KR20080047415A - 열처리 장치, 컴퓨터 프로그램 및 기억 매체 - Google Patents

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KR20080047415A
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

피처리체(W)에 대하여 소정의 열처리를 실시하도록 한 열처리 장치(2)와, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기(4)와, 상기 처리 용기(4)내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대(18)와, 상기 탑재대(18)의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자(22)와, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창(8)과, 상기 처리 용기(4)내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단(12)을 구비하고 있다.　 상기 광투과창(8)의 상방에, 상기 피처리체를 향해서 가열용의 빛을 사출하는 반도체 광사출 소자(58)을 포함하는 복수의 가열 광원(52)으로 이루어지는 가열 수단(46)이 마련되어 있다.　 이것에 의해, 가열 효율이 높고, 또한 피처리체에 대하여 한층 더 고속에서의 승온 및 강온이 가능해진다.　

Description

열처리 장치, 컴퓨터 프로그램 및 기억 매체 {HEAT TREATMENT APPARATUS, COMPUTER PROGRAM AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등에 대하여 가열용의 빛을 조사하는 것에 의해 소정의 열처리를 실행하는 낱장식의 열처리 장치, 컴퓨터 프로그램 및 기억 매체에 관한 것이다.　
일반적으로, 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는, 반도체 웨이퍼에 성막 처리, 패턴 에칭 처리, 산화 확산 처리, 개질 처리, 어닐 처리 등의 각종 열처리를 반복 실행하여 원하는 디바이스를 제조한다.　 반도체 디바이스가 고밀도화, 다층화 및 고집적화됨에 따라 그 방법이 해마다 엄격해 지고 있어, 이들 각종 열처리의 웨이퍼면내에서의 균일성의 향상 및 막질의 향상이 특히 요구되고 있다.　 예컨대 반도체 디바이스인 트랜지스터의 채널층의 처리를 예로 들어 설명하면, 이 채널층에 불순물 원자의 이온주입 후에, 원자 구조를 안정화시킬 목적으로 어닐 처리가 일반적으로 실행된다.　
이 경우, 상기 어닐 처리를 장시간 실행하면 원자 구조는 안정화되지만, 불 순물 원자가 막두께 방향으로 깊숙한 곳까지 확산하여 하방으로 관통해 버리기 때문에, 최대한 단시간에 실행할 필요가 있다.　 즉, 채널층 등의 막두께를 얇게 하면서, 또한 관통되는 일도 발생하는 일 없이 원자 구조를 안정화시키기 위해서는, 반도체 웨이퍼를 고온까지 고속으로 승온하고, 또한 어닐 처리 후에 있어서는 확산이 발생하지 않는 낮은 온도까지 고속으로 강온시키는 것이 필요해진다.　
이러한 어닐링 처리를 가능하게 하기 위해서, 종래의 처리 장치에서는, 가열램프를 이용한 램프 어닐링이 일반적으로 실행되고 있다(특허문헌1).　
또한 다른 종래의 처리 장치로서는, 예컨대 문헌2에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 스테이지에 펠티에 소자를 마련하여, 100∼250℃정도로 웨이퍼를 에칭할 때에, 승강온시에 상기 펠티에 소자를 이용하도록 한 처리 장치가 있다.　
그리고, 최근에 있어서는, 비교적 대출력이 가능해지도록 개발되었기 때문에, 가열원이나 광원으로서 LED 소자나 레이저 소자 등의 반도체 광사출 소자(반도체 발광 소자)가 이용되는 경향에 있다(특허문헌3 내지 5).　 이 LED 소자나 레이저 소자에 있어서는, 소자 자체의 발열은 가열램프와 비교하여 매우 적고, 또한 수명도 가열램프와 비교하여 상당히 길기 때문에 다용되는 경향이 있다.　
예컨대 특허문헌3에 있어서는, 히트 파이프와 LED 소자를 조합한 램프가 개시되어 있고, 특허문헌4에 있어서는, LED 소자나 레이저 소자로 레지스트를 가열하도록 한 점이 개시되어 있고, 또한 특허문헌5에는, CVD 처리를 실행하기 위해서 LED 소자 어레이를 이용하도록 한 점이 개시되어 있다.　
[특허문헌1] : 미국 특허 제5689614호
[특허문헌2] : 일본 특허공개2001-85408호 공보
[특허문헌3] : 일본 특허공개2004-296245호 공보
[특허문헌4] : 일본 특허공개2004-134674호 공보
[특허문헌5] : 미국 특허 제6818864호
그런데, 상술한 바와 같이, 열처리를 실행하는 경우에는, 웨이퍼 표면의 온도 분포가 균일하게 되도록 가열할 필요가 있을 뿐만아니라, 특히, 산화 확산 처리를 실행하는 경우에는, 주입된 불순물이 과도하게 확산하는 것을 방지하는 등의 이유로 웨이퍼 온도를 단시간에 승강온시킬 필요가 있다.　
그리고, 상술 한 바와 같이 개시된 종래의 장치에 있어서, 예컨대 LED 소자를 이용하고 있는 경우에는, 램프 가열과 동일하게 웨이퍼의 급속한 승온이 가능하고, 또한 램프 가열과 다르게 소자 자체는 그다지 가열되지 않기 때문에, 어느 정도 빠른 속도로 웨이퍼의 강온이 가능하다.　
그러나, 선폭이나 막두께 등의 디자인룰이 보다 엄격해지면, 웨이퍼에 대하여 보다 빠른 속도로 강온 조작이 요구되지만, 상기한 종래 장치에 있어서는, 새로운 디자인룰에 대응하는 고속 강온을 실행하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점에 착안하여, 이것을 유효히 해결하기 위해 창안된 것이다.　 본 발명의 목적은, 가열 효율이 높고, 또한 한층 더 고속에서의 승온 및 강온이 가능한 열처리 장치, 컴퓨터 프로그램 및 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
이와 같이, 탑재대에 복수의 열전 변환 소자를 마련하고, 그 상방에 반도체 광사출 소자를 마련하여, 피처리체의 가열시에는, 열전 변환 소자에 피처리체의 가열 방향으로의 전류를 흐르게 함과 동시에 반도체 광사출 소자를 온하여 이 것으로부터 가열용의 빛을 사출하여 피처리체를 가열하도록 하고, 냉각시에는, 열전 변환 소자에 피처리체의 냉각 방향으로의 전류를 흐르게 함과 동시에 반도체 광사출 소자를 오프하도록 하였다.　 이 때문에, 램프 가열과 비교하여 가열 효율이 높고, 또한 한층 더 고속으로 승온 및 강온을 실행할 수 있다.
