JP2013162075A - Heat treatment apparatus and heat treatment method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus and a heat treatment method capable of equalizing in-plane temperature distribution during flashlight irradiation.SOLUTION: Due to the fact that the behavior of multiple reflection differs depending on a reflection rate of the surface of a semiconductor wafer W, an in-plane distribution of intensity of flashlight irradiated from a flash lamp FL varies, and non-uniformity of a temperature distribution occurs. The size of a shadow region formed at a peripheral edge of the semiconductor wafer W by an inner peripheral tip portion of a clamp ring 90 of a chamber 6 during flashlight irradiation is changed by moving up and down a holding part 7 for holding the semiconductor wafer W so as to eliminate the non-uniformity. Thereby, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be adjusted and equalized by increasing and decreasing the intensity of the flashlight that reaches the peripheral part of the semiconductor wafer W during the flashlight irradiation.

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および熱処理方法に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method 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は、例えば特許文献1に開示されるようなものがある。特許文献1に記載されたフラッシュランプアニール装置においては、ホットプレートによって所定温度にまで予備加熱した半導体ウェハーにフラッシュランプからフラッシュ光を照射して目標の処理温度にまで昇温している。   An example of a heat treatment apparatus using such a xenon flash lamp is disclosed in Patent Document 1. In the flash lamp annealing apparatus described in Patent Document 1, a semiconductor wafer preheated to a predetermined temperature by a hot plate is irradiated with flash light from a flash lamp to raise the temperature to a target processing temperature.

特開2004−55821号公報JP 2004-55821 A

フラッシュランプを使用した熱処理装置では、フラッシュ光照射時間が極めて短いため、加熱処理中にランプ強度を微調整したり、半導体ウェハーを回転させて処理対象ウェハーの面内温度分布を改善することは不可能である。このため、表面にパターン形成や成膜のなされていない半導体ウェハー(ブランケットウェハー)を用いて面内温度分布が均一となるようにランプ強度等を調整した後、実際に処理対象となるパターン形成のなされた半導体ウェハーのフラッシュ加熱処理を行うようにしていた。ブランケットウェハーを用いた面内温度分布の計測は、イオン注入後のブランケットウェハーにフラッシュ加熱処理を行った後に、シート抵抗値を測定することによって行えば良い。フラッシュ加熱時に温度の高くなった領域ではシート抵抗値が低くなり、面内温度分布が均一であればシート抵抗値のバラツキも小さい。   In a heat treatment apparatus using a flash lamp, the flash light irradiation time is extremely short, so it is not possible to finely adjust the lamp intensity during the heat treatment or to improve the in-plane temperature distribution of the wafer to be processed by rotating the semiconductor wafer. Is possible. For this reason, after adjusting the lamp intensity etc. so that the in-plane temperature distribution is uniform using a semiconductor wafer (blanket wafer) on which no pattern or film is formed on the surface, The semiconductor wafer thus made was subjected to flash heat treatment. The in-plane temperature distribution measurement using the blanket wafer may be performed by measuring the sheet resistance value after performing flash heat treatment on the blanket wafer after ion implantation. In the region where the temperature is high during flash heating, the sheet resistance value is low, and if the in-plane temperature distribution is uniform, the variation in the sheet resistance value is small.

しかしながら、実際に処理対象となる半導体ウェハーの表面反射率は、ブランケットウェハーの反射率とは異なる。また、処理対象となる半導体ウェハー間においても、形成されたパターンや膜の種類によって反射率が異なる。このため、ブランケットウェハーでは面内温度分布が均一となるように調整されていたとしても、実際に処理対象となる半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、周縁部の温度が中央部よりも高くなって温度分布が不均一になるという問題が生じていた。   However, the surface reflectance of the semiconductor wafer that is actually processed is different from the reflectance of the blanket wafer. Also, the reflectance varies depending on the type of pattern or film formed between semiconductor wafers to be processed. For this reason, even if the blanket wafer is adjusted so that the in-plane temperature distribution is uniform, when the semiconductor wafer to be actually processed is irradiated with flash light, the temperature of the peripheral portion becomes higher than that of the central portion. As a result, the temperature distribution becomes uneven.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フラッシュ光照射時の面内温度分布を均一にすることができる熱処理装置および熱処理方法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 of the present invention is to provide a heat treatment apparatus and a heat treatment method that can make the in-plane temperature distribution during flash light irradiation uniform.

上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板に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一方面にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、前記一方面の反射率に応じて前記基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整する強度調整手段と、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 substrate by irradiating the substrate with flash light, a chamber for accommodating the substrate, and a holding means for holding the substrate in the chamber. A flash lamp that irradiates flash light onto one surface of the substrate held by the holding means, and an intensity adjusting means that adjusts the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the substrate according to the reflectance of the one surface And.

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、前記強度調整手段は、前記一方面の反射率が高くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増大し、前記一方面の反射率が低くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を減少することを特徴とする。   The invention of claim 2 is the heat treatment apparatus according to claim 1 of the invention, wherein the intensity adjusting means increases the intensity of flash light reaching the peripheral portion when the reflectance of the one surface increases. If the reflectance of the one surface is lowered, the intensity of flash light reaching the peripheral portion is reduced.

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、前記フラッシュランプは、前記チャンバーの上方に、前記チャンバーの光学窓よりも広い領域に配置され、前記強度調整手段は、前記保持手段を前記チャンバー内にて昇降させる昇降手段を含み、前記昇降手段は、前記一方面の反射率が高くなれば前記保持手段を上昇させてフラッシュ光照射時に前記チャンバーによって前記基板の周縁部に形成される影領域を小さくし、前記一方面の反射率が低くなれば前記保持手段を下降させて前記影領域を大きくすることを特徴とする。   The invention of claim 3 is the heat treatment apparatus according to claim 2, wherein the flash lamp is disposed above the chamber and in a region wider than the optical window of the chamber, and the intensity adjusting means includes: Elevating means for elevating and lowering the holding means in the chamber, and the elevating means raises the holding means when the reflectance of the one surface increases, and the peripheral portion of the substrate by the chamber during flash light irradiation The shadow area formed on the surface is reduced, and when the reflectance of the one surface becomes low, the holding means is lowered to enlarge the shadow area.

また、請求項4の発明は、請求項3の発明に係る熱処理装置において、前記強度調整手段は、前記一方面の反射率と前記保持手段の高さ位置とを対応付けた相関テーブルを保持し、当該相関テーブルに基づいて前記保持手段を昇降させ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 third aspect of the present invention, the intensity adjusting unit holds a correlation table in which the reflectance of the one surface is associated with the height position of the holding unit. The holding means is moved up and down based on the correlation table.

また、請求項5の発明は、請求項1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、前記一方面の反射率を測定する反射率測定手段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 1 to 4, further comprising a reflectance measuring means for measuring the reflectance of the one surface.

また、請求項6の発明は、基板に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方法において、チャンバー内にて保持手段に保持された基板の一方面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射するフラッシュ光照射工程と、前記一方面の反射率に応じて前記基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整する強度調整工程と、を備えることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the heat treatment method for heating a substrate by irradiating the substrate with flash light, one surface of the substrate held by the holding means in the chamber is irradiated with flash light from a flash lamp. A flash light irradiating step; and an intensity adjusting step of adjusting the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the substrate in accordance with the reflectance of the one surface.

また、請求項7の発明は、請求項6の発明に係る熱処理方法において、前記強度調整工程では、前記一方面の反射率が高くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増大し、前記一方面の反射率が低くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を減少することを特徴とする。   Further, the invention of claim 7 is the heat treatment method according to the invention of claim 6, wherein, in the intensity adjustment step, if the reflectance of the one surface is increased, the intensity of the flash light reaching the peripheral portion is increased, If the reflectance of the one surface is lowered, the intensity of flash light reaching the peripheral portion is reduced.

また、請求項8の発明は、請求項7の発明に係る熱処理方法において、前記フラッシュランプは、前記チャンバーの上方に、前記チャンバーの光学窓よりも広い領域に配置され、前記強度調整工程では、前記一方面の反射率が高くなれば前記保持手段を上昇させてフラッシュ光照射時に前記チャンバーによって前記基板の周縁部に形成される影領域を小さくし、前記一方面の反射率が低くなれば前記保持手段を下降させて前記影領域を大きくすることを特徴とする。   The invention of claim 8 is the heat treatment method according to the invention of claim 7, wherein the flash lamp is disposed above the chamber and in a region wider than the optical window of the chamber, and in the intensity adjustment step, If the reflectance of the one surface increases, the holding means is raised to reduce the shadow area formed on the peripheral edge of the substrate by the chamber during flash light irradiation, and the reflectance of the one surface decreases. The shadowing area is enlarged by lowering the holding means.

また、請求項9の発明は、請求項8の発明に係る熱処理方法において、前記強度調整工程では、前記一方面の反射率と前記保持手段の高さ位置とを対応付けた相関テーブルに基づいて前記保持手段を昇降させることを特徴とする。   Further, the invention of claim 9 is the heat treatment method according to the invention of claim 8, in the intensity adjustment step, based on a correlation table in which the reflectance of the one surface and the height position of the holding means are associated with each other. The holding means is raised and lowered.

また、請求項10の発明は、請求項6から請求項9のいずれかの発明に係る熱処理方法において、前記一方面の反射率を測定する反射率測定工程をさらに備えることを特徴とする。   The invention of claim 10 is the heat treatment method according to any one of claims 6 to 9, further comprising a reflectance measurement step of measuring the reflectance of the one surface.

請求項1から請求項5の発明によれば、保持手段に保持された基板の一方面の反射率に応じて基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整するため、反射率の相違に起因した温度分布の不均一を解消してフラッシュ光照射時の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 fifth aspects of the present invention, since the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the substrate is adjusted according to the reflectance of the one surface of the substrate held by the holding means, the difference in reflectance is caused. The inhomogeneous temperature distribution caused can be eliminated and the in-plane temperature distribution of the substrate at the time of flash light irradiation can be made uniform.

また、請求項6から請求項10の発明によれば、保持手段に保持された基板の一方面の反射率に応じて基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整するため、反射率の相違に起因した温度分布の不均一を解消してフラッシュ光照射時の基板の面内温度分布を均一にすることができる。   According to the inventions of claims 6 to 10, in order to adjust the intensity of the flash light reaching the peripheral portion of the substrate according to the reflectance of the one surface of the substrate held by the holding means, The uneven temperature distribution due to the difference can be eliminated, and the in-plane temperature distribution of the substrate at the time of flash light irradiation can be made uniform.

本発明に係る熱処理装置を示す平面図である。It is a top view which shows the heat processing apparatus which concerns on this invention. 図1の熱処理装置の正面図である。It is a front view of the heat processing apparatus of FIG. フラッシュ加熱部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 a flash heating part. フラッシュ加熱部のガス路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the gas path of a flash heating part. 保持部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a holding | maintenance part. ホットプレートを示す平面図である。It is a top view which shows a hot plate. 図3のフラッシュ加熱部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 flash heating part of FIG. アライメント部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an alignment part. 制御部のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of a control part. 図1の熱処理装置における処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in the heat processing apparatus of FIG. フラッシュ光照射時の多重反射の挙動を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the behavior of the multiple reflection at the time of flash light irradiation. フラッシュ光照射時の多重反射の挙動を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the behavior of the multiple reflection at the time of flash light irradiation. 半導体ウェハーを保持する保持部の高さ位置とフラッシュ光強度との相関を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correlation with the height position of the holding | maintenance part holding a semiconductor wafer, and flash light intensity. 半導体ウェハーを保持する保持部の高さ位置とフラッシュ光強度との相関を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correlation with the height position of the holding | maintenance part holding a semiconductor wafer, and flash light intensity. 保持部の昇降による半導体ウェハーの面内温度分布の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer by raising / lowering of a holding | maintenance part. 相関テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a correlation table.

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.

<1.熱処理装置の構成>
<1−1.全体構成>
図1は、本発明に係る熱処理装置100を示す平面図であり、図2はその正面図である。熱処理装置100は基板として略円板形状の半導体ウェハーWにフラッシュ光を照射し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。なお、図1および図2においては適宜部分的に断面図としており、細部については適宜簡略化している。また、図1,2および以降の各図においては、それらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を必要に応じて付している。
<1. Configuration of heat treatment equipment>
<1-1. Overall configuration>
FIG. 1 is a plan view showing a heat treatment apparatus 100 according to the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. The heat treatment apparatus 100 is a flash lamp annealing apparatus that irradiates a substantially disc-shaped semiconductor wafer W as a substrate with flash light and heats the semiconductor wafer W. 1 and FIG. 2 are partially sectional views as appropriate, and details are simplified as appropriate. In addition, in FIGS. 1 and 2 and subsequent figures, an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane is attached as necessary to clarify the directional relationship. .

図1および図2に示すように、熱処理装置100は、未処理の半導体ウェハーWを装置内に搬入するとともに処理済みの半導体ウェハーWを装置外に搬出するためのインデクサ部101、未処理の半導体ウェハーWの位置決めを行うアライメント部130、加熱処理後の半導体ウェハーWの冷却を行う冷却部140、半導体ウェハーWにフラッシュ加熱処理を施すフラッシュ加熱部160並びにアライメント部130、冷却部140およびフラッシュ加熱部160に対して半導体ウェハーWの搬送を行う搬送ロボット150を備える。また、熱処理装置100は、上記の各処理部に設けられた動作機構および搬送ロボット150を制御して半導体ウェハーWのフラッシュ加熱処理を進行させる制御部3を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heat treatment apparatus 100 includes an indexer unit 101 for loading an unprocessed semiconductor wafer W into the apparatus and unloading the processed semiconductor wafer W outside the apparatus, and an unprocessed semiconductor. Alignment unit 130 for positioning wafer W, cooling unit 140 for cooling semiconductor wafer W after the heat treatment, flash heating unit 160 for performing flash heat treatment on semiconductor wafer W, alignment unit 130, cooling unit 140, and flash heating unit A transport robot 150 that transports a semiconductor wafer W to 160 is provided. Further, the heat treatment apparatus 100 includes a control unit 3 that controls the operation mechanism and the transfer robot 150 provided in each processing unit described above to advance the flash heating process of the semiconductor wafer W.

