TW202338995A

TW202338995A - 熱處理裝置

Info

Publication number: TW202338995A
Application number: TW111144152A
Authority: TW
Inventors: 上野智宏; 北澤貴宏
Original assignee: 日商斯庫林集團股份有限公司
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2023-10-01
Also published as: WO2023181463A1; JP2023141135A

Abstract

本發明之目的在於提供一種可一面抑制基板之生產性之降低，一面亦高精度地測定到達穩定溫度前之腔室內之基板之溫度之熱處理裝置。本發明之熱處理裝置160具備：腔室161，其收納半導體晶圓W；鹵素加熱部4及閃光加熱部5，其等加熱半導體晶圓W；複數個感測器S1～S11，其等測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數；記憶部31，其儲存藉由複數個感測器S1～S11測定之資料；及運算部32，其預測複數個感測器S1～S11中第1感測器之輸出值。

Description

熱處理裝置

該發明係關於一種加熱半導體晶圓等之薄板狀精密電子基板(以下，簡單稱為「基板」)之熱處理裝置。

於加熱基板之熱處理裝置中，半導體晶圓之處理較為典型在於以批次(作為於同一條件下進行同一內容之處理之對象之1組半導體晶圓)單位進行。於單片式之熱處理裝置中，構成一批次之複數個半導體晶圓逐枚搬入至腔室，且依序進行熱處理。

於運作停止狀態之熱處理裝置開始半導體晶圓之批次之處理之情形時、或使半導體晶圓之處理溫度等之處理條件變化之情形時，有時保持半導體晶圓之基座等之腔室內構造物之溫度變化。

若於處理批次之複數個半導體晶圓之過程中基座等之腔室內構造物之溫度變化，則產生批次初期之半導體晶圓與後半之半導體晶圓處理時之溫度歷程不同之問題。因此，每個半導體晶圓之品質亦不均一。

為了解決此種問題，揭示有一種如專利文獻1所記載之裝置。專利文獻1所記載之裝置藉由於開始批次之處理前，將非處理對象之虛設晶圓搬入至腔室內，且由基座支持，以與處理對象之批次同一條件加熱，藉此於事前使基座等之腔室內構造物之溫度達到處理時之穩定溫度。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2020-043288號公報

[發明所欲解決之問題]

於利用此種虛設晶圓之技術中，需要處理大量之虛設晶圓直至腔室內構造物之溫度穩定化，致使生產性降低。為了提高生產性，即使腔室內構造物未達到穩定溫度之狀態下亦必須把握基板之溫度。

本發明係鑒於上述問題而完成者，目的在於提供一種可一面抑制基板之生產性之降低，一面亦高精度地測定達到穩定溫度前之腔室內之基板之溫度之熱處理裝置。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述問題，技術方案1之發明之特徵在於具備：腔室，其收納基板；加熱部，其加熱上述基板；複數個感測器，其等測定與上述基板之加熱關聯之參數；記憶部，其儲存藉由上述複數個感測器測定之資料；運算部，其基於藉由上述複數個感測器中第1感測器測定之資料、及藉由與上述第1感測器具有相關關係之第2感測器測定之資料，來預測上述第1感測器之輸出值。

又，技術方案2之發明如技術方案1之發明之熱處理裝置，其中上述運算部基於藉由上述第1感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料、及藉由上述第2感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料，將上述第1感測器之輸出值利用預先製作之學習模型來進行預測。

又，技術方案3之發明如技術方案1或技術方案2之發明之熱處理裝置，其中上述運算部將預測之上述輸出值與實際測定之資料之間之精度作為顯示上述第1感測器與上述第2感測器之相關關係之大小之適當值進行運算。

又，技術方案4之發明如技術方案1至技術方案3中任一項之發明之熱處理裝置，其中於上述複數個感測器包含測定上述基板之溫度之溫度感測器。

又，技術方案5之發明如技術方案1至技術方案4中任一項之發明之熱處理裝置，其中於上述複數個感測器包含測定上述腔室之側面之溫度之溫度感測器。

又，技術方案6之發明如技術方案1至技術方案5中任一項之發明之熱處理裝置，其中進而具備：預備加熱部，其使光照射至收納於上述腔室內之上述基板，預備加熱上述基板；及主加熱部，其使光照射至上述基板使上述基板達到處理溫度；且於上述腔室設置透過自上述預備加熱部及上述主加熱部照射之光之光透過窗，於上述複數個感測器包含測定上述光透過窗之溫度之溫度感測器。

又，技術方案7之發明如技術方案6之發明之熱處理裝置，其中進而具備：基座，其載置上述基板，且使自上述預備加熱部或上述主加熱部照射上述基板之光透過；且於上述複數個感測器包含測定上述基座之溫度之溫度感測器。 [發明之效果]

