JP4215881B2

JP4215881B2 - Substrate heat treatment equipment

Info

Publication number: JP4215881B2
Application number: JP37362998A
Authority: JP
Inventors: 光和高橋
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP2000195813A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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。）に熱処理を施す基板熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等デバイスの微細加工の要求が厳しくなるにつれ、基板の加熱工程の一つにＲＴＰ(Rapid Thermal Process)と呼ばれる急速加熱処理プロセスが注目されて久しい。
【０００３】
図６は従来のＲＴＰ装置の縦断面図である。ＲＴＰプロセスでは、このような装置を用いて以下のような処理を行う。ランプ９１ａ〜９１ｃを加熱源とし、ガス導入口９０ａから処理プロセスに応じた処理ガス(例えば窒素ガスや酸素ガス)を処理室９０内に供給して処理室９０内をそのようなガス雰囲気に保ちつつ、秒オーダーで基板Ｗを所望の温度（〜1200℃）に加熱し、所望の時間(数十秒)その温度に保持した後、ランプ９１ａ〜９１ｃを消灯し急速に冷却するという一連の処理を行うのである。
【０００４】
このような装置は、半導体基板における薄い酸化膜等の絶縁膜形成など従来の電気炉における長時間高温熱処理では実現が困難であった工程で広く利用されている。
【０００５】
ところで、このようなＲＴＰプロセスにおいては基板Ｗの基板面（Ｘ−Ｙ面）内における温度分布が均一であることが望まれる。そこで、基板Ｗの温度均一性を向上するため、基板面内において例えば中心領域ＣＡ、中間領域ＭＡ、端縁領域ＥＡそれぞれに対応して放射温度計９２ａ，９２ｂ，９２ｃを設け、それらにより基板Ｗの上記各領域の温度測定を行うとともに、それぞれの領域に対応して複数のランプ９１ａ，９１ｂ，９１ｃを設け、ランプ９１ａ〜９１ｃへの供給電力を領域ごとにフィードバック制御し、各領域の基板温度が一致するように制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度を測定していない基板Ｗ上の部分、例えば前述の、中心領域ＣＡと中間領域ＭＡとの中間部分、中間領域ＭＡと端縁領域ＥＡとの中間部分においては温度を測定しておらず、また、これらの中間部分は領域と領域の間に位置することから、それらの部分を選択的に温度制御することもできない。そのため、基板Ｗの温度はこれら中間部分で不均一となっていた。
【０００７】
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て高品質の熱処理を行うことができる基板熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、基板に熱処理を施す基板熱処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に対向して設けられるとともに当該基板に対して光を照射する光源、前記光源の光を主に前記保持手段に保持された基板側に反射する反射手段、および、前記光源と前記保持手段に保持された基板との距離を調節可能な光源位置調節手段、を含む複数の光照射単位と、を備え、当該複数の光照射単位のそれぞれにおける前記光源位置調節手段を個別に操作することによって、前記複数の光照射単位のそれぞれについて前記光源と前記反射手段との相対的位置関係を変化させ、前記光源と前記保持手段に保持された基板との距離を個別に調節可能であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、基板に熱処理を施す基板熱処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に対向して設けられるとともに当該基板に対して光を照射する光源、前記光源の光を主に前記保持手段に保持された基板側に反射する反射手段、および、前記反射手段と前記保持手段に保持された基板との距離を調節可能な反射位置調節手段、を含む複数の光照射単位と、を備え、当該複数の光照射単位のそれぞれにおける前記反射位置調節手段を個別に操作することによって、前記複数の光照射単位のそれぞれについて前記反射手段と前記保持手段に保持された基板との距離を個別に調節可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板熱処理装置であって、前記反射手段が、前記保持手段に保持された基板にほぼ垂直な方向に対称軸を有する円筒状の第１反射面と、前記第１反射面の基板側端部において接続するとともに基板側が広がった第２反射面と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の基板熱処理装置であって、前記第２反射面の基板側端部が円形の開口であることを特徴とする。
【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．装置構成および特徴＞
図１はこの発明の一の実施の形態である基板熱処理装置１の縦断面図である。以下、図１を参照しつつこの装置の構成を説明していく。なお、図１には説明を容易にするためＸ−Ｙ−Ｚ軸を図示している。
【００１６】
この実施の形態の基板熱処理装置１は主に処理室１０、基板保持回転部２０、放射温度計３０ａ〜３０ｃ、制御部４０を備えている。
【００１７】
処理室１０は上部の光照射部１１および下部の炉壁１２により構成される円筒形状の炉体である。そのうち、この発明の光照射手段に相当する光照射部１１には多数のランプ１１ａ〜１１ｃが埋め込まれ、それらランプ１１ａ〜１１ｃが点灯すると、その光が基板Ｗに照射されて基板Ｗを加熱する。
【００１８】
