JP2023044005A - 熱処理装置および熱処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ダミーウェハーの劣化を詳細に管理する熱処理装置および熱処理方法を提供する。【解決手段】熱処理装置１００は、ダミーウェハーＲを管理する熱処理装置１００である。熱処理装置１００は、ダミーウェハーＲに対して熱処理を行う熱処理部１６０と、ダミーウェハーＲの傷を検知する傷検知部１７０と、傷検知部１７０により検知された傷情報に基づいて、ダミーウェハーＲの使用の可否を判定する制御部３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理方法および熱処理装置に関する。
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。
キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの半導体ウェハーの基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。
この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。
典型的には、熱処理に限らず半導体ウェハーの処理はロット（同一条件にて同一内容の処理を行う対象となる１組の半導体ウェハー）単位で行われる。枚葉式の基板処理装置では、ロットを構成する複数枚の半導体ウェハーに対して連続して順次に処理が行われる。フラッシュランプアニール装置においても、ロットを構成する複数の半導体ウェハーが１枚ずつチャンバーに搬入されて順次に熱処理が行われる。
ところが、ロットを構成する複数の半導体ウェハーを順次に処理する過程で半導体ウェハーを保持するサセプタ等のチャンバー内構造物の温度が変化することがある。このような現象は、暫く稼働停止状態にあったフラッシュランプアニール装置にて新たに処理を開始する場合や半導体ウェハーの処理温度等の処理条件を変化させた場合に生じる。ロットの複数の半導体ウェハーを処理する過程でサセプタ等のチャンバー内構造物の温度が変化すると、ロットの初期の半導体ウェハーと後半の半導体ウェハーとで処理時の温度履歴が異なるという問題が生じる。
このような問題を解決するために、ロットの処理を開始する前に、処理対象ではないダミーウェハーをチャンバー内に搬入してサセプタに支持し、処理対象のロットと同一条件にてフラッシュ加熱処理を行うことにより、事前にサセプタ等のチャンバー内構造物を昇温しておくことが行われていた（ダミーランニング）。特許文献１には、１０枚程度のダミーウェハーにフラッシュ加熱処理を行ってサセプタ等のチャンバー内構造物の温度を処理時の安定温度に到達させることが開示されている。
処理対象ではないダミーウェハーは複数回のダミーランニングで使用され、繰り返して加熱処理に供されることとなる。その結果、ダミーウェハーの劣化が進行し、それにともなうウェハー割れや反りが生じ易くなる。ダミーランニングの際にダミーウェハーの割れや反りが生じると、チャンバー内汚染や搬送トラブルの原因となる。このため、ダミーウェハーの劣化状態を的確に把握し、劣化が進行したダミーウェハーについては適当なタイミングで交換することが必要となる。しかしながら、従来は作業者が目視や紙に書いておくことでダミーウェハーの処理履歴を管理していたため、劣化状態を十分に把握できておらず、劣化が過度に進行したダミーウェハーを誤って搬送して加熱処理を行うという問題があった。
また、このようなダミーウェハーを管理する他の装置に関して、特許文献２には、複数のダミーウェハーのそれぞれの処理履歴とダミーウェハーを収容するキャリアとを関連付けたダミーデータベースを記憶部に保持する装置が開示されている。
特開２０１７－９２１０２号公報 特開２０２０－４３２８８号公報
特許文献２に記載のダミーウェハーには、予備加熱処理やフラッシュ加熱処理が繰り返して行われる。このため、ダミーウェハーに傷や反りが生じ易い。ダミーウェハーに反りが生じると、搬送装置による搬送の失敗の原因となる。また、ダミーウェハーに傷が生じると、ダミーウェハーの割れの原因となる。なお、加熱の条件によって、ダミーウェハーの反りや傷の状態が異なる。このため、加熱時間や加熱回数の処理履歴による管理だけでは、ダミーウェハーの反りを原因としたダミーウェハーの搬送失敗や、ダミーウェハーの傷を原因としたダミーウェハーの割れを予防することが困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ダミーウェハーの劣化を詳細に管理する熱処理装置および熱処理方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と、前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知部と、前記傷検知部により検知された傷情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と、前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知部と、前記反り検知部により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と、前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知部と、前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知部と、前記傷検知部により検知された傷情報および前記反り検知部により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１または請求項３に記載の熱処理装置において、前記傷情報は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅のうち少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の熱処理装置において、前記制御部は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅から傷量を算定し、前記傷量が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の熱処理装置において、前記制御部は、前記傷の位置情報に基づいて前記傷量の重み付けを行うことを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項５または請求項６に記載の熱処理装置において、前記制御部は、前記傷量が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項２または請求項３に記載の熱処理装置において、前記反り情報は、反りの向き、および、反り幅のうちの少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項８に記載の熱処理装置において、前記制御部は、前記反り情報の値が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項９に記載の熱処理装置において、前記制御部は、前記反り情報の値が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報することを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか一つに記載の熱処理装置において、前記制御部は、さらに連続点灯ランプからの光照射によって前記ダミーウェハーを加熱した加熱時間に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれか一つに記載の熱処理装置において、前記制御部は、さらにフラッシュランプによるフラッシュ加熱の回数に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする。
また、請求項１３の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知工程と、前記傷検知工程により検知された傷情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする。
また、請求項１４の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知工程と、前記反り検知工程により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする。
また、請求項１５の発明は、ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知工程と、前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知工程と、前記傷検知工程により検知された傷情報および前記反り検知工程により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする。
また、請求項１６の発明は、請求項１３または請求項１５に記載の熱処理方法において、前記傷情報は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅のうち少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする。
また、請求項１７の発明は、請求項１６に記載の熱処理方法において、前記判定工程では、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅から傷量を算定し、前記傷量が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする。
また、請求項１８の発明は、請求項１７に記載の熱処理方法において、前記判定工程では、前記傷の位置情報に基づいて前記傷量の重み付けを行うことを特徴とする。
また、請求項１９の発明は、請求項１７または請求項１８に記載の熱処理方法において、前記傷量が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報する発報工程をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項２０の発明は、請求項１４または請求項１５に記載の熱処理方法において、前記反り情報は、反りの向き、および、反り幅のうちの少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする。
また、請求項２１の発明は、請求項２０に記載の熱処理方法において、前記判定工程では、前記反り情報の値が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする。
また、請求項２２の発明は、請求項２１に記載の熱処理方法において、前記反り情報の値が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報する発報工程をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項２３の発明は、請求項１３ないし請求項２２のいずれか一つに記載の熱処理方法において、前記判定工程では、さらに連続点灯ランプからの光照射によって前記ダミーウェハーを加熱した加熱時間に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする。
また、請求項２４の発明は、請求項１３ないし請求項２３のいずれか一つに記載の熱処理方法において、前記判定工程では、さらにフラッシュランプによるフラッシュ加熱の回数に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする。
請求項１または請求項１３の発明によれば、検知された傷情報に基づいて、ダミーウェハーの使用の可否を判定することから、ダミーウェハーの劣化を詳細に管理することができる。
請求項２または請求項１４の発明によれば、検知された反り情報に基づいて、ダミーウェハーの使用の可否を判定することから、ダミーウェハーの劣化を詳細に管理することができる。
請求項３または請求項１５の発明によれば、検知された傷情報および検知された反り情報に基づいて、ダミーウェハーの使用の可否を判定することから、ダミーウェハーの劣化を詳細に管理することができる。
請求項４ないし請求項６、請求項１６ないし請求項１８のいずれかの発明によれば、傷情報は、傷の深さ、傷の長さ、および、傷の幅のうち少なくとも一つの情報を含むことから、個別の傷の状況に応じてダミーウェハーを管理することができる。
請求項７、請求項１０、請求項１９、または請求項２２の発明によれば、所定の閾値を超えている場合に警告を発報することから、管理者がダミーウェハーの不具合の状況を簡易に把握できる。