根據技術方案1、技術方案4、技術方案5、技術方案6、或技術方案7之發明，因具備基於藉由第1感測器測定之資料、與藉由第2感測器測定之資料預測第1感測器之輸出值之運算部，故可一面抑制基板之生產性之降低，一面亦高精度地測定達到穩定溫度前之腔室內之基板之溫度。

根據技術方案2之發明，因基於藉由第1感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料、與藉由第2感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料利用預先製作之學習模型預測第1感測器之輸出值，故可更高精度地測定基板之溫度。

根據技術方案3之發明，因將預測之輸出值與實際測定之資料之間之精度作為顯示第1感測器與第2感測器之相關關係之大小之適當值運算，故可更高精度地測定基板之溫度。

以下，一面參照隨附之圖式一面對實施形態進行說明。於以下之實施形態中，雖為技術之說明而顯示詳細之特徵等，但該等為例示，該等所有並非為使實施形態可實施而必須之特徵。

另，圖式係概略性顯示者，即，為便於說明，而適當於圖式中完成構成之省略、或構成之簡化者。又，於不同之圖式分別顯示之構成等之大小及位置之相互關係為可適當變更者，而非正確記載者。又，於非剖視圖之俯視圖等之圖式，為易於理解實施形態之內容，亦有附設陰影線之情形。

又，於以下所示之說明中，對同樣之構成要件標註相同符號並圖示，關於其等之名稱與功能亦設為同樣者。因此，有為了避免重複，而省略關於其等之詳細說明之情形。

又，於以下記載之說明中，於記載「具備」、「包含」或「具有」某構成要件等之情形時，除非特別說明，否則並非為排除其他構成要件之存在之排他性表現。

又，於以下記載之說明中，即使有使用「第1」或「第2」等之序數之情形，該等之用語亦係為易於理解實施形態之內容，方便起見而使用者，並非藉由該等之序數限定可產生之順序等者。

又，於以下記載之說明中，顯示相對或絕對位置關係之表現例如「於一方向」、「沿一方向」、「平行」、「正交」、「中心」、「同心」、或「同軸」等除非特別說明，否則設為包含嚴格顯示其位置關係之情形、及角度或距離於公差或獲得同程度之功能之範圍內位移之情形者。

又，於以下記載之說明中，顯示相等狀態之表現，例如，「同一」、「相等」、「均一」或「均質」等除非特別說明，否則包含顯示嚴格相等之狀態之情形、及於公差或獲得同程度之功能之範圍內產生差之情形者。

又，於以下記載之說明中，即使有使用「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」或「裏」等之意指特定位置或方向之用語之情形，該等之用語亦係為易於理解實施形態之內容，方便起見而使用者，即與實際實施時之位置或方向無關者。

又，於以下記載之說明中，於記載為「...之上表面」或「...之下表面」等之情形時，除作為對象之構成要件之上表面自身或下表面自身外，亦包含於作為對象之構成要件之上表面或下表面形成其他之構成要件之狀態。即，例如，於記載「設置於甲之上表面之乙」之情形時，並非阻礙於甲與乙之間介置其他構成要件「丙」者。

＜第1實施形態＞以下，對本實施形態相關之熱處理裝置進行說明。

＜熱處理處理裝置160之構成＞圖1係概略性顯示本實施形態相關之熱處理裝置160之構成之剖視圖。

如圖1顯示例，本實施形態之熱處理裝置160係藉由對作為基板之圓板形狀之半導體晶圓W進行光照射，而加熱其半導體晶圓W之裝置。

作為處理對象之半導體晶圓W之尺寸並非特別限定者，例如為ϕ300 mm或ϕ450 mm(於本實施形態中為ϕ300 mm)。

熱處理裝置160具備：腔室161，其收納半導體晶圓W；閃光加熱部5，其內置作為主加熱部之複數個閃光燈FL；及鹵素加熱部4，其內置作為預備加熱部之複數根鹵素燈HL。於腔室161之上側設置閃光加熱部5，且於下側設置鹵素加熱部4。再者，熱處理裝置160具備：鹵素加熱部4；及控制部3，其控制閃光加熱部5及設置於腔室161之各動作機構而執行半導體晶圓W之熱處理。另，於本實施形態中，於控制部3具備預測之後說明之第1感測器(S1～S11中任一者)之輸出值之運算部32。另，於本實施形態中，鹵素加熱部4具備複數根鹵素燈HL，亦可代替鹵素燈HL，具備電弧燈或發光二極體(Light Emitting Diode、即LED)。藉由上述之構成，半導體晶圓W於收納於腔室之狀態下被加熱。