インデクサ部101は、複数のキャリアC(本実施形態では2個)を並べて載置するロードポート110と、各キャリアCから未処理の半導体ウェハーWを取り出すとともに、各キャリアCに処理済みの半導体ウェハーWを収納する受渡ロボット120とを備えている。未処理の半導体ウェハーWを収容したキャリアCは無人搬送車(AGV)等によって搬送されてロードポート110に載置されるともに、処理済みの半導体ウェハーWを収容したキャリアCは無人搬送車によってロードポート110から持ち去られる。また、ロードポート110においては、受渡ロボット120がキャリアCに対して任意の半導体ウェハーWの出し入れを行うことができるように、キャリアCが図2の矢印CUにて示す如く昇降移動可能に構成されている。なお、キャリアCの形態としては、半導体ウェハーWを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納した半導体ウェハーWを外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。   The indexer unit 101 loads a plurality of carriers C (two in this embodiment) side by side and loads the unprocessed semiconductor wafers W from the carriers C, and processes the semiconductor wafers processed by the carriers C. And a delivery robot 120 for storing W. The carrier C containing the unprocessed semiconductor wafer W is transported by an automatic guided vehicle (AGV) or the like and placed on the load port 110, and the carrier C containing the processed semiconductor wafer W is loaded by the automatic guided vehicle. Taken away from port 110. Further, the load port 110 is configured such that the carrier C can be moved up and down as indicated by an arrow CU in FIG. 2 so that the delivery robot 120 can take in and out an arbitrary semiconductor wafer W with respect to the carrier C. ing. As a form of the carrier C, in addition to a FOUP (front opening unified pod) for storing the semiconductor wafer W in a sealed space, a standard mechanical interface (SMIF) pod and an OC (open for exposing the stored semiconductor wafer W to the open air) cassette).

また、受渡ロボット120は、矢印120Sにて示すようなスライド移動、矢印120Rにて示すような旋回動作および昇降動作が可能とされている。これにより、受渡ロボット120は、2つのキャリアCに対して半導体ウェハーWの出し入れを行うとともに、アライメント部130および冷却部140に対して半導体ウェハーWの受け渡しを行う。受渡ロボット120によるキャリアCに対する半導体ウェハーWの出し入れは、ハンド121のスライド移動、および、キャリアCの昇降移動により行われる。また、受渡ロボット120とアライメント部130または冷却部140との半導体ウェハーWの受け渡しは、ハンド121のスライド移動、および、受渡ロボット120の昇降動作によって行われる。   In addition, the delivery robot 120 is capable of sliding movement as indicated by an arrow 120S, turning operation and raising / lowering operation as indicated by an arrow 120R. As a result, the delivery robot 120 carries the semiconductor wafer W in and out of the two carriers C, and delivers the semiconductor wafer W to the alignment unit 130 and the cooling unit 140. The delivery / removal robot 120 moves the semiconductor wafer W in and out of the carrier C by sliding the hand 121 and moving the carrier C up and down. Further, the delivery of the semiconductor wafer W between the delivery robot 120 and the alignment unit 130 or the cooling unit 140 is performed by the sliding movement of the hand 121 and the lifting operation of the delivery robot 120.

アライメント部130は、半導体ウェハーWを回転させて続くフラッシュ加熱に適切な向きに向ける処理部である。受渡ロボット120からアライメント部130へはウェハー中心が所定の位置に位置するように半導体ウェハーWが渡される。アライメント部130では、インデクサ部101から受け取った半導体ウェハーWの中心部を回転中心として鉛直方向軸まわりで回転させノッチやオリフラ等を光学的に検出することによって半導体ウェハーWの位置決めを行う。また、アライメント部130は後述の光学測定ユニットを備えており、その光学測定ユニットによって処理対象となる半導体ウェハーWの反射率を測定する。   The alignment unit 130 is a processing unit that rotates the semiconductor wafer W and directs the semiconductor wafer W in an appropriate direction for subsequent flash heating. The semiconductor wafer W is delivered from the delivery robot 120 to the alignment unit 130 so that the wafer center is located at a predetermined position. The alignment unit 130 positions the semiconductor wafer W by optically detecting notches, orientation flats, and the like by rotating about the central axis of the semiconductor wafer W received from the indexer unit 101 around the vertical axis. Moreover, the alignment part 130 is provided with the below-mentioned optical measurement unit, and measures the reflectance of the semiconductor wafer W used as the process target by the optical measurement unit.

熱処理装置100の主要部であるフラッシュ加熱部160は、予備加熱を行った半導体ウェハーWにキセノンフラッシュランプFLからの閃光(フラッシュ光)を照射してフラッシュ加熱処理を行う処理部である。フラッシュ加熱部160およびアライメント部130の構成についてはさらに後述する。   The flash heating unit 160, which is a main part of the heat treatment apparatus 100, is a processing unit that performs flash heating processing by irradiating flash light (flash light) from the xenon flash lamp FL onto the pre-heated semiconductor wafer W. The configurations of the flash heating unit 160 and the alignment unit 130 will be further described later.

冷却部140は、金属製の冷却プレートの上面に石英板を載置して構成されている。フラッシュ加熱部160にてフラッシュ加熱処理が施された直後の半導体ウェハーWは温度が高いため、冷却部140にて上記石英板上に載置されて冷却される。   The cooling unit 140 is configured by placing a quartz plate on the upper surface of a metal cooling plate. Since the temperature of the semiconductor wafer W immediately after the flash heating process is performed by the flash heating unit 160 is high, the semiconductor wafer W is placed on the quartz plate and cooled by the cooling unit 140.

搬送ロボット150は、鉛直方向に沿った軸を中心に矢印150Rにて示すように旋回可能とされるとともに、複数のアームセグメントからなる2つのリンク機構を有し、それら2つのリンク機構の先端にはそれぞれ半導体ウェハーWを保持する搬送アーム151a,151bが設けられる。これらの搬送アーム151a,151bは上下に所定のピッチだけ隔てて配置され、リンク機構によりそれぞれ独立して同一水平方向に直線的にスライド移動可能とされている。また、搬送ロボット150は、2つのリンク機構が設けられるベースを昇降移動することにより、所定のピッチだけ離れた状態のまま2つの搬送アーム151a,151bを昇降移動させる。   The transfer robot 150 can be turned around an axis along the vertical direction as indicated by an arrow 150R, and has two link mechanisms including a plurality of arm segments. Are provided with transfer arms 151a and 151b for holding the semiconductor wafer W, respectively. These transfer arms 151a and 151b are arranged vertically apart from each other by a predetermined pitch, and can be slid linearly in the same horizontal direction independently by a link mechanism. Also, the transfer robot 150 moves up and down the two transfer arms 151a and 151b while moving away from each other by a predetermined pitch by moving up and down a base provided with two link mechanisms.

また、搬送ロボット150による半導体ウェハーWの搬送空間として搬送ロボット150を収容する搬送室170が設けられており、アライメント部130、冷却部140およびフラッシュ加熱部160が搬送室170に連結されて配置されている。搬送ロボット150がアライメント部130、フラッシュ加熱部160または冷却部140を受け渡し相手として半導体ウェハーWの受け渡し(出し入れ)を行う際には、まず、両搬送アーム151a,151bが受け渡し相手と対向するように旋回し、その後(または旋回している間に)昇降移動していずれかの搬送アームが受け渡し相手と半導体ウェハーWを受け渡しする高さに位置する。そして、搬送アーム151a(151b)を水平方向に直線的にスライド移動させて受け渡し相手と半導体ウェハーWの受け渡しを行う。   In addition, a transfer chamber 170 that accommodates the transfer robot 150 is provided as a transfer space of the semiconductor wafer W by the transfer robot 150, and the alignment unit 130, the cooling unit 140, and the flash heating unit 160 are connected to the transfer chamber 170. ing. When the transfer robot 150 transfers (inserts / removes) the semiconductor wafer W as a transfer partner to the alignment unit 130, the flash heating unit 160, or the cooling unit 140, first, the transfer arms 151a and 151b are opposed to the transfer partner. It turns and then moves up and down (or while it is turning) so that one of the transfer arms is positioned at a height at which the semiconductor wafer W is delivered to the delivery partner. Then, the transfer arm 151a (151b) is slid linearly in the horizontal direction, and the transfer partner and the semiconductor wafer W are transferred.

また、インデクサ部101とアライメント部130および冷却部140との間にはそれぞれゲートバルブ181,182が設けられ、搬送室170とアライメント部130、冷却部140およびフラッシュ加熱部160との間にはそれぞれゲートバルブ183,184,185が設けられる。そして、アライメント部130、冷却部140および搬送室170の内部が清浄に維持されるようにそれぞれに窒素ガス供給部(図示省略)から高純度の窒素ガスが供給され、余剰の窒素ガスは適宜排気管から排気される。なお、半導体ウェハーWが搬送される際に適宜これらのゲートバルブが開閉される。   Gate valves 181 and 182 are provided between the indexer unit 101 and the alignment unit 130 and the cooling unit 140, respectively. Between the transfer chamber 170 and the alignment unit 130, the cooling unit 140 and the flash heating unit 160, respectively. Gate valves 183, 184 and 185 are provided. Then, a high-purity nitrogen gas is supplied from a nitrogen gas supply unit (not shown) so that the inside of the alignment unit 130, the cooling unit 140, and the transfer chamber 170 is kept clean, and excess nitrogen gas is appropriately exhausted. Exhausted from the tube. Note that these gate valves are appropriately opened and closed when the semiconductor wafer W is transported.

また、アライメント部130および冷却部140は、インデクサ部101と搬送ロボット150との間のウェハー搬送経路の往路および復路にそれぞれ位置し、アライメント部130では半導体ウェハーWの位置決めを行うために半導体ウェハーWが一時的に載置され、冷却部140では加熱処理後の半導体ウェハーWを冷却するために半導体ウェハーWが一時的に載置される。   The alignment unit 130 and the cooling unit 140 are positioned on the forward and return paths of the wafer transfer path between the indexer unit 101 and the transfer robot 150. The alignment unit 130 positions the semiconductor wafer W in order to position the semiconductor wafer W. Is temporarily placed, and the cooling unit 140 temporarily places the semiconductor wafer W in order to cool the semiconductor wafer W after the heat treatment.

<1−2.フラッシュ加熱部の構成>
次に、フラッシュ加熱部160の構成について詳細に説明する。図3は、フラッシュ加熱部160の構成を示す縦断面図である。フラッシュ加熱部160は、半導体ウェハーWを収容する略円筒形状のチャンバー6と、複数のフラッシュランプFLを内蔵するランプハウス5と、を備える。
<1-2. Configuration of flash heating unit>
Next, the configuration of the flash heating unit 160 will be described in detail. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the flash heating unit 160. The flash heating unit 160 includes a substantially cylindrical chamber 6 that houses the semiconductor wafer W, and a lamp house 5 that houses a plurality of flash lamps FL.

チャンバー6は、ランプハウス5の下方に設けられており、略円筒状の内壁を有するチャンバー側部63、および、チャンバー側部63の下部を覆うチャンバー底部62によって構成される。また、チャンバー側部63およびチャンバー底部62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。熱処理空間65の上方は上部開口60とされており、上部開口60にはチャンバー窓61が装着されて閉塞されている。   The chamber 6 is provided below the lamp house 5 and includes a chamber side 63 having a substantially cylindrical inner wall and a chamber bottom 62 covering the lower part of the chamber side 63. A space surrounded by the chamber side 63 and the chamber bottom 62 is defined as a heat treatment space 65. An upper opening 60 is formed above the heat treatment space 65, and a chamber window 61 is attached to the upper opening 60 to be closed.

チャンバー6の天井部を構成するチャンバー窓61は、石英により形成された円板形状部材であり、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光を熱処理空間65に透過する石英窓として機能する。チャンバー6の本体を構成するチャンバー底部62およびチャンバー側部63は、例えば、ステンレススチール等の強度と耐熱性に優れた金属材料にて形成されており、チャンバー側部63の内側面の上部のリング631は、光照射による劣化に対してステンレススチールより優れた耐久性を有するアルミニウム(Al)合金等で形成されている。   The chamber window 61 constituting the ceiling portion 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 lamp FL to the heat treatment space 65. The chamber bottom 62 and the chamber side 63 constituting the main body of the chamber 6 are formed of, for example, a metal material having excellent strength and heat resistance such as stainless steel, and a ring on the upper side of the inner side surface of the chamber side 63. 631 is formed of an aluminum (Al) alloy or the like having durability superior to stainless steel against deterioration due to light irradiation.

また、熱処理空間65の気密性を維持するために、チャンバー窓61とチャンバー側部63とはOリングによってシールされている。すなわち、チャンバー窓61の下面周縁部とチャンバー側部63との間にOリングを挟み込むとともに、クランプリング90をチャンバー窓61の上面周縁部に当接させ、そのクランプリング90をチャンバー側部63にネジ止めすることによって、チャンバー窓61をOリングに押し付けている。   Further, in order to maintain the airtightness of the heat treatment space 65, the chamber window 61 and the chamber side portion 63 are sealed by an O-ring. That is, the O-ring is sandwiched between the lower surface peripheral portion of the chamber window 61 and the chamber side portion 63, the clamp ring 90 is brought into contact with the upper peripheral portion of the chamber window 61, and the clamp ring 90 is attached to the chamber side portion 63. The chamber window 61 is pressed against the O-ring by screwing.