請求項８、請求項９、請求項２０、または請求項２１の発明によれば、反り情報は、反りの向き、および、反り幅のうちの少なくとも一つの情報を含むことから、個別の反りの状況に応じてダミーウェハーを管理することができる。
請求項１１または請求項２３の発明によれば、加熱時間に基づいてダミーウェハーの使用の可否を判定することから、加熱時間に応じてダミーウェハーを管理することもできる。
請求項１２又は請求項２４の発明によれば、加熱の回数に基づいてダミーウェハーの使用の可否を判定することから、加熱の回数に応じてダミーウェハーを管理することもできる。
本発明に係る熱処理装置を示す平面図である。 熱処理部の構成を示す縦断面図である。 保持部の全体外観を示す斜視図である。 サセプタの平面図である。 移載機構の平面図である。 移載機構の側面図である。 複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。 熱処理装置の電気的な構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。 ダミーウェハーの管理手順を示すフローチャートである。 ダミーウェハーの管理手順を示すフローチャートである。 ダミーウェハーの管理手順を示すフローチャートである。 ウェハーの反り幅を示す側断面の概略図である。 ウェハーの反り幅を示す側断面の概略図である。 表示部に表示される画面である。 表示部に表示される画面である。 表示部に表示される画面である。 表示部に表示される画面である。
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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明に係る熱処理装置について説明する。図１は、本発明に係る熱処理装置１００を示す平面図である。熱処理装置１００は基板として円板形状の半導体ウェハーＷにフラッシュ光を照射してその半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。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。熱処理装置１００に搬入される前の半導体ウェハーＷには不純物が注入されており、熱処理装置１００による加熱処理によって注入された不純物の活性化処理が実行される。なお、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また、図１においては、それらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
図１に示すように、熱処理装置１００は、未処理の半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を外部から装置内に搬入するとともに処理済みの半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を装置外に搬出するためのインデクサ部１０１、未処理の半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の位置決めを行うアライメント部２３０、加熱処理後の半導体ウェハーＷの冷却を行う２つの冷却部１３０，１４０、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）にフラッシュ加熱処理を施す熱処理部１６０並びに冷却部１３０，１４０および熱処理部１６０に対して半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う搬送ロボット１５０と、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の傷を検知する傷検知部１７０と、半導体ウェハーＷの膜厚を検知する膜厚検知部１８０とを備える。また、熱処理装置１００は、上記の各処理部に設けられた動作機構および搬送ロボット１５０を制御して半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）のフラッシュ加熱処理を進行させる制御部３を備える。
インデクサ部１０１は、複数のキャリアＣＡ（本実施形態では３個）を並べて載置するロードポート１１０と、各キャリアＣＡから未処理の半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を取り出すとともに、各キャリアＣＡに処理済みの半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を収納する受渡ロボット１２０とを備えている。未処理の半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を収容したキャリアＣＡは無人搬送車（ＡＧＶ、ＯＨＴ）等によって搬送されてロードポート１１０に載置されるともに、処理済みの半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を収容したキャリアＣＡは無人搬送車によってロードポートから持ち去られる。
また、ロードポート１１０においては、受渡ロボット１２０がキャリアＣＡに対して任意の半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の出し入れを行うことができるように、キャリアＣＡが昇降移動可能に構成されている。なお、キャリアＣＡの形態としては、半導体ウェハーＷを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ）の他に、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）ポッドや収納した半導体ウェハーＷを外気に曝すＯＣ（ｏｐｅｎ ｃａｓｓｅｔｔｅ）であっても良い。
また、受渡ロボット１２０は、図１の矢印１２０Ｓにて示すようなスライド移動、矢印１２０Ｒにて示すような旋回動作および昇降動作が可能とされている。これにより、受渡ロボット１２０は、３つのキャリアＣＡに対して半導体ウェハーＷやダミーウェハーＲの出し入れを行うとともに、２つのアライメント部２３０に対して半導体ウェハーＷやダミーウェハーＲの受け渡しを行う。受渡ロボット１２０によるキャリアＣＡに対する半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の出し入れは、ハンド１２１のスライド移動、および、キャリアＣＡの昇降移動により行われる。また、受渡ロボット１２０とアライメント部２３０との半導体ウェハーＷの受け渡しは、ハンド１２１のスライド移動、および、受渡ロボット１２０の昇降動作によって行われる。
２つのアライメント部２３０は、インデクサ部１０１の受渡ロボット１２０と搬送ロボット１５０との間にＸ方向に並んで設けられる。各アライメント部２３０は、半導体ウェハーＷを水平面内で回転させてフラッシュ加熱に適切な向きに向ける処理部である。アライメント部２３０は、アルミニウム合金製の筐体であるアライメントチャンバー２３１の内部に、半導体ウェハーＷを水平姿勢に支持して回転させる機構、および、半導体ウェハーＷの周縁部に形成されたノッチやオリフラ（オリエンテーション・フラット）等を光学的に検知する機構（図示省略）を設けて構成される。また、アライメント部２３０は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の反りを検知する反り検知機構２３２を備える。反り検知機構２３２は、公知の光学センサー技術を用いて半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の反りを検知する。反り検知機構２３２を備えることにより、アライメント部２３０は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の向きを修正しつつ半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の反りを検知することができる。
２つのアライメント部２３０への半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しは受渡ロボット１２０によって行われる。受渡ロボット１２０からそれぞれのアライメントチャンバー２３１へはウェハー中心が所定の位置に位置するように半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）が渡される。また、それぞれのアライメント部２３０では、インデクサ部１０１から受け取った半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の中心部を回転中心として鉛直方向軸まわりで半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を回転させ、ノッチ等を光学的に検知することによって半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の向きを調整する。向き調整の終了した半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）は、搬送ロボット１５０（後に説明する）によってアライメントチャンバー２３１から取り出される。また、アライメント部２３０で検知された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の反りの情報は、制御部３に記憶される。
搬送ロボット１５０による半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の搬送空間として搬送ロボット１５０を収容する搬送チャンバー１５１が設けられている。アライメント部２３０は、インデクサ部１０１と搬送チャンバー１５１との間にて、それらの双方に接続されている。各アライメント部２３０には、インデクサ部１０１へ半導体ウェハーＷを搬入出するための開口がそれぞれ形設されている。これらの各開口は、それぞれゲートバルブ２３３によって開閉可能とされている。同様に、各アライメント部２３０には、搬送チャンバー１５１へ半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を搬入出するための開口がそれぞれ形設されている。これらの各開口もまた、それぞれゲートバルブ２３４によって開閉可能とされている。すなわち、インデクサ部１０１とアライメント部２３０とはゲートバルブ２３３を介して接続され、搬送チャンバー１５１とアライメント部２３０とはゲートバルブ２３４を介して接続される。
インデクサ部１０１とアライメント部２３０との間で半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う際には、ゲートバルブ２３３が開放される。また、アライメント部２３０と搬送チャンバー１５１との間で半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う際には、ゲートバルブ２３４が開放される。ゲートバルブ２３３およびゲートバルブ２３４が閉鎖されているときには、アライメント部２３０の内部が密閉空間となる。
搬送チャンバー１５１の周囲に熱処理部１６０の熱処理チャンバー１６１、冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１、冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１、傷検知部１７０の傷検知チャンバー１７１、および、膜厚検知部１８０の膜厚検知チャンバー１８１が連通接続されている。搬送チャンバー１５１には、熱処理チャンバー１６１へ半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を搬入出するための開口、第１クールチャンバー１３１、第２クールチャンバー１４１に半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を搬入出するための開口、傷検知チャンバー１７１に半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を搬入出するための開口、および、膜厚検知チャンバー１８１に半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を搬入出するための開口がそれぞれ形設される。これらの各開口もまた、それぞれゲートバルブ１６２，１３２，１４２，１７２，１８２によって開閉可能とされている。
すなわち、熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１とはゲートバルブ１６２を介して接続され、第１クールチャンバー１３１と搬送チャンバー１５１とはゲートバルブ１３２を介して接続され、第２クールチャンバー１４１と搬送チャンバー１５１とはゲートバルブ１４２を介して接続され、傷検知チャンバー１７１と搬送チャンバー１５１とはゲートバルブ１７２を介して接続され、膜厚検知チャンバー１８１と搬送チャンバー１５１とはゲートバルブ１８２を介して接続されている。