複數個閃光燈FL藉由照射閃光光，加熱半導體晶圓W。又，複數根鹵素燈HL連續加熱半導體晶圓W。

又，熱處理裝置160具備：保持部7，其於腔室161之內部，以水平姿勢保持半導體晶圓W；及移載機構10，其於保持部7與裝置外部之間進行半導體晶圓W之交接。

腔室161於腔室框體(腔室側部61)之上表面安裝石英製之上側腔室窗63且閉塞。

構成腔室161之頂板部之上側腔室窗63係由石英形成之圓板形狀構件，且作為使自閃光加熱部5出射之光透過至腔室161內之石英窗(光透過窗)發揮功能。

又，構成腔室161之地板部之下側腔室窗64亦為由石英形成之圓板形狀構件，且作為使來自鹵素加熱部4之光透過至腔室161內之石英窗(光透過窗)發揮功能。

又，於腔室側部61之內側之側面之上部安裝反射環68，於下部安裝反射環69。反射環68及反射環69皆形成為圓環狀。

上側之反射環68藉由自腔室側部61之上側嵌入安裝。另一方面，下側之反射環69藉由自腔室側部61之下側嵌入由省略圖示之螺絲固定而安裝。即，反射環68及反射環69皆為裝卸自由地安裝於腔室側部61者。

腔室161之內側空間，即，藉由上側腔室窗63、腔室框體(腔室側部61)、及反射環68包圍之空間規定為熱處理空間65。

藉由於腔室側部61安裝反射環68及反射環69，於腔室161之內側面形成凹部62。即，形成藉由腔室側部61之內側面之中未安裝反射環68及反射環69之中央部分、反射環68之下端面、及反射環69之上端面包圍之凹部62。

凹部62於腔室161之內側面沿著水平方向形成為圓環狀，環繞保持半導體晶圓W之保持部7。腔室側部61及反射環68及反射環69由強度與耐熱性優秀之金屬材料(例如，不鏽鋼)形成。

又，於腔室框體(腔室側部61)形設有用以對腔室161進行半導體晶圓W之搬入及搬出之搬送開口部(爐口)66。搬送開口部66係可藉由閘閥162進行開閉。搬送開口部66與凹部62之外周面連通連接。

因此，於閘閥162開放搬送開口部66時，可自搬送開口部66通過凹部62進行向熱處理空間65之半導體晶圓W之搬入及來自熱處理空間65之半導體晶圓W之搬出。又，若閘閥162封閉搬送開口部66，則腔室161內之熱處理空間65成為密閉空間。

又，於設置腔室側部61之外側面之貫通孔61a、61b之各部位分別安裝上部放射溫度計25與下部放射溫度計20。貫通孔61a係用以將自保持於後述之基座74之半導體晶圓W之上表面放射之紅外光導入至上部放射溫度計25之圓筒狀之孔。又，貫通孔61b係用以將自保持於後述之基座74之半導體晶圓W之下表面放射之紅外光導入至下部放射溫度計20之圓筒狀之孔。貫通孔61a、61b以其貫通方向之軸與保持於基座74之半導體晶片W之主面相交之方式，相對於水平方向傾斜設置。於貫通孔61a之面向熱處理空間65之側之端部，安裝有使上部放射溫度計25可測定之波長區域之紅外光透過之包含氟化鈣材料之透明窗26。又，於貫通孔61b之面向熱處理空間65之側之端部安裝有使下部放射溫度計20可測定之波長區域之紅外光透過之包含氟化鋇材料之透明窗21。

上部放射溫度計25設置於保持於基座74之半導體晶圓W之斜上方，接收自其半導體晶圓W之上表面放射之紅外光並測定上表面之溫度。具備於上部放射溫度計25之紅外線感測器29以可應對閃光光照射之瞬間之半導體晶圓W之上表面之急遽之溫度變化之方式具備InSb(銦銻)之光學元件。

另一方面，下部放射溫度計20設置於保持於基座74之半導體晶圓W之斜下方，接收自其半導體晶圓W之下表面放射之紅外光並測定下表面之溫度。於下部放射溫度計20具備紅外線感測器24，測定半導體晶圓W之下表面之溫度。

藉由如上述之上部放射溫度計25或下部放射溫度計20測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數。熱處理裝置160此外亦具備複數個測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數之感測器。例如，於腔室161設置溫度感測器91、92、93、94、95。於各溫度感測器91、92、93、94、95中，溫度感測器91測定基座74，溫度感測器92測定上側腔室窗63，溫度感測器93測定下側腔室窗64，溫度感測器94測定腔室內之氣體環境，溫度感測器95測定腔室161之側面。

