KR20210020822A - 열처리 장치 및 열처리 장치의 세정 방법 - Google Patents

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가즈히코 후세
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

[과제] 챔버 내의 오염을 용이하게 청소할 수 있는 열처리 장치 및 열처리 장치의 세정 방법을 제공한다.
[해결 수단] 열처리 장치(1)에서 제품이 되는 반도체 웨이퍼의 처리가 진행됨에 따라, 챔버(6)의 내벽면에는 오염 물질이 부착된다. 반도체 웨이퍼의 처리가 종료된 후, 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 가스를 공급하여 오존을 포함하는 분위기를 형성한다. 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 오존을 포함하는 분위기를 가열하면서, 플래시 램프(FL)로부터 자외광을 포함하는 플래시광을 조사한다. 자외광에 의해서 오존이 분해되어 활성 산소가 생성되고, 그 활성 산소와 오염 물질이 반응함으로써, 챔버(6)의 내벽면으로부터 오염 물질이 분해 제거된다. 분해되어 기화한 오염 물질은, 챔버(6) 내의 분위기를 배기함으로써 챔버(6) 밖으로 배출된다.

Description

열처리 장치 및 열처리 장치의 세정 방법{HEAT TREATMENT APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 박판형 정밀 전자 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 칭한다)에 광을 조사함으로써 당해 기판을 가열하는 열처리 장치 및 그 열처리 장치의 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 극히 단시간에 반도체 웨이퍼를 가열하는 플래시 램프 어닐링(FLA)이 주목되고 있다. 플래시 램프 어닐링은, 크세논 플래시 램프(이하, 간단히 「플래시 램프」라고 할 때에는 크세논 플래시 램프를 의미한다)를 사용하여 반도체 웨이퍼의 표면에 플래시광을 조사함으로써, 반도체 웨이퍼의 표면만을 극히 단시간(수 밀리세컨드 이하)에 승온시키는 열처리 기술이다.
크세논 플래시 램프의 방사 분광 분포는 자외역부터 근적외역이며, 종래의 할로겐 램프보다 파장이 짧고, 실리콘의 반도체 웨이퍼의 기초 흡수대와 거의 일치해 있다. 따라서, 크세논 플래시 램프로부터 반도체 웨이퍼에 플래시광을 조사했을 때에는, 투과광이 적고 반도체 웨이퍼를 급속히 승온하는 것이 가능하다. 또, 수 밀리세컨드 이하의 극히 단시간의 플래시광 조사이면, 반도체 웨이퍼의 표면 근방만을 선택적으로 승온할 수 있는 것도 판명되어 있다.
이러한 플래시 램프 어닐링은, 극히 단시간의 가열을 필요로 하는 처리, 예를 들면 전형적으로는 반도체 웨이퍼에 주입된 불순물의 활성화에 이용된다. 이온 주입법에 의해서 불순물이 주입된 반도체 웨이퍼의 표면에 플래시 램프로부터 플래시광을 조사하면, 당해 반도체 웨이퍼의 표면을 극히 단시간만 활성화 온도로까지 승온할 수 있어, 불순물을 깊게 확산시키지 않고, 불순물 활성화만을 실행할 수 있는 것이다.
플래시 램프 어닐링 장치는, 상기와 같은 주입된 불순물의 활성화뿐만 아니라, 다른 용도로의 응용도 시도되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 인(P)이나 붕소(B) 등의 도펀트를 포함한 이산화규소의 막을 반도체 웨이퍼의 표면에 성막하고, 할로겐 램프로부터의 광 조사에 의해서 반도체 웨이퍼의 표면에 도펀트를 확산시킨 후, 플래시광 조사에 의해서 도펀트를 활성화시키는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2018-82118호 공보
특허 문헌 1에 개시되는 기술에 있어서, 도펀트를 포함한 막을 가열했을 때에, 외방 확산에 의해서 당해 막으로부터 도펀트가 방출되어 챔버의 내벽면을 오염시키는 경우가 있다. 또, 반도체 웨이퍼에 성막된 막의 종류에 따라서는, 가열 시에 승화물이 발생하여 챔버의 내벽면을 오염시키기도 한다. 이 때문에, 반도체 디바이스를 양산하는 플래시 램프 어닐링 장치에 있어서는, 적어도 1개월에 1회 이상, 챔버를 개방하고 클리닝이 실시되고 있다. 취급하는 반도체 웨이퍼의 종류에 따라서는, 1주에 1회 이상 챔버의 클리닝이 필요하게 되는 경우도 있다.
챔버를 개방하고 클리닝을 행할 때에는, 당연히 장치를 정지해야 한다. 따라서 챔버를 개방하고 행하는 클리닝 처리는, 장치의 가동률을 저하시킴과 더불어, 생산 비용 증대의 요인도 되는 것이다.
본 발명은, 상기 과제을 감안하여 이루어진 것이며, 챔버 내의 오염을 용이하게 청소할 수 있는 열처리 장치 및 열처리 장치의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 기판에 광을 조사함으로써 당해 기판을 가열하는 열처리 장치에 있어서, 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내에서 상기 기판을 유지하는 서셉터와, 상기 챔버 내에 광을 조사하여 상기 서셉터에 유지된 상기 기판을 가열하는 연속 점등 램프와, 상기 챔버 내에 자외광을 포함하는 광을 조사하는 자외광 램프와, 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하는 기체 공급부를 구비하고, 상기 기판의 처리가 종료된 상기 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 기체 공급부는, 상기 챔버 내에 오존과 산소의 혼합 기체를 공급하고, 상기 챔버 내를 오존과 산소를 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 3의 발명은, 청구항 1의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 연속 점등 램프에 의해서 상기 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 4의 발명은, 청구항 1의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 서셉터에 더미 기판을 유지한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 5의 발명은, 청구항 4의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 상기 더미 기판을 이용한 자외광 조사 처리에 사용하는 처리 레시피는 같은 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 6의 발명은, 청구항 1의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 챔버 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 7의 발명은, 청구항 1의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기부를 더 구비하고, 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 상기 배기부가 상기 챔버 내로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 8의 발명은, 청구항 7의 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 기체 공급부는, 상기 서셉터보다 상방의 급기 위치로부터 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하고, 상기 배기부는, 상기 서셉터와 상기 급기 위치의 사이의 높이 위치로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 9의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 발명에 따른 열처리 장치에 있어서, 상기 자외광 램프는 플래시광을 조사하는 플래시 램프인 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 10의 발명은, 기판에 광을 조사함으로써 당해 기판을 가열하는 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 챔버 내에서 서셉터에 유지한 기판에 광을 조사하여 상기 기판을 가열하는 처리 공정과, 상기 기판의 처리가 종료된 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하는 기체 공급 공정과, 상기 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 상기 챔버 내에 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 자외광 조사 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 11의 발명은, 청구항 10의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 기체 공급 공정에서는, 상기 챔버 내에 오존과 산소의 혼합 기체를 공급하고, 상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내를 오존과 산소를 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 12의 발명은, 청구항 10의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 연속 점등 램프로부터 상기 챔버 내에 광 조사를 행하여 상기 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 13의 발명은, 청구항 10의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내에서 상기 서셉터에 더미 기판을 유지한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 14의 발명은, 청구항 13의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 처리 공정에서 상기 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 상기 자외광 조사 공정에서 상기 더미 기판의 처리를 행할 때 사용하는 처리 레시피는 같은 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 15의 발명은, 청구항 10의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 16의 발명은, 청구항 10의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 상기 챔버 내로부터 분위기를 배기하는 배기 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 17의 발명은, 청구항 16의 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 기체 공급 공정에서는, 상기 서셉터보다 상방의 급기 위치로부터 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하고, 상기 배기 공정에서는, 상기 서셉터와 상기 급기 위치의 사이의 높이 위치로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 18의 발명은, 청구항 10 내지 청구항 17 중 어느 한 발명에 따른 열처리 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 자외광 램프는 플래시광을 조사하는 플래시 램프인 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 청구항 9의 발명에 의하면, 기판의 처리가 종료된 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하기 때문에, 오존 및 자외광의 작용에 의해 챔버 내의 오염 물질을 분해 제거할 수 있어, 챔버 내의 오염을 용이하게 청소할 수 있다.
특히, 청구항 3의 발명에 의하면, 연속 점등 램프에 의해서 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하기 때문에, 오염 물질의 분해 제거를 보다 촉진할 수 있다.
특히, 청구항 5의 발명에 의하면, 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 상기 더미 기판을 이용한 자외광 조사 처리에 사용하는 처리 레시피는 같기 때문에, 더미 기판을 이용한 처리를 행하고 있을 때 곧바로 기판의 처리를 개시할 수 있다.