クランプリング90の内周先端部はチャンバー側部63よりも内側に突き出ている。従って、フラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光を熱処理空間65に導くための光学窓67はクランプリング90の開口部によって規定される。   The inner peripheral tip of the clamp ring 90 protrudes inward from the chamber side 63. Therefore, the optical window 67 for guiding the flash light emitted from the flash lamp FL to the heat treatment space 65 is defined by the opening of the clamp ring 90.

チャンバー底部62には、保持部7を貫通して半導体ウェハーWをその下面(フラッシュランプFLからのフラッシュ光が照射される側とは反対側の面)から支持するための複数(本実施の形態では3本)の支持ピン70が立設されている。支持ピン70は、例えば石英により形成されており、チャンバー6の外部から固定されているため、容易に取り替えることができる。   The chamber bottom 62 has a plurality of (this embodiment) for supporting the semiconductor wafer W from the lower surface (surface opposite to the side irradiated with the flash light from the flash lamp FL) through the holding portion 7. Then, three support pins 70 are erected. The support pin 70 is made of, for example, quartz and is fixed from the outside of the chamber 6 and can be easily replaced.

チャンバー側部63は、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66を有し、搬送開口部66は、軸662を中心に回動するゲートバルブ185により開閉可能とされる。チャンバー側部63における搬送開口部66とは反対側の部位には熱処理空間65に処理ガス(例えば、窒素(N)ガスやヘリウム(He)ガス、アルゴン(Ar)ガス等の不活性ガス、あるいは、酸素(O)ガス等)を導入する導入路81が形成され、その一端は弁82を介して図示省略の給気機構に接続され、他端はチャンバー側部63の内部に形成されるガス導入バッファ83に接続される。また、搬送開口部66には熱処理空間65内の気体を排出する排出路86が形成され、弁87を介して図示省略の排気機構に接続される。 The chamber side 63 has a transfer opening 66 for carrying in and out the semiconductor wafer W, and the transfer opening 66 can be opened and closed by a gate valve 185 that rotates about a shaft 662. In a portion of the chamber side 63 opposite to the transfer opening 66, an inert gas such as a processing gas (for example, nitrogen (N 2 ) gas, helium (He) gas, argon (Ar) gas), etc. Alternatively, an introduction path 81 for introducing oxygen (O 2 ) gas or the like is formed, one end of which is connected to an air supply mechanism (not shown) via a valve 82, and the other end is formed inside the chamber side portion 63. Connected to the gas introduction buffer 83. A discharge passage 86 for discharging the gas in the heat treatment space 65 is formed in the transfer opening 66 and is connected to an exhaust mechanism (not shown) through a valve 87.

図4は、チャンバー6をガス導入バッファ83の位置にて水平面で切断した断面図である。図4に示すように、ガス導入バッファ83は、図3に示す搬送開口部66の反対側においてチャンバー側部63の内周の約1/3に亘って形成されており、導入路81を介してガス導入バッファ83に導かれた処理ガスは、複数のガス供給孔84から熱処理空間65内へと供給される。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the chamber 6 cut along a horizontal plane at the position of the gas introduction buffer 83. As shown in FIG. 4, the gas introduction buffer 83 is formed over about 3 of the inner circumference of the chamber side portion 63 on the opposite side of the transfer opening 66 shown in FIG. 3. Then, the processing gas guided to the gas introduction buffer 83 is supplied into the heat treatment space 65 from the plurality of gas supply holes 84.

図3に戻り、フラッシュ加熱部160は、チャンバー6の内部において半導体ウェハーWを水平姿勢にて保持しつつフラッシュ光照射前にその保持する半導体ウェハーWの予備加熱を行う略円板状の保持部7と、保持部7をチャンバー6の底面であるチャンバー底部62に対して昇降させる保持部昇降機構4と、を備える。図3に示す保持部昇降機構4は、略円筒状のシャフト41、移動板42、ガイド部材43(本実施の形態ではシャフト41の周りに3本配置される)、固定板44、ボールネジ45、ナット46およびモータ40を有する。チャンバー6の下部であるチャンバー底部62には保持部7よりも小さい直径を有する略円形の下部開口64が形成されており、ステンレススチール製のシャフト41は、下部開口64を挿通して、保持部7(厳密には保持部7のホットプレート71)の下面に接続されて保持部7を支持する。   Returning to FIG. 3, the flash heating unit 160 holds the semiconductor wafer W in the horizontal position inside the chamber 6 and performs preheating of the semiconductor wafer W held before the flash light irradiation, while holding the semiconductor wafer W in a substantially posture. 7 and a holding unit raising / lowering mechanism 4 that raises and lowers the holding unit 7 with respect to the chamber bottom 62 which is the bottom surface of the chamber 6. 3 includes a substantially cylindrical shaft 41, a moving plate 42, guide members 43 (three arranged around the shaft 41 in the present embodiment), a fixed plate 44, a ball screw 45, It has a nut 46 and a motor 40. A substantially circular lower opening 64 having a smaller diameter than the holding portion 7 is formed in the chamber bottom 62 which is the lower portion of the chamber 6, and the stainless steel shaft 41 is inserted through the lower opening 64 to hold the holding portion. 7 (strictly speaking, the hot plate 71 of the holding unit 7) is connected to the lower surface of the holding unit 7 to support it.

移動板42にはボールネジ45と螺合するナット46が固定されている。また、移動板42は、チャンバー底部62に固定されて下方へと伸びるガイド部材43により摺動自在に案内されて上下方向に移動可能とされる。また、移動板42は、シャフト41を介して保持部7に連結される。   A nut 46 that is screwed into the ball screw 45 is fixed to the moving plate 42. The moving plate 42 is slidably guided by a guide member 43 that is fixed to the chamber bottom 62 and extends downward, and is movable in the vertical direction. Further, the moving plate 42 is connected to the holding unit 7 via the shaft 41.

モータ40は、ガイド部材43の下端部に取り付けられる固定板44に設置され、タイミングベルト401を介してボールネジ45に接続される。保持部昇降機構4により保持部7が昇降する際には、駆動部であるモータ40が制御部3の制御によりボールネジ45を回転し、ナット46が固定された移動板42がガイド部材43に沿って鉛直方向に移動する。この結果、移動板42に固定されたシャフト41が鉛直方向に沿って移動し、シャフト41に接続された保持部7が図3に示す半導体ウェハーWの受渡位置と図7に示す半導体ウェハーWの処理位置との間で滑らかに昇降する。   The motor 40 is installed on a fixed plate 44 attached to the lower end of the guide member 43, and is connected to the ball screw 45 via the timing belt 401. When the holding part 7 is raised and lowered by the holding part raising / lowering mechanism 4, the motor 40 as the driving part rotates the ball screw 45 under the control of the control part 3, and the moving plate 42 to which the nut 46 is fixed follows the guide member 43. Move vertically. As a result, the shaft 41 fixed to the moving plate 42 moves along the vertical direction, and the holding portion 7 connected to the shaft 41 moves between the delivery position of the semiconductor wafer W shown in FIG. 3 and the semiconductor wafer W shown in FIG. Move up and down smoothly between the processing positions.

移動板42の上面には略半円筒状(円筒を長手方向に沿って半分に切断した形状)のメカストッパ451がボールネジ45に沿うように立設されており、仮に何らかの異常により移動板42が所定の上昇限界を超えて上昇しようとしても、メカストッパ451の上端がボールネジ45の端部に設けられた端板452に突き当たることによって移動板42の異常上昇が防止される。これにより、保持部7がチャンバー窓61の下方の所定位置以上に上昇することはなく、保持部7とチャンバー窓61との衝突が防止される。   On the upper surface of the moving plate 42, a mechanical stopper 451 having a substantially semi-cylindrical shape (a shape obtained by cutting the cylinder in half along the longitudinal direction) is provided so as to extend along the ball screw 45. If the upper limit of the mechanical stopper 451 is struck against the end plate 452 provided at the end of the ball screw 45, the moving plate 42 is prevented from rising abnormally. Thereby, the holding part 7 does not rise above a predetermined position below the chamber window 61, and the collision between the holding part 7 and the chamber window 61 is prevented.

また、保持部昇降機構4は、チャンバー6の内部のメンテナンスを行う際に保持部7を手動にて昇降させる手動昇降部49を有する。手動昇降部49はハンドル491および回転軸492を有し、ハンドル491を介して回転軸492を回転することより、タイミングベルト495を介して回転軸492に接続されるボールネジ45を回転して保持部7の昇降を行うことができる。   The holding unit lifting mechanism 4 has a manual lifting unit 49 that manually lifts and lowers the holding unit 7 when performing maintenance inside the chamber 6. The manual elevating part 49 has a handle 491 and a rotating shaft 492. By rotating the rotating shaft 492 via the handle 491, the ball screw 45 connected to the rotating shaft 492 is rotated via the timing belt 495 to hold the holding part. 7 can be moved up and down.

チャンバー底部62の下側には、シャフト41の周囲を囲み下方へと伸びる伸縮自在のベローズ47が設けられ、その上端はチャンバー底部62の下面に接続される。一方、ベローズ47の下端はベローズ下端板471に取り付けられている。べローズ下端板471は、鍔状部材411によってシャフト41にネジ止めされて取り付けられている。保持部昇降機構4により保持部7がチャンバー底部62に対して上昇する際にはベローズ47が収縮され、下降する際にはべローズ47が伸張される。そして、保持部7が昇降する際にも、ベローズ47が伸縮することによって熱処理空間65内の気密状態が維持される。   A telescopic bellows 47 that surrounds the shaft 41 and extends downward is provided below the chamber bottom 62, and its upper end is connected to the lower surface of the chamber bottom 62. On the other hand, the lower end of the bellows 47 is attached to the bellows lower end plate 471. The bellows lower end plate 471 is attached by being screwed to the shaft 41 by a flange-shaped member 411. The bellows 47 is contracted when the holding portion 7 is raised with respect to the chamber bottom 62 by the holding portion lifting mechanism 4, and the bellows 47 is expanded when the holding portion 7 is lowered. When the holding unit 7 moves up and down, the airtight state in the heat treatment space 65 is maintained by the expansion and contraction of the bellows 47.

図5は、保持部7の構成を示す断面図である。保持部7は、半導体ウェハーWを予備加熱(いわゆるアシスト加熱)するホットプレート(加熱プレート)71、および、ホットプレート71の上面(保持部7が半導体ウェハーWを保持する側の面)に設置されるサセプタ72を有する。保持部7の下面には、既述のように保持部7を昇降するシャフト41が接続される。サセプタ72は石英(あるいは、窒化アルミニウム(AIN)等であってもよい)により形成され、その上面には半導体ウェハーWの位置ずれを防止するピン75が設けられる。サセプタ72は、その下面をホットプレート71の上面に面接触させてホットプレート71上に設置される。これにより、サセプタ72は、ホットプレート71からの熱エネルギーを拡散してサセプタ72上面に載置された半導体ウェハーWに伝達するとともに、メンテナンス時にはホットプレート71から取り外して洗浄可能とされる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the holding unit 7. The holding unit 7 is installed on a hot plate (heating plate) 71 that preheats the semiconductor wafer W (so-called assist heating), and an upper surface of the hot plate 71 (a surface on the side where the holding unit 7 holds the semiconductor wafer W). The susceptor 72 is provided. As described above, the shaft 41 that moves up and down the holding unit 7 is connected to the lower surface of the holding unit 7. The susceptor 72 is made of quartz (or may be aluminum nitride (AIN) or the like), and a pin 75 for preventing displacement of the semiconductor wafer W is provided on the upper surface thereof. The susceptor 72 is installed on the hot plate 71 with its lower surface in surface contact with the upper surface of the hot plate 71. Thus, the susceptor 72 diffuses the thermal energy from the hot plate 71 and transmits it to the semiconductor wafer W placed on the upper surface of the susceptor 72, and can be removed from the hot plate 71 and cleaned during maintenance.

ホットプレート71は、ステンレススチール製の上部プレート73および下部プレート74にて構成される。上部プレート73と下部プレート74との間には、ホットプレート71を加熱するニクロム線等の抵抗加熱線76が配設され、導電性のニッケル(Ni)ロウが充填されて封止されている。また、上部プレート73および下部プレート74の端部はロウ付けにより接着されている。   The hot plate 71 includes an upper plate 73 and a lower plate 74 made of stainless steel. A resistance heating wire 76 such as a nichrome wire for heating the hot plate 71 is disposed between the upper plate 73 and the lower plate 74, and is filled with a conductive nickel (Ni) solder and sealed. The end portions of the upper plate 73 and the lower plate 74 are bonded by brazing.

図6は、ホットプレート71を示す平面図である。図6に示すように、ホットプレート71は、保持される半導体ウェハーWと対向する領域の中央部に同心円状に配置される円板状のゾーン711および円環状のゾーン712、並びに、ゾーン712の周囲の略円環状の領域を周方向に4等分割した4つのゾーン713〜716を備え、各ゾーン間には若干の間隙が形成されている。また、ホットプレート71には、支持ピン70が挿通される3つの貫通孔77が、ゾーン711とゾーン712との隙間の周上に120°毎に設けられる。   FIG. 6 is a plan view showing the hot plate 71. As shown in FIG. 6, the hot plate 71 includes a disc-shaped zone 711 and an annular zone 712 that are concentrically arranged in the center of a region facing the semiconductor wafer W to be held, and the zone 712. There are four zones 713 to 716 obtained by equally dividing a peripheral substantially annular region into four equal parts in the circumferential direction, and a slight gap is formed between the zones. The hot plate 71 is provided with three through holes 77 through which the support pins 70 are inserted, every 120 ° on the circumference of the gap between the zone 711 and the zone 712.

