導体ウェハーWの面内温度分布をより高精度に均一にすることができる。   Further, when the non-uniformity of the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W during the preheating is viewed in more detail, the temperature tends to gradually decrease from the inner periphery of the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W toward the edge WE. As can be seen, in the first embodiment, laser light irradiation is performed to complement this distribution. That is, the laser beam having an intensity distribution of Gaussian distribution is totally reflected by the inner wall surface of the conical recess 45c and irradiated in a ring shape on the rear surface peripheral portion WS of the semiconductor wafer W, whereby the inner periphery of the peripheral portion WS is formed. To the edge portion WE, the laser beam intensity is gradually increased. Thereby, the non-uniformity of the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W during the preheating can be more effectively eliminated, and the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made more uniform with higher accuracy.

レーザ光の中心を単純に半導体ウェハーWの端縁部WEに合わせるようにしても、周縁部WSの内周から端縁部WEに向けて徐々にレーザ光強度を強くすることは可能であるが、この場合レーザ光の約半分は半導体ウェハーWに照射されないこととなる。よって、レーザ光のエネルギー効率が低下するとともに、半導体ウェハーWに照射されなかったレーザ光はチャンバー6のいずれかの部位に到達し、当該部位を不要に加熱することとなる。第1実施形態のようにすれば、半導体ウェハーWの周縁部WSにおける温度分布不均一を補完しつつも全てのレーザ光を無駄なく半導体ウェハーWの周縁部WSに円環状に照射することができる。このため、レーザ光のエネルギー効率低下を抑制するとともに、チャンバー6内の予期しない部位の加熱を防止することができる。   Even if the center of the laser beam is simply aligned with the edge portion WE of the semiconductor wafer W, it is possible to gradually increase the laser beam intensity from the inner periphery of the peripheral portion WS toward the edge portion WE. In this case, about half of the laser light is not irradiated onto the semiconductor wafer W. Therefore, the energy efficiency of the laser light is reduced, and the laser light that has not been irradiated onto the semiconductor wafer W reaches any part of the chamber 6 and unnecessarily heats the part. According to the first embodiment, it is possible to irradiate the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W in an annular shape without waste while complementing the nonuniform temperature distribution in the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W. . For this reason, while suppressing the energy efficiency fall of a laser beam, the heating of the unexpected site | part in the chamber 6 can be prevented.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の熱処理装置の全体構成は第1実施形態と同様である。また、第2実施形態における半導体ウェハーWの処理手順も第1実施形態と同様である。第2実施形態が第1実施形態と相違するのは、補助照射部40の導光ロッドの構成である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the heat treatment apparatus of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. The processing procedure for the semiconductor wafer W in the second embodiment is the same as that in the first embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the light guide rod of the auxiliary irradiation unit 40.

図15は、第2実施形態の導光ロッド145の構成を示す縦断面図である。同図において、第1実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第2実施形態の導光ロッド145の本体部は石英によって形成された円柱形状の光学部材であり、その両端に入射側端部45bおよび出射側端部45aを備える。そして、導光ロッド145の出射側端部45aには円錐形状の凹部45cが形設される。すなわち、第2実施形態の導光ロッド145の本体部は第1実施形態の導光ロッド45と同じである。   FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the light guide rod 145 of the second embodiment. In the figure, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The main body portion of the light guide rod 145 of the second embodiment is a columnar optical member made of quartz, and includes an incident side end portion 45b and an emission side end portion 45a at both ends thereof. A conical recess 45c is formed at the exit side end 45a of the light guide rod 145. That is, the main body of the light guide rod 145 of the second embodiment is the same as the light guide rod 45 of the first embodiment.

第2実施形態においては、導光ロッド145の円錐形状の凹部45cの内側壁面に金属膜146を形成している。このような金属膜146としては、レーザユニット41から射出されるレーザ光に対して反射率の高い金属を用いれば良く、例えば金(Au)の膜を用いることができる。   In the second embodiment, the metal film 146 is formed on the inner wall surface of the conical recess 45 c of the light guide rod 145. As such a metal film 146, a metal having high reflectivity with respect to the laser light emitted from the laser unit 41 may be used. For example, a gold (Au) film may be used.