また、炉壁１２の側面には開閉するシャッタ１３が取り付けられた炉口１２ａが設けられており、基板Ｗの加熱処理の際には図示しない外部搬送装置により基板Ｗの搬出入が行われる。また、炉壁１２上部でかつ光照射部１１の下方には開口１２ｂを覆うように光照射部１１からの光を透過する石英ガラス板１４がほぼ水平（保持された基板Ｗ面と平行）に取り付けられている。そして、炉口１２ａと炉壁１２との間および石英ガラス板１４と炉壁１２との間は図示しないＯリングにより適切にシールされている。また、炉壁１２には熱処理に使用される処理ガス(例えば窒素ガスや酸素ガス)を供給するガス導入口１２ｃおよび、処理後のガスを排出する排気口１２ｄが設けられており、基板Ｗの熱処理の際には処理室１０内は予めガス導入口１２ｃから導入された処理ガスが満たされ、処理後は排気口１２ｄから内部雰囲気が排気される。
【００１９】
基板保持回転部２０は、主に、炉壁１２の底部を挟んで所定の磁界を形成して互いに磁気的に連結された磁気カップリング２１と、基板Ｗを保持部材２２ａにより数点で保持する保持台２２とから成っており、図示しないモータ等の回転駆動機構により、磁気カップリング２１が回転し、保持台２２が鉛直方向（Ｚ軸方向）を軸に回転することにより基板Ｗが水平面内で回転されるようになっている。
【００２０】
放射温度計３０ａ〜３０ｃは基板Ｗからの熱放射の多重反射を考慮した放射強度（放射エネルギー）を計測し、それを基に基板温度を求め、それらの信号を制御部４０に送る。
【００２１】
制御部４０は内部にＣＰＵおよびメモリを備え、各ランプ１１ａ〜１１ｃ、シャッタ１３、回転駆動機構、放射温度計３０ａ〜３０ｃ等の各部に電気的に接続され、放射温度計３０ａ〜３０ｃからの温度信号をもとに図示しないランプドライバを介してランプ１１ａ〜１１ｃに供給する電力を制御したり、上記回転駆動機構への電力の供給を制御して磁気カップリング２１を回転駆動したり、シャッタ１３を開閉するなど、各部の動作を制御する。
【００２２】
このような構成により、この基板熱処理装置１は以下のような処理を行う。まず、外部から炉口１２ａを通じて搬入された基板Ｗを基板保持回転部２０に保持し、処理室１０内に処理ガスを充満させた状態で、基板Ｗを水平面内で回転させながら、ランプ１１ａ〜１１ｃから光を照射することによって加熱処理を施す。そして、所定時間の加熱処理の後、ランプ１１ａ〜１１ｃを消灯し、基板Ｗを処理室１０内で適当な温度に冷却した後、炉口１２ａから外部に搬出する。このような、一連の処理を必要により複数の基板Ｗに対して繰り返す。
【００２３】
つぎに、主要部についてさらに詳細に説明していく。
【００２４】
光照射部１１は、主にベース板１１１にランプ１１ａ〜１１ｃ、リフレクタ１１２、位置調節部１１３からなる照射ユニットＬＵを複数備えている。ベース板１１１は基板Ｗより大きな直径を有した円盤状の部材で、基板保持回転部２０に保持される基板Ｗの全面を覆うように、基板Ｗに対向してその上方に水平に設けられている。ベース板１１１には、Ｚ軸方向の円筒形状の取付け孔１１１ａが複数設けられているとともに、各取付け孔１１１ａの間のベース板１１１内部には冷却用の流路、具体的には冷却水を流す冷却管１１１ｂが設けられている。この冷却管１１１ｂにより後述するリフレクタ１１２から伝わる熱を速やかに除去することができる。
【００２５】
図２は光照射部１１を下から見上げた状態を示す図である。図示のように、ベース板１１１の基板Ｗを覆う部分には、ほぼ全面にわたって取付け孔１１１ａが設けられており、それら取付け孔１１１ａにはランプ１１ａ〜１１ｃが挿入されている。それにより、ランプ１１ａ〜１１ｃは保持される基板Ｗとほぼ平行の面（Ｘ−Ｙ面）内に位置している。
【００２６】
また、図１および図２に示すように、ベース板１１１の各取付け孔１１１ａの周囲を取り囲むようにそれぞれリフレクタ１１２が設けられている。
【００２７】
図３（ａ）は位置調節部１１３付近の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図示のように、後述するリフレクタ１１２上端面の貫通孔１１２ａを外側において挟む位置には、その上端面に垂直に２本のリフレクタ調節ボルト１１３ａが固定されている。また、ベース板１１１の取付け孔１１１ａの外側には取付け孔１１１ａを挟む位置に２つのボルト通し孔１１１ｃが設けられている。そして、それら２つのボルト通し孔１１１ｃには上記２本のリフレクタ調節ボルト１１３ａが貫通しており、さらに、それらリフレクタ調節ボルト１１３ａにはベース板１１１の上側において、それぞれリフレクタ１１２の位置を調節するための１個のリフレクタ調節ナット１１３ｂが取付けられている。そして、リフレクタ１１２はベース板１１１にぶら下がった状態で取り付けられている。このような構成により、リフレクタ調節ナット１１３ｂのリフレクタ調節ボルト１１３ａに対するねじ込み位置を変えることによって、リフレクタ１１２のベース板１１１に対する相対的距離を変えることができる。
【００２８】
図４は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図およびその下方の領域ＡＲを示す図である。各取付け孔１１１ａの外側の近傍で取付け孔１１１ａを挟む位置であって、２つのボルト通し孔１１１ｃの位置に対してほぼ垂直位置のベース板１１１上面には、その面に垂直に２本のランプ調節ボルト１１３ｃがそれぞれ固定されている。また、ベース板１１１の取付け孔１１１ａに挿入されたランプ１１ａ〜１１ｃの上端には取付フランジ１１３ｄが設けられている。さらに、取付フランジ１１３ｄはその側面に設けられた張り出し部分ＡＰに貫通孔ＴＨを備えており、ランプ調節ボルト１１３ｃがその貫通孔ＴＨを貫通している。そして、ランプ調節ボルト１１３ｃには取付フランジ１１３ｄを挟み込むようにランプ１１ａ〜１１ｃ位置を調節するための２個のランプ調節ナット１１３ｅがそれぞれ取付けられている。このような構成により、下側のランプ調節ナット１１３ｅをランプ調節ボルト１１３ｃの任意の位置にねじ込み、取付フランジ１１３ｄをランプ調節ボルト１１３ｃが貫通孔ＴＨを貫通するように取付け、さらに、上側のランプ調節ナット１１３ｅをランプ調節ボルト１１３ｃにねじ込んで締め付けることにより、ランプ調節ボルト１１３ｃの任意の位置にランプ１１ａ〜１１ｃを固定することができるものとなっている。そのため、ランプ調節ナット１１３ｅのランプ調節ボルト１１３ｃに対するねじ込み位置を変えることによって、ランプ１１ａ〜１１ｃのベース板１１１に対する相対的距離を変えることができる。