특히, 청구항 7의 발명에 의하면, 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 배기부가 챔버 내로부터 분위기를 배기하기 때문에, 오염 물질이 분해되어 생성된 물질을 챔버 밖으로 배출할 수 있다.
청구항 10 내지 청구항 18의 발명에 의하면, 기판의 처리가 종료된 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 챔버 내에 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하기 때문에, 오존 및 자외광의 작용에 의해 챔버 내의 오염 물질을 분해 제거할 수 있어, 챔버 내의 오염을 용이하게 청소할 수 있다.
특히, 청구항 12의 발명에 의하면, 연속 점등 램프로부터 챔버 내에 광 조사를 행하고 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하기 때문에, 오염 물질의 분해 제거를 보다 촉진할 수 있다.
특히, 청구항 14의 발명에 의하면, 처리 공정에서 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 자외광 조사 공정에서 더미 기판의 처리를 행할 때 사용하는 처리 레시피는 같기 때문에, 더미 기판을 이용한 처리를 행하고 있을 때 곧바로 기판의 처리를 개시할 수 있다.
특히, 청구항 16의 발명에 의하면, 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 챔버 내로부터 분위기를 배기하기 때문에, 오염 물질이 분해되어 생성된 물질을 챔버 밖으로 배출할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 열처리 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 2는, 유지부의 전체 외관을 나타낸 사시도이다.
도 3은, 서셉터의 평면도이다.
도 4는, 서셉터의 단면도이다.
도 5는, 이재 기구의 평면도이다.
도 6은, 이재 기구의 측면도이다.
도 7은, 복수의 할로겐 램프의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 8은, 챔버의 세정 처리의 순서를 나타낸 플로차트이다.
도 9는, 열처리 장치의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 10은, 자외광 램프의 배치의 일례를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시의 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 열처리 장치(1)의 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 1의 열처리 장치(1)는, 기판으로서 원판 형상의 반도체 웨이퍼(W)에 대해서 플래시광 조사를 행함으로써 그 반도체 웨이퍼(W)를 가열하는 플래시 램프 어닐링 장치이다. 처리 대상이 되는 반도체 웨이퍼(W)의 사이즈는 특별히 한정되는 것이 아닌데, 예를 들면 φ300mm나 φ450mm이다. 또한, 도 1 및 이후의 각 도면에 있어서는, 이해 용이를 위해, 필요에 따라 각 부의 치수나 수를 과장 또는 간략화하여 그리고 있다.
열처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼(W)를 수용하는 챔버(6)와, 복수의 플래시 램프(FL)를 내장하는 플래시 가열부(5)와, 복수의 할로겐 램프(HL)를 내장하는 할로겐 가열부(4)를 구비한다. 챔버(6)의 상측에 플래시 가열부(5)가 설치됨과 더불어, 하측에 할로겐 가열부(4)가 설치되어 있다. 또, 열처리 장치(1)는, 챔버(6)의 내부에, 반도체 웨이퍼(W)를 수평 자세로 유지하는 유지부(7)와, 유지부(7)와 장치 외부의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)의 수도(受渡)를 행하는 이재 기구(10)를 구비한다. 또한, 열처리 장치(1)는, 할로겐 가열부(4), 플래시 가열부(5) 및 챔버(6)에 설치된 각 동작 기구를 제어하여 반도체 웨이퍼(W)의 열처리를 실행시키는 제어부(3)를 구비한다.
챔버(6)는, 통 형상의 챔버 측부(61)의 상하에 석영제의 챔버창을 장착하여 구성되어 있다. 챔버 측부(61)는 상하가 개구된 개략 통 형상을 갖고 있고, 상측 개구에는 상측 챔버창(63)이 장착되어 폐색되고, 하측 개구에는 하측 챔버창(64)이 장착되어 폐색되어 있다. 챔버(6)의 천정부를 구성하는 상측 챔버창(63)은, 석영에 의해 형성된 원판 형상 부재이며, 플래시 가열부(5)로부터 출사된 플래시광을 챔버(6) 내에 투과하는 석영창으로서 기능한다. 또, 챔버(6)의 바닥부를 구성하는 하측 챔버창(64)도, 석영에 의해 형성된 원판 형상 부재이며, 할로겐 가열부(4)로부터의 광을 챔버(6) 내에 투과하는 석영창으로서 기능한다.
또, 챔버 측부(61)의 내측의 벽면의 상부에는 반사 링(68)이 장착되고, 하부에는 반사 링(69)이 장착되어 있다. 반사 링(68, 69)은, 모두 원환 형상으로 형성되어 있다. 상측의 반사 링(68)은, 챔버 측부(61)의 상측으로부터 끼워넣음으로써 장착된다. 한편, 하측의 반사 링(69)은, 챔버 측부(61)의 하측으로부터 끼워넣어 도시 생략된 나사로 고정함으로써 장착된다. 즉, 반사 링(68, 69)은, 모두 착탈 가능하게 챔버 측부(61)에 장착되는 것이다. 챔버(6)의 내측 공간, 즉 상측 챔버창(63), 하측 챔버창(64), 챔버 측부(61) 및 반사 링(68, 69)에 의해서 둘러싸이는 공간이 열처리 공간(65)으로서 규정된다.
챔버 측부(61)에 반사 링(68, 69)이 장착됨으로써, 챔버(6)의 내벽면에 오목부(62)가 형성된다. 즉, 챔버 측부(61)의 내벽면 중 반사 링(68, 69)이 장착되어 있지 않은 중앙 부분과, 반사 링(68)의 하단면과, 반사 링(69)의 상단면으로 둘러싸인 오목부(62)가 형성된다. 오목부(62)는, 챔버(6)의 내벽면에 수평 방향을 따라서 원환 형상으로 형성되고, 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 유지부(7)를 둘러싼다. 챔버 측부(61) 및 반사 링(68, 69)은, 강도와 내열성이 뛰어난 금속 재료(예를 들면, 스테인리스 스틸)로 형성되어 있다.
또, 챔버 측부(61)에는, 챔버(6)에 대해서 반도체 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행하기 위한 반송 개구부(로(爐) 입구)(66)가 형성되어 있다. 반송 개구부(66)는, 게이트 밸브(185)에 의해서 개폐 가능하게 되어 있다. 반송 개구부(66)는 오목부(62)의 외주면에 연통 접속되어 있다. 이 때문에, 게이트 밸브(185)가 반송 개구부(66)를 개방하고 있을 때에는, 반송 개구부(66)로부터 오목부(62)를 통과하여 열처리 공간(65)으로의 반도체 웨이퍼(W)의 반입 및 열처리 공간(65)으로부터의 반도체 웨이퍼(W)의 반출을 행할 수 있다. 또, 게이트 밸브(185)가 반송 개구부(66)를 폐쇄하면 챔버(6) 내의 열처리 공간(65)이 밀폐 공간이 된다.
또한, 챔버 측부(61)에는, 관통 구멍(61a)이 형성되어 있다. 챔버 측부(61)의 외벽면의 관통 구멍(61a)이 형성되어 있는 부위에는 방사 온도계(20)가 장착되어 있다. 관통 구멍(61a)은, 후술하는 서셉터(74)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)의 하면으로부터 방사된 적외광을 방사 온도계(20)로 인도하기 위한 원통 형상의 구멍이다. 관통 구멍(61a)은, 그 관통 방향의 축이 서셉터(74)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)의 주면과 교차하도록, 수평 방향에 대해서 경사지게 형성되어 있다. 관통 구멍(61a)의 열처리 공간(65)에 임하는 측의 단부(端部)에는, 방사 온도계(20)가 측정 가능한 파장 영역의 적외광을 투과시키는 불화 바륨 재료로 이루어지는 투명창(21)이 장착되어 있다.