본 발명은, 상기 각 가열 광원의 근방에, 해당 가열 광원으로부터의 빛을 반사하여 상기 피처리체를 향하는 제 1 리플렉터가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 각 제 1 리플렉터로부터의 반사광은, 각각 상기 피처리체의 다른 영역을 향해서 집광하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 제 1 리플렉터의 반사면은 곡면 형상으로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 각 가열 광원은, 히트 파이프로 이루어지는 소자 부착봉을 갖고, 상기 반도체 광사출 소자는, 해당 소자 부착봉의 선단부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 가열 수단은, 상기 광투과창의 상방을 덮는 소자 부착용 하우징을 갖고, 상기 각 소자 부착봉의 베이스부가, 상기 소자 부착용 하우징에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 소자 부착용 하우징은, 돔 형상으로 성형되어 있고, 그 내측은 곡면 형상으로 성형되어 제 2 리플렉터로서 기능하는 반사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 소자 부착용 하우징에는, 상기 소자 부착봉의 베이스부측을 냉각하기 위한 소자 냉각 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 각 소자 부착봉은, 연직 방향 또는 연직 방향에 근사한 방향을 따라서 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 피처리체의 온도를 측정하기 위한 방사 온도계를 갖고, 해당 방사 온도계의 측정 파장 대역을, 상기 반도체 광사출 소자로부터의 빛의 파장 대역과는 다르도록 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 소자 또는 반도체 레이저 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 가열 수단은, 상기 광투과창의 상방을 덮는 소자 부착용 하우징을 갖고, 해당 소자 부착용 하우징의 하면은 상기 탑재대에 대향하도록 평탄한 소자 부착면으로 이루어지고, 해당 소자 부착면에 상기 복수의 가열 광원의 반도체 광사출 소자가 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 소자 부착면 중 반도체 광사출 소자를 마련하는 영역은, 상기 탑재대 상에 탑재되는 상기 피처리체의 투영 면적보다도 넓게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 반도체 광사출 소자는, 소정의 수마다 하나의 작은 소자 설치 기판에 부착되어, 단일의 소자 설치 기판과, 이것에 대응하는 반도체 광사출 소자에 의해서 블럭화된 모듈을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 각 소자 설치 기판은, 열전도성이 좋은 금속 재료를 단면 오목부 형상으로 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 각 모듈의 소자 설치 기판에 부착되는 복수의 반도체 광사출 소자는 각각 전기적으로 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 소자 부착용 하우징의 소자 부착면 및/또는 상기 소자 설치 기판의 표면은 각각 반사면으로 이루어져 리플렉터로서 기능을 하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 소자 또는 반도체 레이저 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.
본 발명은, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 칩 또는 반도체 레이저 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 반도체 광사출 소자는, 면발광형의 소자인 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 복수의 반도체 광사출 소자는, 복수의 존으로 구획되어 있고, 각 존마다 독립하여 제어 가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 복수의 열전 변환 소자의 근방에는, 필요시에 전열 매체를 흐르게 하는 전열 매체 유로가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 열처리 장치는, 해당 열처리 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어 수단을 갖고, 해당 제어 수단은, 상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에, 상기 열전 변환 소자에 열전 변환 소자 제어부을 거쳐서 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고, 상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에, 상기 열전 변환 소자에 열전 변환 소자 제어부를 거쳐서 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 하측 가열 수단은, 복수의 열전 변환 소자, 저항 가열 히터, 또는 가열램프 중 어느 것인가로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 상기 열처리 장치는, 해당 열처리 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어 수단을 갖고, 해당 제어 수단은, 상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 처리온도까지 승온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치이다.　
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치을 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서, 상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고, 상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 컴퓨터 프로그램이다.　
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 함께 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서, 상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 처리 온도까지 승온하도록 제어하는 컴퓨터 프로그램이다.　
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 함께 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치을 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서, 상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고, 상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억 매체이다.　
본 발명은, 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와, 상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과, 상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과, 상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과, 상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서, 상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 처리 온도까지 승온하도록 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억 매체이다.　
본 발명에 따른 열처리 장치 및 기억 매체에 의하면, 다음과 같이 우수한 작용 효과를 발휘할 수 있다.　
탑재대에 복수의 열전 변환 소자를 마련하고, 그 상방에 반도체 광사출 소자를 마련하여, 피처리체의 가열시에는, 열전 변환 소자에 피처리체의 가열 방향으로의 전류를 흐르게 함과 동시에 반도체 광사출 소자를 온하여 이것으로부터 가열용의 빛을 사출하여 피처리체를 가열하도록 하고, 냉각시에는, 열전 변환 소자에 피처리체의 냉각 방향으로의 전류를 흐르게 함과 동시에 반도체 광사출 소자를 오프하도록 했다.　 이 때문에, 램프 가열과 비교하여 가열 효율이 높고, 또한 한층 더 고속에서의 승온 및 강온을 실행할 수 있다.　
본 발명에 의하면, 각 제 1 리플렉터로부터의 반사광은, 각각 피처리체의 다른 영역을 향하여 빛을 모으도록 설정되어 있기 때문에, 피처리체의 표면의 조도 분포는 균일화되고, 이에 의해, 면내 온도의 균일성을 향상시킬 수 있다.　
또한 본 발명에 의하면, 방사 온도계의 측정 파장 대역을, 반도체 광사출 소자부터의 빛의 파장 대역과는 다르게 설정하고 있기 때문에, 방사 온도계에 대한 미광(stray light)이 없어져, 방사 온도계에 의한 온도 측정을 정확히 실행할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 열처리 장치의 제 1 실시예의 일례를 도시하는 단면 구성도이다.　
도 2는, 열전 변환 소자의 배열 상태를 도시하는 평면도이다.　
도 3은, 가열 광원의 반도체 광사출 소자로부터 방출된 가열용의 빛의 광로를 도시하는 도면이다.　
도 4는, 반도체 광사출 소자가 부착된 소자 부착봉을 도시하는 확대 단면도이다.　
도 5는, 소자 부착봉의 선단 부분을 도시하는 확대 사시도이다.　
도 6은, 본 발명의 열처리 장치의 제 2 실시예의 일례를 도시하는 단면 구성도이다.　
도 7은, 복수의 모듈에 블럭화된 소정의 수의 반도체 광사출 소자가 부착되는 소자 설치 기판의 배열 상태를 도시하는 평면도이다.　
도 8은, 소자 설치 기판의 배열 상태를 도시하는 확대 단면도이다.　
도 9는, 하나의 소자 설치 기판을 도시하는 확대 평면도이다.　
도 10은, 하나의 LED 칩의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.　
도 11은, 본 발명의 열처리 장치의 제 3 실시예의 일례를 도시하는 단면 구성도이다.　
이하에 본 발명에 따른 열처리 장치 및 기억 매체의 1실시예를 첨부 도면에 근거하여 상술한다.　
도 1은 본 발명의 열처리 장치의 제 1 실시예를 도시하는 단면 구성도, 도 2는 열전 변환 소자의 배열 상태를 도시하는 평면도, 도 3은 가열 광원의 반도체 광사출 소자로부터 방출된 가열용의 빛의 광로를 도시한 도면, 도 4는 반도체 광사출 소자가 부착된 소자 부착봉을 도시하는 확대 단면도, 도 5는 소자 부착봉의 선단 부분을 도시하는 확대 사시도이다.　
도 1에 도시하는 바와 같이 이 제 1 실시예의 열처리 장치(2)는, 예컨대 알루미늄에 의해 통체 형상으로 성형된 처리 용기(4)를 갖고 있다.　 이 처리 용기(4)는 예컨대 300mm 웨이퍼를 수용할 수 있는 크기로 설정되어 있다.　 이 처리 용기(4)의 천장부는 개구되어 있고, 이 개구부에는, O 링 등의 시일 부재(6)을 거쳐서 후술하는 가열용의 빛에 대하여 투명한 광투과창(8)이 기밀히 마련되어 있다.　 이 광투과창(8)의 재료로서는, 예컨대 석영 등이 이용된다.　
또한, 이 처리 용기(4)의 측벽에는, 개구(7)가 마련됨과 동시에, 이 개구(7)에는 반도체 웨이퍼(W)를 반출입할 때에 개폐되는 게이트 밸브(10)가 마련된다.　 또한 처리 용기(4)의 다른 쪽 측벽에는, 처리시에 필요한 가스를 내부로 도입하는 가스 도입 수단으로서 가스 노즐(12)이 마련되어 있다.　 또한 처리 용기(4)의 바닥부의 주변부에는, 배기구(14)가 형성되어 있고, 이 배기구(14)에는 도시하지 않는 진공 펌프가 개설된 배기계가 접속되어, 처리 용기(4)내의 분위기를 예컨대 진공배 기 가능하게 하고 있다.　 또한, 처리에 따라서는 처리 용기(4)내는 대기압 정도로 유지된다.　 또한 이 처리 용기(4)의 바닥부는 크게 개구되어, 이 개구에 예컨대 O 링 등의 시일 부재(16)를 개재시켜 바닥부를 겸하는 두꺼운 탑재대(18)가 기밀히 부착 고정되어 있다.　