搬送チャンバー１５１に設けられた搬送ロボット１５０は、鉛直方向に沿った軸を中心に矢印１５０Ｒにて示すように旋回可能とされる。搬送ロボット１５０は、複数のアームセグメントからなる２つのリンク機構を有し、それら２つのリンク機構の先端にはそれぞれ半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を保持する２つの搬送ハンド１５２が設けられている。これらの２つの搬送ハンド１５２は上下に所定のピッチだけ隔てて配置され、リンク機構によりそれぞれ独立して同一水平方向に直線的にスライド移動可能とされている。また、搬送ロボット１５０は、２つのリンク機構が設けられるベースを昇降移動することにより、所定のピッチだけ離れた状態のまま２つの搬送ハンド１５２を昇降移動させる。
搬送ロボット１５０が、アライメントチャンバー２３１、傷検知チャンバー１７１、膜厚検知チャンバー１８１、第１クールチャンバー１３１、第２クールチャンバー１４１または熱処理チャンバー１６１を受け渡し相手として半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡し（出し入れ）を行う際には、まず、搬送ハンド１５２が受け渡し相手と対向するように旋回し、その後（または旋回している間に）昇降移動していずれかの搬送ハンド１５２が受け渡し相手と半導体ウェハーＷを受け渡しする高さに位置する。そして、搬送ハンド１５２を水平方向に直線的にスライド移動させて受け渡し相手と半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う。
搬送ロボット１５０と受渡ロボット１２０との半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しはアライメント部２３０を介して行うことができる。すなわち、アライメント部２３０のアライメントチャンバー２３１は、搬送ロボット１５０と受渡ロボット１２０との間で半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を受け渡すためのパスとしても機能するものである。具体的には、搬送ロボット１５０または受渡ロボット１２０のうちの一方がアライメントチャンバー２３１に渡した半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を他方が受け取ることによって半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しが行われる。搬送ロボット１５０および受渡ロボット１２０によって半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）をキャリアＣＡから各チャンバー（傷検知チャンバー１７１、膜厚検知チャンバー１８１、第１クールチャンバー１３１，第２クールチャンバー１４１、および、熱処理チャンバー１６１）にまで搬送する搬送機構が構成される。
傷検知部１７０は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の表面の傷を検知する。傷検知部１７０の傷検知チャンバー１７１内には、傷検知装置１７３としての撮像ユニットが備えられる。傷検知装置１７３は、例えば、周知の撮像装置であり、例えば検査カメラや検査照明部を有する。傷検知装置１７３は、傷検知部１７０に搬送された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）に形成される傷を、例えば、＋Ｚ方向から（上方から）撮像することにより、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の傷を検知する。
記憶部３４には、例えば半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の画像データが記憶されている。制御部３は、傷検知部１７０の各部（例えば、検査カメラ、検査照明部、センサーなど）に接続されており、それらの動作を制御する。また、制御部３は、種々の演算も行う。この演算は、例えば、検査カメラにより撮像された画像データをリファレンス画像データと比較し、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の傷を検知するための演算である。この演算は、取り込まれた画像データを、例えば２値化して行われる。撮像された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の画像が上述のような画像処理を施されることにより、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）に生じた傷が検知される。
膜厚検知部１８０は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の表面に形成された薄膜の厚さを検知する。膜厚検知部１８０の膜厚検知チャンバー１８１には、例えば周知の膜厚検知装置としての膜厚センサ１８３が備えられている。膜厚センサ１８３は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）上に形成された膜の厚さまたは半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）自体の厚さを計測するセンサである。膜厚センサは例えば光学式センサ、またはその他の周知のセンサであってよい。
２つの冷却部１３０，１４０は、概ね同様の構成を備える。冷却部１３０，１４０はそれぞれ、アルミニウム合金製の筐体である第１クールチャンバー１３１，第２クールチャンバー１４１の内部に、金属製の冷却プレートと、その上面に載置された石英板とを備える（いずれも図示省略）。当該冷却プレートは、ペルチェ素子または恒温水循環によって常温（約２３℃）に温調されている。熱処理部１６０にて加熱処理が施された半導体ウェハーＷは、第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に搬入されて当該石英板に載置されて冷却される。
搬送チャンバー１５１と各チャンバー（傷検知チャンバー１７１、膜厚検知チャンバー１８１、第１クールチャンバー１３１，第２クールチャンバー１４１、および、熱処理チャンバー１６１）との間で半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う際には、各チャンバーに対応する各ゲートバルブ１３２，１４２，１６２，１７２，１８２が開放される。各チャンバーに対応するゲートバルブ１３２，１４２，１６２，１７２，１８２が閉鎖されているときには、対応するチャンバー（傷検知チャンバー１７１、膜厚検知チャンバー１８１、第１クールチャンバー１３１，第２クールチャンバー１４１、および、熱処理チャンバー１６１）の内部が密閉空間となる。例えば、第１クールチャンバー１３１に対応するゲートバルブ１３２が閉鎖されているときには、第１クールチャンバー１３１が密閉空間となる。熱処理装置１００内にて半導体ウェハーＷが搬送される際には、適宜これらのゲートバルブが開閉される。
さらに、冷却部１３０，１４０はそれぞれ、第１クールチャンバー１３１，第２クールチャンバー１４１に清浄な窒素ガスを供給するガス供給機構とチャンバー内の雰囲気を排気する排気機構を備える。これらのガス供給機構および排気機構は、流量を２段階に切り換え可能とされていても良い。同様に、搬送チャンバー１５１，熱処理チャンバー１６１，傷検知チャンバー１７１，膜厚検知チャンバー１８１，およびアライメントチャンバー２３１にもガス供給部から窒素ガスが供給されるとともに、それらの内部の雰囲気が排気部によって排気される（いずれも図示省略）。
次に、熱処理部１６０の構成について説明する。図２は、熱処理部１６０の構成を示す縦断面図である。熱処理部１６０は、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を収容して加熱処理を行う熱処理チャンバー１６１と、複数のフラッシュランプＦＬを内蔵するフラッシュランプハウス５と、複数のハロゲンランプＨＬを内蔵するハロゲンランプハウス４と、を備える。熱処理チャンバー１６１の上側にフラッシュランプハウス５が設けられるとともに、下側にハロゲンランプハウス４が設けられている。また、熱処理部１６０は、熱処理チャンバー１６１の内部に、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を水平姿勢に保持する保持部７と、保持部７と搬送ロボット１５０との間で半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の受け渡しを行う移載機構１０と、を備える。
熱処理チャンバー１６１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。熱処理チャンバー１６１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、フラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を熱処理チャンバー１６１内に透過する石英窓として機能する。また、熱処理チャンバー１６１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、ハロゲンランプＨＬからの光を熱処理チャンバー１６１内に透過する石英窓として機能する。
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。熱処理チャンバー１６１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。
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、熱処理チャンバー１６１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、熱処理チャンバー１６１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。
また、チャンバー側部６１には、熱処理チャンバー１６１に対して半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）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１６２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１６２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１６２が搬送開口部６６を閉鎖すると熱処理チャンバー１６１内の熱処理空間６５が密閉空間とされる。
また、チャンバー側部６１の外壁面の貫通孔６１ａ，６１ｂが設けられている各部位には放射温度計２５，２０がそれぞれ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（またはダミーウェハーＲ）の上面から放射された赤外光を放射温度計２５に導くための円筒状の孔である。また、貫通孔６１ｂは、後述するサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）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，６１ｂ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。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２５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２６が装着されている。また、貫通孔６１ｂ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。
また、熱処理チャンバー１６１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は熱処理チャンバー１６１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、窒素（Ｎ２）等の不活性ガス、または、水素（Ｈ２）、アンモニア（ＮＨ３）等の反応性ガスを用いることができる（本実施形態では窒素）。
一方、熱処理チャンバー１６１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は熱処理チャンバー１６１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は排気機構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、熱処理チャンバー１６１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および排気機構１９０は、熱処理装置１００に設けられた機構であっても良いし、熱処理装置１００が設置される工場のユーティリティであっても良い。