又，於腔室161之內壁上部形設有將處理氣體供給至熱處理空間65之氣體供給孔81。氣體供給孔81形設於較凹部62更上側位置，亦可設置於反射環68。氣體供給孔81經由於腔室161之側壁內部形成為圓環狀之緩衝空間82而與氣體供給管83連通連接。

氣體供給管83與處理氣體供給源85連接。又，於氣體供給管83之路徑中途介插有閥門84。若開放閥門84，則將處理氣體自處理氣體供給源85送給至緩衝空間82。另，於閥門84之下游側連接流量計98，藉由流量計98測定通過閥門84之處理氣體之流量。該流量計98亦又作為測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數之感測器發揮功能。

流入至緩衝空間82之處理氣體以於流體電阻小於氣體供給孔81之緩衝空間82內擴展之方式流動且自氣體供給孔81向熱處理空間65內供給。作為處理氣體，可使用氮(N2)等之惰性氣體、或氫(H2)、氨(NH3)等之反應性氣體(於本實施形態中為氮)。

另一方面，於腔室161之內壁下部形設有排出熱處理空間65內之氣體之氣體排氣孔86。氣體排氣孔86形設於較凹部62更下側位置，亦可設置於反射環69。氣體排氣孔86經由於腔室161之側壁內部形成為圓環狀之緩衝空間87與氣體排氣管88連通連接。氣體排氣管88與排氣機構190連接。又，於氣體排氣管88之路徑中途介插有閥門89。若開放閥門89，則將熱處理空間65之氣體自氣體排氣孔86經由緩衝空間87向氣體排氣管88排出。

另，氣體供給孔81及氣體排氣孔86亦可沿著腔室161之周向設置複數個，又可為狹槽狀者。又，處理氣體供給源85及排氣機構190亦可為設置於熱處理裝置160之機構，又可為設置熱處理裝置160之工廠之設備。

又，於搬送開口部66之前端亦連接排出熱處理空間65內之氣體之氣體排氣管191。氣體排氣管191經由閥門192與排氣機構190連接。藉由開放閥門192，經由搬送開口部66排出腔室161內之氣體。

圖2係顯示保持部7之整體外觀之立體圖。保持部7具備基台環71、連結部72及基座74而構成。基台環71、連結部72及基座74皆由石英形成。即，保持部7之整體由石英形成。

基台環71係自圓環形狀缺失一部分之圓弧形狀之石英構件。該缺失部分係為了防止後述之移載機構10之移載臂11與基台環71之干涉而設置。基台環71藉由載置於凹部62之底面，而受腔室161之側面(參照圖3)支持。於基台環71之上表面沿著其圓環形狀之周向立設複數個連結部72(於本實施形態中為4個)。連結部72亦為石英之構件，藉由熔接而固定於基台環71。

基座74由設置於基台環71之4個連結部72自下側支持。圖3係基座74之俯視圖。又，圖4係基座74之剖視圖。

基座74具備保持板75、導環76及複數個支持銷77。保持板75係由石英形成之大致圓形之平板狀構件。保持板75之直徑大於半導體晶圓W之直徑。即，保持板75具有大於半導體晶圓W之平面尺寸。

於保持板75之上表面周緣部設置有導環76。導環76係具有大於半導體晶圓W之直徑之內徑之圓環形狀之構件。例如，於半導體晶圓W之直徑為ϕ300 mm之情形時，導環76之內徑為ϕ320 mm。

導環76之內周設為如自保持板75朝上方擴展般之錐形面。導環76由與保持板75同樣之石英形成。

導環76亦可熔接於保持板75之上表面，又可藉由另外加工之銷等固定於保持板75。或，可將保持板75與導環76作為一體構件加工。

保持板75之上表面中較導環76更內側之區域為保持半導體晶圓W之平面狀之保持面75a。於保持板75之保持面75a設置複數個支持銷77。於本實施形態中，沿著保持面75a之外周圓(導環76之內周圓)之同心圓之周上每30°立設有支持銷77，合計環狀立設有12個。

配置12個支持銷77之圓之徑(對向之支持銷77間之距離)小於半導體晶圓W之徑，若半導體晶圓W之徑為ϕ300 mm，則為ϕ210 mm～ϕ280 mm。支持銷77設置3根以上。各者之支持銷77由石英形成。

複數根支持銷77亦可藉由熔接設置於保持板75之上表面，又可與保持板75一體加工。

返回至圖2，立設於基台環71之4個連結部72與基座74之保持板75之周緣部係藉由熔接固定。即，基座74與基台環71係藉由連結部72固定連結。此種保持部7之基台環71受腔室161之側面支持，藉此將保持部7安裝於腔室161。於保持部7安裝於腔室161之狀態下，基座74之保持板75成為水平姿勢(法線與鉛直方向一致之姿勢)。即，保持板75之保持面75a成為水平面。

