JP4017276B2

JP4017276B2 - Heat treatment equipment

Info

Publication number: JP4017276B2
Application number: JP3299799A
Authority: JP
Inventors: 清裕佐々木
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2019-02-10
Also published as: JP2000234872A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、処理室内に収容された半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下、単に「基板」という。）に対して熱処理を行う熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から基板を水平に支持し、上面から加熱する上面加熱型の熱処理装置では、チャンバ内上方に加熱源を備え、その下方に設けられた基板載置部に基板を載置した状態で基板を加熱する。そして、そのような装置では、基板載置部の側方の一部分には開閉自在なシャッタを備えた基板搬出入口が設けられている。そして、外部の基板搬送機構の基板搬送ハンド上に基板を保持した状態で、その基板搬送ハンドが基板搬出入口に進入し、その基板搬出入口とほぼ同じ高さに設けられた基板載置部に基板を載置し、その状態で基板に対して熱処理を行うのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板のチャンバに対する搬出入の際には基板搬出入口を通じて外部雰囲気が流入する。そのため、チャンバ内の基板搬出入口付近の雰囲気の温度は不均一となり、それとほぼ同じ高さに位置する熱処理中の基板の温度分布にも不均一が生じ、熱処理の品質劣化につながっていた。
【０００４】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、基板の温度均一性を向上させ、高品質な熱処理を行うことができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、処理室内に収容された基板に対して熱処理を行う熱処理装置であって、処理室の側部に設けられた基板搬出入口と、処理室内で基板を載置する基板載置部と、処理室内の下側に配置され、基板載置部に載置された基板の下方側から基板を加熱する加熱手段と、加熱手段によって基板を加熱する際に、処理室内で基板を載置した基板載置部を基板搬出入口の高さより上方に移動させる駆動手段と、を備え、駆動手段は、基板載置部とともに加熱手段をも移動させるものである。
また、請求項２の発明は、処理室内に収容された基板に対して熱処理を行う熱処理装置であって、処理室の側部に設けられた基板搬出入口と、処理室内で基板を載置する基板載置部と、処理室内の下側に配置され、基板載置部に載置された基板の下方側から基板を加熱する加熱手段と、加熱手段によって基板を加熱する際に、処理室内で基板を載置した基板載置部を基板搬出入口の高さより上方に移動させる駆動手段と、駆動手段により上方に移動された基板と処理室内における処理空間の天井面との間の空間にガスを供給する上方側ガス供給手段と、上方側ガス供給手段より下方において処理室内にガスを供給する下方側ガス供給手段と、基板搬出入口を通じて処理室外にガスを排出する下方側ガス排出手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の熱処理装置であって、駆動手段が基板載置部とともに加熱手段をも移動させるものである。
【０００７】
また、請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の熱処理装置であって、駆動手段により上方に移動された基板載置部に載置された基板の周辺のガスを排出する上方側ガス排出手段をさらに備えている。
【０００８】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の熱処理装置であって、上方側ガス供給手段が基板載置部に載置された基板の上方において当該基板と平行な面内に均一に分布した複数の穴からガスを供給するものである。
【０００９】
また、請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の熱処理装置であって、上方側ガス排出手段が処理室内の駆動手段により上方に移動された基板載置部に載置された基板の側方において、当該基板の外周において等方的に設けられた穴を通じてガスを排出するものである。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の熱処理装置であって、基板の処理室への搬入後に基板が上方側ガス供給手段に近接するガス供給高さに位置するように基板を載置した基板載置部を上昇させた後、上方側ガス供給手段により処理室内へガスを導入し、さらにその後に基板載置部を若干下降させて、基板搬出入口よりも高くガス供給高さよりも低い処理高さに基板が位置するように、駆動手段を制御する制御手段をさらに備えている。
【００１３】
さらに、請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の熱処理装置であって、処理室内の上側または処理室の天井の上面に配置され、処理室内の基板の温度を測定する温度測定手段を、さらに備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
＜１．装置構成＞
図１はこの発明の実施の形態である熱処理装置１の部分縦断面図である。また、図２は図１の左側部分の、図３は図１の右側部分の拡大図である。なお、図１〜図３において一部平行斜線を省略した。以下、図１〜図３を参照してこの装置の構成を説明していく。
【００１６】
熱処理装置１は主にチャンバ１０、温度測定部２０、透過カバー３０、基板保持回転部４０、発光部５０、透過キャップ６０、昇降駆動部８０および制御部９０を備えている。
【００１７】
チャンバ１０は上部をハウジング１１、下部を底板１２とする円筒形状の炉体であり、この炉体の内部壁面は石英で覆われている。そのうち、ハウジング１１は内部に冷媒を通して冷却する冷却管１３を有する。また、ハウジング１１には、その天井面として、後述する均熱リング４１に保持された基板Ｗと平行（水平）に下面が反射率の高い鏡面であり、５カ所に円筒状の穴１４ａが設けられた反射板１４が設けられている。そして、ハウジング１１、底板１２および反射板１４により、チャンバ１０内には基板Ｗに熱処理を施すための空間である処理空間ＰＳが形成されている。
【００１８】
また、ハウジング１１と底板１２は分離されており、両者は底板１２の外周面外側を覆う伸縮可能な金属ベローズ１５により連結されている。また、チャンバ１０の側面には図示しない外部の基板搬送機構との間で基板Ｗを受け渡して搬出入するための基板搬出入口１０ａの他、反射板１４を貫通して上側ガス供給路１０ｂが、ハウジング１１の外周には上側ガス排出路１０ｃが、ハウジング１１の側部には下側ガス供給路１０ｄがそれぞれ設けられている。そのうち、上側ガス供給路１０ｂには、化学反応により窒化膜や酸化膜等の成膜のための一酸化窒素ガス（Ｎ₂Ｏ）や酸素ガス（Ｏ₂）等の処理ガスを供給する装置外に設けられた処理ガス供給源１６および装置内に充満した処理ガスを置換して排出するための化学的反応性の低い窒素ガス（Ｎ₂）等の置換ガスを供給する外部の置換ガス供給源１７に接続されている。また、上側ガス排出路１０ｃはチャンバ１０内に供給された処理ガスおよび置換ガス（以下、両者を総称する場合には単に「ガス」という。）を外部に排出する。さらに、下側ガス供給路１０ｄは置換ガス供給源１７のみに接続されている。
【００１９】
また、基板搬出入口１０ａの外側にはシャッタ１８が設けられており、図示しない昇降機構の駆動により基板搬出入口１０ａを開閉することができるとともに、後述するように基板搬出入口１０ａ内にはチャンバ１０内のガスを排出する下側ガス排出路１０ｆが設けられている。
【００２０】
図４は熱処理装置１の部分的に透視した平面図である。図示のように、温度測定部２０は反射板１４の５つの穴１４ａのそれぞれに対応して反射板１４の上面に５個取り付けられている。そして、加熱された基板Ｗからの放射光が基板Ｗと反射板１４との間において反射を繰り返す多重反射が生じるが、温度測定部２０は後述する機構により穴１４ａを通じて下方からの多重反射を起こした放射光の強度を基に基板Ｗの温度を測定し、その温度信号を後述の制御部９０に送信する。
【００２１】
透過カバー３０は反射板１４の下面およびハウジング１１の内周面を覆うように設けられた、光透過性が高く、上端が平面で閉鎖された円筒状をなした化学的反応性の低い石英製の部材である。これにより、反射板１４表面が処理ガス等と反応して「くもる」などして、その反射率が低下することを抑えている。なお、透過カバー３０の詳細は後述する。
【００２２】
基板保持回転部４０は、基板Ｗの周縁部分を全周に亘って保持するとともにその周縁部からの熱の放出を補償する炭化珪素（ＳｉＣ）製の均熱リング４１が、その直径とほぼ等しい外径を有する円筒の支持脚４２により支持されている。そして、支持脚４２の外周面下端に回転子４３ａが設けられ、それに対応する円形の固定子４３ｂが後述する固定部材５２上に取り付けられたリニアモータ４３が設けられている。そのリニアモータ４３が回転すると支持脚４２がその円筒の中心を軸として回転し、それに伴い、均熱リング４１もその水平面内での中心を軸として基板Ｗの被処理面（上面）と平行な面内（水平面内）で回転可能となっている。
【００２３】
