JP3609380B2

JP3609380B2 - Heat treatment equipment

Info

Publication number: JP3609380B2
Application number: JP2002030327A
Authority: JP
Inventors: 光和高橋; 俊幸小林; 俊充船吉
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: JP2003234304A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に加熱を伴う処理を行う熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等のデバイスの微細加工の要求が高まるにつれ、半導体基板（以下、「基板」という。）の加熱工程の１つとして急速加熱工程（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓ、以下、「ＲＴＰ」という。）が重要な役割を果たしている。ＲＴＰでは主に赤外線ランプが加熱源として用いられ、処理室内を所定のガス雰囲気に保ちつつ秒オーダーで基板が所定の温度（例えば、１２００℃）に加熱され、一定時間（例えば、数十秒）だけその温度に維持された後、ランプを消灯することにより急速冷却が行われる。
【０００３】
ＲＴＰにより、基板に作り込まれたトランジスタの接合層における熱による不純物の再拡散防止、酸化膜等の絶縁膜の薄膜化等、従来の電気炉による長時間の熱処理では実現困難であった処理が行われる。
【０００４】
ＲＴＰを行う熱処理装置としては、従来より、棒状のランプを平行に並べたものを２段設けたタイプが知られている。図１はこのようなタイプの熱処理装置８の縦断面図である。熱処理装置８では、Ｘ方向を向く棒状の上段ランプ群８１がＹ方向に配列され、Ｙ方向を向く棒状の下段ランプ群８２がＸ方向に配列される。
【０００５】
基板９は両ランプ群８１，８２に対向するように水平に配置され、基板９の周囲を覆う補助リング８３に支持される。また、両ランプ群８１，８２と基板９との間には内部空間８０を分離する窓部材８４が配置され、さらに、上段ランプ群８１の上方の面は上段ランプ群８１からの光を反射して効率よく基板９に照射するためのリフレクタ８０ａとされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
補助リング８３は、基板９と一体的に加熱されることにより基板９の端面からの放熱を妨げて基板９の表面の温度均一性を維持するために設けられる。ここで、補助リング８３の加熱が不足した場合、基板９の周縁部の温度も上昇しなくなることから、基板９の温度均一性を実現するには補助リング８３の十分な加熱が重要となる。
【０００７】
ところで、図１に示す熱処理装置８の場合、リフレクタ８０ａにより上段ランプ群８１からの反射光を基板９の所望の領域に選択的に照射することができるが、下段ランプ群８２から上方に出射される光に対しては全く配慮がなされていない。したがって、補助リング８３に対する加熱においてリフレクタ８０ａからの反射光の寄与の程度は、上段ランプ群８１のみにより調整されこととなる。すなわち、熱処理装置８の構造は、補助リング８３を十分に効率よく加熱するには好ましくない構造であるといえる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、下段ランプ群からの光を効率よく基板側へと導き、加熱の際の基板の温度均一性を向上することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置であって、処理される基板の主面に対向する第１反射面と、前記第１反射面に沿ってそれぞれが所定方向を向くように配列された棒状の第１ランプ群と、前記第１ランプ群と前記主面との間において前記所定方向とは異なる方向を向くように配列された棒状の第２ランプ群と、前記第１ランプ群と前記第２ランプ群との間において、前記第２ランプ群のうち配列方向に関して両端側の領域に存在するランプからの光を反射する第２反射面とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱処理装置であって、基板の外周に沿って前記外周から外側に広がる補助リングをさらに備える。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の熱処理装置であって、前記第２反射面が、前記第２ランプ群において前記主面に垂直な方向に関して基板の外周と対向するランプ群のうち最も外側に位置するランプまたは当該ランプよりも外側に位置するランプからの光を反射する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱処理装置であって、基板を前記第１反射面と対向させつつ回転させる回転機構をさらに備える。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記両端側の領域のそれぞれに存在するランプに供給される電力を他の領域に存在するランプから独立して制御する制御部をさらに備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２および図３は、本発明の一の実施の形態に係る熱処理装置１の構成を示す縦断面図であり、図２における切断面と図３における切断面とは熱処理装置１のＺ方向を向く中心軸１ａで垂直に交差する。図２および図３では細部の断面に対する平行斜線の記載を省略している。
【００１５】
熱処理装置１は、装置本体である本体部１１、本体部１１の上部を覆う蓋部１２、および、本体部１１の中央底面に配置された反射板１３を有し、これらにより内部空間が形成される。内部空間は石英にて形成されたチャンバ窓２１により上下に仕切られ、下部の処理空間１０に基板９が配置される。チャンバ窓２１と本体部１１との間は図示しないＯリングによりシールされる。なお、本体部１１の内側面は円筒面となっている。
【００１６】
基板９は外部の搬送機構により処理空間１０内へと搬送され、補助リング３１上に載置される。補助リング３１は基板９の外周に沿って外周から外側に広がるリング形状（中心軸１ａを中心とするリング形状）となっており、基板９の下面の周縁部に当接して基板９を支持する。補助リング３１は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）により形成され、補助リング３１が基板９と一体的に加熱される。これにより、基板９のみを加熱する場合に比べて基板９の周縁部からの放熱が抑制され、基板９の温度の均一性が向上される。
【００１７】
補助リング３１は中心軸１ａを中心とする円筒状の支持リング３２に支持され、支持リング３２の下端にはカップリング部材３３１が取り付けられる。本体部１１の外部下方にはカップリング部材３３１と対向するカップリング部材３３２が設けられ、カップリング部材３３１およびカップリング部材３３２により磁気的なカップリング機構が構成される。カップリング部材３３２は図３に示すモータ３３３により中心軸１ａを中心に回転する。これにより、本体部１１内部のカップリング部材３３１が磁気的作用により回転し、基板９および補助リング３１が中心軸１ａを中心に回転する。