搬入至腔室161之半導體晶圓W，係於安裝於腔室161之保持部7之基座74之上側以水平姿勢載置並保持。此時，半導體晶圓W藉由立設於保持板75上之12個支持銷77支持，自下側受基座74支持。更嚴格而言，12個支持銷77之上端部與半導體晶圓W之下表面(背面)接觸，支持該半導體晶圓W。

因12個支持銷77之高度(自支持銷77之上端至保持板75之保持面75a之距離)均一，故可藉由12個支持銷77以水平姿勢支持半導體晶圓W。

又，半導體晶圓W係藉由複數個支持銷77而自保持板75之保持面75a隔開特定之間隔受支持。與支持銷77之高度相比，導環76之厚度更大。因此，藉由複數個支持銷77支持之半導體晶圓W之水平方向之位置偏移，係藉由導環76防止。

又，如圖2及圖3所示，於基座74之保持板75上下貫通地形成開口部78。開口部78係為了下部放射溫度計20接收自半導體晶圓W之下表面(背面)放射之放射光(紅外光)而設置。即，下部放射溫度計20係經由開口部78及腔室框體(腔室側部61)之透明窗21(安裝於貫通孔61b)接收自半導體晶圓W之下表面(背面)放射之光，測定該半導體晶圓W之溫度。

再者，於基座74之保持板75穿設有為了後述之移載機構10之昇降銷12交接半導體晶圓W而貫通之4個貫通孔79。

圖5係移載機構10之俯視圖。又，圖6係移載機構10之側視圖。移載機構10具備2隻移載臂11。將移載臂11設為大致沿著圓環狀之凹部62般之圓弧形狀。

於各者之移載臂11立設有2根昇降銷12。移載臂11及昇降銷12由石英形成。各移載臂11可藉由水平移動機構13旋動。水平移動機構13使一對移載臂11於相對於保持部7進行半導體晶圓W之移載之移載動作位置(圖5之實線位置)、和與保持於保持部7之半導體晶圓W於俯視下未重疊之退避位置(圖5之兩點鏈線位置)之間水平移動。

作為水平移動機構13，亦可為藉由個別之馬達分別使各移載臂11旋動者，亦可為使用環機構藉由1個馬達使一對移載臂11連動且旋動者。

又，一對移載臂11藉由升降機構14與水平移動機構13一同升降移動。若升降機構14使一對移載臂11於移載動作位置上升，則合計4根昇降銷12通過穿設於基座74之貫通孔79(參照圖2及圖3)，昇降銷12之上端自基座74之上表面突出。另一方面，升降機構14使一對移載臂11於移載動作位置下降，將昇降銷12自貫通孔79抽出，若水平移動機構13以打開一對移載臂11之方式移動則各移載臂11移動至退避位置。

一對移載臂11之退避位置係保持部7之基台環71之正上方。因基台環71載置於凹部62之底面，故移載臂11之退避位置成為凹部62之內側。另，於設置移載機構10之驅動部(水平移動機構13及升降機構14)之部位之附近亦設置省略圖示之排氣機構，以將移載機構10之驅動部周邊之氣體環境排出至腔室161之外部之方式構成。

返回至圖1，設置於腔室161之上方之閃光加熱部5以於框體51之內側具備包含複數根(於本實施形態中為30根)氙閃光燈FL之光源、與以覆蓋其光源之上方之方式設置之反射器52而構成。

又，於閃光加熱部5之框體51之底部安裝燈光放射窗53。構成閃光加熱部5之地板部之燈光放射窗53係藉由石英形成之板狀之石英窗。藉由閃光加熱部5設置於腔室161之上方，燈光放射窗53與上側腔室窗63相對向。閃光燈FL自腔室161之上方經由燈光放射窗53及上側腔室窗63將閃光光照射至熱處理空間65。於燈光放射窗53安裝光量感測器96，藉由光量感測器96檢測自閃光燈FL照射之光之量。光量感測器96此外亦可作為測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數之感測器發揮功能。

複數個閃光燈FL分別為具有長條之圓筒形狀之棒狀燈，以各者之長邊方向沿著保持於保持部7之半導體晶圓W之主面(表面)(即沿著水平方向)彼此平行之方式排列成平面狀。因此，藉由閃光燈FL之排列而形成之平面亦為水平面。

閃光燈FL具備：棒狀之玻璃管(放電管)，其於其內部封入氙氣體，且於其兩端部配設連接於電容器之陽極及陰極；及觸發電極，其附設於該玻璃管之外周面上。

因氙氣係電性絕緣體，故即使於電容器蓄積電荷，通常狀態下，電仍不流動於玻璃管內。然而，在將高電壓施加至觸發電極而破壞絕緣之情形時，蓄積於電容器之電瞬時流動於玻璃管內，藉由此時之氙原子或分子之激發而放出光。