【００２９】
また、リフレクタ１１２はＺ軸方向を軸とした軸対称の形状で、その側面は円筒形状となっているとともに、その内側には貫通孔１１２ａが設けられている。そして、貫通孔１１２ａ内面はランプ１１ａ〜１１ｃからの光を効率よく反射するよう金メッキが施された反射面１１２ｂとなっている。この反射面１１２ｂは上側が円筒形状の第１反射面Ｒ１、下側が第１反射面Ｒ１下端に接続した（接続部分ＣＰ）第２反射面Ｒ２となっており、第２反射面Ｒ２は基板Ｗ側（下側）が広がった形状、より詳細には楕円半球面または放物半球面を伏せた形状となっている。そのため、第１反射面Ｒ１の円筒内で多重反射した後に基板側端において側方に反射された光も第２反射面Ｒ２により基板側に反射されて集められるので、リフレクタ１１２はランプ１１ａ〜１１ｃからの光の基板Ｗ方向への指向性が高い反射面となっている。すなわち、この実施の形態の装置は、ランプ１１ａ〜１１ｃおよびリフレクタ１１２の位置によっては、開口ＯＰを基板Ｗ上に射影した円形の領域ＡＲ（ランプ１１ａ〜１１ｃの断面と異なりＸ−Ｙ面を紙面に平行に表した）の中に到達する光の量を多くすることもできる装置となっている。
【００３０】
なお、リフレクタ１１２はアルミニウム製であり、熱伝導性がよいものとなっており、受けた熱をベース板１１１に速やかに伝えるものとなっている。また、第２反射面Ｒ２の下端すなわちリフレクタ１１２の貫通孔１１２ａの下端はＸ−Ｙ面内において等方性を有する円形の開口ＯＰとなっており、この開口ＯＰは基板保持回転部２０に保持される基板Ｗに対向している。また、第２反射面Ｒ２の高さ、すなわち、第１反射面Ｒ１との接続部から下端の開口ＯＰまでの長さＬが、開口ＯＰの半径Ｒよりも長いものとなっている。
【００３１】
そして、ベース板１１１の取付け孔１１１ａとリフレクタ１１２の貫通孔１１２ａとはＺ軸方向の中心軸がほぼ同軸に設けられ、かつほぼ同径の孔となっており、したがって、これら取付け孔１１１ａとリフレクタ１１２の貫通孔１１２ａとがほぼ連続することによって形成された一つながりの孔が形成されている。そして、この孔に以下に示すランプ１１ａ〜１１ｃが挿入されて取り付けられている。
【００３２】
光源であるランプ１１ａ〜１１ｃは円筒形状の石英管１１０ａ内にフィラメント１１０ｂがその長手方向を円筒の中心軸方向（Ｚ軸方向）とほぼ一致させるように設けられ、上端からはフィラメント１１０ｂ通電用の端子Ｔを導出し、内部にハロゲンガスを封入した赤外線ハロゲンランプである。なお、フィラメント１１０ｂは本来点状であることが望ましいが、必要とされる照射強度、ランプ寿命および製作性等の制限により円筒の中心軸方向に長尺のものとなっている。
【００３３】
また、この装置では以上のようなランプ１１ａ〜１１ｃをランプ１１ａ，ランプ１１ｂおよびランプ１１ｃの３つのグループに分けて取り付けている。すなわち、ランプ１１ａは基板Ｗの中心領域ＣＡ、ランプ１１ｂは基板Ｗの中間領域ＭＡ、ランプ１１ｃは基板Ｗの端縁領域ＥＡにそれぞれ対応する位置に設けられた（図１および図２参照）３つのグループに分けられている。これにより、各グループのランプ１１ａ〜１１ｃはそれぞれ基板Ｗ上の対応する位置に多くの光を照射してそれらの位置を主に加熱するものとなっている。
【００３４】
それに対応して放射温度計３０ａ〜３０ｃも３つのグループに分けて設けられている。すなわち、放射温度計３０ａは基板Ｗの中心領域ＣＡ、放射温度計３０ｂは基板Ｗの中間領域ＭＡ、放射温度計３０ｃは基板Ｗの端縁領域ＥＡに対応して設けられている。
【００３５】
そして、基板Ｗを加熱する際は、予めプログラムされた加熱パターンに応じて放射温度計３０ａ〜３０ｃの示す基板Ｗ上のそれぞれの位置での温度が互いに同一温度になるよう、それぞれの温度信号を基に各位置のランプ１１ａ〜１１ｃに供給する電力を制御、すなわち、フィードバック制御している。
【００３６】
ところで、上記基板Ｗ上の中心領域ＣＡ、中間領域ＭＡ、端縁領域ＥＡについて、各領域間の中間部分においては、放射温度計が設けられていない。そのため、これら中間部分についてはリアルタイムな温度制御を行えないものとなっている。これに対し、この装置では位置調節部１１３によりランプ１１ａ〜１１ｃやリフレクタ１１２の位置を調節して中間部分における照射量を予め調節できるものとなっている。
【００３７】
前述のようにランプ１１ａ〜１１ｃ、リフレクタ１１２はそれぞれベース板１１１に対する相対的位置を調節することができるようになっており、さらに、リフレクタ１１２が前述のような形状であるので、ランプ１１ａ〜１１ｃおよびリフレクタ１１２のうちの少なくとも一方の位置を変えることでランプ１１ａ〜１１ｃとリフレクタ１１２の第１反射面Ｒ１および第２反射面Ｒ２との相対的位置関係を変化させることができ、さらにはそれらと基板Ｗとの距離も変更できるものとなっている。
【００３８】
ところで、上記のようなリフレクタ１１２を有するといえども、リフレクタ１１２とランプ１１ａ〜１１ｃとの相対位置を変えると少なくとも直接光の基板Ｗ面に対する照射角度θ（図４参照）が変化することは明らかである。またランプ１１ａ〜１１ｃと基板Ｗとの距離が変化すると光の強度は距離の２乗に反比例するため、これも変化することも明らかである。そのため、それらの位置を変化させることで、ランプ１１ａ〜１１ｃからの光の領域ＡＲへの強度のみならず、その周辺（各領域の中間部分）への強度を変化させることができ、また両強度の比率をそれぞれ異なるものとすることができる。
【００３９】
図５はランプ１１ａ〜１１ｃの位置を様々に変化させた様子を示す図である。図５（ａ）は第２反射面Ｒ２の焦点位置より下方にランプ１１ａ〜１１ｃのフィラメント１１０ｂ全体が位置する状態であり、図５（ｂ）はフィラメント１１０ｂ上端が第２反射面Ｒ２の焦点Ｆの位置より若干上方に位置する状態であり、以下、図５（ｃ）〜（ｄ）は順にランプ１１ａ〜１１ｃの位置が下がった状態を示し、図５（ｅ）はフィラメント１１０ｂの下端が第２反射面Ｒ２の焦点Ｆの位置より若干下方に位置する状態を示している。このようにランプ１１ａ〜１１ｃのＺ軸方向の位置を様々に変化させた状態で、フィラメント１１０ｂのＺ軸方向の数カ所からＺ軸方向とのなす角が０゜〜３６０゜の間で１゜当たり１本の光線をトレースするコンピュータ・シミュレーションを行った。そして、フィラメント１１０ｂからの光が開口ＯＰを基板Ｗ上に射影した円形の領域ＡＲ（ランプ１１ａ〜１１ｃの断面と異なりＸ−Ｙ面を紙面に平行に表した）の中に到達する光線の量およびその周辺に到達する光線の量を求めたところ、ランプ１１ａ〜１１ｃの位置により、領域ＡＲに到達する光線の量およびその周辺に到達する光線の量および両光線の量の比率が異なることが示された。