이 탑재대(18)는, 예컨대 알루미늄제의 두께가 두꺼운 탑재대 본체(20)와, 탑재대 본체(20) 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자(22)와, 이 열전 변환 소자(22)의 상면측에 설치된 얇은 원판 형상의 탑재판(24)에 의해 구성되고, 이 탑재판(24) 상에 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)를 직접적으로 탑재하도록 되어 있다.　 구체적으로는, 상기 열전 변환 소자(22)로서는, 예컨대 펠티에 소자가 이용된다.　 이 펠티에 소자는, 다른 종류의 도체나 반도체를 전극에 의해서 직렬로 접속하여 전류를 흐르게 하면 접점사이에서 줄 열 이외에 열의 발생이나 흡열이 발생하는 소자이며, 예컨대 200℃ 이하의 온도에서의 사용에 견딜 수 있는 Bi2Te3(비스무트 · 텔루르) 소자, 보다 고온에서 사용할 수 있는 PbTe(납 · 텔루르) 소자, SiGe(실리콘 · 게루마늄) 소자 등에 의해서 형성되어 있다.　 열전 변환 소자(22)는, 열전 변환 소자 제어부(26)에 리드선(28)을 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다.　 열전 변환 소자 제어부(26)는, 상기 웨이퍼(W)의 열처리시에 열전 변환 소자에 공급되는 전류의 방향이나 크기를 제어한다.　
도 2에 펠티에 소자로 이루어지는 열전 변환 소자(22) 배열의 일례를 도시한다.　 도 2에 있어서는, 직경이 300mm인 웨이퍼(W)에 대하여 60개의 열전 변환 소 자(22)를 상기 탑재판(24)의 이면측에 대략 전면에 걸쳐 거의 간격없이 채운 예를 도시하고 있다.　 이와 같이 열전 변환 소자(22)를 밀접시켜 배치하면, 웨이퍼(W)와 탑재판(24)을 균일히 가열할 수 있다.　 열전 변환 소자(22)의 형상은, 사각 형태에 한하지 않고, 원형이나 육각 형태이더라도 좋다.　 여기서 열전 변환이란, 열에너지를 전기에너지로, 또한 전기에너지를 열에너지로 변환하는 것을 말한다.
상기 탑재대 본체(20)의 내부에는, 전열 매체 유로(30)가 그 평면 방향의 대략 전면에 걸쳐 형성되어 있다.　 이 전열 매체 유로(30)는, 상기 열전 변환 소자(22)의 하부에 마련되어 있고, 웨이퍼(W)의 강온시에 전열 매체로서 냉매(물)가 공급되는 것에 의해, 상기 열전 변환 소자(22)의 하면으로부터 온열을 빼앗아 그것을 냉각한다.　 또한, 웨이퍼(W)의 승온시에는 필요에 따라서 온매(溫媒)가 공급되는 것에 의해, 열전 변환 소자(22)의 하면으로부터 냉열을 빼앗아 그것을 가열한다.　 또한, 전열 매체 유로(30)는, 전열 매체를 송급하는 매체 순환기(32)에 열매체 도입관(34)과 전열 매체 배출관(36)을 거쳐서 접속되어 있다.　 이에 의해, 매체 순환기(32)는 전열 매체를 전열 매체 유로(30)에 순환 공급한다.　
또한 상기 열전 변환 소자(22) 상에 설치되는 탑재판(24)의 재료로서는, 후술하는 가열 광원(52)으로부터의 광선을 가장 흡수하여 쉬운 SiO2재, AlN재, SiC재 등에 의해서 제작되고, 가열 광원(52)이 자외선을 주로 사출하는 경우는 주로 자외선을 흡수하기 쉬운 Ge재, Si재, 금속재 등에 의해서 제작된다.　 탑재대(18)에는 웨이퍼(W)를 승강하는 도시하지 않는 승강 기구가 마련되고, 이 승강 기구는, 탑재 대 본체(20) 및 탑재판(24)을 관통하여 웨이퍼(W)를 아래로부터 지지하는 복수개의 승강이 자유로운 지지핀과, 이들 지지핀을 승강시키는 구동 장치 등으로 구성되어 있다.　
또한, 탑재대 본체(20)에는, 이것을 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(37)이 형성되어 있고, 여기에 방사 온도계(38)가 설치된다.　 구체적으로는, 상기 관통 구멍(37)에 상기 탑재판(24)의 하면까지 연장하는 광파이버(40)를 기밀 상태로 삽입 통과하여 탑재판(24)으로부터의 복사광을 안내할 수 있게 되어 있다.　 그리고, 이 광파이버(40)의 단부에는 방사 온도계 본체(42)가 접속되어 있고, 소정의 측정 파장 대역의 빛으로부터 탑재판(24)의 온도, 즉 웨이퍼 온도를 측정할 수 있게 되어 있다.　 여기서 후술하는 바와 같이, 방사 온도계(38)의 측정 파장 대역은, 반도체 광사출 소자로부터의 빛의 파장 대역과는 다르게 설정되어 있다.　
그리고, 처리 용기(4)의 광투과창(8)의 상방에는, 상기 웨이퍼(W)를 향해서 광투과창(8)을 거쳐서 가열용의 빛을 조사하는 가열 수단(46)이 마련되어 있다.　 구체적으로는, 이 가열 수단(46)은, 상기 광투과창(8)의 상방을 덮도록 마련되는 돔 형상으로 성형된 소자 부착용 하우징(48)을 갖고 있다.　 이 돔 형상의 소자 부착용 하우징(48)은, 예컨대 알루미늄이나 동 등의 열전도성이 좋은 재료에 의해 형성되어 있고, 전체가 예컨대 반구 형상으로 성형되어 있다.　 이 소자 부착용 하우징(48) 하단부의 일부와 처리 용기(4) 상단부의 일부의 사이에는 도시하지 않는 힌지로 접합되어 있고, 상기 소자 부착용 하우징(48)을 전개 가능하게 하고 있다.　
이 소자 부착용 하우징(48)의 내면은, 예컨대 금도금 등이 실시된 고반사율 의 반사면으로 되어 있고, 제 2 리플렉터(50)로서 기능한다.　 그리고, 이 소자 부착용 하우징(48)의 내면측에, 복수의 가열 광원(52)이 부착되어, 이것으로부터 가열용의 빛을 사출하게 되어 있다.　 이 가열 광원(52)은, 돔 형상의 소자 부착용 하우징(48) 내주면의 대략 전역에 걸쳐 비교적 균일하게 분포시켜 마련되어 있고, 예컨대 여기서는 전체에 100개 정도 마련되어 있다.　 그리고, 도 3에도 도시하는 바와 같이, 각 가열 광원(52)에 대응시켜, 곡면 형상으로 오목하게 성형된 제 1 리플렉터(54)가 각각 마련되어 있다.　 이 제 1 리플렉터(54)의 내주면도, 예컨대 금도금 등이 실시된 고반사율의 반사면으로 되어있다.　 이 제 1 리플렉터(54)의 개구면은 원형으로 성형되어 있다.　 여기서 상술 한 바와 같이 소자 부착용 하우징(48)을 돔 형상의 곡면 형상으로 하는 것에 의해, 평면 형상의 경우와 비교하여 상기 가열 광원(52)을 다수 부착할 수 있어, 그 만큼, 가열을 위해 대전력을 투입할 수 있다.
