JP2014135507A - Heat treatment apparatus - Google Patents

Heat treatment apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2014135507A
JP2014135507A JP2014053309A JP2014053309A JP2014135507A JP 2014135507 A JP2014135507 A JP 2014135507A JP 2014053309 A JP2014053309 A JP 2014053309A JP 2014053309 A JP2014053309 A JP 2014053309A JP 2014135507 A JP2014135507 A JP 2014135507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light
heat treatment
treatment apparatus
flash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014053309A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5891255B2 (en
Inventor
Tatsufumi Kusuda
達文 楠田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2014053309A priority Critical patent/JP5891255B2/en
Publication of JP2014135507A publication Critical patent/JP2014135507A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5891255B2 publication Critical patent/JP5891255B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for suppressing deterioration of a flash lamp due to the influence of a halogen lamp.SOLUTION: Preliminary heat treatment is performed by irradiating a substrate W held in a holding part 2 with light from a halogen lamp 31, and flash heat treatment is performed by irradiating flash light from a flash lamp 41. A part L1 of the light emitted from the halogen lamp 31 and directed toward the flash lamp 41 passes through a window 61 formed in a peripheral light shielding member 6, and impinges on the substrate W held in the holding part 2, where its energy is used for preliminary heating of the substrate W. Other light L2 is shielded by the peripheral light shielding member 6. Consequently, the light emitted from the halogen lamp 31 does not impinge on the flash lamp 41 directly, and temperature rise on the tube wall of the flash lamp 41 can be suppressed. Deterioration of the flash lamp 41 can also be suppressed.

Description

この発明は、半導体ウェハーや液晶表示装置用ガラス基板等（以下、単に「基板」と称する）に光を照射することにより該基板を熱処理する熱処理装置、特に閃光を照射して基板を瞬間的に加熱する熱処理装置に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device or the like (hereinafter simply referred to as “substrate”), particularly a heat treatment apparatus for heat-treating the substrate. The present invention relates to a heat treatment apparatus for heating.

従来より、イオン注入後の基板のイオン活性化工程においては、ハロゲンランプを使用したランプアニール装置が一般的に使用されていた。このようなランプアニール装置においては、基板を、例えば、１０００℃ないし１１００℃程度の温度に加熱（アニール）することにより、基板のイオン活性化を実行している。そして、このような熱処理装置においては、ハロゲンランプより照射される光のエネルギーを利用することにより、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する構成となっている。   Conventionally, a lamp annealing apparatus using a halogen lamp has been generally used in an ion activation process of a substrate after ion implantation. In such a lamp annealing apparatus, ion activation of the substrate is performed by heating (annealing) the substrate to a temperature of about 1000 ° C. to 1100 ° C., for example. In such a heat treatment apparatus, the temperature of the substrate is raised at a rate of several hundred degrees per second by using the energy of light irradiated from the halogen lamp.

一方、近年、半導体デバイスの高集積化が進展し、ゲート長が短くなるにつれて接合深さも浅くすることが望まれている。しかしながら、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する上記ランプアニール装置を使用して基板のイオン活性化を実行した場合においても、基板に打ち込まれたボロンやリン等のイオンが熱によって深く拡散するという現象が生ずることが判明した。このような現象が発生した場合においては、接合深さが要求よりも深くなり過ぎ、良好なデバイス形成に支障が生じることが懸念される。   On the other hand, in recent years, as semiconductor devices have been highly integrated, it is desired to reduce the junction depth as the gate length becomes shorter. However, even when ion activation of the substrate is performed using the above-mentioned lamp annealing apparatus that heats the substrate at a rate of several hundred degrees per second, ions such as boron and phosphorus implanted into the substrate are diffused deeply by heat. It has been found that a phenomenon occurs. When such a phenomenon occurs, there is a concern that the junction depth becomes deeper than required, which hinders good device formation.

このため、キセノンフラッシュランプ等を使用して基板の表面に閃光を照射することにより、イオンが注入された基板の表面のみを極めて短時間（数ミリセカンド以下）に昇温させる技術が提案されている。キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの基板の基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから基板に閃光を照射したときには、透過光が少なく基板を急速に昇温することが可能である。また、数ミリセカンド以下の極めて短時間の閃光照射であれば、基板の表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。このため、キセノンフラッシュランプによる極短時間の昇温であれば、イオンを深く拡散させることなく、イオン活性化のみを実行することができるのである。このようなキセノンフラッシュランプを使用した熱処理装置の構成例は、例えば特許文献１に記載されている。   Therefore, a technique has been proposed in which only the surface of the substrate into which ions are implanted is heated in an extremely short time (several milliseconds or less) by irradiating the surface of the substrate with flash light using a xenon flash lamp or the like. Yes. 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 the silicon substrate. Therefore, when the substrate is irradiated with flash light from the xenon flash lamp, the substrate can be rapidly heated with little transmitted light. It has also been found that if the flash irradiation is performed for a very short time of several milliseconds or less, only the vicinity of the surface of the substrate can be selectively heated. For this reason, if the temperature is raised for a very short time by a xenon flash lamp, only the ion activation can be performed without diffusing ions deeply. A configuration example of a heat treatment apparatus using such a xenon flash lamp is described in Patent Document 1, for example.

キセノンフラッシュランプによるフラッシュ加熱を行う前には、ホットプレートやハロゲンランプ等を使用して基板の予備加熱が行われる。ホットプレートは、安全かつある程度は均一に基板を昇温できるという利点があるものの、昇温可能な温度に限界があるため、適用範囲に限界がある。一方、ハロゲンランプを使用すれば６００度以上の昇温が実現可能である。フラッシュ加熱前に、基板を予備的に６００度以上の高温領域まで昇温させておくことができれば、フラッシュ加熱に求められる昇温幅をその分小さくすることができる。すなわち、キセノンフラッシュランプによって基板に与えるべきエネルギーを小さくすることができる。これによって、フラッシュ加熱において基板に生じる熱応力を小さくすることが可能となり、フラッシュ加熱における基板の割れの発生を防止することができる。   Prior to flash heating with a xenon flash lamp, the substrate is preheated using a hot plate, a halogen lamp, or the like. Although the hot plate has an advantage that the temperature of the substrate can be raised safely and uniformly to some extent, the application range is limited because the temperature that can be raised is limited. On the other hand, if a halogen lamp is used, a temperature increase of 600 degrees or more can be realized. If the substrate can be preliminarily heated to a high temperature region of 600 ° C. or higher before flash heating, the temperature increase range required for flash heating can be reduced accordingly. That is, the energy to be given to the substrate by the xenon flash lamp can be reduced. This makes it possible to reduce the thermal stress generated in the substrate during flash heating, and to prevent the occurrence of cracks in the substrate during flash heating.

特開２００４−１４０３１８号公報JP 2004-140318 A

しかしながら、予備加熱をハロゲンランプを使用して行う装置構成の場合、予備加熱時にハロゲンランプから照射される光線をキセノンフラッシュランプの管壁が吸収してしまい、これにより管壁が昇温してしまうという問題があった。キセノンフラッシュランプの寿命はその管壁の温度で決まってしまうため、管壁が昇温するとフラッシュランプが著しく劣化してしまう。   However, in the case of an apparatus configuration in which preheating is performed using a halogen lamp, the tube wall of the xenon flash lamp absorbs the light irradiated from the halogen lamp during the preheating, which causes the temperature of the tube wall to rise. There was a problem. Since the life of a xenon flash lamp is determined by the temperature of the tube wall, when the tube wall is heated, the flash lamp is significantly deteriorated.

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ハロゲンランプおよびフラッシュランプを用いて基板を熱処理する熱処理装置において、ハロゲンランプの影響によるフラッシュランプの劣化を抑制することができる技術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 provides a technique capable of suppressing deterioration of a flash lamp due to the influence of a halogen lamp in a heat treatment apparatus for heat-treating a substrate using the halogen lamp and the flash lamp. The purpose is to do.