また、搬送開口部６６の先端にも熱処理空間６５内の気体を排出するガス排気管１９１が接続されている。ガス排気管１９１はバルブ１９２を介して排気機構１９０に接続されている。バルブ１９２を開放することによって、搬送開口部６６を介して熱処理チャンバー１６１内の気体が排気される。
図３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。
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、熱処理チャンバー１６１の壁面に支持されることとなる（図２参照）。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。
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４は、サセプタ７４の平面図である。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。
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。
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。
図３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が熱処理チャンバー１６１の壁面に支持されることによって、保持部７が熱処理チャンバー１６１に装着される。保持部７が熱処理チャンバー１６１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。
熱処理チャンバー１６１に搬入された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）は、熱処理チャンバー１６１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。
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。
また、図３および図４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（図２参照）がサセプタ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を介してサセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の下面から放射された光を受光してその半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）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（またはダミーウェハーＲ）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。
図５は、移載機構１０の平面図である。また、図６は、移載機構１０の側面図である。移載機構１０は、２本の移載アーム１１を備える。移載アーム１１は、概ね円環状の凹部６２に沿うような円弧形状とされている。それぞれの移載アーム１１には２本のリフトピン１２が立設されている。各移載アーム１１は水平移動機構１３によって回動可能とされている。水平移動機構１３は、一対の移載アーム１１を保持部７に対して半導体ウェハーＷの移載を行う移載動作位置（図５の実線位置）と保持部７に保持された半導体ウェハーＷと平面視で重ならない退避位置（図５の二点鎖線位置）との間で水平移動させる。移載動作位置はサセプタ７４の下方であり、退避位置はサセプタ７４よりも外方である。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。
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３および図４参照）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熱処理チャンバー１６１の外部に排出されるように構成されている。
図２に戻り、熱処理チャンバー１６１の上方に設けられたフラッシュランプハウス５は、筐体５１の内側に、複数本（本実施形態では３０本）のキセノンフラッシュランプＦＬからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ５２と、を備えて構成される。また、フラッシュランプハウス５の筐体５１の底部にはランプ光放射窓５３が装着されている。フラッシュランプハウス５の床部を構成するランプ光放射窓５３は、石英により形成された板状の石英窓である。フラッシュランプハウス５が熱処理チャンバー１６１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は熱処理チャンバー１６１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。
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。
キセノンフラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリセカンドないし１００ミリセカンドという極めて短い光パルスに変換されることから、ハロゲンランプＨＬの如き連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。すなわち、フラッシュランプＦＬは、１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に発光するパルス発光ランプである。なお、フラッシュランプＦＬの発光時間は、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うランプ電源のコイル定数によって調整することができる。
また、リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ５２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を熱処理空間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。
熱処理チャンバー１６１の下方に設けられたハロゲンランプハウス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。複数のハロゲンランプＨＬは熱処理チャンバー１６１の下方から下側チャンバー窓６４を介して熱処理空間６５への光照射を行う。
図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。本実施形態では、上下２段に各２０本ずつのハロゲンランプＨＬが配設されている。各ハロゲンランプＨＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに２０本のハロゲンランプＨＬは、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプＨＬの配列によって形成される平面は水平面である。
また、上段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群と下段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段の各ハロゲンランプＨＬの長手方向と下段の各ハロゲンランプＨＬの長手方向とが直交するように計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。
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。また、ハロゲンランプハウス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３）。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。
また、熱処理部１６０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ランプハウス４、フラッシュランプハウス５および熱処理チャンバー１６１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、熱処理チャンバー１６１の壁体には水冷管（図示省略）が設けられている。また、ハロゲンランプハウス４およびフラッシュランプハウス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、フラッシュランプハウス５および上側チャンバー窓６３を冷却する。
制御部３は、熱処理装置１００に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。図８は、熱処理装置１００の電気的な構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。熱処理装置１００は、各処理ユニット（アライメント部２３０、傷検知部１７０、膜厚検知部１８０、熱処理部１６０、冷却部１３０，１４０）、搬送ロボット１５０および受渡ロボット１２０を制御するコンピュータ３０を含んでいる。コンピュータ３０は、パーソナルコンピュータ（ＦＡパソコン）の形態を有していてもよく、制御部（制御回路）３と、入力部３３と、記憶部３４と、表示部３５とを含んでいる。制御部３は、ＣＰＵ等の演算処理装置を含む。入力部３３は、キーボード、ポインティングデバイスおよびタッチパネル等の入力機器を含む。さらに、入力部３３は、ホストコンピュータとの通信のための通信モジュールを含む。記憶部３４は、固体メモリデバイスおよびハードディスクドライブ等の記憶装置を含む。表示部３５は、例えば液晶表示ディスプレイを含み、制御部３の制御下で各種情報を表示する。表示部３５として、例えば液晶ディスプレイが採用される。制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１００における処理が進行する。例えば、制御部３は、搬送ロボット１５０および受渡ロボット１２０を備える搬送機構を制御して半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を設定された搬送経路に沿って搬送させる。なお、図１においては、インデクサ部１０１とアライメント部２３０との間に制御部３を示しているが、これに限定されない。制御部３は熱処理装置１００内の任意の位置に配置することができる。
図９に示すように、制御部３は算定部３１および発報部３２を備える。算定部３１および発報部３２は、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実現される機能処理部である。算定部３１および発報部３２の処理内容についてはさらに後述する。
次に、本発明に係る熱処理装置１００の処理動作について説明する。ここでは、通常の半導体ウェハーＷに対する処理動作について説明した後、ダミーウェハーＲの管理について説明する。処理対象となる半導体ウェハーＷはイオン注入法により不純物（イオン）が添加された半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理装置１００によるフラッシュ光照射加熱処理（アニール）により実行される。
通常の半導体ウェハーＷを処理する場合には、まず、不純物が注入された未処理の半導体ウェハーＷがキャリアＣＡに複数枚収容された状態でインデクサ部１０１のロードポート１１０に載置される。そして、受渡ロボット１２０がキャリアＣＡから未処理の半導体ウェハーＷを１枚ずつ取り出し、アライメント部２３０のアライメントチャンバー２３１に搬入する。アライメントチャンバー２３１では、半導体ウェハーＷをその中心部を回転中心として水平面内にて鉛直方向軸まわりで回転させ、ノッチ等を光学的に検知することによって半導体ウェハーＷの向きを調整する。
次に、搬送ロボット１５０がアライメントチャンバー２３１から向きの調整された半導体ウェハーＷを取り出し、搬送チャンバー１５１に搬出される。半導体ウェハーＷを取り出した搬送ロボット１５０は熱処理部１６０を向くように旋回する。続いて、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を開放し、搬送ロボット１５０が未処理の半導体ウェハーＷを熱処理チャンバー１６１に搬入する。このときに、先行する加熱処理済みの半導体ウェハーＷが熱処理チャンバー１６１に存在している場合には、２つの搬送ハンド１５２のうちどちらか一方によって加熱処理後の半導体ウェハーＷを取り出してから未処理の半導体ウェハーＷを熱処理チャンバー１６１に搬入してウェハー入れ替えを行う。その後、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を閉鎖する。