在此種閃光燈FL中，具有因預先蓄積於電容器之靜電能量轉換成0.1毫秒至100毫秒之極短之光脈衝，故可照射與鹵素燈HL般連續點亮之光源相比更強之光的特徵。即，閃光燈FL係於未達1秒之極短之時間瞬間發光之脈衝發光燈。閃光燈FL之發光時間可藉由對閃光燈FL進行電力供給之燈電源之線圈常數進行調整。

又，反射器52於複數根閃光燈FL之上方以覆蓋其等整體之方式設置。反射器52之基本功能係將自複數根閃光燈FL出射之閃光光反射至熱處理空間65側者。反射器52由鋁合金板形成，其上表面(面向閃光燈FL側之面)藉由噴砂處理實施粗面化加工。

設置於腔室161之下方之鹵素加熱部4於框體41之內側內置複數根(於本實施形態中為40根)之鹵素燈HL。鹵素加熱部4藉由複數根鹵素燈HL自腔室161之下方經由下側腔室窗64進行向熱處理空間65之光照射，加熱半導體晶圓W。於框體41之上部安裝光量感測器97，藉由光量感測器97檢測自鹵素燈HL照射之光量。光量感測器97此外亦可作為測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數之感測器發揮功能。

圖7係顯示鹵素加熱部4之複數根鹵素燈HL之配置之俯視圖。40根鹵素燈HL分為上下2段配置。於接近保持部7之上段配設20根鹵素燈HL，且於較上段更遠離保持部7之下段亦配設有20根鹵素燈HL。

各鹵素燈HL為具有長條之圓筒形狀之棒狀燈。上段、下段同為20根之鹵素燈HL以使各自之長邊方向沿保持於保持部7之半導體晶圓W之主面(表面)(即，沿水平方向)相互平行之方式排列。因此，上段、下段均藉由鹵素燈HL之排列而形成之平面為水平面。

又，如圖7所示，上段、下段中，與保持於保持部7之半導體晶圓W之中央部所對向之區域相比，周緣部所對向之區域中之鹵素燈HL之配設密度皆較高。即，上下段皆為燈排列之周緣部較中央部，鹵素燈HL之配設間距更短。因此，可對來自鹵素加熱部4之光照射之加熱時溫度容易降低之半導體晶圓W之周緣部，進行更多光量之照射。

又，如圖1所示，藉由對複數根鹵素燈HL之各者自電力供給部49施加電壓，該鹵素燈HL發光。電力供給部49根據控制部3之控制，個別地調整供給至複數根鹵素燈HL之各者之電力。即，電力供給部49可個別地調整配置於鹵素加熱部4之複數根鹵素燈HL之各者之發光強度。

又，包含上段之鹵素燈HL之燈群、與包含下段之鹵素燈HL之燈群以格柵狀交叉之方式排列。即，以配置於上段之20根鹵素燈HL之長邊方向、與配置於下段之20根鹵素燈HL之長邊方向彼此正交之方式配設合計40根之鹵素燈HL。

鹵素燈HL係藉由對配設於玻璃管內部之燈絲通電，使燈絲白熱化而發光之燈絲式光源。於玻璃管之內部封入有將鹵元素(碘、溴等)微量導入至氮或氬等惰性氣體之氣體。藉由導入鹵元素，可一面抑制燈絲之折損，一面將燈絲之溫度設定成高溫。

因此，鹵素燈HL具有與通常之白熾燈相比壽命長且可連續性照射強光的特性。即，鹵素燈HL係至少1秒以上連續發光之連續點亮燈。又，由於鹵素燈HL為棒狀燈，故壽命長，且藉由將鹵素燈HL沿著水平方向配置，向上方之半導體晶圓W之放射效率優異。又，於鹵素加熱部4之框體41內亦於2段之鹵素燈HL之下側設置反射器43(圖3)。反射器43將自複數根鹵素燈HL出射之光反射至熱處理空間65之側。

又，熱處理裝置160為了防止於半導體晶圓W之熱處理時由自鹵素燈HL及閃光燈FL產生之熱能量引起之鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室161之過剩之溫度上升，而具備各種之冷卻用構造。例如，於腔室161之壁體設置有水冷管(省略圖示)。又，鹵素加熱部4及閃光加熱部5設為於內部形成氣體流排熱之空冷構造。又，亦對上側腔室窗63與燈光放射窗53之間隙供給空氣，冷卻閃光加熱部5及上側腔室窗63。