【００１８】
本体部１１の側壁には複数のガス導入口１１１および排気口１１２が形成されており、排気口１１２から処理空間１０内のガスが（強制）排気されたり、ガス導入口１１１を介して基板９に施される処理の種類に応じたガス（例えば、窒素、酸素）が導入されることにより、処理空間１０のガス置換が行われる。なお、基板９および補助リング３１とチャンバ窓２１との間には多数の穴が形成された石英のシャワープレート２２が設けられ、ガス導入口１１１から導入されたガスがシャワープレート２２を介して基板９の上面に均一に付与される。処理に用いられたガスは、支持リング３２の下方から排気口１１２へと導かれる。
【００１９】
蓋部１２の下面は基板９の主面（すなわち、上面）に対向する反射面（以下、「上側リフレクタ」という。）１２１となっており、上側リフレクタ１２１に沿ってそれぞれが図２および図３中のＸ方向を向くように棒状の上段ランプ群４１が配列される。上段ランプ群４１からの光のうち上方に出射されるものは上側リフレクタ１２１により反射され、基板９に照射される。
【００２０】
また、上側リフレクタ１２１はＸ方向（ランプの長手方向）に垂直な断面の形状が一定であり、断面形状は各ランプが焦点に位置する放物線または楕円の一部を配列したものとなっている。これにより、上段ランプ群４１の各ランプからの反射光の大部分が基板９および補助リング３１上の特定の領域に選択的に照射される。
【００２１】
上段ランプ群４１の下方（すなわち、上段ランプ群４１と基板９の主面との間）には、それぞれがＹ方向を向くように棒状の下段ランプ群４２が配置される。すなわち、上段ランプ群４１と下段ランプ群４２とは互いに直交するように蓋部１２に取り付けられる。
【００２２】
上段ランプ群４１および下段ランプ群４２のそれぞれは、中心軸１ａからの距離に応じて小グループに分けられている。図３ではグループ分けされた上段ランプ群４１のランプに中心軸１ａ側から符号４１１，４１２，４１３，４１４を付しており、図２ではグループ分けされた下段ランプ群４２のランプに中心軸１ａ側から符号４２１，４２２，４２３（ただし、２本のランプを符号４２３ａ，４２３ｂにて区別している。），４２４を付している。
【００２３】
図４は、小グループに分けられたランプとランプに電力を供給するランプ制御部６との接続関係を示すブロック図である（複数のランプであっても１つのブロックにて示している。）。図４に示すように、各グループは個別にランプ制御部６に接続され、互いに独立して電力が供給される。これにより、基板９の上面に照射される光の強度分布が制御される。
【００２４】
一方、熱処理装置１では、図２に示すように上段ランプ群４１と下段ランプ群４２との間において、下段ランプ群４２のうち配列方向（Ｘ方向）に関して両端側の領域に存在するランプからの光を反射する２つの下側リフレクタ１２２が蓋部１２に設けられる。下側リフレクタ１２２はＹ方向（ランプの長手方向）に垂直な断面の形状が一定であり、断面形状は各ランプが焦点に位置する放物線または楕円の一部を配列したものとなっている。これにより、下段ランプ群４２の配列方向に関して両端側の各ランプからの反射光の大部分が基板９および補助リング３１上の特定の領域に選択的に照射される。
【００２５】
下側リフレクタ１２２が設けられることにより、図１に例示する従来の熱処理装置８に比べて補助リングの加熱効率が向上する。すなわち、従来の熱処理装置８では下段ランプ群８２からの光のうち上方に向かう光は上段ランプ群８１の上方に位置するリフレクタ８０ａに到達するまでに散乱してしまい、さらに、下段ランプ群８２のランプの長手方向とリフレクタ８０ａの各凹面（リフレクタ８０ａには図３に示す上側リフレクタ１２１と同様に凹面が形成されている。）が伸びる方向とが直交するため、反射光はさらに散乱することとなる。
【００２６】
これに対し、熱処理装置１では下側リフレクタ１２２の下方に位置するランプから上方に出射された光は直ちに反射され、補助リング３１の加熱に寄与する。特に、補助リング３１の直上に位置するランプ（図２におけるランプ４２３ａ）からの反射光は補助リング３１に集中的に照射されるため、補助リング３１の効率のよい加熱が実現される。もちろん、ランプ４２３ａよりも外側に位置するランプからの反射光も下側リフレクタ１２２の各凹面により指向性を持たせることができるため、補助リング３１の加熱に容易に寄与させることができる。
【００２７】
図３に示すように、反射板１３の下面には、中心軸１ａから外側に向かって複数の放射温度計５１〜５４が取り付けられる。放射温度計５１〜５３は窓部材５０を介して基板９からの赤外光を受光することにより基板９の温度を測定する。放射温度計５４は窓部材５０を介して補助リング３１からの赤外光を受光することにより補助リング３１の温度を測定する。基板９および補助リング３１は回転することから複数の放射温度計５１〜５４により中心軸１ａからの距離に応じた基板９および補助リング３１の温度が測定される。
【００２８】
基板９に加熱を伴う処理が行われる際には、例えば、放射温度計５１の測定結果に応じてランプ４１１，４２１への電力供給が制御され、同様に、放射温度計５２，５３，５４の測定結果に応じてランプ４１２，４２２、ランプ４１３，４２３、ランプ４１４，４２４への電力供給がそれぞれ制御される。このとき、基板９および補助リング３１はモータ３３３およびカップリング機構により構成される回転機構により上側リフレクタ１２１および下側リフレクタ１２２に対向しつつ回転する。これにより、基板９の温度が可能な限り均一となるように基板９および補助リング３１の加熱が制御される。
【００２９】
図５は下側リフレクタ１２２が存在しない熱処理装置（すなわち、従来の熱処理装置）と下側リフレクタ１２２が存在する熱処理装置１とにおいて、基板の中心からの距離（半径）とその距離における基板および補助リング上の相対照度との関係を示す図である。また、図６は下側リフレクタ１２２が存在しない熱処理装置と下側リフレクタ１２２が存在する熱処理装置１とにおいて、基板の中心からの距離とその距離における基板および補助リング上の照度との関係を示す図である。
【００３０】
図５および図６中に示す範囲７１は基板９が存在する範囲であり、範囲７２は補助リング３１が存在する範囲である。相対照度分布は基板９の温度均一性を実現して半導体チップの歩留まりを向上させるための指標として参照されるものであり、照度分布は熱処理装置の基板９を昇温させる能力の指標として参照される。
【００３１】
各図に示すグラフ曲線は基板および補助リングを回転させるという前提の下でシミュレーションにより得られた結果（すなわち、基板の中心からの距離に対する平均的な相対照度および照度）であり、対比される２つの熱処理装置は下側リフレクタ１２２の有無および棒状ランプにおける発光部位の長さ（以下、「発光長」という。）が異なるという点を除いて同様である。以下、従来の熱処理装置に言及する際にも図２および図３に付した符号を用いながら説明を行う。
【００３２】
シミュレーションにおける具体的な条件としては、基板９の直径が３００ｍｍ、補助リング３１はドーナツ状であって幅が２０ｍｍ、上段ランプ群４１および下段ランプ群４２におけるランプ間隔は２０ｍｍである。