【００４０】
傾向としては、照射角度θが大きくなるにつれて、換言するとリフレクタ１１２に対してランプ１１ａ〜１１ｃの位置が低くなるにつれて（図５（ａ）から図５（ｅ）の順に）領域ＡＲ内への照射量が減少し、その周辺への照射量が増加する結果を得た。
【００４１】
なお、ここではランプ１１ａ〜１１ｃの位置のみを変化させたが、リフレクタ１１２のＺ軸方向の位置を変化させても、さらにはランプ１１ａ〜１１ｃとリフレクタ１１２の両方の位置を変化させても、両者のＺ軸方向の相対的位置によって、上記と同様の傾向があるものと推察される。
【００４２】
そして、この実施の形態の装置では上記のようにランプ１１ａ〜１１ｃおよびリフレクタ１１２のうちの少なくとも一方のＺ軸方向の取付け位置を調節して中心領域ＣＡ、中間領域ＭＡ、端縁領域ＥＡの各領域間の中間部分への光の到達量を加減している。これにより、前述のように基板Ｗを回転させつつ加熱することにより、基板ＷのＸ−Ｙ面内の温度均一性を確保している。
【００４３】
以上説明したように、この実施の形態によれば、ランプ１１ａ〜１１ｃと基板Ｗとの距離を調節可能な位置調節部１１３を備えるため、ランプ１１ａ〜１１ｃまたはリフレクタ１１２と基板Ｗとの距離を調節することにより、基板Ｗにおける中心領域ＣＡ、中間領域ＭＡ、端縁領域ＥＡの間の中間部分への光の照射量を加減できるので、基板Ｗの温度均一性を向上させて、高品質の熱処理を行うことができる。
【００４４】
また、ランプ１１ａ〜１１ｃおよび位置調節部１１３からなる照射ユニットＬＵを複数備え、それぞれの位置調節部１１３を個別に操作することによって、複数の照射ユニットＬＵのそれぞれについてランプ１１ａ〜１１ｃと基板Ｗとの距離を個別に調節可能であるため、中心領域ＣＡ、中間領域ＭＡ、端縁領域ＥＡによってランプ１１ａ〜１１ｃまたはリフレクタ１１２と基板Ｗとの距離を異なるように調節することによって、さらに基板Ｗの温度均一性を向上させて、より高品質の熱処理を行うことができる。
【００４５】
さらに、リフレクタ１１２が、基板Ｗにほぼ垂直な方向に対称軸を有する円筒状の第１反射面Ｒ１と、第１反射面Ｒ１の基板側端部において接続するとともに基板側が広がった第２反射面Ｒ２とを備えるため、第１反射面Ｒ１の円筒内で多重反射した後に基板側端において側方に反射された光も第２反射面Ｒ２により基板側に反射されて集められるので、光照射の基板方向への指向性をよりよくすることもできる。
【００４６】
＜２．変形例＞
上記第１および第２の実施の形態において基板熱処理装置およびそれによる基板加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。
【００４７】
たとえば、上記第１および第２の実施の形態では、第２反射面Ｒ２を楕円半球面または放物半球面としたが、第２反射面Ｒ２を円錐台の側面の形状とするなど、基板Ｗ側が広がったその他の形状の反射面としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、請求項３および請求項４の発明によれば、光源と保持手段に保持された基板との距離を調節可能な光源位置調節手段を備えるため、また、請求項２から請求項４の発明によれば、反射手段と保持手段に保持された基板との距離を調節可能な反射位置調節手段を備えるため、光源または反射手段と基板との距離を調節することにより、基板における光源に対応する領域の周辺への光の照射量を加減できるので、基板の温度均一性を向上させて、高品質の熱処理を行うことができる。
【００４９】
また、特に請求項１の発明によれば、光源、反射手段および光源位置調節手段を含む光照射単位を複数備え、光源位置調節手段を個別に操作することによって、複数の光照射単位のそれぞれについて光源と保持手段に保持された基板との距離を個別に調節可能であるため、また、特に請求項２の発明によれば、光源、反射手段および反射位置調節手段を含む光照射単位を複数備え、反射位置調節手段を個別に操作することによって、複数の光照射単位のそれぞれについて反射手段と保持手段に保持された基板との距離を個別に調節可能であるため、光照射単位が対応する基板面内の位置によって光源または反射手段と基板との距離を異なるように調節することによって、さらに基板の温度均一性を向上させて、より高品質の熱処理を行うことができる。
【００５０】
さらに、特に請求項３の発明によれば、反射手段が、基板にほぼ垂直な方向に対称軸を有する円筒状の第１反射面と、第１反射面の基板側端部において接続するとともに基板側が広がった第２反射面とを備えるため、第１反射面の円筒内で多重反射した後に基板側端において側方に反射された光も第２反射面により基板側に反射されて集められるので、光照射の基板方向への指向性をよりよくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態である基板熱処理装置の縦断面図である。
【図２】光照射部を下から見上げた状態を示す図である。
【図３】（ａ）は位置調節部付近の平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図およびその下方の領域ＡＲを示す図である。
【図５】ランプの位置を様々に変化させた様子を示す図である。
【図６】従来のＲＴＰ装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１基板熱処理装置
１１ａ〜１１ｃランプ（光源）
２０基板保持回転部（保持手段）
１１２リフレクタ（反射手段）
１１３位置調節部（光源位置調節手段、反射位置調節手段）
ＣＡ中心領域
ＥＡ端縁領域
ＭＡ中間領域
ＬＵ照射ユニット（光照射単位）
ＯＰ開口
Ｒ１第１反射面
Ｒ２第２反射面
Ｗ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus that heat-treats 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.