請求項１の発明は、基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、内部に密閉空間を形成するチャンバーと、前記チャンバーの内部において、前記チャンバー内に搬入された基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する複数のハロゲンランプを備える第１の光照射手段と、前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて閃光を照射する複数のフラッシュランプを備える第２の光照射手段と、前記チャンバーの内部に設けられ、前記第１の光照射手段と前記保持手段との間に挿入され、前記第１の光照射手段から出射され、前記第２の光照射手段へと向かう光の一部を通過させて前記保持手段に保持された基板に入射させつつ、それ以外の光を遮光する周縁光遮光手段と、を備え、前記周縁光遮光手段が、前記フラッシュランプの管壁を形成する材質の吸収領域の光を透過しない材質で、形成される。   The invention of claim 1 is a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the substrate with light, the chamber forming an enclosed space therein, and the chamber being carried into the chamber inside the chamber. Holding means for holding the substrate, first light irradiation means comprising a plurality of halogen lamps for irradiating light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance; A second light irradiating means comprising a plurality of flash lamps for irradiating flash light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance; and provided in the chamber; Is inserted between the light irradiating means and the holding means, and passes through a part of the light emitted from the first light irradiating means and directed to the second light irradiating means, and then held. Peripheral light shielding means for shielding other light while making it incident on a substrate held in a step, and the peripheral light shielding means emits light in an absorption region made of a material forming a tube wall of the flash lamp. It is made of a material that does not transmit.

請求項２の発明は、基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、内部に密閉空間を形成するチャンバーと、前記チャンバーの内部において、前記チャンバー内に搬入された基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する複数のハロゲンランプを備える第１の光照射手段と、前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて閃光を照射する複数のフラッシュランプを備える第２の光照射手段と、前記チャンバーの内部に設けられ、前記第２の光照射手段と前記保持手段との間に挿入され、前記第１の光照射手段から出射され、前記保持手段に保持された基板に入射せずに前記第２の光照射手段へと向かう光を遮光する周縁光遮光手段と、を備え、前記周縁光遮光手段が、前記フラッシュランプの管壁を形成する材質の吸収領域の光を透過しない材質で、形成される。   The invention according to claim 2 is a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the substrate with light, and a chamber that forms a sealed space therein, and the chamber is carried into the chamber inside the chamber. Holding means for holding the substrate, first light irradiation means comprising a plurality of halogen lamps for irradiating light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance; A second light irradiating means comprising a plurality of flash lamps for irradiating flash light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance; and provided in the chamber; The second light irradiation hand is inserted between the light irradiation means and the holding means, is emitted from the first light irradiation means, and does not enter the substrate held by the holding means. And a peripheral light shielding means for shielding the light towards the said peripheral light shielding means, a material which does not transmit light absorption region of the material forming the wall of the flash lamp, is formed.

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の熱処理装置であって、前記周縁光遮光手段が、前記保持手段に保持された基板と平行に挿入された板状部材、を備え、前記板状部材が、その表面領域に形成され、当該表面領域に正投影された前記基板の投影像と同一以下のサイズの窓孔、を備える。   Invention of Claim 3 is the heat processing apparatus of Claim 1 or 2, Comprising: The said peripheral light shielding means is provided with the plate-shaped member inserted in parallel with the board | substrate hold | maintained at the said holding means, The said A plate-like member includes a window hole having a size equal to or smaller than that of the projection image of the substrate formed on the surface region and orthographically projected onto the surface region.

請求項４の発明は、請求項３に記載の熱処理装置であって、前記窓孔が、前記基板の投影像と同一サイズである。   A fourth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to the third aspect, wherein the window hole is the same size as a projected image of the substrate.

請求項５の発明は、請求項３または４に記載の熱処理装置であって、前記板状部材と、前記保持手段に保持された基板との間の離間距離が３０mm以下である。   A fifth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to the third or fourth aspect, wherein a separation distance between the plate-like member and the substrate held by the holding means is 30 mm or less.

請求項１〜５の発明によると、第１の光照射手段から出射されて第２の光照射手段へと向かう光は、保持手段に保持された基板もしくは周縁光遮光手段のいずれかで遮光されるので、第２の光照射手段まで到達しない。これによって、ハロゲンランプから出射された光線の影響によるフラッシュランプの劣化が抑制される。   According to the first to fifth aspects of the present invention, the light emitted from the first light irradiating means and traveling toward the second light irradiating means is shielded by either the substrate held by the holding means or the peripheral light shielding means. Therefore, it does not reach the second light irradiation means. Thereby, the deterioration of the flash lamp due to the influence of the light beam emitted from the halogen lamp is suppressed.

熱処理装置の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the heat processing apparatus. 熱処理装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the heat processing apparatus. 熱処理装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the heat processing apparatus. 熱処理装置にて実行される処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process performed with the heat processing apparatus. 変形例に係る熱処理装置の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the heat processing apparatus which concerns on a modification.

この発明の実施の形態に係る熱処理装置について図面を参照しながら説明する。この発明の実施の形態に係る熱処理装置１００は、略円形の基板Ｗに閃光（フラッシュ光）を照射してその基板Ｗを加熱するフラッシュランプアニール装置である。   A heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The heat treatment apparatus 100 according to the embodiment of the present invention is a flash lamp annealing apparatus that heats a substantially circular substrate W by irradiating flash light (flash light).

〈１．熱処理装置の全体構成〉
はじめに、この発明の実施の形態に係る熱処理装置の全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、熱処理装置１００の構成を示す側断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、熱処理装置１００を図１の矢印Ｑ１方向および矢印Ｑ２方向からそれぞれみた縦断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、熱処理装置１００を図１の矢印Ｑ３方向からみた縦断面図であり、後述する保持部２に基板Ｗが保持されていない状態および保持されている状態をそれぞれ示している。 <1. Overall configuration of heat treatment equipment>
First, an overall configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view showing the configuration of the heat treatment apparatus 100. 2 (a) and 2 (b) are longitudinal sectional views of the heat treatment apparatus 100 as seen from the directions of arrows Q1 and Q2 in FIG. 1, respectively. 3 (a) and 3 (b) are longitudinal sectional views of the heat treatment apparatus 100 as viewed from the direction of the arrow Q3 in FIG. 1, and a state in which the substrate W is not held in the holding unit 2 described later and is held. Each state is shown.

熱処理装置１００は、６枚の反射板１１によって６角形の筒状に形成された反射体１を備える。各反射板１１は反射率が十分に高い部材（例えば、アルミニウム等）により形成されている。もしくは、内側表面に反射率を高めるコーティング（例えば、金の非拡散コーティング）がなされている。後述する光照射部３，４から照射された光線の一部は、反射板１１の内側表面で反射されて後述する保持部２に保持される基板Ｗに入射する。これによって、光照射部３，４から発生した光エネルギーが無駄なく基板Ｗの熱処理に用いられることになる。   The heat treatment apparatus 100 includes a reflector 1 that is formed in a hexagonal cylindrical shape by six reflectors 11. Each reflector 11 is formed of a member having a sufficiently high reflectance (for example, aluminum). Alternatively, the inner surface is coated with a coating that increases reflectivity (eg, a gold non-diffusive coating). A part of the light beams emitted from the light irradiation units 3 and 4 described later are reflected by the inner surface of the reflecting plate 11 and enter the substrate W held by the holding unit 2 described later. As a result, the light energy generated from the light irradiation units 3 and 4 is used for heat treatment of the substrate W without waste.

また、熱処理装置１００は、反射体１の筒内部において基板Ｗを水平に保持する保持部２を備える。保持部２は、基板Ｗの直径よりも若干大きな直径を有するリング状の部材であり、その内側端面には、基板Ｗの裏面を点で支持する支持部材２１が複数個（例えば４個）形成されている。保持部２に保持される基板Ｗは、これら複数個の支持部材２１によって裏面側から支持される。   The heat treatment apparatus 100 also includes a holding unit 2 that holds the substrate W horizontally inside the cylinder of the reflector 1. The holding unit 2 is a ring-shaped member having a diameter slightly larger than the diameter of the substrate W, and a plurality of (for example, four) support members 21 that support the back surface of the substrate W with dots are formed on the inner end surface thereof. Has been. The substrate W held by the holding unit 2 is supported from the back side by the plurality of support members 21.