熱処理チャンバー１６１に搬入された半導体ウェハーＷには、ハロゲンランプＨＬによって予備加熱が行われた後、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によってフラッシュ加熱処理が行われる。このフラッシュ加熱処理により半導体ウェハーＷに注入された不純物の活性化が行われる。
フラッシュ加熱処理が終了した後、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を再び開放し、搬送ロボット１５０が熱処理チャンバー１６１からフラッシュ加熱処理後のダミーウェハーＲを搬送チャンバー１５１に搬出する。半導体ウェハーＷを取り出した搬送ロボット１５０は、熱処理チャンバー１６１から第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に向くように旋回する。また、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を閉鎖する。
その後、搬送ロボット１５０が加熱処理後の半導体ウェハーＷを冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１または冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１に搬入する。第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１では、フラッシュ加熱処理後の半導体ウェハーＷの冷却処理が行われる。熱処理部１６０の熱処理チャンバー１６１から搬出された時点での半導体ウェハーＷ全体の温度は比較的高温であるため、これを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１にて常温近傍にまで冷却するのである。
所定の冷却処理時間が経過した後、搬送ロボット１５０が冷却後の半導体ウェハーＷを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１から搬出し、再び搬送チャンバー１５１に搬入する。搬送チャンバー１５１に搬入された半導体ウェハーＷは、膜厚検知部１８０の膜厚検知チャンバー１８１に搬入される。膜厚検知チャンバー１８１では、半導体ウェハーＷ上に形成された膜の厚さが計測される。計測された膜厚は、制御部３により、予め設定された閾値と比較される。制御部３で計測された膜厚と閾値とが比較された結果、閾値を超えている場合は、半導体ウェハーＷが使用できない半導体ウェハーＷであることが記憶部３４に記憶される。このように使用できない状態であると記憶された半導体ウェハーＷは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される。反対に、計測された膜厚が閾値の範囲内である場合は、半導体ウェハーＷは、元のキャリアＣＡへと返却される。キャリアＣＡに所定枚数の処理済み半導体ウェハーＷが収容されると、そのキャリアＣＡはインデクサ部１０１のロードポート１１０から搬出される。
熱処理部１６０における加熱処理について説明を続ける。熱処理チャンバー１６１への半導体ウェハーＷの搬入に先立って、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８９，１９２が開放されて熱処理チャンバー１６１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から熱処理チャンバー１６１内の気体が排気される。これにより、熱処理チャンバー１６１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。
また、バルブ１９２が開放されることによって、搬送開口部６６からも熱処理チャンバー１６１内の気体が排気される。さらに、図示省略の排気機構によって移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気も排気される。なお、熱処理部１６０における半導体ウェハーＷの熱処理時には窒素ガスが熱処理空間６５に継続的に供給されており、その供給量は処理工程に応じて適宜変更される。
続いて、ゲートバルブ１６２が開いて搬送開口部６６が開放され、搬送ロボット１５０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が熱処理チャンバー１６１内の熱処理空間６５に搬入される。搬送ロボット１５０は、未処理の半導体ウェハーＷを保持する搬送ハンド１５２を保持部７の直上位置まで進出させて停止させる。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。
未処理の半導体ウェハーＷがリフトピン１２に載置された後、搬送ロボット１５０が搬送ハンド１５２を熱処理空間６５から退出させ、ゲートバルブ１６２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。
半導体ウェハーＷが保持部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、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の下面から照射される。ハロゲンランプＨＬからの光照射を受けることによって半導体ウェハーＷが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構１０の移載アーム１１は凹部６２の内側に退避しているため、ハロゲンランプＨＬによる加熱の障害となることは無い。
ハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うときには、半導体ウェハーＷの温度が放射温度計２０によって測定されている。すなわち、サセプタ７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から開口部７８を介して放射された赤外光を放射温度計２０が受光して昇温中のウェハー温度を測定する。測定された半導体ウェハーＷの温度は制御部３に伝達される。制御部３は、ハロゲンランプＨＬからの光照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度が所定の予備加熱温度Ｔ１に到達したか否かを監視しつつ、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。予備加熱温度Ｔ１は、半導体ウェハーＷに添加された不純物が熱により拡散する恐れのない、６００℃ないし８００℃程度とされる（本実施の形態では７００℃）。
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。
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、ハロゲンランプハウス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。
半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達して所定時間が経過した時点にてフラッシュランプＦＬが半導体ウェハーＷの表面にフラッシュ光照射を行う。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熱処理チャンバー１６１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熱処理チャンバー１６１内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーＷのフラッシュ加熱が行われる。
フラッシュ加熱は、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光（閃光）照射により行われるため、半導体ウェハーＷの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、フラッシュランプＦＬから照射されるフラッシュ光は、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリセカンド以上１００ミリセカンド以下程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によりフラッシュ加熱される半導体ウェハーＷの表面温度は、瞬間的に１０００℃以上の処理温度Ｔ２まで上昇し、半導体ウェハーＷに注入された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、フラッシュ加熱では半導体ウェハーＷの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、半導体ウェハーＷに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、０．１ミリセカンドないし１００ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。
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１６２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上に載置された処理後の半導体ウェハーＷが搬送ロボット１５０の搬送ハンド１５２により搬出される。搬送ロボット１５０は、搬送ハンド１５２をリフトピン１２によって突き上げられた半導体ウェハーＷの直下位置にまで進出させて停止させる。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、フラッシュ加熱後の半導体ウェハーＷが搬送ハンド１５２に渡されて載置される。その後、搬送ロボット１５０が搬送ハンド１５２を熱処理チャンバー１６１から退出させて処理後の半導体ウェハーＷを搬出する。
ところで、典型的には、半導体ウェハーＷの処理はロット単位で行われる。ロットとは、同一条件にて同一内容の処理を行う対象となる１組の半導体ウェハーＷである。本実施形態の熱処理装置１００においても、ロットを構成する複数枚（例えば、２５枚）の半導体ウェハーＷが１つのキャリアＣＡに収容されてインデクサ部１０１のロードポート１１０に載置され、そのキャリアＣＡから半導体ウェハーＷが１枚ずつ順次に熱処理チャンバー１６１に搬入されて加熱処理が行われる。
ここで、しばらく処理を行っていなかった熱処理装置１００にてロットの処理を開始する場合、概ね室温の熱処理チャンバー１６１にロットの最初の半導体ウェハーＷが搬入されて予備加熱およびフラッシュ加熱処理が行われることとなる。このような場合は、例えばメンテナンス後に熱処理装置１００が起動されてから最初のロットを処理する場合や先のロットを処理した後に長時間が経過した場合などである。加熱処理時には、昇温した半導体ウェハーＷからサセプタ７４等のチャンバー内構造物に熱伝導が生じるため、初期には室温であったサセプタ７４が半導体ウェハーＷの処理枚数が増えるにつれて徐々に蓄熱により昇温することとなる。また、ハロゲンランプＨＬから出射された赤外光の一部は下側チャンバー窓６４に吸収されるため、半導体ウェハーＷの処理枚数が増えるにつれて下側チャンバー窓６４の温度も徐々に昇温することとなる。
そして、約１０枚の半導体ウェハーＷの加熱処理が行われたときにサセプタ７４および下側チャンバー窓６４の温度が一定の安定温度に到達する。安定温度に到達したサセプタ７４では、半導体ウェハーＷからサセプタ７４への伝熱量とサセプタ７４からの放熱量とが均衡する。サセプタ７４の温度が安定温度に到達するまでは、半導体ウェハーＷからの伝熱量がサセプタ７４からの放熱量よりも多いため、半導体ウェハーＷの処理枚数が増えるにつれてサセプタ７４の温度が徐々に蓄熱により上昇する。これに対して、サセプタ７４の温度が安定温度に到達した後は、半導体ウェハーＷからの伝熱量とサセプタ７４からの放熱量とが均衡するため、サセプタ７４の温度は一定の安定温度に維持されることとなる。また、下側チャンバー窓６４の温度が安定温度に到達した後は、下側チャンバー窓６４がハロゲンランプＨＬの照射光から吸収する熱量と下側チャンバー窓６４から放出される熱量とが均衡するため、下側チャンバー窓６４の温度も一定の安定温度に維持されることとなる。