接著，對熱處理裝置160之處理動作進行說明。以下說明之半導體晶圓W之處理順序係藉由控制部3控制熱處理裝置160之各動作機構而進行。

首先，於半導體晶圓W之處理前，開放用以供氣之閥門84，且開放排氣用之閥門89，開始對腔室161內之供排氣。若開放閥門84，則將氮氣自氣體供給孔81供給至熱處理空間65。又，若開放閥門89，則自氣體排氣孔86排出腔室161內之氣體。藉此，自腔室161內之熱處理空間65之上部供給之氮氣向下方流動，自熱處理空間65之下部排出。

又，藉由開放閥門192，腔室161內之氣體亦自搬送開口部66排出。再者，亦藉由省略圖示之排氣機構，排出移載機構10之驅動部周邊之氣體環境。另，於熱處理裝置160之半導體晶圓W之熱處理時氮氣連續地供給至熱處理空間65，其供給量根據處理步驟適當變更。

接著，打開閘閥162，使搬送開口部66開放，且藉由裝置外部之搬送機器人，經由搬送開口部66將成為處理對象之半導體晶圓W搬入腔室161內之熱處理空間65。此時，雖有伴隨半導體晶圓W之搬入而捲入裝置外部之氣體環境之虞，但因對腔室161持續供給氮氣，故氮氣自搬送開口部66流出，可將此種外部氣體環境之捲入抑制於最小限度。

藉由搬送機器人搬入之半導體晶圓W係推進至保持部7之正上方位置後停止。且，藉由移載機構10之一對移載臂11自退避位置水平移動至移載動作位置並上升，昇降銷12通過貫通孔79自基座74之保持板75之上表面突出接收半導體晶圓W。此時，昇降銷12上升至較支持銷77之上端更上方。

於半導體晶圓W載置於昇降銷12後，搬送機器人自熱處理空間65退出，藉由閘閥162封閉搬送開口部66。且，藉由使一對移載臂11下降，半導體晶圓W自移載機構10交接至保持部7之基座74，以水平姿勢自下方保持。半導體晶圓W由立設於保持板75上之複數個支持銷77支持，保持於基座74。又，半導體晶圓W將被處理面即表面作為上表面而保持於保持部7。於藉由複數個支持銷77支持之半導體晶圓W之背面(表面之相反側之主面)與保持板75之保持面75a之間形成特定之間隔。下降至基座74之下方之一對移載臂11藉由水平移動機構13退避至退避位置，即凹部62之內側。

於半導體晶圓W藉由以石英形成之保持部7之基座74以水平姿勢自下方保持後，鹵素加熱部4之40根鹵素燈HL係同時點亮，開始預備加熱(輔助加熱)。自鹵素燈HL出射之鹵素光透過由石英形成之下側腔室窗64及基座74，照射至半導體晶圓W之下表面。藉由接收來自鹵素燈HL之光照射，預備加熱半導體晶圓W，使溫度上升。另，因移載機構10之移載臂11退避至凹部62之內側，故未成為鹵素燈HL之加熱之障礙。

藉由來自鹵素燈HL之光照射升溫之半導體晶圓W之溫度由下部放射溫度計20測定。測定之半導體晶圓W之溫度傳遞至控制部3。控制部3一面監視藉由來自鹵素燈HL之光照射升溫之半導體晶圓W之溫度是否達到特定之預備加熱溫度，一面控制鹵素燈HL之輸出。即，控制部3基於下部放射溫度計20之測定值，以半導體晶圓W之溫度成為預備加熱溫度之方式反饋控制鹵素燈HL之輸出。

於半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度之後，控制部3將半導體晶圓W暫時維持於其預備加熱溫度。具體而言，於藉由下部放射溫度計20測定之半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度之時點，控制部3調整鹵素燈HL之輸出，將半導體晶圓W之溫度大致維持於預備加熱溫度。

藉由進行此種之鹵素燈HL之預備加熱，使半導體晶圓W之整體均一地升溫至預備加熱溫度。於鹵素燈HL之預備加熱之階段，更容易產生散熱之半導體晶圓W之周緣部之溫度有較中央部降低之傾向，但鹵素加熱部4之鹵素燈HL之配設密度較半導體晶圓W之中央部所對向之區域，與周緣部對向之區域更高。因此，照射至容易產生散熱之半導體晶圓W之周緣部之光量變多，可將預備加熱階段之半導體晶圓W之面內溫度分佈均一。

於半導體晶圓W之溫度達到預備加熱溫度後經過特定時間之時點，閃光加熱部5之閃光燈FL對保持於基座74之半導體晶圓W之表面進行閃光光照射。此時，自閃光燈FL放射之閃光光之一部分直接朝向腔室161內，其他一部分暫時藉由反射器52反射後，朝向腔室161內，藉由該等之閃光光之照射進行半導體晶圓W之閃光加熱。