그리고, 상기 각 가열 광원(52)은, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 매우 작은 막대 형상의 소자 부착봉(56)과, 이 선단부에 부착된 복수의 반도체 광사출 소자(58)로 이루어진다.　 이 소자 부착봉(56)의 베이스부를 상기 소자 부착용 하우징(48)의 제 1 리플렉터(54)의 중앙부에 마련한 접속 단자(60)에 접속하여 부착하는 것에 의해, 이 소자 부착봉(56)을 지지 고정함과 동시에, 필요로 하는 전력을 상기 반도체 광사출 소자(58)에 공급할 수 있도록 되어 있다.　 또한, 상기 접속 단자(60)는, 도시하지 않는 배선을 거쳐서 전원계에 접속되어 있다.　 또한, 대부분의 소자 부착봉(56)은 연직 방향, 또는 연직 방향에 근사한 방향을 따라서 마련되게 된다.
그리고, 상기 소자 부착봉(56)은, 중공 형상으로 이루어진 예컨대 히트 파이프로 이루어지고, 도 4에도 도시하는 바와 같이, 그 내면에는 윅(wick)(62)이 붙여짐과 동시에, 내부에는 작동 유체가 밀봉 상태로 마련되어 있다.　 이 소자 부착봉(56)은, 예컨대 알루미늄이나 동과 같은 열전도성이 좋은 금속 재료로 이루어진다.　 이 소자 부착봉(56)은 다각형, 예컨대 도 5에 도시하는 경우에는 8각형으로 성형되어 있고, 그 선단면 및 선단부의 측면에 상기 반도체 광사출 소자(58)가 집중하여 부착되어 있고, 전체적으로 점광원이라고 간주할 수 있을 정도의 크기로 되어 있다.　 여기서 상기 반도체 광사출 소자(58)는 0.3∼1mm 정사각형 LED 소자 또는 반도체 레이저 소자로 이루어지고, 현재의 기술로 이미 평균 1개의 소자로 고출력를 얻을 수 있는 것이 개발되어 있다.　 예컨대 LED 소자를 예로 들면, 1 소자당 30 W 정도의 고출력을 얻을 수 있는 소자가 개발되고, 또한 반도체 레이저 소자를 예로 들면 1cm2 소자당 2.5kW 정도의 고출력을 얻을 수 있는 소자가 개발되어 있다.
따라서, 1개의 소자 부착봉(56)에 상기 반도체 광사출 소자(58)를 30개 부착한다고 가정하면, 하나의 가열 광원(52)으로부터는, LED 소자의 경우에는 "30 W× 30"= 900 W(와트)의 고출력을 얻을 수 있게 된다.　 그리고, 가열 광원(52)의 전체의 수가 l00개라고 가정하면, 전출력은 100×900 W= 90 kW가 된다.　 또한, 상기 소자 부착봉(56) 자체에도, 상기 접속 단자(60)와 각 반도체 광사출 소자(58)를 전기적으로 접속하는 도시하지 않는 배선이 마련되어 있다.　
여기서 상기 소자 부착봉(56)의 전체의 길이는, 20∼50mm 정도이며, 또한, 반도체 광사출 소자(58)로서, 예컨대 0.3∼1mm정사각형 LED 소자가 부착되어, 8각형의 한변의 길이(L1)는 1mm 정도이로 매우 소형화되어 있다.　
여기서 상기 반도체 광사출 소자(58)로부터 출사되는 빛(열선)의 파장으로서는, 1.7μm 이하의 영역, 예컨대 1μm 정도의 적외선이 바람직하다.　 사출되는 파장이 1.17μm 이하의 반도체 광사출 소자(58)를 이용하는 이유는, 웨이퍼(W)가 실리콘 기판인 경우, 실리콘 기판의 열선에 대한 흡수율이 열선의 파장과 웨이퍼 자체의 온도에 의존하기 때문이다.　 즉, 파장이 1.17μm 정도까지인 열선은, 실리콘 기판의 온도에 관계없이, 0.5∼0.7정도의 높은 흡수율을 나타내지만, 파장이 1.17μm보다도 커지면, 흡수율은 실리콘 기판의 온도에 크게 의존하고, 온도가 낮아지면 흡수율도 작아진다(투과율은 커진다).　 예컨대 실리콘 기판이 270∼600℃의 범위에서 변화하면, 그에 따라서 흡수율은 0.1∼0.7의 범위에서 변화한다.　 따라서, 실리콘 기판으로 이루어지는 웨이퍼(W)를 고속 승온시키기 위해서는, 파장이 1.17μm 이하인 열선을 방사하는 반도체 광사출 소자(58)를 이용하는 것이 바람직하다.　 또한, 열선이란, 상술한 바와 같이 자외광선에서 적외광선까지의 광선을 포함하는 넓은 개념으로 이용하고 있다.　
이 경우, 상술한 방사 온도계(38)의 측정 파장 대역은, 측정 오차의 원인이 되는 미광을 발생시키지 않기 위해, 상기 반도체 광사출 소자(58)의 빛의 파장과는 다르도록 설정하고, 예컨대 1.17μm보다도 큰 파장, 예컨대 3μm 정도의 파장을 측정 파장 대역으로서 설정한다.　
여기서, 도 3에 도시하는 바와 같이 상기 제 1 리플렉터(54)의 곡면 형상을 2개의 초점(f1, f2)을 갖는 회전 타원면으로 가정하여, 점광원으로 간주할 수 있는 가열 광원(52)의 반도체 광사출 소자(58)군을 초점(f1)으로 설정하면, 가열 광원(52)으로부터 방사된 빛 중 제 1 리플렉터(54)에서 반사한 반사광(62A)은 제 2 초점(f2)에 집광된다.　 단지, 실제로는 완전한 점광원이 아니기 때문에, 가열 광원(52)으로부터 나와서 제 1 리플렉터(54)에서 반사한 반사광(62A)이더라도 그 일부는 확산하여 제 2 초점(f2)에 집광하지 않고 그 주위를 조사한다.　 또한, 가열 광원(52)으로부터 출사하여 제 1 리플렉터(54)에 닿지 않는 직사광(62B)의 일부는 웨이퍼(W)의 표면을 직접 조사하고, 다른 일부는 제 2 리플렉터(50)에 닿아서 반사한 후, 웨이퍼(W)의 표면을 조사한다.　 웨이퍼(W)를 조사하는 빛 중, 웨이퍼(W)에 흡수되는 량은 최대로도 70% 정도이며, 나머지는 반사 또는 투과한다.　 그 중 반사한 빛은 제 2 리플렉터(50)로 반사하는 것에 의해 재차 웨이퍼(W)를 조사한다.　 그리고 직사광 중 탑재대(18)나 처리 용기(4)의 측면 또는 바닥면을 조사하는 빛이 손실된다.　 이 손실되는 광선의 량은, 제 1 리플렉터(54)의 크기, 기울기, 개구 직경 등을 변경하는 것에 의해 최대한 적게 할 수 있다.　
가열 광원(52)의 수는, 웨이퍼(W)의 크기, 가열 광원 하나당의 웨이퍼(W)의 조사 면적(S1), 웨이퍼(W)의 승온레이트의 설계 지표, 가열 광원(52) 전체의 파워, 제 2 리플렉터(50)의 직경 등에 의해서 결정된다.　
여기서 각 가열 광원(52)으로부터 조사되는 조사 면적(S1)의 영역은, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 각각 다른 영역을 향해서 집광하도록 설정되어, 웨이퍼(W) 표면의 전역을 커버할 수 있도록 설정되어 있다.　
그리고, 도 1로 되돌아가서, 상기 가열 광원(52)을 마련한 소자 부착용 하우징(48)에는, 상기 소자 부착봉(56)의 베이스부측을 냉각하기 위한 소자 냉각 수단(66)이 마련된다.　 구체적으로는, 이 소자 냉각 수단(66)은, 상기 소자 부착봉(56)의 베이스부의 근방을 지나도록 형성된 냉매 통로(68)를 갖고 있고, 냉매입구(68A)로부터 냉각 매체로서 예컨대 냉각수를 도입하여, 냉매출구(68B)로부터 배출하게 되어 있다.　 또한, 상기 소자 부착용 하우징(48)의 내측 공간을 공랭하도록 해도 좋다.　 그리고, 이 열처리 장치(2)의 전체는, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어 수단(70)에 의해 제어된다.　 그리고, 이 제어 수단(70)은, 이 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기억하기 위한 예컨대 플로피 디스크나 플래쉬 메모리 등으로 이루어지는 기억 매체(72)를 갖고 있다.　