6つのゾーン711〜716のそれぞれには、相互に独立した抵抗加熱線76が周回するように配設されてヒータが個別に形成されており、各ゾーンに内蔵されたヒータにより各ゾーンが個別に加熱される。保持部7に保持された半導体ウェハーWは、6つのゾーン711〜716に内蔵されたヒータにより加熱される。また、ゾーン711〜716のそれぞれには、熱電対を用いて各ゾーンの温度を計測するセンサ710が設けられている。各センサ710は略円筒状のシャフト41の内部を通り制御部3に接続される。   In each of the six zones 711 to 716, heaters are individually formed so that mutually independent resistance heating wires 76 circulate, and each zone is individually formed by a heater built in each zone. Heated. The semiconductor wafer W held by the holding unit 7 is heated by heaters built in the six zones 711 to 716. Each of the zones 711 to 716 is provided with a sensor 710 that measures the temperature of each zone using a thermocouple. Each sensor 710 passes through the inside of a substantially cylindrical shaft 41 and is connected to the control unit 3.

ホットプレート71が加熱される際には、センサ710により計測される6つのゾーン711〜716のそれぞれの温度が予め設定された所定の温度になるように、各ゾーンに配設された抵抗加熱線76への電力供給量が制御部3により制御される。制御部3による各ゾーンの温度制御はPID(Proportional,Integral,Derivative)制御により行われる。ホットプレート71では、半導体ウェハーWの熱処理(複数の半導体ウェハーWを連続的に処理する場合は、全ての半導体ウェハーWの熱処理)が終了するまでゾーン711〜716のそれぞれの温度が継続的に計測され、各ゾーンに配設された抵抗加熱線76への電力供給量が個別に制御されて、すなわち、各ゾーンに内蔵されたヒータの温度が個別に制御されて各ゾーンの温度が設定温度に維持される。なお、各ゾーンの設定温度は、基準となる温度から個別に設定されたオフセット値だけ変更することが可能とされる。   When the hot plate 71 is heated, the resistance heating wire disposed in each zone is set so that the temperature of each of the six zones 711 to 716 measured by the sensor 710 becomes a predetermined temperature. The amount of power supplied to 76 is controlled by the control unit 3. The temperature control of each zone by the control unit 3 is performed by PID (Proportional, Integral, Derivative) control. In the hot plate 71, the temperature of each of the zones 711 to 716 is continuously measured until the heat treatment of the semiconductor wafer W (when plural semiconductor wafers W are continuously processed, the heat treatment of all the semiconductor wafers W) is completed. Then, the power supply amount to the resistance heating wire 76 disposed in each zone is individually controlled, that is, the temperature of the heater built in each zone is individually controlled, and the temperature of each zone becomes the set temperature. Maintained. The set temperature of each zone can be changed by an offset value set individually from the reference temperature.

6つのゾーン711〜716にそれぞれ配設される抵抗加熱線76は、シャフト41の内部を通る電力線を介してプレート電源98(図9参照)に接続されている。プレート電源98から各ゾーンに至る経路途中において、プレート電源98からの電力線は、マグネシア(マグネシウム酸化物)等の絶縁体を充填したステンレスチューブの内部に互いに電気的に絶縁状態となるように配置される。なお、シャフト41の内部は大気開放されている。   The resistance heating wires 76 disposed in each of the six zones 711 to 716 are connected to a plate power source 98 (see FIG. 9) via a power line passing through the inside of the shaft 41. In the middle of the path from the plate power source 98 to each zone, the power lines from the plate power source 98 are arranged so as to be electrically insulated from each other inside a stainless tube filled with an insulator such as magnesia (magnesium oxide). The The interior of the shaft 41 is open to the atmosphere.

次に、ランプハウス5は、チャンバー6の上方に設けられている。ランプハウス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、ランプハウス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。ランプハウス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部材である。ランプハウス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がチャンバー窓61と相対向することとなる。ランプハウス5は、チャンバー6内にて保持部7に保持される半導体ウェハーWにランプ光放射窓53およびチャンバー窓61を介してフラッシュランプFLからフラッシュ光を照射することにより半導体ウェハーWを加熱する。   Next, the lamp house 5 is provided above the chamber 6. The lamp house 5 includes a light source including a plurality of (30 in the present embodiment) xenon flash lamps FL and a reflector 52 provided so as to cover the light source inside the housing 51. Composed. A lamp light emission window 53 is attached to the bottom of the casing 51 of the lamp house 5. The lamp light radiation window 53 constituting the floor of the lamp house 5 is a plate-like member made of quartz. By installing the lamp house 5 above the chamber 6, the lamp light emission window 53 faces the chamber window 61. The lamp house 5 heats the semiconductor wafer W by irradiating the semiconductor wafer W held by the holding unit 7 in the chamber 6 with flash light from the flash lamp FL via the lamp light emission window 53 and the chamber window 61. .

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。複数のフラッシュランプFLの配列によって形成される平面の平面エリアは、クランプリング90の開口部によって規定されるチャンバー6の光学窓67よりも大きい。すなわち、複数のフラッシュランプFLは、チャンバー6の上方に、チャンバー6の光学窓67よりも広い領域にわたって配置されている。   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. The plane area of the plane formed by the arrangement of the plurality of flash lamps FL is larger than the optical window 67 of the chamber 6 defined by the opening of the clamp ring 90. That is, the plurality of flash lamps FL are arranged above the chamber 6 over a wider area than the optical window 67 of the chamber 6.

キセノンフラッシュランプFLは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管(放電管)と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときの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。このようなキセノンフラッシュランプFLにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが0.1ミリセカンドないし100ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。フラッシュランプFLの発光時間は、フラッシュランプFLに電力供給を行うランプ電源99(図9参照)のコイル定数によって調整することができる。   The xenon flash lamp FL has a rod-shaped glass tube (discharge tube) in which xenon gas is sealed and an anode and a cathode connected to a capacitor at both ends thereof, and an outer peripheral surface of the glass tube. And a triggered electrode. Since xenon gas is an electrical insulator, electricity does not flow into the glass tube under normal conditions even if electric charges are accumulated in the capacitor. However, when the insulation is broken by applying a high voltage to the trigger electrode, the electricity stored in the capacitor flows instantaneously in the glass tube, and light is emitted by excitation of atoms or molecules of xenon at that time. In such a xenon flash lamp FL, the electrostatic energy stored in the capacitor in advance is converted into an extremely short light pulse of 0.1 millisecond to 100 millisecond. It has the feature that it can irradiate strong light. The light emission time of the flash lamp FL can be adjusted by the coil constant of a lamp power source 99 (see FIG. 9) that supplies power to the flash lamp FL.

また、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から出射されたフラッシュ光を保持部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。このような粗面化加工を施しているのは、リフレクタ52の表面が完全な鏡面であると、複数のフラッシュランプFLからの反射光の強度に規則パターンが生じて半導体ウェハーWの表面温度分布の均一性が低下するためである。   In addition, the reflector 52 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 flash 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. The roughening process is performed when the surface of the reflector 52 is a perfect mirror surface, and a regular pattern is generated in the intensity of the reflected light from the plurality of flash lamps FL, so that the surface temperature distribution of the semiconductor wafer W is obtained. This is because the uniformity of the is reduced.

上記の構成以外にもフラッシュ加熱部160は、半導体ウェハーWの熱処理時にフラッシュランプFLおよびホットプレート71から発生する熱エネルギーによるチャンバー6およびランプハウス5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のチャンバー側部63およびチャンバー底部62には水冷管(図示省略)が設けられている。また、ランプハウス5は、内部に気体流を形成して排熱するための気体供給管55および排気管56が設けられて空冷構造とされている(図3,7参照)。また、チャンバー窓61とランプ光放射窓53との間隙にも空気が供給され、ランプハウス5およびチャンバー窓61を冷却する。   In addition to the above-described configuration, the flash heating unit 160 performs various cooling operations in order to prevent an excessive increase in temperature of the chamber 6 and the lamp house 5 due to thermal energy generated from the flash lamp FL and the hot plate 71 during the heat treatment of the semiconductor wafer W. It has a structure for. For example, water-cooled tubes (not shown) are provided on the chamber side 63 and the chamber bottom 62 of the chamber 6. The lamp house 5 has an air cooling structure provided with a gas supply pipe 55 and an exhaust pipe 56 for exhausting heat by forming a gas flow therein (see FIGS. 3 and 7). Air is also supplied to the gap between the chamber window 61 and the lamp light emission window 53 to cool the lamp house 5 and the chamber window 61.

<1−3.アライメント部の構成>
次に、アライメント部130の構成について説明する。図8は、アライメント部130の構成を示す図である。アライメント部130は、チャンバー131にウェハ保持部132と光学測定ユニット230とを備えて構成されている。
<1-3. Configuration of alignment unit>
Next, the configuration of the alignment unit 130 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the alignment unit 130. The alignment unit 130 includes a chamber 131 and a wafer holding unit 132 and an optical measurement unit 230.

チャンバー131は半導体ウェハーWを収容する金属製の筐体である。チャンバー131の側壁には受渡ロボット120および搬送ロボット150がアクセスするための開口(図示省略)がそれぞれ設けられており、それぞれの開口はゲートバルブ181,183によって開閉される。   The chamber 131 is a metal housing that houses the semiconductor wafer W. Openings (not shown) for accessing the delivery robot 120 and the transfer robot 150 are provided on the side walls of the chamber 131, and the openings are opened and closed by gate valves 181 and 183.

チャンバー131の底部にはウェハ保持部132が設けられている。ウェハ保持部132は、回転テーブル133とアライメントモータ135とを備えている。回転テーブル133は半導体ウェハーWを下面から支持して水平姿勢(半導体ウェハーWの法線が鉛直方向に沿う姿勢)にて載置する。回転テーブル133はアライメントモータ135によって鉛直方向軸まわりで回転可能とされている。   A wafer holding part 132 is provided at the bottom of the chamber 131. The wafer holding unit 132 includes a rotary table 133 and an alignment motor 135. The turntable 133 supports the semiconductor wafer W from the lower surface and places it in a horizontal posture (a posture in which the normal line of the semiconductor wafer W is along the vertical direction). The rotary table 133 can be rotated around the vertical axis by an alignment motor 135.

光学測定ユニット230は、測定光学系231と、この測定光学系231に対して投光用光ファイバ232を介して結合された投光器233と、測定光学系231に対して受光用光ファイバ234を介して結合された分光器235と、を含む。光学測定ユニット230の構成要素のうち測定光学系231はチャンバー131の天井部分に固定設置されており、他の要素はチャンバー131の外部に設けられている。   The optical measurement unit 230 includes a measurement optical system 231, a projector 233 coupled to the measurement optical system 231 via a light projecting optical fiber 232, and a light receiving optical fiber 234 to the measurement optical system 231. And a spectroscope 235 coupled to each other. Among the constituent elements of the optical measurement unit 230, the measurement optical system 231 is fixedly installed on the ceiling portion of the chamber 131, and the other elements are provided outside the chamber 131.

投光器233はハロゲンランプを内蔵しており、一定光量の光を発生する。投光器233から出射された光は投光用光ファイバ232を介して測定光学系231に導かれ、測定光学系231から鉛直方向下方に向けて出射される。測定光学系231から下方に向けて出射された光は、回転テーブル133に半導体ウェハーWが支持されているときには、その半導体ウェハーWの表面に照射される。   The projector 233 contains a halogen lamp and generates a certain amount of light. The light emitted from the projector 233 is guided to the measurement optical system 231 via the light projecting optical fiber 232 and is emitted downward from the measurement optical system 231 in the vertical direction. Light emitted downward from the measurement optical system 231 is irradiated onto the surface of the semiconductor wafer W when the semiconductor wafer W is supported on the rotary table 133.

半導体ウェハーWの表面に到達した光は鉛直方向上方に向けて反射され、その反射光は測定光学系231に再び入射する。そして、測定光学系231に入射した光は受光用光ファイバ234を介して分光器235に導かれ、分光器235によってスペクトル分解処理を受け、この処理結果として分光器235から出力された信号が制御部3に入力される。制御部3は、分光器235から出力された信号から得られる半導体ウェハーWの反射光強度および投光器233から出射した光の強度に基づいて半導体ウェハーWの反射率を算定する。   The light that reaches the surface of the semiconductor wafer W is reflected upward in the vertical direction, and the reflected light is incident on the measurement optical system 231 again. Then, the light incident on the measurement optical system 231 is guided to the spectroscope 235 via the light receiving optical fiber 234, undergoes spectral decomposition processing by the spectroscope 235, and the signal output from the spectroscope 235 as a result of this processing is controlled. Part 3 is input. The controller 3 calculates the reflectance of the semiconductor wafer W based on the reflected light intensity of the semiconductor wafer W obtained from the signal output from the spectroscope 235 and the intensity of the light emitted from the projector 233.

上述した構成要素以外にも、アライメント部130には回転テーブル133に支持されて回転する半導体ウェハーWの切り欠き部(φ300mmウェハーの場合はノッチ、φ200mmウェハーの場合はオリフラ)を検出する検出ヘッド、チャンバー131に窒素ガスを供給するガス供給部およびチャンバー131内の雰囲気ガスを排気する排気部等(いずれも図示省略)が設けられている。   In addition to the components described above, the alignment unit 130 includes a detection head for detecting a notch (notch for a φ300 mm wafer, orientation flat for a φ200 mm wafer) of the semiconductor wafer W supported by the rotary table 133 and rotating. A gas supply unit that supplies nitrogen gas to the chamber 131, an exhaust unit that exhausts atmospheric gas in the chamber 131, and the like (both not shown) are provided.