[0002]
[Prior art]
As the demand for microfabrication of devices such as semiconductors becomes strict, a rapid heat treatment process called RTP (Rapid Thermal Process) has been attracting attention as one of the substrate heating processes.
[0003]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional RTP apparatus. In the RTP process, the following processing is performed using such an apparatus. The lamps 91a to 91c are used as a heat source, and a processing gas (for example, nitrogen gas or oxygen gas) according to the processing process is supplied from the gas introduction port 90a into the processing chamber 90 to keep the processing chamber 90 in such a gas atmosphere. On the other hand, the substrate W is heated to a desired temperature (up to 1200 ° C.) on the order of seconds, held at that temperature for a desired time (several tens of seconds), and then the lamps 91a to 91c are turned off and rapidly cooled. Is done.
[0004]
Such an apparatus is widely used in processes that are difficult to realize by long-time high-temperature heat treatment in a conventional electric furnace, such as formation of an insulating film such as a thin oxide film on a semiconductor substrate.
[0005]
By the way, in such an RTP process, it is desired that the temperature distribution in the substrate surface (XY plane) of the substrate W is uniform. Therefore, in order to improve the temperature uniformity of the substrate W, radiation thermometers 92a, 92b, and 92c are provided in the substrate surface corresponding to, for example, the center region CA, the intermediate region MA, and the edge region EA, respectively, and thereby the substrate W The temperature of each region is measured, and a plurality of lamps 91a, 91b, 91c are provided corresponding to each region, and the power supplied to the lamps 91a-91c is feedback-controlled for each region, so that the substrate temperature in each region is Are controlled to match.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the temperature is not measured in the part on the substrate W where the temperature is not measured, for example, the above-described intermediate part between the center area CA and the intermediate area MA and the intermediate part between the intermediate area MA and the edge area EA. In addition, since these intermediate portions are located between the regions, the temperature of these portions cannot be selectively controlled. Therefore, the temperature of the substrate W is not uniform in these intermediate portions.
[0007]
The present invention is intended to overcome the above-described problems in the prior art, and an object thereof is to provide a substrate heat treatment apparatus capable of improving the temperature uniformity of the substrate and performing high-quality heat treatment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention of claim 1 is a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on the substrate, a holding means for holding a substrate, and provided opposite to the substrate held by said holding means light source for irradiating light to the substrate, reflecting means for reflecting toward the substrate held by mainly the holding means light of the light source, and the distance between the substrate held by said holding means and said light source and a plurality of light irradiation units including the light source position adjustment hand stage, adjustable and by operating individually the light source position adjusting means in each of the plurality of light irradiation units, the plurality of light irradiation units The distance between the light source and the substrate held by the holding means can be individually adjusted by changing the relative positional relationship between the light source and the reflecting means .
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate heat treatment apparatus for performing a heat treatment on a substrate. The substrate heat treatment device is provided so as to face the substrate held by the holding means and to hold the substrate. A light source that irradiates light, a reflection means that mainly reflects light from the light source toward the substrate held by the holding means, and a reflection position that can adjust the distance between the reflection means and the substrate held by the holding means A plurality of light irradiation units including adjustment means, and individually operating the reflection position adjustment means in each of the plurality of light irradiation units, thereby allowing the reflection means for each of the plurality of light irradiation units and The distance from the substrate held by the holding means can be individually adjusted .
[0010]
The invention according to claim 3 is the substrate heat treatment apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the reflecting means has a cylindrical axis of symmetry in a direction substantially perpendicular to the substrate held by the holding means. And a second reflecting surface that is connected at the substrate-side end of the first reflecting surface and is widened on the substrate side .
[0011]
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the substrate heat treatment apparatus according to the third aspect , wherein the substrate-side end portion of the second reflecting surface is a circular opening .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
<1. Device Configuration and Features>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a substrate heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The configuration of this apparatus will be described below with reference to FIG. Note that FIG. 1 illustrates the XYZ axes for ease of explanation.
[0016]
The substrate heat treatment apparatus 1 of this embodiment mainly includes a processing chamber 10, a substrate holding / rotating unit 20, radiation thermometers 30 a to 30 c, and a control unit 40.
[0017]
The processing chamber 10 is a cylindrical furnace body composed of an upper light irradiation unit 11 and a lower furnace wall 12. Among them, a large number of lamps 11 a to 11 c are embedded in the light irradiation unit 11 corresponding to the light irradiation means of the present invention, and when the lamps 11 a to 11 c are turned on, the light is irradiated to the substrate W to heat the substrate W. .
[0018]
Further, a furnace port 12 a to which a shutter 13 that opens and closes is attached is provided on the side surface of the furnace wall 12, and the substrate W is carried in and out by an external transfer device (not shown) during the heat treatment of the substrate W. In addition, a quartz glass plate 14 that transmits light from the light irradiation unit 11 so as to cover the opening 12b is disposed almost horizontally (parallel to the held substrate W surface) above the furnace wall 12 and below the light irradiation unit 11. It is attached. The space between the furnace port 12a and the furnace wall 12 and the space between the quartz glass plate 14 and the furnace wall 12 are appropriately sealed by an O-ring (not shown). Further, the furnace wall 12 is provided with a gas inlet 12c for supplying a processing gas (for example, nitrogen gas or oxygen gas) used for heat treatment, and an exhaust port 12d for discharging the processed gas. During the heat treatment, the processing chamber 10 is filled with the processing gas previously introduced from the gas inlet 12c, and the internal atmosphere is exhausted from the exhaust port 12d after the processing.
[0019]
The substrate holding / rotating unit 20 mainly holds a magnetic coupling 21 that forms a predetermined magnetic field across the bottom of the furnace wall 12 and is magnetically coupled to each other, and a substrate W at several points by a holding member 22a. The magnetic coupling 21 is rotated by a rotation driving mechanism such as a motor (not shown), and the holding base 22 rotates about the vertical direction (Z-axis direction) as an axis so that the substrate W is in a horizontal plane. It is designed to be rotated.