다음에, 이상과 같이 구성된 열처리 장치(2)에 의한 웨이퍼(W)에 대한 열처리 동작에 대하여 설명한다.　 상술한 바와 같이, 이하에 설명하는 동작은, 상기 기억 매체(72)에 기억된 프로그램에 근거하여 실행된다.　 여기서는 표면에 불순물이 주입된 웨이퍼(W)를 어닐하는 경우를 예로 들어 설명한다.　
우선, 처리 용기(4)의 측벽에 마련되어 있는 게이트 밸브(10)를 열어, 처리해야 할 웨이퍼(W)를 개구(7)로부터 처리 용기(4)내로 반입하여, 이것을 탑재대(18)의 탑재판(24) 상에 탑재한다.　 그 후, 게이트 밸브(10)를 닫아서 처리 용기(4)를 밀폐한다.　 다음에, 배기 수단에 의해서 처리 용기(4)내를 진공 배기하여 가스 공급원으로부터 공급되는 처리 가스, 예컨대 아르곤 가스나 질소 가스로 치환하여, 소정의 프로세스 압력(예컨대 100∼10000 Pa)으로 유지한다.　
다음에, 펠티에 소자로 이루어지는 열전 변환 소자(22)에 통전하여 웨이퍼(W)를 예비 가열한다.　 예비 가열 온도는 500∼600℃ 정도이다.　 이 예비 가열 온도에서는, 웨이퍼(W)에 주입되어 있는 불순물이 확산하는 일은 없다.　
웨이퍼(W)의 온도는 방사 온도계(38)에 의해서 검출되고 있고, 이 방사 온도계(38)가 소정의 예비 가열 온도가 된 것을 검출하면, 가열 수단(46)의 모든 가열 광원(52)을 온하여 각 반도체 광사출 소자(58)로부터 빛을 방사하고, 그 열선으로 웨이퍼(W)의 표면을 조사하여 소정의 처리 온도(예컨대 1000℃)까지 순간에 승온시킨다.　 이 때, 열전 변환 소자(22)에 공급하는 전력도 예컨대 풀 파워로 웨이퍼(W)를 신속히 승온시킨다.　 그리고, 이 고온 상태를 소정 시간 유지하는 것에 의해, 어닐 처리를 실행한다.　 이와 같이, 웨이퍼(W)는 상하양면으로부터 가열되게 되고, 예컨대 100∼300℃/sec 정도까지 승온 속도를 올려서 고속 승온을 실현할 수 있다.
특히, 고출력이 가능한 반도체 광사출 소자(58)를 복수개 집합하여 점광원화한 가열 광원(52)을 다수개 배치하여, 각 가열 광원(52)으로부터 고출력의 가열용 빛(열선)을 조사하도록 했기 때문에, 웨이퍼면 상에 있어서의 열선의 조도를 매우 높게 할 수 있어, 신속한 승온이 가능해진다.　 또한, 웨이퍼의 승온시에는, 상기 열전 변환 소자(22)는 하측 가열 수단으로서 기능하게 된다.　
이 어닐 처리시에는, 펠티에 소자로 이루어지는 열전 변환 소자(22)의 이면측이 냉각되므로, 이를 막기 위해 탑재대 본체(20)에 마련한 전열 매체 유로(30)에는 가열 매체를 흐르게 하도록 하여, 열전 변환 소자(22)를 효율적으로 동작시키는 것이 좋다.　
또한, 가열 수단(46)인 반도체 광사출 소자(58)는 발광 효율이 양호하다고는 하지만, 그 자체에 어느 정도의 발열이 발생하는 것은 피할 수 없다.　 그러나, 이 반도체 광사출 소자(58)가 부착되어 있는 소자 부착봉(56)은 히트 파이프로 구성되어 있기 때문에, 상기 반도체 광사출 소자(58)에서 발생된 열을 소자 부착봉(56)의 다른 쪽 단부로 반송하여 이것을 알루미늄 등으로 이루어지는 소자 부착용 하우징(48)측으로 전파하고, 또한, 이 소자 부착용 하우징(48)에 마련한 소자 냉각 수단(66)의 냉매 통로(68)에 냉각수를 흐르게 하여 열을 배출한다.　 이 때문에 반도체 광사출 소자(58) 및 소자 부착봉(56)을 효율적으로 냉각할 수 있다.　
또한, 히트 파이프로 이루어지는 소자 부착봉(56)의 대부분은, 연직 방향, 또는 이것에 근사한 방향을 따라서 마련되어 있기 때문에, 주로 중력에 의해서 동작하는 히트 파이프를 효율적으로 동작시킬 수 있고, 그 만큼, 반도체 광사출 소자(58)의 냉각 효율을 높일 수 있다.　
또한 제 1 리플렉터(54) 및 제 2 리플렉터(50)에 의해, 발광 효율이 높은 반도체 광사출 소자(58)로부터 사출된 빛을 효율적으로 또한 균일히 웨이퍼면에 조사할 수 있기 때문에, 가열 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 웨이퍼 온도의 면내균일성을 높일 수 있다.　
이렇게 하여, 소정의 단시간만 어닐 처리를 실행했다면, 웨이퍼(W) 중의 불순물이 과도하게 확산하는 것을 방지하기 위해서, 웨이퍼(W)를 될 수 있는 한 빠르게 냉각한다.　 즉, 이 경우에는 웨이퍼 온도를 고속 강온시키기 위해서, 펠티에 소자로 이루어지는 열전 변환 소자(22)에 가열때와는 반대 방향으로 전류를 흐르게 하여 그 상면을 냉각한다.　 이에 의해, 탑재판(24)이 냉각되어 웨이퍼(W)를 급격히 냉각한다.　 이 때, 열전 변환 소자(22)의 하면은 온열이 발생하여 가열되기 때문에, 이것을 냉각하기 위해서, 전열 매체 유로(30)에는, 웨이퍼 가열때와는 반대로 냉각 매체를 흐르게 하도록 한다.　 이에 의해, 열전 변환 소자(22)를 효율적으로 동작시킬 수 있다.　
그리고, 상기 동작과 동시에, 소자 부착용 하우징(48)에 마련한 가열 수단(46)의 각 가열 광원(52)을 오프하여, 이것에 공급하고 있었던 전력을 차단한다.　 그리고, 이와 동시에 소자 냉각 수단(66)의 냉매 통로(68)에는 계속해서 냉매, 예컨대 냉각수를 흐르게 하여 각 가열 광원(52)의 소자 부착봉(56) 및 반도체 광사출 소자(58)를 계속하여 냉각한다.　 이 경우, 웨이퍼 가열원으로서 가열 램프를 이용한 경우에는, 가열램프 자체가 큰 열용량을 갖고, 또한 소등해도 가열램프자체가 고온 상태로 되어 있기 때문에, 이 가열램프자체가 발하는 복사열에 의해 웨이퍼가 가열되어 버린다.　 이 때문에, 냉각 수단을 이용하여도 강온 속도에 한계가 발생하여, 강온 속도를 보다 크게하는 것은 곤란하다.　 그러나, 본 발명의 장치와 같이, 소자 자체의 발열량이 매우 적은 LED 소자나 반도체 레이저 소자로 이루어지는 반도체 광사출 소자(58)를 이용하고, 또한, 이 소자(58)나 소자 부착봉(56)을 소자 냉각 수단(66)으로 냉각하기 때문에, 소자 자체의 발열량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 이들을 신속히 냉각할 수 있다.　 따라서 방출하는 복사열을 대폭 삭감할 수 있어, 그 결과, 웨이퍼(W)의 강온 속도를 대폭 향상시켜 고속 강온을 실현할 수 있다.　