発光部５０は多数の発光式加熱手段としてのハロゲンランプであるランプ５１（図１〜図４および図８において参照符号一部省略）と、それらを備えた固定部材５２とからなっている。図４に示すようにランプ５１は基板Ｗと平行な面（水平面）内においてほぼ均一に分布して設けられている。そのため、ランプ５１が点灯するとその光は基板Ｗを均一に加熱する。また、固定部材５２は底板１２に固定されているとともに、ランプ５１が配置された上面であるリフレクタ５２ａは光の反射率が高い鏡面とされており、均熱リング４１の下面および、それに保持された基板Ｗの下面との間で前述と同様の多重反射を生じさせる。
【００２４】
透過キャップ６０は光透過性が高く、上端が平面で閉鎖された円筒状をなした化学的反応性の低い石英製の部材であって、その上面には、同心円上にない３本の石英製の支持ピン６１（図１には２本のみ図示）が設けられており、それら支持ピン６１の上端に基板Ｗを水平に載置することができるものとなっている。また、透過キャップ６０下部には透過キャップ６０全体を昇降させる昇降駆動手段としてのエアシリンダ６２が設けられている。エアシリンダ６２の伸縮により、基板Ｗを受け取る際には透過キャップ６０を上昇させて支持ピン６１上に基板Ｗを載置し、その後に透過キャップ６０を下降させることによって基板保持回転部４０の均熱リング４１上に基板Ｗを載置する。逆に基板Ｗを基板搬送機構に渡す際には逆の手順で行う。
【００２５】
また、透過カバー３０、透過キャップ６０およびチャンバ１０の内部壁面が石英製であり、均熱リング４１がＳｉＣ製であることにより、チャンバ１０の内部において金属部材が処理ガスに直接さらされることが少ないので、基板Ｗに金属汚染を及ぼすことが少ない。
【００２６】
昇降駆動部８０はボールねじ８１とモータ８２とを備えた昇降駆動手段であり、モータ８２の回転により、底板１２およびそれに取り付けられた発光部５０、透過キャップ６０、基板保持回転部４０を一体として昇降（ハウジング１１に対して相対的に近接、離隔）させることができる。そして、それにより均熱リング４１上に載置された基板Ｗを昇降させることができる。
【００２７】
制御部９０は内部に図示しないＣＰＵおよびメモリ等を備えるとともに、各部との電気的接続は図示しないが、シャッタ１８、ランプ５１、リニアモータ４３、モータ８２および後述の温度測定部２０内のモータ２４のそれぞれに電力を供給する図示しないドライバに接続され、それらドライバによる供給電力の制御を通じて上記各部の動作を制御するとともに、エアシリンダ６２への図示しないエア供給源、処理ガス供給源１６、置換ガス供給源１７に設けられた図示しない電磁弁の開閉により、エアやガスの供給量を制御する。
【００２８】
つぎに、主要部について詳細に説明する。
【００２９】
図２および図３に示すように、上側ガス供給路１０ｂは透過カバー３０の上面内部に設けられたガス溜め３０ａに通じている。また、図１〜図３および図１のＡ−Ａ断面から上方を見た状態を示す図である図５に示すように透過カバー３０の下面にはガス溜め３０ａに通じる複数の細孔である上側ガス導入口３０ｂが設けられている。そして、ガス供給の際にはガスが上側ガス導入口３０ｂを通じてシャワー状に処理空間ＰＳに供給される。このように、この装置では上側ガス導入口３０ｂが基板Ｗの被処理面に平行な面内において均一に設けられているので、基板Ｗの被処理面内におけるガス流が均一であり、ガス流による基板Ｗの温度低下の不均一も抑えられる。
【００３０】
上側ガス排出路１０ｃはハウジング１１内部のガス溜め１０ｅに通じている。また、図５に示すように、ガス溜め１０ｅは円筒形のハウジング１１内部の全周に亘って設けられている。図６は図１および図２の矢印Ａ１方向から見た透過カバー３０の内周面の一部を示す図である。図５および図６から分かるように、ガス溜め１０ｅは透過カバー３０の内周面の全周に亘ってスリット状に設けられた上側ガス排出口３０ｃに通じている。そして、上側ガス排出口３０ｃから排出された処理空間ＰＳ内のガスはガス溜め１０ｅを通じて上側ガス排出路１０ｃから装置外の図示しない施設内のダクトに排出される。このように上側ガス排出口３０ｃが透過カバー３０の全周（従って、基板Ｗの周縁部に対向して全周）に亘って設けられていることにより等方的（基板の中心について点対称）にガスを排出することができ、ガス流が一層均一になり、それにより基板Ｗの温度低下の不均一も一層抑えられる。
【００３１】
図７は図１のＢ−Ｂ断面から下方を見た状態を示す図である。下側ガス導入口３０ｄはハウジング１１内のガス溜め１０ｇを介して下側ガス供給路１０ｄに接続されている。置換ガス供給源１７から供給された置換ガスは下側ガス供給路１０ｄ、ガス溜め１０ｇ、下側ガス導入口３０ｄを通じて処理空間ＰＳに導入される。
【００３２】
また、図１および図３に示すように下側ガス導入口３０ｄと下側におけるガス排出の経路としても機能する基板搬出入口１０ａとは、ほぼ同じ高さ（後述する搬出入高さ）で、かつ、基板Ｗを挟んで対向するように設けられている。そして、基板搬出入口１０ａの下方には下側ガス排出路１０ｆが設けられており処理空間ＰＳ内の雰囲気は基板搬出入口１０ａを経て下側ガス排出路１０ｆから排出される。そして下側ガス導入口３０ｄから置換ガスを供給しつつ、基板搬出入口１０ａから内部雰囲気を排出する際には、ガスの供給量と排気量はバランスが取られる。これによりガスの置換の際や、基板Ｗの搬出入の際には下側ガス導入口３０ｄから基板搬出入口１０ａにかけてのガス流ＧＳを形成し、ガス置換を迅速に行えるとともに、基板搬出入口１０ａの下側ガス排出路１０ｆからガスを排出することにより、基板Ｗの搬出入の際には外気の巻き込みを少なくすることができる。
【００３３】
また、制御部９０は昇降駆動部８０の駆動制御を通じて、基板Ｗを主に以下に示す３つの高さに位置させるように基板保持回転部４０の高さを制御する。
【００３４】
図８は昇降駆動部８０が上昇した状態を示す熱処理装置１の縦断面図である。図示のように昇降駆動部８０が上昇した状態（基板Ｗが上側ガス排出口３０ｃに対して１〜６ｍｍ程度）で処理空間ＰＳ上部に処理ガスが供給される。このときの基板Ｗの高さを、ガス供給高さＧＨと呼ぶ。このように、この装置では上側ガス導入口３０ｂから基板Ｗの被処理面に向けて処理ガスを供給する際に基板Ｗを上側ガス導入口３０ｂに近接させることにより基板Ｗ上方の処理ガスを充満させるべき基板Ｗと透過カバー３０との間（したがって、基板Ｗとチャンバ１０の天井面である反射板１４との間）の空間を狭めるので、処理空間ＰＳ内の雰囲気を処理ガスに迅速に置換できる。
【００３５】
また、図１〜図３に実線で示すように、昇降駆動部８０が下降した際の基板Ｗの高さは、基板Ｗの搬出入の高さ、すなわち、基板搬出入口１０ａとほぼ同じ高さであって、このときの基板Ｗの高さを搬出入高さＴＨと呼ぶ。
【００３６】
さらに、図１〜図３に二点鎖線で示すように、昇降駆動部８０が上記ガス供給高さＧＨより若干下降した（基板Ｗと上側ガス排出口３０ｃとの高さの差が１０〜１５ｍｍ程度）際の基板Ｗの高さは、基板Ｗに熱処理が施される高さであって、このときの基板Ｗの高さを処理高さＰＨと呼ぶ。この処理高さＰＨは、基板搬出入口１０ａよりも高い位置（搬出入高さＴＨより高い位置）にある。なお、この処理高さＰＨは基板搬出入口１０ａよりも高い位置で任意の高さに変更できるものとなっており、それにより、ガス流に対応した最適な熱処理が可能となる。
【００３７】
つぎに、温度測定部２０の内部構造について、温度測定部２０の部分断面図である図９および図９の回転セクタ２３、空洞部ＣＰおよび導光ロッド２６の平面的位置関係を示す図である図１０を用いて説明する。前述のように温度測定部２０は反射板１４の５カ所に設けられた穴１４ａ周辺において反射板１４上面に取り付けられている。処理高さＰＨに位置する基板Ｗは発光部５０からの光により熱せられ、その温度に応じた放射光を放つ。そして、その放射光は反射板１４と均熱リング４１および基板Ｗとの間で繰り返し反射する多重反射を行う。そこで、温度測定部２０はこの多重反射後の放射光を穴１４ａから取り入れて、その放射強度を計測し、それを基に基板Ｗの温度を求めるものである。
【００３８】
温度測定部２０は、ケーシング２１を備えており、ケーシング２１の下部には内面が鏡面となった円筒状の穴２１ａが設けられ、その内面が円筒状の空洞部ＣＰを形成している。そして、空洞部ＣＰの上部には光を透過する石英ガラス板２２が設けられ、さらにその上方の水平に設けられた内面２１ｂに近接して回転セクタ２３が設けられている。
【００３９】
図１０に示すように、回転セクタ２３は、円盤を直交する２本の直径で４等分したうちの隣り合わない２つの扇形が表裏両面が鏡面（反射率がほぼ「１」）である反射部ＲＰとなっており、また、他の扇形部分は除去された切り欠き部ＮＰとなっている。また、反射部ＲＰには弧状のスリットＳＬが設けられている。そして、回転セクタ２３の中心ＣＥがモータ２４の回転軸２４ａに取り付けられており（図９参照）、モータ２４の回転により回転セクタ２３は、その板面に平行な平面（水平面）内で回転自在となっている。なお、モータ２４はモータドライバ２５を介して制御部９０に接続されており、制御部９０により、その回転の開始および停止が制御される。
【００４０】
また、回転セクタ２３が回転するとスリットＳＬは空洞部ＣＰ上方を通過するように設けられており、さらに、空洞部ＣＰと同軸に、回転セクタ２３上方にその下端が位置するように導光ロッド２６が取り付けられている。そして、導光ロッド２６他端には入射した光の強度信号を出力する検出器２７が光ファイバーにより接続されている。また、検出器２７には演算部２８が、さらに、演算部２８には制御部９０がそれぞれ電気的に接続されている。そして、導光ロッド２６，検出器２７，演算部２８が放射温度計を形成している。
【００４１】
以上の構成により、制御部９０はモータドライバ２５を通じてモータを駆動し、それによる回転セクタ２３の回転に伴い、反射部ＲＰおよび切り欠き部ＮＰのいずれが空洞部ＣＰ上方に位置するかで、反射板１４の穴１４ａ周辺における多重反射に対する実効的な反射率である実効反射率が異なるものとなり、それにより、検出器により２種類の異なる放射強度信号が得られる。そして、演算部は得られた２種類の放射強度信号に基づいて基板Ｗの温度を求めて温度信号を制御部９０に送り、制御部９０はそれを基に、ランプドライバ５３を通じてランプ５１に供給する電力をフィードバック制御するのである。なお、この温度測定原理の詳細は本出願人による特願平１０−５６８４０号の特許出願に開示されている。