[0020]
The radiation thermometers 30 a to 30 c measure radiation intensity (radiation energy) in consideration of multiple reflections of thermal radiation from the substrate W, determine the substrate temperature based on the measured radiation intensity, and send these signals to the control unit 40.
[0021]
The control unit 40 includes a CPU and a memory therein, and is electrically connected to each unit such as the lamps 11a to 11c, the shutter 13, the rotation drive mechanism, and the radiation thermometers 30a to 30c, and the temperature from the radiation thermometers 30a to 30c. Based on the signal, the power supplied to the lamps 11a to 11c via a lamp driver (not shown) is controlled, the power supply to the rotation driving mechanism is controlled to rotate the magnetic coupling 21, and the shutter 13 Control the operation of each part, such as opening and closing.
[0022]
With this configuration, the substrate heat treatment apparatus 1 performs the following processing. First, while the substrate W carried from the outside through the furnace port 12a is held in the substrate holding rotating unit 20, and the processing gas is filled in the processing chamber 10, the lamps 11a to 11d are rotated while the substrate W is rotated in a horizontal plane. Heat treatment is performed by irradiating light from 11c. Then, after the heat treatment for a predetermined time, the lamps 11a to 11c are turned off, the substrate W is cooled to an appropriate temperature in the processing chamber 10, and then carried out from the furnace port 12a. Such a series of processes is repeated for a plurality of substrates W as necessary.
[0023]
Next, the main part will be described in more detail.
[0024]
The light irradiation unit 11 includes a plurality of irradiation units LU mainly including lamps 11a to 11c, a reflector 112, and a position adjustment unit 113 on a base plate 111. The base plate 111 is a disk-like member having a diameter larger than that of the substrate W, and is provided horizontally above and opposite the substrate W so as to cover the entire surface of the substrate W held by the substrate holding rotation unit 20. Yes. A plurality of cylindrical mounting holes 111a in the Z-axis direction are provided in the base plate 111, and a cooling channel, specifically, cooling water is placed inside the base plate 111 between the mounting holes 111a. A cooling pipe 111b is provided. Heat transmitted from a reflector 112, which will be described later, can be quickly removed by the cooling pipe 111b.
[0025]
FIG. 2 is a view showing a state where the light irradiation unit 11 is looked up from below. As shown in the figure, mounting holes 111a are provided over almost the entire surface of the base plate 111 covering the substrate W, and lamps 11a to 11c are inserted into the mounting holes 111a. Thereby, the lamps 11a to 11c are located in a plane (XY plane) substantially parallel to the substrate W to be held.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the reflectors 112 are provided so as to surround the mounting holes 111 a of the base plate 111.
[0027]
FIG. 3A is a plan view of the vicinity of the position adjusting unit 113, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in the drawing, two reflector adjustment bolts 113a are fixed perpendicularly to the upper end surface at a position where a through hole 112a on the upper end surface of a reflector 112 described later is sandwiched outside. Further, two bolt through holes 111c are provided outside the mounting hole 111a of the base plate 111 at a position sandwiching the mounting hole 111a. The two reflector adjustment bolts 113a pass through the two bolt through holes 111c, and the reflector adjustment bolts 113a adjust the position of the reflector 112 on the upper side of the base plate 111, respectively. A reflector adjusting nut 113b is attached. The reflector 112 is attached in a state of hanging from the base plate 111. With such a configuration, the relative distance of the reflector 112 to the base plate 111 can be changed by changing the screwing position of the reflector adjustment nut 113b with respect to the reflector adjustment bolt 113a.
[0028]
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. Two lamps perpendicular to the surface of the upper surface of the base plate 111 are located at positions near the outside of each of the mounting holes 111a and are substantially perpendicular to the positions of the two bolt through holes 111c. Adjustment bolts 113c are fixed respectively. An attachment flange 113d is provided at the upper ends of the lamps 11a to 11c inserted into the attachment holes 111a of the base plate 111. Further, the mounting flange 113d is provided with a through hole TH in an overhanging portion AP provided on the side surface thereof, and a lamp adjusting bolt 113c passes through the through hole TH. Two lamp adjustment nuts 113e for adjusting the positions of the lamps 11a to 11c are attached to the lamp adjustment bolt 113c so as to sandwich the attachment flange 113d. With such a configuration, the lower lamp adjustment nut 113e is screwed into an arbitrary position of the lamp adjustment bolt 113c, the mounting flange 113d is attached so that the lamp adjustment bolt 113c penetrates the through hole TH, and the upper lamp adjustment nut 113e is further attached. By screwing and tightening the nut 113e to the lamp adjusting bolt 113c, the lamps 11a to 11c can be fixed at arbitrary positions of the lamp adjusting bolt 113c. Therefore, the relative distance of the lamps 11a to 11c with respect to the base plate 111 can be changed by changing the screwing position of the lamp adjusting nut 113e with respect to the lamp adjusting bolt 113c.
[0029]
The reflector 112 has an axially symmetric shape with the Z-axis direction as an axis, and its side surface has a cylindrical shape, and a through hole 112a is provided on the inner side. The inner surface of the through hole 112a is a reflecting surface 112b that is plated with gold so as to efficiently reflect the light from the lamps 11a to 11c. The reflection surface 112b is a first reflection surface R1 having a cylindrical shape on the upper side, and a second reflection surface R2 connected to the lower end of the first reflection surface R1 (a connection portion CP) on the lower side. It has a shape in which the side (lower side) is expanded, more specifically, a shape in which the elliptical hemispherical surface or the parabolic hemispherical surface is turned down. For this reason, the light reflected after the multiple reflection in the cylinder of the first reflecting surface R1 to the side at the substrate side end is also reflected and collected by the second reflecting surface R2 on the substrate side, so that the reflector 112 has the lamps 11a to 11c. The reflection surface has high directivity in the direction of the substrate W. That is, according to the apparatus of this embodiment, depending on the positions of the lamps 11a to 11c and the reflector 112, the circular area AR in which the opening OP is projected onto the substrate W (unlike the cross section of the lamps 11a to 11c, the XY plane is It is a device that can increase the amount of light that reaches (in parallel).