また、熱処理装置１００は、反射体１の筒内部に配置され、保持部２に保持される基板Ｗに光を照射することにより基板Ｗを加熱する２つの光照射部３，４を備える。   In addition, the heat treatment apparatus 100 includes two light irradiation units 3 and 4 that heat the substrate W by irradiating the substrate W held by the holding unit 2 with light.

第１の光照射部（第１光照射部３）は、保持部２に保持された基板Ｗの下側であって基板Ｗと１００mm以上離間した位置から、基板Ｗに向けて光を照射する。そして、その光エネルギーによって基板Ｗを所定の予備加熱温度（例えば、６００度）まで昇温させる。第１光照射部３は、複数のハロゲンランプ３１およびリフレクタ３２を有する。複数のハロゲンランプ３１は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が互いに平行となるように平面状に配列されている。リフレクタ３２は、複数のハロゲンランプ３１の下方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。   The first light irradiation unit (first light irradiation unit 3) irradiates light toward the substrate W from a position below the substrate W held by the holding unit 2 and separated from the substrate W by 100 mm or more. . Then, the substrate W is heated to a predetermined preheating temperature (for example, 600 degrees) by the light energy. The first light irradiation unit 3 includes a plurality of halogen lamps 31 and a reflector 32. The plurality of halogen lamps 31 are rod-shaped lamps each having a long cylindrical shape, and are arranged in a plane so that their longitudinal directions are parallel to each other. The reflector 32 is provided below the plurality of halogen lamps 31 so as to cover all of them, and the surface thereof is roughened by blasting to exhibit a satin pattern.

ハロゲンランプ３１は、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入したものが封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプ３１は、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特徴を有する。   The halogen lamp 31 is a filament-type light source that emits light by making the filament incandescent by energizing the filament disposed inside the glass tube. Inside the glass tube, a small amount of a halogen element (iodine, bromine, etc.) introduced into an inert gas such as nitrogen or argon is enclosed. By introducing a halogen element, it is possible to set the filament temperature to a high temperature while suppressing breakage of the filament. Therefore, the halogen lamp 31 has a feature that it has a longer life than a normal incandescent bulb and can continuously radiate strong light.

第２の光照射部（第２光照射部４）は、保持部２に保持された基板Ｗの上側であって基板Ｗと１００mm以上離間した位置から、基板Ｗ（より具体的には、第１光照射部３により予備加熱された基板Ｗ）に向けて閃光を照射する。そして、その光エネルギーによって基板Ｗの表面を短時間に昇温させる。第２光照射部４は、複数（例えば、３０本）のキセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」という）４１およびリフレクタ４２を有する。複数のフラッシュランプ４１は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が互いに平行となるように平面状に配列されている。リフレクタ４２は、複数のフラッシュランプ４１の上方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。   The second light irradiation unit (second light irradiation unit 4) is located on the substrate W (more specifically, the first light irradiation unit 4) from a position above the substrate W held by the holding unit 2 and separated from the substrate W by 100 mm or more. A flash is irradiated toward the substrate W) preliminarily heated by the one-light irradiation unit 3. Then, the surface of the substrate W is heated in a short time by the light energy. The second light irradiation unit 4 includes a plurality of (for example, 30) xenon flash lamps (hereinafter simply referred to as “flash lamps”) 41 and a reflector 42. The plurality of flash lamps 41 are rod-shaped lamps each having a long cylindrical shape, and are arranged in a plane so that the longitudinal directions thereof are parallel to each other. The reflector 42 is provided above the plurality of flash lamps 41 so as to cover all of them, and the surface thereof is roughened by blasting to exhibit a satin pattern.

キセノンフラッシュランプ４１は、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設されたガラス管と、該ガラス管の外周面上に巻回されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのジュール熱でキセノンガスが加熱されて光が放出される。このキセノンフラッシュランプ４１においては、予め蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。   The xenon flash lamp 41 includes a glass tube in which xenon gas is sealed and an anode and a cathode connected to a capacitor at both ends thereof, a trigger electrode wound on the outer peripheral surface of the glass tube, Is provided. Since xenon gas is an electrical insulator, electricity does not flow into the glass tube under normal conditions. However, if the insulation is broken by applying a high voltage to the trigger electrode, the electricity stored in the capacitor instantaneously flows into the glass tube, and the xenon gas is heated by Joule heat at that time, and light is emitted. . In this xenon flash lamp 41, the electrostatic energy stored in advance is converted into an extremely short light pulse of 0.1 millisecond to 10 millisecond. It has the feature that it can.

なお、光照射部３，４と保持部２との間には、光照射部３，４のそれぞれと保持部２に保持された基板Ｗとを分離された空間におくための雰囲気遮断部材を設けてもよい。ただし、この雰囲気遮断部材は光を透過させる部材（例えば、石英）を用いて形成する必要がある。雰囲気遮断部材を設けることによって、光照射部３，４にて発生したパーティクル等によって保持部２に保持された基板Ｗが汚染されるのを防止することができる。   In addition, between the light irradiation parts 3 and 4 and the holding | maintenance part 2, the atmosphere interruption member for putting each of the light irradiation parts 3 and 4 and the board | substrate W hold | maintained at the holding | maintenance part 2 in the isolate | separated space is provided. It may be provided. However, this atmosphere blocking member needs to be formed using a member that transmits light (for example, quartz). By providing the atmosphere blocking member, it is possible to prevent the substrate W held on the holding unit 2 from being contaminated by particles generated in the light irradiation units 3 and 4.

また、熱処理装置１００は、反射体１を覆う六角筒形状のチャンバー５を備える。チャンバー５は、反射体１を包囲する六角筒状のチャンバー側部５１と、チャンバー側部５１の上部を覆うチャンバー蓋部５２、および、チャンバー側部５１の下部を覆うチャンバー底部５３によって構成される。チャンバー側部５１には、基板Ｗの搬入および搬出を行うための搬送開口部５１１が形成されている。搬送開口部５１１は、軸５１２を中心に回動するゲートバルブ５１３により開閉可能とされる。搬送開口部５１１は、反射体１の側壁面をも貫通して形成されており、ゲートバルブ５１３が開放位置（図１の仮想線位置）におかれることによって、搬送開口部５１１を通じて反射体１の筒内部に基板Ｗを搬出入することが可能となる（矢印ＡＲ５）。一方、ゲートバルブ５１３が閉鎖位置（図１の実線位置）におかれると、チャンバー５の内部が密閉空間とされる。   Further, the heat treatment apparatus 100 includes a hexagonal cylindrical chamber 5 that covers the reflector 1. The chamber 5 includes a hexagonal cylindrical chamber side portion 51 that surrounds the reflector 1, a chamber lid portion 52 that covers the upper portion of the chamber side portion 51, and a chamber bottom portion 53 that covers the lower portion of the chamber side portion 51. . A transfer opening 511 for carrying in and out the substrate W is formed in the chamber side portion 51. The transfer opening 511 can be opened and closed by a gate valve 513 that rotates about a shaft 512. The transport opening 511 is also formed so as to penetrate the side wall surface of the reflector 1, and when the gate valve 513 is placed in the open position (the phantom line position in FIG. 1), the reflector 1 passes through the transport opening 511. The substrate W can be carried in and out of the cylinder (arrow AR5). On the other hand, when the gate valve 513 is placed in the closed position (solid line position in FIG. 1), the inside of the chamber 5 is set as a sealed space.

また、熱処理装置１００は、第１光照射部３のハロゲンランプ３１から出射され、第２光照射部４のフラッシュランプ４１へと向かう光の一部を通過させて、保持部２に保持された基板に入射させつつ、それ以外の光を遮光する周縁光遮光部材６を備える。周縁光遮光部材６については、後により具体的に説明する。   Further, the heat treatment apparatus 100 is held by the holding unit 2 through a part of the light emitted from the halogen lamp 31 of the first light irradiation unit 3 and directed to the flash lamp 41 of the second light irradiation unit 4. A peripheral light shielding member 6 that shields other light while being incident on the substrate is provided. The peripheral light shielding member 6 will be described in detail later.