【００３３】
下側リフレクタ１２２が存在しない場合の上段ランプ群４１のランプ４１１〜４１３は、出力が４０００Ｗであり、発光長が３２０ｍｍである。下側リフレクタ１２２が存在する場合のランプ４１１〜４１３は、出力が３５００Ｗであり、発光長が２８０ｍｍである。下側リフレクタ１２２の有無にかかわらず、ランプ４１１〜４１３の発光領域おける単位長さ当たりの出力は等しくされる。
【００３４】
下段ランプ群４２のランプ４２１〜４２３は、出力が４０００Ｗであり、発光長が３２０ｍｍである。上段ランプ群４１および下段ランプ群４２において主として補助リング３１を加熱するランプ４１４，４２４は、出力が４２００Ｗであり、発光長が２００ｍｍである。外側のランプ４１４，４２４の発光長が他のランプよりも短いため、加熱対象である基板９が円形であっても上下２段に格子状に配置されたランプ群から効率よく光が照射される。
【００３５】
図５および図６において、符号７１１，７２１にて示す実線の曲線は理想的な相対照度分布および照度分布を示している。理想的に加熱を行うことができるときの光の様々な照射条件が予め実験により得られており、このときの相対照度分布および照度分布をモンテカルロ法による照度シミュレーションにより求めたものが曲線７１１，７２１である。
【００３６】
符号７１２，７２２にて示す長い破線の曲線は下側リフレクタ１２２が存在しない熱処理装置において全ランプを定格点灯した場合（以下、「条件１」という。）の相対照度分布および照度分布を示していおり、符号７１３，７２３にて示す短い破線の曲線は下側リフレクタ１２２が存在する熱処理装置１において全ランプを定格点灯した場合（以下、「条件２」という。）の相対照度分布および照度分布を示している。
【００３７】
符号７１４，７２４にて示す一点鎖線は下側リフレクタ１２２が存在しない熱処理装置において理想的な相対照度分布に近づけるようにランプを点灯した場合（以下、「条件３」という。）の相対照度分布および照度分布を示していおり、符号７１５，７２５にて示す二点鎖線は下側リフレクタ１２２が存在する熱処理装置１において理想的な相対照度分布に近づけるようにランプを点灯した場合（以下、「条件４」という。）の相対照度分布および照度分布を示している。なお、曲線７１４，７１５，７２４，７２５ではピークが補助リング３１の外側に位置する。
【００３８】
条件１ないし４において、ランプ４１１〜４１４並びにランプ４２１〜４２４に与えられる電力の定格電力に対する割合（定格比）を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
図５において曲線７１２（条件１）と曲線７１３（条件２）とを対比すると、曲線７１２では補助リング３１において相対照度が外側に向かって低下しているが、曲線７１３では相対照度の低下が抑制されていることが分かる。すなわち、下側リフレクタ１２２を設けることにより全ランプを定格電力にて点灯したときの補助リング３１の加熱能力が向上される。
【００４１】
また、表１により、理想的な相対照度分布に近づけるように小グループのランプに電力配分を行うとき、下側リフレクタ１２２が存在しない場合（条件３）はおよそ基板９に対向するランプ４１１〜４１３並びにランプ４２１〜４２３の定格比が０〜２５％になるが、下側リフレクタ１２２が存在する場合（条件４）はこれらのランプの定格比を２０〜６０％とすることができる。なお、条件３および４において補助リング３１におよそ対向するランプ４１４，４２４の定格比は１００％とされる。
【００４２】
図６の曲線７２４（条件３）に示すように、下側リフレクタ１２２が存在しない場合に相対照度分布を理想的な状態へと近づけると、基板９への照度が理想的な照度（曲線７２１）の４０％程度に低下してしまう。したがって、このような照射では基板９を適切に加熱することが不可能となってしまう。一方、曲線７２５（条件４）に示すように下側リフレクタ１２２を設けることにより、基板９への照度が理想的な照度の６５％程度に大幅に改善される。その結果、歩留まりを低下させることなく基板９に対するＲＴＰを実現することができる。
【００４３】
さらに、下側リフレクタ１２２が存在しない条件３のように複数のランプに与えられる電力の定格比が大きく異なると、ランプ間での応答速度や色温度に差が生じたり、ランプ寿命に差が生じてしまうという問題が生じる。したがって、下側リフレクタ１２２を設けることにより、これらの問題の発生も抑制することが実現される。
【００４４】
以上のように、熱処理装置１では下側リフレクタ１２２を設けることにより、基板９上の相対照度分布および照度分布を適切なものとすることができ、かつ、各ランプ間の点灯状態の相違を抑えることが実現される。
【００４５】
次に、下側リフレクタ１２２の存在領域について説明する。既述のように、下側リフレクタ１２２は主として反射光を補助リング３１に照射することを目的として設けられる。一方、下側リフレクタ１２２が存在する分だけ、上段ランプ群４１の発光長を短くする必要がある。したがって、下側リフレクタ１２２は図２に示す断面において、およそ補助リング３１が存在する領域の上方から外側に存在することが好ましい。
【００４６】
ここで、ランプが棒状で反射光がほぼ真下に導かれると仮定した場合、下側リフレクタ１２２にて反射された光はライン状の領域に照射されることとなる。図７は下側リフレクタ１２２の下方に存在する１つのランプ４２０からの反射光が基板９および補助リング３１に照射される領域９１（太線にて図示）を例示する図である。図７に示すようにＸ方向に関して基板９の外周の真上にランプ４２０が存在すると仮定した場合、ランプ４２０の端部側から出射されて反射された光は補助リング３１の外側へと導かれる。そして、基板９および補助リング３１が回転することから、ランプ４２０からの反射光は補助リング３１の任意の領域に照射されることとなる。
【００４７】
以上のことから、中心軸１ａからの距離とこの距離における平均的な照射エネルギー（すなわち、同心円状の領域に対する照射エネルギーを面積で除した値）との関係を考えた場合、平均的な照射エネルギーは中心軸１ａと領域９１の中心との距離９１Ｌよりも若干長い距離で最大となる。したがって、僅かに基板９に反射光が照射されるように下側リフレクタ１２２が中心軸１ａ側に広がっていても、実質的に下側リフレクタ１２２からの光は補助リング３１に照射されることとなる。
【００４８】
すなわち、下側リフレクタ１２２は補助リング３１に反射光を照射するために設けられるが、反射光が基板９に完全に照射されないように下側リフレクタ１２２が設計される必要はない。下側リフレクタ１２２からの反射光がおよそ真下に導かれる場合、一般的には、下側リフレクタ１２２は、下段ランプ群４２において基板９の主面に垂直な方向に関して基板９の外周と対向するランプ群（図２の例では符号４２１，４２２，４２３ｂを付すランプ）のうち最も外側に位置するランプ（ランプ４２３ｂ）からの光を反射するように設計されてよい。もちろん、図２に例示するようにランプ４２３ｂよりも外側のランプからの光を反射するように下側リフレクタ１２２が設けられてもよい。これにより、上段ランプ群４１からの光の照射を下側リフレクタ１２２が妨げてしまうことを抑えつつ基板９の温度均一性を向上することが実現される。