이 경우, 웨이퍼 가열시에 설명한 바와 같이, 소자 부착봉(56)로서 히트 파이프를 이용하고, 또한 많은 소자 부착봉(56)은 히트 파이프가 효율적으로 동작하도록 연직 방향, 혹은 이에 근사한 방향을 따라서 마련되어 있기 때문에, 보다 효과적 내지 효율적으로 반도체 광사출 소자(58)를 냉각할 수 있어, 그 결과, 보다 큰 강온 속도에서의 고속 강온을 실행할 수 있다.　 본 발명 장치에 의하면, 웨이퍼를 예컨대 100∼300℃/sec 정도의 고속 강온으로 냉각할 수 있다.　 또한 반도체 광사출 소자(58)는, 가열램프와 비교하여 수명을 길게 할 수 있다.　
또한, 상기 실시예에 있어서는, 가열 광원(52)마다에 마련한 제 1 리플렉터(54)의 곡면 형상을 회전 타원면으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 회전 타원면에 근사한 곡면, 예컨대 회전 포물면 혹은 반구면 등으로 설정해도 좋다.　
또한, 소자 부착용 하우징(48)에 마련한 각 가열 광원(52)을 예컨대 동심원 형상의 복수의 영역마다 구획하고, 영역마다 공급 전력을 제어할 수 있도록 해도 좋다.
또한, 가스 도입 수단(12)으로서는 노즐에 한정되지 않고, 예컨대 가열용의 빛에 대하여 투명한 재료, 예컨대 석영제의 샤워헤드 구조를 이용하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 소자 부착용 하우징(48)을 반구 형상인 곡면 형상(돔 형상)으로 성형한 경우를 예로 들어 설명했지만, 그것에 한정되지 않고, 회전 타원 형상, 혹은 이것에 근사한 곡면 형상, 또한, 가열 광원(52)의 부착 개수는 적어지지만, 평면 형상으로 성형하도록 해도 좋고, 어떻든간에, 각 가열 광원(52) 의 출력 파워나 웨이퍼(W)의 가열 온도 등에 의존하여 설계된다.　
<제 2 실시예>
다음에 본 발명에 따른 열처리 장치의 제 2 실시예에 대하여 설명한다.　
앞에서의 제 1 실시예에서는, 소자 부착용 하우징(48)을 대략 반구와 같이 돔 형상으로 성형한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이 제 2 실시예에서는 이 소자 부착용 하우징(48)을 대략 평탄히 성형한 경우의 구체예에 대하여 설명한다.　
도 6은 이러한 본 발명의 열처리 장치의 제 2 실시예의 일례를 도시하는 단면 구성도, 도 7은 복수의 모듈에 블럭화된 소정의 수의 반도체 광사출 소자가 부착되는 소자 설치 기판의 배열 상태를 도시하는 평면도, 도 8은 소자 설치 기판의 배열 상태를 도시하는 확대 단면도, 도 9는 하나의 소자 설치 기판을 도시하는 확대 평면도, 도 10은 하나의 LED 칩의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.　 또한, 도 1 내지 도 5에서 도시한 구성 부분과 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.　
도 6에 도시하는 바와 같이 이 제 2 실시예에 있어서의 열처리 장치(80)에서는, 상술한 바와 같이, 처리 용기(4)의 천장부에 마련한 광투과창(8)의 상방을 덮는 가열 수단(46)의 소자 부착용 하우징(82)은 돔 형상이 아니라, 대략 평판 형상으로 성형되어 있고, 그 주변부가 약간 아래 방향으로 직각으로 굴곡된 것 같은 형상으로 되어있다.　 이러한 형상의 소자 부착용 하우징(82)은, 열전도성이 좋은 금속 재료, 예컨대 알루미늄을 깎아 내는 것에 의해 형성할 수 있다.　 이 소자 부착용 하우징(82)에는, 냉매 통로(68)가 전면에 걸쳐 형성되어, 소자 냉각 수단(66)을 구성하고 있다.　
또한 소자 부착용 하우징(82)의 내측면, 즉 도면중의 하면은, 상기 탑재대(18)를 대향하도록 평탄한 소자 부착면(84)으로서 형성되어 있다.　 이 소자 부착면(84)과 상기 광투과창(8)간의 거리(H1)는 예컨대 10∼20mm 정도로 매우 작게 설정되어, 가열 효율을 높이도록 되어 있다.　 그리고, 이 소자 부착면(84)에, 복수(다수)의 반도체 광사출 소자(58)가 대략 전면에 걸쳐 마련되어 있다.　 각 반도체 광사출 소자(58)는, 가열 광원(52)을 구성한다.　
구체적으로는, 상기 복수의 반도체 광사출 소자(58)는 소정의 수마다 블럭화되어 있다.　 즉, 여기서는 하나의 모듈에 대하여 하나의 작은 소자 설치 기판(86)을 갖고, 이 소자 설치 기판(86)은 도 7 및 도 8에도 도시하는 바와 같이, 상기 평탄한 소자 부착면(84)에 대략 간격없이 평면적으로 배열되어 부착되어 있다.　 이 소자 설치 기판(86)을 마련하는 영역은, 탑재대(18) 상의 웨이퍼(W)의 투영 면적보다도 넓게 이루어져 있다.　
그리고, 각 소자 설치 기판(86)에, 도 9에 도시하는 바와 같이 소정의 수의 상기 반도체 광사출 소자(58)가 부착되고, 그 때문에, 반도체 광사출 소자(58)를 마련하는 영역은, 탑재대(18) 상의 웨이퍼(W)의 투영 면적보다도 넓게 되어 있다.　 상기 소자 설치 기판(86)은, 열전도성이 좋은 금속 재료, 예컨대 알루미늄으로 형성되어 있고, 그 주변부(86A)가 아래 방향으로 약간 높게 이루어져 전체적으로 대략 단면 오목부 형상으로 이루어져 있다.　 도시예에서는 이 소자 설치 기판(86)은 정사각형 형상으로 성형되어 있지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.　 그리고, 이 소자 설치 기판(86)의 이면측(도 8의 경우는 상면측)의 네 모퉁이에는 비관통 구멍 상태가 되는 위치 결정 용인 스폿페이스(spot face)(88)가 형성되어 있다.
그리고, 이 소자 설치 기판(86)에, 상술한 바와 같이 반도체 광사출 소자(58)가 미소 간격씩 이격시켜 종횡으로 정연히 배열되어 부착되어 있다.　 여기서 하나의 소자 설치 기판(86)의 종횡의 1변의 길이(L2)(도 9참조)는 각각 예컨대 25mm정도, 그 두께는 5mm 정도이며, 상기 반도체 광사출 소자(58)를 종횡으로 각각 30개씩, 전체로 900개 마련하고 있다.　 그리고, 이러한 모듈, 즉 소자 설치 기판(86)은, 소자 부착용 하우징(82)의 전체에 예컨대 148개정도 마련되어 있다.　 또한, 도 7에 도시하는 경우에는 소자 설치 기판(86)의 수를 간략화하여 나타내고 있다.　 따라서, 반도체 광사출 소자(58)는, 소자 부착용 하우징(82)의 전체에 133200(=900×148)개 마련되게 된다.　 또한, 이 반도체 광사출 소자(58)의 설치수는, 상기 수치에 한정되지 않고, 하나의 소자의 출력이나 웨이퍼(W)의 승온 속도의 설계값 등에 의존한다.