【００４２】
また、前述のように、この実施の形態の熱処理装置１では均熱リング４１の下面およびそれに保持された基板Ｗの下面とリフレクタ５２ａとの間にも多重反射が生じるが、これにより、この実施の形態の熱処理装置１はさらに加熱効率がよいものとなっている。
【００４３】
図１１は１回反射と多重反射との放射強度の比率を理論的に求めた結果を示す図である。すなわち、基板Ｗから放出された放射光がリフレクタ５２ａ等の反射面により１回のみ反射した際の光の放射強度と、さらにその光が基板Ｗに至って反射され、以下、基板Ｗと反射面との間で反射を無限回繰り返した後の放射強度とを一般的に知られている理論式により求め、多重反射の放射強度の１回反射の放射強度に対する比率を、リフレクタ５２ａの反射率ρrが0.5〜1.0であるそれぞれの場合に対して、基板Ｗの反射率ρwを0.1〜0.6の範囲で変化させて求めた結果を示している。図示のように基板Ｗの反射率ρwが上記範囲におけるいずれの値においても、１回反射の強度に対する多重反射の強度の比率は「１」より大きく、したがって、熱処理の際にも基板Ｗおよび均熱リング４１とリフレクタ５２ａとの近接状態を維持して多重反射が生じ易いようにしたこの実施の形態の熱処理装置１は、基板Ｗの加熱効率が高いことが分かる。
【００４４】
以上のような構成により、熱処理装置１は以下に示す処理を行う。
【００４５】
＜２．処理手順＞
図１２および図１３は熱処理装置１による熱処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１２および図１３を用いて熱処理の手順について説明する。なお、予めシャッタ１８は閉じられている。
【００４６】
まず、上側ガス導入口３０ｂ、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガスの導入および基板搬出入口１０ａを通じて下側ガス排出路１０ｆからの置換ガスの排出をそれぞれ開始する（ステップＳ１）。これにより、ガス流ＧＳ（図７参照）が形成される。
【００４７】
つぎに、シャッタ１８を開き（ステップＳ２）、次いで、外部の基板搬送機構により基板Ｗを基板搬出入口１０ａを通じてチャンバ１０内に搬入し、それに伴いエアシリンダ６２が伸びて透過キャップ６０が上昇し、それにより上昇した支持ピン６１上に基板Ｗを載置する（ステップＳ３）。
【００４８】
つぎに、シャッタ１８を閉じ（ステップＳ４）、次いで、エアシリンダ６２の駆動により透過キャップ６０を下降させることによって支持ピン６１を下降させ、基板Ｗを支持ピン６１から均熱リング４１上に載置して受け渡す（ステップＳ５）。
【００４９】
つぎに、上側ガス排出口３０ｃから処理空間ＰＳ内のガスの排出を開始する（ステップＳ６）。
【００５０】
つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板保持回転部４０を上昇させて基板Ｗを載置した均熱リング４１を上昇させ、基板Ｗを上側ガス導入口３０ｂに近接させていき、前述のガス供給高さＧＨ（図８参照）に位置させる（ステップＳ７）。このガス供給高さＧＨに基板Ｗが位置する状態では処理空間ＰＳは前述のように狭められている。そのため、この空間に処理ガスを供給すると迅速に処理ガスを充満させることができ、ガスの置換効率がよく、処理時間を短縮できる。
【００５１】
つぎに、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガスの導入および下側ガス排出路１０ｆからのガスの排出をそれぞれ停止する（ステップＳ８）。
【００５２】
つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板保持回転部４０を若干下降させることにより基板Ｗを載置した均熱リング４１を若干下降させ、処理高さＰＨに基板Ｗを位置させ（ステップＳ９）、さらに、ランプ５１を点灯させ、基板Ｗの熱処理（より正確にはアニール処理）を行う（ステップＳ１０）。なお、この熱処理の間も基板Ｗ上への処理ガスの供給は行われるとともに、温度測定部２０により基板Ｗの温度計測を行い、得られた温度信号に応じて、制御部９０は基板Ｗの温度を所定温度に保つようなランプ５１への供給電力の制御を行う。すなわち、ランプ５１の点灯の強度をフィードバック制御する。
【００５３】
こうして、所定時間の基板Ｗの熱処理が終了すると、つぎに、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガスの導入および下側ガス排出路１０ｆからの処理空間ＰＳ内のガスの排出をそれぞれ開始する（ステップＳ１１）。
【００５４】
つぎに、昇降駆動部８０の駆動により基板保持回転部４０を下降させることによって基板Ｗを載置した均熱リング４１を下降させて、基板Ｗを搬出入高さＴＨに位置させる。これにより基板Ｗをランプ５１から遠ざけて速やかに冷却させることができる。その後、エアシリンダ６２の駆動により支持ピン６１を上昇させて基板Ｗを均熱リング４１から支持ピン６１に載置して受け渡す（ステップＳ１２）。
【００５５】
つぎに、シャッタ１８を開き（ステップＳ１３）、外部の基板搬送機構により支持ピン６１上に載置された基板Ｗを基板搬出入口１０ａから搬出する（ステップＳ１４）。
【００５６】
つぎに、シャッタ１８を閉じ（ステップＳ１５）、処理する基板Ｗが最後である場合は、上側ガス導入口３０ｂ、下側ガス導入口３０ｄからの置換ガスの導入および上側ガス排出口３０ｃ、下側ガス排出路１０ｆからのガスの排出をそれぞれ停止する（ステップＳ１６）。
【００５７】
以上で１枚の基板Ｗの熱処理装置への搬入、熱処理および搬出という一連の処理が終了した。さらに、複数枚の基板Ｗの熱処理を行う場合には、各基板Ｗに対してステップＳ１〜Ｓ１５の処理を繰り返し行っていく。
【００５８】
以上説明したように、この実施の形態によれば、均熱リング４１に載置された基板Ｗをランプ５１によって加熱しつつ熱処理する際に、基板Ｗを載置した均熱リング４１をチャンバ１０の側面の一部に設けられた基板搬出入口１０ａの高さより上方の処理高さＰＨに移動させるため、基板Ｗの搬出入によって雰囲気の温度が不均一になった基板搬出入口１０ａの高さより上側の温度分布が比較的均一な雰囲気中において基板Ｗの熱処理が行えるため、基板Ｗの温度均一性が向上し、良好な熱処理を行うことができる。
【００５９】
また、チャンバ１０の天井面が反射板１４であるため、基板Ｗを上昇させて反射板１４と近接させることにより、基板Ｗと反射板１４との間で基板Ｗからの放射光が多重反射を起こすため、熱の拡散を防ぐことができ、基板Ｗの加熱効率がよい。
【００６０】
また、ランプ５１が均熱リング４１に近接して設けられ、昇降駆動部８０が基板保持回転部４０とともに発光部５０をも昇降させるため、基板Ｗを加熱する際にもランプ５１が基板Ｗに近接しているので、ランプ５１からの熱放射のロスが少ないので加熱効率がよい。
【００６１】
また、基板Ｗがガス供給高さＧＨにまで上昇することによって狭められた処理空間ＰＳに処理ガスを供給するため、基板Ｗが下方に位置する（搬出入高さＴＨ）際に、広がった処理空間ＰＳに処理ガスを供給する場合に比べて迅速に処理空間ＰＳ内に処理ガスを充満させることができ、熱処理の開始を早めて処理時間を短縮することができる。
【００６２】
また、均熱リング４１に載置された基板Ｗの上方において基板Ｗの被処理面と平行な面内（水平面内）に均一に分布した複数の上側ガス導入口３０ｂから処理ガスを供給するものであるため、基板Ｗと平行な面内（水平面内）で均一に処理ガスを供給することができ、基板Ｗより低温のガスの供給による基板Ｗの温度低下をその面内で均一にすることにより、均一な熱処理を行うことができる。
【００６３】
また、均熱リング４１に載置された基板Ｗのほぼ側方において、当該基板Ｗの外周においてほぼ等方的に設けられたスリット状の上側ガス排出口３０ｃを通じてガスを排出するものであるため、ガス排出による基板Ｗの温度低下をその面内で均一にして、より均一な熱処理を行うことができる。なお、この発明における「基板のほぼ側方」とは基板Ｗの主面の延長線上の位置と、その上下の近傍位置との双方を包含する用語である。
【００６４】
また、上側ガス導入口３０ｂより下方においてチャンバ１０内にガスを供給する下側ガス導入口３０ｄと、上側ガス排出口３０ｃより下方においてチャンバ１０内のガスを排出する下側ガス排出路１０ｆとをさらに備えるため、上側ガス導入口３０ｂのみによりガスを供給し、上側ガス排出口３０ｃのみによりガスを排出する場合に比べて、チャンバ１０内のガスを迅速に置換することができ、処理時間を短縮することができる。
【００６５】
また、下側ガス排出路１０ｆが基板搬出入口１０ａ内に設けられ、基板搬出入口１０ａを通じてチャンバ１０外にガスを排出するものであるため、基板Ｗの搬出入の際の外気の巻き込みを抑えることができ、チャンバ１０内の雰囲気の汚染を防止することができ、それにより基板Ｗの汚染も防止することができる。
【００６６】
また、基板Ｗのチャンバ１０への搬入後に基板Ｗが上側ガス導入口３０ｂに近接するように基板Ｗを保持した基板保持回転部４０を上昇させた後、チャンバ１０内へ処理ガスを導入し、さらにその後に基板保持回転部４０を若干下降させるように昇降駆動部８０のモータ８２を制御するため、最初の基板Ｗの上昇により、基板Ｗと透過カバー３０の天井面との間の空間に処理ガスの導入（置換ガスの排出）が迅速に行え、その後、熱処理に適切な位置に若干下げて、熱処理を行うため、十分な処理ガスの供給が行え、それにより高品質な熱処理を行うことができる。
【００６７】
さらに、チャンバの天井である反射板１４上面に配置され、チャンバ１０内の基板Ｗの温度を測定する温度測定部２０をさらに備えるため、基板の被処理面を上に向けて熱処理を行う場合に、その被処理面の温度を測定することができるため、より正確な温度管理が行え、より高品質の熱処理を行うことができる。