また、熱処理装置１００は、上記の各構成を制御する制御部９１と、ユーザインターフェイスである操作部９２および表示部９３を備える。操作部９２および表示部９３はチャンバー５の外部に配置され、ユーザから各種の指示をチャンバー５の外部にて受け付ける。制御部９１は、操作部９２および表示部９３から入力された各種の指示に基づいて熱処理装置１００の各構成を制御する。   In addition, the heat treatment apparatus 100 includes a control unit 91 that controls each of the above components, an operation unit 92 that is a user interface, and a display unit 93. The operation unit 92 and the display unit 93 are arranged outside the chamber 5 and receive various instructions from the user outside the chamber 5. The control unit 91 controls each component of the heat treatment apparatus 100 based on various instructions input from the operation unit 92 and the display unit 93.

〈２．周縁光遮光部材６〉
周縁光遮光部材６について引き続き図１〜図３を参照しながらより具体的に説明する。周縁光遮光部材６は、図１に示すように、保持部２と第１光照射部３との間であって、保持部２に保持された基板Ｗと所定距離だけ離間した位置に挿入された板状部材であり、その表面が保持部２に保持される基板Ｗの表面と略平行となるような姿勢でチャンバー５の内壁面に固設される。 <2. Edge light shielding member 6>
The peripheral light shielding member 6 will be described more specifically with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the peripheral light shielding member 6 is inserted between the holding unit 2 and the first light irradiation unit 3 at a position separated from the substrate W held by the holding unit 2 by a predetermined distance. The plate-like member is fixed to the inner wall surface of the chamber 5 in such a posture that the surface thereof is substantially parallel to the surface of the substrate W held by the holding unit 2.

なお、保持部２に保持された基板Ｗと周縁光遮光部材６との離間距離ｄはなるべく小さく（例えば、３０mm以下）することが望ましい。ハロゲンランプ３１から出射された光の一部はフラッシュランプ４１に向けて直進し、他の一部は反射板１１等によって反射されながらフラッシュランプ４１まで到達しようとするところ、基板Ｗと周縁光遮光部材６との離間距離ｄが大きくなると、基板Ｗと周縁光遮光部材６との間を縫ってフラッシュランプ４１に到達する反射光が多くなってしまう。逆に、保持部２に保持された基板Ｗとなるべく近い位置に周縁光遮光部材６を設けると、基板Ｗと周縁光遮光部材６とが全体として一枚の壁のようになるので、直接光だけでなく反射光がフラッシュランプ４１に到達することをも防止できる。   Note that the distance d between the substrate W held by the holding unit 2 and the peripheral light shielding member 6 is desirably as small as possible (for example, 30 mm or less). A part of the light emitted from the halogen lamp 31 goes straight toward the flash lamp 41, and the other part of the light is reflected by the reflecting plate 11 and the like and reaches the flash lamp 41, and the substrate W and the peripheral light are shielded. When the distance d from the member 6 increases, the reflected light reaching the flash lamp 41 by sewing between the substrate W and the peripheral light shielding member 6 increases. On the contrary, if the peripheral light shielding member 6 is provided as close as possible to the substrate W held by the holding unit 2, the substrate W and the peripheral light shielding member 6 as a whole become a single wall. In addition, the reflected light can be prevented from reaching the flash lamp 41.

周縁光遮光部材６は、その周縁とチャンバー側部５１との間からハロゲンランプ３１より出射された光が漏れるのを防ぐべく、その周縁全体がチャンバー側部５１の内壁面に着接されている（図２（ｂ）参照）。さらに、周縁光遮光部材６の表面領域には、保持部２に保持された基板Ｗが当該表面領域に形成する正投影像Ｗｉと略同一のサイズの窓孔６１が形成されている。ただし、ここでいう「略同一」は、窓孔６１が、１〜２mmの誤差をもって正投影像Ｗｉよりも小さなサイズであってもよいことを意味する。つまり、窓孔６１は、正投影像Ｗｉと同一のサイズであることが望ましいが、これより小さくてもよく、例えば、図２（ｂ）および図３（ａ）に示すように正投影像Ｗｉの周縁から約１〜２mmだけ内側に窓孔６１の周縁がくるようなサイズであってもよい。   The peripheral light shielding member 6 is attached to the inner wall surface of the chamber side portion 51 in order to prevent light emitted from the halogen lamp 31 from leaking between the peripheral edge and the chamber side portion 51. (See FIG. 2 (b)). Furthermore, a window hole 61 having substantially the same size as the orthographic image Wi formed by the substrate W held by the holding unit 2 on the surface region is formed in the surface region of the peripheral light shielding member 6. However, “substantially identical” here means that the window hole 61 may be smaller than the orthographic image Wi with an error of 1 to 2 mm. That is, the window hole 61 is preferably the same size as the orthographic image Wi, but may be smaller than this, for example, as shown in FIGS. 2B and 3A, the orthographic image Wi. The window hole 61 may be sized so that the periphery of the window hole 61 is on the inner side of about 1 to 2 mm from the periphery.

また、周縁光遮光部材６は、フラッシュランプ４１の管壁を形成する材質である石英ガラスの吸収領域（主として赤外領域）の光を透過しない材質（例えば、炭化シリコン（SiC）、アルミナ（Al2O3）、石英等）で形成する。 The peripheral light shielding member 6 is made of a material that does not transmit light in an absorption region (mainly infrared region) of quartz glass that is a material forming the tube wall of the flash lamp 41 (for example, silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), quartz, etc.).

ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１に向かう光（特に、フラッシュランプ４１の管壁を形成する材質の吸収領域の光）のうち、一部は、窓孔６１を通じて保持部２に保持された基板Ｗに入射して、基板Ｗに吸収される（光線Ｌ１）。その他は、周縁光遮光部材６により遮光される（光線Ｌ２）。したがって、ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１に向かう光がフラッシュランプ４１の管壁まで到達することはない。これによって、フラッシュランプ４１の管壁が光を吸収して昇温してしまうことを抑制できる。すなわち、フラッシュランプ４１の劣化を防止することができる。   A part of the light emitted from the halogen lamp 31 toward the flash lamp 41 (particularly, the light in the absorption region made of the material forming the tube wall of the flash lamp 41) is held in the holding portion 2 through the window hole 61. The light enters the substrate W and is absorbed by the substrate W (light ray L1). Others are shielded by the peripheral light shielding member 6 (light ray L2). Therefore, the light emitted from the halogen lamp 31 and directed to the flash lamp 41 does not reach the tube wall of the flash lamp 41. Thereby, it is possible to prevent the tube wall of the flash lamp 41 from absorbing light and increasing its temperature. That is, the deterioration of the flash lamp 41 can be prevented.

特に、周縁光遮光部材６を、基板Ｗよりも暖まりやすい材質（例えば、炭化シリコン）から形成すれば、ハロゲンランプ３１からの光照射によって、周縁光遮光部材６が基板Ｗよりも速やかに昇温することになる。したがってこの場合、基板Ｗの周縁領域を、周縁光遮光部材６を介して間接的に暖めることができる。基板Ｗの周縁領域を暖めることによって、基板Ｗの割れを抑制できるという効果も得られる。   In particular, if the peripheral light shielding member 6 is formed of a material that is easier to warm than the substrate W (for example, silicon carbide), the peripheral light shielding member 6 is heated more quickly than the substrate W due to light irradiation from the halogen lamp 31. Will do. Therefore, in this case, the peripheral area of the substrate W can be indirectly heated through the peripheral light shielding member 6. By warming the peripheral region of the substrate W, the effect that the cracking of the substrate W can be suppressed is also obtained.

また特に、周縁光遮光部材６を基板Ｗよりも暖まりにくい材質（例えば、アルミナ）から形成すれば、ハロゲンランプ３１からの光照射によって、周縁光遮光部材６が基板Ｗよりも緩やかに昇温することになる。したがって、この場合、基板Ｗの周縁領域の昇温を他領域よりも緩やかなものとすることができる。   In particular, if the peripheral light shielding member 6 is formed of a material that is less likely to warm than the substrate W (for example, alumina), the peripheral light shielding member 6 is heated more slowly than the substrate W due to light irradiation from the halogen lamp 31. It will be. Therefore, in this case, the temperature rise in the peripheral region of the substrate W can be made gradual compared to other regions.