このように室温の熱処理チャンバー１６１にて処理を開始すると、ロットの初期の半導体ウェハーＷと途中からの半導体ウェハーＷとで熱処理チャンバー１６１の構造物の温度が異なることに起因して温度履歴が不均一になるという問題があった。また、初期の半導体ウェハーＷについては低温のサセプタ７４に支持されてフラッシュ加熱処理が行われるためにウェハー反りが生じることもあった。このため、ロットの処理を開始する前に、処理対象ではないダミーウェハーＲを熱処理チャンバー１６１内に搬入して処理対象の半導体ウェハーＷと同様の予備加熱およびフラッシュ加熱処理を行ってサセプタ７４等のチャンバー内構造物を安定温度に昇温するダミーランニングが実施されている。１０枚程度のダミーウェハーＲに予備加熱およびフラッシュ加熱処理を行うことにより、サセプタ７４等のチャンバー内構造物を安定温度に昇温することができる。このようなダミーランニングは、室温の熱処理チャンバー１６１にて処理を開始する場合のみならず、予備加熱温度Ｔ１や処理温度Ｔ２を変更する場合にも実行される。既述したように、ダミーウェハーＲには繰り返して予備加熱およびフラッシュ加熱処理が行われるため、ダミーウェハーＲの劣化が進行してウェハー割れや反りが生じ易くなる。このため、ダミーウェハーＲの劣化状態を適切に管理することが必要となる。以下、熱処理装置１００におけるダミーウェハーＲの管理について説明する。
図９ないし図１１は、ダミーウェハーＲの管理手順を示すフローチャートである。ダミーウェハーＲは、処理対象となる半導体ウェハーＷと同様の円板形状のシリコンウェハーであり、半導体ウェハーＷと同様のサイズおよび形状を有する。但し、ダミーウェハーＲには、パターン形成やイオン注入はなされていない。すなわち、ダミーウェハーＲはいわゆるベアウェハーである。
ダミーランニングを行うに際しては、まず搬送を開始しようとする対象がダミーウェハーＲであるか否かが確認される。ダミーウェハーＲは、通常の半導体ウェハーＷを収容するキャリアＣＡとは異なるダミーウェハーＲ専用のキャリアＣＡ（ダミーキャリア）に収容されて運用される。そのようなダミーウェハーＲ専用のキャリアＣＡがインデクサ部１０１のロードポート１１０に載置されると、キャリアＣＡに付されたタグが読み取られて当該キャリアＣＡがダミーキャリアであることが制御部３によって認識される。制御部３は、搬送を開始しようとするウェハーがダミーキャリアに収容されたウェハーであるときに当該ウェハーをダミーウェハーＲであると判断する。搬送を開始しようとするウェハーがダミーウェハーＲでない場合には、ダミーランニングは開始されない。なお、ダミーウェハーＲ専用のキャリアＣＡの形態自体は通常の半導体ウェハーＷを収容するキャリアＣＡと同じであり、本実施形態ではＦＯＵＰである。
搬送を開始しようとする対象がダミーウェハーＲである場合、そのダミーウェハーＲが受渡ロボット１２０によってインデクサ部１０１からアライメント部２３０に搬送される（ステップＳ１）。ダミーウェハーＲの搬送手順は、上述した処理対象となる半導体ウェハーＷの搬送手順と概ね同様である。
アライメント部２３０に搬入され、ダミーウェハーＲの位置決めが行われる。これとともに、反り検知機構２３２により、ダミーウェハーＲの反りが光学的に検知される（ステップＳ２）。検知されたダミーウェハーＲの反りの情報は、記憶部３４および算定部３１に入力される。算定部３１において、ダミーウェハーＲの反り情報の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ３）。
反り情報の値は、反り量ともいうことができる。反り情報の値は、例えば、反りの向き、反り幅である。また、反り情報の値は、好ましくは、反りの向きと反り幅との乗算である。反りの向きは、図１において、Ｚ軸方向に＋であるか－であるかの向きを示す。これは、後の熱処理部１６０での熱処理において、半導体ウェハーＷの保持のタイプによって、反りの向きと反り幅との関係が変わるために必要となる。そして、半導体ウェハーＷの保持のタイプによって所定値が変更可能に構成される。例えば、半導体ウェハーＷの下側から保持するタイプであれば、図１における－Ｚ方向への反りの閾値は狭くなる。一方で、例えば、ダミーウェハーＲの側方から保持するタイプであれば、図１における＋Ｚ方向への反りの閾値は狭くなる。
図１２および図１３は、半導体ウェハーＷの反り幅を示す側断面の概略図である。図１２に示すように、半導体ウェハーＷが中央部分から側方にかけて、＋Ｚ方向（鉛直上方）に反っている場合には、反りの向きは＋であると判定される。この場合の反り情報の値は、＋ｔ１である。また、図１３に示すように、半導体ウェハーＷが中央部分から側方にかけて、－Ｚ方向（鉛直下方）に沿っている場合には、反りの向きは－であると判定される。この場合の反り情報の値は、－ｔ２である。
また、図１４および図１５は、表示部３５に表示される画面である。図１４に示すように、反り情報の値が閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが、ウェハー毎に示されている。図１４においては、ｓｌоｔ１のダミーウェハーＲもｓｌоｔ２のダミーウェハーＲも反り情報の値が閾値の範囲内であるため、〇印で示されている。一方、反り情報の値が閾値を超えている場合には、×印で示される。また、図１５に示すように、それぞれのダミーウェハーＲ毎に反り情報の詳細が表示部３５上に表示されても良い。例えば、表示部３５がタッチパネル式の画面になっており、管理者が図１４におけるα部に触れると図１５に示す画面が表示される。図１５においては、ダミーウェハーＲの反りイメージ図も共に表されている。これにより、管理者がダミーウェハーＲの不具合を簡易に把握できる。
ステップＳ３で検知された反り情報の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１０のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップＳ１０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ１０２）。このようにステップＳ１０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ１０３）。反対に、反り情報の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、傷検出処理、加熱時間算定処理、加熱回数算定処理、熱処理である。
また、アライメント部２３０に搬入され、ダミーウェハーＲの位置決めが行われた後、ダミーウェハーＲが傷検知部１７０の傷検知チャンバー１７１に搬入されてもよい。ダミーウェハーＲが傷検知チャンバー１７１に搬入されると、傷検知チャンバー１７１にある傷検知装置１７３でダミーウェハーＲに形成された傷が検知される（ステップＳ４）。検知されたダミーウェハーＲの傷情報は、記憶部３４または算定部３１に入力される。算定部３１において、ダミーウェハーＲの傷情報の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ５）。
傷情報の値は、傷量ということできる。傷情報の値は、例えば、傷の深さ、傷の長さ、傷の幅である。また、傷情報の値は、好ましくは、傷の深さと傷の長さと傷の幅との乗算である。つまり、傷情報の値Ｅは傷の深さ（ｄ）×傷の長さ（ｌ）×傷の幅（ｗ）で表される。また、一つのダミーウェハーＲの中に傷が複数存在する場合、傷情報の値はこれらの各傷情報の値の和であっても良い。つまり、傷情報の値（Ｅ）が、傷Ａの傷情報の値ＥＡ（傷の深さ（ｄＡ）×傷の長さ（ｌＡ）×傷の幅（ｗＡ））＋傷Ｂの傷情報の値ＥＢ（傷の深さ（ｄＢ）×傷の長さ（ｌＢ）×傷の幅（ｗＢ））＋傷Ｃの傷情報の値ＥＣ（傷の深さ（ｄＣ）×傷の長さ（ｌＣ）×傷の幅（ｗＣ））で表されても良い。また、傷情報の値Ｅは、傷の位置情報に基づいて傷量の重み付けが行われても良い。傷の位置情報として、例えば、ダミーウェハーＲの中心Ｏから傷までの距離ｍが利用できる。この中心Ｏから傷までの距離ｍは、例えば、中心Ｏと傷の中央部との間の距離、中心Ｏと傷の中で中心Ｏと最も近い箇所との間の距離、である。例えば、傷情報の値（Ｅ）は、傷の深さ（ｄＡ）×傷の長さ（ｌＡ）×傷の幅（ｗＡ）／（傷Ａと中心Ｏとの間の距離ｍＡ）＋傷の深さ（ｄＢ）×傷の長さ（ｌＢ）×傷の幅（ｗＢ）／（傷Ｂと中心Ｏとの間の距離ｍＢ）＋傷の深さ（ｄＣ）×傷の長さ（ｌＣ）×傷の幅（ｗＣ）／（傷Ｃと中心Ｏとの距離ｍＣ）で表される。
傷の位置情報が傷情報の値に含まれる理由は以下である。一般的に、傷の位置が半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の中心に近ければ近いほど、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）が割れやすくなる傾向がある。そのため、中心近くの傷と端の傷と間で、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）の割れに対する影響の大きさが異なる。したがって、傷情報の値に対して「中心Ｏから傷までの距離ｍ」を除算することで、傷情報の値に重み付けが行われることが好ましい。
また、図１６および図１７は、表示部３５に表示される画面である。再び図１４を参照して、傷情報の値が閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが、ウェハー毎に示されている。図１４においては、ｓｌоｔ１のダミーウェハーＲは傷情報の値が閾値の範囲内であるため、〇印で示されている。一方、ｓｌоｔ２のダミーウェハーＲは傷情報の値が閾値を超えているため、×印で示されている。また、図１６に示すように、それぞれのダミーウェハーＲ毎に傷情報の詳細が表示部３５上に表示されても良い。例えば、表示部３５がタッチパネル式の画面になっており、管理者が図１４におけるβ部に触れると、図１６に示す画面が表示部３５に表示される。図１６においては、ダミーウェハーＲの傷のイメージ図も共に表されている。図１６のようなイメージ図により、管理者はそれぞれの傷の位置や大きさを一見して把握できる。また、管理者が図１６におけるγ部に触れると、図１７に示す画面が表示部３５に表示される。これにより、管理者がダミーウェハーＲの不具合を簡易に把握できる。
ステップＳ５で検知された傷情報の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１０のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップ１０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ１０２）。このようにステップＳ１０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ１０３）。反対に、反り情報の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、加熱時間算定処理、加熱回数算定処理、熱処理である。
また、アライメント部２３０に搬入され、ダミーウェハーＲの位置決めが行われた後、算定部３１において、当該ダミーウェハーＲに関するこれまでの加熱の総時間が算定され、加熱の総時間の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ６）。具体的には、ダミーウェハーＲの加熱の総時間は、これまでの各回におけるハロゲンランプＨＬによる予備加熱の時間を全て足し合わせたものである。例えば、これまでに３回の予備加熱がなされたダミーウェハーＲにおいて、１回目が４秒、２回目が５秒、３回目が３秒であった場合、加熱の総時間は、４秒＋５秒＋３秒＝１２秒となる。算定部３１において、この加熱の総時間と、予め記憶部２３に記憶された閾値とが比較される。
図１４に示すように、加熱の総時間の値が閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが、ウェハー毎に示される。図１４においては、ｓｌоｔ１のダミーウェハーＲもｓｌоｔ２のダミーウェハーＲも加熱の総時間の値が閾値の範囲内であるため、〇印で示されている。一方、加熱の総時間の値が閾値を超えている場合には、×印で示される。このような表示により、管理者がダミーウェハーＲの不具合を簡易に把握できる。
ステップＳ６で比較される加熱の総時間の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１０のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップＳ１０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ１０２）。このようにステップＳ１０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ１０３）。反対に、加熱の総時間の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、傷検出処理、加熱回数算定処理、熱処理である。