レーザ光出射部44から出射されて入射側端部45bに入射したレーザ光は、導光ロッド145の長手方向に沿って出射側端部45aに向かって円柱状に直進し、円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射される。第2実施形態においては、凹部45cの内側壁面に金属膜146を形成しているため、凹部45cに到達したレーザ光がその内側壁面から漏れることはなく、全てのレーザ光が確実に全反射されることとなる。このため、導光ロッド145に入射したレーザ光は全て無駄なく凹部45cで反射されて保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに照射されることとなり、レーザ光の利用効率低下を防止することができる。   The laser light emitted from the laser light emitting portion 44 and incident on the incident side end portion 45b travels straight in a cylindrical shape toward the emission side end portion 45a along the longitudinal direction of the light guide rod 145, and has a conical recess 45c. Totally reflected on the inner wall surface of the. In the second embodiment, since the metal film 146 is formed on the inner wall surface of the recess 45c, the laser beam reaching the recess 45c does not leak from the inner wall surface, and all the laser beams are reliably totally reflected. The Rukoto. For this reason, all of the laser light incident on the light guide rod 145 is reflected without any waste and is irradiated onto the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7, thereby reducing the use efficiency of the laser light. Can be prevented.

なお、図15では凹部45cの内側壁面の全面に金属膜146を形成しているが、導光ロッド145に入射したレーザ光によって形成される円柱が到達する領域にのみ金属膜146を形成するようにしても良い。   In FIG. 15, the metal film 146 is formed on the entire inner wall surface of the recess 45 c, but the metal film 146 is formed only in the region where the cylinder formed by the laser light incident on the light guide rod 145 reaches. Anyway.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の熱処理装置の全体構成は第1実施形態と同様である。また、第3実施形態における半導体ウェハーWの処理手順も第1実施形態と同様である。第3実施形態が第1実施形態と相違するのは、補助照射部40の導光ロッドの構成である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the heat treatment apparatus of the third embodiment is the same as that of the first embodiment. The processing procedure for the semiconductor wafer W in the third embodiment is the same as that in the first embodiment. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the light guide rod of the auxiliary irradiation unit 40.

図16は、第3実施形態の導光ロッド245の構成を示す縦断面図である。同図において、第1実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第3実施形態の導光ロッド245の本体部は石英によって形成された円柱形状の光学部材であり、その両端に入射側端部45bおよび出射側端部45aを備える。そして、導光ロッド245の出射側端部45aには円錐形状の凹部45cが形設される。すなわち、第3実施形態の導光ロッド245の本体部も第1実施形態の導光ロッド45と同じである。   FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the light guide rod 245 of the third embodiment. In the figure, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The light guide rod 245 of the third embodiment is a columnar optical member formed of quartz, and includes an incident side end 45b and an emission side end 45a at both ends thereof. A conical recess 45c is formed at the exit side end 45a of the light guide rod 245. That is, the main body of the light guide rod 245 of the third embodiment is the same as the light guide rod 45 of the first embodiment.

第3実施形態においては、導光ロッド245の円錐形状の凹部45cに嵌合する金属体246を設けている。金属体246としては、耐熱性に優れた金属、例えばステンレススチールを用いることができる。そのような金属を凹部45cに適合する円錐形状に形成して側面を鏡面研磨したものを金属体246として凹部45cに嵌合させる。   In the third embodiment, a metal body 246 that fits into the conical recess 45c of the light guide rod 245 is provided. As the metal body 246, a metal having excellent heat resistance, for example, stainless steel can be used. Such metal is formed into a conical shape conforming to the recess 45c, and the side surface is mirror-polished, and the metal body 246 is fitted into the recess 45c.

レーザ光出射部44から出射されて入射側端部45bに入射したレーザ光は、導光ロッド245の長手方向に沿って出射側端部45aに向かって円柱状に直進し、円錐形状の凹部45cの内側壁面にて全反射される。第3実施形態においては、凹部45cに金属体246を嵌合させているため、凹部45cに到達したレーザ光がその内側壁面から漏れることはなく、全てのレーザ光が確実に全反射されることとなる。このため、第2実施形態と同様に、導光ロッド245に入射したレーザ光は全て無駄なく凹部45cで反射されて保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに照射されることとなり、レーザ光の利用効率低下を防止することができる。   The laser light emitted from the laser light emitting portion 44 and incident on the incident side end portion 45b goes straight in a columnar shape toward the emission side end portion 45a along the longitudinal direction of the light guide rod 245, and has a conical recess 45c. Totally reflected on the inner wall surface of the. In the third embodiment, since the metal body 246 is fitted into the recess 45c, the laser light reaching the recess 45c does not leak from the inner wall surface, and all the laser light is reliably totally reflected. It becomes. For this reason, as in the second embodiment, all of the laser light incident on the light guide rod 245 is reflected by the concave portion 45c without being wasted and is applied to the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the utilization efficiency of the laser light.