【００６８】
＜３．変形例＞
上記実施の形態において熱処理装置およびそれによる熱処理の一例を示したが、この発明はこれに限られるものではない。
【００６９】
例えば、上記実施の形態では、基板Ｗを加熱しつつ処理ガスを供給する熱処理を施すものとしたが、特に処理ガスを供給しないで単に基板Ｗを加熱するのみの熱処理装置もこの発明の技術的範囲に含まれる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、基板Ｗをガス供給高さＧＨ、搬出入高さＴＨ、処理高さＰＨの３つの高さに位置させるように昇降駆動部８０を制御するものとしたが、例えば、基板保持回転部４０を最も低く位置させたメンテナンス用の高さを設けるなど、それより多くの異なる高さに位置させるよう制御してもよい。また、逆に、処理高さＰＨと搬出入高さＴＨの２つの高さのみに制御する場合には、昇降駆動部８０をボールねじ８１とモータ８２との代わりにエアシリンダを用いることもでき、その他の昇降手段は任意である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項８の発明によれば、基板載置部に載置された基板の下方側から加熱手段によって基板を加熱する際に、駆動手段により処理室内で基板を載置した基板載置部を基板搬出入口の高さより上方に移動させるため、基板の搬出入によって雰囲気の温度が不均一になった基板搬出入口の高さより上方の温度分布が比較的均一な雰囲気中において基板Ｗの熱処理が行えるため、基板の温度均一性を向上させ、高品質な熱処理を行うことができる。
【００７２】
また、特に請求項１または請求項３の発明によれば、駆動手段が基板載置部とともに加熱手段をも移動させるため、基板を加熱する際にも加熱手段が基板に近接しているので、加熱手段からの熱放射のロスが少なく、基板の加熱効率がさらによい。
【００７３】
また、特に請求項２の発明によれば、駆動手段により上方に移動された基板と処理室内における処理空間の天井面との間の空間にガスを供給するため、下方に位置する基板と天井面との間にガスを供給する場合に比べて迅速にその空間内にガスを充満させることができ、熱処理の開始を早めて処理時間を短縮することができる。
【００７４】
また、特に請求項５の発明によれば、上方側ガス供給手段が基板載置部に載置された基板の上方において基板と平行な面内に均一に分布した複数の穴からガスを供給するものであるため、均一にガスを供給することができ、ガス供給による基板の温度低下を均一にして均一な熱処理を行うことができる。
【００７５】
また、特に請求項６の発明によれば、上方側ガス排出手段が処理室内の駆動手段により上方に移動された基板の側方において、当該基板の外周において等方的に設けられた穴を通じてガスを排出するものであるため、ガス排出による基板の温度低下を均一にして、より均一な熱処理を行うことができる。
【００７６】
また、特に請求項２の発明によれば、上方側ガス供給手段より下方において処理室内にガスを供給する下方側ガス供給手段と、上方側ガス排出手段より下方において処理室内のガスを排出する下方側ガス排出手段とをさらに備えるため、上方側ガス導入口のみによりガスを供給し、上方側ガス排出口のみによりガスを排出する場合に比べて、処理室内のガスを迅速に置換することができ、処理時間を短縮することができる。
【００７７】
また、特に請求項２の発明によれば、下方側ガス排出手段が基板搬出入口を通じて処理室外にガスを排出するものであるため、基板の搬出入の際の外気の巻き込みを抑えることができ、処理室内の雰囲気の汚染を防止することができ、基板の汚染も防止することができる。
【００７８】
また、特に請求項７の発明によれば、基板の処理室への搬入後に基板が上方側ガス供給手段に近接するガス供給高さに位置するように基板を載置した基板載置部を上昇させた後、上方側ガス供給手段により処理室内へガスを導入し、さらにその後に基板載置部を下降させて、基板搬出入口よりも高くガス供給高さよりも低い処理高さに基板が位置するように、駆動手段を制御するため、最初の基板の上昇により基板と加熱手段との間の空間にガスの導入が迅速に行え、その後、熱処理に適切な位置に若干下げて、熱処理を行うため、十分なガスの供給が行え、それにより高品質な熱処理を行うことができる。
【００７９】
さらに、特に請求項８の発明によれば、処理室内の上側に配置され、基板の温度を測定する温度測定手段をさらに備えるため、基板の被処理面を上に向けて熱処理を行う場合に、その被処理面の温度を測定することができるため、より正確な温度管理が行え、より高品質な熱処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である熱処理装置の部分縦断面図である。
【図２】図１の左側部分の拡大図である。
【図３】図１の右側部分の拡大図である。
【図４】熱処理装置を部分的に透視した平面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ断面から上方を見た状態を示す図である。
【図６】図１の矢印Ａ１方向から見た透過カバーの内周面の一部を示す図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ断面から下方を見た状態を示す図である。
【図８】昇降駆動部が下降した状態を示す熱処理装置の縦断面図である。
【図９】温度測定部の部分断面図である。
【図１０】回転セクタ、空洞部および導光ロッドの平面的位置関係を示す図である。
【図１１】多重反射と１回反射との放射強度の比率を示す図である。
【図１２】熱処理装置による熱処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】熱処理装置による熱処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１熱処理装置
１０ａ基板搬出入口
１０ｆ下側ガス排出路（下方側ガス排出手段）
１４反射板
１６処理ガス供給源
１７置換ガス供給源
２０温度計測部
５１ランプ（加熱手段）
５２ａリフレクタ
３０ｂ上側ガス導入口（上方側ガス供給手段）
３０ｃ上側ガス排出口（上方側ガス排出手段）
３０ｄ下側ガス導入口（下方側ガス供給手段）
４１均熱リング（基板載置部）
８０昇降駆動部（駆動手段）
９０制御部
ＧＨガス供給高さ
ＰＨ処理高さ
ＴＨ搬出入高さ
ＰＳ処理空間
Ｗ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for liquid crystal display, and an optical disk substrate housed in a processing chamber. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an upper surface heating type heat treatment apparatus that horizontally supports a substrate and heats it from the upper surface, a heating source is provided in the upper part of the chamber, and the substrate is placed in a state where the substrate is placed on the substrate placing part provided below the heating source. Heat. In such an apparatus, a substrate carry-in / out opening provided with an openable / closable shutter is provided in a part of the side of the substrate platform. Then, in a state where the substrate is held on the substrate transport hand of the external substrate transport mechanism, the substrate transport hand enters the substrate carry-in / out port, and enters the substrate platform provided at almost the same height as the substrate carry-in / out port. The substrate is placed and heat treatment is performed on the substrate in that state.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the substrate is carried into and out of the chamber, the external atmosphere flows through the substrate carry-in / out port. For this reason, the temperature of the atmosphere in the vicinity of the substrate carry-in / out entrance in the chamber becomes non-uniform, and the temperature distribution of the substrate during the heat treatment located at almost the same height as that also becomes non-uniform, leading to deterioration of the quality of the heat treatment.