また特に、周縁光遮光部材６を、可視領域の光を透過しない部材で形成すれば、ハロゲンランプ３１から照射された可視領域の光は、周縁光遮光部材６もしくは基板Ｗにより遮光されるので、保持部２に保持された基板Ｗと第２光照射部４との間の空間に漏れ出すことがない。例えば、カメラを用いて保持部２に保持された基板Ｗの表面温度を検出する装置構成においてこのような周縁光遮光部材６を採用した場合、温度検出用のカメラにハロゲンランプ３１からの光が入射することがないので、適正な温度検出を行うことができる。   In particular, if the peripheral light shielding member 6 is formed of a member that does not transmit light in the visible region, the visible region light emitted from the halogen lamp 31 is shielded by the peripheral light shielding member 6 or the substrate W. There is no leakage into the space between the substrate W held by the holding unit 2 and the second light irradiation unit 4. For example, when such a peripheral light shielding member 6 is employed in an apparatus configuration for detecting the surface temperature of the substrate W held by the holding unit 2 using a camera, the light from the halogen lamp 31 is emitted to the temperature detection camera. Since there is no incidence, proper temperature detection can be performed.

〈３．熱処理装置の動作〉
次に、熱処理装置１００における基板Ｗの処理手順について図４を参照しながら説明する。図４は、熱処理装置１００にて実行される処理の流れを示す図である。ここで処理対象となる基板Ｗはイオン注入法により不純物が添加された半導体基板であり、添加された不純物の活性化が熱処理装置１００による熱処理により行われる。なお、以下の処理動作は、制御部９１が所定のタイミングで各構成を制御することによって行われる。 <3. Operation of heat treatment equipment>
Next, a processing procedure for the substrate W in the heat treatment apparatus 100 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of processing executed in the heat treatment apparatus 100. Here, the substrate W to be processed is a semiconductor substrate to which impurities are added by an ion implantation method, and activation of the added impurities is performed by heat treatment by the heat treatment apparatus 100. The following processing operations are performed by the control unit 91 controlling each component at a predetermined timing.

はじめに、イオン注入後の基板Ｗを熱処理装置１００内に搬入する（ステップＳ１）。より具体的には、制御部９１が駆動手段（図示省略）を制御して、ゲートバルブ５１３を開放位置におく。これにより搬送開口部５１１が開放される。続いて、装置外部の搬送ロボットが、イオン注入後の基板Ｗを搬送開口部５１１を通じてチャンバー５内に搬入して、保持部２上に載置する。基板Ｗが保持部２上に載置されると、制御部９１が再び駆動手段（図示省略）を制御して、ゲートバルブ５１３を閉鎖位置におく。これにより搬送開口部５１１が閉鎖され、チャンバー５内部が密閉空間とされる。   First, the substrate W after ion implantation is carried into the heat treatment apparatus 100 (step S1). More specifically, the control unit 91 controls driving means (not shown) to place the gate valve 513 in the open position. As a result, the transport opening 511 is opened. Subsequently, a transfer robot outside the apparatus carries the ion-implanted substrate W into the chamber 5 through the transfer opening 511 and places it on the holding unit 2. When the substrate W is placed on the holding unit 2, the control unit 91 controls the driving means (not shown) again to place the gate valve 513 in the closed position. As a result, the transfer opening 511 is closed and the inside of the chamber 5 is made a sealed space.

続いて、保持部２に保持された基板Ｗを予備加熱する（ステップＳ２）。より具体的には、制御部９１が第１光照射部３を制御して、保持部２に保持された基板Ｗに向けて光を照射させる。この光エネルギーによって基板Ｗが所定の予備加熱温度まで昇温される。このとき、第１光照射部３のハロゲンランプ３１から放射される光は直接に、もしくは、反射板１１や反射カバー３２等で反射されながら、保持部２に保持された基板Ｗへと向かい、これらの光照射により基板Ｗの予備加熱が行われる。   Subsequently, the substrate W held by the holding unit 2 is preheated (step S2). More specifically, the control unit 91 controls the first light irradiation unit 3 to irradiate light toward the substrate W held by the holding unit 2. The substrate W is heated to a predetermined preheating temperature by this light energy. At this time, the light emitted from the halogen lamp 31 of the first light irradiation unit 3 is directed to the substrate W held by the holding unit 2 while being reflected directly or while being reflected by the reflecting plate 11, the reflecting cover 32, or the like. Preheating of the substrate W is performed by these light irradiations.

すなわち、ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１へと向かう光の一部（例えば光線Ｌ１（図１））は、周縁光遮光部材６に形成された窓孔６１を通過して、保持部２に保持された基板Ｗへ入射し、そのエネルギーが基板Ｗの予備加熱に使われる。一方、それ以外の光（例えば光線Ｌ２（図１））は周縁光遮光部材６によって遮光される。したがって、ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１に向かう光がフラッシュランプ４１の管壁まで到達することはない。また、周縁光遮光部材６が保持部２に保持された基板Ｗと近接する位置に配置されているので、上述の通り、直進光だけでなく反射光もフラッシュランプ４１に到達しにくい。   That is, a part of the light emitted from the halogen lamp 31 toward the flash lamp 41 (for example, the light beam L1 (FIG. 1)) passes through the window hole 61 formed in the peripheral light shielding member 6 and passes through the holding portion 2. The substrate W is incident on the substrate W, and the energy is used for preheating the substrate W. On the other hand, other light (for example, the light beam L2 (FIG. 1)) is blocked by the peripheral light blocking member 6. Therefore, the light emitted from the halogen lamp 31 and directed to the flash lamp 41 does not reach the tube wall of the flash lamp 41. Further, since the peripheral light shielding member 6 is disposed at a position close to the substrate W held by the holding unit 2, not only the straight light but also the reflected light hardly reaches the flash lamp 41 as described above.

予備加熱が完了すると、続いて、保持部２に保持された基板Ｗをフラッシュ加熱する（ステップＳ３）。より具体的には、制御部９１が第２光照射部４を制御して、保持部２に保持された基板Ｗに向けて閃光（フラッシュ光）を照射させる。この光エネルギーによって基板Ｗが所定の処理加熱温度まで昇温される。このとき、第２光照射部４のフラッシュランプ４１から放射される光の一部は直接に保持部２に保持された基板Ｗへと向かい、他の一部は一旦反射板１１や反射カバー４２により反射されてから基板Ｗへと向かう。これらの閃光照射により基板Ｗのフラッシュ加熱が行われる。   When the preliminary heating is completed, the substrate W held by the holding unit 2 is then flash-heated (step S3). More specifically, the control unit 91 controls the second light irradiation unit 4 to irradiate flash light (flash light) toward the substrate W held by the holding unit 2. The substrate W is heated to a predetermined processing heating temperature by this light energy. At this time, a part of the light emitted from the flash lamp 41 of the second light irradiation unit 4 goes directly to the substrate W held by the holding unit 2, and the other part is once reflected on the reflecting plate 11 and the reflecting cover 42. The light travels toward the substrate W after being reflected by. The flash heating of the substrate W is performed by these flash irradiations.

なお、フラッシュ加熱は、フラッシュランプ４１からの閃光照射により行われるため、基板Ｗの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、第２光照射部４のフラッシュランプ４１から照射される閃光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリ秒ないし１０ミリ秒程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプ４１からの閃光照射によりフラッシュ加熱される基板Ｗの表面温度は、瞬間的に所定の処理温度（例えば、１０００℃ないし１１００℃程度）まで上昇し、基板Ｗに添加された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、熱処理装置１００では、基板Ｗの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、基板Ｗに添加された不純物の熱による拡散（この拡散現象を、基板Ｗ中の不純物のプロファイルがなまる、ともいう）を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、添加不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。   In addition, since flash heating is performed by flash irradiation from the flash lamp 41, the surface temperature of the substrate W can be increased in a short time. In other words, the flash light emitted from the flash lamp 41 of the second light irradiation unit 4 has an irradiation time of about 0.1 to 10 milliseconds, in which the electrostatic energy stored in advance is converted into an extremely short light pulse. It is a very short and strong flash. The surface temperature of the substrate W that is flash-heated by flash irradiation from the flash lamp 41 instantaneously increases to a predetermined processing temperature (for example, about 1000 ° C. to 1100 ° C.), and impurities added to the substrate W After being activated, the surface temperature drops rapidly. As described above, since the surface temperature of the substrate W can be raised and lowered in a very short time in the heat treatment apparatus 100, diffusion of impurities added to the substrate W due to heat (this diffusion phenomenon is caused by the profile of the impurities in the substrate W). Impurities can be activated while suppressing (also referred to as “bending”). Since the time required for activation of the added impurity is extremely short compared to the time required for thermal diffusion, activation is possible even for a short time when no diffusion of about 0.1 millisecond to 10 millisecond occurs. Is completed.

