JP2016076690A - 放射加熱された基板のクールダウンを向上させるための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイナミックヒートシンクが独立したヒートシンク支持体により支持され、独立したヒートシンク支持体が基板支持体に対して垂直方向に移動可能である装置を提供する。【解決手段】表側３２２および裏側３２４を有する基板３２１を処理するための装置（プロセスチャンバ）３００であって、プロセス領域の外部に位置決めされる放射熱源３１０に隣接する窓３２０によって一方の側が画定される、チェンバ内のプロセス領域と、プロセス領域内に配置され、放射熱源からの光に対して実質的に透明であるダイナミックヒートシンク３３０と、基板の表側および裏側のうちの少なくとも一方が放射熱源に面していることによりダイナミックヒートシンクが基板に結合して基板からの熱を吸収するような場所に、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクに隣接する基板を保持するためのプロセス領域内の基板支持体３２５とを備える。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、一般に半導体処理の分野に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、放射処理により加熱された基板の冷却を向上させるための方法および装置を対象とする。

多くの用途では、半導体および他の材料の熱処理を含むが、これには、材料の温度を精密に測定して制御することが必要である。例えば、半導体基板を処理するには、広い温度範囲にわたり温度を精密に測定して制御することが必要である。このような処理の一例が、多数の製造プロセスに使用される急速熱処理（ＲＴＰ）であり、急速熱アニーリング（ＲＴＡ）、急速熱洗浄（ＲＴＣ）、急速熱化学気相堆積（ＲＴＣＶＤ）、急速熱酸化（ＲＴＯ）、および急速熱窒化（ＲＴＮ）を含む。ＲＴＯまたはＲＴＮによるＣＭＯＳゲート誘電体形成の特段の用途では、ゲート誘電体の厚さ、成長温度および均一性が、全体的なデバイス性能および製造歩留りに影響するパラメータである。これらプロセスのいくつかは、基板全体にわたって温度変動が摂氏数度未満である必要がある。

国際半導体技術ロードマップによれば、次のノードとして、トランジスタの、１１ｎｍのＳＤＥ接合深さが必要である。急速熱処理スパイクアニールは、現在の技術では、温度における時間が約１秒に制限されるので、限界に達している。ミリセカンドアニールは、有望な解決策であるが、何らかのＲＴＰと組み合わせない限り、統合するのは困難である。直接の解決策として、温度における時間をさらに減少できれば、ＲＴＰを拡大することができる。

基板の熱処理の期間、温度が基板内で可能な限り均一であることが望ましい。さらに、ある種のプロセス、例えばスパイクアニールが完了した後、基板を冷やすために必要な時間の量を減らすことが望ましい。実際には、基板のエッジ領域が、基板の他の領域よりもＲＴＰチャンバの周縁によって熱的に影響を受け、エッジ領域では、慢性的に温度が不均一であることになる。一度検出した径方向の温度の不均一に対処するため、標準の制御アルゴリズムが設計される。スパイクアニールプロセスなどの、非常に短いプロセスについては、制御アルゴリズムが十分迅速に補償することができず、基板のエッジ付近で、温度の不均一をもたらす可能性がある。さらに、ＲＴＰチャンバの現在の設計は、円形の基板上で、径方向に温度が不均一であることに適合されているので、温度制御のこの方法では、基板上の中心に対照的に配置されない、非径方向の温度の不均一、例えば「コールドスポット１１０」を補正することができない。

したがって、広い範囲の基板に使用することができ、基板の冷却速度を増す、基板の急速熱処理を制御するための方法および装置が、依然として必要である。

したがって、本発明の１つまたは複数の実施形態は、表側および裏側を有する基板を処理するための装置を対象とする。装置は、プロセス領域の外側に位置する放射熱源に隣接する窓によって、一方の側で画定されるチャンバ内のプロセス領域を備える。ダイナミックヒートシンクがプロセス領域内に配置されており、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源からの光に対して実質的に透明である。基板支持体がプロセス領域内にあり、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクに隣接して基板を保持する。基板の表側および裏側の少なくとも一方が放射熱源に面し、したがってダイナミックヒートシンクが基板と結合し基板から熱を吸収するような位置に、基板支持体が基板を保持する。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源からの放射に対し、実質的に透明であり、熱を吸収するために基板と伝導的に結合する、事前選択された熱吸収を有する半透明プレートであって、半透明プレートは、熱処理の期間、基板から間隙距離に配置され、したがって半透明プレートは、基板の加熱の期間、基板よりも低温のままとなる。

詳細な実施形態において、基板の熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクと基板の間に間隙がある。特定の実施形態において、間隙は最大約１ｍｍ幅である。本発明の詳細な実施形態は、間隙と流体連結する伝導性流体源をさらに備えており、したがって間隙が伝導性流体で満たされ、または既存の流体で置換され／既存の流体と混合し、実質的に静的に保持することができる。特定の実施形態において、流体は、窒素ガス、酸素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガスおよびその組合せからなる群から選択される。

本発明のいくつかの実施形態によれば、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源の反対側で基板に隣接して配置される。

本発明のいくつかの実施形態において、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源と基板の間の、放射熱源と同じ側で基板に隣接して配置される。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、基板支持体により支持される。

いくつかの詳細な実施形態によれば、ダイナミックヒートシンクは、独立のヒートシンク支持体により支持され、独立のヒートシンク支持体および基板支持体は、別個に移動可能である。特定の実施形態において、基板の熱処理の期間、独立のヒートシンク支持体は、ダイナミックヒートシンクと基板の間で変動できる間隙が存在するように、ダイナミックヒートシンクを動かすように動作可能である。

いくつかの実施形態において、装置は、放射熱源からの光を反射するためのリフレクタプレートをさらに備え、表側および裏側の一方が放射熱源に面し、表側および裏側の他方がリフレクタプレートに面するように、リフレクタプレートが配置される。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、石英、サファイアおよび透明ＹＡＧからなる群から選択される。