<1−4.制御部の構成>
次に、制御部3の構成について説明する。制御部3は、熱処理装置100に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。図9は、制御部3のハードウェア構成を示す図である。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CPU31、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ROM32、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAM33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34をバスライン39に接続して構成されている。
<1-4. Configuration of control unit>
Next, the configuration of the control unit 3 will be described. The control unit 3 controls the various operation mechanisms provided in the heat treatment apparatus 100. FIG. 9 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control unit 3. 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 31 that performs various arithmetic processes, a ROM 32 that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM 33 that is a readable / writable memory that stores various information, control software, data, and the like. The magnetic disk 34 to be placed is connected to a bus line 39.

また、バスライン39には、チャンバー6内にて保持部7を昇降させる保持部昇降機構4のモータ40、フラッシュランプFLに電力供給を行うランプ電源99、ホットプレート71のゾーン711〜716への電力供給を行うプレート電源98、並びに、光学測定ユニット230の投光器233および分光器235等が電気的に接続されている。制御部3のCPU31は、磁気ディスク34に格納された制御用ソフトウェアを実行することにより、これらの各動作機構を制御して、半導体ウェハーWの加熱処理を進行する。また、磁気ディスク34には、半導体ウェハーWの反射率と保持部7の高さ位置とを対応付けた相関テーブル38が格納されており、CPU31は当該相関テーブル38に基づいてフラッシュ光照射前に保持部7を昇降させる。   Further, the bus line 39 includes a motor 40 of the holding unit lifting mechanism 4 that lifts and lowers the holding unit 7 in the chamber 6, a lamp power source 99 that supplies power to the flash lamp FL, and zones 711 to 716 of the hot plate 71. The plate power source 98 that supplies power, and the projector 233 and the spectroscope 235 of the optical measurement unit 230 are electrically connected. The CPU 31 of the control unit 3 executes the control software stored in the magnetic disk 34 to control each of these operation mechanisms, and proceeds with the heat treatment of the semiconductor wafer W. Further, the magnetic disk 34 stores a correlation table 38 in which the reflectance of the semiconductor wafer W and the height position of the holding unit 7 are associated with each other, and the CPU 31 performs flash light irradiation based on the correlation table 38. The holding part 7 is moved up and down.

さらに、バスライン39には、表示部35および入力部36が電気的に接続されている。表示部35は、例えば液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理結果やレシピ内容等の種々の情報を表示する。入力部36は、例えばキーボードやマウス等を用いて構成されており、コマンドやパラメータ等の入力を受け付ける。装置のオペレータは、表示部35に表示された内容を確認しつつ入力部36からコマンドやパラメータ等の入力を行うことができる。なお、表示部35と入力部36とを一体化してタッチパネルとして構成するようにしても良い。   Further, the display unit 35 and the input unit 36 are electrically connected to the bus line 39. The display unit 35 is configured by using, for example, a liquid crystal display and displays various information such as processing results and recipe contents. The input unit 36 is configured using, for example, a keyboard, a mouse, and the like, and receives input of commands, parameters, and the like. The operator of the apparatus can input commands and parameters from the input unit 36 while confirming the contents displayed on the display unit 35. The display unit 35 and the input unit 36 may be integrated to form a touch panel.

<2.熱処理装置の処理動作>
次に、本発明に係る熱処理装置100による半導体ウェハーWの処理動作について説明する。この熱処理装置100において処理対象となる半導体ウェハーWは、パターン形成後にイオン注入法により不純物(イオン)が添加された半導体ウェハーである。その不純物の活性化がフラッシュ加熱部160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。ここでは、熱処理装置100全体における処理動作について簡単に説明した後、フラッシュ光照射前の保持部7の高さ調整について説明する。以下に説明する熱処理装置100の処理手順は、制御部3が熱処理装置100の各動作機構を制御することにより進行する。
<2. Processing operation of heat treatment equipment>
Next, the processing operation of the semiconductor wafer W by the heat treatment apparatus 100 according to the present invention will be described. A semiconductor wafer W to be processed in the heat treatment apparatus 100 is a semiconductor wafer to which impurities (ions) are added by ion implantation after pattern formation. The activation of the impurities is performed by flash light irradiation heat treatment (annealing) by the flash heating unit 160. Here, the processing operation in the entire heat treatment apparatus 100 will be briefly described, and then the height adjustment of the holding unit 7 before the flash light irradiation will be described. The processing procedure of the heat treatment apparatus 100 described below proceeds by the control unit 3 controlling each operation mechanism of the heat treatment apparatus 100.

図10は、熱処理装置100における処理手順を示すフローチャートである。熱処理装置100では、まず、不純物注入後の半導体ウェハーWがキャリアCに複数枚収容された状態でインデクサ部101のロードポート110に載置される。そして、受渡ロボット120がキャリアCから半導体ウェハーWを1枚ずつ取り出し、アライメント部130に載置する。アライメント部130では、回転テーブル133に支持された半導体ウェハーWを、その中心部を回転中心として鉛直方向軸まわりで回転させノッチ等を光学的に検出することによって半導体ウェハーWの位置決めを行う。   FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure in the heat treatment apparatus 100. In the heat treatment apparatus 100, first, a plurality of semiconductor wafers W after impurity implantation are placed on the load port 110 of the indexer unit 101 in a state where a plurality of semiconductor wafers W are accommodated in the carrier C. Then, the delivery robot 120 takes out the semiconductor wafers W one by one from the carrier C and places them on the alignment unit 130. The alignment unit 130 positions the semiconductor wafer W by optically detecting notches and the like by rotating the semiconductor wafer W supported on the rotary table 133 around the vertical axis with the central portion as a rotation center.

また、アライメント部130では、光学測定ユニット230による半導体ウェハーWの表面の反射率測定が行われる(ステップS1)。具体的には、投光器233から測定光学系231を介して半導体ウェハーWの表面に入射した入射光の強度と、半導体ウェハーWの表面で反射して測定光学系231によって受光された反射光の強度との比率を制御部3が算定し、それを半導体ウェハーWの表面の反射率としてRAM33等に記憶する。なお、半導体ウェハーWの「表面」とは、半導体ウェハーWの主面のうちパターンが形成されて不純物が注入された面であり、「裏面」とは主面のうち表面とは反対側の面である。   Moreover, in the alignment part 130, the reflectance measurement of the surface of the semiconductor wafer W by the optical measurement unit 230 is performed (step S1). Specifically, the intensity of incident light incident on the surface of the semiconductor wafer W from the projector 233 via the measurement optical system 231 and the intensity of reflected light reflected by the surface of the semiconductor wafer W and received by the measurement optical system 231. Is calculated by the control unit 3 and stored in the RAM 33 or the like as the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W. The “front surface” of the semiconductor wafer W is a surface of the main surface of the semiconductor wafer W on which a pattern is formed and impurities are implanted, and the “back surface” is a surface of the main surface opposite to the front surface. It is.

アライメント部130にて位置決めが行われた半導体ウェハーWは搬送ロボット150の上側の搬送アーム151aにより搬送室170内へと取り出され、搬送ロボット150がフラッシュ加熱部160を向くように旋回する。搬送ロボット150がフラッシュ加熱部160に向くと、下側の搬送アーム151bがフラッシュ加熱部160から先行するフラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーWを取り出し、上側の搬送アーム151aが未処理の半導体ウェハーWをフラッシュ加熱部160へと搬入する。このときに搬送ロボット150は、フラッシュランプFLの長手方向と垂直に搬送アーム151a,151bをスライド移動させる。   The semiconductor wafer W positioned by the alignment unit 130 is taken out into the transfer chamber 170 by the transfer arm 151 a on the upper side of the transfer robot 150, and turns so that the transfer robot 150 faces the flash heating unit 160. When the transfer robot 150 faces the flash heating unit 160, the lower transfer arm 151b takes out the preceding semiconductor wafer W after the flash heating process from the flash heating unit 160, and the upper transfer arm 151a removes the unprocessed semiconductor wafer W. It is carried into the flash heating unit 160. At this time, the transfer robot 150 slides the transfer arms 151a and 151b perpendicularly to the longitudinal direction of the flash lamp FL.

フラッシュ加熱部160においては、処理に先立って保持部7が図7に示す処理位置から図3に示す受渡位置に下降する(ステップS2)。「処理位置」とは、フラッシュランプFLから半導体ウェハーWにフラッシュ光照射が行われるときの保持部7の位置であり、図7に示す保持部7のチャンバー6内における位置である。また、「受渡位置」とは、チャンバー6に半導体ウェハーWの搬出入が行われるときの保持部7の位置であり、図3に示す保持部7のチャンバー6内における位置である。「処理位置」は、「受渡位置」よりも上方ではあるが固定された位置ではなく、上下方向の一定の範囲内におけるいずれかの位置である。フラッシュ加熱部160における保持部7の基準位置は処理位置であり、処理前にあっては保持部7は処理位置に位置しており、これが処理開始に際して受渡位置に下降するのである。図3に示すように、保持部7が受渡位置にまで下降するとチャンバー底部62に近接し、支持ピン70の先端が保持部7を貫通して保持部7の上方に突出する。   In the flash heating unit 160, prior to processing, the holding unit 7 is lowered from the processing position shown in FIG. 7 to the delivery position shown in FIG. 3 (step S2). The “processing position” is the position of the holding unit 7 when the semiconductor wafer W is irradiated with flash light from the flash lamp FL, and is the position in the chamber 6 of the holding unit 7 shown in FIG. Further, the “delivery position” is the position of the holding unit 7 when the semiconductor wafer W is carried in and out of the chamber 6, and is the position in the chamber 6 of the holding unit 7 shown in FIG. The “processing position” is not a fixed position above the “delivery position” but any position within a certain range in the vertical direction. The reference position of the holding unit 7 in the flash heating unit 160 is the processing position. Before the processing, the holding unit 7 is located at the processing position, and this is lowered to the delivery position when the processing is started. As shown in FIG. 3, when the holding unit 7 is lowered to the delivery position, the holding unit 7 comes close to the chamber bottom 62, and the tip of the support pin 70 penetrates the holding unit 7 and protrudes above the holding unit 7.

次に、保持部7が受渡位置に下降した後、弁82が開かれてチャンバー6の熱処理空間65内に不活性ガス(本実施形態では、窒素ガス)が供給される。それと同時に、弁87が開かれて熱処理空間65内の気体が排気される(ステップS3)。半導体ウェハーWの搬入時におけるチャンバー6への窒素ガスのパージ量は約40リットル/分とされ、チャンバー6に供給された窒素ガスは、熱処理空間65においてガス導入バッファ83から図4中に示す矢印AR4の方向へと流れ、排出路86および弁87を介してユーティリティ排気により排気される。また、チャンバー6に供給された窒素ガスの一部は、べローズ47の内側に設けられる排出口(図示省略)からも排出される。なお、以下で説明する各ステップにおいて、チャンバー6には常に窒素ガスが供給および排気され続けており、窒素ガスの供給量は半導体ウェハーWの処理工程に合わせて様々に変更される。   Next, after the holding unit 7 is lowered to the delivery position, the valve 82 is opened, and an inert gas (in this embodiment, nitrogen gas) is supplied into the heat treatment space 65 of the chamber 6. At the same time, the valve 87 is opened and the gas in the heat treatment space 65 is exhausted (step S3). The purge amount of nitrogen gas into the chamber 6 when the semiconductor wafer W is loaded is about 40 liters / minute, and the nitrogen gas supplied to the chamber 6 is sent from the gas introduction buffer 83 to the arrow shown in FIG. It flows in the direction of AR4 and is exhausted by utility exhaust via the discharge path 86 and the valve 87. A part of the nitrogen gas supplied to the chamber 6 is also discharged from an outlet (not shown) provided inside the bellows 47. In each step described below, nitrogen gas is continuously supplied to and exhausted from the chamber 6, and the supply amount of the nitrogen gas is variously changed according to the processing process of the semiconductor wafer W.

続いて、ゲートバルブ185が開いて搬送開口部66が開放される。この時点で搬送ロボット150が処理対象となる半導体ウェハーWを保持する搬送アーム151aを搬送開口部66からチャンバー6内に進入させる。搬送ロボット150は、3本の支持ピン70の上方にまで搬送アーム151aを進出させた後、搬送アーム151aを若干下降させる。このときに、搬送アーム151aに保持されていた半導体ウェハーWは3本の支持ピン70に受け渡される(ステップS4)。   Subsequently, the gate valve 185 is opened and the transfer opening 66 is opened. At this time, the transfer robot 150 moves the transfer arm 151 a holding the semiconductor wafer W to be processed into the chamber 6 from the transfer opening 66. The transfer robot 150 advances the transfer arm 151a to above the three support pins 70, and then slightly lowers the transfer arm 151a. At this time, the semiconductor wafer W held on the transfer arm 151a is transferred to the three support pins 70 (step S4).

半導体ウェハーWがチャンバー6内に搬入されて3本の支持ピン70に載置されると、搬送ロボット150が搬送アーム151aをチャンバー6から退出させる。そして、ゲートバルブ185により搬送開口部66が閉鎖された後、保持部昇降機構4により保持部7が受渡位置からチャンバー窓61に近接した所定の処理位置にまで上昇する(ステップS5)。このときに、制御部3の制御によって、ステップS1で測定された半導体ウェハーWの表面反射率に応じた高さ位置に保持部7は上昇するのであるが、これについてはさらに後述する。   When the semiconductor wafer W is loaded into the chamber 6 and placed on the three support pins 70, the transfer robot 150 moves the transfer arm 151 a out of the chamber 6. Then, after the transfer opening 66 is closed by the gate valve 185, the holding unit 7 is raised from the delivery position to a predetermined processing position close to the chamber window 61 by the holding unit lifting mechanism 4 (step S5). At this time, the holding unit 7 moves up to a height position corresponding to the surface reflectance of the semiconductor wafer W measured in step S1 under the control of the control unit 3. This will be described later.