【００４９】
以上、本発明の一の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００５０】
例えば、半導体基板以外の材料（ガラス基板等）に対する加熱に熱処理装置１が使用されてもよい。
【００５１】
上段ランプ群４１と下段ランプ群４２とのランプは直交するのではなく、所定の角度にて交差してもよい。補助リング３１も基板９の外周を取り巻くのであれば、複数の部材により構成されてよい。
【００５２】
上記実施の形態では補助リング３１を有する熱処理装置１について説明したが、補助リング３１を有しない熱処理装置１についても下側リフレクタ１２２を利用することができる。この場合、下側リフレクタ１２２により基板９の外周部を効率よく加熱することが実現され、基板９の温度均一性を向上することができる。
【００５３】
また、下側リフレクタ１２２が上段ランプ群４１の発光長を妨げることに鑑みて、補助リング３１が存在しない場合も下段ランプ群４２において基板９の主面に垂直な方向に関して基板９の外周と対向するランプ群のうち最も外側に位置するランプまたはこのランプよりも外側のランプからの光を反射するように下側リフレクタ１２２が設計されることが好ましい。
【００５４】
熱処理装置１では基板９が回転するが、基板９の回転は必要に応じて行われるのみでよい。
【００５５】
上側リフレクタ１２１および下側リフレクタ１２２の凹面の断面形状は放物線や楕円以外の形状が利用されてもよい。また、下側リフレクタ１２２は下段ランプ群４２の両端領域からの光を反射する２つの反射領域を有する１つの面（例えば、中心軸１ａから離れた位置でつながっている２つのリフレクタ）として設けられてもよい。
【００５６】
基板９は水平に支持される必要はなく、熱処理装置１全体が傾けられてもよい。さらに、全体構成の上下関係が反転され、基板９の下面側に両ランプ群４１，４２が配置されてもよい。
【００５７】
上段ランプ群４１や下段ランプ群４２の点灯制御はランプ毎に個別に行われてもよい。ランプ制御部６が、下段ランプ群４２の配列方向に関して両端側の領域のそれぞれに存在するランプ（両端側の全てのランプである必要はない。）に供給される電力を他の領域に存在するランプから独立して制御することにより、補助リング３１を効率よく加熱することができ、基板９の温度均一性の向上が実現される。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１の発明では、基板の温度均一性を向上することができ、請求項２、４および５の発明では、基板の温度均一性をさらに向上することができる。
【００５９】
また、請求項３の発明では、第１ランプ群からの光の基板への照射を第２反射面が妨げてしまうことを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の熱処理装置の縦断面図である。
【図２】熱処理装置の縦断面図である。
【図３】熱処理装置の縦断面図である。
【図４】ランプとランプ制御部とを示すブロック図である。
【図５】基板の中心からの距離と相対照度との関係を示す図である。
【図６】基板の中心からの距離と照度との関係を示す図である。
【図７】１つのランプからの反射光が基板および補助リングに照射される領域を例示する図である。
【符号の説明】
１熱処理装置
６ランプ制御部
９基板
３１補助リング
４１上段ランプ群
４２下段ランプ群
１２１上側リフレクタ
１２２下側リフレクタ
３３１，３３２カップリング部材
３３３モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing a process involving heating on a substrate.
[0002]
[Prior art]
As the demand for microfabrication of devices such as semiconductors increases, a rapid heating process (hereinafter referred to as “RTP”) is important as one of the heating processes of a semiconductor substrate (hereinafter referred to as “substrate”). Playing a role. In RTP, an infrared lamp is mainly used as a heating source, and the substrate is heated to a predetermined temperature (for example, 1200 ° C.) in a second order while maintaining a predetermined gas atmosphere in the processing chamber for a certain time (for example, several tens of seconds). Only after that temperature is maintained, rapid cooling is achieved by turning off the lamp.
[0003]
With RTP, processing that was difficult to achieve with long-term heat treatment in a conventional electric furnace, such as prevention of re-diffusion of impurities due to heat in the junction layer of transistors built into the substrate, and thinning of insulating films such as oxide films, etc. Done.
[0004]
As a heat treatment apparatus for performing RTP, a type in which two stages of rod-shaped lamps arranged in parallel are provided. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of such a heat treatment apparatus 8. In the heat treatment apparatus 8, rod-shaped upper lamp groups 81 facing the X direction are arranged in the Y direction, and rod-shaped lower lamp groups 82 facing the Y direction are arranged in the X direction.
[0005]
The substrate 9 is horizontally disposed so as to face both the