또, 챔버(6)의 내벽 상부에는 열처리 공간(65)에 처리 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(81)이 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(81)은, 오목부(62)보다 상측 위치에 형성되어 있고, 반사 링(68)에 형성되어 있어도 된다. 가스 공급 구멍(81)은 챔버(6)의 측벽 내부에 원환 형상으로 형성된 완충 공간(82)을 개재하여 가스 공급관(83)에 연통 접속되어 있다. 가스 공급관(83)은 처리 가스 공급원(85)에 접속되어 있다. 또, 가스 공급관(83)의 경로 도중에는 밸브(84)가 끼워져 있다. 밸브(84)가 개방되면, 처리 가스 공급원(85)으로부터 완충 공간(82)에 처리 가스가 송급된다. 완충 공간(82)에 유입된 처리 가스는, 가스 공급 구멍(81)보다 유체 저항이 작은 완충 공간(82) 내를 퍼지도록 흘러 가스 공급 구멍(81)으로부터 열처리 공간(65) 내에 공급된다. 처리 가스로는, 예를 들면 질소(N2) 등의 불활성 가스, 또는, 수소(H2), 암모니아(NH3) 등의 반응성 가스, 혹은 그들을 혼합한 혼합 가스를 이용할 수 있다(본 실시형태에서는 질소 가스). 또, 처리 가스 공급원(85)으로부터 클리닝 가스로서, 오존(O3), 산소(O2), 삼불화질소(NF3), 삼불화염소(ClF3), 염소(CL2) 등을 송급하여 가스 공급 구멍(81)으로부터 챔버(6) 내에 공급할 수도 있다.
한편, 챔버(6)의 내벽 하부에는 열처리 공간(65) 내의 기체를 배기하는 가스 배기 구멍(86)이 형성되어 있다. 가스 배기 구멍(86)은, 오목부(62)보다 하측 위치에 형성되어 있고, 반사 링(69)에 형성되어 있어도 된다. 가스 배기 구멍(86)은 챔버(6)의 측벽 내부에 원환 형상으로 형성된 완충 공간(87)을 개재하여 가스 배기관(88)에 연통 접속되어 있다. 가스 배기관(88)은 배기부(190)에 접속되어 있다. 또, 가스 배기관(88)의 경로 도중에는 밸브(89)가 끼워져 있다. 밸브(89)가 개방되면, 열처리 공간(65)의 기체가 가스 배기 구멍(86)으로부터 완충 공간(87)을 거쳐 가스 배기관(88)으로 배출된다. 또한, 가스 공급 구멍(81) 및 가스 배기 구멍(86)은, 챔버(6)의 둘레 방향을 따라서 복수 형성되어 있어도 되고, 슬릿 형상의 것이어도 된다.
배기부(190)는 진공 펌프를 포함한다. 가스 공급 구멍(81)으로부터 가스 공급을 행하지 않고, 배기부(190)를 작동시켜 열처리 공간(65)의 기체를 배기함으로써, 챔버(6) 내를 대기압 미만으로 감압할 수 있다. 또, 배기부(190)의 진공 펌프와 가스 배기관(88)은, 예를 들면 관 직경이 상이한 3개의 바이패스 라인에 의해서 접속되어 있고, 그들 중 어느 것을 개방하는지에 따라 챔버(6)로부터의 배기 유량 및 배기 속도를 변화시킬 수 있다
도 2는, 유지부(7)의 전체 외관을 나타내는 사시도이다. 유지부(7)는, 기대 링(71), 연결부(72) 및 서셉터(74)를 구비하여 구성된다. 기대 링(71), 연결부(72) 및 서셉터(74)는 모두 석영으로 형성되어 있다. 즉, 유지부(7)의 전체가 석영으로 형성되어 있다.
기대 링(71)은 원환 형상으로부터 일부가 결락된 원호 형상의 석영 부재이다. 이 결락 부분은, 후술하는 이재 기구(10)의 이재 아암(11)과 기대 링(71)의 간섭을 막기 위해서 형성되어 있다. 기대 링(71)은 오목부(62)의 바닥면에 재치됨으로써, 챔버(6)의 벽면에 지지되게 된다(도 1 참조). 기대 링(71)의 상면에, 그 원환 형상의 둘레 방향을 따라서 복수의 연결부(72)(본 실시형태에서는 4개)가 세워 설치된다. 연결부(72)도 석영의 부재이며, 용접에 의해서 기대 링(71)에 고착된다.
서셉터(74)는 기대 링(71)에 설치된 4개의 연결부(72)에 의해서 지지된다. 도 3은, 서셉터(74)의 평면도이다. 또, 도 4는, 서셉터(74)의 단면도이다. 서셉터(74)는, 유지 플레이트(75), 가이드 링(76) 및 복수의 기판 지지 핀(77)을 구비한다. 유지 플레이트(75)는, 석영으로 형성된 대략 원형의 평판 형상 부재이다. 유지 플레이트(75)의 직경은 반도체 웨이퍼(W)의 직경보다 크다. 즉, 유지 플레이트(75)는, 반도체 웨이퍼(W)보다 큰 평면 사이즈를 갖는다.
유지 플레이트(75)의 상면 주연부에 가이드 링(76)이 설치되어 있다. 가이드 링(76)은, 반도체 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 내경을 갖는 원환 형상의 부재이다. 예를 들면, 반도체 웨이퍼(W)의 직경이 φ300mm인 경우, 가이드 링(76)의 내경은 φ320mm이다. 가이드 링(76)의 내주는, 유지 플레이트(75)로부터 상방을 향해서 넓어지는 테이퍼면으로 되어 있다. 가이드 링(76)은, 유지 플레이트(75)와 같은 석영으로 형성된다. 가이드 링(76)은, 유지 플레이트(75)의 상면에 용착하도록 해도 되고, 별도 가공한 핀 등에 의해서 유지 플레이트(75)에 고정하도록 해도 된다. 혹은, 유지 플레이트(75)와 가이드 링(76)을 일체의 부재로서 가공하도록 해도 된다.
유지 플레이트(75)의 상면 중 가이드 링(76)보다 내측의 영역이 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 평면 형상의 유지면(75a)이 된다. 유지 플레이트(75)의 유지면(75a)에는, 복수의 기판 지지 핀(77)이 세워 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 유지면(75a)의 외주원(가이드 링(76)의 내주원)과 동심원의 둘레 상을 따라서 30°마다 합계 12개의 기판 지지 핀(77)이 세워 설치되어 있다. 12개의 기판 지지 핀(77)을 배치한 원의 직경(대향하는 기판 지지 핀(77) 간의 거리)은 반도체 웨이퍼(W)의 직경보다 작고, 반도체 웨이퍼(W)의 직경이 φ300mm이면 φ270mm~φ280mm(본 실시형태에서는 φ270mm)이다. 각각의 기판 지지 핀(77)은 석영으로 형성되어 있다. 복수의 기판 지지 핀(77)은, 유지 플레이트(75)의 상면에 용접에 의해서 설치하도록 해도 되고, 유지 플레이트(75)와 일체로 가공하도록 해도 된다.
도 2로 돌아와, 기대 링(71)에 세워 설치된 4개의 연결부(72)와 서셉터(74)의 유지 플레이트(75)의 주연부가 용접에 의해서 고착된다. 즉, 서셉터(74)와 기대 링(71)은 연결부(72)에 의해서 고정적으로 연결되어 있다. 이러한 유지부(7)의 기대 링(71)이 챔버(6)의 벽면에 지지됨으로써, 유지부(7)가 챔버(6)에 장착된다. 유지부(7)가 챔버(6)에 장착된 상태에 있어서는, 서셉터(74)의 유지 플레이트(75)는 수평 자세(법선이 연직 방향과 일치하는 자세)가 된다. 즉, 유지 플레이트(75)의 유지면(75a)은 수평면이 된다.
챔버(6)에 반입된 반도체 웨이퍼(W)는, 챔버(6)에 장착된 유지부(7)의 서셉터(74)의 위에 수평 자세로 재치되어 유지된다. 이 때, 반도체 웨이퍼(W)는 유지 플레이트(75) 상에 세워 설치된 12개의 기판 지지 핀(77)에 의해서 지지되어 서셉터(74)에 유지된다. 보다 엄밀하게는, 12개의 기판 지지 핀(77)의 상단부가 반도체 웨이퍼(W)의 하면에 접촉하여 당해 반도체 웨이퍼(W)를 지지한다. 12개의 기판 지지 핀(77)의 높이(기판 지지 핀(77)의 상단으로부터 유지 플레이트(75)의 유지면(75a)까지의 거리)는 균일하기 때문에, 12개의 기판 지지 핀(77)에 의해서 반도체 웨이퍼(W)를 수평 자세로 지지할 수 있다.
또, 반도체 웨이퍼(W)는 복수의 기판 지지 핀(77)에 의해서 유지 플레이트(75)의 유지면(75a)으로부터 소정의 간격을 두고 지지되게 된다. 기판 지지 핀(77)의 높이보다 가이드 링(76)의 두께가 크다. 따라서, 복수의 기판 지지 핀(77)에 의해서 지지된 반도체 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남은 가이드 링(76)에 의해서 방지된다.
또, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 서셉터(74)의 유지 플레이트(75)에는, 상하로 관통하여 개구부(78)가 형성되어 있다. 개구부(78)는, 방사 온도계(20)가 반도체 웨이퍼(W)의 하면으로부터 방사되는 방사광(적외광)을 수광하기 위해서 형성되어 있다. 즉, 방사 온도계(20)가 개구부(78) 및 챔버 측부(61)의 관통 구멍(61a)에 장착된 투명창(21)을 개재하여 반도체 웨이퍼(W)의 하면으로부터 방사된 광을 수광하여 당해 반도체 웨이퍼(W)의 온도를 측정한다. 또한, 서셉터(74)의 유지 플레이트(75)에는, 후술하는 이재 기구(10)의 리프트 핀(12)이 반도체 웨이퍼(W)의 수도를 위해서 관통하는 4개의 관통 구멍(79)이 형성되어 있다.
도 5는, 이재 기구(10)의 평면도이다. 또, 도 6은, 이재 기구(10)의 측면도이다. 이재 기구(10)는, 2개의 이재 아암(11)을 구비한다. 이재 아암(11)은, 대체로 원환 형상의 오목부(62)를 따르는 원호 형상으로 되어 있다. 각각의 이재 아암(11)에는 2개의 리프트 핀(12)이 세워 설치되어 있다. 이재 아암(11) 및 리프트 핀(12)은 석영으로 형성되어 있다. 각 이재 아암(11)은 수평 이동 기구(13)에 의해서 회동 가능하게 되어 있다. 수평 이동 기구(13)는, 한 쌍의 이재 아암(11)을 유지부(7)에 대해서 반도체 웨이퍼(W)의 이재를 행하는 이재 동작 위치(도 5의 실선 위치)와 유지부(7)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)와 평면에서 볼 때 겹치지 않는 퇴피 위치(도 5의 이점쇄선 위치)의 사이에서 수평 이동시킨다. 수평 이동 기구(13)로는, 개별의 모터에 의해서 각 이재 아암(11)을 각각 회동시키는 것이어도 되고, 링크 기구를 이용하여 1개의 모터에 의해서 한 쌍의 이재 아암(11)을 연동시켜 회동시키는 것이어도 된다.
또, 한 쌍의 이재 아암(11)은, 승강 기구(14)에 의해서 수평 이동 기구(13)와 더불어 승강 이동된다. 승강 기구(14)가 한 쌍의 이재 아암(11)을 이재 동작 위치에서 상승시키면, 합계 4개의 리프트 핀(12)이 서셉터(74)에 형성된 관통 구멍(79)(도 2, 3 참조)을 통과하여, 리프트 핀(12)의 상단이 서셉터(74)의 상면으로부터 돌출한다. 한편, 승강 기구(14)가 한 쌍의 이재 아암(11)을 이재 동작 위치에서 하강시켜 리프트 핀(12)을 관통 구멍(79)으로부터 빼내고, 수평 이동 기구(13)가 한 쌍의 이재 아암(11)을 열도록 이동시키면 각 이재 아암(11)이 퇴피 위치로 이동한다. 한 쌍의 이재 아암(11)의 퇴피 위치는, 유지부(7)의 기대 링(71)의 바로 위이다. 기대 링(71)은 오목부(62)의 바닥면에 재치되어 있기 때문에, 이재 아암(11)의 퇴피 위치는 오목부(62)의 내측이 된다. 또한, 이재 기구(10)의 구동부(수평 이동 기구(13) 및 승강 기구(14))가 설치되어 있는 부위의 근방에도 도시 생략된 배기 기구가 설치되어 있고, 이재 기구(10)의 구동부 주변의 분위기가 챔버(6)의 외부로 배출되도록 구성되어 있다.
도 1로 돌아와, 챔버(6)의 상방에 설치된 플래시 가열부(5)는, 하우징(51)의 내측에, 복수 개(본 실시형태에서는 30개)의 크세논 플래시 램프(FL)로 이루어지는 광원과, 그 광원의 상방을 덮도록 설치된 리플렉터(52)를 구비하여 구성된다. 또, 플래시 가열부(5)의 하우징(51)의 바닥부에는 램프광 방사창(53)이 장착되어 있다. 플래시 가열부(5)의 바닥부를 구성하는 램프광 방사창(53)은, 석영에 의해 형성된 판 형상의 석영창이다. 플래시 가열부(5)가 챔버(6)의 상방에 설치됨으로써, 램프광 방사창(53)이 상측 챔버창(63)과 서로 대향하게 된다. 플래시 램프(FL)는 챔버(6)의 상방으로부터 램프광 방사창(53) 및 상측 챔버창(63)을 개재하여 열처리 공간(65)에 플래시광을 조사한다.
복수의 플래시 램프(FL)는, 각각이 길이가 긴 원통 형상을 갖는 봉형 램프이며, 각각의 길이 방향이 유지부(7)에 유지되는 반도체 웨이퍼(W)의 주면을 따라서(즉 수평 방향을 따라서) 서로 평행이 되도록 평면 형상으로 배열되어 있다. 따라서, 플래시 램프(FL)의 배열에 의해서 형성되는 평면도 수평면이다. 복수의 플래시 램프(FL)가 배열되는 영역은 반도체 웨이퍼(W)의 평면 사이즈보다 크다.
크세논 플래시 램프(FL)는, 그 내부에 크세논 가스가 봉입되어 그 양단부에 콘덴서에 접속된 양극 및 음극이 배치된 원통 형상의 유리관(방전관)과, 당해 유리관의 외주면 상에 부설된 트리거 전극을 구비한다. 크세논 가스는 전기적으로는 절연체이기 때문에, 콘덴서에 전하가 축적되어 있었다 해도 통상의 상태에서는 유리관 내에 전기는 흐르지 않는다. 그러나, 트리거 전극에 고전압을 인가하여 절연을 파괴한 경우에는, 콘덴서에 저장된 전기가 유리관 내에 순간적으로 흐르고, 그 때의 크세논의 원자 혹은 분자의 여기에 의해서 광이 방출된다. 이러한 크세논 플래시 램프(FL)에 있어서는, 미리 콘덴서에 저장되어 있던 정전 에너지가 0.1밀리세컨드~100밀리세컨드라는 극히 짧은 광펄스로 변환되기 때문에, 할로겐 램프(HL)와 같은 연속 점등의 광원에 비해 극히 강한 광을 조사할 수 있다는 특징을 갖는다. 즉, 플래시 램프(FL)는, 1초 미만의 극히 짧은 시간에 순간적으로 발광하는 펄스 발광 램프이다. 또한, 플래시 램프(FL)의 발광 시간은, 플래시 램프(FL)에 전력 공급을 행하는 램프 전원의 코일 상수에 의해서 조정할 수 있다.
또, 리플렉터(52)는, 복수의 플래시 램프(FL)의 상방에 그들 전체를 덮도록 설치되어 있다. 리플렉터(52)의 기본적인 기능은, 복수의 플래시 램프(FL)로부터 출사된 플래시광을 열처리 공간(65) 측에 반사한다는 것이다. 리플렉터(52)는 알루미늄 합금판으로 형성되어 있고, 그 표면(플래시 램프(FL)에 임하는 측의 면)은 블라스트 처리에 의해 조면화 가공이 실시되어 있다.
챔버(6)의 하방에 설치된 할로겐 가열부(4)는, 하우징(41)의 내측에 복수 개(본 실시형태에서는 40개)의 할로겐 램프(HL)를 내장하고 있다. 할로겐 가열부(4)는, 복수의 할로겐 램프(HL)에 의해서 챔버(6)의 하방으로부터 하측 챔버창(64)을 개재하여 열처리 공간(65)에 대한 광 조사를 행하여 반도체 웨이퍼(W)를 가열한다.
도 7은, 복수의 할로겐 램프(HL)의 배치를 나타내는 평면도이다. 40개의 할로겐 램프(HL)는 상하 2단으로 나누어져 배치되어 있다. 유지부(7)에 가까운 상단에 20개의 할로겐 램프(HL)가 배치됨과 더불어, 상단보다 유지부(7)로부터 먼 하단에도 20개의 할로겐 램프(HL)가 배치되어 있다. 각 할로겐 램프(HL)는, 길이가 긴 원통 형상을 갖는 봉형 램프이다. 상단, 하단 모두 20개의 할로겐 램프(HL)는, 각각의 길이 방향이 유지부(7)에 유지되는 반도체 웨이퍼(W)의 주면을 따라서(즉 수평 방향을 따라서) 서로 평행이 되도록 배열되어 있다. 따라서, 상단, 하단 모두 할로겐 램프(HL)의 배열에 의해서 형성되는 평면은 수평면이다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 상단, 하단 모두 유지부(7)에 유지되는 반도체 웨이퍼(W)의 중앙부에 대향하는 영역보다 주연부에 대향하는 영역에 있어서의 할로겐 램프(HL)의 배치 밀도가 높게 되어 있다. 즉, 상하단 모두, 램프 배열의 중앙부보다 주연부가 할로겐 램프(HL)의 배치 피치가 짧다. 이 때문에, 할로겐 가열부(4)로부터의 광 조사에 의한 가열 시에 온도 저하가 발생하기 쉬운 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 의해 많은 광량의 조사를 행할 수 있다.