本発明の追加の実施形態は、表側および裏側を有する基板を処理するための装置を対象とする。装置は、プロセス領域の外側に位置する放射熱源に隣接する窓によって、一方の側で画定されるチャンバ内のプロセス領域を備える。基板支持体アセンブリがプロセス領域内にあり、基板の表側および裏側の少なくとも一方が放射熱源に面するような位置に、熱処理の期間、基板を保持する。放射熱源からの放射に対し実質的に透明であり、熱を吸収するために基板と伝導的に結合する、事前選択された熱吸収を有する半透明プレートが、プロセス領域内にある。半透明プレートは、熱処理の期間、基板から間隙距離に配置され、したがって半透明プレートは、基板の加熱の期間、基板よりも低温のままとなる。

詳細な実施形態において、半透明プレートは、基板材料の熱吸収よりも小さな熱吸収を有する材料から作られる。

１つまたは複数の実施形態において、間隙距離は、半透明プレートの熱吸収が動的であるように、調整可能である。

特定の実施形態において、基板はシリコンであり、半透明プレートは石英を備える。

いくつかの実施形態によれば、装置は、間隙と流体連結する伝導性流体源をさらに備えており、したがって間隙が伝導性流体で満たされ、または既存の流体で置換され／既存の流体と混合し、実質的に静的に保持することができる。

本発明のさらなる実施形態は、表側および裏側を有する基板を、放射熱源を備えるチャンバ内で、処理する方法を対象とする。基板はチャンバのプロセス領域内で支持され、プロセス領域は、放射熱源をプロセス領域から分離するランプによって、一方の側で画定される。ダイナミックヒートシンクはプロセス領域内に支持され、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源により放出される光に対して実質的に透明である。放射熱源が、基板を第１の温度に加熱するように動作する。放射熱源が活動停止にされ、ダイナミックヒートシンクが、基板からの熱を吸収するように配置される。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源から反対側で基板に隣接して配置される。

いくつかの詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源と同じ側で基板に隣接して配置される。

１つまたは複数の実施形態によれば、ダイナミックヒートシンクと基板の間に間隙がある。特定の実施形態において、方法は、ダイナミックヒートシンクと基板の間の間隙に流体を加えることをさらに含む。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、放射熱源を活動停止にするとき、基板により近い位置に動かされる。

上で簡単に要約された本発明のより具体的な説明が、添付の図面に示される、本発明の実施形態を参照することによって理解できる。しかし、本発明は、他の同様に有効な実施形態を容認することができるので、添付の図面は、本発明の単に代表的な実施形態を示しており、したがって本発明の範囲を限定すると考えるべきでないことに留意されたい。

従来型の急速熱処理チャンバを示す図である。 例示的な急速熱プロセスについての理想的な時間−温度曲線を示す図である。 急速熱プロセスの典型的なプロセスシーケンスを示す流れ図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態にしたがう処理装置を示す図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態にしたがう処理装置を示す図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態にしたがう基板とダイナミックヒートシンク支持体の組合せを示す図である。 本発明の１つまたは複数の実施形態にしたがう処理装置を示す図である。 時間の関数としての基板温度のグラフである。

理解しやすくするために、可能な場合はいつでも、図に共通な同一の要素を指定するため、同一の参照番号が使用されている。

本発明の複数の例示的な実施形態を記載する前に、本発明が以下の記載中に示される構成またはプロセスステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々なやり方で実施し、実行することができる。

上記のように、基板の熱処理の期間、基板内で温度均一性を有することが望ましい。温度均一性は、膜堆積、酸化物成長およびエッチングなど、温度によって活性化されるステップにとって、基板に関する均一なプロセス変数（例えば、層の厚さ、抵抗、エッチ深さ）を提供する。加えて、基板内の温度均一性は、反り、欠陥生成およびすべりなど、熱ストレスにより誘起される基板ダメージを防止するため必要である。例えば、１１５０°Ｃにおける、４インチシリコンウエハ上の、約５°Ｃの中心からエッジの温度差が、転位形成およびすべりを誘起する可能性がある。

温度勾配は、他の発生源によっても誘起され得る。例えば、基板の表面積または体積に対する空間的変更のため、基板が不均一な放射率を有する場合がある。これらの変更として、フォトリソグラフィによってパターン形成された、またはバイポーラトランジスタのための埋込層など局所的にドープされた領域である膜が挙げられ得る。加えて、基板温度勾配は、処理チャンバの設計に関連する、局在化したガス冷却効果または加熱効果によって、ならびに処理期間に基板面上に発生し得る、不均一な吸熱反応または発熱反応によって誘起され得る。

図１は、従来型の急速熱処理チャンバ１０を、概略的に表す。Ｐｅｕｓｅらは、米国特許第５，８４８，８４２号および米国特許第６，１７９，４６６号において、この種類のリアクタおよびその計装のさらなる詳細を記載している。基板またはウエハ１２、例えば、熱処理されるシリコンウエハなどの半導体ウエハが、バルブまたはアクセスポート１３を通って、チャンバ１０のプロセス領域１８内に送られる。本実施形態において、ウエハ１２の隅と接触する環状の傾斜した棚１５を有する環状のエッジリング１４として示される基板支持体によって、ウエハ１２は、ウエハ１２の周縁で支持される。Ｂａｌｌａｎｃｅらは、米国特許第６，３９５，３６３号で、エッジリングおよびその支持機能を、より完全に記載している。下向きの重力場を基準として、ウエハ１２の表面に既に形成された、処理済みの特徴１６が上を向いて、プロセス領域１８の上側で透明の石英窓２０により画定されるプロセス領域１８に面するように、ウエハが配向される。透明の石英窓２０は、処理の期間、窓が基板の冷却に最小の影響しか及ぼさないように、ウエハ１２からかなりの距離に位置する。典型的には、ウエハ１２と窓２０の間の距離は、２０ｍｍの程度である。概略的な図とは反対に、特徴１６が、大部分は、ウエハ１２の表面上を越えてかなりの距離突出することはなく、表面の平面内および平面付近にパターニングを構成する。ウエハをチャンバ内に運ぶパドルまたはロボットブレード（図示せず）とエッジリング１４上の間で、ウエハが渡されるとき、３つのリフトピン２２が上下されて、ウエハ１２の背面を支持することができる。放射加熱装置２４が窓２０の上に配置され、ウエハ１２に向けて放射エネルギーを送り、こうしてウエハ１２を加熱する。リアクタまたは処理チャンバ１０の中で、放射加熱装置は、窓２０の上に六方最密配列で配列され、それぞれ反射型チューブ２７の中に配置された、例示的な数は４０９であるが、多数の高強度タングステン−ハロゲンランプ２６を含む。ランプ２６の配列は、場合によって、ランプヘッドと呼ばれる。しかし、他の放射加熱装置で置き換えることができる。一般的に、放射加熱装置は、放射源の温度を迅速にランプアップするために抵抗加熱を含む。好適なランプの例として、フィラメントを取り囲むガラスまたはシリカの被いを有する水銀蒸気ランプ、およびガスが通電されたとき熱源をもたらすキセノンなどのガスを取り囲むガラスまたはシリカの被いを備えるフラッシュランプが挙げられる。本明細書で使用するとき、用語ランプは、熱源を取り囲む被いを含むランプを対象とすることを意図している。ランプの「熱源」は、例えばフィラメントまたは通電可能なガスといった、基板の温度を上げることができる材料または要素のことを言う。

本明細書で使用するとき、急速熱処理すなわちＲＴＰは、例えば、１００°から１５０°Ｃ／秒、および２００°から４００°Ｃ／秒の速度といった、約５０°Ｃ／秒以上の速度でウエハを均一に加熱することが可能な装置またはプロセスのことを言う。ＲＴＰチャンバ内の典型的なランプダウン（冷却）速度は、８０〜１５０°Ｃ／秒の範囲である。ＲＴＰチャンバ内で実施されるいくつかのプロセスは、基板全体にわたって温度変動が摂氏数度未満である必要がある。したがって、ＲＴＰチャンバは、ランプまたは他の好適な加熱システム、ならびに最大１００°から１５０°Ｃ／秒、および２００°から４００°Ｃ／秒の速度で加熱することが可能であり、これらの速度で急速に加熱することが可能な加熱システムおよび加熱制御システムを持たない他の種類の熱チャンバから急速熱処理チャンバを区別する、加熱システム制御を含まなくてはならない。

本発明のさらなる態様によれば、本発明の実施形態は、フラッシュアニーリングにも適用することができる。本明細書で使用するとき、フラッシュアニーリングは、５秒未満、特に１秒未満、いくつかの実施形態では数ミリセカンドで、サンプルをアニーリングすることを言う。

ウエハ１２全体にわたる温度を、ウエハ１２全体にわたり均一な、厳密に規定された温度に制御することが重要である。均一性を改善する１つの受動的な手段として、ウエハ１２より大きい領域と平行にかつウエハ１２より大きい領域を覆って延在し、ウエハ１２の裏面に面するリフレクタ２８が挙げられる。リフレクタ２８は、ウエハ１２から放出された熱放射を、ウエハ１２に戻すよう効率的に反射する。ウエハ１２とリフレクタ２８の間の間隔は、３から９ｍｍの範囲内であって良く、空洞の幅と厚さのアスペクト比は、有利には２０より大きい。リフレクタ２８は、金のコーティングまたは多層誘電体干渉鏡で形成されて良く、ウエハ１２のより暖かい部分からより冷たい部分に熱を分散させる傾向がある黒体空洞を、効率的にウエハ１２の背面に形成する。他の実施形態において、例えば、米国特許第６，８３９，５０７号および米国特許第７，０４１，９３１号に開示されるように、リフレクタ２８がより凹凸のある表面を有し、またはリフレクタ２８が黒または他の色の表面を有して良い。リフレクタ２８は、特にクールダウンの期間、ウエハから過剰な放射を吸熱するために、金属製の水冷基体５３上に堆積することができる。したがって、処理チャンバのプロセス領域１８は、少なくとも２つの実質的に平行な壁を有し、そのうちの第１は壁２０であって、石英などの放射に対して透明である材料でできており、第２の壁／基体５３は第１の壁と実質的に平行であって、金属でできており、ほとんど透明でない。

均一性を改善する１つのやり方として、チャンバの外側に配置される回転可能フランジ３２と磁気結合される回転可能シリンダ３０上のエッジリング１４を支持することが挙げられる。ロータ（図示せず）がフランジ３２を回転し、したがってウエハの中心３４の周りにウエハを回転する。ウエハの中心３４は、概ね対称的なチャンバの中心線でもある。

均一性を改善する別のやり方は、中心軸３４の周りに概ねリング様に配された区域に、ランプ２６を分割する。制御回路は、異なる区域内のランプ２６に送達する電圧を変化させ、それにより放射エネルギーの径方向の分配を調整する。区域に分けられた加熱の動的な制御は、回転するウエハ１２の半径にわたって温度を計測するため、ウエハ１２の裏面に面し、リフレクタ２８の開孔を通って配置される１つまたは複数の光学的光導体４２を介して結合される、１つまたは複数の高温計４０により影響を受ける。光導体４２は、サファイア、金属、およびシリカファイバを含む様々な構造から形成され得る。コンピュータ化されたコントローラ４４は、高温計４０の出力を受け取り、それに応じてランプ２６の異なるリングに供給される電圧を制御し、それにより処理の期間、放射加熱強度および放射加熱パターンを動的に制御する。高温計は、一般に、約７００から１０００ｎｍの間の範囲で、例えば４０ｎｍといった狭い波長の帯域で、光の強度を測定する。コントローラ４４または他の計装が、その温度に保持された黒体から放射する光の強度のスペクトル分布の、よく知られたプランク分布を用いて、光の強度を温度に変換する。

図１に示されるチャンバによって、ウエハ１２支持体がチャンバ内の様々な垂直位置に容易に浮上し、基板の熱暴露制御を可能にすることができる。図１に示される構成が限定的であることを意図していないことを理解されたい。特に、本発明は、熱源またはランプが基板の片側または面に向けられ、高温計がウエハの反対側に向けられる構成に限定されない。

上記のように、処理チャンバのプロセス領域内のウエハ温度は、通例放射高温測定により測定される。放射高温測定は、非常に正確であることができる一方で、放射高温計の帯域内であり、加熱源から生じる放射は、この放射が高温計により検出される場合、高温計の信号の解釈を妨害する可能性がある。Ａｐｐｌｉｅｄ ＭａｔｅｒｉａｌのＲＴＰシステムは、プロセスキットにより、かつウエハ自体により、妨害を最小化する。プロセスキットは、ウエハと回転システムを結合する。プロセスキットは、図１に３０として示される支持体シリンダを含むことができる。プロセスキットは、図に示されない支持体リングも含むことができるが、ある種の処理チャンバ構成で使用することができる。そのような支持体リングは、基本的に、図１に１４として示されるエッジリングを支持する、補助のエッジリングである。

急速熱処理の期間、基板の全ての領域間の温度の不均一を最小化することに加えて、基板の実際の時間−温度曲線が、基板の所望の時間−温度曲線から、特にピーク温度から、できるだけ変わらないことも重要である。時間−温度曲線およびピーク温度は、図２と併せて以下で記載される。

したがって、本発明の１つまたは複数の実施形態は、ＲＴＰプロセスにおいて、理想的な時間−温度曲線を実現する役に立つ。図２は、この場合はスパイクアニールプロセスである、例示的な急速熱プロセスのための、以降はターゲット時間−温度曲線１００と呼ばれる、理想的な時間−温度曲線を示す。横軸が時間を表し、縦軸が基板温度を表し、ターゲット時間−温度曲線１００は、スパイクアニールプロセス期間の任意の時間における、所望の基板温度を表す。時間１２０において、基板の熱処理が基板の温度１３０で開始する。温度１３０は、実質的に室温である。基板温度は、初期温度傾斜２０１の期間、温度１３２に増加し、図３と併せて以下に記載される。基板温度は、高強度ランプを使用して増加する。基板温度は、時間１２２で開始する、安定化期間２０２の継続時間の間、温度１３２で一定に保たれる。時間１２３に基板温度が迅速に増加し、時間１２４にピーク温度１３３、次いで時間１２５に直ちに温度１３４に減少する。基板のピーク温度１３３がＲＴＰの期間に適合しなかったら、基板上の重要なプロセス、注入後アニールなどが完了しない場合がある。ピーク温度１３３がＲＴＰの期間に超過したら、プロセスは、他の仕方で、例えば、注入された原子が基板内に望ましくない拡散をすること、または基板上に形成されるデバイスのサーマルバジェットを超過することにより、悪影響を被る場合がある。

図３は、図２と併せて上で記載されたスパイクアニールプロセスなど、急速熱プロセスについての、典型的なプロセスシーケンス２００を示す流れ図である。一般的に、そのようなプロセスは、基板の初期温度勾配２０１で開始する。基板が約３００°Ｃから約４００°Ｃの温度になるまで、初期温度勾配２０１の第１のセグメントの期間、オープンループ加熱が実施される。図２に戻って参照すると、オープンループ加熱は、時間１２０と１２１の間で行われる。オープンループ加熱の期間、プロセスの制御には基板温度のフィードバックは援用されず、代わりに、基板に加えられるランプエネルギーの大部分に対し基板が実質的に不透明である温度レジームに基板を加熱するために、所定の期間、所定の値で、ランプ出力が基板に加えられる。約３００°Ｃより下で、シリコンウエハなど、典型的なＲＴＰ基板は、典型的な加熱ランプにより生成される放射エネルギーのほとんどに対し、大部分が透明である。この場合のとき、基板を通過する放射エネルギーが、次いで基板の裏側温度を測定する高温計により検出され、不正確な基板温度測定を起こす可能性がある。クローズドループ加熱制御アルゴリズムにとって、不正確な基板温度測定は、初期温度勾配２０１の期間に、不安定および／またはハンティングなど重大な制御の問題をもたらす可能性がある。オープンループ加熱は、この問題を回避するため、典型的にはＲＴＰの開始時に使用される。オープンループ加熱のための設定点は、一般に経験的に決定される。

基板が約３００°Ｃから約４００°Ｃの間に加熱された後、初期温度勾配２０１は、次いで一般的にクローズドループ制御アルゴリズムを使用して完了し、基板の温度が約５００°Ｃから約７００°Ｃの安定化温度にする。後続の時間ステップ用に加熱ランプの出力を微調整するために、クローズドループ制御は、１つまたは複数の高温計区域中の、熱プロセス中の所与の時間ステップで、基板の温度測定を、制御アルゴリズム内に組み込む。時間ステップは、比較的短い、例えば０．１または０．０１秒であって良い。最小の時間ステップサイズは、一般的に、加熱プロセスを制御するために使用される温度センサのサンプリングレートにより制限される。クローズドループ制御を使用することにより、所望の基板温度と実際の基板温度の間の誤差を最小化する。

初期温度勾配２０１の終わりに基板が安定化温度に到達すると、一般的に安定化期間２０２がその後行われる。安定化期間２０２は、熱プロセスの温度に敏感なセグメントである、スパイクアニール２０３が始まる前に、初期温度勾配２０１の期間に基板に加えられた熱勾配を、基板を平衡させることにより取り除くことを意図している。スパイクアニール２０３の開始時点に存在する基板温度の不均一は、プロセス期間内に補正される可能性が低い。安定化期間２０２は、長さが約５秒と約３０秒の間であり、典型的には約１０秒と約２０秒の間である。基板温度は制御されて、図２に示すように、特段の熱プロセスに応じて、約５００°Ｃから約７００°Ｃの間であって良い、安定化温度１３２を維持する。

安定化期間２０２が完了すると、次いでスパイクアニール２０３が始まる。この例では、スパイクアニール２０３は、基板の熱処理が実際に起こるプロセスのセグメントである。スパイクアニールプロセスの特段の応用例は、ホウ素注入後の基板でアニールを実施することである。この場合、スパイクアニール２０３は、注入されたホウ素を、結晶内のランダムな位置からシリコン格子の電気的に活性な部位に再配置し、一方基板の熱暴露を最小化する。図２に示すように、スパイクアニール２０３は、時間１２３と１２４の間で起こり、クールダウン２０４が続く。スパイクアニール２０３の期間の基板温度のランプ率は、一般的に約１５０°Ｃ／ｓと約３００°Ｃ／ｓの間であり、ピーク温度１３３は約１０００°Ｃから約１２００°Ｃであり、スパイクアニール２０３が一般的に数秒しか継続しないことを意味する。したがって、熱プロセスの最も温度に敏感なセグメントの期間に、ターゲット時間−温度曲線１００からの基板温度の相違を、制御アルゴリズムが補正する時間は、ほとんどない。基板温度で起こる、急速熱プロセスのこのセグメント期間のターゲット温度からの任意の変動、例えばオーバーシュート、アンダーシュートまたは広いスパイクは、基板間のピーク温度の再現性を低下させることになる。図３に戻って参照すると、スパイクアニール２０３は、次いでクールダウン２０４が続き、基板の急速熱処理を終わらせる。

図４および図５は、図１に示した基板処理装置に対する変更の、例示的な実施形態を示す。図４は、限定するものではないが、急速熱アニーリングを含む急速熱処理タイプのプロセスに使用することができるような、プロセスチャンバ３００の描写を示す。表側３２２および裏側３２４を有する基板３２１が、窓３２０により一方の側で画定されるチャンバ３００のプロセス領域３１８内に支持される。チャンバ３００は、窓３２０によりプロセス領域３１８から分離される放射熱源３１０を含み、窓３２０は、熱源３１０により生成される放射に対し実質的に透明である、石英窓であって良い。処理の期間に窓３２０が基板の冷却に最小の影響を与えるような距離に窓３２０が配置され、距離は、典型的には基板から少なくとも約１５から２０ｍｍの程度であることが理解されよう。放射熱源３１０の構成は、所望の加熱特性に応じて変わることができるが、特定の実施形態において、放射熱源３１０は、六角形の構成に配列された複数の高強度ランプを備える。ランプは、タングステンハロゲンランプに使用されるタングステンのような、金属加熱要素を含む抵抗加熱ランプであって良い。別法として、放射熱源がフラッシュランプであり、加熱要素がキセノンなど通電されたガスを含むことができる。

ダイナミックヒートシンク３３０が、プロセス領域３１８内の基板３２１に隣接する場所に位置する。本明細書で使用するとき、用語「ダイナミックヒートシンク」と「半透明プレート」は、互換的に使用される。「ダイナミックヒートシンク」は、処理の期間、基板に隣接するプロセス領域内に配置される要素のことを言い、したがってダイナミックヒートシンクは、直接、熱源の放射エネルギーにより、基板／ウエハよりも少なく加熱される。１つまたは複数の実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、基板との伝導的な結合により基板を冷やすために使用することができる。用語「ダイナミック、動的な（ｄｙｎａｍｉｃ）」は、ヒートシンクが、処理の期間、基板と異なる温度および／または異なる速度で加熱できることを言う。ダイナミックヒートシンクの温度および／または加熱速度は、下でさらに記載するように、ダイナミックヒートシンクと基板の間に、様々な流体（真空を含む）を組み込むことによって、変更することができる。特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンクは、実質的に、基板との伝導的な結合によってのみ基板を冷やす。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用するとき、「実質的に伝導的な結合によってのみ」とは、伝導的な結合が、ダイナミックヒートシンクの加熱全体の約９０％を超える割合を占めることを意味する。

図４に示す実施形態では、ダイナミックヒートシンク３３０は、放射熱源３１０と同じ側で基板３２１に隣接して配置され、基板３２１と放射熱源３１０の間に位置する。図５に示す実施形態では、ダイナミックヒートシンク３３０は、放射熱源３１０と反対側で基板３２１に隣接して配置される。詳細な実施形態では、ダイナミックヒートシンク３３０は、放射熱源３１０によって生成される放射に対し、実質的に透明である。

チャンバ３００は、プロセス領域３１８に位置し、熱処理の期間、基板３２１を保持するようになされた基板支持体３２５を含む。基板支持体３２５は、基板３２１の表側３２２と裏側３２４のうちの少なくとも１つが放射熱源３１０に面するように、基板３２１を保持する。図４および図５において、基板支持体３２５は、基板３２１の裏側３２４の底部エッジと接触する、小さい部分として示される。これは単に例示する目的であって、特定の種類の基板支持体３２５または構成を暗示すると考えるべきではない。詳細な実施形態において、基板支持体３２５は、基板３２１のエッジの一部と接するようになされた、環状のエッジリングであって良い。

詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、独立したヒートシンク支持体３２６により支持される。独立したヒートシンク支持体３２６は、ダイナミックヒートシンク３３０の底部エッジと接する、小さい部分として示される。これは単に例示する目的であって、特定の種類のダイナミックヒートシンク支持体３２６を暗示すると考えるべきではない。詳細な実施形態において、ダイナミックヒートシンク支持体３２６は、ダイナミックヒートシンク３３０のエッジの一部と接するようになされた、環状のエッジリングであって良い。

いくつかの実施形態において、独立したヒートシンク支持体３２６は、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンク３３０と基板３２１の間に間隙３３５があるよう、ダイナミックヒートシンク３３０を動かすように動作可能である。この種類の実施形態は、間隙３３５のサイズを変更できるように、処理の期間、間隙３３５のサイズを調節することができる。したがって、ヒートシンク３３０が、基板３２１に対して移動可能であることができる。任意の好適な手段、例えば、独立したヒートシンク支持体を上下に動くようバイアスする磁石に、独立したヒートシンク支持体３２６を磁気的に連結することにより、ダイナミックヒートシンク３３０を動かすことができる。他の実施形態において、空気圧または液圧で駆動することができるリフトピンがダイナミックヒートシンク３３０を持ち上げ、かつ下ろすように配置され、処理の期間、ダイナミックヒートシンク３３０と基板３２１の間の距離を変化させることができる。特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、独立したヒートシンク支持体３２６により支持され、基板支持体３２５と独立したヒートシンク支持体３２６は、別個に動かすことができる。

特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板支持体３２５により支持される。図６は、基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の両方を同時に保持できる、基板支持体３２５の例の断面を示す。基板支持体３２５は、基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の間の間隙３３５にアクセスできる、アクセスポート３２７を含むことができる。アクセスポート３２７の数、形状およびサイズは、必要に基づいて決定することができ、示された設計に限定されない。

ウエハからダイナミックヒートシンクの間隙は、比較的大きな間隙からゼロ間隙近くに変化することができる。しかし、現実の場合、間隙は、ダイナミックヒートシンクおよび／または基板の粗さおよび平面性に起因して、ゼロよりもわずかに大きくあるべきである。１つの実施形態において、間隙距離は、基板とダイナミックヒートシンクの間の熱伝導に、正比例する。距離を変動することによって、プロセスの任意の所与の時間における、熱伝達量の制御を可能にする。間隙は、基板の冷却に効果がある任意の好適な距離であって良いが、特定の実施形態において、基板とダイナミックヒートシンクの間の間隙は、少なくとも約１０ｍｍである。詳細な実施形態において、間隙３３５は最大約５ｍｍ幅である。他の詳細な実施形態において、間隙３３５は最大約３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、または０．５ｍｍ幅である。詳細な実施形態において、間隙３３５は約５ｍｍ幅未満である。他の詳細な実施形態において、間隙３３５は約３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍ幅未満である。様々な詳細な実施形態において、間隙３３５を、約０．０５ｍｍから約５ｍｍ幅の範囲で、処理の期間に変化させる。特定の実施形態において、間隙３３５は、約０．１ｍｍ幅未満である。

基板とダイナミックヒートシンクの間の媒体は、非常に低い伝導率から高い伝導率に変化または交換することができる。１つまたは複数の実施形態において、基板とダイナミックヒートシンクの間の媒体として、様々なガスを使用することが企図される。例えば、異なる熱容量を有し、基板とダイナミックヒートシンクの間に異なる伝導的な結合を可能にする、酸素またはヘリウムを使用することができる。特定の実施形態において、ヒートアップ速度は、間隙幅が大きいこと、および媒体の伝導率がより低いこと、媒体の熱容量がより小さいことによって最大となり、クールダウン速度は、間隙が小さいこと、および大きな熱容量を備える、伝導率の高い媒体によって最大となる。したがって、いくつかの実施形態において、チャンバ３００は、間隙３３５と流体連結する伝導性流体源３７０をさらに備え、したがって伝導性流体が可変速度または可変量で間隙３３５内を流れることができる。詳細な実施形態において、間隙３３５が伝導性流体で満たされ、または既存の流体で置換され／既存の流体と混合し、実質的に静的に保持することができる。本明細書および添付の特許請求の範囲の中で使用するとき、「実質的に静的」とは、流体が間隙３３５内に活発に流れ込むことはないが、対流的な混合および残留運動が起こり得ることを意味する。詳細な実施形態において、流体は、窒素ガス、酸素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガスおよびその組合せからなる群から選択される。

別の変形形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、実質的に平行な関係で配列される２つの透明プレートを備える場合があり、その実施形態が、図７に示される。プレートは、内部の熱伝導率が低い支持構造（図示せず）により支持されて良い。様々な実施形態のプレート間隔３７２は、約０．１ｍｍから約５ｍｍの範囲である。基板の加熱の期間に、２つの透明プレートの間に高真空を確立することができ、冷却期間に、ヘリウムなどの伝導率が高い流体をプレート間に流すことができる。図７は、単一の伝導性流体源３７０を示しているが、特定の実施形態では、１つより多い伝導性流体源３７０を組み込む。追加の流体源によって、短いヘリウム吸入時間の期間に、より良い温度均一性となることができる。詳細な実施形態において、処理の期間、実質的に流体は流れない。

１つまたは複数の実施形態において、チャンバ３００は、リフレクタプレート３４０をさらに備え、放射熱源３１０からの光３５０を反射する。リフレクタプレート３４０は、基板３２１の表側３２２と裏側３２４のうちの一方が放射熱源３１０に面し、基板３２１の表側３２２と裏側３２４のうちの他方がリフレクタプレート３４０に面するように配置されて良い。

特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、石英、サファイアおよび透明ＹＡＧからなる群から選択される材料から作られる。

放射エネルギー源が活動停止にされるとき、基板３２１はダイナミックヒートシンク３３０よりも高い温度である。ダイナミックヒートシンク３３０が基板３２１よりも低温なので、ダイナミックヒートシンク３３０がチャンバ内に存在しない場合より、基板３２１の温度がより速く低下する原因となる。

いかなる特段の動作理論に拘束されるものではないが、放射熱源３１０からの光に対し実質的に透明であるダイナミックヒートシンク３３０を使用する特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、実質的に、基板３２１との伝導的な結合によってのみ加熱されることになる。伝導的な結合は、放射加熱よりも、ダイナミックヒートシンク３３０を加熱するのに、効率の低い手段であるので、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板３２１よりも低い温度を有することになる。放射熱源３１０が、必要以上に長くオンのままにされた場合、基板３２１およびダイナミックヒートシンク３３０の温度は、おおよそ同じ温度で、平衡に達することになる。

１つまたは複数の特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、放射エネルギーと基板３２１に対する伝導的な結合の組合せにより加熱される。ダイナミックヒートシンク３３０の加熱全体に対する、放射エネルギーと伝導的な結合の相対的な寄与は、ダイナミックヒートシンク３３０の温度が基板３２１の温度より低いままである限り、変えることができる。詳細な実施形態において、正味の加熱は、ダイナミックヒートシンク３３０の温度が、ヒートアップの期間、基板３２１の温度よりも低いようなものである。いかなる特段の動作理論に拘束されるものではないが、ダイナミックヒートシンク３３０が、熱質量／領域に基づいて、基板３２１よりも少ない放射エネルギーを吸収すると考えられる。

詳細な実施形態において、半透明プレート３３０（ダイナミックヒートシンクとも呼ばれる）は、基板３２１の材料の熱吸収よりも小さな熱吸収を有する材料から作られる。このことによって、加熱のとき、確実にダイナミックヒートシンク３３０の温度が基板３２１の温度よりも低くなることの助けとなる。

いくつかの詳細な実施形態において、半透明プレートと基板の間の間隙距離は、半透明プレート３３０の熱吸収が動的であるように、調整可能である。特定の実施形態において、間隙３３５の距離は、約１ｍｍ未満である。他の詳細な実施形態において、間隙３３５の距離は約３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍまたは０．５ｍｍ未満である。

詳細な実施形態において、基板３２１はシリコンであり、半透明プレート３３０は石英を備える。

いくつかの詳細な実施形態において、チャンバ３００は、間隙３３５と流体連結する伝導性流体源３７０をさらに備え、したがって伝導性流体が可変速度または可変量で間隙３３５内を流れることができる。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用するとき、用語「伝導性流体」とは、基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の間の伝導的な結合に影響を及ぼすことが可能な任意の流体を意味するために使用される。したがって、これは、伝導的な結合の程度を増加または減少させる流体を含む。

特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板３２１から、この２つの間の伝導的な結合を著しく減少させるために十分な距離に維持される。このことによって、ダイナミックヒートシンク３３０が、基板３２１よりはるかに低い温度を有する結果となる。次いで、基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の間の間隙３３５内に流体が流れ込み、この２つの間の伝導的な結合を増加することができる。基板３２１が伝導性流体なしの場合よりも速く冷えるという結果は、基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の間の温度差が、基板３２１により大きい影響を及ぼすからである。

別の特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板３２１に対し固定した距離に、この２つの間の伝導的な結合を減少させる伝導性流体を間隙３３５内に備えて、維持される。加熱後、伝導性流体は、伝導的な結合を増加させる別の流体で、流し出すことができる。このことによって、伝導性流体が取り替えられた後、伝導性流体の干渉および基板３２１へのより大きな影響がなかった場合よりも、ダイナミックヒートシンク３３０が、加熱のときに、より低い温度を有する結果となる。１つまたは複数の詳細な実施形態において、ヒートアップが低圧低熱伝導率のガス中で生じ、クールダウンがより高圧でより熱伝導率が高いガス中で生じることができる。いかなる特段の動作理論に拘束されるものではないが、圧力比が高い場合、ガス組成物の変更の期間に、熱伝導率の空間的なばらつきが少ないはずであると考えられる。（圧力は、ガス交換／置換が起こることができるよりも速く平衡になる。）

本発明のさらなる実施形態は、表側３２２および裏側３２４を有する基板３２１を、放射熱源３１０を備える処理チャンバ３００内で、処理する方法を対象とする。方法は、基板３２１を処理チャンバ３００内に支持することを備える。ダイナミックヒートシンク３３０は、処理チャンバ３００内に支持され、ダイナミックヒートシンク３３０は、放射熱源３１０により放出される光に対して実質的に透明である。放射熱源３１０は、基板３２１を第１の温度に加熱するように動作可能である。ダイナミックヒートシンク３３０は、実質的に、基板３２１との伝導的な結合によってのみ第２の温度に加熱される。第２の温度は、第１の温度よりも低い。次いで、放射熱源３１０が活動停止にされる。

詳細な実施形態において、放射熱源３１０を活動停止にするとき、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板３２１により近い位置に動かされる。基板３２１とダイナミックヒートシンク３３０の間の間隙のサイズを変えることにより、伝導的な結合の程度を変更することができる。加熱期間に伝導的な結合を減少することにより、ダイナミックヒートシンク３３０の温度が基板３２１より低くなることになる。一度放射熱源３１０が係脱すると、ダイナミックヒートシンク３３０は、基板３２１のより近くに動き、伝導的な結合を増加することができる。このことによって、伝導的な結合がプロセスにわたって一定に維持される場合よりも速い速度の、基板３２１の冷却をもたらすことができる。

ごく特定の実施形態において、基板３２１およびダイナミックヒートシンク３３０は、約１ｍｍの間隙３３５および間隙３３５内に伝導性流体として酸素ガスを備えて、加熱される。加熱後、間隙３３５は約０．５ｍｍに減らされ、伝導性流体はヘリウムガスと置換され、基板３２１の冷却の速度を増加させる。

詳細な実施形態において、方法は、ダイナミックヒートシンク３３０と基板３２１の間の間隙３３５に流体を加えることをさらに含む。

本発明の追加の実施形態は、基板３２１を放射エネルギーを使用して第１の温度に加熱することを含む、基板３２１を処理する方法を対象とする。放射エネルギーは、放射熱源３１０から放出することができる。基板３２１は、放射エネルギーを使用して第１の温度に加熱される。ダイナミックヒートシンク３３０は、実質的に、基板３２１との伝導的な結合によってのみ第２の温度に加熱され、第２の温度は第１の温度より低い。基板３２１は、ダイナミックヒートシンク３３０との伝導的な結合を使用して冷やされる。

本明細書に記載の本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、クールダウン速度が著しく増加することになる。特定の実施形態において、ダイナミックヒートシンクと基板の間の間隙が約０．１ｍｍ未満の場合、そのような急速なクールダウン速度を提供することができ、２００°Ｋ／秒より速いクールダウン速度が可能である。

したがって、１つまたは複数の実施形態によれば、ダイナミックヒートシンクは、半透明モディファイアプレート（ＳＭＰ）とも呼ばれるが、チャンバ内で処理される基板よりも加熱ランプからの放射をより少なく吸収する材料から作られて、提供される。シリコン基板用に、石英をダイナミックヒートシンクに使用することができる。タングステンハロゲンランプを使用するチャンバにおいて、石英はタングステンハロゲンランプのスペクトルの短波長部分をより少なく吸収し、ヒートアップ期間および方策の一定温度部分の期間、ウエハよりも冷たいままでいる。ダイナミックヒートシンクと基板の間の間隙によって、基板の温度が、ダイナミックヒートシンクよりも高いままでいることができる。

本発明の実施形態は、基板のクールダウン速度を増加するために有用である。図８は、３つの基板について、時間の関数としての温度のグラフを示す。基板のそれぞれは、ベアシリコンであり、チャンバ内に手作業で配置された。基板は約５３０°Ｃに加熱され、冷えるままにされた。グラフの実線は、チャンバ内に石英プレート（ダイナミックヒートシンク）なしで、加熱され冷やされた基板を示す。２本の破線は、石英プレート（ダイナミックヒートシンク）に隣接して、加熱され冷えるままにされた、基板についての温度プロファイルを示す。石英プレートは、基板の表面から約０．７５ｍｍおよび基板の表面から約１．５ｍｍに配置された。基板の冷却速度は、ダイナミックヒートシンクなしよりも、ダイナミックヒートシンクに隣接するときにより速いことが、図８から理解できる。特定の実施形態において、８秒未満の期間にわたって、約５３０°Ｃに加熱された基板の温度は、ダイナミックヒートシンクなしのチャンバ内の同様の基板よりも、温度の反転後約１０秒で、少なくとも約２５°Ｃ低い。詳細な実施形態において、約１３２３Ｋ（１０５０°Ｃ）に加熱された基板のクールダウン速度は、冷却の第１秒で、約７０から約１５０Ｋ／ｓ（°Ｃ／ｓ）の範囲である。他の特定の実施形態において、約１３２３Ｋ（１０５０°Ｃ）に加熱された基板の平均のクールダウン速度は、冷却の第１秒にわたって、約７０Ｋ／ｓ、８０Ｋ／ｓ、９０Ｋ／ｓ、１００Ｋ／ｓ、１１０Ｋ／ｓ、１２０Ｋ／ｓ、１３０Ｋ／ｓ、または１４０Ｋ／ｓ（°Ｃ／ｓ）より速い。

本明細書全体にわたる、「１つの実施形態」、「ある種の実施形態」、「１つまたは複数の実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態に関して記述された、特段の特徴、構造、材料、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる様々な場所における、「１つまたは複数の実施形態において」、「ある種の実施形態において」、「１つの実施形態において」または「実施形態において」などの語句の出現は、必ずしも本発明の同じ実施形態のことを言っていない。さらに、特段の特徴、構造、材料、または特性は、１つまたは複数の実施形態で、任意の好適なやり方で組み合わせることができる。

本明細書において、本発明は、特段の実施形態に関連して記載されたが、これらの実施形態は、本発明の原理および適用の単なる例示であることを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更形態および変形形態が本発明の方法および装置になされ得ることが、当業者には明らかであろう。例えば、本発明は特段の種類の加熱ランプに関して記載されたが、他の変形形態が可能である。本発明の実施形態は、基板がＵＶからＩＲ放射により加熱される任意の分野で使用して、その基板の冷却速度を増加することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物である変更形態および変形形態を含むことを意図している。

Claims (14)

1. 表側および裏側を有する基板を処理するための装置であって、
   プロセス領域の外部に位置決めされる放射熱源に隣接する窓によって一方の側が画定される、チェンバ内のプロセス領域と、
   プロセス領域内に配置され、放射熱源からの光に対して実質的に透明であるダイナミックヒートシンクと、
   基板の表側および裏側のうちの少なくとも一方が放射熱源に面していることによりダイナミックヒートシンクが基板に結合して基板からの熱を吸収するような場所に、熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクに隣接する基板を保持するためのプロセス領域内の基板支持体と
   を備え、
   ダイナミックヒートシンクが独立したヒートシンク支持体により支持され、独立したヒートシンク支持体が基板支持体に対して垂直方向に移動可能である装置。
2. ダイナミックヒートシンクが、放射熱源からの放射に対して実質的に透明であり、熱を吸収するために基板に伝導的に結合し、事前選択された熱吸収を有する半透明プレートであって、半透明プレートが、熱処理の期間、基板から間隙距離に配置されていることにより半透明プレートが、基板の加熱の期間、基板よりも低温のままとなる、請求項１に記載の装置。
3. 熱処理の期間、ダイナミックヒートシンクが、放射熱源の反対側で基板に隣接して配置されるか、または放射熱源と基板の間の、放射熱源と同じ側で基板に隣接して配置される、請求項１または２に記載の装置。
4. 基板の熱処理の期間、独立したヒートシンク支持体が、ダイナミックヒートシンクと基板の間で変動できる間隙が存在するように、ダイナミックヒートシンクが動作可能である、請求項１に記載の装置。
5. 間隙と流体連結する伝導性流体源をさらに備え、したがって間隙が伝導性流体で満たされ、または既存の流体で置換され／既存の流体と混合し、実質的に静的に保持され得る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 流体が、窒素ガス、酸素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガスおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項５に記載の装置。
7. 放射熱源からの光を反射するためのリフレクタプレートをさらに備え、表側および裏側の一方が放射熱源に面し、表側および裏側の他方がリフレクタプレートに面するように、リフレクタプレートが配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. ダイナミックヒートシンクが、石英、サファイアおよび透明ＹＡＧからなる群から選択される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 間隙距離が、半透明プレートの熱吸収が動的であるように調整可能である、請求項２または４に記載の装置。
10. 表側および裏側を有する基板を、放射熱源を備えるチャンバ内で処理する方法であって、
    チャンバのプロセス領域内で基板を支持するステップであって、プロセス領域の一方の側が、放射熱源をプロセス領域から分離するランプによって画定されるステップと、
    ダイナミックヒートシンクをプロセス領域内に支持するステップであって、ダイナミックヒートシンクが、放射熱源により放出される光に対して実質的に透明であるステップと、
    基板を第１の温度に加熱するように放射熱源を動作するステップと、
    放射熱源を活動停止にし、ダイナミックヒートシンクが基板からの熱を吸収するように、ダイナミックヒートシンクを配置するステップと
    を含み、
    ダイナミックヒートシンクが基板に対して垂直方向に移動可能である方法。
11. ダイナミックヒートシンクが、放射熱源の反対側で基板に隣接して配置されるか、または放射熱源と同じ側で基板に隣接して配置される、請求項１０に記載の方法。
12. ダイナミックヒートシンクと基板との間に間隙がある、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 放射熱源を活動停止にするとき、ダイナミックヒートシンクを、基板により近い位置に動かす、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. ダイナミックヒートシンクと基板との間の間隙に流体を加えるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

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