なお、金属体246の側面(つまり、凹部45cとの接触面)に第2実施形態と同様の金属膜を成膜するようにしても良い。このようにしても、凹部45cに到達したレーザ光を確実に全反射させることができる。   A metal film similar to that of the second embodiment may be formed on the side surface of the metal body 246 (that is, the contact surface with the recess 45c). Even in this case, the laser light reaching the recess 45c can be reliably totally reflected.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態の熱処理装置の全体構成は第1実施形態と同様である。また、第4実施形態における半導体ウェハーWの処理手順も第1実施形態と同様である。第4実施形態が第1実施形態と相違するのは、補助照射部40の導光ロッドの構成である。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the heat treatment apparatus of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment. The processing procedure for the semiconductor wafer W in the fourth embodiment is the same as that in the first embodiment. The fourth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the light guide rod of the auxiliary irradiation unit 40.

図17は、第4実施形態の導光ロッド345を示す図である。同図において、第1実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第4実施形態の導光ロッド345は、石英によって形成された円柱形状の光学部材である。導光ロッド345は、その円柱形状の長手方向を保持部7に保持された半導体ウェハーWの中心軸CXに沿わすように設けられている。   FIG. 17 is a diagram illustrating a light guide rod 345 according to the fourth embodiment. In the figure, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The light guide rod 345 of the fourth embodiment is a columnar optical member made of quartz. The light guide rod 345 is provided so that the longitudinal direction of the columnar shape extends along the central axis CX of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7.

棒状の導光ロッド345の両端部は入射側端部45bおよび出射側端部45aとされている。入射側端部45bは第1実施形態と同様に平坦面であるが、出射側端部45aにはアキシコンレンズ346が付設されている。アキシコンレンズ346は、導光ロッド345の内部から保持部7に保持された半導体ウェハーWに向けて径が小さくなる円錐形状のレンズである。円錐形状のアキシコンレンズ346の中心軸は、半導体ウェハーWの中心軸CXと一致する。アキシコンレンズ346は、導光ロッド345の本体部とは別体に加工して平坦な出射側端部45aに接合するようにしても良いし、導光ロッド345と一体に成型加工するようにしても良い。   Both ends of the rod-shaped light guide rod 345 are an incident side end 45b and an emission side end 45a. The incident side end 45b is a flat surface as in the first embodiment, but an axicon lens 346 is attached to the emission side end 45a. The axicon lens 346 is a conical lens whose diameter decreases from the inside of the light guide rod 345 toward the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. The central axis of the conical axicon lens 346 coincides with the central axis CX of the semiconductor wafer W. The axicon lens 346 may be processed separately from the main body of the light guide rod 345 and joined to the flat emission side end 45a, or may be molded integrally with the light guide rod 345. May be.

レーザ光出射部44から出射されて平坦面である入射側端部45bに垂直に入射したレーザ光は、導光ロッド345の長手方向に沿って直進する。下端の入射側端部45bから入射されたレーザ光は導光ロッド45の内部を上方の出射側端部45aに向かって円柱状に進行する。導光ロッド345の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心軸は、導光ロッド345の中心軸(つまり、半導体ウェハーWの中心軸CX)と一致する。   The laser light emitted from the laser light emitting portion 44 and perpendicularly incident on the incident-side end portion 45 b that is a flat surface travels straight along the longitudinal direction of the light guide rod 345. The laser beam incident from the lower incident side end 45b travels in a cylindrical shape in the light guide rod 45 toward the upper emission side end 45a. The central axis of the cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod 345 coincides with the central axis of the light guide rod 345 (that is, the central axis CX of the semiconductor wafer W).