また、フラッシュ加熱の前に第１光照射部３により基板Ｗを予備加熱しておくことにより、フラッシュランプ４１からの閃光照射によって基板Ｗの表面温度を処理温度まで容易に上昇させることができる。特に、この実施の形態においては、ハロゲンランプ３１を用いて予備加熱を行うので、ホットプレート等を用いた場合に比べて高温（例えば、６００度以上）領域まで基板Ｗを予備昇温させておくことができる。これにより、フラッシュ加熱における昇温幅を小さくすることが可能となり、フラッシュ加熱における基板の割れの発生を防止することができる。   Further, by preheating the substrate W by the first light irradiation unit 3 before the flash heating, the surface temperature of the substrate W can be easily raised to the processing temperature by the flash light irradiation from the flash lamp 41. In particular, in this embodiment, since the halogen lamp 31 is used for preheating, the substrate W is preliminarily heated to a higher temperature (for example, 600 degrees or more) region than when a hot plate or the like is used. be able to. This makes it possible to reduce the temperature rise width in flash heating, and to prevent the occurrence of cracks in the substrate in flash heating.

フラッシュ加熱が終了すると、基板Ｗを熱処理装置１００内から搬出する（ステップＳ４）。より具体的には、制御部９１が駆動手段（図示省略）を制御してゲートバルブ５１３を開放位置におく。続いて、装置外部の搬送ロボットが、基板Ｗを搬送開口部５１１を通じてチャンバー５内から搬出する。以上で、熱処理装置１００における基板Ｗの処理が終了する。   When the flash heating is completed, the substrate W is unloaded from the heat treatment apparatus 100 (step S4). More specifically, the controller 91 controls the driving means (not shown) to place the gate valve 513 in the open position. Subsequently, a transfer robot outside the apparatus carries the substrate W out of the chamber 5 through the transfer opening 511. Thus, the processing of the substrate W in the heat treatment apparatus 100 is completed.

〈４．効果〉
上記の実施の形態によると、周縁光遮光部材６が、第１光照射部３のハロゲンランプ３１から出射されて第２光照射部４のフラッシュランプ４１へと向かう光の一部（例えば光線Ｌ１（図１））を通過させて保持部２に保持された基板Ｗに入射させつつ、それ以外の光（例えば光線Ｌ２（図１））を遮光する。つまり、ハロゲンランプ３１から出射される直進光のうち、一部の光Ｌ１は基板Ｗにより、他の光Ｌ２は周縁光遮光部材６により、それぞれ遮光されることになるので、ハロゲンランプ３１からの直進光がフラッシュランプ４１に到達することがない。また、周縁光遮光部材６が保持部２に保持された基板Ｗと近接する位置に配置されているので、直進光だけでなく反射光もフラッシュランプ４１に到達しにくい。これにより、フラッシュランプ４１の管壁の昇温（より具体的には、ハロゲンランプ３１からの光線を吸収することによる昇温）を抑えることができる。ひいては、フラッシュランプ４１の劣化を抑えることができる。 <4. effect>
According to the above embodiment, the peripheral light shielding member 6 emits a part of light (for example, the light beam L1) emitted from the halogen lamp 31 of the first light irradiation unit 3 and directed to the flash lamp 41 of the second light irradiation unit 4. (FIG. 1)) is allowed to pass through and is incident on the substrate W held by the holding unit 2, while blocking other light (for example, the light beam L2 (FIG. 1)). That is, of the straight light emitted from the halogen lamp 31, some of the light L1 is shielded by the substrate W and the other light L2 is shielded by the peripheral light shielding member 6, respectively. Straight light does not reach the flash lamp 41. Further, since the peripheral light shielding member 6 is disposed at a position close to the substrate W held by the holding unit 2, not only the straight light but also the reflected light hardly reaches the flash lamp 41. Thereby, the temperature rise of the tube wall of the flash lamp 41 (more specifically, the temperature rise by absorbing the light from the halogen lamp 31) can be suppressed. As a result, the deterioration of the flash lamp 41 can be suppressed.

〈５．変形例〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１００においては、周縁光遮光部材６は、保持部２と第１光照射部３との間に挿入されるとしたが、保持部２と第２光照射部４との間に挿入されてもよい。図５は、この変形例に係る熱処理装置１００ａの構成を示す側断面図を示す図である。なお、図５中において、上記の実施の形態に係る熱処理装置１００と同じ構成要素については同じ符号を付して示している。 <5. Modification>
In the heat treatment apparatus 100 according to the above-described embodiment, the peripheral light shielding member 6 is inserted between the holding unit 2 and the first light irradiation unit 3, but the holding unit 2 and the second light irradiation unit. 4 may be inserted. FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the heat treatment apparatus 100a according to this modification. In FIG. 5, the same components as those in the heat treatment apparatus 100 according to the above embodiment are denoted by the same reference numerals.

この変形例に係る熱処理装置１００ａは、第１光照射部３のハロゲンランプ３１から出射され、保持部２に保持された基板Ｗに入射せずに第２光照射部４のフラッシュランプ４１へと向かう光を遮光する周縁光遮光部材６ａを備える。   The heat treatment apparatus 100 a according to this modification is emitted from the halogen lamp 31 of the first light irradiation unit 3 and enters the flash lamp 41 of the second light irradiation unit 4 without entering the substrate W held by the holding unit 2. A peripheral light shielding member 6a that shields light traveling there is provided.

周縁光遮光部材６ａは、上記の実施の形態に係る熱処理装置１００の備える周縁光遮光部材６と同様の構成を有している。ただし、周縁光遮光部材６が保持部２と第１光照射部３との間に挿入されているのに対し、周縁光遮光部材６ａは、保持部２と第２光照射部４との間に挿入される点が相違する。すなわち、周縁光遮光部材６ａは、保持部２と第２光照射部４との間であって、保持部２に保持された基板Ｗと所定距離だけ離間した位置に挿入された板状部材であり、その表面が保持部２に保持される基板Ｗの表面と略平行となるような姿勢でチャンバー５の内壁面に固設される。なお、上記の実施の形態について説明したのと同じ理由により、この変形例においても、保持部２に保持された基板Ｗと周縁光遮光部材６ａとの離間距離ｄはなるべく小さくすることが望ましい。   The peripheral light shielding member 6a has the same configuration as the peripheral light shielding member 6 included in the heat treatment apparatus 100 according to the above embodiment. However, the peripheral light shielding member 6 is inserted between the holding unit 2 and the first light irradiation unit 3, whereas the peripheral light shielding member 6 a is provided between the holding unit 2 and the second light irradiation unit 4. The difference is that it is inserted into. That is, the peripheral light shielding member 6a is a plate-like member inserted between the holding unit 2 and the second light irradiation unit 4 and at a position separated from the substrate W held by the holding unit 2 by a predetermined distance. And is fixed to the inner wall surface of the chamber 5 in such a posture that the surface thereof is substantially parallel to the surface of the substrate W held by the holding unit 2. For the same reason as described in the above embodiment, also in this modification, it is desirable that the separation distance d between the substrate W held by the holding unit 2 and the peripheral light shielding member 6a be as small as possible.