保持部7が受渡位置から上昇する過程において、半導体ウェハーWは支持ピン70から保持部7のサセプタ72へと渡され、サセプタ72の上面に載置・保持される。保持部7が処理位置にまで上昇するとサセプタ72に保持された半導体ウェハーWも処理位置に保持されることとなる。   In the process in which the holding unit 7 is lifted from the delivery position, the semiconductor wafer W is transferred from the support pins 70 to the susceptor 72 of the holding unit 7 and is placed and held on the upper surface of the susceptor 72. When the holding unit 7 is raised to the processing position, the semiconductor wafer W held by the susceptor 72 is also held at the processing position.

ホットプレート71の6つのゾーン711〜716のそれぞれは、各ゾーンの内部(上部プレート73と下部プレート74との間)に個別に内蔵されたヒータ(抵抗加熱線76)により所定の温度まで加熱されている。保持部7が処理位置まで上昇して半導体ウェハーWが保持部7と接触することにより、その半導体ウェハーWはホットプレート71に内蔵されたヒータによって予備加熱されて温度が次第に上昇する(ステップS6)。   Each of the six zones 711 to 716 of the hot plate 71 is heated to a predetermined temperature by a heater (resistive heating wire 76) individually incorporated in each zone (between the upper plate 73 and the lower plate 74). ing. When the holding unit 7 rises to the processing position and the semiconductor wafer W comes into contact with the holding unit 7, the semiconductor wafer W is preheated by the heater built in the hot plate 71 and the temperature gradually rises (step S6). .

この処理位置にて約60秒間の予備加熱が行われ、半導体ウェハーWの温度が予め設定された予備加熱温度T1まで上昇する。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700℃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500℃)。   Preheating for about 60 seconds is performed at this processing position, and the temperature of the semiconductor wafer W rises to a preset preheating temperature T1. The preheating temperature T1 is set to about 200 ° C. to 700 ° C., preferably about 350 ° C. to 600 ° C. (500 ° C. in the present embodiment) at which impurities added to the semiconductor wafer W do not diffuse due to heat. .

約60秒間の予備加熱時間が経過した後、保持部7が処理位置に位置したまま制御部3の制御によりランプハウス5のフラッシュランプFLから半導体ウェハーWへ向けてフラッシュ光が照射される(ステップS7)。このとき、フラッシュランプFLから放射されるフラッシュ光の一部は直接にチャンバー6内の保持部7へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ52により反射されてからチャンバー6内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーWのフラッシュ加熱が行われる。フラッシュ加熱は、フラッシュランプFLからの閃光照射により行われるため、半導体ウェハーWの表面温度を短時間で上昇することができる。   After the preheating time of about 60 seconds elapses, flash light is irradiated from the flash lamp FL of the lamp house 5 toward the semiconductor wafer W under the control of the control unit 3 while the holding unit 7 is positioned at the processing position (step S7). At this time, a part of the flash light emitted from the flash lamp FL goes directly to the holding part 7 in the chamber 6, and the other part is once reflected by the reflector 52 and then goes into the chamber 6. Flash heating of the semiconductor wafer W is performed by irradiation of the flash light. Since the flash heating is performed by flash irradiation from the flash lamp FL, the surface temperature of the semiconductor wafer W can be increased in a short time.

すなわち、ランプハウス5のフラッシュランプFLから照射されるフラッシュ光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプFLからのフラッシュ光照射によりフラッシュ加熱される半導体ウェハーWの表面温度は、瞬間的に1000℃以上の処理温度T2まで上昇し、半導体ウェハーWに注入された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、熱処理装置1では、半導体ウェハーWの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、半導体ウェハーWに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、0.1ミリセカンドないし100ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。   That is, the flash light irradiated from the flash lamp FL of the lamp house 5 is converted into a light pulse having a very short electrostatic energy stored in advance, and the irradiation time is about 0.1 milliseconds to 100 milliseconds. It is a very short and strong flash. Then, the surface temperature of the semiconductor wafer W that is flash-heated by flash light irradiation from the flash lamp FL instantaneously rises to a processing temperature T2 of 1000 ° C. or more, and the impurities injected into the semiconductor wafer W are activated. Later, the surface temperature drops rapidly. As described above, in the heat treatment apparatus 1, the surface temperature of the semiconductor wafer W can be raised and lowered in a very short time, so that the impurities are activated while suppressing diffusion of the impurities injected into the semiconductor wafer W due to heat. Can do. Since the time required for the activation of impurities is extremely short compared to the time required for the thermal diffusion, the activation is possible even in a short time in which diffusion of about 0.1 millisecond to 100 millisecond does not occur. Complete.

フラッシュ加熱が終了し、処理位置における約10秒間の待機の後、保持部7が保持部昇降機構4により再び図3に示す受渡位置まで下降し、半導体ウェハーWが保持部7から支持ピン70へと渡される(ステップS8)。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、搬送ロボット150が搬送アーム151bを搬送開口部66からチャンバー6内に進入させる。搬送ロボット150は、3本の支持ピン70によって支持される半導体ウェハーWの下方にまで搬送アーム151bを進出させた後、搬送アーム151bを上昇させる。これにより、支持ピン70に載置されていた半導体ウェハーWは搬送アーム151bに受け渡される。その後、搬送ロボット150は、フラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーWを支持した搬送アーム151bをチャンバー6から退出させて半導体ウェハーWを搬出する(ステップS9)。   After the flash heating is finished and the standby for about 10 seconds at the processing position, the holding unit 7 is lowered again to the delivery position shown in FIG. 3 by the holding unit lifting mechanism 4, and the semiconductor wafer W is transferred from the holding unit 7 to the support pins 70. (Step S8). Subsequently, the transfer opening 66 closed by the gate valve 185 is opened, and the transfer robot 150 causes the transfer arm 151 b to enter the chamber 6 through the transfer opening 66. The transfer robot 150 advances the transfer arm 151b to below the semiconductor wafer W supported by the three support pins 70, and then raises the transfer arm 151b. As a result, the semiconductor wafer W placed on the support pins 70 is transferred to the transfer arm 151b. Thereafter, the transfer robot 150 moves the transfer arm 151b supporting the semiconductor wafer W after the flash heat treatment out of the chamber 6 and unloads the semiconductor wafer W (step S9).

既述のように、フラッシュ加熱部160における半導体ウェハーWの熱処理時には窒素ガスがチャンバー6に継続的に供給されており、その供給量は、保持部7が処理位置に位置するときには約30リットル/分とされ、保持部7が処理位置以外の位置に位置するときには約40リットル/分とされる。   As described above, nitrogen gas is continuously supplied to the chamber 6 during the heat treatment of the semiconductor wafer W in the flash heating unit 160, and the supply amount is about 30 liters / second when the holding unit 7 is located at the processing position. When the holding unit 7 is located at a position other than the processing position, the rate is about 40 liters / minute.

その後、搬送ロボット150は冷却部140に向くように旋回し、下側の搬送アーム151bがフラッシュ加熱処理済の半導体ウェハーWを冷却部140内に載置する。冷却部140にて冷却された半導体ウェハーWは受渡ロボット120によりキャリアCへと返却される。所定枚数の処理済み半導体ウェハーWが収容されたキャリアCがインデクサ部101のロードポート110から搬出されて熱処理装置100における一連の処理が完了する。   Thereafter, the transfer robot 150 turns to face the cooling unit 140, and the lower transfer arm 151 b places the semiconductor wafer W that has been subjected to the flash heat treatment in the cooling unit 140. The semiconductor wafer W cooled by the cooling unit 140 is returned to the carrier C by the delivery robot 120. The carrier C containing the predetermined number of processed semiconductor wafers W is unloaded from the load port 110 of the indexer unit 101, and a series of processes in the heat treatment apparatus 100 is completed.

本実施形態においては、ステップS5にて保持部7が処理位置に上昇するときに、半導体ウェハーWの表面反射率に応じた高さ位置に上昇するように制御されている。以下、この内容について詳細に説明する。   In the present embodiment, when the holding unit 7 is raised to the processing position in step S5, it is controlled to rise to a height position corresponding to the surface reflectance of the semiconductor wafer W. Hereinafter, this content will be described in detail.

図11および図12は、フラッシュ光照射時の多重反射の挙動を模式的に示す図である。図11は半導体ウェハーWの表面の反射率が高い場合を示し、図12は表面反射率が低い場合を示している。なお、図11および図12における半導体ウェハーWの高さ位置は同じである。   11 and 12 are diagrams schematically showing the behavior of multiple reflection during flash light irradiation. FIG. 11 shows a case where the surface reflectance of the semiconductor wafer W is high, and FIG. 12 shows a case where the surface reflectance is low. The height position of the semiconductor wafer W in FIGS. 11 and 12 is the same.

一般に表面にパターンが形成されておらず成膜もなされていない半導体ウェハーW(ブランケットウェハー)の表面反射率は高い。また、表面に反射率の高い膜が形成されている半導体ウェハーWの表面反射率も高い。このような表面の反射率が高い半導体ウェハーWを保持した保持部7が所定の処理位置に上昇した状態において、フラッシュランプFLからフラッシュ光を照射すると、図11に示すように、保持部7に保持された処理位置の半導体ウェハーWとランプハウス5のリフレクタ52との間でフラッシュ光の多重反射が生じる。すなわち、複数のフラッシュランプFLの配列における中央近傍のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光が反射率の高い半導体ウェハーWの表面で反射されてランプハウス5へと向かい、その反射光がリフレクタ52で反射されて再び半導体ウェハーWに入射して反射されるという現象が繰り返される。   In general, the surface reflectance of a semiconductor wafer W (blanket wafer) in which no pattern is formed on the surface and no film is formed is high. Moreover, the surface reflectance of the semiconductor wafer W on which a highly reflective film is formed on the surface is also high. When flash light is emitted from the flash lamp FL in a state where the holding unit 7 holding the semiconductor wafer W having such a high surface reflectance is raised to a predetermined processing position, as shown in FIG. Multiple reflection of flash light occurs between the held semiconductor wafer W at the processing position and the reflector 52 of the lamp house 5. That is, the flash light emitted from the flash lamp FL near the center in the arrangement of the plurality of flash lamps FL is reflected by the surface of the semiconductor wafer W having high reflectivity and travels toward the lamp house 5, and the reflected light is reflected by the reflector 52. The phenomenon of being reflected and incident again on the semiconductor wafer W and reflected is repeated.

また、複数のフラッシュランプFLの配列における端部近傍のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は、チャンバー6に設けられた部材(本実施形態ではクランプリング90および保持部7等)とリフレクタ52との間で多重反射された後に半導体ウェハーWの周縁部に入射する。これら中央近傍および端部近傍のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光の多重反射によって、半導体ウェハーWの表面の中央部および周縁部の双方において照射されるフラッシュ光の強度が強くなる。   Further, flash light emitted from the flash lamps FL in the vicinity of the end portion in the arrangement of the plurality of flash lamps FL is a member provided in the chamber 6 (in this embodiment, the clamp ring 90, the holding unit 7 and the like), the reflector 52, and the like. After being subjected to multiple reflections, the light enters the peripheral edge of the semiconductor wafer W. Due to the multiple reflection of the flash light emitted from the flash lamps FL near the center and near the end, the intensity of the flash light irradiated at both the central portion and the peripheral portion of the surface of the semiconductor wafer W is increased.

一方、表面に各種の膜が形成されてパターン形成のなされている半導体ウェハーWの表面反射率は相対的に低い。通常、実際に処理対象となる半導体ウェハーWはこのようなウェハーであり、ブランケットウェハーよりは表面反射率が低い。このような表面の反射率が低い半導体ウェハーWを保持した保持部7が所定の処理位置に上昇した状態において、フラッシュランプFLからフラッシュ光を照射すると、図12に示すように、半導体ウェハーWの表面での反射は生じにくい。よって、複数のフラッシュランプFLの配列における中央近傍のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は半導体ウェハーWの表面でほとんど反射されず、多重反射の減衰が大きくなる。   On the other hand, the surface reflectance of the semiconductor wafer W in which various films are formed on the surface and patterned is relatively low. Usually, the semiconductor wafer W actually to be processed is such a wafer, and the surface reflectance is lower than that of the blanket wafer. When flash light is emitted from the flash lamp FL in a state where the holding unit 7 holding the semiconductor wafer W having such a low surface reflectance is raised to a predetermined processing position, as shown in FIG. Reflection on the surface is unlikely to occur. Therefore, the flash light emitted from the flash lamp FL near the center in the arrangement of the plurality of flash lamps FL is hardly reflected on the surface of the semiconductor wafer W, and the attenuation of the multiple reflection is increased.

また、複数のフラッシュランプFLの配列における端部近傍のフラッシュランプFLから出射されたフラッシュ光は、上記の図11と同様に、チャンバー6に設けられた部材とリフレクタ52との間で多重反射された後に半導体ウェハーWの周縁部に入射する。すなわち、半導体ウェハーWの中央部においては多重反射が生じにくいために多重反射による入射が少なくなる反面、周縁部においては半導体ウェハーW以外の要素での多重反射による入射が生じる。このような半導体ウェハーW以外の要素による多重反射は、半導体ウェハーWの表面反射率に依存することなく生じるものであり、表面反射率に関わらず概ね一定の強度にて半導体ウェハーWの周縁部に入射する。その結果、半導体ウェハーWの中央部よりも周縁部に照射されるフラッシュ光の強度が相対的に強くなり、フラッシュ加熱時における周縁部の温度が中央部よりも相対的に高くなる。   Further, the flash light emitted from the flash lamps FL in the vicinity of the end in the arrangement of the plurality of flash lamps FL is multiple-reflected between the member provided in the chamber 6 and the reflector 52, as in FIG. After that, the light enters the peripheral edge of the semiconductor wafer W. That is, since multiple reflection hardly occurs at the central portion of the semiconductor wafer W, incidence due to multiple reflection is reduced, while incidence due to multiple reflection at elements other than the semiconductor wafer W occurs at the peripheral portion. Such multiple reflections by elements other than the semiconductor wafer W occur without depending on the surface reflectance of the semiconductor wafer W, and the semiconductor wafer W has a substantially constant intensity on the peripheral edge of the semiconductor wafer W regardless of the surface reflectance. Incident. As a result, the intensity of the flash light irradiated to the peripheral portion is relatively stronger than the central portion of the semiconductor wafer W, and the temperature of the peripheral portion during flash heating is relatively higher than the central portion.