図17に示すように、出射側端部45aのアキシコンレンズ346に到達したレーザ光は、アキシコンレンズ346の壁面にて屈折され、保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに向けて出射される。導光ロッド345の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心は円錐形状のアキシコンレンズ346の頂点に到達する。そして、アキシコンレンズ346の頂点で屈折されたレーザ光は半導体ウェハーWの周縁部WSの内周に到達する。一方、レーザ光によって形成される円柱の側面はアキシコンレンズ346の側面の所定位置(頂点と底面との間の位置)に到達する。そして、その所定位置にて屈折されたレーザ光は半導体ウェハーWの端縁部WEに到達する。   As shown in FIG. 17, the laser light that has reached the axicon lens 346 at the emission side end 45 a is refracted by the wall surface of the axicon lens 346 and is applied to the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. It is emitted toward. The center of the cylinder formed by the laser beam guided inside the light guide rod 345 reaches the apex of the conical axicon lens 346. The laser light refracted at the apex of the axicon lens 346 reaches the inner circumference of the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W. On the other hand, the side surface of the cylinder formed by the laser light reaches a predetermined position (position between the apex and the bottom surface) of the side surface of the axicon lens 346. Then, the laser light refracted at the predetermined position reaches the edge portion WE of the semiconductor wafer W.

このようにしても、導光ロッド345の出射側端部45aから出射されたレーザ光は、保持部7に保持された半導体ウェハーWの周縁部WSに円環状に照射されることとなる。その結果、予備加熱時に温度低下の傾向が認められる半導体ウェハーWの周縁部WSを選択的に加熱して半導体ウェハーWの面内温度分布を均一にすることができる。   Even in this case, the laser light emitted from the emission side end 45 a of the light guide rod 345 is irradiated in an annular shape on the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W held by the holding unit 7. As a result, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform by selectively heating the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W in which a tendency of temperature reduction is recognized during preheating.

但し、第1実施形態から第3実施形態の反射に比較すると、第4実施形態の屈折はレーザ光の光路変更角度が小さい。従って、出射されたレーザ光を半導体ウェハーWの周縁部WSに到達させるためには、第1実施形態から第3実施形態に比較して導光ロッド345と保持部7に保持された半導体ウェハーWとの距離を長く確保せざるを得ず、チャンバー6を大型化する必要が生じる。   However, the refraction of the fourth embodiment has a smaller optical path change angle of the laser light than the reflection of the first embodiment to the third embodiment. Therefore, in order to allow the emitted laser light to reach the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W, the semiconductor wafer W held by the light guide rod 345 and the holding part 7 as compared with the first to third embodiments. Therefore, it is necessary to ensure a long distance to the chamber 6 and to increase the size of the chamber 6.

<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態の熱処理装置の全体構成は第1実施形態と同様である。また、第5実施形態における半導体ウェハーWの処理手順も第1実施形態と概ね同様である。第5実施形態が第1実施形態と相違するのは、補助照射部40によるレーザ光照射の態様である。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the heat treatment apparatus of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, the processing procedure of the semiconductor wafer W in the fifth embodiment is substantially the same as that in the first embodiment. The fifth embodiment differs from the first embodiment in the mode of laser light irradiation by the auxiliary irradiation unit 40.

図18は、第5実施形態におけるレーザ光照射を示す図である。第5実施形態においては、導光ロッド45の出射側端部45aから半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状にレーザ光を照射しつつ、矢印AR18にて示すように、回転駆動部46が半導体ウェハーWの中心軸CXを回転中心として導光ロッド45を回転させる。これにより、円環状のレーザ光照射領域が半導体ウェハーWの周縁部WSにて中心軸CXを中心に回転する。   FIG. 18 is a diagram showing laser light irradiation in the fifth embodiment. In the fifth embodiment, as indicated by an arrow AR18, the rotation driving unit 46 is configured to irradiate the peripheral edge WS on the back surface of the semiconductor wafer W from the emission side end 45a of the light guide rod 45 in an annular shape. Rotates the light guide rod 45 around the central axis CX of the semiconductor wafer W as a rotation center. As a result, the annular laser beam irradiation region rotates around the central axis CX at the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W.