또, 상단의 할로겐 램프(HL)로 이루어지는 램프군과 하단의 할로겐 램프(HL)로 이루어지는 램프군이 격자 형상으로 교차하도록 배열되어 있다. 즉, 상단에 배치된 20개의 할로겐 램프(HL)의 길이 방향과 하단에 배치된 20개의 할로겐 램프(HL)의 길이 방향이 서로 직교하도록 합계 40개의 할로겐 램프(HL)가 배치되어 있다.
할로겐 램프(HL)는, 유리관 내부에 배치된 필라멘트에 통전함으로써 필라멘트를 백열화시켜 발광시키는 필라멘트 방식의 광원이다. 유리관의 내부에는, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스에 할로겐 원소(아이오딘, 브롬 등)를 미량 도입한 기체가 봉입되어 있다. 할로겐 원소를 도입함으로써, 필라멘트의 파손을 억제하면서 필라멘트의 온도를 고온으로 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 할로겐 램프(HL)는, 통상의 백열전구에 비해 수명이 길고 또한 강한 광을 연속적으로 조사할 수 있다는 특성을 갖는다. 즉, 할로겐 램프(HL)는 적어도 1초 이상 연속하여 발광하는 연속 점등 램프이다. 또, 할로겐 램프(HL)는 봉형 램프이기 때문에 수명이 길고, 할로겐 램프(HL)를 수평 방향을 따르게 하여 배치함으로써 상방의 반도체 웨이퍼(W)에 대한 방사 효율이 뛰어난 것이 된다.
또, 할로겐 가열부(4)의 하우징(41) 내에도, 2단의 할로겐 램프(HL)의 하측에 리플렉터(43)가 설치되어 있다(도 1). 리플렉터(43)는, 복수의 할로겐 램프(HL)로부터 출사된 광을 열처리 공간(65) 측에 반사한다.
제어부(3)는, 열처리 장치(1)에 설치된 상기의 여러 가지의 동작 기구를 제어한다. 제어부(3)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 같다. 즉, 제어부(3)는, 각종 연산 처리를 행하는 회로인 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 읽기 전용의 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고 쓰기 가능한 메모리인 RAM 및 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크를 구비하고 있다. 제어부(3)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써 열처리 장치(1)에 있어서의 처리가 진행된다.
상기의 구성 이외에도 열처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼(W)의 열처리 시에 할로겐 램프(HL) 및 플래시 램프(FL)로부터 발생하는 열에너지에 의한 할로겐 가열부(4), 플래시 가열부(5) 및 챔버(6)의 과잉한 온도 상승을 방지하기 위해, 다양한 냉각용의 구조를 구비하고 있다. 예를 들면, 챔버(6)의 벽체에는 수냉관(도시 생략)이 설치되어 있다. 또, 할로겐 가열부(4) 및 플래시 가열부(5)는, 내부에 기체류를 형성하여 배열하는 공랭 구조로 되어 있다. 또, 상측 챔버창(63)과 램프광 방사창(53)의 간극에도 공기가 공급되어, 플래시 가열부(5) 및 상측 챔버창(63)을 냉각한다.
다음으로, 열처리 장치(1)에 있어서의 처리 동작에 대해 설명한다. 여기서는 먼저, 제품이 되는 통상의 반도체 웨이퍼(프로덕트 웨이퍼)(W)에 대한 열처리 동작에 대해 설명한 후, 열처리 장치(1)의 챔버(6)의 세정 처리에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 반도체 웨이퍼(W)의 처리 순서는, 제어부(3)가 열처리 장치(1)의 각 동작 기구를 제어함으로써 진행된다.
먼저, 반도체 웨이퍼(W)의 처리에 앞서 급기를 위한 밸브(84)가 개방됨과 더불어, 배기용의 밸브(89)가 개방되어 챔버(6) 내에 대한 급배기가 개시된다. 밸브(84)가 개방되면, 가스 공급 구멍(81)으로부터 열처리 공간(65)으로 질소 가스가 공급된다. 또, 밸브(89)가 개방되면, 가스 배기 구멍(86)으로부터 챔버(6) 내의 기체가 배기된다. 이에 의해, 챔버(6) 내의 열처리 공간(65)의 상부로부터 공급된 질소 가스가 하방으로 흘러, 열처리 공간(65)의 하부로부터 배기된다.
계속해서, 게이트 밸브(185)가 열려 반송 개구부(66)가 개방되고, 장치 외부의 반송 로봇에 의해 반송 개구부(66)를 개재하여 처리 대상이 되는 반도체 웨이퍼(W)가 챔버(6) 내의 열처리 공간(65)에 반입된다. 이 때에는, 반도체 웨이퍼(W)의 반입에 따라 장치 외부의 분위기가 혼입될 우려가 있는데, 챔버(6)에는 질소 가스가 계속 공급되고 있기 때문에, 반송 개구부(66)로부터 질소 가스가 유출되어, 그러한 외부 분위기의 혼입을 최소한으로 억제할 수 있다.
반송 로봇에 의해서 반입된 반도체 웨이퍼(W)는 유지부(7)의 바로 위 위치까지 진출하여 정지한다. 그리고, 이재 기구(10)의 한 쌍의 이재 아암(11)이 퇴피 위치로부터 이재 동작 위치로 수평 이동하여 상승함으로써, 리프트 핀(12)이 관통 구멍(79)을 통과하여 서셉터(74)의 유지 플레이트(75)의 상면으로부터 돌출하여 반도체 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 리프트 핀(12)은 기판 지지 핀(77)의 상단보다 상방에까지 상승한다.
반도체 웨이퍼(W)가 리프트 핀(12)에 재치된 후, 반송 로봇이 열처리 공간(65)으로부터 퇴출하여, 게이트 밸브(185)에 의해서 반송 개구부(66)가 폐쇄된다. 그리고, 한 쌍의 이재 아암(11)이 하강함으로써, 반도체 웨이퍼(W)는 이재 기구(10)로부터 유지부(7)의 서셉터(74)에 수도되어 수평 자세로 하방으로부터 유지된다. 반도체 웨이퍼(W)는, 유지 플레이트(75) 상에 세워 설치된 복수의 기판 지지 핀(77)에 의해서 지지되어 서셉터(74)에 유지된다. 또, 반도체 웨이퍼(W)는, 성막 처리가 이루어진 표면을 상면으로 하여 유지부(7)에 유지된다. 복수의 기판 지지 핀(77)에 의해서 지지된 반도체 웨이퍼(W)의 이면(표면과는 반대측의 주면)과 유지 플레이트(75)의 유지면(75a)의 사이에는 소정의 간격이 형성된다. 서셉터(74)의 하방에까지 하강한 한 쌍의 이재 아암(11)은 수평 이동 기구(13)에 의해서 퇴피 위치, 즉 오목부(62)의 내측에 퇴피한다.
반도체 웨이퍼(W)가 석영으로 형성된 유지부(7)의 서셉터(74)에 의해서 수평 자세로 하방으로부터 유지된 후, 할로겐 가열부(4)의 40개의 할로겐 램프(HL)가 일제히 점등하여 예비 가열(어시스트 가열)이 개시된다. 할로겐 램프(HL)로부터 출사된 할로겐광은, 석영으로 형성된 하측 챔버창(64) 및 서셉터(74)를 투과하여 반도체 웨이퍼(W)의 하면에 조사된다. 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사를 받음으로써 반도체 웨이퍼(W)가 예비 가열되어 온도가 상승한다. 또한, 이재 기구(10)의 이재 아암(11)은 오목부(62)의 내측에 퇴피해 있기 때문에, 할로겐 램프(HL)에 의한 가열의 장해가 되는 일은 없다.
할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 승온하는 반도체 웨이퍼(W)의 온도는 방사 온도계(20)에 의해서 측정된다. 측정된 반도체 웨이퍼(W)의 온도는 제어부(3)에 전달된다. 제어부(3)는, 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 승온하는 반도체 웨이퍼(W)의 온도가 소정의 예비 가열 온도(T1)에 도달했는지 아닌지를 감시하면서, 할로겐 램프(HL)의 출력을 제어한다. 즉, 제어부(3)는, 방사 온도계(20)에 의한 측정치에 의거하여, 반도체 웨이퍼(W)의 온도가 예비 가열 온도(T1)가 되도록 할로겐 램프(HL)의 출력을 피드백 제어한다.