이 경우, 반도체 광사출 소자(58)로서는, LED 칩이나 반도체 레이저 칩을 수지 등에 의해 패키지한 소자를 이용해도 좋지만, 실장 밀도를 향상시킬 수 있기 때문에 LED 칩이나 반도체 LED 소자나 반도체 레이저 칩을 이용하는 것이 좋다.　 즉, 잘 알려져 있듯이 LED 소자나 반도체 레이저 소자는, 일반적으로는, 반도체 웨이퍼에 다수 형성되는 각 소자를 소자마다 단체로 잘라내어 칩화하여, 이것에 렌즈를 마련하여 수지등에 의해 패키지화하는 것에 의해 형성되지만, 여기서는 수지 등에 의해 패키지화되기 전의 LED 칩이나 반도체 레이저 칩을 이용하는 것이 좋다.
그리고, 여기서는 상기 반도체 광사출 소자(58)로서, 패키지화하기 전의 미소한 LED 칩(58A)을 이용하고 있다.　 이 LED 칩(58A) 중에서도, 광량이 많기 때문에, 이른바 면발광이 가능한 면발광형의 LED 칩(58A)을 이용하는 것이 좋다.　 이러한 면발광형의 LED 칩(58A)은, 예컨대 0.3∼1mm 각의 크기이며, 상기 소자 설치 기판(86)에 높은 밀도로 실장할 수 있다.　 도 10에 도시하는 바와 같이 이 LED 칩(58A)은, 예컨대 요철 형상의 사파이어 기판(90) 상에 발광 영역(92)을 형성하여, 그 위에 질화물 반도체층(94)을 형성하고, 또한 그 표면에 예컨대 메쉬 형상 전극(96)을 형성하는 것에 의해 구성된다.
그리고, 도 9에 도시하는 바와 같이 하나의 소자 설치 기판(86)에 부착된 예컨대 900개의 각 반도체 광사출 소자(58)는, 전원 설비를 될 수 있는 한 적게 하기 위해서 배선(100)에 의해 전기적으로 직렬 접속되어 있다.　 또한, 이 소자 설치 기판(86)의 주변부에는, 외부에 대하여 전기적으로 접속되는 전극(102A, 102B)이 마련되어 있다.
그리고, 이 소자 설치 기판(86)의 내면(86B)(도 8에 있어서는 하면)이나 소자 부착용 하우징(82)의 소자 부착면(84)(도 6참조)도 거울면으로 마무리되어 반사면으로 이루어져 있고, 각각 리플렉터로서 구성되어 있다.　 이에 의해, 웨이퍼 가열시의 열효율을 높이도록 되어 있다.
그리고, 이와 같이 형성된 소자 설치 기판(86), 즉 반도체 광사출 소자(58)는, 도 7에 도시하는 바와 같이 복수의 존으로 구획되어, 각 존마다 독립되어 제어 가능하게 이루어져 있다.　 도 7에 도시하는 경우는, 중앙부의 존(104A)과, 그 주변 부에 균등히 배치된 4개의 존(104B∼104E)으로 전부 5개의 존으로 구획되어 있다.　 또한, 도 7에 있어서의 존의 구획선은 개략적으로 도시하는 것이다.
또한, 상술 한 바와 같이 구성한 제 2 실시예의 열처리 장치(80)도, 기본적으로는 먼저 설명한 제 1 실시예와 동일하게 동작하게 된다.
특히 이 제 2 실시예의 경우에는, 소자 부착용 하우징(82)을 돔 형상이 아니라, 평판 형상으로 성형하도록 했기 때문에, 각 반도체 광사출 소자(58)와 웨이퍼(W)의 사이가 제 1 실시예의 경우보다도 작아져, 그 만큼, 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 각 소자 설치 기판(86)에 부착하는 반도체 광사출 소자(58)로서, 예컨대 반도체 웨이퍼로부터 잘라낸 것 같은 상태의 칩 형상인 LED 칩(58A)을 이용하는 것에 의해, 이 LED 칩(58A)을 높은 실장 밀도로 부착할 수 있어, 그 만큼, 승온 속도를 보다 빠르게 할 수 있다.
또한, 반도체 광사출 소자(58)를 직접적으로 부착하는 소자 설치 기판(86) 및 소자 부착용 하우징(82)을, 각각 열전도성이 좋은 금속 재료로 구성하고 있기 때문에, 상기 반도체 광사출 소자(58)에 의해 발생된 열을, 소자 부착용 하우징(82)에 마련한 소자 냉각 수단(66)의 냉매 통로(68)에 냉각수 등을 흐르게 하는 것에 의해 장치 밖으로 효율적으로 폐기할 수 있다.　 이것에 의해서 상기 반도체 광사출 소자(58), 소자 설치 기판(86) 및 소자 부착용 하우징(82) 등을 효율적으로 냉각할 수 있고, 따라서, 그 만큼, 웨이퍼(W)의 강온 속도를 보다 크게할 수 있다.
또한 반도체 광사출 소자(58)를 부착하는 데 있어서, 소정수의 반도체 광사 출 소자(58)마다 하나의 소자 설치 기판(86)에 마련하여 모듈화하고, 이 소자 설치 기판(86)을 소자 부착용 하우징(82)에 부착하도록 되어 있기 때문에, 장착 작업을 간략화할 수 있다.
또한 각 반도체 광사출 소자(58)는, 웨이퍼면과 평행히 배열되기 때문에, 웨이퍼(W)를 면내 균일하게 가열할 수 있을 뿐만아니라, 광학 설계 및 열 설계도 각각 간단화할 수 있다.
또한, 소자 부착용 하우징(82)이 평탄화되어 있기 때문에, 그 만큼, 장치 자체도 소형화할 수 있다.
<제 3 실시예>
다음으로 본 발명에 따른 열처리 장치의 제 3 실시예에 대하여 설명한다.　
앞에서의 제 l 및 제 2 실시예에서는, 탑재대(16)측에 펠티에 소자로 이루어지는 열전 변환 소자(22)를 마련한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 종래 이용되고 있었던 통상의 탑재대를 이용해도 좋다.
도 11은 이러한 본 발명의 열처리 장치의 제 3 실시예의 일례를 도시하는 단면 구성도이다.
여기서는, 처리 용기의 천장부측에, 도 6에 도시하는 제 2 실시예의 평판 형상의 소자 부착용 하우징(82)을 이용한 가열 수단(46)을 마련한 경우를 예로 들어 설명한다.　 또한, 도 1내지 도 10에 도시하는 구성 부분과 동일한 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
도 11에 도시하는 바와 같이 이 제 3 실시예의 열처리 장치(110)에서는, 상 술한 바와 같이, 탑재대(18)에, 하측 가열 수단(112)으로서 앞에서의 열전 변환 소자(22)대신에, 예컨대 저항 가열 히터(1)를 마련하고 있다.　 그리고, 이 저항 가열 히터(1)의 동작은 히터 제어부(116)에 의해 제어되게 된다.
이 저항 가열 히터(1)의 동작은, 웨이퍼의 승온시는 앞에서의 제 1 및 제 2 실시예의 경우와 동일하다.　 우선, 저항 가열 히터(1)에 통전하여 웨이퍼(W)를 예비 가열 온도(예컨대 500∼600℃)까지 가열한 후, 가열 수단(46)의 모든 가열 광원(52)을 온하여 각 반도체 광사출 소자(58)로부터 빛을 방출하고, 웨이퍼(W)를 상하 양면으로부터 가열함으로써 소정의 처리 온도(예컨대 1000℃)까지 순간에 승온시킬 수 있다.　 그러나 웨이퍼(W)의 강온시는 앞에서의 열전 변환 소자(22)를 이용했을 때에는, 전류를 승온했을 때와는 반대방향으로 흐르게 하는 것에 의해 웨이퍼를 강제적으로 냉각할 수는 있지만, 여기서는 저항 가열 히터(1)로의 통전을 정지할 뿐이기 때문에, 앞에서의 제 1 및 제 2 실시예보다도 웨이퍼의 강온 속도가 조금 저하해 버린다.　 또한, 웨이퍼의 강온시에, 전열 매체 유로(30)로 냉각 매체를 흐르게 하여 탑재대(18)자체를 식혀 웨이퍼(W)의 냉각을 촉진시키는 것은 물론이다.