円環状のレーザ光照射領域を円環状の周縁部WSに対して中心軸CXを中心に回転させたとしても、理論上は回転による変化は無く、半導体ウェハーWの周縁部WSへのレーザ光照射状態が維持される。しかし、第1実施形態において、導光ロッド45の内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱の中心を完全に凹部45cの頂点に一致させ、その頂点で反射されたレーザ光を正確に半導体ウェハーWの端縁部WEの全周に渡って到達させることは容易ではないため、レーザ光照射領域が周縁部WSに対して若干ずれることもあり得る。このような場合には、第5実施形態のように導光ロッド45を半導体ウェハーWの中心軸CXを回転中心として回転させることにより、そのようなずれに起因した周縁部WSに対する不均一な加熱を解消することができる。なお、導光ロッド45を回転させる点以外の残余については第1実施形態と同様である。   Even if the annular laser light irradiation region is rotated around the central axis CX with respect to the annular peripheral edge WS, there is no theoretical change due to the rotation, and the laser light irradiation to the peripheral edge WS of the semiconductor wafer W is performed. State is maintained. However, in the first embodiment, the center of the cylinder formed by the laser beam guided inside the light guide rod 45 is made to completely coincide with the apex of the recess 45c, and the laser beam reflected at the apex is accurately reflected on the semiconductor wafer. Since it is not easy to reach the entire periphery of the edge portion WE of W, the laser light irradiation region may be slightly shifted from the peripheral portion WS. In such a case, by rotating the light guide rod 45 around the central axis CX of the semiconductor wafer W as the center of rotation as in the fifth embodiment, uneven heating of the peripheral edge WS due to such a shift is performed. Can be eliminated. The remainder other than the point where the light guide rod 45 is rotated is the same as in the first embodiment.

<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態について説明する。第6実施形態の熱処理装置の全体構成は第1実施形態と同様である。また、第6実施形態における半導体ウェハーWの処理手順も第1実施形態と概ね同様である。第6実施形態が第1実施形態と相違するのは、補助照射部40によるレーザ光照射の態様である。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the heat treatment apparatus of the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, the processing procedure for the semiconductor wafer W in the sixth embodiment is substantially the same as that in the first embodiment. The sixth embodiment is different from the first embodiment in the mode of laser light irradiation by the auxiliary irradiation unit 40.

図19は、第6実施形態におけるレーザ光照射を示す図である。第6実施形態においては、導光ロッド45の出射側端部45aから半導体ウェハーWの裏面の周縁部WSに円環状にレーザ光を照射しつつ、矢印AR19にて示すように、スライド駆動部47が半導体ウェハーWの中心軸CXに沿って導光ロッド45を往復移動させている。これにより、矢印AR20に示すように、半導体ウェハーWの裏面における円環状のレーザ光照射領域の径が拡大と縮小とを繰り返す。   FIG. 19 is a diagram showing laser light irradiation in the sixth embodiment. In the sixth embodiment, as shown by an arrow AR19, the slide drive unit 47 is irradiated with a laser beam in an annular shape from the emission side end 45a of the light guide rod 45 to the peripheral edge WS of the back surface of the semiconductor wafer W. The light guide rod 45 is reciprocated along the central axis CX of the semiconductor wafer W. As a result, as indicated by an arrow AR20, the diameter of the annular laser light irradiation region on the back surface of the semiconductor wafer W is repeatedly enlarged and reduced.

予備加熱時に半導体ウェハーWの中心領域に比較して温度が低下している周縁部WSの幅と補助照射部40による円環状のレーザ光照射領域の幅とが完全に一致しない場合もある。このような場合には、第6実施形態のように導光ロッド45を半導体ウェハーWの中心軸CXに沿って往復移動させることにより、温度低下が生じている周縁部WSの全体を均一に加熱することができる。なお、導光ロッド45を往復移動させる点以外の残余については第1実施形態と同様である。   In some cases, the width of the peripheral portion WS where the temperature is lower than that of the central region of the semiconductor wafer W during the preheating and the width of the annular laser light irradiation region by the auxiliary irradiation unit 40 may not completely match. In such a case, as in the sixth embodiment, by reciprocating the light guide rod 45 along the central axis CX of the semiconductor wafer W, the entire peripheral portion WS where the temperature is lowered is uniformly heated. can do. The remainder other than the point of reciprocating the light guide rod 45 is the same as in the first embodiment.