lamp groups

81 and 82, and is supported by an auxiliary ring 83 that covers the periphery of the substrate 9. A window member 84 that separates the internal space 80 is disposed between the

lamp groups

81 and 82 and the substrate 9, and the upper surface of the upper lamp group 81 reflects light from the upper lamp group 81. Thus, a reflector 80a for efficiently irradiating the substrate 9 is provided.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The auxiliary ring 83 is provided in order to maintain the temperature uniformity of the surface of the substrate 9 by preventing heat radiation from the end surface of the substrate 9 by being heated integrally with the substrate 9. Here, when the heating of the auxiliary ring 83 is insufficient, the temperature of the peripheral portion of the substrate 9 also does not increase. Therefore, sufficient heating of the auxiliary ring 83 is important to achieve temperature uniformity of the substrate 9.
[0007]
In the case of the heat treatment apparatus 8 shown in FIG. 1, the reflector 80 a can selectively irradiate a desired region of the substrate 9 with the reflected light from the upper lamp group 81, but it is emitted upward from the lower lamp group 82. No consideration is given to the light. Therefore, the degree of contribution of the reflected light from the reflector 80 a in heating the auxiliary ring 83 is adjusted only by the upper lamp group 81. That is, it can be said that the structure of the heat treatment apparatus 8 is not preferable for heating the auxiliary ring 83 sufficiently efficiently.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to efficiently guide light from a lower lamp group to the substrate side and improve the temperature uniformity of the substrate during heating.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a heat treatment apparatus for performing a process involving heating by irradiating a substrate with light, the first reflecting surface facing the main surface of the substrate to be processed, and the first reflecting surface. A rod-shaped first lamp group arranged so as to face each other along a predetermined direction, and a rod-shaped first lamp group arranged so as to face a direction different from the predetermined direction between the first lamp group and the main surface. A second reflecting surface that reflects light from lamps existing in both end regions in the arrangement direction of the second lamp group between the second lamp group and the first lamp group and the second lamp group. With.
[0010]
The invention according to claim 2 is the heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising an auxiliary ring extending outward from the outer periphery along the outer periphery of the substrate.
[0011]
A third aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to the first or second aspect, wherein the second reflecting surface faces the outer periphery of the substrate in a direction perpendicular to the main surface in the second lamp group. Light from a lamp located at the outermost side of the lamp group or a lamp located outside the lamp is reflected.
[0012]
A fourth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising a rotation mechanism that rotates the substrate while facing the first reflecting surface.
[0013]
A fifth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the power supplied to the lamps present in each of the regions on both ends is supplied to the lamps present in the other regions. The control part which controls independently from is further provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
2 and 3 are longitudinal sectional views showing the configuration of the heat treatment apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The cut surface in FIG. 2 and the cut surface in FIG. It intersects perpendicularly with the central axis 1a facing. 2 and 3, the description of the parallel oblique lines with respect to the cross section of the details is omitted.
[0015]
The heat treatment apparatus 1 includes a main body 11 that is an apparatus main body, a lid 12 that covers an upper portion of the main body 11, and a reflection plate 13 that is disposed on a central bottom surface of the main body 11, thereby forming an internal space. The The internal space is partitioned up and down by a chamber window 21 made of quartz, and the substrate 9 is disposed in the lower processing space 10. The chamber window 21 and the main body 11 are sealed with an O-ring (not shown). The inner surface of the main body 11 is a cylindrical surface.
[0016]
The substrate 9 is transported into the processing space 10 by an external transport mechanism and placed on the auxiliary ring 31. The auxiliary ring 31 has a ring shape (ring shape centered on the central axis 1 a) that extends from the outer periphery to the outer side along the outer periphery of the substrate 9, and supports the substrate 9 by abutting against the peripheral edge of the lower surface of the substrate 9. . The auxiliary ring 31 is formed of, for example, silicon carbide (SiC), and the auxiliary ring 31 is heated integrally with the substrate 9. Thereby, compared with the case where only the board | substrate 9 is heated, the heat radiation from the peripheral part of the board | substrate 9 is suppressed, and the uniformity of the temperature of the board | substrate 9 improves.
[0017]
The auxiliary ring 31 is supported by a cylindrical support ring 32 centered on the central axis 1 a, and a coupling member 331 is attached to the lower end of the support ring 32. A coupling member 332 that faces the coupling member 331 is provided below the main body 11, and the coupling member 331 and the coupling member 332 constitute a magnetic coupling mechanism. The coupling member 332 is rotated around the central axis 1a by a motor 333 shown in FIG. Thereby, the coupling member 331 inside the main body 11 is rotated by a magnetic action, and the substrate 9 and the auxiliary ring 31 are rotated around the central axis 1a.
[0018]
A plurality of gas introduction ports 111 and exhaust ports 112 are formed on the side wall of the main body 11, and the gas in the processing space 10 is (forced) exhausted from the exhaust ports 112, or the substrate 9 is connected via the gas introduction ports 111. Gas replacement in the processing space 10 is performed by introducing a gas (for example, nitrogen, oxygen) according to the type of processing performed on the processing space 10. A quartz shower plate 22 having a large number of holes is provided between the substrate 9 and the auxiliary ring 31 and the chamber window 21, and the gas introduced from the gas introduction port 111 passes through the shower plate 22. 9 is uniformly applied to the upper surface. The gas used for the treatment is guided to the exhaust port 112 from below the support ring 32.
[0019]
The lower surface of the lid portion 12 is a reflecting surface (hereinafter referred to as “upper reflector”) 121 that faces the main surface (ie, upper surface) of the substrate 9, and each of them along the upper reflector 121 is shown in FIGS. 2 and 3. A rod-shaped upper lamp group 41 is arranged so as to face the X direction inside. Of the light from the upper lamp group 41, the light emitted upward is reflected by the upper reflector 121 and applied to the substrate 9.
[0020]
The upper reflector 121 has a constant cross-sectional shape perpendicular to the X direction (longitudinal direction of the lamp), and the cross-sectional shape is an array of a part of a parabola or an ellipse where each lamp is located at the focal point. As a result, most of the reflected light from each lamp of the upper lamp group 41 is selectively irradiated to specific regions on the substrate 9 and the auxiliary ring 31.
[0021]
Below the upper lamp group 41 (that is, between the upper lamp group 41 and the main surface of the substrate 9), rod-shaped lower lamp groups 42 are arranged so as to face each other in the Y direction. That is, the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 are attached to the lid 12 so as to be orthogonal to each other.
[0022]
Each of the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 is divided into small groups according to the distance from the central axis 1a. In FIG. 3,

reference numerals

411, 412, 413, and 414 are attached to the lamps of the grouped upper lamp group 41 from the central axis 1a side, and in FIG.

Reference numerals

421, 422, and 423 (however, two lamps are distinguished by reference numerals 423a and 423b) and 424 are attached from the side.
[0023]
FIG. 4 is a block diagram showing a connection relationship between the lamps divided into small groups and the lamp control unit 6 that supplies power to the lamps (even a plurality of lamps are shown as one block). . As shown in FIG. 4, each group is individually connected to the lamp controller 6 and supplied with power independently of each other. Thereby, the intensity distribution of the light irradiated on the upper surface of the substrate 9 is controlled.
[0024]
On the other hand, in the heat treatment apparatus 1, as shown in FIG. 2, between the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42, the lamps from the lamps existing in both end regions in the arrangement direction (X direction) of the lower lamp group 42. Two lower reflectors 122 that reflect light are provided on the lid 12. The lower reflector 122 has a constant cross-sectional shape perpendicular to the Y direction (longitudinal direction of the lamp), and the cross-sectional shape is an array of a part of a parabola or an ellipse where each lamp is located at the focal point. As a result, most of the reflected light from the lamps on both ends with respect to the arrangement direction of the lower lamp group 42 is selectively irradiated to specific regions on the substrate 9 and the auxiliary ring 31.
[0025]
By providing the lower reflector 122, the heating efficiency of the auxiliary ring is improved as compared with the conventional heat treatment apparatus 8 illustrated in FIG. That is, in the conventional heat treatment apparatus 8, the upward light among the light from the lower lamp group 82 is scattered before reaching the reflector 80 a located above the upper lamp group 81. Since the longitudinal direction of the lamp and each concave surface of the reflector 80a (the concave surface is formed in the reflector 80a as in the case of the upper reflector 121 shown in FIG. 3) are orthogonal to each other, the reflected light is further scattered. Become.
[0026]
On the other hand, in the heat treatment apparatus 1, the light emitted upward from the lamp located below the lower reflector 122 is immediately reflected and contributes to the heating of the auxiliary ring 31. In particular, since the reflected light from the lamp (lamp 423a in FIG. 2) located immediately above the auxiliary ring 31 is intensively applied to the auxiliary ring 31, efficient heating of the auxiliary ring 31 is realized. Of course, since the reflected light from the lamp located outside the lamp 423a can also be given directivity by the concave surfaces of the lower reflector 122, it can easily contribute to the heating of the auxiliary ring 31.
[0027]
As shown in FIG. 3, a plurality of radiation thermometers 51 to 54 are attached to the lower surface of the reflecting plate 13 from the central axis 1 a toward the outside. The radiation thermometers 51 to 53 measure the temperature of the substrate 9 by receiving infrared light from the substrate 9 through the window member 50. The radiation thermometer 54 measures the temperature of the auxiliary ring 31 by receiving infrared light from the auxiliary ring 31 through the window member 50. Since the substrate 9 and the auxiliary ring 31 rotate, the temperatures of the substrate 9 and the auxiliary ring 31 corresponding to the distance from the central axis 1a are measured by the plurality of radiation thermometers 51 to 54.
[0028]
When processing involving heating is performed on the substrate 9, for example, power supply to the

lamps

411 and 421 is controlled according to the measurement result of the radiation thermometer 51, and similarly, the

radiation thermometers

52, 53, and 54 are controlled. Power supply to the

lamps

412 and 422, the

lamps

413 and 423, and the

lamps

414 and 424 is controlled according to the measurement result. At this time, the substrate 9 and the auxiliary ring 31 rotate while facing the upper reflector 121 and the lower reflector 122 by a rotation mechanism constituted by a motor 333 and a coupling mechanism. Thereby, the heating of the substrate 9 and the auxiliary ring 31 is controlled so that the temperature of the substrate 9 is as uniform as possible.
[0029]
FIG. 5 shows the distance (radius) from the center of the substrate, the substrate and the auxiliary in the heat treatment apparatus (that is, the conventional heat treatment apparatus) without the lower reflector 122 and the heat treatment apparatus 1 with the lower reflector 122. It is a figure which shows the relationship with the relative illumination intensity on a ring. FIG. 6 shows the relationship between the distance from the center of the substrate and the illuminance on the substrate and the auxiliary ring at the distance in the heat treatment apparatus in which the lower reflector 122 is not present and the heat treatment apparatus 1 in which the lower reflector 122 is present. FIG.
[0030]
A range 71 shown in FIGS. 5 and 6 is a range where the substrate 9 exists, and a range 72 is a range where the auxiliary ring 31 exists. The relative illuminance distribution is referred to as an index for realizing the temperature uniformity of the substrate 9 and improving the yield of the semiconductor chip, and the illuminance distribution is referred to as an index of the ability to raise the temperature of the substrate 9 of the heat treatment apparatus. The
[0031]
The graph curve shown in each figure is a result obtained by simulation under the assumption that the substrate and the auxiliary ring are rotated (that is, average relative illuminance and illuminance with respect to the distance from the center of the substrate), and is compared with 2 The two heat treatment apparatuses are the same except that the presence / absence of the lower reflector 122 and the length of the light emitting portion of the rod-like lamp (hereinafter referred to as “light emission length”) are different. Hereinafter, when referring to a conventional heat treatment apparatus, description will be made using the reference numerals attached to FIGS.
[0032]
As specific conditions in the simulation, the substrate 9 has a diameter of 300 mm, the auxiliary ring 31 has a donut shape and a width of 20 mm, and the lamp interval between the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 is 20 mm.
[0033]
When the lower reflector 122 is not present, the lamps 411 to 413 of the upper lamp group 41 have an output of 4000 W and a light emission length of 320 mm. The lamps 411 to 413 when the lower reflector 122 is present have an output of 3500 W and a light emission length of 280 mm. Regardless of the presence or absence of the lower reflector 122, the outputs per unit length in the light emitting areas of the lamps 411 to 413 are equalized.
[0034]
The lamps 421 to 423 of the lower lamp group 42 have an output of 4000 W and a light emission length of 320 mm. The

lamps

414 and 424 that mainly heat the auxiliary ring 31 in the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 have an output of 4200 W and a light emission length of 200 mm. Since the light emission lengths of the

outer lamps

414 and 424 are shorter than those of the other lamps, even when the substrate 9 to be heated is circular, light is efficiently emitted from a lamp group arranged in a lattice form in two upper and lower stages. .
[0035]
5 and FIG. 6, the solid-line curves indicated by reference numerals 711 and 721 indicate ideal relative illuminance distribution and illuminance distribution. Various irradiation conditions of light when ideal heating can be performed have been obtained in advance by experiments. Curves 711 and 721 are obtained by calculating the relative illuminance distribution and the illuminance distribution at this time by illuminance simulation by the Monte Carlo method. It is.
[0036]
The long dashed curves indicated by

reference numerals

712 and 722 indicate the relative illuminance distribution and the illuminance distribution when all the lamps are rated on (hereinafter referred to as “condition 1”) in a heat treatment apparatus in which the lower reflector 122 is not present. , 173 and 723 indicate the relative illuminance distribution and the illuminance distribution when all the lamps are rated on (hereinafter referred to as “condition 2”) in the heat treatment apparatus 1 in which the lower reflector 122 is present. ing.
[0037]
The alternate long and short dash lines indicated by

reference numerals

714 and 724 indicate the relative illuminance distribution and the relative illuminance distribution when the lamp is turned on so as to approach the ideal relative illuminance distribution in the heat treatment apparatus without the lower reflector 122 (hereinafter referred to as “condition 3”). The illuminance distribution is shown, and a two-dot chain line indicated by

reference numerals

715 and 725 indicates a case where the lamp is turned on so as to approach an ideal relative illuminance distribution in the heat treatment apparatus 1 in which the lower reflector 122 exists (hereinafter, “condition 4”). The relative illuminance distribution and the illuminance distribution are indicated. In the

curves

714, 715, 724, and 725, the peak is located outside the auxiliary ring 31.
[0038]
Table 1 shows the ratio (rated ratio) of the power supplied to the lamps 411 to 414 and the lamps 421 to 424 with respect to the rated power under the conditions 1 to 4.
[0039]
[Table 1]

[0040]
In FIG. 5, when the curve 712 (condition 1) and the curve 713 (condition 2) are compared, the relative illuminance decreases outward in the auxiliary ring 31 in the curve 712, but the decrease in relative illuminance is suppressed in the curve 713. You can see that. That is, by providing the lower reflector 122, the heating capacity of the auxiliary ring 31 when all the lamps are lit at the rated power is improved.
[0041]
Further, according to Table 1, when power is distributed to the small group of lamps so as to approach the ideal relative illuminance distribution, when the lower reflector 122 does not exist (condition 3), the lamps 411 to 413 facing the substrate 9 approximately. In addition, the rated ratio of the lamps 421 to 423 is 0 to 25%, but when the lower reflector 122 is present (condition 4), the rated ratio of these lamps can be set to 20 to 60%. In the conditions 3 and 4, the rated ratio of the

lamps

414 and 424 substantially facing the auxiliary ring 31 is 100%.
[0042]
As shown by a curve 724 (condition 3) in FIG. 6, when the relative illuminance distribution is brought close to an ideal state when the lower reflector 122 is not present, the illuminance to the substrate 9 becomes an ideal illuminance (curve 721). Of about 40%. Accordingly, it becomes impossible to appropriately heat the substrate 9 by such irradiation. On the other hand, by providing the lower reflector 122 as shown by the curve 725 (condition 4), the illuminance to the substrate 9 is greatly improved to about 65% of the ideal illuminance. As a result, RTP for the substrate 9 can be realized without reducing the yield.
[0043]
Furthermore, if the rated ratio of the power applied to a plurality of lamps is greatly different as in condition 3 where the lower reflector 122 is not present, a difference in response speed or color temperature between lamps or a difference in lamp life occurs. Problem arises. Therefore, the occurrence of these problems can be suppressed by providing the lower reflector 122.
[0044]
As described above, in the heat treatment apparatus 1, by providing the lower reflector 122, the relative illuminance distribution and the illuminance distribution on the substrate 9 can be made appropriate, and the difference in lighting state between the lamps can be suppressed. Is realized.
[0045]
Next, the existence area of the lower reflector 122 will be described. As described above, the lower reflector 122 is provided mainly for the purpose of irradiating the auxiliary ring 31 with the reflected light. On the other hand, it is necessary to shorten the light emission length of the upper lamp group 41 by the presence of the lower reflector 122. Therefore, it is preferable that the lower reflector 122 exists on the outer side from the upper side of the region where the auxiliary ring 31 exists in the cross section shown in FIG.
[0046]
Here, when it is assumed that the lamp has a rod shape and the reflected light is guided almost directly below, the light reflected by the lower reflector 122 is applied to the line-shaped region. FIG. 7 is a diagram illustrating a region 91 (shown by a thick line) where the reflected light from one lamp 420 existing below the lower reflector 122 is irradiated to the substrate 9 and the auxiliary ring 31. Assuming that the lamp 420 is present directly above the outer periphery of the substrate 9 in the X direction as shown in FIG. 7, the light emitted and reflected from the end side of the lamp 420 is guided to the outside of the auxiliary ring 31. . And since the board | substrate 9 and the auxiliary | assistant ring 31 rotate, the reflected light from the lamp | ramp 420 will be irradiated to the arbitrary areas of the auxiliary | assistant ring 31. FIG.
[0047]
From the above, when considering the relationship between the distance from the central axis 1a and the average irradiation energy at this distance (that is, the value obtained by dividing the irradiation energy for the concentric region by the area), the average irradiation energy Becomes the maximum at a distance slightly longer than the distance 91L between the central axis 1a and the center of the region 91. Accordingly, even if the lower reflector 122 spreads toward the central axis 1a so that the reflected light is slightly applied to the substrate 9, the light from the lower reflector 122 is substantially applied to the auxiliary ring 31. Become.
[0048]
That is, the lower reflector 122 is provided to irradiate the auxiliary ring 31 with reflected light, but the lower reflector 122 does not have to be designed so that the reflected light is not completely irradiated onto the substrate 9. When the reflected light from the lower reflector 122 is guided almost directly below, in general, the lower reflector 122 is a lamp that faces the outer periphery of the substrate 9 in a direction perpendicular to the main surface of the substrate 9 in the lower lamp group 42. It may be designed to reflect the light from the outermost lamp (lamp 423b) in the group (lamps denoted by

reference numerals

421, 422, and 423b in the example of FIG. 2). Of course, as illustrated in FIG. 2, the lower reflector 122 may be provided so as to reflect light from a lamp outside the lamp 423 b. Thereby, it is realized that the temperature uniformity of the substrate 9 is improved while suppressing the lower reflector 122 from blocking the light irradiation from the upper lamp group 41.
[0049]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
[0050]
For example, the heat treatment apparatus 1 may be used for heating a material other than a semiconductor substrate (such as a glass substrate).
[0051]
The lamps of the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 are not orthogonal to each other but may intersect at a predetermined angle. The auxiliary ring 31 may also be composed of a plurality of members as long as it surrounds the outer periphery of the substrate 9.
[0052]
Although the heat treatment apparatus 1 having the auxiliary ring 31 has been described in the above embodiment, the lower reflector 122 can also be used for the heat treatment apparatus 1 that does not have the auxiliary ring 31. In this case, it is possible to efficiently heat the outer peripheral portion of the substrate 9 by the lower reflector 122, and the temperature uniformity of the substrate 9 can be improved.
[0053]
Further, in view of the fact that the lower reflector 122 hinders the light emission length of the upper lamp group 41, the lower lamp group 42 faces the outer periphery of the substrate 9 in the direction perpendicular to the main surface of the substrate 9 even when the auxiliary ring 31 is not present. The lower reflector 122 is preferably designed so as to reflect light from the outermost lamp in the lamp group or the lamp outside the lamp.
[0054]
Although the substrate 9 rotates in the heat treatment apparatus 1, the substrate 9 only needs to be rotated as necessary.
[0055]
As the cross-sectional shapes of the concave surfaces of the upper reflector 121 and the lower reflector 122, shapes other than a parabola and an ellipse may be used. The lower reflector 122 is provided as one surface having two reflection regions that reflect light from both end regions of the lower lamp group 42 (for example, two reflectors connected at positions away from the central axis 1a). May be.
[0056]
The substrate 9 does not need to be supported horizontally, and the entire heat treatment apparatus 1 may be tilted. Furthermore, the vertical relationship of the entire configuration may be reversed, and both

lamp groups

41 and 42 may be disposed on the lower surface side of the substrate 9.
[0057]
The lighting control of the upper lamp group 41 and the lower lamp group 42 may be performed individually for each lamp. The lamp controller 6 supplies the power supplied to the lamps existing in each of the regions on both ends in the arrangement direction of the lower lamp group 42 (not necessarily all the lamps on both ends) in the other regions. By controlling independently from the lamp, the auxiliary ring 31 can be efficiently heated, and the temperature uniformity of the substrate 9 is improved.
[0058]
【The invention's effect】
In the invention of claim 1, the temperature uniformity of the substrate can be improved, and in the inventions of claims 2, 4 and 5, the temperature uniformity of the substrate can be further improved.
[0059]
In the invention of claim 3, it can be suppressed that the second reflecting surface prevents the light from the first lamp group from irradiating the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional heat treatment apparatus.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a lamp and a lamp control unit.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance from the center of the substrate and the relative illuminance.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the distance from the center of the substrate and the illuminance.
FIG. 7 is a diagram illustrating a region in which reflected light from one lamp is irradiated to a substrate and an auxiliary ring.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing apparatus 6 Lamp control part 9 Substrate 31 Auxiliary ring 41 Upper lamp group 42 Lower lamp group 121 Upper reflector 122

Lower reflectors

331, 332 Coupling member 333 Motor

Claims

A heat treatment apparatus for performing a process involving heating by irradiating a substrate with light,
A first reflective surface facing the main surface of the substrate to be processed;
A rod-shaped first lamp group arranged along the first reflecting surface so as to face a predetermined direction;
A rod-shaped second lamp group arranged so as to face a direction different from the predetermined direction between the first lamp group and the main surface;
Between the first lamp group and the second lamp group, a second reflecting surface that reflects light from lamps existing in both end regions in the arrangement direction of the second lamp group;
A heat treatment apparatus comprising:

The heat treatment apparatus according to claim 1,
A heat treatment apparatus, further comprising an auxiliary ring extending outward from the outer periphery along the outer periphery of the substrate.

The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
Light from the lamp located on the outermost side or the lamp located on the outer side of the lamp in the second lamp group, the lamp group facing the outer periphery of the substrate in a direction perpendicular to the main surface in the second lamp group. The heat treatment apparatus characterized by reflecting.

The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A heat treatment apparatus, further comprising a rotation mechanism that rotates the substrate while facing the first reflection surface.

The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A heat treatment apparatus, further comprising a control unit that controls electric power supplied to the lamps present in each of the regions on both ends independently from the lamps present in the other regions.