반도체 웨이퍼(W)의 온도가 예비 가열 온도(T1)에 도달한 후, 제어부(3)는 반도체 웨이퍼(W)를 그 예비 가열 온도(T1)로 잠시 유지한다. 구체적으로는, 방사 온도계(20)에 의해서 측정되는 반도체 웨이퍼(W)의 온도가 예비 가열 온도(T1)에 도달한 시점에서 제어부(3)가 할로겐 램프(HL)의 출력을 조정하여, 반도체 웨이퍼(W)의 온도를 거의 예비 가열 온도(T1)로 유지하고 있다.
이러한 할로겐 램프(HL)에 의한 예비 가열을 행함으로써, 반도체 웨이퍼(W)의 전체를 예비 가열 온도(T1)로 균일하게 승온하고 있다. 할로겐 램프(HL)에 의한 예비 가열의 단계에 있어서는, 보다 방열이 발생하기 쉬운 반도체 웨이퍼(W)의 주연부의 온도가 중앙부보다 저하하는 경향이 있는데, 할로겐 가열부(4)에 있어서의 할로겐 램프(HL)의 배치 밀도는, 반도체 웨이퍼(W)의 중앙부에 대향하는 영역보다 주연부에 대향하는 영역이 높아져 있다. 이 때문에, 방열이 발생하기 쉬운 반도체 웨이퍼(W)의 주연부에 조사되는 광량이 많아져, 예비 가열 단계에 있어서의 반도체 웨이퍼(W)의 면 내 온도 분포를 균일한 것으로 할 수 있다.
반도체 웨이퍼(W)의 온도가 예비 가열 온도(T1)에 도달하고 소정 시간이 경과한 시점에서 플래시 가열부(5)의 플래시 램프(FL)가 서셉터(74)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 플래시광 조사를 행한다. 이 때, 플래시 램프(FL)로부터 방사되는 플래시광의 일부는 직접 챔버(6) 내를 향하고, 다른 일부는 일단 리플렉터(52)에 의해 반사되고 나서 챔버(6) 내를 향하며, 이들 플래시광의 조사에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 플래시 가열이 행해진다.
플래시 가열은, 플래시 램프(FL)로부터의 플래시광(섬광) 조사에 의해 행해지기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 표면 온도를 단시간에 상승시킬 수 있다. 즉, 플래시 램프(FL)로부터 조사되는 플래시광은, 미리 콘덴서에 저장되어 있던 정전 에너지가 극히 짧은 광펄스로 변환된, 조사 시간이 0.1밀리세컨드 이상 100밀리세컨드 이하 정도의 극히 짧고 강한 섬광이다. 그리고, 플래시 램프(FL)로부터의 플래시광 조사에 의해 플래시 가열되는 반도체 웨이퍼(W)의 표면 온도는, 순간적으로 1000℃ 이상의 처리 온도(T2)까지 상승한 후, 급속히 하강한다.
플래시 가열 처리가 종료된 후, 소정 시간 경과 후에 할로겐 램프(HL)가 소등한다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(W)가 예비 가열 온도(T1)로부터 급속히 강온한다. 강온 중의 반도체 웨이퍼(W)의 온도는 방사 온도계(20)에 의해서 측정되고, 그 측정 결과는 제어부(3)에 전달된다. 제어부(3)는, 방사 온도계(20)의 측정 결과로부터 반도체 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도까지 강온했는지 아닌지를 감시한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)의 온도가 소정 이하에까지 강온한 후, 이재 기구(10)의 한 쌍의 이재 아암(11)이 다시 퇴피 위치로부터 이재 동작 위치로 수평 이동하여 상승함으로써, 리프트 핀(12)이 서셉터(74)의 상면으로부터 돌출하여 열처리 후의 반도체 웨이퍼(W)를 서셉터(74)로부터 수취한다. 계속해서, 게이트 밸브(185)에 의해 폐쇄되어 있던 반송 개구부(66)가 개방되고, 리프트 핀(12) 상에 재치된 반도체 웨이퍼(W)가 장치 외부의 반송 로봇에 의해 챔버(6)로부터 반출되어, 반도체 웨이퍼(W)의 가열 처리가 완료된다.
표면에 막이 형성된 반도체 웨이퍼(W)가 예비 가열된 후에 플래시 가열되면, 승온한 막으로부터의 외방 확산에 의해서 도펀트 등이 열처리 공간(65)에 방출되는 경우가 있다. 또, 막의 종류에 따라서는, 승온한 막으로부터 승화물이 발생하는 경우도 있다. 이들 막 유래의 물질(주로 탄소계의 물질)은 냉각되어 있는 챔버(6)의 내벽면에 부착하여 챔버(6)를 오염시키게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 이하와 같이 하여 열처리 장치(1)의 챔버(6)의 세정 처리를 행하고 있다.
도 8은, 챔버(6)의 세정 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다. 상술한 바와 같은 반도체 웨이퍼(W)의 처리가 예를 들면 25매의 프로덕트 웨이퍼에 대해 종료(단계 S1)된 후, 열처리 장치(1)는 대기 상태가 되고, 챔버(6) 내에 더미 웨이퍼가 반입된다(단계 S2). 더미 웨이퍼는, 제품이 되는 반도체 웨이퍼(W)와 같은 원판 형상의 실리콘 웨이퍼이며, 반도체 웨이퍼(W)와 같은 사이즈 및 형상을 갖는다. 단, 더미 웨이퍼에는, 패턴 형성이나 성막 처리는 이루어져 있지 않다. 즉, 더미 웨이퍼는 이른바 실리콘의 베어 웨이퍼이다. 더미 웨이퍼의 챔버(6)로의 반입 동작은, 상술한 반도체 웨이퍼(W)의 반입 동작과 같다.
더미 웨이퍼가 챔버(6) 내에 반입되어 서셉터(74)에 유지되고, 반송 개구부(66)가 게이트 밸브(185)에 의해서 폐쇄된 후, 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 분위기가 형성된다(단계 S3). 본 실시형태에 있어서는, 챔버(6) 내에 오존과 산소의 혼합 분위기가 형성된다. 구체적으로는, 처리 가스 공급원(85)으로부터 오존과 산소의 혼합 가스가 송급되고, 가스 공급 구멍(81)으로부터 열처리 공간(65)에 당해 혼합 가스가 클리닝 가스로서 공급된다. 가스 배기 구멍(86)으로부터 챔버(6) 내의 기체를 배기하면서, 가스 공급 구멍(81)으로부터 클리닝 가스를 공급함으로써, 챔버(6) 내는 오존과 산소의 혼합 분위기로 치환된다.
챔버(6) 내에 오존과 산소의 혼합 분위기가 형성된 후, 할로겐 가열부(4)의 할로겐 램프(HL)가 점등한다(단계 S4). 서셉터(74)에는 더미 웨이퍼가 유지되어 있기 때문에, 할로겐 램프(HL)로부터 출사된 광은 하측 챔버창(64) 및 서셉터(74)를 투과하여 더미 웨이퍼의 하면에 조사된다. 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사를 받음으로써 더미 웨이퍼가 가열되어 승온한다. 그리고, 승온한 더미 웨이퍼로부터의 열전도에 의해서 챔버(6) 내의 오존과 산소의 혼합 분위기도 가열된다.
할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 챔버(6) 내의 분위기 온도가 소정 온도에 도달한 후, 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 분위기가 형성된 상태에서 플래시 램프(FL)가 발광하여 열처리 공간(65)에 플래시광이 조사된다(단계 S5). 플래시광의 조사 시간은, 0.1밀리세컨드 이상 100밀리세컨드 이하이다. 플래시 램프(FL)로부터 조사되는 플래시광의 분광 분포는 자외역부터 근적외역에까지 미친다. 즉, 플래시 램프(FL)로부터 조사되는 플래시광은 자외광을 포함하는 광이다. 또한, 플래시광에 자외광이 충분히 포함되도록, 플래시 램프(FL)의 램프관의 재질은 자외광을 적극적으로 투과하는 것으로 해두는 것이 바람직하다.