<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、導光ロッド45の材質を石英としていたが、これに限定されるものではなく、例えばサファイアなどレーザ光を透過する性質を有するものであれば良い。
<Modification>
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiments, the material of the light guide rod 45 is quartz. However, the material is not limited to this, and any material having a property of transmitting laser light, such as sapphire, may be used.

また、上記各実施形態においては、レーザユニット41から放出されたレーザ光を光ファイバー42によってレンズ43へと導くようにしていたが、これに代えて、コリメートレンズと全反射鏡とを用いてレーザユニット41から放出されたレーザ光をレンズ43へ導くようにしても良い。   In each of the above embodiments, the laser light emitted from the laser unit 41 is guided to the lens 43 by the optical fiber 42. Instead of this, a laser unit using a collimator lens and a total reflection mirror is used. The laser light emitted from 41 may be guided to the lens 43.

また、上記各実施形態においては、フラッシュランプFLの駆動回路にIGBT96を組み込んでフラッシュランプFLを流れる電流をチョッパ制御するようにしていたが、IGBT96を組み込んでいない駆動回路であっても本発明に係る技術を適用することができる。すなわち、予備加熱段階で相対的に低温となっている半導体ウェハーWの周縁部WSに補助照射部40から円環状にレーザ光照射を行って周縁部WSを昇温して面内温度分布の均一性を向上させ、その状態にて通電がチョッパ制御されていないシングルパルスの波形にてフラッシュランプFLからフラッシュ光を照射するようにしても最終的なフラッシュ光照射時における半導体ウェハーWの面内温度分布を均一にすることができる。   In each of the above embodiments, the IGBT 96 is incorporated in the drive circuit of the flash lamp FL and the current flowing through the flash lamp FL is chopper-controlled. Such technology can be applied. In other words, the peripheral portion WS of the semiconductor wafer W, which is relatively low in the preliminary heating stage, is irradiated with laser light in an annular shape from the auxiliary irradiating unit 40 to raise the temperature of the peripheral portion WS, and the in-plane temperature distribution is uniform. The in-plane temperature of the semiconductor wafer W at the time of the final flash light irradiation even if the flash lamp FL is irradiated with flash light in a single pulse waveform in which the current is not chopper-controlled in that state The distribution can be made uniform.

また、上記各実施形態においては、スイッチング素子としてIGBT96を用いていたが、これに代えてゲートに入力された信号レベルに応じて回路をオンオフできる他のトランジスタを用いるようにしても良い。もっとも、フラッシュランプFLの発光には相当に大きな電力が消費されるため、大電力の取り扱いに適したIGBTやGTO(Gate Turn Off)サイリスタをスイッチング素子として採用するのが好ましい。   In each of the above embodiments, the IGBT 96 is used as the switching element. However, instead of this, another transistor that can turn on and off the circuit according to the signal level input to the gate may be used. However, since a considerable amount of power is consumed for the light emission of the flash lamp FL, it is preferable to employ an IGBT or a GTO (Gate Turn Off) thyristor suitable for handling high power as the switching element.

また、パルス信号の波形の設定は、入力部33から逐一パルス幅等のパラメータを入力することに限定されるものではなく、例えば、オペレータが入力部33から波形を直接グラフィカルに入力するようにしても良いし、以前に設定されて磁気ディスク等の記憶部に記憶されていた波形を読み出すようにしても良いし、或いは熱処理装置1の外部からダウンロードするようにしても良い。   The setting of the waveform of the pulse signal is not limited to inputting parameters such as the pulse width one by one from the input unit 33. For example, the operator directly inputs the waveform graphically from the input unit 33. Alternatively, the waveform previously set and stored in the storage unit such as a magnetic disk may be read, or may be downloaded from the outside of the heat treatment apparatus 1.

また、上記各実施形態においては、フラッシュ加熱部5に30本のフラッシュランプFLを備えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、フラッシュランプFLの本数は任意の数とすることができる。また、フラッシュランプFLはキセノンフラッシュランプに限定されるものではなく、クリプトンフラッシュランプであっても良い。また、ハロゲン加熱部4に備えるハロゲンランプHLの本数も40本に限定されるものではなく、任意の数とすることができる。   In each of the above embodiments, the flash heating unit 5 is provided with 30 flash lamps FL. However, the present invention is not limited to this, and the number of flash lamps FL may be an arbitrary number. it can. The flash lamp FL is not limited to a xenon flash lamp, and may be a krypton flash lamp. Further, the number of halogen lamps HL provided in the halogen heating unit 4 is not limited to 40, and may be an arbitrary number.