또한, 여기서는 하측 가열 수단(112)으로서 저항 가열 히터(1)를 이용했지만, 이에 한정되지 않고, 예컨대 가열램프를 이용해도 좋고, 이 경우에는 탑재대(18)를 얇은 판 형상으로 성형하여, 그 하방으로부터 가열램프의 열선을 조사하게 된다.
또한 상기 제 2 실시예에서는, 반도체 광사출 소자(58)로서, 웨이퍼로부터 잘라내어진작은 조각 형상의 LED 칩(58A)이나 반도체 레이저 칩을 이용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 제 1 실시예에 있어서도, 칩을 수지 등에 의해 패키지하여 이루어지는 소자뿐만아니라, 이들 소편 형상의 LED 칩이나 반도체 레이저 칩을 이용해도 좋은 것은 물론이다.
또한 여기서는 열처리로서 어닐 처리를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 산화 확산 처리, 성막 처리, 개질 처리, 에칭 처리 등의 다른 열처리에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다.　
또한, 반도체 광사출 소자(58)로서는, LED 소자와 반도체 레이저 소자를 혼재시켜 마련하도록 해도 좋다.　
또한, 여기서는 피처리체로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 글라스 기판, LCD 기판, 세라믹 기판 등에도 본 발명을 적용할 수 있어, 그 경우에는 각 기판의 종류에 대응시켜 가장 빛 흡수율이 높은 파장을 출력하는 반도체 광사출 소자를 선택한다.　
본 발명을 활용하여, 반도체 웨이퍼 등에 대하여 가열용의 빛을 조사하는 것에 의해 소정의 열처리를 빨리 처리하는 것이 가능하다.

Claims (30)

  1. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각 가열 광원의 근방에, 해당 가열 광원으로부터의 빛을 반사하여 상기 피처리체를 향하는 제 1 리플렉터가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각 제 1 리플렉터로부터의 반사광은, 각각 상기 피처 리체의 다른 영역을 향해서 집광하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 리플렉터의 반사면은 곡면 형상으로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 가열 광원은, 히트 파이프로 이루어지는 소자 부착봉을 갖고, 상기 반도체 광사출 소자는, 해당 소자 부착봉의 선단부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  6. 제 5항에 있어서, 상기 가열 수단은, 상기 광투과창의 상방을 덮는 소자 부착용 하우징을 갖고, 상기 각 소자 부착봉의 베이스부가, 상기 소자 부착용 하우징에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  7. 제 6항에 있어서, 상기 소자 부착용 하우징은, 돔 형상으로 성형되어 있고, 그 내측은 곡면 형상으로 성형되어 제 2 리플렉터로서 기능하는 반사면으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 소자 부착용 하우징에는, 상기 소자 부착봉의 베이스부측을 냉각하기 위한 소자 냉각 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 소자 부착봉은, 연직 방향 또는 연직 방향에 근사한 방향을 따라서 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리체의 온도를 측정하기 위한 방사 온도계를 갖고, 해당 방사 온도계의 측정 파장 대역을, 상기 반도체 광사출 소자부터의 빛의 파장 대역과는 다르도록 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 소자 또는 반도체 레이저 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 가열 수단은, 상기 광투과창의 상방을 덮는 소자 부착용 하우징을 갖고, 해당 소자 부착용 하우징의 하면은 상기 탑재대에 대향하도록 평탄한 소자 부착면으로 이루어져, 해당 소자 부착면에 상기 복수의 가열 광원의 반도체 광사출 소자가 마련되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  13. 제 12항에 있어서, 상기 소자 부착면 중 반도체 광사출 소자를 마련하는 영역은, 상기 탑재대 상에 탑재되는 상기 피처리체의 투영 면적보다도 넓게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 반도체 광사출 소자는, 소정의 수마다 하나의 작은 소자 설치 기판에 부착되어, 단일의 소자 설치 기판과, 이것에 대응하는 반도체 광사출 소자에 의해서 블럭화된 모듈을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 각 소자 설치 기판은, 열전도성이 좋은 금속 재료를 단면 오목부 형상으로 성형하게 되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서, 각 모듈의 소자 설치 기판에 부착되는 복수의 반도체 광사출 소자는 각각 전기적으로 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  17. 제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소자 부착용 하우징의 소자 부착면 및 / 또는 상기 소자 설치 기판의 표면은 각각 반사면으로 이루어져 리플렉터로서 기능을 하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  18. 제 12항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 소자 또는 반도체 레이저 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  19. 제 12항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 광사출 소자는, LED 칩 또는 반도체 레이저 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 반도체 광사출 소자는, 면발광형의 소자인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  21. 제 12항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 반도체 광사출 소자는, 복수의 존으로 구획되어 있고, 각 존마다 독립하여 제어 가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  22. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 열전 변환 소자의 근방에는, 필요시에 전열 매체를 흐르게 하는 전열 매체 유로가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  23. 제 1항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열처리 장치는, 해당 열 처리 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어 수단을 갖고, 해당 제어 수단은, 상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에, 상기 열전 변환 소자에 열전 변환 소자 제어부를 거쳐서 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고,
    상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에, 상기 열전 변환 소자에 열전 변환 소자 제어부를 거쳐서 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  24. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치에 있어서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 하측 가열 수단은, 복수의 열전 변환 소자, 저항 가열 히터, 또는 가열 램프 중 어느 것인가에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  26. 제 24항 또는 제 25항에 있어서, 상기 열처리 장치는, 해당 열처리 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어 수단을 갖고, 해당 제어 수단은, 상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 처리 온도까지 승온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.　
  27. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서,
    상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고,
    상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 컴퓨터 프로그램.　
  28. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐 서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서,
    상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 처리 온도까지 승온하도록 제어하는 컴퓨터 프로그램.　
  29. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대의 상부에 마련된 복수의 열전 변환 소자와,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어, 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서,
    상기 피처리체의 가열시에는 상기 가열 수단을 온함과 동시에 상기 열전 변 환 소자에 상기 피처리체를 가열하도록 전류를 흐르게 하고,
    상기 피처리체의 냉각시에는 상기 가열 수단을 오프함과 동시에 상기 열전 변환 소자에 상기 피처리체를 냉각하도록 전류가 흐르도록 하는 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억 매체.　
  30. 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시하는 열처리 장치로서,
    배기 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 그 상면측에 상기 피처리체를 탑재시키기 위한 탑재대와,
    상기 탑재대에, 또는 상기 탑재대의 하방에 마련되어, 상기 피처리체를 가열하는 하측 가열 수단과,
    상기 처리 용기의 천장부를 기밀히 덮는 광투과창과,
    상기 처리 용기내를 향해서 필요한 가스를 도입하는 가스 도입 수단과,
    상기 광투과창의 상방에 마련되어 상기 피처리체를 향해서 광투과창을 거쳐서 가열용의 빛을 사출함과 동시에 각각이 반도체 광사출 소자를 포함하는 복수의 가열 광원으로 이루어지는 가열 수단을 구비한 열처리 장치를 이용하여 피처리체에 대하여 소정의 열처리를 실시함에 있어서,
    상기 피처리체의 가열시에는, 상기 하측 가열 수단을 온하여 상기 피처리체를 소정의 온도까지 예비 가열하고, 그 후, 상기 가열 수단을 온하여 상기 피처리 체를 소정의 처리 온도까지 상온하도록 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억매체.
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