この変形例においても、ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１に向かう光のうち、一部は、保持部２に保持された基板Ｗに入射して、基板Ｗに吸収される（例えば光線Ｌ１）。その他は、周縁光遮光部材６ａにより遮光される（例えば光線Ｌ２）。したがって、ハロゲンランプ３１から出射されてフラッシュランプ４１に向かう光がフラッシュランプ４１の管壁まで到達することはない。これによって、フラッシュランプ４１の管壁が光を吸収して昇温してしまうことを抑制し、フラッシュランプ４１の劣化を防止することができる。   Also in this modification, part of the light emitted from the halogen lamp 31 and directed to the flash lamp 41 is incident on the substrate W held by the holding unit 2 and absorbed by the substrate W (for example, the light beam L1). ). Others are blocked by the peripheral light blocking member 6a (for example, the light beam L2). Therefore, the light emitted from the halogen lamp 31 and directed to the flash lamp 41 does not reach the tube wall of the flash lamp 41. As a result, the tube wall of the flash lamp 41 can be prevented from absorbing light and rising in temperature, and the flash lamp 41 can be prevented from deteriorating.

その他の変形例について説明する。上記の実施の形態に係る熱処理装置１００においては、保持部２に保持された基板Ｗと周縁光遮光部材６との離間距離ｄはなるべく小さくすることが望ましいとしたが、特に、離間距離ｄが「０」であってもよい。すなわち、基板Ｗに対する熱処理（ステップＳ２，ステップＳ３（図４））を開始する前に、基板Ｗと周縁光遮光部材６とを同一平面上に位置させる構成としてもよい。この構成を実現するには、例えば、保持部２の支持部材２１を昇降可能とする構成（例えば、支持部材２１にこれを昇降駆動する駆動機構等を接続する構成）を設ければよい。例えば、上記の変形例に係る周縁光遮光部材６ａの場合、熱処理を行う前に、支持部材２１を上昇させることによって支持部材２１に支持された基板Ｗを周縁光遮光部材６ａと同一の平面まで上昇させて、離間距離ｄを「０」とすることができる。また、周縁光遮光部材６ａを昇降可能とする構成を設けてもよい。この場合、熱処理を行う前に、周縁光遮光部材６ａを保持部２に保持された基板Ｗと同一の平面まで降下させて、離間距離ｄを「０」とすることができる。   Other modifications will be described. In the heat treatment apparatus 100 according to the above-described embodiment, the separation distance d between the substrate W held by the holding unit 2 and the peripheral light shielding member 6 is preferably as small as possible. It may be “0”. That is, the substrate W and the peripheral light shielding member 6 may be positioned on the same plane before the heat treatment (step S2, step S3 (FIG. 4)) on the substrate W is started. In order to realize this configuration, for example, a configuration in which the support member 21 of the holding unit 2 can be raised and lowered (for example, a configuration in which a drive mechanism or the like that drives the support member 21 to move it up and down) is provided. For example, in the case of the peripheral light shielding member 6a according to the above-described modification, the substrate W supported by the support member 21 is moved up to the same plane as the peripheral light shielding member 6a by raising the support member 21 before performing the heat treatment. By raising the distance, the separation distance d can be set to “0”. Moreover, you may provide the structure which can raise / lower the periphery light-shielding member 6a. In this case, before the heat treatment is performed, the peripheral light shielding member 6a can be lowered to the same plane as the substrate W held by the holding unit 2, and the separation distance d can be set to “0”.

また、上記の実施の形態においては、反射体１は６枚の反射板１１によって６角形の筒状に形成されているが、反射体１の形状はこれに限らず、ｎ枚（ただし、ｎは３以上の整数）の反射板１１によって任意の多角形の筒状に形成することができる。また、１枚の反射板１１によって円筒状に形成することもできる。   In the above embodiment, the reflector 1 is formed in a hexagonal cylindrical shape by the six reflectors 11. However, the shape of the reflector 1 is not limited to this, and is n (however, n Can be formed into an arbitrary polygonal cylindrical shape by the reflecting plate 11 having an integer of 3 or more. Further, it can be formed in a cylindrical shape by a single reflector 11.

また、上記の実施の形態においては、２つの光照射部３，４の両方が、保持部２に保持された基板Ｗから１００mm以上離間した位置に配置されるとしたが、必ずしも両方の光照射部３，４を基板Ｗから１００mm以上離間させなくともよい。   In the above-described embodiment, both of the two light irradiation units 3 and 4 are arranged at positions separated by 100 mm or more from the substrate W held by the holding unit 2. The portions 3 and 4 need not be separated from the substrate W by 100 mm or more.

また、上記の実施の形態においては、第１光照射部３および第２光照射部４のそれぞれは、複数の棒状光源（ハロゲンランプ３１、フラッシュランプ４１）を備える構成としたが、光源は必ずしも棒状でなくともよい。例えば、渦巻き形状の光源を用いてもよい。また、複数個の点光源を規則的に配置してもよい。また、互いに異なる直径を有する複数個の円環状の光源を同心円に配置してもよい。   In the above-described embodiment, each of the first light irradiation unit 3 and the second light irradiation unit 4 includes a plurality of rod-shaped light sources (halogen lamp 31 and flash lamp 41). It does not have to be rod-shaped. For example, a spiral light source may be used. A plurality of point light sources may be arranged regularly. A plurality of annular light sources having different diameters may be arranged concentrically.

また、上記の実施の形態においては、保持部２は、リング状の部材により基板Ｗを支持する構成としたが、基板Ｗを保持する態様はこれに限らない。例えば、平板状の部材（例えば、石英により形成されたステージ）により基板Ｗを支持（面支持）する構成としてもよい。また、このような平板状の部材にさらに複数個の支持ピンを設け、これら複数個の支持ピンにより基板Ｗを支持（点支持）する構成としてもよい。また、各種形状のハンドにより支持する構成としてもよい。   Further, in the above embodiment, the holding unit 2 is configured to support the substrate W by the ring-shaped member, but the mode of holding the substrate W is not limited to this. For example, the substrate W may be supported (surface supported) by a flat plate member (for example, a stage formed of quartz). Moreover, it is good also as a structure which further provides a some support pin in such a plate-shaped member, and supports the board | substrate W by these some support pins (point support). Moreover, it is good also as a structure supported by the hand of various shapes.

１ 反射体
２ 保持部
３ 第１光照射部
４ 第２光照射部
５ チャンバー
６，６ａ 周縁光遮光部材
３１ ハロゲンランプ
４１ フラッシュランプ
６１ 窓孔
１００，１００ａ 熱処理装置
Ｗ 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflector 2 Holding | maintenance part 3 1st light irradiation part 4 2nd light irradiation part 5 Chamber 6, 6a Peripheral light shielding member 31 Halogen lamp 41 Flash lamp 61 Window hole 100,100a Heat processing apparatus W board | substrate

Claims (5)