また、アライメント部２３０に搬入され、ダミーウェハーＲの位置決めが行われた後、算定部３１において、当該ダミーウェハーＲに関するこれまでの加熱の回数が算定され、加熱の回数の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ７）。具体的は、ダミーウェハーＲの加熱の回数は、これまでのフラッシュランプＦＬによるフラッシュ光照射の回数である。例えば、これまでに３回のフラッシュ加熱がなされたダミーウェハーＲにおいて、加熱の回数は３回となる。算定部３１において、この加熱の回数と、予め記憶部３４に記憶された閾値とが比較される。
図１４に示すように、加熱の回数の値が閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが、ウェハー毎に示されている。図１４においては、ｓｌоｔ１のダミーウェハーＲもｓｌоｔ２のダミーウェハーＲも加熱の回数の値が閾値の範囲内であるため、〇印で示されている。一方、加熱の回数の値が閾値を超えている場合には、×印で示される。このような表示により、管理者がダミーウェハーＲの不具合を簡易に把握できる。
ステップＳ６で比較される加熱の回数の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１０のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップＳ１０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ１０２）。このようにステップＳ１２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ１０３）。反対に、加熱の回数の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、傷検出処理、加熱時間算定処理、熱処理である。
以上に説明した、ステップＳ２およびステップＳ３の反り検出処理、ステップＳ４およびステップＳ５の傷検出処理、ステップＳ６の加熱時間算定処理、ステップＳ７の加熱回数算定処理が全て行われてもよい。少なくとも、反り検出処理、および、傷検出処理のどちらか一方、または両方が行われる。これにより、ダミーウェハーＲの劣化を詳細に管理することができる。このような構成により、複数回繰り返し行われてきた搬送処理や加熱処理によって生じていたダミーウェハーＲの反りや傷を、加熱処理前に検出することができる。仮に、反りや傷など不具合のあるダミーウェハーＲに対して搬送処理や加熱処理を行うと、搬送失敗、搬送経路または熱処理チャンバー１６１内での破損が起きてしまうことがある。ダミーウェハーＲの反りや傷を加熱処理前に検出しておくことで、ダミーウェハーＲの損傷を予め把握することができる。そして、その後の熱処理を行わないことで、このような損傷に起因する破損を未然に防止することができる。
また、ハロゲンランプＨＬによる光照射によってダミーウェハーＲを加熱した時間に基づいてダミーウェハーＲの使用の可否を判定することもできる。これにより、反り情報または傷情報には表れない損傷によるダミーウェハーＲの破損を未然に防止することができる。また、フラッシュランプＦＬによるフラッシュ光照射の回数に基づいてダミーウェハーＲの使用の可否を判定することもできる。これにより、反り情報または傷情報には表れない損傷によるダミーウェハーＲの破損を未然に防止することができる。
以上のダミーウェハーＲの状態が検知された後、それぞれの閾値の範囲内にあるダミーウェハーＲの加熱処理が行われる（ステップＳ８）。ステップＳ８の加熱処理が行われるときにはまず、ダミーウェハーＲを取り出した搬送ロボット１５０は熱処理部１６０を向くように旋回する。続いて、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を開放し、搬送ロボット１５０が未処理のダミーウェハーＲを熱処理チャンバー１６１に搬入する。このときに、先行する加熱処理済みのダミーウェハーＲが熱処理チャンバー１６１に存在している場合には、２つの搬送ハンド１５２のうちどちらか一方によって加熱処理後のダミーウェハーＲを取り出してから未処理のダミーウェハーＲを熱処理チャンバー１６１に搬入して入れ替えを行う。その後、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を閉鎖する。
熱処理チャンバー１６１に搬入されたダミーウェハーＲには、ハロゲンランプＨＬによって予備加熱が行われた後、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光照射によってフラッシュ加熱処理が行われる。
フラッシュ加熱処理が終了した後、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を再び開放し、搬送ロボット１５０が熱処理チャンバー１６１からフラッシュ加熱処理後のダミーウェハーＲを搬送チャンバー１５１に搬出する。ダミーウェハーＲを取り出した搬送ロボット１５０は、熱処理チャンバー１６１から第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１に向くように旋回する。また、ゲートバルブ１６２が熱処理チャンバー１６１と搬送チャンバー１５１との間を閉鎖する。
その後、搬送ロボット１５０が加熱処理後のダミーウェハーＲを冷却部１３０の第１クールチャンバー１３１または冷却部１４０の第２クールチャンバー１４１に搬入する。第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１では、フラッシュ加熱処理後のダミーウェハーＲの冷却処理が行われる（ステップＳ９）。熱処理部１６０の熱処理チャンバー１６１から搬出された時点でのダミーウェハーＲ全体の温度は比較的高温であるため、これを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１にて常温近傍にまで冷却するのである。
所定の冷却処理時間が経過した後、搬送ロボット１５０が冷却後のダミーウェハーＲを第１クールチャンバー１３１または第２クールチャンバー１４１から搬出し、再び、加熱処理前のステップＳ２ないしステップＳ７と同様に、ダミーウェハーＲの反り検出処理、傷検出処理、加熱時間算定処理、または、加熱回数算定処理が行われる。
具体的には、ダミーウェハーＲがアライメント部２３０に搬入され、ダミーウェハーＲの反りが光学的に検知される（ステップＳ１０）。検知されたダミーウェハーＲの反りの情報は、記憶部３４および算定部３１に入力される。算定部３１において、ダミーウェハーＲの反り情報の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１で検知された反り情報の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１１のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップＳ２０１）。この発報は、図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ２０１）。このようにステップＳ２０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ２０３）。反対に、反り情報の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、傷検出処理、加熱時間算定処理、加熱回数算定処理である。また、その後の処理がない場合は、キャリアＣＡへ返却される。
また、ダミーウェハーＲが傷検知部１７０の傷検知チャンバー１７１に搬入されてもよい。ダミーウェハーＲが傷検知チャンバー１７１に搬入されると、傷検知チャンバー１７１にある傷検知装置１７３でダミーウェハーＲに形成された傷が検知される（ステップＳ１２）。検知されたダミーウェハーＲの傷情報は、記憶部３４または算定部３１に入力される。算定部３１において、ダミーウェハーＲの傷情報の値が、予め記憶部３４に記憶された閾値の範囲内であるか閾値を超えているか、が算定される（ステップＳ１３）。
図１６のようなイメージ図により、管理者はそれぞれの傷の位置や大きさを一見して把握できる。また、管理者が図１６におけるγ部に触れると、図１７に示す画面が表示部３５に表示される。これにより、管理者がダミーウェハーＲの不具合を簡易に把握できる。
ステップＳ１３で検知された傷情報の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１０のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップ２０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ２０２）。このようにステップＳ２０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ２０３）。反対に、傷情報の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、加熱時間算定処理、加熱回数算定処理、熱処理である。また、その後の処理がない場合は、キャリアＣＡへ返却される。
また、算定部３１において、当該ダミーウェハーＲに関するこれまでの加熱の総時間が算定される（ステップＳ１４）。算定部３１において、ダミーウェハーＲの加熱の総時間の値は、予め記憶部３４に記憶されていた閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが算定される（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５で算定された加熱の総時間の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１１のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップ２０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ２０２）。このようにステップＳ２０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ２０３）。反対に、加熱の総時間の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、傷検知処理、加熱回数算定処理、熱処理である。また、その後の処理がない場合は、キャリアＣＡへ返却される。
また、算定部３１において、当該ダミーウェハーＲに関するこれまでの加熱の回数が算定される（ステップＳ１６）。つまり、算定部３１において、当該ダミーウェハーＲに対して今回加熱された回数が加算される。算定部３１において、ダミーウェハーＲの加熱の回数の値が、予め記憶部３４に記憶されていた閾値の範囲内であるか閾値を超えているかが算定される（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７で算定された加熱の回数の値が閾値を超えていると判定された場合には、制御部３は「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定する。この場合には、図１１のフローに示すように、発報部３２から警報が発報される（ステップ２０１）。この発報は、例えば図１４における×印で示される。そして、制御部３が「ダミーウェハーＲの使用が不可」と判定し、当該ダミーウェハーＲが使用できないダミーウェハーＲであることを記憶部３４が記憶する（ステップＳ２０２）。このようにステップＳ２０２で使用が不可であると記憶されたダミーウェハーＲは、廃棄用のキャリアＣＡに搬送される（ステップＳ２０３）。反対に、加熱の回数の値が閾値の範囲内である場合は、ダミーウェハーＲは、予定通り、その後の処理に進む。その後の処理は、例えば、反り検出処理、傷検知処理、加熱回数算定処理、または、熱処理である。また、その後の処理がない場合は、キャリアＣＡへ返却される。
キャリアＣＡに所定枚数の処理済み半導体ウェハーＷが収容されると、そのキャリアＣＡはインデクサ部１０１のロードポート１１０から搬出される。
以上に説明した、ステップＳ１０およびステップＳ１１の反り検出処理、ステップＳ１２およびステップＳ１３の傷検出処理、ステップＳ１４およびステップＳ１５の加熱時間算定処理、ステップＳ１６およびステップＳ１７の加熱回数算定処理が全て行われてもよい。少なくとも、反り検出処理、および、傷検出処理のどちらか一方、または両方が行われる。これにより、ダミーウェハーＲの劣化を詳細に管理することができる。このような構成により、複数回繰り返し行われてきた搬送処理や加熱処理によって生じていたダミーウェハーＲの反りや傷を、加熱処理後にも検出することができる。これにより、仮に加熱処理前は閾値の範囲内であっても加熱処理後に閾値の範囲を超えるようになったダミーウェハーＲについては、次回の搬送もその他の処理も行われないように、当該ダミーウェハーＲを使用不可の状態にできる。
＜その他＞