[0030]
The reflector 112 is made of aluminum and has good thermal conductivity, so that the received heat is quickly transmitted to the base plate 111. Further, the lower end of the second reflecting surface R2, that is, the lower end of the through hole 112a of the reflector 112 is a circular opening OP having isotropicity in the XY plane, and this opening OP is held by the substrate holding rotating unit 20. It faces the substrate W to be formed. Further, the height of the second reflecting surface R2, that is, the length L from the connecting portion with the first reflecting surface R1 to the opening OP at the lower end is longer than the radius R of the opening OP.
[0031]
The mounting hole 111a of the base plate 111 and the through hole 112a of the reflector 112 are substantially coaxial with the central axis in the Z-axis direction, and are therefore substantially the same diameter. Therefore, the mounting hole 111a and the reflector A continuous hole formed by substantially continuing through holes 112a of 112 is formed. And the lamp | ramp 11a-11c shown below is inserted and attached to this hole.
[0032]
Lamps 11a to 11c, which are light sources, are provided in a cylindrical quartz tube 110a so that the filament 110b is substantially aligned with the central axis direction (Z-axis direction) of the cylinder. An infrared halogen lamp in which a terminal T is led out and a halogen gas is sealed inside. The filament 110b is originally preferably in the form of a dot, but is elongated in the direction of the central axis of the cylinder due to restrictions on required irradiation intensity, lamp life, and manufacturability.
[0033]
In this apparatus, the lamps 11a to 11c as described above are divided into three groups of lamps 11a, 11b and 11c. That is, the lamp 11a is provided at a position corresponding to the center area CA of the substrate W, the lamp 11b is provided at an intermediate area MA of the substrate W, and the lamp 11c is provided at a position corresponding to the edge area EA of the substrate W (see FIGS. 1 and 2). It is divided into two groups. Thereby, the lamps 11a to 11c of each group respectively irradiate a corresponding position on the substrate W with a lot of light and mainly heat those positions.
[0034]
Correspondingly, the radiation thermometers 30a to 30c are also divided into three groups. That is, the radiation thermometer 30a is provided corresponding to the center area CA of the substrate W, the radiation thermometer 30b is provided corresponding to the intermediate area MA of the substrate W, and the radiation thermometer 30c is provided corresponding to the edge area EA of the substrate W.
[0035]
Then, when heating the substrate W, each temperature signal is set so that the temperature at each position on the substrate W indicated by the radiation thermometers 30a to 30c becomes the same temperature according to a pre-programmed heating pattern. The power supplied to the lamps 11a to 11c at each position is controlled based on the control, that is, feedback control is performed.
[0036]
By the way, the radiation thermometer is not provided in the intermediate part between each area | region about center area | region CA on the said board | substrate W, intermediate | middle area | region MA, and edge area | region EA. Therefore, these intermediate portions cannot be controlled in real time. On the other hand, in this apparatus, the position adjustment unit 113 can adjust the positions of the lamps 11a to 11c and the reflector 112 to adjust the irradiation amount at the intermediate portion in advance.
[0037]
As described above, the lamps 11a to 11c and the reflector 112 can be adjusted in relative positions with respect to the base plate 111. Furthermore, since the reflector 112 has the shape as described above, the lamps 11a to 11c. By changing the position of at least one of the reflectors 112, the relative positional relationship between the lamps 11a to 11c and the first reflecting surface R1 and the second reflecting surface R2 of the reflector 112 can be changed. The distance from the substrate W can also be changed.
[0038]
By the way, even if it has the reflector 112 as described above, it is clear that the irradiation angle θ (see FIG. 4) of at least the direct light with respect to the substrate W surface changes when the relative position between the reflector 112 and the lamps 11a to 11c is changed. It is. It is also clear that when the distance between the lamps 11a to 11c and the substrate W changes, the intensity of light is inversely proportional to the square of the distance, and this also changes. Therefore, by changing their positions, not only the intensity of the light from the lamps 11a to 11c to the area AR but also the intensity to the periphery (intermediate part of each area) can be changed. The ratio can be different.
[0039]
FIG. 5 is a diagram showing how the positions of the lamps 11a to 11c are changed in various ways. FIG. 5A shows a state in which the entire filament 110b of the lamps 11a to 11c is positioned below the focal position of the second reflecting surface R2, and FIG. 5B shows a state where the upper end of the filament 110b is the focal point F of the second reflecting surface R2. 5 (c) to 5 (d) show the state in which the positions of the lamps 11a to 11c are lowered in order, and FIG. 5 (e) shows the state in which the lower end of the filament 110b is the first. 2 shows a state located slightly below the position of the focal point F of the reflecting surface R2. In this manner, with the various positions of the lamps 11a to 11c in the Z-axis direction changed, the angle between the several points in the Z-axis direction of the filament 110b and the Z-axis direction is between 0 ° and 360 ° per 1 °. A computer simulation that traces a single ray was performed. Then, the amount of light that the light from the filament 110b reaches in the circular area AR (the XY plane is represented in parallel to the paper surface, unlike the cross sections of the lamps 11a to 11c) in which the opening OP is projected onto the substrate W. When the amount of light rays reaching the periphery thereof is determined, the amount of light rays reaching the area AR, the amount of light rays reaching the periphery thereof, and the ratio of the amount of both light rays are different depending on the positions of the lamps 11a to 11c. Indicated.
[0040]
As a tendency, as the irradiation angle θ becomes larger, in other words, as the positions of the lamps 11a to 11c become lower with respect to the reflector 112 (in order of FIG. 5A to FIG. 5E), the irradiation into the area AR is performed. The amount decreased, and the irradiation amount to the periphery increased.
[0041]
Here, only the positions of the lamps 11a to 11c are changed. However, even if the position of the reflector 112 in the Z-axis direction is changed, or the positions of both the lamps 11a to 11c and the reflector 112 are changed, It is presumed that there is a tendency similar to the above depending on the relative positions of both in the Z-axis direction.
[0042]
In the apparatus of this embodiment, as described above, the attachment positions in the Z-axis direction of at least one of the lamps 11a to 11c and the reflector 112 are adjusted, and each of the center area CA, the intermediate area MA, and the edge area EA is adjusted. The amount of light reaching the intermediate part between the regions is adjusted. Thereby, the temperature uniformity in the XY plane of the substrate W is ensured by heating the substrate W while rotating it as described above.