基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、
内部に密閉空間を形成するチャンバーと、
前記チャンバーの内部において、前記チャンバー内に搬入された基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する複数のハロゲンランプを備える第１の光照射手段と、
前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて閃光を照射する複数のフラッシュランプを備える第２の光照射手段と、
前記チャンバーの内部に設けられ、前記第１の光照射手段と前記保持手段との間に挿入され、前記第１の光照射手段から出射され、前記第２の光照射手段へと向かう光の一部を通過させて前記保持手段に保持された基板に入射させつつ、それ以外の光を遮光する周縁光遮光手段と、
を備え、
前記周縁光遮光手段が、前記フラッシュランプの管壁を形成する材質の吸収領域の光を透過しない材質で、形成され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 light,
A chamber forming a sealed space inside,
Inside the chamber, holding means for holding the substrate carried into the chamber;
A first light irradiation means comprising a plurality of halogen lamps for irradiating light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance;
A second light irradiating means comprising a plurality of flash lamps that irradiate the substrate with a flash light from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance;
One of lights provided inside the chamber, inserted between the first light irradiation means and the holding means, emitted from the first light irradiation means, and directed to the second light irradiation means. A peripheral light shielding means that shields other light while passing through a portion and entering the substrate held by the holding means;
With
The heat treatment apparatus, wherein the peripheral light shielding means is formed of a material that does not transmit light in an absorption region of a material that forms a tube wall of the flash lamp. 基板に対して光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置であって、
内部に密閉空間を形成するチャンバーと、
前記チャンバーの内部において、前記チャンバー内に搬入された基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて光を照射する複数のハロゲンランプを備える第１の光照射手段と、
前記保持手段に保持された基板と所定の距離だけ離間した位置から前記基板に向けて閃光を照射する複数のフラッシュランプを備える第２の光照射手段と、
前記チャンバーの内部に設けられ、前記第２の光照射手段と前記保持手段との間に挿入され、前記第１の光照射手段から出射され、前記保持手段に保持された基板に入射せずに前記第２の光照射手段へと向かう光を遮光する周縁光遮光手段と、
を備え、
前記周縁光遮光手段が、前記フラッシュランプの管壁を形成する材質の吸収領域の光を透過しない材質で、形成され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 light,
A chamber forming a sealed space inside,
Inside the chamber, holding means for holding the substrate carried into the chamber;
A first light irradiation means comprising a plurality of halogen lamps for irradiating light toward the substrate from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance;
A second light irradiating means comprising a plurality of flash lamps that irradiate the substrate with a flash light from a position separated from the substrate held by the holding means by a predetermined distance;
Provided inside the chamber, inserted between the second light irradiating means and the holding means, emitted from the first light irradiating means, and not incident on the substrate held by the holding means Peripheral light shielding means for shielding light traveling toward the second light irradiation means;
With
The heat treatment apparatus, wherein the peripheral light shielding means is formed of a material that does not transmit light in an absorption region of a material that forms a tube wall of the flash lamp. 請求項１または２に記載の熱処理装置であって、
前記周縁光遮光手段が、
前記保持手段に保持された基板と平行に挿入された板状部材、
を備え、
前記板状部材が、
その表面領域に形成され、当該表面領域に正投影された前記基板の投影像と同一以下のサイズの窓孔、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The peripheral light shielding means is
A plate-like member inserted in parallel with the substrate held by the holding means;
With
The plate-like member is
A window hole having a size equal to or smaller than the projected image of the substrate formed on the surface region and orthographically projected onto the surface region;
A heat treatment apparatus comprising: 請求項３に記載の熱処理装置であって、
前記窓孔が、前記基板の投影像と同一サイズである、熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 3,
A heat treatment apparatus, wherein the window hole has the same size as a projected image of the substrate. 請求項３または４に記載の熱処理装置であって、
前記板状部材と、前記保持手段に保持された基板との間の離間距離が３０mm以下であることを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 3 or 4,
A heat treatment apparatus, wherein a separation distance between the plate-like member and a substrate held by the holding means is 30 mm or less.
JP2014053309A 2014-03-17 2014-03-17 Heat treatment equipment Expired - Fee Related JP5891255B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014053309A JP5891255B2 (en) 2014-03-17 2014-03-17 Heat treatment equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014053309A JP5891255B2 (en) 2014-03-17 2014-03-17 Heat treatment equipment

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008003130A Division JP2009164525A (en) 2008-01-10 2008-01-10 Heat treatment apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014135507A true JP2014135507A (en) 2014-07-24
JP5891255B2 JP5891255B2 (en) 2016-03-22

Family

ID=51413531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014053309A Expired - Fee Related JP5891255B2 (en) 2014-03-17 2014-03-17 Heat treatment equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5891255B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018046141A (en) * 2016-09-14 2018-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Heat treatment apparatus
CN114203594A (en) * 2021-12-08 2022-03-18 北京北方华创微电子装备有限公司 Degassing chamber and semiconductor processing equipment

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60258928A (en) * 1984-02-28 1985-12-20 タマラツク・サイエンテイフイツク・カンパニ−・インコ−ポレ−テツド Device and method for heating semiconductor wafer
US4649261A (en) * 1984-02-28 1987-03-10 Tamarack Scientific Co., Inc. Apparatus for heating semiconductor wafers in order to achieve annealing, silicide formation, reflow of glass passivation layers, etc.
JPS63227014A (en) * 1987-03-17 1988-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lamp heater
JPH09167742A (en) * 1995-12-14 1997-06-24 Shin Etsu Handotai Co Ltd Heating furnace
JPH1167681A (en) * 1997-08-21 1999-03-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing unit
JP2000349038A (en) * 1999-06-02 2000-12-15 Kokusai Electric Co Ltd Substrate treating device
JP2004303792A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Seiko Epson Corp Irradiation unit of flush lamp
JP2005071898A (en) * 2003-08-27 2005-03-17 Okutekku:Kk Flash lamp light emitting device
JP2005101237A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Tokyo Electron Ltd Heat treatment equipment
US20050272228A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-08 Takayuki Ito Annealing apparatus, annealing method, and manufacturing method of a semiconductor device
JP2006237516A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment equipment
WO2011002674A2 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 University Of Manitoba Imaging system and method using spatially separated radiated fields

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60258928A (en) * 1984-02-28 1985-12-20 タマラツク・サイエンテイフイツク・カンパニ−・インコ−ポレ−テツド Device and method for heating semiconductor wafer
US4649261A (en) * 1984-02-28 1987-03-10 Tamarack Scientific Co., Inc. Apparatus for heating semiconductor wafers in order to achieve annealing, silicide formation, reflow of glass passivation layers, etc.
JPS63227014A (en) * 1987-03-17 1988-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lamp heater
JPH09167742A (en) * 1995-12-14 1997-06-24 Shin Etsu Handotai Co Ltd Heating furnace
JPH1167681A (en) * 1997-08-21 1999-03-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing unit
JP2000349038A (en) * 1999-06-02 2000-12-15 Kokusai Electric Co Ltd Substrate treating device
JP2004303792A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Seiko Epson Corp Irradiation unit of flush lamp
JP2005071898A (en) * 2003-08-27 2005-03-17 Okutekku:Kk Flash lamp light emitting device
JP2005101237A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Tokyo Electron Ltd Heat treatment equipment
US20050272228A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-08 Takayuki Ito Annealing apparatus, annealing method, and manufacturing method of a semiconductor device
JP2005347704A (en) * 2004-06-07 2005-12-15 Toshiba Corp Heat treatment system, heat treatment method, and manufacturing method of semiconductor device
JP2006237516A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment equipment
WO2011002674A2 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 University Of Manitoba Imaging system and method using spatially separated radiated fields

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018046141A (en) * 2016-09-14 2018-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Heat treatment apparatus
US10950472B2 (en) 2016-09-14 2021-03-16 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation thermal treatment apparatus
US11881420B2 (en) 2016-09-14 2024-01-23 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation thermal treatment apparatus
CN114203594A (en) * 2021-12-08 2022-03-18 北京北方华创微电子装备有限公司 Degassing chamber and semiconductor processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5891255B2 (en) 2016-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009164525A (en) Heat treatment apparatus
JP5497992B2 (en) Heat treatment equipment
JP6587955B2 (en) Heat treatment equipment
JP5977038B2 (en) Heat treatment equipment
JP2010225645A (en) Heat treatment apparatus
JP2009123807A (en) Heat treatment apparatus
JP6438330B2 (en) Heat treatment equipment
CN107818925B (en) Heat treatment apparatus
US20160262207A1 (en) Light-irradiation heat treatment apparatus
JP5964630B2 (en) Heat treatment equipment
KR102052276B1 (en) Particle removal method and heat treatment apparatus
JP6438331B2 (en) Heat treatment equipment
JP5891255B2 (en) Heat treatment equipment
KR102093007B1 (en) Heat treatment apparatus
KR102182797B1 (en) Heat treatment method
TWI671804B (en) Heat treatment apparatus
JP5456257B2 (en) Heat treatment equipment
JP5616006B2 (en) Heat treatment equipment
JP2009123810A (en) Heat treatment apparatus
JP2010045113A (en) Thermal treatment apparatus
JP5349802B2 (en) Heat treatment equipment
JP5274846B2 (en) Heat treatment equipment
JP2009231608A (en) Heat treatment equipment
TWI706447B (en) Heat treatment apparatus
JP5169055B2 (en) Semiconductor wafer heat treatment equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5891255

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees