JP2023039622A - Thermal treatment device - Google Patents

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龍太 戸部
Ryuta Tobe
貴宏 北澤
Takahiro Kitazawa
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Abstract

To provide a thermal treatment device capable of adjusting an exposure time of a flash light while being corresponded to a heavy-current.SOLUTION: In a discharge circuit of a flash lamp FL, a capacitor 93 and three coils 94a, 94b, and 94c are serially connected, and three switches 99a, 99b, and 99c which are parallely connected one by one to all of the three coils 94a, 94b, and 94c are provided. By switching the three switches 99a, 99b, and 99c to appropriately functioning the three coils 94a, 94b, and 94c as an inductor, a waveform of a current flowing in the flash lamp FL can be changed without an IGBT, and an exposure time of the flash light can be adjusted. Also, since the IGBT is not used, a heavy-current can be flown to the discharge circuit of the flash lamp FL.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板（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に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus for heating a thin precision electronic substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as "substrate") by irradiating the substrate with flash light.

半導体デバイスの製造プロセスにおいて、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱する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、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。 Flash lamp annealing (FLA), which heats a semiconductor wafer in an extremely short time, has attracted attention in the manufacturing process of semiconductor devices. Flash lamp annealing uses a xenon flash lamp (hereinafter simply referred to as a "flash lamp" to mean a xenon flash lamp) to irradiate the surface of the semiconductor wafer with flash light, so that only the surface of the semiconductor wafer is extremely annealed. It is a heat treatment technology that raises the temperature in a 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。 The radiation spectral distribution of the xenon flash lamp is from the ultraviolet region to the near-infrared region, the wavelength is shorter than that of the conventional halogen lamp, and it almost matches the fundamental absorption band of the silicon semiconductor wafer. Therefore, when the semiconductor wafer is irradiated with flash light from the xenon flash lamp, it is possible to rapidly raise the temperature of the semiconductor wafer with little transmitted light. In addition, it has been found that only the vicinity of the surface of the semiconductor wafer can be selectively heated by flash light irradiation for a very short period of several milliseconds or less.

このようなフラッシュランプアニールは、極短時間の加熱が必要とされる処理、例えば典型的には半導体ウェハーに注入された不純物の活性化に利用される。イオン注入法によって不純物が注入された半導体ウェハーの表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射すれば、当該半導体ウェハーの表面を極短時間だけ活性化温度にまで昇温することができ、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。 Such flash lamp annealing is used in processes that require very short heating times, such as activation of impurities typically implanted in semiconductor wafers. By irradiating the surface of a semiconductor wafer into which impurities have been implanted by ion implantation with flash light from a flash lamp, the surface of the semiconductor wafer can be heated to the activation temperature for a very short period of time, and the impurities can be deeply diffused. Therefore, only impurity activation can be performed without causing the activation of the impurities.

特許文献１には、所定の予備加熱温度にまで昇温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することによって半導体ウェハーの表面温度を目標とする処理温度にまで昇温することが開示されている。フラッシュ光照射に先立って半導体ウェハーを予備加熱温度にまで昇温しておくのは、フラッシュ光照射のみでは半導体ウェハーの表面を目標温度にまで昇温することが困難なためである。 Patent Document 1 discloses raising the surface temperature of the semiconductor wafer to a target processing temperature by irradiating the semiconductor wafer heated to a predetermined preheating temperature with flash light from a flash lamp. there is The reason why the semiconductor wafer is heated to the preheating temperature prior to flash light irradiation is that it is difficult to heat the surface of the semiconductor wafer to the target temperature only by flash light irradiation.

また、特許文献１には、フラッシュランプの放電回路にＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を組み込み、そのＩＧＢＴがフラッシュランプに流れる電流の波形を制御することによって、フラッシュランプからのフラッシュ光照射時間を適宜に調整することが開示されている。ＩＧＢＴによってフラッシュ光照射時間を調整することにより、様々なプロセスのニーズに対応することが可能となる。 Further, in Patent Document 1, an IGBT (insulated gate bipolar transistor) is incorporated in the discharge circuit of the flash lamp, and the IGBT controls the waveform of the current flowing through the flash lamp, thereby appropriately controlling the flash light irradiation time from the flash lamp. It is disclosed to adjust to By adjusting the flash light irradiation time with the IGBT, it is possible to meet the needs of various processes.

特開２０１０－１７７４９６号公報JP 2010-177496 A

近年、半導体デバイスの微細化および材料の変化にともなって、より低熱履歴なアニール処理が求められている。低熱履歴なアニール処理とは、少ない総熱量で半導体ウェハーの表面を目標温度にまで昇温できる熱処理である。低熱履歴なアニール処理を実現するためには、従来よりも低い予備加熱温度に昇温された半導体ウェハーに対してより短い照射時間（１ミリ秒未満）のフラッシュ光を照射して６００℃以上の高いジャンプ温度を得ることが必要となる。ジャンプ温度とは、フラッシュ光照射に起因した実質の昇温温度であり、目標温度と予備加熱温度との差分に相当する。より短い照射時間のフラッシュ光照射にて高いジャンプ温度を得るためには、フラッシュランプの放電回路に瞬間的に非常に大きな電流を流す必要がある。例えば、照射時間０．１ミリ秒のフラッシュ光照射でジャンプ温度を６００℃以上とするためには、フラッシュランプの放電回路に最大で５０００Ａ程度の大電流を流す必要がある。従って、フラッシュランプの放電回路を構成する回路素子には、５０００Ａを超える定格電流を有するものを選定しなければならない。 In recent years, along with miniaturization of semiconductor devices and changes in materials, an annealing treatment with a lower heat history is required. Annealing treatment with a low heat history is a heat treatment that can raise the temperature of the surface of a semiconductor wafer to a target temperature with a small total amount of heat. In order to achieve an annealing treatment with a low thermal history, a semiconductor wafer heated to a preheating temperature lower than conventional is irradiated with a flash light for a shorter irradiation time (less than 1 millisecond) to achieve a temperature of 600° C. or higher. It is necessary to obtain a high jump temperature. The jump temperature is a substantial temperature rise resulting from flash light irradiation, and corresponds to the difference between the target temperature and the preheating temperature. In order to obtain a high jump temperature by flash light irradiation with a shorter irradiation time, it is necessary to instantaneously flow a very large current through the discharge circuit of the flash lamp. For example, in order to raise the jump temperature to 600° C. or higher with flash light irradiation for an irradiation time of 0.1 millisecond, it is necessary to supply a large current of about 5000 A at maximum to the discharge circuit of the flash lamp. Therefore, the circuit elements that constitute the discharge circuit of the flash lamp must have a rated current exceeding 5000A.

しかしながら、現在使用可能とされているＩＧＢＴの定格電流の上限は１５００Ａ程度であり、５０００Ａを超えるような大電流に耐えられるＩＧＢＴは存在しない。よって、照射時間０．１ミリ秒のフラッシュ光照射を実現するためのフラッシュランプの放電回路にはＩＧＢＴを組み込むことができない。その結果、フラッシュランプに流れる電流の波形はコンデンサおよびコイル等によって規定される固定波となり、フラッシュ光の照射時間を調整することは不可能となる。 However, the upper limit of the rated current of currently available IGBTs is about 1500A, and there is no IGBT that can withstand a large current exceeding 5000A. Therefore, the IGBT cannot be incorporated into the discharge circuit of the flash lamp for realizing flash light irradiation with an irradiation time of 0.1 millisecond. As a result, the waveform of the current flowing through the flash lamp becomes a fixed wave defined by the capacitor, coil, etc., and it becomes impossible to adjust the irradiation time of the flash light.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、大電流に対応しつつもフラッシュ光の照射時間を調整することが可能な熱処理装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus capable of adjusting the irradiation time of flash light while coping with a large current.

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前記基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、蓄積した電荷を前記フラッシュランプに放出するコンデンサと、前記フラッシュランプおよび前記コンデンサと直列に接続された複数のコイルと、前記複数のコイルの全てについて１対１で並列接続された複数のスイッチと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the substrate with flash light, comprising a chamber for accommodating the substrate, and a holding device for holding the substrate in the chamber. a flash lamp that irradiates the substrate held by the holding portion with flash light; a capacitor that discharges accumulated charges to the flash lamp; and a plurality of coils connected in series with the flash lamp and the capacitor. and a plurality of switches connected in parallel in a one-to-one manner for all of the plurality of coils.

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、前記複数のスイッチの開閉を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the heat treatment apparatus according to the first aspect of the invention, the heat treatment apparatus further comprises a controller for controlling opening and closing of the plurality of switches.

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、前記制御部は、前記フラッシュランプに要求されている照射時間に応じて前記複数のスイッチを開閉することを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, there is provided the heat treatment apparatus according to the second aspect of the invention, wherein the controller opens and closes the plurality of switches according to the irradiation time required for the flash lamp. .

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記基板に光を照射する複数のフラッシュランプを備え、前記複数のフラッシュランプのそれぞれについてのインダクタンスが異なるように前記複数のスイッチを開閉することを特徴とする。 The invention of claim 4 is the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a plurality of flash lamps for irradiating the substrate with light, wherein each of the plurality of flash lamps The plurality of switches are opened and closed so that the inductances are different.

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る熱処理装置において、前記複数のフラッシュランプのそれぞれの発光タイミングを規定するディレイ回路をさらに備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the heat treatment apparatus according to the fourth aspect of the invention, further comprising a delay circuit that defines timing of light emission of each of the plurality of flash lamps.

請求項１から請求項５の発明によれば、フラッシュランプおよびコンデンサと直列に接続された複数のコイルと、それら複数のコイルの全てについて１対１で並列接続された複数のスイッチと、を備えるため、ＩＧＢＴを用いることなく放電回路のインダクタンスを変化させることができ、大電流に対応しつつもフラッシュ光の照射時間を調整することができる。 According to the invention of claims 1 to 5, it comprises a plurality of coils connected in series with the flash lamp and the capacitor, and a plurality of switches connected in parallel in a one-to-one manner for all of the plurality of coils. Therefore, the inductance of the discharge circuit can be changed without using an IGBT, and the irradiation time of the flash light can be adjusted while coping with a large current.

特に、請求項３の発明によれば、フラッシュランプに要求されている照射時間に応じて制御部が複数のスイッチを開閉するため、所望の照射時間が指定されれば自動的に複数のスイッチの開閉が決定される。 In particular, according to the third aspect of the invention, the controller opens and closes the plurality of switches according to the irradiation time required for the flash lamp. A decision is made to open or close.

本発明に係る熱処理装置の構成を示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a heat treatment apparatus according to the present invention; FIG. 保持部の全体外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole external appearance of a holding|maintenance part. サセプタの平面図である。4 is a plan view of the susceptor; FIG. サセプタの断面図である。4 is a cross-sectional view of the susceptor; FIG. 移載機構の平面図である。It is a top view of a transfer mechanism. 移載機構の側面図である。It is a side view of a transfer mechanism. 複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of a plurality of halogen lamps; フラッシュランプの放電回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a discharge circuit of a flash lamp; フラッシュランプに流れる電流の波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing waveforms of current flowing through a flash lamp; フラッシュ光の照射時間とスイッチの開閉との相関関係を示すテーブルの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a table showing the correlation between the irradiation time of flash light and the opening/closing of a switch; フラッシュランプの放電回路の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a discharge circuit of a flash lamp;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る熱処理装置１の構成を示す縦断面図である。図１の熱処理装置１は、基板として円板形状の半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光照射を行うことによってその半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズは特に限定されるものではないが、例えばφ３００ｍｍやφ４５０ｍｍである。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。 FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a heat treatment apparatus 1 according to the present invention. The heat treatment apparatus 1 of FIG. 1 is a flash lamp annealing apparatus that heats a disk-shaped semiconductor wafer W as a substrate by irradiating the semiconductor wafer W with flash light. Although the size of the semiconductor wafer W to be processed is not particularly limited, it is, for example, φ300 mm or φ450 mm. In addition, in FIG. 1 and subsequent figures, the dimensions and numbers of each part are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.

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

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

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

チャンバー側部６１に反射リング６８，６９が装着されることによって、チャンバー６の内壁面に凹部６２が形成される。すなわち、チャンバー側部６１の内壁面のうち反射リング６８，６９が装着されていない中央部分と、反射リング６８の下端面と、反射リング６９の上端面とで囲まれた凹部６２が形成される。凹部６２は、チャンバー６の内壁面に水平方向に沿って円環状に形成され、半導体ウェハーＷを保持する保持部７を囲繞する。チャンバー側部６１および反射リング６８，６９は、強度と耐熱性に優れた金属材料（例えば、ステンレススチール）にて形成されている。 A concave portion 62 is formed in the inner wall surface of the chamber 6 by attaching the reflecting rings 68 and 69 to the chamber side portion 61 . That is, the recess 62 is formed by the central portion of the inner wall surface of the chamber side portion 61 where the reflecting rings 68 and 69 are not attached, the lower end surface of the reflecting ring 68, and the upper end surface of the reflecting ring 69. . The concave portion 62 is formed in an annular shape along the horizontal direction on the inner wall surface of the chamber 6 and surrounds the holding portion 7 that holds the semiconductor wafer W. As shown in FIG. The chamber side portion 61 and the reflecting rings 68, 69 are made of a metallic material (for example, stainless steel) having excellent strength and heat resistance.

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

さらに、チャンバー側部６１には、貫通孔６１ａが穿設されている。チャンバー側部６１の外壁面の貫通孔６１ａが設けられている部位には放射温度計２０が取り付けられている。貫通孔６１ａは、後述するサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から放射された赤外光を放射温度計２０に導くための円筒状の孔である。貫通孔６１ａは、その貫通方向の軸がサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの主面と交わるように、水平方向に対して傾斜して設けられている。よって、放射温度計２０はサセプタ７４の斜め下方に設けられることとなる。貫通孔６１ａの熱処理空間６５に臨む側の端部には、放射温度計２０が測定可能な波長領域の赤外光を透過させるフッ化バリウム材料からなる透明窓２１が装着されている。 Further, the chamber side portion 61 is provided with a through hole 61a. A radiation thermometer 20 is attached to a portion of the outer wall surface of the chamber side portion 61 where the through hole 61a is provided. The through hole 61 a is a cylindrical hole for guiding infrared light emitted from the lower surface of a semiconductor wafer W held by a susceptor 74 to be described later to the radiation thermometer 20 . The through-hole 61 a is inclined with respect to the horizontal direction so that the axis in the through-hole direction intersects the main surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 . Therefore, the radiation thermometer 20 is provided obliquely below the susceptor 74 . A transparent window 21 made of a barium fluoride material that transmits infrared light in a wavelength range measurable by the radiation thermometer 20 is attached to the end of the through hole 61 a facing the heat treatment space 65 .

また、チャンバー６の内壁上部には熱処理空間６５に処理ガスを供給するガス供給孔８１が形設されている。ガス供給孔８１は、凹部６２よりも上側位置に形設されており、反射リング６８に設けられていても良い。ガス供給孔８１はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８２を介してガス供給管８３に連通接続されている。ガス供給管８３は処理ガス供給源８５に接続されている。また、ガス供給管８３の経路途中にはバルブ８４が介挿されている。バルブ８４が開放されると、処理ガス供給源８５から緩衝空間８２に処理ガスが送給される。緩衝空間８２に流入した処理ガスは、ガス供給孔８１よりも流体抵抗の小さい緩衝空間８２内を拡がるように流れてガス供給孔８１から熱処理空間６５内へと供給される。処理ガスとしては、例えば窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス、または、水素（Ｈ２）、アンモニア（ＮＨ３）等の反応性ガス、或いはそれらを混合した混合ガスを用いることができる。 A gas supply hole 81 for supplying a processing gas to the heat treatment space 65 is formed in the upper portion of the inner wall of the chamber 6 . The gas supply hole 81 is formed above the recess 62 and may be provided in the reflection ring 68 . The gas supply hole 81 is communicated with a gas supply pipe 83 through an annular buffer space 82 formed inside the side wall of the chamber 6 . The gas supply pipe 83 is connected to a process gas supply source 85 . A valve 84 is inserted in the middle of the path of the gas supply pipe 83 . When valve 84 is opened, process gas is delivered from process gas supply 85 to buffer space 82 . The processing gas that has flowed into the buffer space 82 flows so as to expand in the buffer space 82 , which has a smaller fluid resistance than the gas supply hole 81 , and is supplied from the gas supply hole 81 into the heat treatment space 65 . Examples of the processing gas include inert gases such as nitrogen (N 2 ), argon (Ar) and helium (He), reactive gases such as hydrogen (H 2 ) and ammonia (NH 3 ), or mixtures thereof. mixed gas can be used.

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

図２は、保持部７の全体外観を示す斜視図である。保持部７は、基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４を備えて構成される。基台リング７１、連結部７２およびサセプタ７４はいずれも石英にて形成されている。すなわち、保持部７の全体が石英にて形成されている。 FIG. 2 is a perspective view showing the overall appearance of the holding portion 7. As shown in FIG. The holding portion 7 includes a base ring 71 , a connecting portion 72 and a susceptor 74 . The base ring 71, the connecting portion 72 and the susceptor 74 are all made of quartz. That is, the entire holding portion 7 is made of quartz.

基台リング７１は円環形状から一部が欠落した円弧形状の石英部材である。この欠落部分は、後述する移載機構１０の移載アーム１１と基台リング７１との干渉を防ぐために設けられている。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されることによって、チャンバー６の壁面に支持されることとなる（図１参照）。基台リング７１の上面に、その円環形状の周方向に沿って複数の連結部７２（本実施形態では４個）が立設される。連結部７２も石英の部材であり、溶接によって基台リング７１に固着される。 The base ring 71 is an arc-shaped quartz member that is partly missing from an annular ring. This missing portion is provided to prevent interference between the transfer arm 11 of the transfer mechanism 10 and the base ring 71, which will be described later. The base ring 71 is supported by the wall surface of the chamber 6 by being placed on the bottom surface of the recess 62 (see FIG. 1). A plurality of connecting portions 72 (four in this embodiment) are erected on the upper surface of the base ring 71 along the circumferential direction of the annular shape. The connecting portion 72 is also a quartz member and is fixed to the base ring 71 by welding.

サセプタ７４は基台リング７１に設けられた４個の連結部７２によって支持される。図３は、サセプタ７４の平面図である。また、図４は、サセプタ７４の断面図である。サセプタ７４は、保持プレート７５、ガイドリング７６および複数の基板支持ピン７７を備える。保持プレート７５は、石英にて形成された略円形の平板状部材である。保持プレート７５の直径は半導体ウェハーＷの直径よりも大きい。すなわち、保持プレート７５は、半導体ウェハーＷよりも大きな平面サイズを有する。 The susceptor 74 is supported by four connecting portions 72 provided on the base ring 71 . 3 is a plan view of the susceptor 74. FIG. 4 is a cross-sectional view of the susceptor 74. FIG. The susceptor 74 comprises a retaining plate 75 , a guide ring 76 and a plurality of substrate support pins 77 . The holding plate 75 is a substantially circular flat member made of quartz. The diameter of the holding plate 75 is larger than the diameter of the semiconductor wafer W. That is, the holding plate 75 has a planar size larger than the semiconductor wafer W. As shown in FIG.

保持プレート７５の上面周縁部にガイドリング７６が設置されている。ガイドリング７６は、半導体ウェハーＷの直径よりも大きな内径を有する円環形状の部材である。例えば、半導体ウェハーＷの直径がφ３００ｍｍの場合、ガイドリング７６の内径はφ３２０ｍｍである。ガイドリング７６の内周は、保持プレート７５から上方に向けて広くなるようなテーパ面とされている。ガイドリング７６は、保持プレート７５と同様の石英にて形成される。ガイドリング７６は、保持プレート７５の上面に溶着するようにしても良いし、別途加工したピンなどによって保持プレート７５に固定するようにしても良い。或いは、保持プレート７５とガイドリング７６とを一体の部材として加工するようにしても良い。 A guide ring 76 is installed on the peripheral edge of the upper surface of the holding plate 75 . The guide ring 76 is an annular member having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. For example, when the diameter of the semiconductor wafer W is φ300 mm, the inner diameter of the guide ring 76 is φ320 mm. The inner circumference of the guide ring 76 is tapered such that it widens upward from the holding plate 75 . The guide ring 76 is made of quartz similar to the holding plate 75 . The guide ring 76 may be welded to the upper surface of the holding plate 75, or may be fixed to the holding plate 75 by a separately processed pin or the like. Alternatively, the holding plate 75 and the guide ring 76 may be processed as an integral member.

保持プレート７５の上面のうちガイドリング７６よりも内側の領域が半導体ウェハーＷを保持する平面状の保持面７５ａとされる。保持プレート７５の保持面７５ａには、複数の基板支持ピン７７が立設されている。本実施形態においては、保持面７５ａの外周円（ガイドリング７６の内周円）と同心円の周上に沿って３０°毎に計１２個の基板支持ピン７７が立設されている。１２個の基板支持ピン７７を配置した円の径（対向する基板支持ピン７７間の距離）は半導体ウェハーＷの径よりも小さく、半導体ウェハーＷの径がφ３００ｍｍであればφ２７０ｍｍ～φ２８０ｍｍ（本実施形態ではφ２７０ｍｍ）である。それぞれの基板支持ピン７７は石英にて形成されている。複数の基板支持ピン７７は、保持プレート７５の上面に溶接によって設けるようにしても良いし、保持プレート７５と一体に加工するようにしても良い。 A region of the upper surface of the holding plate 75 inside the guide ring 76 serves as a planar holding surface 75a for holding the semiconductor wafer W. As shown in FIG. A plurality of substrate support pins 77 are erected on the holding surface 75 a of the holding plate 75 . In this embodiment, a total of 12 substrate support pins 77 are erected at 30° intervals along a circle concentric with the outer circumference of the holding surface 75a (the inner circumference of the guide ring 76). The diameter of the circle in which the 12 substrate support pins 77 are arranged (the distance between the opposing substrate support pins 77) is smaller than the diameter of the semiconductor wafer W. 270 mm in shape). Each substrate support pin 77 is made of quartz. The plurality of substrate support pins 77 may be provided on the upper surface of the holding plate 75 by welding, or may be processed integrally with the holding plate 75 .

図２に戻り、基台リング７１に立設された４個の連結部７２とサセプタ７４の保持プレート７５の周縁部とが溶接によって固着される。すなわち、サセプタ７４と基台リング７１とは連結部７２によって固定的に連結されている。このような保持部７の基台リング７１がチャンバー６の壁面に支持されることによって、保持部７がチャンバー６に装着される。保持部７がチャンバー６に装着された状態においては、サセプタ７４の保持プレート７５は水平姿勢（法線が鉛直方向と一致する姿勢）となる。すなわち、保持プレート７５の保持面７５ａは水平面となる。 Returning to FIG. 2, the four connecting portions 72 erected on the base ring 71 and the peripheral portion of the holding plate 75 of the susceptor 74 are fixed by welding. That is, the susceptor 74 and the base ring 71 are fixedly connected by the connecting portion 72 . The holder 7 is attached to the chamber 6 by supporting the base ring 71 of the holder 7 on the wall surface of the chamber 6 . When the holding portion 7 is attached to the chamber 6, the holding plate 75 of the susceptor 74 assumes a horizontal posture (a posture in which the normal line coincides with the vertical direction). That is, the holding surface 75a of the holding plate 75 becomes a horizontal surface.

チャンバー６に搬入された半導体ウェハーＷは、チャンバー６に装着された保持部７のサセプタ７４の上に水平姿勢にて載置されて保持される。このとき、半導体ウェハーＷは保持プレート７５上に立設された１２個の基板支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。より厳密には、１２個の基板支持ピン７７の上端部が半導体ウェハーＷの下面に接触して当該半導体ウェハーＷを支持する。１２個の基板支持ピン７７の高さ（基板支持ピン７７の上端から保持プレート７５の保持面７５ａまでの距離）は均一であるため、１２個の基板支持ピン７７によって半導体ウェハーＷを水平姿勢に支持することができる。 The semiconductor wafer W carried into the chamber 6 is placed and held in a horizontal posture on the susceptor 74 of the holding part 7 mounted in the chamber 6 . At this time, the semiconductor wafer W is held by the susceptor 74 while being supported by twelve substrate supporting pins 77 erected on the holding plate 75 . More strictly, the upper ends of the 12 substrate support pins 77 are in contact with the lower surface of the semiconductor wafer W to support the semiconductor wafer W. As shown in FIG. Since the height of the 12 substrate support pins 77 (the distance from the upper end of the substrate support pin 77 to the holding surface 75a of the holding plate 75) is uniform, the semiconductor wafer W can be held in a horizontal posture by the 12 substrate support pins 77. can support.

また、半導体ウェハーＷは複数の基板支持ピン７７によって保持プレート７５の保持面７５ａから所定の間隔を隔てて支持されることとなる。基板支持ピン７７の高さよりもガイドリング７６の厚さの方が大きい。従って、複数の基板支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの水平方向の位置ずれはガイドリング７６によって防止される。 Also, the semiconductor wafer W is supported by a plurality of substrate support pins 77 at a predetermined distance from the holding surface 75a of the holding plate 75. As shown in FIG. The thickness of the guide ring 76 is greater than the height of the board support pins 77 . Accordingly, the guide ring 76 prevents the semiconductor wafer W supported by the plurality of substrate support pins 77 from being displaced in the horizontal direction.

また、図２および図３に示すように、サセプタ７４の保持プレート７５には、上下に貫通して開口部７８が形成されている。開口部７８は、放射温度計２０が半導体ウェハーＷの下面から放射される放射光（赤外光）を受光するために設けられている。すなわち、放射温度計２０が開口部７８およびチャンバー側部６１の貫通孔６１ａに装着された透明窓２１を介して半導体ウェハーＷの下面から放射された光を受光して当該半導体ウェハーＷの温度を測定する。さらに、サセプタ７４の保持プレート７５には、後述する移載機構１０のリフトピン１２が半導体ウェハーＷの受け渡しのために貫通する４個の貫通孔７９が穿設されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the holding plate 75 of the susceptor 74 is formed with an opening 78 penetrating vertically. The opening 78 is provided so that the radiation thermometer 20 receives radiation light (infrared light) emitted from the lower surface of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. That is, the radiation thermometer 20 receives light emitted from the lower surface of the semiconductor wafer W through the transparent window 21 mounted in the opening 78 and the through hole 61a of the chamber side portion 61, and measures the temperature of the semiconductor wafer W. Measure. Further, the holding plate 75 of the susceptor 74 is formed with four through holes 79 through which the lift pins 12 of the transfer mechanism 10 (to be described later) penetrate to transfer the semiconductor wafer W. As shown in FIG.

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

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

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

複数のフラッシュランプＦＬは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプＦＬの配列によって形成される平面も水平面である。複数のフラッシュランプＦＬが配列される領域は半導体ウェハーＷの平面サイズよりも大きい。 Each of the plurality of flash lamps FL is a rod-shaped lamp having an elongated cylindrical shape, and the longitudinal direction of each flash lamp FL is along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding portion 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 area in which the plurality of flash lamps FL are arranged is larger than the planar size of the semiconductor wafer W. As shown in FIG.

図８は、フラッシュランプＦＬの放電回路を示す図である。図８に示すような放電回路は、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれについて設けられている。同図に示すように、コンデンサ９３、第１コイル９４ａ、第２コイル９４ｂ、第３コイル９４ｃおよびフラッシュランプＦＬが直列に接続されている。なお、第１コイル９４ａ、第２コイル９４ｂおよび第３コイル９４ｃを区別する必要の無い場合にはこれらを総称してコイル９４とする。 FIG. 8 is a diagram showing a discharge circuit of the flash lamp FL. A discharge circuit as shown in FIG. 8 is provided for each of the 30 flash lamps FL. As shown in the figure, a capacitor 93, a first coil 94a, a second coil 94b, a third coil 94c and a flash lamp FL are connected in series. The first coil 94a, the second coil 94b, and the third coil 94c are collectively referred to as the coil 94 when there is no need to distinguish between them.

フラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部に陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）９２と、該ガラス管９２の外周面上に付設されたトリガー電極９１とを備える。トリガー電極９１は、ディレイ回路９８を介してトリガー回路９７に接続されている。トリガー電極９１にはトリガー回路９７から高電圧を印加することができる。トリガー回路９７がトリガー電極９１に電圧を印加するタイミングは制御部３の制御下にてディレイ回路９８によって規定される。 The flash lamp FL includes a rod-shaped glass tube (discharge tube) 92 filled with xenon gas and having an anode and a cathode at both ends thereof, and a trigger electrode attached to the outer peripheral surface of the glass tube 92. 91. The trigger electrode 91 is connected to the trigger circuit 97 via the delay circuit 98 . A high voltage can be applied to the trigger electrode 91 from a trigger circuit 97 . The timing at which the trigger circuit 97 applies the voltage to the trigger electrode 91 is defined by the delay circuit 98 under the control of the controller 3 .

コンデンサ９３には、電源ユニット９５によって所定の電圧が印加され、その印加電圧（充電電圧）に応じた電荷が充電される。コンデンサ９３は、蓄積した電荷をフラッシュランプＦＬに放出する。フラッシュランプＦＬのガラス管９２に封入された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９３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９２内に電気は流れない。しかしながら、トリガー回路９７がトリガー電極９１に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、ガラス管９２の両端に配設された陽極と陰極との間に放電が発生し、それによってガラス管９２内に電流が瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によってフラッシュランプＦＬからフラッシュ光が放出される。 A predetermined voltage is applied to the capacitor 93 by the power supply unit 95, and the capacitor 93 is charged according to the applied voltage (charging voltage). Capacitor 93 releases the accumulated charge to flash lamp FL. Since the xenon gas enclosed in the glass tube 92 of the flash lamp FL is an electrical insulator, electricity does not flow in the glass tube 92 under normal conditions even if charges are accumulated in the capacitor 93 . However, when the trigger circuit 97 applies a high voltage to the trigger electrode 91 to break down the insulation, a discharge occurs between the anode and the cathode arranged at both ends of the glass tube 92, thereby A current instantaneously flows in 92, and the xenon atoms or molecules are excited at that time to emit flash light from the flash lamp FL.

フラッシュランプＦＬおよびコンデンサ９３には、３つのコイル９４、すなわち第１コイル９４ａ、第２コイル９４ｂおよび第３コイル９４ｃが直列に接続されている。コイル９４は、インダクタとして機能することにより、フラッシュランプＦＬの放電時に放電回路に生じる急激な電流変化を滑らかにし、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形を調整してフラッシュ光の照射時間を長くする。第１コイル９４ａ、第２コイル９４ｂおよび第３コイル９４ｃは互いにインダクタンスが異なる。例えば、第１コイル９４ａのインダクタンスは２５μＨであり、第２コイル９４ｂのインダクタンスは５０μＨであり、第３コイル９４ｃのインダクタンスは１００μＨである。 Three coils 94, namely a first coil 94a, a second coil 94b and a third coil 94c, are connected in series to the flash lamp FL and the capacitor 93. FIG. By functioning as an inductor, the coil 94 smoothes abrupt changes in current that occur in the discharge circuit when the flash lamp FL discharges, adjusts the waveform of the current flowing through the flash lamp FL, and lengthens the irradiation time of the flash light. The first coil 94a, the second coil 94b and the third coil 94c have different inductances. For example, the inductance of the first coil 94a is 25 μH, the inductance of the second coil 94b is 50 μH, and the inductance of the third coil 94c is 100 μH.

本実施形態においては、３つのコイル９４のそれぞれにスイッチが並列接続される。図８に示すように、第１コイル９４ａには第１スイッチ９９ａが並列に接続され、第２コイル９４ｂには第２スイッチ９９ｂが並列に接続され、第３コイル９４ｃには第３スイッチ９９ｃが並列に接続される。第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの開閉は制御部３によって制御される。なお、第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃを区別する必要の無い場合にはこれらを総称してスイッチ９９とする。 In this embodiment, a switch is connected in parallel to each of the three coils 94 . As shown in FIG. 8, a first switch 99a is connected in parallel to the first coil 94a, a second switch 99b is connected in parallel to the second coil 94b, and a third switch 99c is connected to the third coil 94c. connected in parallel. The opening and closing of the first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c are controlled by the controller 3. FIG. The first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c are collectively referred to as the switch 99 when there is no need to distinguish between them.

スイッチ９９が閉じているときには、対応するコイル９４はインダクタとしての機能を喪失する。逆に、スイッチ９９が開いているときには、対応するコイル９４はインダクタとして機能する。 When switch 99 is closed, the corresponding coil 94 loses its function as an inductor. Conversely, when switch 99 is open, the corresponding coil 94 functions as an inductor.

３つのスイッチ９９の開閉パターンによって放電回路のインダクタンスを可変とすることができる。第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの全てが閉じているときにはインダクタとして機能するコイル９４が存在しなくなり、放電回路のインダクタンスは最小となる。但し、不可避的に生じる寄生インダクタンスがあるため、３つのスイッチ９９の全てが閉じている場合であっても放電回路のインダクタンスは完全に０μＨにはならない。一方、第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの全てが開いているときには３つのコイル９４の全てがインダクタとして機能し、放電回路のインダクタンスは最大となる。 The inductance of the discharge circuit can be varied by the opening/closing patterns of the three switches 99 . When the first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c are all closed, there is no coil 94 acting as an inductor and the inductance of the discharge circuit is minimized. However, due to the inevitably occurring parasitic inductance, the inductance of the discharge circuit does not become completely 0 μH even when all three switches 99 are closed. On the other hand, when the first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c are all open, all three coils 94 function as inductors and the inductance of the discharge circuit is maximized.

図９は、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形を示す図である。同図中に実線で示すのは、３つのスイッチ９９の全てが閉じている場合にフラッシュランプＦＬに流れる電流の波形であり、点線で示すのは、３つのスイッチ９９の全てが開いている場合にフラッシュランプＦＬに流れる電流の波形である。３つのスイッチ９９の全てが閉じている場合には、放電回路中にインダクタとして機能するコイル９４が存在しなくなり、放電回路のインダクタンスが極めて小さくなってフラッシュランプＦＬに流れる電流は急激に上昇してから急激に減少する。その結果、図９の実線にて示すように、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形はピーキーなものとなり、フラッシュ光の照射時間は０．１ミリ秒程度となる。もっとも、受動素子として機能するコイル９４が存在しなくても放電回路には寄生インダクタンスおよび配線抵抗が存在するため、それらによってフラッシュランプＦＬに流れる電流の波形は規定される。 FIG. 9 is a diagram showing the waveform of the current flowing through the flash lamp FL. In the figure, the solid line shows the waveform of the current flowing through the flash lamp FL when all three switches 99 are closed, and the dotted line shows the waveform when all three switches 99 are open. is the waveform of the current flowing through the flash lamp FL. When all three switches 99 are closed, there is no coil 94 functioning as an inductor in the discharge circuit, the inductance of the discharge circuit becomes extremely small, and the current flowing through the flash lamp FL rises sharply. decreases sharply from As a result, as shown by the solid line in FIG. 9, the waveform of the current flowing through the flash lamp FL becomes peaky, and the irradiation time of the flash light is about 0.1 millisecond. However, even if the coil 94 functioning as a passive element does not exist, the discharge circuit still has parasitic inductance and wiring resistance, which define the waveform of the current flowing through the flash lamp FL.

一方、３つのスイッチ９９の全てが開いている場合には、３つのコイル９４の全てがインダクタとして機能し、放電回路のインダクタンスが大きくなってフラッシュランプＦＬに流れる電流は比較的緩やかに上昇してから緩やかに減少する。その結果、図９の点線にて示すように、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形は３つのスイッチ９９の全てが閉じている場合に比較してブロードなものとなる。 On the other hand, when all three switches 99 are open, all three coils 94 function as inductors, the inductance of the discharge circuit increases, and the current flowing through the flash lamp FL rises relatively gently. gradually decreases from As a result, as shown by the dotted line in FIG. 9, the waveform of the current flowing through the flash lamp FL becomes broader than when all three switches 99 are closed.

第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃのうちのいずれかが閉じて残りが開いている場合には、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形は図９の実線と点線との間のものとなる。３つのスイッチ９９の開閉状況に応じて定まる放電回路のインダクタンスが大きくなるほど、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形は緩やかなものとなる（点線の波形に近くなる）。なお、図８に示すような放電回路は３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれに設けられているため、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれについて個別に電流波形およびフラッシュ光照射時間を調整することができる。 When one of the first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c is closed and the others are open, the waveform of the current flowing through the flash lamp FL is between the solid line and the dotted line in FIG. become a thing. As the inductance of the discharge circuit, which is determined according to the open/close state of the three switches 99, increases, the waveform of the current flowing through the flash lamp FL becomes gentler (closer to the waveform of the dotted line). Since the discharge circuit as shown in FIG. 8 is provided for each of the 30 flash lamps FL, the current waveform and the flash light irradiation time can be individually adjusted for each of the 30 flash lamps FL. .

図１に戻り、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熱処理空間６５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いる。 Returning to FIG. 1, the reflector 52 is provided above the plurality of flash lamps FL so as to cover them as a whole. The basic function of the reflector 52 is to reflect the flash light emitted from the plurality of flash lamps FL to the heat treatment space 65 side. The reflector 52 is made of an aluminum alloy plate, and its surface (the surface facing the flash lamp FL) is roughened by blasting.

チャンバー６の下方に設けられたハロゲン加熱部４は、筐体４１の内側に複数本（本実施形態では４０本）のハロゲンランプＨＬを内蔵している。ハロゲン加熱部４は、複数のハロゲンランプＨＬによってチャンバー６の下方から下側チャンバー窓６４を介して熱処理空間６５への光照射を行って半導体ウェハーＷを加熱する。 The halogen heating unit 4 provided below the chamber 6 incorporates a plurality of (40 in this embodiment) halogen lamps HL inside a housing 41 . The halogen heating unit 4 heats the semiconductor wafer W by irradiating the heat treatment space 65 with light from the lower side of the chamber 6 through the lower chamber window 64 using a plurality of halogen lamps HL.

図７は、複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。４０本のハロゲンランプＨＬは上下２段に分けて配置されている。保持部７に近い上段に２０本のハロゲンランプＨＬが配設されるとともに、上段よりも保持部７から遠い下段にも２０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。各ハロゲンランプＨＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに２０本のハロゲンランプＨＬは、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプＨＬの配列によって形成される平面は水平面である。 FIG. 7 is a plan view showing the arrangement of multiple halogen lamps HL. The 40 halogen lamps HL are arranged in two upper and lower stages. Twenty halogen lamps HL are arranged in the upper stage near the holding part 7, and twenty halogen lamps HL are arranged in the lower stage farther from the holding part 7 than the upper stage. Each halogen lamp HL is a rod-shaped lamp having an elongated cylindrical shape. The 20 halogen lamps HL in both the upper stage and the lower stage are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7 (that is, along the horizontal direction). there is Therefore, the plane formed by the arrangement of the halogen lamps HL in both the upper stage and the lower stage is a horizontal plane.

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

また、上段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群と下段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向と下段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向とが互いに直交するように計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。 A group of halogen lamps HL in the upper stage and a group of halogen lamps HL in the lower stage are arranged so as to cross each other in a grid pattern. That is, a total of 40 halogen lamps HL are arranged such that the longitudinal direction of the 20 halogen lamps HL arranged in the upper stage and the longitudinal direction of the 20 halogen lamps HL arranged in the lower stage are perpendicular to each other. there is

ハロゲンランプＨＬは、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管の内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入した気体が封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプＨＬは、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特性を有する。すなわち、ハロゲンランプＨＬは少なくとも１秒以上連続して発光する連続点灯ランプである。また、ハロゲンランプＨＬは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプＨＬを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーＷへの放射効率が優れたものとなる。 The halogen lamp HL is a filament-type light source that emits light by turning the filament incandescent by energizing the filament arranged inside the glass tube. Inside the glass tube, a gas obtained by introducing a small amount of a halogen element (iodine, bromine, etc.) into an inert gas such as nitrogen or argon is sealed. By introducing a halogen element, it becomes possible to set the temperature of the filament to a high temperature while suppressing breakage of the filament. Therefore, the halogen lamp HL has characteristics that it has a longer life than a normal incandescent lamp and can continuously irradiate strong light. That is, the halogen lamp HL is a continuous lighting lamp that continuously emits light for at least one second. Further, since the halogen lamp HL is a rod-shaped lamp, it has a long life. By arranging the halogen lamp HL along the horizontal direction, the radiation efficiency to the semiconductor wafer W above is excellent.

また、ハロゲン加熱部４の筐体４１内にも、２段のハロゲンランプＨＬの下側にリフレクタ４３が設けられている（図１）。リフレクタ４３は、複数のハロゲンランプＨＬから出射された光を熱処理空間６５の側に反射する。 In addition, a reflector 43 is provided below the two-stage halogen lamp HL in the housing 41 of the halogen heating unit 4 (FIG. 1). The reflector 43 reflects the light emitted from the plurality of halogen lamps HL to the heat treatment space 65 side.

制御部３は、熱処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部３のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部３は、各種演算処理を行う回路であるＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えている。制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１における処理が進行する。また、制御部３は、第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの開閉を個別に制御することによって、フラッシュランプＦＬに流れる電流波形およびフラッシュ光の照射時間を調整する。 The control unit 3 controls the various operating mechanisms provided in the heat treatment apparatus 1 . The hardware configuration of the control unit 3 is the same as that of a general computer. That is, the control unit 3 includes a CPU that is a circuit that performs various arithmetic processing, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, and control software and data. Equipped with a magnetic disk for storage. The processing in the heat treatment apparatus 1 proceeds as the CPU of the control unit 3 executes a predetermined processing program. The controller 3 also controls the opening and closing of the first switch 99a, the second switch 99b, and the third switch 99c individually, thereby adjusting the waveform of the current flowing through the flash lamp FL and the irradiation time of the flash light.

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

次に、熱処理装置１における処理動作について説明する。処理対象となる半導体ウェハーＷは、前工程としてのイオン注入によって不純物が注入されたシリコン（Ｓｉ）の半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理装置１によるアニール処理により実行される。以下に説明する半導体ウェハーＷの処理手順は、制御部３が熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。 Next, processing operations in the heat treatment apparatus 1 will be described. A semiconductor wafer W to be processed is a silicon (Si) semiconductor substrate into which impurities are implanted by ion implantation as a pre-process. Activation of the impurity is performed by annealing treatment by the heat treatment apparatus 1 . The processing procedure of the semiconductor wafer W described below proceeds as the control unit 3 controls each operation mechanism of the heat treatment apparatus 1 .

まず、半導体ウェハーＷの処理に先立って給気のためのバルブ８４が開放されるとともに、排気用のバルブ８９が開放されてチャンバー６内に対する給排気が開始される。バルブ８４が開放されると、ガス供給孔８１から熱処理空間６５に窒素ガスが供給される。また、バルブ８９が開放されると、ガス排気孔８６からチャンバー６内の気体が排気される。これにより、チャンバー６内の熱処理空間６５の上部から供給された窒素ガスが下方へと流れ、熱処理空間６５の下部から排気される。 First, prior to the processing of the semiconductor wafer W, the valve 84 for supplying air is opened, and the valve 89 for exhausting is opened to start supplying and exhausting the inside of the chamber 6 . When the valve 84 is opened, nitrogen gas is supplied from the gas supply hole 81 to the heat treatment space 65 . Further, when the valve 89 is opened, the gas inside the chamber 6 is exhausted from the gas exhaust hole 86 . As a result, the nitrogen gas supplied from the upper portion of the heat treatment space 65 inside the chamber 6 flows downward and is exhausted from the lower portion of the heat treatment space 65 .

続いて、ゲートバルブ１８５が開いて搬送開口部６６が開放され、装置外部の搬送ロボットにより搬送開口部６６を介して処理対象となる半導体ウェハーＷがチャンバー６内の熱処理空間６５に搬入される。このときには、半導体ウェハーＷの搬入にともなって装置外部の雰囲気を巻き込むおそれがあるが、チャンバー６には窒素ガスが供給され続けているため、搬送開口部６６から窒素ガスが流出して、そのような外部雰囲気の巻き込みを最小限に抑制することができる。 Subsequently, the gate valve 185 is opened to open the transfer opening 66 , and the semiconductor wafer W to be processed is carried into the heat treatment space 65 in the chamber 6 through the transfer opening 66 by the transfer robot outside the apparatus. At this time, there is a risk that the atmosphere outside the apparatus will be involved as the semiconductor wafer W is loaded. Involvement of the external atmosphere can be minimized.

搬送ロボットによって搬入された半導体ウェハーＷは保持部７の直上位置まで進出して停止する。そして、移載機構１０の一対の移載アーム１１が退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２が貫通孔７９を通ってサセプタ７４の保持プレート７５の上面から突き出て半導体ウェハーＷを受け取る。このとき、リフトピン１２は基板支持ピン７７の上端よりも上方にまで上昇する。 The semiconductor wafer W carried in by the transfer robot advances to a position directly above the holding part 7 and stops there. When the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 moves horizontally from the retracted position to the transfer operation position and rises, the lift pins 12 protrude from the upper surface of the holding plate 75 of the susceptor 74 through the through holes 79 . receives the semiconductor wafer W. At this time, the lift pins 12 rise above the upper ends of the substrate support pins 77 .

半導体ウェハーＷがリフトピン１２に載置された後、搬送ロボットが熱処理空間６５から退出し、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖される。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、半導体ウェハーＷは移載機構１０から保持部７のサセプタ７４に受け渡されて水平姿勢にて下方より保持される。半導体ウェハーＷは、保持プレート７５上に立設された複数の基板支持ピン７７によって支持されてサセプタ７４に保持される。また、半導体ウェハーＷは、パターン形成がなされて不純物が注入された表面を上面として保持部７に保持される。複数の基板支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの裏面（表面とは反対側の主面）と保持プレート７５の保持面７５ａとの間には所定の間隔が形成される。サセプタ７４の下方にまで下降した一対の移載アーム１１は水平移動機構１３によって退避位置、すなわち凹部６２の内側に退避する。 After the semiconductor wafer W is placed on the lift pins 12 , the transfer robot leaves the heat treatment space 65 and the transfer opening 66 is closed by the gate valve 185 . As the pair of transfer arms 11 descends, the semiconductor wafer W is transferred from the transfer mechanism 10 to the susceptor 74 of the holding section 7 and held from below in a horizontal posture. The semiconductor wafer W is held by the susceptor 74 while being supported by a plurality of substrate support pins 77 erected on a holding plate 75 . Further, the semiconductor wafer W is held by the holding portion 7 with the surface having the pattern formed and the impurity implanted as the upper surface. A predetermined gap is formed between the back surface (main surface opposite to the front surface) of the semiconductor wafer W supported by the plurality of substrate support pins 77 and the holding surface 75 a of the holding plate 75 . The pair of transfer arms 11 that have descended below the susceptor 74 are retracted by the horizontal movement mechanism 13 to the retracted position, that is, to the inside of the recess 62 .

半導体ウェハーＷが石英にて形成された保持部７のサセプタ７４によって水平姿勢にて下方より保持された後、ハロゲン加熱部４の４０本のハロゲンランプＨＬが一斉に点灯して予備加熱（アシスト加熱）が開始される。ハロゲンランプＨＬから出射されたハロゲン光は、石英にて形成された下側チャンバー窓６４およびサセプタ７４を透過して半導体ウェハーＷの下面に照射される。ハロゲンランプＨＬからの光照射を受けることによって半導体ウェハーＷが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構１０の移載アーム１１は凹部６２の内側に退避しているため、ハロゲンランプＨＬによる加熱の障害となることは無い。 After the semiconductor wafer W is held from below in a horizontal posture by the susceptor 74 of the holding unit 7 made of quartz, the 40 halogen lamps HL of the halogen heating unit 4 are lit all at once to perform preheating (assist heating). ) is started. Halogen light emitted from the halogen lamps HL passes through the lower chamber window 64 and the susceptor 74 made of quartz, and irradiates the lower surface of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. The semiconductor wafer W is preheated by being irradiated with light from the halogen lamp HL, and the temperature rises. Since the transfer arm 11 of the transfer mechanism 10 is retracted inside the recess 62, it does not interfere with the heating by the halogen lamp HL.

ハロゲンランプＨＬからの光照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度は放射温度計２０によって測定される。測定された半導体ウェハーＷの温度は制御部３に伝達される。制御部３は、ハロゲンランプＨＬからの光照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度が所定の予備加熱温度Ｔ１に到達したか否かを監視しつつ、ハロゲンランプＨＬの出力を制御する。すなわち、制御部３は、放射温度計２０による測定値に基づいて、半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１となるようにハロゲンランプＨＬの出力をフィードバック制御する。本実施形態における予備加熱温度Ｔ１は２００℃以上４００℃以下であり、この温度は従来の典型的な予備加熱温度（７００℃～８００℃）よりも低い。 A radiation thermometer 20 measures the temperature of the semiconductor wafer W, which is heated by light irradiation from the halogen lamp HL. The measured temperature of the semiconductor wafer W is transmitted to the controller 3 . The control unit 3 controls the output of the halogen lamps HL while monitoring whether the temperature of the semiconductor wafer W, which is heated by light irradiation from the halogen lamps HL, has reached a predetermined preheating temperature T1. That is, the control unit 3 feedback-controls the output of the halogen lamp HL based on the measured value by the radiation thermometer 20 so that the temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1. The preheating temperature T1 in this embodiment is 200° C. or higher and 400° C. or lower, which is lower than the conventional typical preheating temperature (700° C. to 800° C.).

半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した後、制御部３は半導体ウェハーＷをその予備加熱温度Ｔ１に暫時維持する。具体的には、放射温度計２０によって測定される半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した時点にて制御部３がハロゲンランプＨＬの出力を調整し、半導体ウェハーＷの温度をほぼ予備加熱温度Ｔ１に維持している。 After the temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1, the controller 3 temporarily maintains the semiconductor wafer W at the preheating temperature T1. Specifically, when the temperature of the semiconductor wafer W measured by the radiation thermometer 20 reaches the preheating temperature T1, the control unit 3 adjusts the output of the halogen lamp HL to bring the temperature of the semiconductor wafer W almost to the preliminary temperature. The heating temperature is maintained at T1.

このようなハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うことによって、半導体ウェハーＷの全体を予備加熱温度Ｔ１に均一に昇温している。ハロゲンランプＨＬによる予備加熱の段階においては、より放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部の温度が中央部よりも低下する傾向にあるが、ハロゲン加熱部４におけるハロゲンランプＨＬの配設密度は、半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域の方が高くなっている。このため、放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部に照射される光量が多くなり、予備加熱段階における半導体ウェハーＷの面内温度分布を均一なものとすることができる。 By performing such preheating using the halogen lamps HL, the temperature of the entire semiconductor wafer W is uniformly raised to the preheating temperature T1. In the stage of preheating by the halogen lamps HL, the temperature of the peripheral portion of the semiconductor wafer W, where heat is more likely to be released, tends to be lower than that of the central portion. The region facing the peripheral portion of the semiconductor wafer W is higher than the region facing the central portion. For this reason, the amount of light irradiated to the peripheral portion of the semiconductor wafer W, which tends to cause heat dissipation, is increased, and the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W in the preheating stage can be made uniform.

半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達して所定時間が経過した時点でフラッシュ加熱部５のフラッシュランプＦＬがサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの表面にフラッシュ光照射を行う。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。 When a predetermined time has passed since the temperature of the semiconductor wafer W reached the preheating temperature T1, the flash lamps FL of the flash heating unit 5 irradiate the surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 with flash light. At this time, part of the flash light emitted from the flash lamp FL goes directly into 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 effected by irradiation.

半導体ウェハーＷに対するフラッシュ光照射を行うのに先立って、フラッシュ光の照射時間と３つのスイッチ９９の開閉との相関関係を示すテーブルが予め作成されている。図１０は、フラッシュ光の照射時間と３つのスイッチ９９の開閉との相関関係を示すテーブルの一例を示す図である。目標とするフラッシュ光の照射時間と第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃのそれぞれの開閉とが相互に関連付けられてテーブルに登録されている。具体的には、３つのスイッチ９９の開閉態様によって放電回路のインダクタンスが定まり、そのインダクタンスに基づいたシミュレーションによりフラッシュ光の照射時間を求める。そして、３つのスイッチ９９の開閉態様と求めた照射時間とを相互に関連付けて登録することにより図１０のようなテーブルが作成される。作成されたテーブルは制御部３の記憶部（メモリまたは磁気ディスク等）に格納される。 Prior to irradiating the semiconductor wafer W with the flash light, a table showing the correlation between the irradiation time of the flash light and the opening/closing of the three switches 99 is prepared in advance. FIG. 10 is a diagram showing an example of a table showing the correlation between the irradiation time of the flash light and the opening/closing of the three switches 99. As shown in FIG. The target flash light irradiation time and opening/closing of each of the first switch 99a, the second switch 99b, and the third switch 99c are associated with each other and registered in the table. Specifically, the inductance of the discharge circuit is determined by the opening/closing modes of the three switches 99, and the irradiation time of the flash light is obtained by simulation based on the inductance. Then, a table as shown in FIG. 10 is created by correlating and registering the opening/closing modes of the three switches 99 and the obtained irradiation times. The created table is stored in the storage section (memory, magnetic disk, etc.) of the control section 3 .

熱処理装置１の作業者は、制御部３のユーザーインターフェイス（例えば、タッチパネル等）から希望するフラッシュ光の照射時間を指定する。本実施形態では例えば、熱処理装置１の作業者は希望するフラッシュ光の照射時間として０．１ミリ秒を指定する。制御部３は、指定されたフラッシュ光の照射時間に対応する３つのスイッチ９９の開閉態様を図１０のテーブルから抽出する。例えば、フラッシュ光の照射時間として０．１ミリ秒が指定されている場合には、図１０のテーブルから第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの全てが”閉”という態様が決定される。なお、作業者がフラッシュ光の照射時間を指定するのに代えて、処理レシピ（半導体ウェハーＷの処理手順および処理条件を定義したもの）に記述されたフラッシュ光の照射時間に基づいて制御部３が図１０のテーブルから３つのスイッチ９９の開閉態様を決定するようにしても良い。要するに、フラッシュランプＦＬに要求されているフラッシュ光の照射時間に応じて制御部３が複数のスイッチ９９の開閉を決定するようにすれば良い。 An operator of the heat treatment apparatus 1 designates a desired flash light irradiation time from a user interface (for example, a touch panel, etc.) of the control unit 3 . In this embodiment, for example, the operator of the heat treatment apparatus 1 specifies 0.1 milliseconds as the desired flash light irradiation time. The control unit 3 extracts the open/close mode of the three switches 99 corresponding to the designated flash light irradiation time from the table of FIG. For example, when 0.1 milliseconds is specified as the irradiation time of the flash light, the table in FIG. It is determined. Instead of the operator specifying the irradiation time of the flash light, the controller 3 controls the control unit 3 based on the irradiation time of the flash light described in the processing recipe (which defines the processing procedure and processing conditions of the semiconductor wafer W). may determine the opening/closing mode of the three switches 99 from the table of FIG. In short, the controller 3 may decide to open or close the plurality of switches 99 according to the flash light irradiation time required for the flash lamp FL.

コンデンサ９３に電荷が蓄積され、かつ、制御部３によって決定された３つのスイッチ９９の開閉態様に従って第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃが個別に開閉された状態でトリガー回路９７からトリガー電極９１に高電圧が印加されてフラッシュランプＦＬが発光する。フラッシュランプＦＬから放射されたフラッシュ光はサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの表面に照射されてフラッシュ加熱が実行される。本実施形態においては、第１スイッチ９９ａ、第２スイッチ９９ｂおよび第３スイッチ９９ｃの全てが閉じられた状態でフラッシュランプＦＬが発光する。このため、放電回路のインダクタンスは極めて小さくなってフラッシュランプＦＬに流れる電流の波形はピーキーなものとなり（図９の実線）、フラッシュ光の照射時間は０．１ミリ秒程度となる。コンデンサ９３に蓄積された電荷が０．１ミリ秒という極めて短い時間でフラッシュランプＦＬで放電されると、放電回路には５０００Ａ程度の大電流が流れる。図８に示すように、本実施形態の放電回路にはＩＧＢＴが組み込まれていないため、５０００Ａ程度の大電流を流すことも可能である。 The trigger circuit 97 is activated in a state in which the electric charge is accumulated in the capacitor 93 and the first switch 99a, the second switch 99b, and the third switch 99c are individually opened and closed according to the opening/closing mode of the three switches 99 determined by the control unit 3. , a high voltage is applied to the trigger electrode 91 and the flash lamp FL emits light. The surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 is irradiated with flash light emitted from the flash lamps FL to perform flash heating. In this embodiment, the flash lamp FL emits light when all of the first switch 99a, the second switch 99b and the third switch 99c are closed. Therefore, the inductance of the discharge circuit becomes extremely small, the waveform of the current flowing through the flash lamp FL becomes peaky (solid line in FIG. 9), and the irradiation time of the flash light is about 0.1 millisecond. When the electric charge accumulated in the capacitor 93 is discharged by the flash lamp FL in an extremely short time of 0.1 millisecond, a large current of about 5000 A flows through the discharge circuit. As shown in FIG. 8, since no IGBT is incorporated in the discharge circuit of this embodiment, it is possible to pass a large current of about 5000A.

０．１ミリ秒の間に５０００Ａ程度の大電流が流れることにより、フラッシュランプＦＬからは極めて強度の強いフラッシュ光が照射されることとなる。その結果、半導体ウェハーＷの表面は予備加熱温度Ｔ１から目標温度Ｔ２にまで瞬間的に昇温される。目標温度Ｔ２は８００℃以上１２００℃以下である。すなわち、３つのスイッチ９９を全て閉じて照射時間が０．１ミリ秒のフラッシュ光照射を行うことにより、フラッシュ加熱によるジャンプ温度（予備加熱温度Ｔ１から目標温度Ｔ２までの昇温温度）を６００℃以上とすることができる。半導体ウェハーＷの表面が瞬間的に目標温度Ｔ２にまで昇温されることによって、当該表面に注入されていた不純物が活性化される。そして、半導体ウェハーＷの表面温度は目標温度Ｔ２に到達した後に急速に降温する。半導体ウェハーＷの表面は瞬間的に目標温度Ｔ２に昇温されて直ちに急速に降温するため、注入された不純物の拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。 As a large current of about 5000 A flows for 0.1 millisecond, the flash lamp FL irradiates flash light of extremely high intensity. As a result, the surface of the semiconductor wafer W is instantaneously heated from the preheating temperature T1 to the target temperature T2. The target temperature T2 is 800° C. or higher and 1200° C. or lower. That is, by closing all the three switches 99 and performing flash light irradiation with an irradiation time of 0.1 millisecond, the jump temperature (heating temperature from the preheating temperature T1 to the target temperature T2) by flash heating was raised to 600°C. It can be as above. By instantaneously raising the temperature of the surface of the semiconductor wafer W to the target temperature T2, the impurities implanted into the surface are activated. Then, the surface temperature of the semiconductor wafer W rapidly drops after reaching the target temperature T2. Since the temperature of the surface of the semiconductor wafer W is instantaneously raised to the target temperature T2 and immediately lowered rapidly, the impurities can be activated while suppressing the diffusion of the implanted impurities.

フラッシュ加熱処理が終了した後、所定時間経過後にハロゲンランプＨＬが消灯する。これにより、半導体ウェハーＷが予備加熱温度Ｔ１からも急速に降温する。降温中の半導体ウェハーＷの温度は放射温度計２０によって測定され、その測定結果は制御部３に伝達される。制御部３は、放射温度計２０の測定結果より半導体ウェハーＷの温度が所定温度まで降温したか否かを監視する。そして、半導体ウェハーＷの温度が所定以下にまで降温した後、移載機構１０の一対の移載アーム１１が再び退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２がサセプタ７４の上面から突き出て熱処理後の半導体ウェハーＷをサセプタ７４から受け取る。続いて、ゲートバルブ１８５により閉鎖されていた搬送開口部６６が開放され、リフトピン１２上に載置された半導体ウェハーＷが装置外部の搬送ロボットによりチャンバー６から搬出され、半導体ウェハーＷの加熱処理が完了する。 The halogen lamp HL is extinguished after a predetermined time has elapsed after the flash heating process is finished. As a result, the temperature of the semiconductor wafer W is rapidly lowered from the preheating temperature T1. The temperature of the semiconductor wafer W during cooling is measured by the radiation thermometer 20 and the measurement result is transmitted to the controller 3 . The control unit 3 monitors whether the temperature of the semiconductor wafer W has decreased to a predetermined temperature based on the measurement result of the radiation thermometer 20 . After the temperature of the semiconductor wafer W is lowered to a predetermined level or less, the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 moves horizontally again from the retracted position to the transfer operation position, thereby moving the lift pins 12 to the susceptor. It protrudes from the upper surface of 74 and receives the semiconductor wafer W after heat treatment from the susceptor 74 . Subsequently, the transfer opening 66 closed by the gate valve 185 is opened, the semiconductor wafer W placed on the lift pins 12 is transferred out of the chamber 6 by the transfer robot outside the apparatus, and the semiconductor wafer W is heat-treated. complete.

本実施形態においては、フラッシュランプＦＬの放電回路にＩＧＢＴを組み込むのに代えて３つのコイル９４を直列に接続するとともに、それら３つのコイル９４の全てについて１対１で並列接続された３つのスイッチ９９を設けている。３つのスイッチ９９を開閉して３つのコイル９４を適宜にインダクタとして機能させることにより、ＩＧＢＴが無くてもフラッシュランプＦＬに流れる電流の波形を変化させてフラッシュ光の照射時間を調整することができる。また、ＩＧＢＴを用いていないため、フラッシュランプＦＬの放電回路に大電流を流すこともできる。すなわち、本実施形態のようにすれば、大電流に対応しつつもフラッシュ光の照射時間を調整することが可能となる。 In this embodiment, three coils 94 are connected in series instead of incorporating IGBTs in the discharge circuit of the flash lamp FL, and three switches are connected in parallel in a one-to-one relationship for all three coils 94. 99 is provided. By opening and closing the three switches 99 to appropriately function the three coils 94 as inductors, it is possible to adjust the irradiation time of the flash light by changing the waveform of the current flowing through the flash lamp FL without the IGBT. . Also, since no IGBT is used, a large current can be passed through the discharge circuit of the flash lamp FL. That is, according to this embodiment, it is possible to adjust the irradiation time of the flash light while coping with a large current.

また、本実施形態においては、図１０に示す如きテーブルを用いて、フラッシュランプＦＬに要求されているフラッシュ光の照射時間に応じて制御部３が３つのスイッチ９９を開閉している。このため、熱処理装置１の作業者は、３つのスイッチ９９の開閉を逐一設定する必要はなく、希望するフラッシュ光の照射時間を指定するだけで自動的に３つのスイッチ９９が開閉されることとなる。 Further, in this embodiment, the controller 3 opens and closes the three switches 99 according to the flash light irradiation time required for the flash lamp FL using a table as shown in FIG. Therefore, the operator of the heat treatment apparatus 1 does not need to set the opening/closing of the three switches 99 one by one, and the three switches 99 are automatically opened/closed only by designating the desired irradiation time of the flash light. Become.

特に、本実施形態においては、３つのスイッチ９９を全て閉じることによって放電回路のインダクタンスを可能な限り小さくして照射時間が０．１ミリ秒のフラッシュ光照射を実行することができる。照射時間が０．１ミリ秒で強度の強いフラッシュ光を照射することにより短時間で高いジャンプ温度を得ることができるため、予備加熱温度Ｔ１を低くすることができる。その結果、半導体ウェハーＷの表面温度が目標温度Ｔ２に到達するのに必要な総熱量を少なくすることができ、低熱履歴な熱処理を実現して活性化した不純物の不活性化を防止することができる。 In particular, in this embodiment, by closing all the three switches 99, the inductance of the discharge circuit can be made as small as possible to perform flash light irradiation with an irradiation time of 0.1 millisecond. Since a high jump temperature can be obtained in a short time by irradiating the flash light with a high intensity with an irradiation time of 0.1 millisecond, the preheating temperature T1 can be lowered. As a result, the total amount of heat required for the surface temperature of the semiconductor wafer W to reach the target temperature T2 can be reduced, and heat treatment with a low thermal history can be achieved to prevent inactivation of activated impurities. can.

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、放電回路に３つのコイル９４を設けていたが、これに限定されるものではなく、放電回路に接続するコイル９４の個数は２つであっても良いし４つ以上であっても良い。要するに、フラッシュランプＦＬの放電回路に複数のコイル９４を直列に接続するとともに、それら複数のコイル９４の全てについて１対１で並列接続された複数のスイッチ９９を設ける形態であれば良い。放電回路に接続されるコイル９４の個数が多くなるほど、インダクタンスのバリエーションが豊富になり、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形およびフラッシュ光の照射時間をきめ細かく調整することができるものの放電回路が大型化することとなる。 Although 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 scope of the invention. For example, in the above embodiment, three coils 94 are provided in the discharge circuit, but the present invention is not limited to this, and the number of coils 94 connected to the discharge circuit may be two or four. It may be more than that. In short, a form in which a plurality of coils 94 are connected in series to the discharge circuit of the flash lamp FL and a plurality of switches 99 connected in parallel in a one-to-one relationship for all of the plurality of coils 94 is provided. As the number of coils 94 connected to the discharge circuit increases, variations in inductance increase, and the waveform of the current flowing through the flash lamp FL and the irradiation time of the flash light can be finely adjusted, but the size of the discharge circuit increases. It will happen.

また、図８に示すような放電回路は３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれに設けられている。よって、３つのスイッチ９９の開閉の組み合わせは３０本のフラッシュランプＦＬの全てについて同一である必要はなく、フラッシュランプＦＬ毎に異なっていても良い。すなわち、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれについてのインダクタンスが異なるように各放電回路における３つのスイッチ９９を開閉するようにしても良い。これにより、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれについての電流波形およびフラッシュ光照射時間を異なるものとすることができる。或いは、３０本のフラッシュランプＦＬを幾つかのランプ群に区分けし、ランプ群毎にインダクタンスが異なるように３つのスイッチ９９を開閉するようにしても良い。このようにすれば、例えば、半導体ウェハーＷの中央部に対向するランプ群のインダクタンスを小さくするとともに周縁部に対向するランプ群のインダクタンスを大きくすることにより、当該中央に照射されるフラッシュ光の照射時間を短くして周縁部に照射されるフラッシュ光の照射時間を比較的長くすることができる。 A discharge circuit as shown in FIG. 8 is provided for each of the 30 flash lamps FL. Therefore, the combination of opening and closing of the three switches 99 need not be the same for all the 30 flash lamps FL, and may be different for each flash lamp FL. That is, the three switches 99 in each discharge circuit may be opened and closed so that the inductances of the 30 flash lamps FL are different. Thereby, the current waveform and the flash light irradiation time for each of the 30 flash lamps FL can be made different. Alternatively, the 30 flash lamps FL may be divided into several lamp groups, and the three switches 99 may be opened and closed so that the inductance differs for each lamp group. In this way, for example, by reducing the inductance of the lamp group facing the central portion of the semiconductor wafer W and increasing the inductance of the lamp group facing the peripheral portion, the irradiation of the flash light emitted to the central portion can be reduced. By shortening the time, it is possible to relatively lengthen the irradiation time of the flash light irradiated to the peripheral portion.

また、トリガー回路９７がトリガー電極９１に電圧を印加するタイミングはディレイ回路９８によって規定される（図８）。すなわち、ディレイ回路９８は、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれの発光タイミングを規定する。これにより、３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれについての発光タイミングを異なるものとすることができる。３０本のフラッシュランプＦＬのそれぞれに流れる電流の波形に加えて発光タイミングを適宜に調整することにより、フラッシュ光照射のパターンのバリエーションを豊富なものとすることができる。 Also, the timing at which the trigger circuit 97 applies the voltage to the trigger electrode 91 is defined by a delay circuit 98 (FIG. 8). That is, the delay circuit 98 defines the light emission timing of each of the 30 flash lamps FL. Thereby, the light emission timing of each of the 30 flash lamps FL can be made different. By appropriately adjusting the light emission timing in addition to the waveform of the current flowing through each of the 30 flash lamps FL, it is possible to increase the variation of the flash light irradiation pattern.

また、図１１に示すように、フラッシュランプＦＬの放電回路に複数のコンデンサ９３を並列に接続するとともに、それら複数のコンデンサ９３の全てについて１対１で直列接続された複数のスイッチ９９を設けるようにしても良い。図１１において、上記実施形態と同じ要素については同一の符号を付している。図１１に示す放電回路において、スイッチ９９が閉じているときには、対応するコンデンサ９３は蓄電器として機能する。逆に、スイッチ９９が開いているときには、対応するコンデンサ９３は放電回路において蓄電器として機能しない。複数のスイッチ９９を適宜に開閉することにより、放電回路のキャパシタンスを可変とすることができる。その結果、同じ充電電圧であったとしても、フラッシュランプＦＬに流れる電流の波形および強度が変化し、フラッシュ光の強度および半値幅を変化させることができる。 Further, as shown in FIG. 11, a plurality of capacitors 93 are connected in parallel to the discharge circuit of the flash lamp FL, and all of the plurality of capacitors 93 are provided with a plurality of switches 99 connected in series in a one-to-one correspondence. You can do it. In FIG. 11, the same reference numerals are assigned to the same elements as in the above embodiment. In the discharge circuit shown in FIG. 11, when the switch 99 is closed, the corresponding capacitor 93 functions as a capacitor. Conversely, when switch 99 is open, the corresponding capacitor 93 does not act as a capacitor in the discharge circuit. By appropriately opening and closing the plurality of switches 99, the capacitance of the discharge circuit can be made variable. As a result, even if the charging voltage is the same, the waveform and intensity of the current flowing through the flash lamp FL change, and the intensity and half width of the flash light can be changed.

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

また、上記実施形態においては、１秒以上連続して発光する連続点灯ランプとしてフィラメント方式のハロゲンランプＨＬを用いて半導体ウェハーＷの予備加熱を行っていたが、これに限定されるものではなく、ハロゲンランプＨＬに代えて放電型のアークランプ（例えば、キセノンアークランプ）を連続点灯ランプとして用いて予備加熱を行うようにしても良い。 Further, in the above embodiment, the semiconductor wafer W is preheated by using the filament type halogen lamp HL as the continuous lighting lamp that continuously emits light for one second or longer. Preheating may be performed by using a discharge type arc lamp (for example, a xenon arc lamp) as a continuous lighting lamp instead of the halogen lamp HL.

また、熱処理装置１によって処理対象となる基板は半導体ウェハーに限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や太陽電池用の基板であっても良い。 Further, substrates to be processed by the heat treatment apparatus 1 are not limited to semiconductor wafers, and may be glass substrates used for flat panel displays such as liquid crystal display devices or substrates for solar cells.

１ 熱処理装置
３ 制御部
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
１０ 移載機構
２０ 放射温度計
６５ 熱処理空間
７４ サセプタ
９３ コンデンサ
９４ コイル
９８ ディレイ回路
９９ スイッチ
ＦＬ フラッシュランプ
ＨＬ ハロゲンランプ
Ｗ 半導体ウェハー Reference Signs List 1 heat treatment apparatus 3 control unit 4 halogen heating unit 5 flash heating unit 6 chamber 7 holding unit 10 transfer mechanism 20 radiation thermometer 65 heat treatment space 74 susceptor 93 capacitor 94 coil 98 delay circuit 99 switch FL flash lamp HL halogen lamp W semiconductor wafer

Claims (5)

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前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板にフラッシュ光を照射するフラッシュランプと、
蓄積した電荷を前記フラッシュランプに放出するコンデンサと、
前記フラッシュランプおよび前記コンデンサと直列に接続された複数のコイルと、
前記複数のコイルの全てについて１対１で並列接続された複数のスイッチと、
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 containing the substrate;
a holding unit that holds the substrate in the chamber;
a flash lamp that irradiates the substrate held by the holding part with flash light;
a capacitor that releases accumulated charge to the flash lamp;
a plurality of coils connected in series with the flash lamp and the capacitor;
a plurality of switches connected in parallel on a one-to-one basis for all of the plurality of coils;
A heat treatment apparatus comprising: 請求項１記載の熱処理装置において、
前記複数のスイッチの開閉を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 1,
The heat treatment apparatus, further comprising a control section that controls opening and closing of the plurality of switches. 請求項２記載の熱処理装置において、
前記制御部は、前記フラッシュランプに要求されている照射時間に応じて前記複数のスイッチを開閉することを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 2,
The heat treatment apparatus, wherein the control unit opens and closes the plurality of switches according to an irradiation time required for the flash lamp. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記基板に光を照射する複数のフラッシュランプを備え、
前記複数のフラッシュランプのそれぞれについてのインダクタンスが異なるように前記複数のスイッチを開閉することを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
comprising a plurality of flash lamps for irradiating the substrate with light;
A heat treatment apparatus, wherein the plurality of switches are opened and closed so that each of the plurality of flash lamps has a different inductance. 請求項４記載の熱処理装置において、
前記複数のフラッシュランプのそれぞれの発光タイミングを規定するディレイ回路をさらに備えることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 4,
The heat treatment apparatus, further comprising a delay circuit that defines timing of light emission of each of the plurality of flash lamps.
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