[0043]
As described above, according to this embodiment, since the position adjusting unit 113 capable of adjusting the distance between the lamps 11a to 11c and the substrate W is provided, the distance between the lamps 11a to 11c or the reflector 112 and the substrate W is set. By adjusting, the amount of light irradiation to the intermediate portion between the central region CA, the intermediate region MA, and the edge region EA in the substrate W can be adjusted, so that the temperature uniformity of the substrate W is improved and high quality is achieved. Heat treatment can be performed.
[0044]
In addition, a plurality of irradiation units LU including the lamps 11a to 11c and the position adjusting unit 113 are provided, and each position adjusting unit 113 is individually operated, so that the lamps 11a to 11c, the substrate W, and the substrate W are provided for each of the plurality of irradiation units LU. Since the distance between the lamps 11a to 11c or the reflector 112 and the substrate W is adjusted to be different depending on the center area CA, the intermediate area MA, and the edge area EA, the distance of the substrate W can be further adjusted. Temperature uniformity can be improved and higher quality heat treatment can be performed.
[0045]
Further, the reflector 112 is connected to the cylindrical first reflecting surface R1 having an axis of symmetry in a direction substantially perpendicular to the substrate W, and the second reflecting surface having the substrate side widened while being connected at the substrate side end of the first reflecting surface R1. Since R2 is provided, the light reflected to the side at the substrate side end after multiple reflection in the cylinder of the first reflection surface R1 is also reflected and collected by the second reflection surface R2 on the substrate side. The directivity toward the substrate can also be improved.
[0046]
<2. Modification>
Although an example of the substrate heat treatment apparatus and the substrate heating process using the substrate heat treatment apparatus has been described in the first and second embodiments, the present invention is not limited to this.
[0047]
For example, in the first and second embodiments, the second reflecting surface R2 is an elliptical hemispherical surface or a parabolic hemispherical surface, but the second reflecting surface R2 has a shape of a side surface of a truncated cone or the like. It is good also as a reflective surface of the other shape which the side expanded.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to claim 1, according to the invention of claims 3 and 4, for comprises an adjustable light source positioning means the distance between the substrate held by the light source and the holding means, wherein According to the second to fourth aspects of the present invention, since the reflection position adjusting means capable of adjusting the distance between the reflecting means and the substrate held by the holding means is provided, the distance between the light source or the reflecting means and the substrate is adjusted. Thus, the amount of light irradiated to the periphery of the region corresponding to the light source in the substrate can be adjusted, so that the temperature uniformity of the substrate can be improved and high-quality heat treatment can be performed.
[0049]
In particular, according to the first aspect of the present invention, a plurality of light irradiation units including a light source , a reflection unit, and a light source position adjusting unit are provided, and each of the plurality of light irradiation units is operated by individually operating the light source position adjusting unit. Since the distance between the light source and the substrate held by the holding unit can be individually adjusted, and in particular, according to the invention of claim 2, a plurality of light irradiation units including the light source, the reflecting unit, and the reflecting position adjusting unit are provided. By individually operating the reflection position adjusting means, the distance between the reflecting means and the substrate held by the holding means can be individually adjusted for each of the plurality of light irradiation units, so that the light irradiation unit corresponds to the substrate. By adjusting the distance between the light source or reflecting means and the substrate to be different depending on the position in the plane, the temperature uniformity of the substrate is further improved, and higher quality heat treatment is performed. It can be.
[0050]
Substrate with addition, In particular, according to the invention of claim 3, the reflection means, connecting the first reflecting surface cylindrical having an axis of symmetry in a direction substantially perpendicular to the substrate, the substrate-side end portion of the first reflecting surface Since the second reflecting surface having a wide side is provided, the light reflected to the side at the substrate side end after multiple reflection in the cylinder of the first reflecting surface is also reflected and collected by the second reflecting surface toward the substrate side. Further, the directivity of the light irradiation toward the substrate can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a substrate heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a light irradiation unit is viewed from below.
3A is a plan view of the vicinity of a position adjusting unit, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A and a region AR below the cross-sectional view.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the position of the lamp is changed variously.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional RTP apparatus.
[Explanation of symbols]
1 substrate heat treatment apparatus 11a-11c lamp (light source)
20 Substrate holding rotating part (holding means)
112 reflector (reflection means)
113 Position adjustment unit (light source position adjustment means, reflection position adjustment means)
CA center area EA edge area MA intermediate area LU irradiation unit (light irradiation unit)
OP opening R1 first reflecting surface R2 second reflecting surface W substrate

Claims

A substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
Holding means for holding the substrate;
The light source for irradiating light to the substrate with provided opposite to the substrate held by the holding means, reflecting means for reflecting toward the substrate held by mainly the holding means light of the light source, and a plurality of light irradiation units including the light source position adjustment hand stage, which can adjust the distance between the substrate held by said holding means and said light source,
With
By individually operating the light source position adjusting means in each of the plurality of light irradiation units, the relative positional relationship between the light source and the reflection means is changed for each of the plurality of light irradiation units, The substrate heat treatment apparatus characterized in that the distance from the substrate held by the holding means can be individually adjusted .

A substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
Holding means for holding the substrate;
A light source that is provided opposite to the substrate held by the holding means and that irradiates the substrate with light; a reflecting means that reflects light from the light source mainly to the substrate side held by the holding means; and A plurality of light irradiation units including a reflection position adjusting means capable of adjusting a distance between the reflecting means and the substrate held by the holding means;
With
By individually operating the reflection position adjusting means in each of the plurality of light irradiation units, the distance between the reflection means and the substrate held by the holding means is individually adjusted for each of the plurality of light irradiation units. A substrate heat treatment apparatus characterized in that it is possible.

The substrate heat treatment apparatus according to claim 1 or 2 ,
The reflecting means is
A cylindrical first reflecting surface having an axis of symmetry in a direction substantially perpendicular to the substrate held by the holding means;
A second reflecting surface connected at the substrate side end of the first reflecting surface and having the substrate side widened;
A substrate heat treatment apparatus comprising:

The substrate heat treatment apparatus according to claim 3,
A substrate heat treatment apparatus, wherein an end of the second reflecting surface on the substrate side is a circular opening .