챔버(6) 내에 형성된 오존과 산소의 혼합 분위기에 자외광을 포함하는 플래시광이 조사되면, 파장 185nm 정도의 자외광에 의해서 산소 분자가 분해됨과 더불어, 챔버(6)의 벽면에 부착된 오염 물질도 분해된다. 산소 분자가 분해됨으로써 생성된 산소 원자는 다른 산소 분자와 결합하여 오존이 생성된다. 또, 파장 254nm 정도의 자외광에 의해서 오존이 분해되어 활성 산소가 생성된다. 그 활성 산소와 오염 물질이 반응하여 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2)가 됨으로써, 챔버(6)의 내벽면으로부터 오염 물질이 제거되게 된다. 이와 같이 하여 챔버(6)의 내벽면이 세정된다. 이 때에, 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 챔버(6) 내의 오존과 산소의 혼합 분위기를 가열해 둠으로써, 오염 물질의 분해 제거가 보다 촉진되게 된다.
플래시광 조사가 종료된 후, 할로겐 램프(HL)도 소등한다. 그 후, 챔버(6) 내에 기체 공급을 행하지 않고, 가스 배기 구멍(86)으로부터 챔버(6) 내의 분위기를 배기함으로써 챔버(6) 내를 대기압 미만으로 감압한다(단계 S6). 이에 의해, 오존을 포함하는 분위기와 오염 물질이 반응하여 생성된 일산화탄소 및 이산화탄소가 챔버(6) 내로부터 배출된다.
챔버(6) 내가 소정압에까지 감압된 후, 가스 공급 구멍(81)으로부터 챔버(6) 내에 질소 가스가 공급되어 챔버(6) 내가 대기압에까지 복압된다(단계 S7). 이 때에는, 챔버(6) 내로부터의 배기는 계속되고 있어도 되고, 정지되어 있어도 된다.
챔버(6) 내가 질소 가스에 의해서 복압된 후, 챔버(6)로부터 더미 웨이퍼가 반출된다(단계 S8). 더미 웨이퍼의 챔버(6)로부터의 반출 동작은, 상술한 반도체 웨이퍼(W)의 반출 동작과 같다. 1매의 더미 웨이퍼를 이용한 세정 처리가 종료된 후에, 새로운 더미 웨이퍼를 이용하여 상술한 바와 같은 세정 처리를 행하도록 해도 된다. 즉, 복수 매(예를 들면 5매)의 더미 웨이퍼에 대해 단계 S2~단계 S8의 처리를 반복하도록 해도 된다.
본 실시형태에 있어서는, 반도체 웨이퍼(W)의 처리가 종료된 후, 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 분위기를 형성한 상태에서 플래시 램프(FL)로부터 자외광을 포함하는 플래시광을 조사하고 있다. 챔버(6) 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 챔버(6) 내에 자외광을 포함하는 플래시광을 조사함으로써, 챔버(6)의 내벽면에 부착된 오염 물질을 분해 제거할 수 있다. 즉, 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 클리닝 가스를 공급하고 플래시 램프(FL)로부터 플래시광을 조사하는 것만으로, 챔버(6) 내의 오염을 용이하게 효율적으로 청소할 수 있는 것이다. 그 결과, 챔버(6)의 클리닝을 행하기 위한 메인터넌스 횟수를 삭감할 수 있고, 열처리 장치(1)의 정지 시간을 짧게 하여 열처리 장치(1)의 가동률 저하를 억제할 수 있다. 또, 메인터넌스 시에는, 챔버(6) 내의 오염에 유래하는 파티클이 적기 때문에, 열처리 장치(1)의 가동 시간을 단축할 수 있다.
또, 플래시광을 조사하기 전에, 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 챔버(6) 내의 분위기를 가열하고 있기 때문에, 오존 등이 활성화되어 오염 물질의 분해 제거를 보다 촉진할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 더미 웨이퍼를 이용하여 챔버(6)의 세정 처리를 행하고 있다. 즉, 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사에 의해서 승온한 더미 웨이퍼로부터의 열전도에 의해서 챔버(6) 내의 분위기를 가열하고 있다. 승온한 더미 웨이퍼는, 서셉터(74)도 예열하게 된다. 따라서, 더미 웨이퍼를 이용한 세정 처리의 도중이어도, 임의의 타이밍에 프로덕트 웨이퍼의 처리를 재개하는 것도 가능하다. 또, 서셉터(74)에 더미 웨이퍼가 유지되어 있음으로써, 플래시 램프(FL)로부터 조사된 플래시광이 더미 웨이퍼의 표면에서 반사되어 챔버(6)의 내벽면에 도달하여 오염 물질의 분해 효율을 높일 수 있다.
또, 더미 웨이퍼를 이용하고 행하는 챔버(6)의 세정 처리 시에는, 할로겐 램프(HL)에 의한 가열과 플래시 램프(FL)로부터의 플래시광 조사를 행하고 있고, 이는 프로덕트 웨이퍼에 대한 열처리 내용과 같다. 구체적으로는, 프로덕트 웨이퍼에 대한 열처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 더미 웨이퍼에 대한 광 조사 처리를 행할 때 사용하는 처리 레시피는 같다. 열처리 레시피란, 열처리의 프로세스 시퀀스 및 열처리에 따른 각종 구성부(예를 들면, 할로겐 램프(HL) 및 플래시 램프(FL))의 제어 파라미터(예를 들면, 할로겐 램프(HL) 및 플래시 램프(FL)의 출력치 등)를 기술한 프로그램이다. 프로덕트 웨이퍼에 대한 열처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 같은 처리 레시피를 이용하여 더미 웨이퍼에 대한 광 조사 처리를 행하고 있기 때문에, 챔버(6)의 세정 처리를 행하고 있을 때에도 바로 프로덕트 웨이퍼의 처리를 개시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시의 형태에 대해 설명했는데, 이 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외로 여러 가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 더미 웨이퍼를 사용하여 챔버(6)의 세정 처리를 행하고 있었는데, 이에 한정되는 것이 아니고, 더미 웨이퍼를 사용하지 않고 챔버(6)의 세정 처리를 행하도록 해도 된다. 구체적으로는, 챔버(6)에 더미 웨이퍼를 반입하지 않고, 챔버(6) 내에 어떤 기판도 존재하지 않는 상태(더미 웨이퍼도 프로덕트 웨이퍼도 존재하지 않는 상태)에서 챔버(6) 내에 오존을 포함하는 클리닝 가스를 계속 공급하고, 플래시 램프(FL)로부터 플래시광을 조사한다. 이 경우, 플래시 램프(FL)로부터는 예를 들면 1분 간격으로 플래시광 조사를 반복한다. 또, 아울러 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사도 계속해서 행하여, 챔버(6) 내의 오존을 포함하는 분위기를 직접 가열하도록 해도 된다. 이와 같이 해도, 상기 실시형태와 마찬가지로, 플래시광에 포함되는 자외광에 의해서 오존이 분해되어 활성 산소가 생성되고, 그 활성 산소와 오염 물질이 반응함으로써, 챔버(6)의 내벽면으로부터 오염 물질이 분해 제거된다. 또, 더미 웨이퍼를 사용하지 않고 챔버(6)의 세정 처리를 행하도록 하면, 더미 웨이퍼를 소비하는 비용을 삭감할 수 있다. 다만, 상기 실시형태와 같이, 더미 웨이퍼를 사용하여 챔버(6)의 세정 처리를 행하도록 하면, 더미 웨이퍼를 통해 챔버(6) 내의 분위기를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 플래시 램프(FL)로부터 조사된 플래시광이 더미 웨이퍼의 표면에서 반사되어 챔버(6)의 내벽면에 도달하기 때문에, 오염 물질의 분해 효율이 높아진다.
또, 플래시광 조사 후의 챔버(6)로부터의 배기는 서셉터(74)보다 상방의 공간으로부터 행하도록 해도 된다. 도 9는, 열처리 장치(1)의 다른 구성예를 나타내는 도면이다. 같은 도면에 있어서, 상기 실시형태와 동일한 요소에 대해서는 도 1과 같은 부호를 붙였다. 가스 공급 구멍(81)은, 서셉터(74)보다 상방의 급기 위치에 형성되어 있다. 따라서, 오존을 포함하는 클리닝 가스는 서셉터(74)보다 상방의 급기 위치로부터 챔버(6) 내에 공급된다. 가스 배기 구멍(281)은, 서셉터(74)와 당해 급기 위치의 사이의 높이 위치에 있어서, 챔버(6)의 내벽면에 형성되어 있다. 가스 배기 구멍(281)은, 가스 배기관(288)에 의해서 배기부(290)와 접속되어 있다. 가스 배기관(288)의 경로 도중에는 밸브(289)가 끼워져 있다. 배기부(290)를 작동시키면서 밸브(289)를 개방함으로써, 서셉터(74)와 상기 급기 위치의 사이의 높이 위치에 형성된 가스 배기 구멍(281)으로부터 챔버(6) 내의 분위기를 배기할 수 있다.