[0004]
The present invention is intended to overcome the above-described problems in the prior art, and an object thereof is to provide a heat treatment apparatus capable of improving the temperature uniformity of a substrate and performing high-quality heat treatment.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an invention of claim 1 is a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate accommodated in a processing chamber, wherein a substrate carry-in / out port provided at a side portion of the processing chamber, and a processing chamber The substrate placement unit for placing the substrate on the substrate, the heating unit disposed below the processing chamber and heating the substrate from the lower side of the substrate placed on the substrate placement unit, and the substrate is heated by the heating unit. And a driving means for moving the substrate placement portion on which the substrate is placed in the processing chamber to a position higher than the height of the substrate carry-in / out entrance.The driving means moves the heating means together with the substrate mounting portion..
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a thermal processing apparatus for performing thermal processing on a substrate accommodated in a processing chamber, wherein a substrate carry-in / out port provided at a side portion of the processing chamber and a substrate are placed in the processing chamber. A substrate placement unit, a heating unit that is disposed below the processing chamber and that heats the substrate from the lower side of the substrate placed on the substrate mounting unit, and when the substrate is heated by the heating unit, A driving means for moving the substrate placement portion on which the substrate is placed above the height of the substrate carry-in / out entrance, and a gas in a space between the substrate moved upward by the driving means and the ceiling surface of the processing space in the processing chamber An upper gas supply means for supplying, a lower gas supply means for supplying gas into the process chamber below the upper gas supply means, and a lower gas discharge means for discharging gas out of the process chamber through the substrate carry-in / out port. I have.
[0006]
  Claims3The invention of claim2It is a heat treatment apparatus as described in, DrivingThe moving means moves the heating means together with the substrate mounting portion.
[0007]
  Claims4The invention of claim2Or claims3It is a heat treatment apparatus as described in, DrivingUpper gas discharger for discharging gas around the substrate placed on the substrate platform moved upward by the moving meansStepIt has more.
[0008]
  Claims5The invention of claim4The upper side gas supply means supplies gas from a plurality of holes uniformly distributed in a plane parallel to the substrate above the substrate placed on the substrate placement unit. is there.
[0009]
  Claims6The invention of claim4Or claims5The substrate mounted on the substrate mounting portion in which the upper gas discharge means is moved upward by the driving means in the processing chamber.Side ofOn the outer periphery of the boardEtc.The gas is discharged through a hole provided in the direction.
[0012]
  Claims7The invention of claim2Or claims6The thermal processing apparatus according to any one of the above, wherein the substrate approaches the upper gas supply means after the substrate is loaded into the processing chamber.Located at gas supply heightAfter raising the substrate placement portion on which the substrate is placed, gas is introduced into the processing chamber by the upper gas supply means, and then the substrate placement portion is slightly lowered.The substrate is positioned at a processing height that is higher than the substrate carry-in / out port and lower than the gas supply height.Control means for controlling the drive means is further provided.
[0013]
  And claims8The invention of claim 1 to claim 17The thermal processing apparatus according to any one of the above, further including a temperature measuring unit that is disposed on the upper side of the processing chamber or the upper surface of the ceiling of the processing chamber and measures the temperature of the substrate in the processing chamber.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
<1. Device configuration>
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 2 is an enlarged view of the left portion of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the right portion of FIG. In FIG. 1 to FIG. 3, some of the parallel oblique lines are omitted. The configuration of this apparatus will be described below with reference to FIGS.
[0016]
The heat treatment apparatus 1 mainly includes a chamber 10, a temperature measuring unit 20, a transmission cover 30, a substrate holding / rotating unit 40, a light emitting unit 50, a transmission cap 60, a lifting / lowering driving unit 80, and a control unit 90.
[0017]
The chamber 10 is a cylindrical furnace body having a housing 11 at the top and a bottom plate 12 at the bottom, and the inner wall surface of the furnace body is covered with quartz. Among them, the housing 11 has a cooling pipe 13 that cools the refrigerant through the inside. In addition, the housing 11 has a mirror surface with a highly reflective lower surface parallel to (horizontally) the substrate W held by a soaking ring 41, which will be described later, and has cylindrical holes 14a at five locations. A reflecting plate 14 is provided. The housing 11, the bottom plate 12, and the reflecting plate 14 form a processing space PS that is a space for performing a heat treatment on the substrate W in the chamber 10.
[0018]
The housing 11 and the bottom plate 12 are separated from each other, and both are connected by an extendable metal bellows 15 that covers the outer peripheral surface of the bottom plate 12. In addition to the substrate loading / unloading port 10a for delivering and loading / unloading the substrate W to / from an external substrate transfer mechanism (not shown) on the side surface of the chamber 10, an upper gas supply path 10b penetrating the reflecting plate 14 is provided. An upper gas discharge path 10 c is provided on the outer periphery of the housing 11, and a lower gas supply path 10 d is provided on a side portion of the housing 11. Among them, a nitrogen monoxide gas (N) for forming a nitride film, an oxide film or the like by a chemical reaction is supplied to the upper gas supply path 10b.₂O) and oxygen gas (O₂) And other processing gas supply sources 16 provided outside the apparatus for supplying the processing gas and nitrogen gas (N) having a low chemical reactivity for replacing the processing gas filled in the apparatus and discharging it.₂) Or the like is connected to an external replacement gas supply source 17 for supplying a replacement gas. Further, the upper gas discharge path 10c discharges the processing gas and the replacement gas (hereinafter simply referred to as “gas” when they are collectively referred to) supplied into the chamber 10 to the outside. Further, the lower gas supply path 10 d is connected only to the replacement gas supply source 17.
[0019]
In addition, a shutter 18 is provided outside the substrate carry-in / out port 10a, and the substrate carry-in / out port 10a can be opened and closed by driving an elevating mechanism (not shown). A lower gas discharge path 10f for discharging the gas inside is provided.
[0020]
FIG. 4 is a partially transparent plan view of the heat treatment apparatus 1. As shown in the figure, five temperature measuring units 20 are attached to the upper surface of the reflecting plate 14 in correspondence with the five holes 14 a of the reflecting plate 14. Multiple reflections occur in which the radiated light from the heated substrate W is repeatedly reflected between the substrate W and the reflecting plate 14, but the temperature measurement unit 20 causes multiple reflections from below through the holes 14a by a mechanism described later. The temperature of the substrate W is measured based on the intensity of the emitted light, and the temperature signal is transmitted to the control unit 90 described later.
[0021]
The transmission cover 30 is provided so as to cover the lower surface of the reflection plate 14 and the inner peripheral surface of the housing 11, and is made of quartz having a high light transmission property and a cylindrical shape whose upper end is closed by a flat surface and having a low chemical reactivity. It is a member. Thereby, the surface of the reflecting plate 14 reacts with the processing gas or the like and becomes “clouded”, thereby preventing the reflectance from decreasing. The details of the transmissive cover 30 will be described later.
[0022]
In the substrate holding / rotating portion 40, a soaking ring 41 made of silicon carbide (SiC) that holds the peripheral portion of the substrate W over the entire circumference and compensates for the release of heat from the peripheral portion is substantially equal in diameter. It is supported by a cylindrical support leg 42 having an outer diameter. A rotor 43a is provided at the lower end of the outer peripheral surface of the support leg 42, and a linear motor 43 in which a corresponding circular stator 43b is mounted on a fixing member 52 described later is provided. When the linear motor 43 rotates, the support leg 42 rotates about the center of the cylinder, and accordingly, the heat equalizing ring 41 is also parallel to the surface to be processed (upper surface) of the substrate W about the center in the horizontal plane. It can rotate in the plane (in the horizontal plane).
[0023]
The light emitting unit 50 includes a lamp 51 (a part of reference numerals are omitted in FIGS. 1 to 4 and 8) which is a halogen lamp as a number of light emitting heating means, and a fixing member 52 provided with them. As shown in FIG. 4, the lamps 51 are provided substantially uniformly in a plane (horizontal plane) parallel to the substrate W. Therefore, when the lamp 51 is turned on, the light uniformly heats the substrate W. The fixing member 52 is fixed to the bottom plate 12, and the reflector 52a, which is the upper surface on which the lamp 51 is disposed, is a mirror surface having a high light reflectivity, and is held by the lower surface of the heat equalizing ring 41 and the same. Multiple reflections similar to those described above are caused between the lower surface of the substrate W.
[0024]
The transmission cap 60 is a quartz member having a high light transmittance and a cylindrical shape with a top end closed by a flat surface and having a low chemical reactivity. The upper surface of the transmission cap 60 is made of three quartz that are not concentric. The support pins 61 (only two are shown in FIG. 1) are provided, and the substrate W can be placed horizontally on the upper ends of the support pins 61. In addition, an air cylinder 62 is provided at the lower part of the transmissive cap 60 as an elevating drive means for raising and lowering the entire transmissive cap 60. When the substrate W is received due to the expansion and contraction of the air cylinder 62, the transmission cap 60 is raised and the substrate W is placed on the support pins 61, and then the transmission cap 60 is lowered to thereby level the substrate holding rotating unit 40. The substrate W is placed on the heat ring 41. Conversely, when the substrate W is transferred to the substrate transport mechanism, the procedure is reversed.
[0025]
Further, since the inner wall surfaces of the transmission cover 30, the transmission cap 60, and the chamber 10 are made of quartz and the soaking ring 41 is made of SiC, the metal member is hardly exposed directly to the processing gas inside the chamber 10. Therefore, the substrate W is hardly affected by metal contamination.
[0026]
The elevating drive unit 80 is elevating drive means including a ball screw 81 and a motor 82, and the bottom plate 12, the light emitting unit 50 attached thereto, the transmission cap 60, and the substrate holding and rotating unit 40 are integrated as the motor 82 rotates. It can be moved up and down (relatively close to and separated from the housing 11). And thereby, the board | substrate W mounted on the soaking | uniform-heating ring 41 can be raised / lowered.
[0027]
The control unit 90 includes a CPU, a memory, and the like (not shown) inside, and an electrical connection with each unit is not shown, but the shutter 18, the lamp 51, the linear motor 43, the motor 82, and the motor 24 in the temperature measurement unit 20 described later. Are connected to a driver (not shown) that supplies power to each of them, and controls the operation of the above parts through control of the power supplied by those drivers, as well as an air supply source (not shown), a processing gas supply source 16, and a replacement gas to the air cylinder 62. The supply amount of air and gas is controlled by opening and closing a solenoid valve (not shown) provided in the supply source 17.
[0028]
Next, the main part will be described in detail.
[0029]
As shown in FIGS. 2 and 3, the upper gas supply path 10 b communicates with a gas reservoir 30 a provided inside the upper surface of the transmission cover 30. Moreover, as shown in FIG. 5 which shows the state which looked at the upper part from the AA cross section of FIGS. 1-3 and FIG. 1, it is a several pore which leads to the gas reservoir 30a in the lower surface of the permeation | transmission cover 30. As shown in FIG. An upper gas inlet 30b is provided. When supplying the gas, the gas is supplied to the processing space PS in the form of a shower through the upper gas inlet 30b. Thus, in this apparatus, since the upper gas inlet 30b is provided uniformly in a plane parallel to the surface to be processed of the substrate W, the gas flow in the surface to be processed of the substrate W is uniform, and the gas flow The non-uniformity in temperature drop of the substrate W due to the above can also be suppressed.
[0030]
The upper gas discharge path 10 c communicates with a gas reservoir 10 e inside the housing 11. Further, as shown in FIG. 5, the gas reservoir 10 e is provided over the entire circumference inside the cylindrical housing 11. 6 is a view showing a part of the inner peripheral surface of the transmission cover 30 as viewed from the direction of the arrow A1 in FIGS. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the gas reservoir 10 e communicates with the upper gas discharge port 30 c provided in a slit shape over the entire inner peripheral surface of the transmission cover 30. The gas in the processing space PS discharged from the upper gas discharge port 30c is discharged from the upper gas discharge path 10c through a gas reservoir 10e to a duct in a facility (not shown) outside the apparatus. In this way, the upper gas discharge port 30c is isotropic (point-symmetric with respect to the center of the substrate) by being provided over the entire circumference of the transmission cover 30 (therefore, facing the peripheral edge of the substrate W). Thus, the gas flow can be made more uniform, and the gas flow can be made more uniform, thereby further suppressing non-uniformity in temperature drop of the substrate W.
[0031]
FIG. 7 is a view showing a state seen from the BB cross section of FIG. The lower gas inlet 30d is connected to the lower gas supply path 10d through a gas reservoir 10g in the housing 11. The replacement gas supplied from the replacement gas supply source 17 is introduced into the processing space PS through the lower gas supply path 10d, the gas reservoir 10g, and the lower gas inlet 30d.
[0032]
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the lower gas inlet 30d and the substrate carry-in / out port 10a that also functions as a gas discharge path on the lower side have substantially the same height (the carry-in / out height described later), And it is provided so as to face each other across the substrate W. A lower gas discharge path 10f is provided below the substrate carry-in / out port 10a, and the atmosphere in the processing space PS is discharged from the lower gas discharge path 10f through the substrate carry-in / out port 10a. When supplying the replacement gas from the lower gas inlet 30d and discharging the internal atmosphere from the substrate carry-in / out port 10a, the supply amount of gas and the exhaust amount are balanced. As a result, a gas flow GS from the lower gas inlet 30d to the substrate loading / unloading port 10a is formed at the time of gas replacement or at the time of loading / unloading the substrate W, so that gas replacement can be performed quickly and the substrate loading / unloading port 10a. By discharging the gas from the lower gas discharge path 10f, it is possible to reduce the entrainment of outside air when the substrate W is carried in and out.
[0033]
In addition, the control unit 90 controls the height of the substrate holding and rotating unit 40 so that the substrate W is positioned at the following three heights through the drive control of the elevation driving unit 80.
[0034]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the heat treatment apparatus 1 showing a state in which the elevating drive unit 80 is raised. As shown in the figure, the processing gas is supplied to the upper portion of the processing space PS in a state where the elevation drive unit 80 is raised (the substrate W is about 1 to 6 mm with respect to the upper gas discharge port 30c). The height of the substrate W at this time is called a gas supply height GH. Thus, in this apparatus, when the processing gas is supplied from the upper gas inlet 30b toward the surface to be processed of the substrate W, the processing gas above the substrate W is filled by bringing the substrate W close to the upper gas inlet 30b. Since the space between the substrate W to be made and the transmission cover 30 (and hence between the substrate W and the reflector 14 which is the ceiling surface of the chamber 10) is narrowed, the atmosphere in the processing space PS is quickly replaced with the processing gas. it can.
[0035]
1 to 3, the height of the substrate W when the elevating drive unit 80 is lowered is substantially the same as the height of the loading / unloading of the substrate W, that is, the height of the substrate loading / unloading port 10a. The height of the substrate W at this time is referred to as the carry-in / out height TH.
[0036]
Further, as shown by a two-dot chain line in FIGS. 1 to 3, the elevating drive unit 80 is slightly lowered from the gas supply height GH (the difference in height between the substrate W and the upper gas discharge port 30c is 10 to 15 mm). The height of the substrate W at the time is the height at which the substrate W is subjected to the heat treatment, and the height of the substrate W at this time is called the processing height PH. The processing height PH is at a position higher than the substrate carry-in / out entrance 10a (position higher than the carry-in / out height TH). Note that the processing height PH can be changed to an arbitrary height at a position higher than the substrate carry-in / out port 10a, thereby enabling an optimum heat treatment corresponding to the gas flow.
[0037]
Next, the internal structure of the temperature measurement unit 20 is a diagram showing a planar positional relationship between the rotation sector 23, the cavity CP and the light guide rod 26 in FIGS. 9 and 9 which are partial sectional views of the temperature measurement unit 20. FIG. This will be described with reference to FIG. As described above, the temperature measurement unit 20 is attached to the upper surface of the reflection plate 14 around the holes 14 a provided at five locations on the reflection plate 14. The substrate W positioned at the processing height PH is heated by the light from the light emitting unit 50 and emits radiated light according to the temperature. Then, the radiated light undergoes multiple reflection that is repeatedly reflected between the reflector 14, the soaking ring 41, and the substrate W. Therefore, the temperature measuring unit 20 takes in the radiation light after the multiple reflection from the hole 14a, measures the radiation intensity, and obtains the temperature of the substrate W based on the radiation intensity.
[0038]
The temperature measuring unit 20 includes a casing 21, and a cylindrical hole 21 a whose inner surface is a mirror surface is provided in the lower portion of the casing 21, and the inner surface forms a cylindrical cavity CP. A quartz glass plate 22 that transmits light is provided above the cavity CP, and a rotating sector 23 is provided in the vicinity of the inner surface 21b provided horizontally above the quartz glass plate 22.
[0039]
As shown in FIG. 10, the rotating sector 23 is a reflection in which two disks that are not adjacent to each other are divided into four equal parts by two orthogonal diameters, and both sides are mirror surfaces (reflectance is substantially “1”). The portion RP is formed, and the other fan-shaped portion is a notched portion NP that is removed. Further, the reflecting part RP is provided with an arc-shaped slit SL. The center CE of the rotating sector 23 is attached to the rotating shaft 24a of the motor 24 (see FIG. 9), and the rotating sector 23 is rotatable in a plane (horizontal plane) parallel to the plate surface by the rotation of the motor 24. It has become. The motor 24 is connected to the control unit 90 via the motor driver 25, and the control unit 90 controls the start and stop of the rotation.
[0040]
Further, when the rotating sector 23 rotates, the slit SL is provided so as to pass above the cavity CP, and further, the light guide rod 26 is coaxial with the cavity CP and the lower end thereof is positioned above the rotating sector 23. Is attached. A detector 27 that outputs an intensity signal of incident light is connected to the other end of the light guide rod 26 by an optical fiber. The detector 27 is electrically connected to the calculation unit 28, and the calculation unit 28 is electrically connected to the control unit 90. The light guide rod 26, the detector 27, and the calculation unit 28 form a radiation thermometer.
[0041]
With the above configuration, the control unit 90 drives the motor through the motor driver 25, and the reflection sector RP or the cutout portion NP is reflected above the cavity portion CP as the rotation sector 23 rotates. The effective reflectivity, which is the effective reflectivity for the multiple reflection around the hole 14a of the plate 14, will be different, so that two different radiation intensity signals are obtained by the detector. Then, the calculation unit obtains the temperature of the substrate W based on the obtained two types of radiation intensity signals and sends the temperature signal to the control unit 90, and the control unit 90 supplies the temperature signal to the lamp 51 through the lamp driver 53 based thereon. The power to be used is feedback controlled. The details of the temperature measurement principle are disclosed in Japanese Patent Application No. 10-56840 by the present applicant.
[0042]
  Further, as described above, in the heat treatment apparatus 1 of this embodiment, multiple reflections are also generated between the lower surface of the soaking ring 41 and the lower surface of the substrate W held thereon and the reflector 52a. The heat treatment apparatus 1 in the form of has a higher heating efficiencythingIt has become.
[0043]
FIG. 11 is a diagram showing the results of theoretically determining the ratio of radiation intensity between single reflection and multiple reflection. That is, the radiation intensity when the emitted light emitted from the substrate W is reflected only once by the reflecting surface such as the reflector 52a and the light is reflected to the substrate W, and hereinafter, the substrate W, the reflecting surface, The radiation intensity after repeating the reflection infinitely between is calculated by a generally known theoretical formula, and the ratio of the multiple reflection radiation intensity to the single reflection radiation intensity is expressed by the reflectance ρr of the reflector 52a. The results obtained by changing the reflectance ρw of the substrate W in the range of 0.1 to 0.6 for each case of 0.5 to 1.0 are shown. As shown in the figure, the ratio of the intensity of multiple reflection to the intensity of single reflection is greater than “1” regardless of the value of the reflectance ρw of the substrate W in the above range. It can be seen that the heat treatment apparatus 1 of this embodiment, which maintains the proximity state of the heat ring 41 and the reflector 52a so that multiple reflections easily occur, has high heating efficiency of the substrate W.
[0044]
With the above configuration, the heat treatment apparatus 1 performs the following processing.
[0045]
<2. Processing procedure>
12 and 13 are flowcharts showing the procedure of heat treatment by the heat treatment apparatus 1. Hereinafter, the heat treatment procedure will be described with reference to FIGS. 12 and 13. Note that the shutter 18 is closed in advance.
[0046]
First, the introduction of the replacement gas from the upper gas inlet 30b and the lower gas inlet 30d and the discharge of the replacement gas from the lower gas discharge passage 10f through the substrate carry-in / out port 10a are started (step S1). Thereby, gas flow GS (refer to Drawing 7) is formed.
[0047]
Next, the shutter 18 is opened (step S2), and then the substrate W is carried into the chamber 10 through the substrate carry-in / out port 10a by an external substrate carrying mechanism, and the air cylinder 62 is extended accordingly, and the transmission cap 60 is raised. The substrate W is then placed on the support pins 61 that have been raised (step S3).
[0048]
Next, the shutter 18 is closed (step S4), and then the support cap 61 is lowered by lowering the transmission cap 60 by driving the air cylinder 62, and the substrate W is placed on the heat equalizing ring 41 from the support pin 61. (Step S5).
[0049]
Next, discharge of the gas in the processing space PS is started from the upper gas discharge port 30c (step S6).
[0050]
Next, the substrate holding and rotating unit 40 is raised by driving the elevating drive unit 80 to raise the heat equalizing ring 41 on which the substrate W is placed, and the substrate W is brought close to the upper gas inlet 30b, so that the above-mentioned gas It is located at the supply height GH (see FIG. 8) (step S7). In the state where the substrate W is positioned at the gas supply height GH, the processing space PS is narrowed as described above. Therefore, when the processing gas is supplied to this space, the processing gas can be quickly filled, the gas replacement efficiency is good, and the processing time can be shortened.
[0051]
Next, the introduction of the replacement gas from the lower gas inlet 30d and the discharge of the gas from the lower gas discharge passage 10f are stopped (step S8).
[0052]
Next, the substrate holding rotating unit 40 is slightly lowered by driving the elevating drive unit 80 to slightly lower the soaking ring 41 on which the substrate W is placed, and the substrate W is positioned at the processing height PH (step S9). Further, the lamp 51 is turned on, and the substrate W is heat-treated (more precisely, annealing treatment) (step S10). During this heat treatment, the processing gas is supplied onto the substrate W, and the temperature measurement unit 20 measures the temperature of the substrate W, and the control unit 90 determines the temperature of the substrate W according to the obtained temperature signal. The power supplied to the lamp 51 is controlled so as to keep the temperature at a predetermined temperature. That is, the lighting intensity of the lamp 51 is feedback-controlled.
[0053]
When the heat treatment of the substrate W for a predetermined time is thus completed, the introduction of the replacement gas from the lower gas introduction port 30d and the discharge of the gas in the processing space PS from the lower gas discharge path 10f are then started ( Step S11).
[0054]
Next, the substrate holding rotating unit 40 is lowered by driving the elevating drive unit 80 to lower the heat equalizing ring 41 on which the substrate W is placed, and the substrate W is positioned at the carry-in / out height TH. As a result, the substrate W can be quickly cooled away from the lamp 51. Thereafter, the support pin 61 is raised by driving the air cylinder 62, and the substrate W is placed on the support pin 61 from the heat equalizing ring 41 and transferred (step S12).
[0055]
Next, the shutter 18 is opened (step S13), and the substrate W placed on the support pin 61 is unloaded from the substrate loading / unloading port 10a by an external substrate transfer mechanism (step S14).
[0056]
Next, the shutter 18 is closed (step S15), and when the substrate W to be processed is the last, the introduction of the replacement gas from the upper gas inlet 30b and the lower gas inlet 30d and the upper gas outlet 30c, lower side The gas discharge from the gas discharge path 10f is stopped (step S16).
[0057]
Thus, a series of processes of carrying in, heat treating and unloading one substrate W into the heat treatment apparatus is completed. Further, when performing heat treatment on a plurality of substrates W, the processes of steps S1 to S15 are repeated for each substrate W.
[0058]
As described above, according to this embodiment, when the substrate W placed on the soaking ring 41 is heat-treated while being heated by the lamp 51, the soaking ring 41 on which the substrate W is placed is placed in the chamber 10. Since the substrate W is moved to a processing height PH higher than the height of the substrate loading / unloading port 10a provided on a part of the side surface of the substrate, the temperature of the atmosphere becomes nonuniform due to loading / unloading of the substrate W. Since the substrate W can be heat-treated in an atmosphere having a relatively uniform temperature distribution, the temperature uniformity of the substrate W can be improved and good heat treatment can be performed.
[0059]
Further, since the ceiling surface of the chamber 10 is the reflection plate 14, the substrate W is raised and brought close to the reflection plate 14, so that the emitted light from the substrate W is subjected to multiple reflections between the substrate W and the reflection plate 14. Therefore, the diffusion of heat can be prevented, and the heating efficiency of the substrate W is good.
[0060]
In addition, since the lamp 51 is provided in the vicinity of the soaking ring 41 and the elevating drive unit 80 raises and lowers the light emitting unit 50 together with the substrate holding and rotating unit 40, the lamp 51 is attached to the substrate W even when the substrate W is heated. Since they are close to each other, the loss of heat radiation from the lamp 51 is small, so that the heating efficiency is good.
[0061]
Further, since the processing gas is supplied to the processing space PS that is narrowed by the substrate W rising to the gas supply height GH, the processing that spreads when the substrate W is positioned below (the loading / unloading height TH). Compared with the case where the processing gas is supplied to the space PS, the processing gas can be quickly filled with the processing gas, and the processing time can be shortened by starting the heat treatment earlier.
[0062]
Further, a processing gas is supplied from a plurality of upper gas inlets 30b that are uniformly distributed in a plane (horizontal plane) parallel to the surface to be processed of the substrate W above the substrate W placed on the soaking ring 41. Therefore, the processing gas can be supplied uniformly in the plane parallel to the substrate W (in the horizontal plane), and the temperature drop of the substrate W due to the supply of the gas lower than the substrate W can be made uniform in the plane. Thus, a uniform heat treatment can be performed.
[0063]
Further, since the gas is discharged through the slit-like upper gas discharge port 30c provided substantially isotropically on the outer periphery of the substrate W on substantially the side of the substrate W placed on the soaking ring 41. Further, the temperature drop of the substrate W due to gas discharge can be made uniform in the plane, and more uniform heat treatment can be performed. In the present invention, “substantially side of the substrate” is a term that includes both the position on the extension line of the main surface of the substrate W and the positions near the upper and lower sides thereof.
[0064]
Further, a lower gas inlet 30d for supplying gas into the chamber 10 below the upper gas inlet 30b, and a lower gas outlet 10f for discharging the gas in the chamber 10 below the upper gas outlet 30c. Further, since the gas is supplied only by the upper gas inlet 30b and the gas is discharged only by the upper gas outlet 30c, the gas in the chamber 10 can be replaced quickly and the processing time is shortened. can do.
[0065]
Further, since the lower gas discharge path 10f is provided in the substrate carry-in / out port 10a and discharges gas out of the chamber 10 through the substrate carry-in / out port 10a, it is possible to suppress the entrainment of outside air when the substrate W is carried in / out. Thus, contamination of the atmosphere in the chamber 10 can be prevented, and contamination of the substrate W can also be prevented.
[0066]
Further, after the substrate W is carried into the chamber 10, the substrate holding rotating unit 40 that holds the substrate W is raised so that the substrate W is close to the upper gas introduction port 30 b, and then a processing gas is introduced into the chamber 10, Further, since the motor 82 of the elevating drive unit 80 is controlled so as to lower the substrate holding / rotating unit 40 slightly thereafter, the first substrate W is lifted to process the space between the substrate W and the ceiling surface of the transmission cover 30. Gas can be introduced quickly (substitution gas can be discharged), then lowered to a position suitable for heat treatment, and heat treatment can be performed, so that a sufficient amount of processing gas can be supplied, thereby performing high-quality heat treatment. it can.
[0067]
Furthermore, since it is further provided with a temperature measurement unit 20 that is disposed on the upper surface of the reflector 14 that is the ceiling of the chamber and measures the temperature of the substrate W in the chamber 10, when the heat treatment is performed with the surface to be processed facing upward Since the temperature of the surface to be processed can be measured, more accurate temperature management can be performed and higher quality heat treatment can be performed.
[0068]
<3. Modification>
Although an example of the heat treatment apparatus and the heat treatment using the heat treatment apparatus has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
[0069]
For example, in the above-described embodiment, the heat treatment for supplying the processing gas while heating the substrate W is performed. In particular, a heat treatment apparatus that merely heats the substrate W without supplying the processing gas is also a technical feature of the present invention. Included in the range.
[0070]
In the above embodiment, the elevating drive unit 80 is controlled so that the substrate W is positioned at three heights of the gas supply height GH, the carry-in / out height TH, and the processing height PH. Alternatively, control may be performed so that the substrate holding / rotating unit 40 is positioned at a number of different heights, such as providing a height for maintenance with the lowest position. Conversely, in the case of controlling only the two heights of the processing height PH and the carry-in / out height TH, the elevating drive unit 80 may be an air cylinder instead of the ball screw 81 and the motor 82. The other lifting / lowering means is arbitrary.
[0071]
【The invention's effect】
  As described above, claims 1 to8According to the invention, when the substrate is heated by the heating means from the lower side of the substrate placed on the substrate placement section, the substrate placement section on which the substrate is placed in the processing chamber by the driving means is attached to the substrate loading / unloading port. Since the temperature of the atmosphere becomes non-uniform due to the loading / unloading of the substrate, the substrate W can be heat-treated in an atmosphere having a relatively uniform temperature distribution above the height of the substrate loading / unloading port., GroupThe temperature uniformity of the plate can be improved and high quality heat treatment can be performed.
[0072]
  Also especiallyClaim 1 or claim 3According to the invention, DrivingSince the moving means moves the heating means together with the substrate mounting portion, the heating means is close to the substrate even when the substrate is heated. Therefore, there is little loss of heat radiation from the heating means, and the heating efficiency of the substrate is improved. Even better.
[0073]
  In particular, the claims2According to the invention, the substrate moved upward by the driving means and the processing chamberProcessing spaceSince the gas is supplied to the space between the ceiling surface and the gas, the gas can be filled in the space more quickly than when the gas is supplied between the substrate located below and the ceiling surface. The processing time can be shortened by accelerating the start of the process.
[0074]
  In particular, the claims5According to the invention, the upper gas supply means supplies gas from a plurality of holes uniformly distributed in a plane parallel to the substrate above the substrate placed on the substrate placement portion. A gas can be supplied to the substrate, and a uniform heat treatment can be performed with a uniform temperature drop of the substrate due to the gas supply.
[0075]
  In particular, the claims6According to the invention, the substrate in which the upper gas discharge means is moved upward by the driving means in the processing chamber.Side ofOn the outer periphery of the boardEtc.Since the gas is discharged through the holes provided in the direction, the temperature drop of the substrate due to the gas discharge can be made uniform and more uniform heat treatment can be performed.
[0076]
  In particular, the claims2According to this invention, the lower gas supply means for supplying the gas into the process chamber below the upper gas supply means, and the lower gas discharge means for discharging the gas in the process chamber below the upper gas discharge means. Further, since the gas is supplied only from the upper gas inlet and the gas is discharged only from the upper gas outlet, the gas in the processing chamber can be replaced quickly and the processing time is shortened. be able to.
[0077]
  In particular, the claims2According to the invention, since the lower gas discharge means discharges the gas to the outside of the processing chamber through the substrate carry-in / out port, it is possible to suppress the entrainment of the outside air during the loading / unloading of the substrate and to contaminate the atmosphere in the processing chamber. It is possible to prevent the substrate from being contaminated.
[0078]
  In particular, the claims7According to the invention, the substrate comes close to the upper gas supply means after the substrate is loaded into the processing chamber.Located at gas supply heightAfter raising the substrate placement portion on which the substrate is placed, gas is introduced into the processing chamber by the upper gas supply means, and then the substrate placement portionDownLet downThe substrate is positioned at a processing height that is higher than the substrate carry-in / out port and lower than the gas supply height.In order to control the driving means, the gas can be quickly introduced into the space between the substrate and the heating means by raising the initial substrate, and then lowered slightly to an appropriate position for the heat treatment. Gas can be supplied, and thereby high-quality heat treatment can be performed.
[0079]
  In addition, the claims8According to the invention, when the heat treatment is performed with the processing surface of the substrate facing upward, the temperature measurement means that is disposed on the upper side of the processing chamber and measures the temperature of the substrate is further provided. Therefore, more accurate temperature control can be performed, and higher quality heat treatment can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a left portion of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of the right side portion of FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view partially seen through the heat treatment apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing a state as viewed from above the AA cross section of FIG. 1;
6 is a view showing a part of the inner peripheral surface of the transmission cover as viewed from the direction of arrow A1 in FIG.
7 is a view showing a state as viewed from the BB cross section of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus showing a state in which a lift drive unit is lowered.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a temperature measurement unit.
FIG. 10 is a diagram illustrating a planar positional relationship between a rotating sector, a cavity, and a light guide rod.
FIG. 11 is a diagram showing a ratio of radiation intensity between multiple reflection and single reflection.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of heat treatment by a heat treatment apparatus.
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of heat treatment by the heat treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Heat treatment equipment
10a Substrate carry-in / out entrance
10f Lower gas discharge path (lower gas discharge means)
14 Reflector
16 Process gas supply source
17 Replacement gas supply source
20 Temperature measurement unit
51 Lamp (heating means)
52a reflector
30b Upper gas inlet (upper gas supply means)
30c Upper gas discharge port (upper gas discharge means)
30d Lower gas inlet (lower gas supply means)
41 Soaking ring (substrate mounting part)
80 Lifting drive unit (drive means)
90 Control unit
GH gas supply height
PH processing height
TH loading / unloading height
PS processing space
W substrate

Claims

A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate housed in a processing chamber,
A substrate loading / unloading port provided at a side of the processing chamber;
A substrate mounting portion for mounting the substrate in the processing chamber;
A heating unit that is disposed on the lower side of the processing chamber and that heats the substrate from the lower side of the substrate placed on the substrate platform;
Driving means for moving the substrate mounting portion on which the substrate is mounted in the processing chamber to a position higher than the height of the substrate carry-in / out port when the substrate is heated by the heating unit;
Equipped with a,
The heat treatment apparatus characterized in that the driving means moves the heating means together with the substrate mounting portion .

A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate housed in a processing chamber,
A substrate loading / unloading port provided at a side of the processing chamber;
A substrate mounting portion for mounting the substrate in the processing chamber;
A heating unit that is disposed below the processing chamber and that heats the substrate from the lower side of the substrate placed on the substrate placement unit;
Driving means for moving the substrate mounting portion on which the substrate is mounted in the processing chamber to a position higher than the height of the substrate carry-in / out port when the substrate is heated by the heating unit;
Upper gas supply means for supplying gas to a space between the substrate moved upward by the driving means and the ceiling surface of the processing space in the processing chamber;
Lower gas supply means for supplying gas into the processing chamber below the upper gas supply means;
A lower gas discharge means for discharging gas out of the processing chamber through the substrate carry-in / out port;
A heat treatment apparatus comprising:

The heat treatment apparatus according to claim 2,
The heat treatment apparatus characterized in that the driving means moves the heating means together with the substrate mounting portion.

A heat treatment apparatus according to claim 2 or claim 3, wherein
A heat treatment apparatus, further comprising an upper gas discharge unit that discharges a gas around the substrate placed on the substrate platform moved upward by the driving unit.

The heat treatment apparatus according to claim 4,
The upper gas supply means supplies gas from a plurality of holes uniformly distributed in a plane parallel to the substrate above the substrate placed on the substrate platform. apparatus.

The heat treatment apparatus according to claim 4 or 5,
The upper gas discharge means is located on the side of the substrate placed on the substrate placement portion moved upward by the drive means in the processing chamber, and is formed through an isotropically provided hole on the outer periphery of the substrate. A heat treatment apparatus for discharging gas.

A heat treatment apparatus according to any one of claims 2 to 6,
After the substrate is carried into the processing chamber, the substrate mounting portion on which the substrate is placed is raised so that the substrate is positioned at a gas supply height close to the upper gas supply means, and then the upper gas supply Gas is introduced into the processing chamber by means, and then the substrate mounting portion is lowered so that the substrate is positioned at a processing height that is higher than the substrate carry-in / out port and lower than the gas supply height. A heat treatment apparatus further comprising control means for controlling the drive means.

A heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A heat treatment apparatus, further comprising a temperature measuring unit that is disposed on an upper side of the processing chamber or an upper surface of a ceiling of the processing chamber and measures a temperature of a substrate in the processing chamber.