上述した実施形態においては、反り情報の値として、反りの向きと反り幅との乗算が説明されているが、これに限定されない。半導体ウェハーＷを下側から保持するタイプについては、図１２に示すような－方向の反りの場合にのみ、保持が困難になるという問題が生じる。一方で、半導体ウェハーＷを側方から保持するタイプについては、図１３に示すような反りの向きが＋方向の場合にのみ、保持が困難になるという問題が生じる。したがって、反り情報として、反りの向きの情報のみであってもよい。この場合、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を下側から保持するタイプは、反りの向きが－方向の場合にダミーウェハーＲを使用できないと判定する。一方、半導体ウェハーＷ（またはダミーウェハーＲ）を側方から保持するタイプは、反りの向きが＋方向の場合にダミーウェハーＲを使用できないと判定する。
また、上述した実施形態においては、傷情報の値は、傷の深さ、傷の長さ、傷の幅で表されるが、これに限定されない。傷の個数のみの情報であってもよい。また、傷情報の値は、傷の深さと傷の長さと傷の幅との乗算が挙げられているが、これにも限定されない。傷の深さ、傷の長さ、傷の幅のうち少なくとも一つでもよく、これらのうち２つの乗算であってもよい。
また、上述した実施形態においては、発報部からの警報として、×印が表示されるように設定されているが、これに限定されない。発報部からの警報として、色彩の相違により表示されてもよい。例えば、閾値の範囲内にある場合には青色を表示し、閾値を超えている場合には赤色を表示することにより、管理者にダミーウェハーの状況を把握させてもよい。また、閾値の範囲を超えている場合には、警報音（アラーム）が発せられても良い。
また、上述した実施形態においては、ダミーウェハーＲの加熱処理前と加熱処理後において、ダミーウェハーＲの反りや傷を検知しているが、これに限定されない。反りや傷の検知はダミーウェハーＲの加熱処理前だけでも良い。ダミーウェハーＲの加熱処理前に検知できていれば、搬送経路や熱処理チャンバー１６１内でのダミーウェハーＲの破損を未然に防止することができる。これにより、搬送経路や熱処理チャンバー１６１内の部品の損傷も未然に防止することができる。
また、上記第１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）またはＬＥＤ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。
また、熱処理装置１００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。
３ 制御部
４ ハロゲンランプハウス
５ ラッシュランプハウス
７ 保持部
１０ 移載機構
１１ 移載アーム
１２ リフトピン
１３ 水平移動機構
１４ 昇降機構
２０，２５ 放射温度計
２１，２６ 透明窓
３０ コンピュータ
３１ 算定部
３２ 発報部
３３ 入力部
３４ 記憶部
３５ 表示部
４１，５１ 筐体
４３，５２ リフレクタ
５３ ランプ光放射窓
６１ チャンバー側部
６１ａ 貫通孔
６１ｂ 貫通孔
６２ 凹部
６３ 上側チャンバー窓
６４ 下側チャンバー窓
６５ 熱処理空間
６６ 搬送開口部
６８ 反射リング
６９ 反射リング
７１ 基台リング
７２ 連結部
７４ サセプタ
７５ 保持プレート
７５ａ 保持面
７６ ガイドリング
７７ 基板支持ピン
７８ 開口部
７９ 貫通孔
８１ ガス供給孔
８２ 緩衝空間
８３ ガス供給管
８４，８９，１９２ バルブ
８５ 処理ガス供給源
８６ ガス排気孔
８７ 緩衝空間
８８ ガス排気管
１００ 熱処理装置
１０１ インデクサ部
１１０ ロードポート
１２０ 受渡ロボット
１２１ ハンド
１３０，１４０ 冷却部
１３１ 第１クールチャンバー
１３２，１４２，１６２，１７２、１８２ ゲートバルブ
１４１ 第２クールチャンバー
１５０ 搬送ロボット
１５１ 搬送チャンバー
１５２ 搬送ハンド
１６０ 熱処理部
１６１ 熱処理チャンバー
１７０ 傷検知部
１７１ 傷検知チャンバー
１７３ 傷検知装置
１８０ 膜厚検知部
１８１ 膜厚検知チャンバー
１８３ 膜厚センサー
１９０ 排気機構
１９１ ガス排気管
２３０ アライメント部
２３１ アライメントチャンバー
２３２ 反り検知機構
２３３，２３４ ゲートバルブ
Ａ，Ｂ，Ｃ 傷
ＣＡ キャリア
ＦＬ フラッシュランプ
ＨＬ ハロゲンランプ
Ｏ 中心
Ｒ ダミーウェハー
Ｗ 半導体ウェハー
Ｔ１ 予備加熱温度
Ｔ２ 処理温度

Claims (24)

  1. ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と、
    前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知部と、
    前記傷検知部により検知された傷情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、
    を備えることを特徴とする熱処理装置。
  2. ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と
    前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知部と、
    前記反り検知部により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、
    を備えることを特徴とする熱処理装置。
  3. ダミーウェハーを管理する熱処理装置であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理部と、
    前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知部と、
    前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知部と、
    前記傷検知部により検知された傷情報および前記反り検知部により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する制御部と、
    を備えることを特徴とする熱処理装置。
  4. 請求項１または請求項３に記載の熱処理装置において、
    前記傷情報は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅のうち少なくとも一つの情報を含む
    ことを特徴とする熱処理装置。
  5. 請求項４に記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅から傷量を算定し、前記傷量が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする熱処理装置。
  6. 請求項５に記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、前記傷の位置情報に基づいて前記傷量の重み付けを行うことを特徴とする熱処理装置。
  7. 請求項５または請求項６に記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、前記傷量が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報することを特徴とする熱処理装置。
  8. 請求項２または請求項３に記載の熱処理装置において、
    前記反り情報は、反りの向き、および、反り幅のうちの少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする熱処理装置。
  9. 請求項８に記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、前記反り情報の値が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする熱処理装置。
  10. 請求項９に記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、前記反り情報の値が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報することを特徴とする熱処理装置。
  11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか一つに記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、さらに連続点灯ランプからの光照射によって前記ダミーウェハーを加熱した加熱時間に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする熱処理装置。
  12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか一つに記載の熱処理装置において、
    前記制御部は、さらにフラッシュランプによるフラッシュ加熱の回数に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする熱処理装置。
  13. ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、
    前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知工程と、
    前記傷検知工程により検知された傷情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、
    を備えることを特徴とする熱処理方法。
  14. ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、
    前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知工程と、
    前記反り検知工程により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、
    を備えることを特徴とする熱処理方法。
  15. ダミーウェハーを管理する熱処理方法であって、
    前記ダミーウェハーに対して熱処理を行う熱処理工程と、
    前記ダミーウェハーの傷を検知する傷検知工程と、
    前記ダミーウェハーの反りを検知する反り検知工程と、
    前記傷検知工程により検知された傷情報および前記反り検知工程により検知された反り情報に基づいて、前記ダミーウェハーの使用の可否を判定する判定工程と、
    を備えることを特徴とする熱処理方法。
  16. 請求項１３または請求項１５に記載の熱処理方法において、
    前記傷情報は、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅のうち少なくとも一つの情報を含むことを特徴とする熱処理方法。
  17. 請求項１６に記載の熱処理方法において、
    前記判定工程では、前記傷の深さ、前記傷の長さ、および、前記傷の幅から傷量を算定し、前記傷量が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする熱処理方法。
  18. 請求項１７に記載の熱処理方法において、
    前記判定工程では、前記傷の位置情報に基づいて前記傷量の重み付けを行うことを特徴とする熱処理方法。
  19. 請求項１７または請求項１８に記載の熱処理方法において、
    前記傷量が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報する発報工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
  20. 請求項１４または請求項１５に記載の熱処理方法において、
    前記反り情報は、反りの向き、および、反り幅のうちの少なくとも一つの情報を含む
    ことを特徴とする熱処理方法。
  21. 請求項２０に記載の熱処理方法において、
    前記判定工程では、前記反り情報の値が所定の閾値を超えている場合には前記ダミーウェハーの使用を不可と判定することを特徴とする熱処理方法。
  22. 請求項２１に記載の熱処理方法において、
    前記反り情報の値が前記所定の閾値を超えている場合に警告を発報する発報工程をさらに備えることを特徴とする熱処理方法。
  23. 請求項１３ないし請求項２２のいずれか一つに記載の熱処理方法において、
    前記判定工程では、さらに連続点灯ランプからの光照射によって前記ダミーウェハーを加熱した加熱時間に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする熱処理方法。
  24. 請求項１３ないし請求項２３のいずれか一つに記載の熱処理方法において、
    前記判定工程では、さらにフラッシュランプによるフラッシュ加熱の回数に基づいて前記ダミーウェハーの使用の可否を判定することを特徴とする熱処理方法。
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