以上のように、半導体ウェハーWの表面の反射率によって多重反射の挙動が異なることに起因して照射されるフラッシュ光の強度の面内分布が変動する。フラッシュ光照射時の半導体ウェハーWの高さ位置が同じであれば、半導体ウェハーWの表面反射率が低くなると周縁部に照射されるフラッシュ光の強度が中央部よりも相対的に強くなって温度も相対的に高くなる。このため、表面反射率の高いブランケットウェハーを用いて面内温度分布が均一となるようにフラッシュランプFLの強度やホットプレート71の予備加熱温度を調整したとしても、それよりも表面反射率の低い実際に処理対象となる半導体ウェハーWにフラッシュ光照射を行ったときには周縁部の温度が中央部よりも高くなるという問題が生じていた。逆に、半導体ウェハーWの表面反射率が高くなると、周縁部の温度が中央部よりも相対的に低くなることもあり得る。   As described above, the in-plane distribution of the intensity of the flash light irradiated varies due to the behavior of multiple reflections depending on the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W. If the height position of the semiconductor wafer W at the time of flash light irradiation is the same, when the surface reflectance of the semiconductor wafer W becomes lower, the intensity of the flash light irradiated to the peripheral portion becomes relatively stronger than the central portion, and the temperature Is also relatively high. For this reason, even if the intensity of the flash lamp FL and the preheating temperature of the hot plate 71 are adjusted using a blanket wafer having a high surface reflectance so that the in-plane temperature distribution is uniform, the surface reflectance is lower than that. When flash light irradiation is actually performed on the semiconductor wafer W to be processed, there has been a problem that the temperature of the peripheral portion becomes higher than that of the central portion. On the contrary, when the surface reflectance of the semiconductor wafer W is increased, the temperature of the peripheral portion may be relatively lower than that of the central portion.

そこで、本実施形態においては、半導体ウェハーWの表面反射率に応じてフラッシュ光照射時の半導体ウェハーWの高さ位置を調整するようにしている。図13および図14は、半導体ウェハーWを保持する保持部7の高さ位置とフラッシュ光強度との相関を説明するための図である。既述したように、複数のフラッシュランプFLは、チャンバー6の上方に、チャンバー6の光学窓67よりも広い領域にわたって配置されている。このため、図13,14に示すように、複数のフラッシュランプFLからフラッシュ光が照射されたときに、光学窓67よりも外側の発光領域とクランプリング90の内周先端部とによって影領域が形成される。図13,14では、このような影領域を斜線部にて示している。   Therefore, in the present embodiment, the height position of the semiconductor wafer W at the time of flash light irradiation is adjusted according to the surface reflectance of the semiconductor wafer W. 13 and 14 are diagrams for explaining the correlation between the height position of the holding unit 7 holding the semiconductor wafer W and the flash light intensity. As described above, the plurality of flash lamps FL are arranged above the chamber 6 over a wider area than the optical window 67 of the chamber 6. For this reason, as shown in FIGS. 13 and 14, when flash light is irradiated from a plurality of flash lamps FL, a shadow region is formed by the light emitting region outside the optical window 67 and the inner peripheral tip of the clamp ring 90. It is formed. In FIGS. 13 and 14, such a shadow region is indicated by a hatched portion.

図13に示すように、半導体ウェハーWを保持する保持部7が相対的に高い位置(光学窓67との距離が短い位置)に上昇しているとき、その高さ位置における影領域の面積は小さい。すなわち、半導体ウェハーWの表面周縁部に形成される影領域も小さい(図13の例ではウェハー端縁部よりも外側に影領域が形成されている)。一方、図14に示すように、半導体ウェハーWを保持する保持部7が相対的に低い位置(光学窓67との距離が長い位置)に下降しているときには、その高さ位置における影領域の面積が大きい。すなわち、半導体ウェハーWの表面周縁部に形成される影領域も大きい。   As shown in FIG. 13, when the holding part 7 holding the semiconductor wafer W is raised to a relatively high position (position where the distance from the optical window 67 is short), the area of the shadow region at that height position is small. That is, the shadow area formed on the peripheral edge portion of the surface of the semiconductor wafer W is also small (in the example of FIG. 13, the shadow area is formed outside the wafer edge). On the other hand, as shown in FIG. 14, when the holding unit 7 holding the semiconductor wafer W is lowered to a relatively low position (a position where the distance from the optical window 67 is long), the shadow region at the height position is reduced. The area is large. That is, the shadow area formed on the peripheral edge of the surface of the semiconductor wafer W is also large.

従って、半導体ウェハーWを保持する保持部7が上昇すると、フラッシュ光照射時にチャンバー6(詳細にはクランプリング90の内周先端部)によって半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域が小さくなり、逆に下降すると半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域が大きくなる。その結果、保持部7が上昇するとフラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に到達するフラッシュ光の強度が増大し、逆に保持部7が下降すると半導体ウェハーWの周縁部に到達するフラッシュ光の強度が減少することとなる。なお、周縁部に影領域が形成されてもフラッシュ光の強度がゼロになるわけではなく、影形成に寄与したフラッシュランプFL以外のフラッシュランプFLからの直接光や多重反射によって入射する光があるため、フラッシュ光強度が相対的に低下するだけである。   Accordingly, when the holding unit 7 that holds the semiconductor wafer W is raised, the shadow area formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W by the chamber 6 (specifically, the inner peripheral tip of the clamp ring 90) during flash light irradiation is reduced. On the contrary, when descending, the shadow area formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W becomes larger. As a result, when the holding unit 7 is raised, the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation is increased, and conversely, when the holding unit 7 is lowered, the flash light reaching the peripheral edge of the semiconductor wafer W is increased. Strength will decrease. Note that even if a shadow region is formed at the peripheral edge, the intensity of the flash light does not become zero, and there is direct light from a flash lamp FL other than the flash lamp FL that contributed to shadow formation or light incident by multiple reflection. Therefore, the flash light intensity is only relatively lowered.

このようにして半導体ウェハーWを保持する保持部7を昇降させることにより、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増減し、ウェハー面内の温度分布を調整することができる。図15は、保持部7の昇降による半導体ウェハーWの面内温度分布の変化を示す図である。保持部7が相対的に高い処理位置H1に位置しているときには、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域が小さくなって当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度が増大し、当該周縁部の温度が中央部よりも高くなる。また、保持部7が相対的に低い処理位置H3に位置しているときには、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域が大きくなって当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度が減少し、当該周縁部の温度が中央部よりも低くなる。いずれの高さの処理位置であっても、半導体ウェハーWの面内温度分布は均一とはならず好ましくない。   By raising and lowering the holding unit 7 holding the semiconductor wafer W in this way, the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation is increased and decreased, and the temperature distribution in the wafer surface is adjusted. Can do. FIG. 15 is a diagram showing a change in the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W due to the raising and lowering of the holding unit 7. When the holding unit 7 is positioned at the relatively high processing position H1, the shadow area formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation is reduced, and the intensity of the flash light reaching the peripheral edge is increased. And the temperature of the said peripheral part becomes higher than a center part. Further, when the holding unit 7 is positioned at the relatively low processing position H3, the shadow area formed on the peripheral part of the semiconductor wafer W during the flash light irradiation becomes large, and the intensity of the flash light reaching the peripheral part Decreases, and the temperature of the peripheral portion becomes lower than that of the central portion. At any height of the processing position, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W is not uniform and is not preferable.

一方、処理位置H1と処理位置H3との間の高さである処理位置H2に保持部7が位置しているときには、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に到達するフラッシュ光の強度が適正値となり、半導体ウェハーWの面内温度分布が均一となる。このような処理位置H2は、上述したフラッシュ光照射時の多重反射の影響と、チャンバー6に設けられたクランプリング90等の部材による反射の影響と、影領域の形成によるフラッシュ光強度の減少の影響とのバランスによって規定される。すなわち、面内温度分布が均一となる処理位置H2の高さは半導体ウェハーWの表面の反射率に依存しており、反射率が異なれば処理位置H2の高さも異なる。   On the other hand, when the holding unit 7 is positioned at the processing position H2 that is the height between the processing position H1 and the processing position H3, the intensity of the flash light that reaches the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation is appropriate. Value, and the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W becomes uniform. Such a processing position H2 is caused by the influence of the multiple reflection at the time of the flash light irradiation described above, the influence of the reflection by the member such as the clamp ring 90 provided in the chamber 6, and the reduction of the flash light intensity due to the formation of the shadow region. It is defined by the balance with the impact. That is, the height of the processing position H2 at which the in-plane temperature distribution is uniform depends on the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W, and the height of the processing position H2 is different if the reflectance is different.

既述したように、フラッシュ光照射時の半導体ウェハーWの高さ位置が同じであれば(つまり、影領域による影響が同じであれば)、半導体ウェハーWの表面反射率が低くなるほど周縁部に照射されるフラッシュ光の強度が中央部よりも相対的に強くなって周縁部温度も相対的に高くなる。従って、半導体ウェハーWの表面反射率が低くなるほど保持部7を下方に下降させてフラッシュ光照射時に周縁部に形成される影領域を大きくし、当該周縁部に到達するフラッシュ光照射の強度を減少する必要があり、比較的下方に面内温度分布が均一となる適切な処理位置H2が存在する。逆に、半導体ウェハーWの表面反射率が高くなるほど保持部7を上方に上昇させてフラッシュ光照射時に周縁部に形成される影領域を小さくし、当該周縁部に到達するフラッシュ光照射の強度を増大する必要があり、比較的上方に面内温度分布が均一となる処理位置H2が存在する。   As described above, if the height position of the semiconductor wafer W at the time of flash light irradiation is the same (that is, if the influence by the shadow region is the same), the lower the surface reflectance of the semiconductor wafer W, the closer to the peripheral portion. The intensity of the irradiated flash light is relatively stronger than the central portion, and the peripheral temperature is also relatively high. Accordingly, the lower the surface reflectance of the semiconductor wafer W is, the lower the holding unit 7 is lowered, and the shadow area formed at the peripheral edge during flash light irradiation is enlarged, and the intensity of flash light irradiation reaching the peripheral edge is reduced. An appropriate processing position H2 where the in-plane temperature distribution is uniform exists relatively below. Conversely, as the surface reflectance of the semiconductor wafer W increases, the holding unit 7 is raised upward to reduce the shadow area formed at the peripheral edge during flash light irradiation, and the intensity of flash light irradiation reaching the peripheral edge is reduced. The processing position H2 where the in-plane temperature distribution is uniform is present relatively above.

本実施形態においては、半導体ウェハーWの表面の反射率と面内温度分布が均一となる保持部7の適切な高さ位置(処理位置H2)とを対応付けた相関テーブル38を作成して制御部3の磁気ディスク34に格納するようにしている。図16は、相関テーブル38の一例を示す図である。表面反射率が異なる複数の半導体ウェハーWについてフラッシュ光照射時の面内温度分布が均一となる保持部7の高さ位置を実験またはシミュレーション等によって予め求めておき、それらの相関関係から図16に示すような相関テーブル38を作成して磁気ディスク34に格納しておくことができる。同図に示すように、半導体ウェハーWの表面の反射率が低くなるほど面内温度分布が均一となる保持部7の高さ位置も低くなる。なお、表面反射率が異なる複数の半導体ウェハーWは、ブランケットウェハーの表面に光吸収膜を異なる厚さで堆積させることによって用意することができる。   In the present embodiment, the correlation table 38 is created and controlled by associating the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W with the appropriate height position (processing position H2) of the holding unit 7 where the in-plane temperature distribution is uniform. The data is stored in the magnetic disk 34 of the unit 3. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the correlation table 38. For a plurality of semiconductor wafers W having different surface reflectivities, the height position of the holding unit 7 where the in-plane temperature distribution at the time of flash light irradiation is uniform is obtained in advance by experiment or simulation, and FIG. A correlation table 38 as shown can be created and stored on the magnetic disk 34. As shown in the drawing, the lower the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W, the lower the height position of the holding unit 7 where the in-plane temperature distribution becomes uniform. The plurality of semiconductor wafers W having different surface reflectances can be prepared by depositing light absorption films with different thicknesses on the surface of the blanket wafer.

そして、図10のステップS5にてフラッシュ光照射前に保持部7が処理位置に上昇するときには、制御部3は相関テーブル38に基づいて、ステップS1で測定された半導体ウェハーWの表面の反射率に対応する高さ位置に保持部7が上昇するように保持部昇降機構4のモータ40を制御する。従って、ステップS1で光学測定ユニット230によって測定された半導体ウェハーWの表面反射率が高くなれば、ステップS5では保持部7がより高い処理位置に上昇してフラッシュ光照射時にチャンバー6によって半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域を小さくし、当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増大する。逆に、ステップS1で測定された半導体ウェハーWの表面反射率が低くなれば、ステップS5では保持部7がより低い処理位置に上昇(上記反射率が高いときの処理位置よりは下降)してフラッシュ光照射時にチャンバー6によって半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域を大きくし、当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を減少する。   When the holding unit 7 is raised to the processing position before the flash light irradiation in step S5 of FIG. 10, the control unit 3 reflects the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W measured in step S1 based on the correlation table 38. The motor 40 of the holding unit elevating mechanism 4 is controlled so that the holding unit 7 rises to a height position corresponding to. Accordingly, if the surface reflectance of the semiconductor wafer W measured by the optical measurement unit 230 in step S1 is increased, the holding unit 7 is raised to a higher processing position in step S5, and the semiconductor wafer W is caused by the chamber 6 during flash light irradiation. The shadow area formed on the peripheral edge of the flash is reduced, and the intensity of the flash light reaching the peripheral edge is increased. Conversely, if the surface reflectance of the semiconductor wafer W measured in step S1 is low, the holding unit 7 is raised to a lower processing position in step S5 (lower than the processing position when the reflectance is high). The shadow area formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W by the chamber 6 at the time of flash light irradiation is enlarged, and the intensity of the flash light reaching the peripheral edge is reduced.