また、上記各実施形態においては、ハロゲンランプHLからのハロゲン光照射によって半導体ウェハーWを予備加熱するようにしていたが、予備加熱の手法はこれに限定されるものではなく、ホットプレートに載置することによって半導体ウェハーWを予備加熱するようにしても良い。もっとも、ホットプレートは、同心円状に区分けされたゾーンごとに個別に温調可能であり、ゾーン制御によって半導体ウェハーWの周縁部の温度低下を解消できるため、上記実施形態のように光照射によって半導体ウェハーWの予備加熱を行う装置に本発明に係る技術を適用した方がより顕著な効果が得られる。   In each of the above embodiments, the semiconductor wafer W is preheated by irradiation with halogen light from the halogen lamp HL. However, the preheating method is not limited to this and is placed on a hot plate. By doing so, the semiconductor wafer W may be preheated. However, the temperature of the hot plate can be individually controlled for each zone concentrically divided, and the temperature drop at the peripheral edge of the semiconductor wafer W can be eliminated by zone control. A more remarkable effect can be obtained by applying the technique according to the present invention to an apparatus for preheating the wafer W.

また、本発明に係る熱処理装置によって処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や太陽電池用の基板であっても良い。また、本発明に係る技術は、金属とシリコンとの接合、或いはポリシリコンの結晶化に適用するようにしても良い。   The substrate to be processed by the heat treatment apparatus according to the present invention is not limited to a semiconductor wafer, and may be a glass substrate or a solar cell substrate used for a flat panel display such as a liquid crystal display device. Further, the technique according to the present invention may be applied to bonding of metal and silicon or crystallization of polysilicon.

1 熱処理装置
2 シャッター機構
3 制御部
4 ハロゲン加熱部
5 フラッシュ加熱部
6 チャンバー
7 保持部
10 移載機構
40 補助照射部
41 レーザユニット
44 レーザ光出射部
45,145,245,345 導光ロッド
45a 出射側端部
45b 入射側端部
45c 凹部
46 回転駆動部
47 スライド駆動部
65 熱処理空間
74 サセプター
146 金属膜
246 金属体
346 アキシコンレンズ
CX 中心軸
FL フラッシュランプ
HL ハロゲンランプ
W 半導体ウェハー
WE 端縁部
WS 周縁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing apparatus 2 Shutter mechanism 3 Control part 4 Halogen heating part 5 Flash heating part 6 Chamber 7 Holding part 10 Transfer mechanism 40 Auxiliary irradiation part 41 Laser unit 44 Laser beam emission part 45,145,245,345 Light guide rod 45a emission Side end portion 45b Incident side end portion 45c Recessed portion 46 Rotation drive portion 47 Slide drive portion 65 Heat treatment space 74 Susceptor 146 Metal film 246 Metal body 346 Axicon lens CX Central axis FL Flash lamp HL Halogen lamp W Semiconductor wafer WE Edge portion WS Peripheral part

Claims (9)