일반적으로는 각종 막은 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 형성되어 있기 때문에, 가열 처리에 의해서 막으로부터 방출된 오염 물질은 반도체 웨이퍼(W)보다 상방, 즉 서셉터(74)보다 상방의 챔버(6)의 내벽면에 부착되기 쉽다. 따라서, 오염 물질이 분해되어 생성된 일산화탄소 또는 이산화탄소는, 서셉터(74)보다 상방의 공간에 체류하기 쉽다. 서셉터(74)와 상기 급기 위치 사이의 높이 위치로부터 챔버(6) 내의 분위기를 배기하도록 하면, 오염 물질이 분해되어 생성된 일산화탄소 또는 이산화탄소를 효율적으로 챔버(6) 밖으로 배출할 수 있는 것과 더불어, 반도체 웨이퍼(W)의 가열 처리 시의 배기 경로인 가스 배기관(88)이 더러워지는 것을 방지할 수 있다.
도 9의 구성에 있어서는, 복수의 가스 공급 구멍(81)으로부터 챔버(6) 내에 토네이도 형상으로 오존을 포함하는 클리닝 가스를 공급함과 더불어, 복수의 가스 배기 구멍(281)으로부터 챔버(6) 내의 분위기를 토네이도 형상으로 배기하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 항상 새로운 클리닝 가스가 챔버(6)의 내벽면에 공급됨과 더불어, 오염 물질이 분해되어 생성된 일산화탄소 또는 이산화탄소를 체류 없이 챔버(6)로부터 배기할 수 있다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 플래시광에 포함되는 자외광을 이용하여 세정 처리를 행하고 있었는데, 할로겐 램프(HL) 및 플래시 램프(FL)와는 별도로 전용의 자외광 램프를 설치하도록 해도 된다. 도 10은, 자외광 램프의 배치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10의 예에서는, 플래시 가열부(5)에서 배열된 이웃하는 플래시 램프(FL)의 사이에 전용의 자외광 램프(UL)가 설치되어 있다. 도 8의 단계 S5를 대신하여, 자외광 램프(UL)로부터 챔버(6) 내에 자외광을 조사한다. 이와 같이 해도, 자외광 램프(UL)로부터 조사된 자외광에 의해서 오존이 분해되어 활성 산소가 생성되고, 그 활성 산소와 오염 물질이 반응함으로써, 챔버(6)의 내벽면으로부터 오염 물질이 분해 제거된다. 도 10의 예에서는, 플래시 램프(FL)의 사이에 자외광 램프(UL)를 배치하고 있었는데, 이웃하는 할로겐 램프(HL)의 사이에 자외광 램프(UL)를 배치하도록 해도 된다. 또한, 자외광 램프(UL)는, 프로덕트 웨이퍼의 처리 시에는 사용하지 않는다.
또, 챔버(6)의 세정 처리 시에는, 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사는 반드시 필요하지 않다. 할로겐 램프(HL)로부터의 광 조사를 행하지 않아도, 챔버(6) 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 자외광을 포함하는 광을 조사함으로써, 챔버(6)의 내벽면에 부착된 오염 물질을 분해 제거할 수 있다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 챔버(6) 내에 오존과 산소의 혼합 분위기를 형성하고 있었는데, 이것을 오존만의 분위기로 해도 된다. 단, 순오존의 분위기는 취급이 곤란하기 때문에, 상기 실시형태와 같이 오존과 산소의 혼합 분위기로 하는 것이 용이하다. 또, 오존을 대신하여 삼불화질소, 삼불화염소, 염소 등의 불소계나 염소계의 에칭 가스를 포함하는 분위기를 챔버(6) 내에 형성하도록 해도 된다.
또, 제어부(3)의 소프트웨어의 설정에 의해, 프로덕트 웨이퍼의 처리를 행하지 않는 적절한 타이밍에 상기 실시형태의 세정 처리를 실행하는 시퀀스를 짜도록 해도 된다. 예를 들면, 프로덕트 웨이퍼를 1000매 처리할 때마다 세정 처리를 2시간 실행하는 시퀀스로 해도 되고, 10일 간격으로 세정 처리를 2시간 실행하는 시퀀스로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 플래시 가열부(5)에 30개의 플래시 램프(FL)를 구비하도록 하고 있었는데, 이에 한정되는 것이 아니며, 플래시 램프(FL)의 개수는 임의의 수로 할 수 있다. 또, 플래시 램프(FL)는 크세논 플래시 램프에 한정되는 것이 아니며, 크립톤 플래시 램프여도 된다. 또, 할로겐 가열부(4)에 구비하는 할로겐 램프(HL)의 개수도 40개에 한정되는 것이 아니며, 임의의 수로 할 수 있다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 1초 이상 연속하여 발광하는 연속 점등 램프로서 필라멘트 방식의 할로겐 램프(HL)를 이용하여 반도체 웨이퍼(W)의 예비 가열을 행하고 있었는데, 이에 한정되는 것이 아니며, 할로겐 램프(HL)를 대신하여 방전형의 아크 램프(예를 들면, 크세논 아크 램프)를 연속 점등 램프로서 이용하여 예비 가열을 행하도록 해도 된다.
1 열처리 장치
3 제어부
4 할로겐 가열부
5 플래시 가열부
6 챔버
7 유지부
10 이재 기구
65 열처리 공간
74 서셉터
75 유지 플레이트
77 기판 지지 핀
81 가스 공급 구멍
86, 281 가스 배기 구멍
FL 플래시 램프
HL 할로겐 램프
UL 자외광 램프
W 반도체 웨이퍼

Claims (18)

  1. 기판에 광을 조사함으로써 당해 기판을 가열하는 열처리 장치로서,
    기판을 수용하는 챔버와,
    상기 챔버 내에서 상기 기판을 유지하는 서셉터와,
    상기 챔버 내에 광을 조사하여 상기 서셉터에 유지된 상기 기판을 가열하는 연속 점등 램프와,
    상기 챔버 내에 자외광을 포함하는 광을 조사하는 자외광 램프와,
    상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하는 기체 공급부를 구비하고,
    상기 기판의 처리가 종료된 상기 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기체 공급부는, 상기 챔버 내에 오존과 산소의 혼합 기체를 공급하고,
    상기 챔버 내를 오존과 산소를 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연속 점등 램프에 의해서 상기 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 서셉터에 더미 기판을 유지한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 상기 더미 기판을 이용한 자외광 조사 처리에 사용하는 처리 레시피는 같은 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기부를 더 구비하고,
    상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 상기 배기부가 상기 챔버 내로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기체 공급부는, 상기 서셉터보다 상방의 급기 위치로부터 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하고,
    상기 배기부는, 상기 서셉터와 상기 급기 위치의 사이의 높이 위치로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외광 램프는 플래시광을 조사하는 플래시 램프인 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  10. 기판에 광을 조사함으로써 당해 기판을 가열하는 열처리 장치의 세정 방법으로서,
    챔버 내에서 서셉터에 유지한 기판에 광을 조사하여 상기 기판을 가열하는 처리 공정과,
    상기 기판의 처리가 종료된 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하는 기체 공급 공정과,
    상기 챔버 내를 오존을 포함하는 분위기로 만들면서 상기 챔버 내에 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 자외광 조사 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기체 공급 공정에서는, 상기 챔버 내에 오존과 산소의 혼합 기체를 공급하고,
    상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내를 오존과 산소를 포함하는 분위기로 만들면서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    연속 점등 램프로부터 상기 챔버 내에 광 조사를 행하여 상기 오존을 포함하는 분위기를 가열한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내에서 상기 서셉터에 더미 기판을 유지한 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 처리 공정에서 상기 기판의 처리를 행할 때 사용하는 열처리 레시피와 상기 자외광 조사 공정에서 상기 더미 기판의 처리를 행할 때 사용하는 처리 레시피는 같은 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 자외광 조사 공정에서는, 상기 챔버 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 자외광 램프로부터 자외광을 포함하는 광을 조사한 후에 상기 챔버 내로부터 분위기를 배기하는 배기 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기체 공급 공정에서는, 상기 서셉터보다 상방의 급기 위치로부터 상기 챔버 내에 오존을 포함하는 기체를 공급하고,
    상기 배기 공정에서는, 상기 서셉터와 상기 급기 위치의 사이의 높이 위치로부터 분위기를 배기하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
  18. 청구항 10 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외광 램프는 플래시광을 조사하는 플래시 램프인 것을 특징으로 하는 열처리 장치의 세정 방법.
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