このように、半導体ウェハーWの表面の反射率に応じて保持部7を昇降し、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整することにより、フラッシュ光照射時の面内温度分布を均一にすることができる。   As described above, the holding unit 7 is moved up and down in accordance with the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W, and the intensity of the flash light reaching the peripheral edge of the semiconductor wafer W at the time of flash light irradiation is adjusted. The in-plane temperature distribution can be made uniform.

<3.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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、上記実施形態においては、アライメント部130にて半導体ウェハーWの表面の反射率を測定していたが、これに限定されるものではなく、インデクサ部101からフラッシュ加熱部160に半導体ウェハーWを搬送する経路上のいずれかに光学測定ユニット230を設けて反射率測定を行うようにしても良い。また、フラッシュ加熱部160にて半導体ウェハーWの表面反射率を測定し、その測定結果に応じて保持部7の処理位置を決定するようにしても良い。
<3. 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 embodiment, the reflectance of the surface of the semiconductor wafer W is measured by the alignment unit 130, but the present invention is not limited to this, and the semiconductor wafer W is transferred from the indexer unit 101 to the flash heating unit 160. The optical measurement unit 230 may be provided anywhere on the transport path to perform reflectance measurement. Further, the surface reflectance of the semiconductor wafer W may be measured by the flash heating unit 160, and the processing position of the holding unit 7 may be determined according to the measurement result.

また、熱処理装置100とは別体の装置にて予め半導体ウェハーWの表面反射率を測定しておき、その測定値を熱処理装置100側に伝達して保持部7の処理位置を決定するようにしても良い。さらに、同一内容のパターン形成および成膜のなされた複数の半導体ウェハーWを含むロットの処理を行う場合であれば、それら複数の半導体ウェハーWの表面反射率は同じであるため、それらのうちの1枚の表面反射率を固定値として逐次反射率測定を行うことなく保持部7の処理位置を決めるようにしても良い。   In addition, the surface reflectance of the semiconductor wafer W is measured in advance by an apparatus separate from the heat treatment apparatus 100, and the measured value is transmitted to the heat treatment apparatus 100 side to determine the processing position of the holding unit 7. May be. Furthermore, if the processing of a lot including a plurality of semiconductor wafers W having the same pattern formation and film formation is performed, the surface reflectance of the plurality of semiconductor wafers W is the same. The processing position of the holding unit 7 may be determined without performing sequential reflectance measurement with one surface reflectance as a fixed value.

また、上記実施形態においては、保持部7を昇降させて半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域の大きさを変化させることにより、当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整していたが、これに限定されるものではなく、保持部7の昇降に代えてまたは併せて、複数のフラッシュランプFLの配列を昇降させるようにしても良い。或いは、チャンバー6の側壁の高さを可変とし、その高さを調整してフラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域の大きさを変化させるようにしても良い。さらには、チャンバー6の側壁内側に水平方向に沿って伸縮する遮光部材を設け、それによってフラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域の大きさを変化させるようにしても良い。   Moreover, in the said embodiment, the intensity | strength of the flash light which reaches | attains the said peripheral part is adjusted by raising / lowering the holding | maintenance part 7 and changing the magnitude | size of the shadow area | region formed in the peripheral part of the semiconductor wafer W. However, the present invention is not limited to this, and the arrangement of the plurality of flash lamps FL may be raised and lowered instead of or in addition to raising and lowering the holding unit 7. Alternatively, the height of the side wall of the chamber 6 may be made variable, and the height may be adjusted to change the size of the shadow region formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation. Furthermore, a light shielding member that expands and contracts along the horizontal direction may be provided inside the side wall of the chamber 6 so that the size of the shadow region formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation may be changed. .

要するに、半導体ウェハーWの表面反射率に応じてフラッシュ光照射時にその周縁部に形成される影領域の大きさを調整し、当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整する構成であれば良い。   In short, any structure may be used as long as it adjusts the size of the shadow area formed at the peripheral edge of the semiconductor wafer W according to the surface reflectance of the semiconductor wafer W and adjusts the intensity of the flash light reaching the peripheral edge. .

また、上記実施形態においては、半導体ウェハーWの表面にフラッシュ光を照射して加熱処理を行っていたが、半導体ウェハーWの裏面にフラッシュ光を照射するようにしても良い。具体的には、半導体ウェハーWの表裏を反転させて保持部7に保持(つまり、表面を下面として保持)させて上記実施形態と同様の処理を行うようにすれば良い。この場合、半導体ウェハーWの裏面の反射率に応じて保持部7を昇降し、フラッシュ光照射時に裏面の周縁部に形成される影領域の大きさを調整して当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整すれば良い。   Further, in the above embodiment, the front surface of the semiconductor wafer W is irradiated with flash light to perform the heat treatment, but the back surface of the semiconductor wafer W may be irradiated with flash light. Specifically, the same processing as in the above embodiment may be performed by inverting the front and back of the semiconductor wafer W and holding it on the holding unit 7 (that is, holding the surface as the lower surface). In this case, the flashlight that reaches the peripheral portion by moving up and down the holding portion 7 according to the reflectance of the back surface of the semiconductor wafer W and adjusting the size of the shadow region formed on the peripheral portion of the back surface when the flash light is irradiated. What is necessary is just to adjust the intensity.

また、上記実施形態においては、ホットプレート71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、ハロゲンランプを設けて光照射によって半導体ウェハーWを予備加熱温度T1にまで予備加熱するようにしても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様に、半導体ウェハーWを保持する保持部材を昇降させることによって、フラッシュ光照射時に半導体ウェハーWの周縁部に形成される影領域の大きさを変化させて当該周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整することができる。   In the above embodiment, the semiconductor wafer W is preheated by placing it on the hot plate 71. However, the preheating method is not limited to this, and a halogen lamp is provided to provide light. The semiconductor wafer W may be preheated to the preheating temperature T1 by irradiation. Even in this case, the size of the shadow region formed on the peripheral edge of the semiconductor wafer W during flash light irradiation is changed by raising and lowering the holding member that holds the semiconductor wafer W as in the above embodiment. Thus, the intensity of the flash light reaching the peripheral edge can be adjusted.

また、搬送ロボット150の上側の搬送アーム151aを未処理の半導体ウェハーWを保持する専用のアームとして設計し、下側の搬送アーム151bを処理済の半導体ウェハーWを保持する専用のアームとして設計することにより、搬送ロボット150の小型化、および搬送の信頼性の向上を図ることができる。   Also, the upper transfer arm 151a of the transfer robot 150 is designed as a dedicated arm for holding the unprocessed semiconductor wafer W, and the lower transfer arm 151b is designed as a dedicated arm for holding the processed semiconductor wafer W. Thus, the transport robot 150 can be reduced in size and transport reliability can be improved.

また、本発明に係る熱処理技術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 technique 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 liquid crystal display device or the like. Further, the technique according to the present invention may be applied to bonding of metal and silicon or crystallization of polysilicon.

3 制御部
4 保持部昇降機構
5 ランプハウス
6 チャンバー
7 保持部
31 CPU
34 磁気ディスク
38 相関テーブル
40 モータ
52 リフレクタ
61 チャンバー窓
63 チャンバー側部
67 光学窓
71 ホットプレート
72 サセプタ
90 クランプリング
100 熱処理装置
101 インデクサ部
130 アライメント部
140 冷却部
150 搬送ロボット
160 フラッシュ加熱部
170 搬送室
230 光学測定ユニット
231 測定光学系
233 投光器
235 分光器
FL フラッシュランプ
W 半導体ウェハー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Control part 4 Holding part raising / lowering mechanism 5 Lamphouse 6 Chamber 7 Holding part 31 CPU
34 Magnetic disk 38 Correlation table 40 Motor 52 Reflector 61 Chamber window 63 Chamber side 67 Optical window 71 Hot plate 72 Susceptor 90 Clamp ring 100 Heat treatment apparatus 101 Indexer part 130 Alignment part 140 Cooling part 150 Transport robot 160 Flash heating part 170 Transport chamber 230 Optical measurement unit 231 Measurement optical system 233 Projector 235 Spectrometer FL Flash lamp W Semiconductor wafer

Claims (10)

基板に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一方面にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
前記一方面の反射率に応じて前記基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整する強度調整手段と、
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 the substrate with flash light,
A chamber for housing the substrate;
Holding means for holding the substrate in the chamber;
A flash lamp for irradiating flash light on one surface of the substrate held by the holding means;
Intensity adjusting means for adjusting the intensity of flash light reaching the peripheral edge of the substrate according to the reflectance of the one surface;
A heat treatment apparatus comprising:
請求項1記載の熱処理装置において、
前記強度調整手段は、前記一方面の反射率が高くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増大し、前記一方面の反射率が低くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を減少することを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein
The intensity adjusting means increases the intensity of flash light reaching the peripheral portion when the reflectance of the one surface increases, and the intensity of flash light reaching the peripheral portion when the reflectance of the one surface decreases. A heat treatment apparatus characterized by reducing the amount of heat.
請求項2記載の熱処理装置において、
前記フラッシュランプは、前記チャンバーの上方に、前記チャンバーの光学窓よりも広い領域に配置され、
前記強度調整手段は、前記保持手段を前記チャンバー内にて昇降させる昇降手段を含み、
前記昇降手段は、前記一方面の反射率が高くなれば前記保持手段を上昇させてフラッシュ光照射時に前記チャンバーによって前記基板の周縁部に形成される影領域を小さくし、前記一方面の反射率が低くなれば前記保持手段を下降させて前記影領域を大きくすることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 2,
The flash lamp is disposed above the chamber in a region wider than the optical window of the chamber,
The strength adjusting means includes elevating means for elevating and lowering the holding means in the chamber,
The raising / lowering means raises the holding means when the reflectance of the one surface becomes high, and reduces the shadow area formed on the peripheral edge of the substrate by the chamber during flash light irradiation, and the reflectance of the one surface The heat treatment apparatus is characterized in that the shadow area is enlarged by lowering the holding means when the temperature becomes low.
請求項3記載の熱処理装置において、
前記強度調整手段は、前記一方面の反射率と前記保持手段の高さ位置とを対応付けた相関テーブルを保持し、当該相関テーブルに基づいて前記保持手段を昇降させることを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 3, wherein
The strength adjusting means holds a correlation table in which the reflectance of the one surface and the height position of the holding means are associated with each other, and moves the holding means up and down based on the correlation table .
請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記一方面の反射率を測定する反射率測定手段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 1-4,
A heat treatment apparatus, further comprising reflectance measuring means for measuring the reflectance of the one surface.
基板に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方法であって、
チャンバー内にて保持手段に保持された基板の一方面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射するフラッシュ光照射工程と、
前記一方面の反射率に応じて前記基板の周縁部に到達するフラッシュ光の強度を調整する強度調整工程と、
を備えることを特徴とする熱処理方法。
A heat treatment method for heating a substrate by irradiating the substrate with flash light,
A flash light irradiation step of irradiating flash light from a flash lamp on one side of the substrate held by the holding means in the chamber;
An intensity adjustment step of adjusting the intensity of flash light reaching the peripheral edge of the substrate according to the reflectance of the one surface;
A heat treatment method comprising:
請求項6記載の熱処理方法において、
前記強度調整工程では、前記一方面の反射率が高くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を増大し、前記一方面の反射率が低くなれば前記周縁部に到達するフラッシュ光の強度を減少することを特徴とする熱処理方法。
The heat treatment method according to claim 6, wherein
In the intensity adjusting step, if the reflectance of the one surface increases, the intensity of the flash light reaching the peripheral portion increases, and if the reflectance of the one surface decreases, the intensity of the flash light reaching the peripheral portion. The heat processing method characterized by reducing.
請求項7記載の熱処理方法において、
前記フラッシュランプは、前記チャンバーの上方に、前記チャンバーの光学窓よりも広い領域に配置され、
前記強度調整工程では、前記一方面の反射率が高くなれば前記保持手段を上昇させてフラッシュ光照射時に前記チャンバーによって前記基板の周縁部に形成される影領域を小さくし、前記一方面の反射率が低くなれば前記保持手段を下降させて前記影領域を大きくすることを特徴とする熱処理方法。
The heat treatment method according to claim 7,
The flash lamp is disposed above the chamber in a region wider than the optical window of the chamber,
In the intensity adjustment step, if the reflectance of the one surface increases, the holding means is raised to reduce the shadow area formed on the peripheral edge of the substrate by the chamber during flash light irradiation, and the reflection of the one surface A heat treatment method, wherein the shadow area is enlarged by lowering the holding means when the rate decreases.
請求項8記載の熱処理方法において、
前記強度調整工程では、前記一方面の反射率と前記保持手段の高さ位置とを対応付けた相関テーブルに基づいて前記保持手段を昇降させることを特徴とする熱処理方法。
The heat treatment method according to claim 8, wherein
In the intensity adjustment step, the holding means is moved up and down based on a correlation table in which the reflectance of the one surface and the height position of the holding means are associated with each other.
請求項6から請求項9のいずれかに記載の熱処理方法において、
前記一方面の反射率を測定する反射率測定工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
In the heat treatment method according to any one of claims 6 to 9,
A heat treatment method, further comprising a reflectance measurement step of measuring the reflectance of the one surface.
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