円板形状の基板に対してフラッシュ光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置であって、
基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内にて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の表面にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
前記フラッシュランプからフラッシュ光を照射する前に前記基板を所定温度に予備加熱する予備加熱手段と、
前記基板の裏面周縁部に円環状にレーザ光を照射する補助照射手段と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
A heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating flash light onto a disk-shaped substrate,
A chamber for housing the substrate;
Holding means for holding the substrate in the chamber;
A flash lamp for irradiating the surface of the substrate held by the holding means with flash light;
Preheating means for preheating the substrate to a predetermined temperature before irradiating flash light from the flash lamp;
Auxiliary irradiation means for irradiating laser light in an annular shape to the peripheral edge of the back surface of the substrate;
A heat treatment apparatus comprising:
請求項1記載の熱処理装置において、
前記補助照射手段は、
前記保持手段に保持された基板の中心軸に長手方向を沿わすように設けられた棒状の導光ロッドと、
前記導光ロッドの両端部のうち前記保持手段に保持された基板から遠い方の入射側端部からレーザ光を入射するレーザ光出射手段と、
を含み、
前記入射側端部から入射されたレーザ光は前記導光ロッドの内部を出射側端部に向かって円柱状に進行し、
前記導光ロッドの前記出射側端部には、前記導光ロッドの内部から前記保持手段に保持された基板に向けて開口径が大きくなる円錐形状の凹部が形設されることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein
The auxiliary irradiation means includes
A rod-shaped light guide rod provided so as to extend along the longitudinal direction of the central axis of the substrate held by the holding means;
Laser light emitting means for making a laser beam incident from an incident side end far from the substrate held by the holding means among both ends of the light guide rod;
Including
The laser light incident from the incident side end proceeds in a cylindrical shape toward the output side end inside the light guide rod,
A conical recess having an opening diameter that increases from the inside of the light guide rod toward the substrate held by the holding means is formed at the exit side end of the light guide rod. Heat treatment equipment.
請求項2記載の熱処理装置において、
前記円錐形状の凹部の壁面に金属膜を形成することを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 2,
A heat treatment apparatus, wherein a metal film is formed on a wall surface of the conical recess.
請求項2記載の熱処理装置において、
前記補助照射手段は、前記円錐形状の凹部に嵌合する金属体をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 2,
The heat treatment apparatus, wherein the auxiliary irradiation means further includes a metal body that fits into the conical recess.
請求項2から請求項4のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記導光ロッドを前記中心軸に沿って往復移動させるスライド駆動部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
In the heat processing apparatus in any one of Claims 2-4,
A heat treatment apparatus, further comprising a slide drive unit that reciprocates the light guide rod along the central axis.
請求項5記載の熱処理装置において、
前記導光ロッドの内部を導かれるレーザ光によって形成される円柱は、当該円柱の中心から周縁に向けて強度が連続的に弱くなる強度分布を有するとともに、当該中心が前記円錐形状の凹部の頂点に到達するように進行し、
前記スライド駆動部は、前記円柱の中心に位置するレーザ光が前記保持手段に保持された基板の端縁部に到達する位置に前記導光ロッドを移動させることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 5, wherein
The cylinder formed by the laser light guided inside the light guide rod has an intensity distribution in which the intensity continuously decreases from the center of the cylinder toward the periphery, and the center is the apex of the conical recess. Progress to reach
The heat treatment apparatus characterized in that the slide drive unit moves the light guide rod to a position where a laser beam located at the center of the cylinder reaches an edge of a substrate held by the holding means.
請求項2から請求項6のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記導光ロッドを前記中心軸を回転中心として回転させる回転駆動部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。
In the heat treatment apparatus according to any one of claims 2 to 6,
A heat treatment apparatus, further comprising: a rotation driving unit that rotates the light guide rod about the central axis as a rotation center.
請求項1記載の熱処理装置において、
前記補助照射手段は、
前記保持手段に保持された基板の中心軸に長手方向を沿わすように設けられた棒状の導光ロッドと、
前記導光ロッドの両端部のうち前記保持手段に保持された基板から遠い方の入射側端部からレーザ光を入射するレーザ光出射手段と、
を含み、
前記入射側端部から入射されたレーザ光は前記導光ロッドの内部を出射側端部に向かって円柱状に進行し、
前記導光ロッドの前記出射側端部には、前記導光ロッドの内部から前記保持手段に保持された基板に向けて径が小さくなる円錐形状のアキシコンレンズが付設されることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein
The auxiliary irradiation means includes
A rod-shaped light guide rod provided so as to extend along the longitudinal direction of the central axis of the substrate held by the holding means;
Laser light emitting means for making a laser beam incident from an incident side end far from the substrate held by the holding means among both ends of the light guide rod;
Including
The laser light incident from the incident side end proceeds in a cylindrical shape toward the output side end inside the light guide rod,
A conical axicon lens whose diameter decreases from the inside of the light guide rod toward the substrate held by the holding means is attached to the exit side end of the light guide rod. Heat treatment equipment.
請求項1から請求項8のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記予備加熱手段は、前記保持手段に保持された基板の裏面に光照射を行うハロゲンランプを備えることを特徴とする熱処理装置。
In the heat processing apparatus in any one of Claims 1-8,
The heat treatment apparatus, wherein the preheating means includes a halogen lamp that irradiates light on the back surface of the substrate held by the holding means.
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