因閃光加熱藉由來自閃光燈FL之閃光光(閃光)照射進行，故可將半導體晶圓W之表面溫度於短時間上升。即，自閃光燈FL照射之閃光光係將預先蓄積於電容器之靜電能量轉換成極短之光脈衝之照射時間為0.1毫秒以上100毫秒以下左右之極短之強閃光。且，藉由來自閃光燈FL之閃光光照射進行閃光加熱之半導體晶圓W之表面溫度於瞬間上升至1000℃以上之處理溫度之後，急速下降。

於閃光加熱處理結束之後，於經過特定時間後，鹵素燈HL熄滅。藉此，半導體晶圓W自預備加熱溫度急速降溫。降溫中之半導體晶圓W之溫度藉由下部放射溫度計20測定，其測定結果傳遞至控制部3。控制部3自下部放射溫度計20之測定結果，監視半導體晶圓W之溫度是否降溫至特定溫度。且，於半導體晶圓W之溫度降溫至特定以下之後，藉由移載機構10之一對移載臂11再次自退避位置水平移動至移載動作位置並上升，昇降銷12自基座74之上表面突出，自基座74接收熱處理後之半導體晶圓W。接著，開放藉由閘閥162封閉之搬送開口部66，載置於昇降銷12上之半導體晶圓W藉由裝置外部之搬送機器人自腔室161搬出，半導體晶圓W之加熱處理結束。

＜關於運算部32＞圖8係概略性顯示具備運算部32之熱處理裝置160之電性構成之功能方塊圖。熱處理裝置160包含控制部3、輸入部15、及顯示部16。輸入部15包含鍵盤、指向器件及觸控面板等之輸入機器。再者，輸入部15包含用以與主機電腦通信之通訊模組。顯示部16例如包含液晶顯示器，於控制部3之控制下顯示各種資訊。

控制部3包含CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)等之運算處理裝置。控制部3例如控制閃光加熱部5或鹵素加熱部4。又，控制部3包含記憶部31、與運算部32。記憶部31包含固體記憶體器件及硬碟驅動器等之記憶裝置。記憶部31記憶資料及處理程式。於本實施形態中，記憶部31收納藉由測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數之感測器(下述之各感測器S1～S11等)測定之資料。另，資料包含配方資料。配方資料係規定半導體晶圓W之處理內容及處理順序之複數個配方之資料。

運算部32具備於之後詳細說明之關係資訊分析部32a、學習模型製作部32b、及預測部32c。關係資訊分析部32a、學習模型製作部32b、及預測部32c係藉由控制部3之CPU執行特定之處理程式實現之功能處理部。進而對關係資訊分析部32a、學習模型製作部32b、及預測部32c之處理內容予以後述。

如以上說明，藉由控制部3執行特定之處理程式而進行熱處理裝置160之處理。例如，控制部3控制鹵素加熱部4或閃光加熱部5，將半導體晶圓W熱處理至設置之溫度。

再者返回至圖1，上部放射溫度計25具備測定半導體晶圓W之上表面(表面)之溫度之紅外線感測器29。紅外線感測器29將響應受光而產生之檢測信號發送至控制部3，於控制部3中算出半導體晶圓W之上表面之溫度。同樣，下部放射溫度計20具備測定半導體晶圓W之下表面(背面)之溫度之紅外線感測器24。紅外線感測器24將響應受光而產生之檢測信號發送至控制部3，於控制部3中算出半導體晶圓W之下表面之溫度。上部放射溫度計25及下部放射溫度計20基於根據受光產生之檢測信號，根據測定對象之放射率，算出半導體晶圓W之溫度。因此，需要預先根據測定對象調整放射率。對於放射率之調整，於之後詳細地說明。

熱處理裝置160之控制部3除半導體晶圓W之溫度外，取得與半導體晶圓W之溫度具有相關關係之複數個資料，且由記憶部31記憶。作為該資料之例，為腔室161內之石英零件之溫度(例如，基座74之溫度、上側腔室窗63之溫度、下側腔室窗64之溫度)、腔室161之側面之溫度、供給至鹵素加熱部4(或各鹵素燈HL)之電力量、自鹵素加熱部4(或各鹵素燈HL)照射之光量、對腔室161之內部之處理氣體之供給量、及自閃光加熱部5(或各閃光燈FL)照射之光量。

該等之資料藉由作為處理資訊取得部90之各感測器S1～S11取得。例如，半導體晶圓W之下表面之溫度資料藉由下部放射溫度計20(圖1)(圖8之感測器S1)取得，半導體晶圓W之上表面之溫度資料藉由上部放射溫度計25(圖1)(圖8之感測器S2)取得，基座74之溫度資料藉由溫度感測器91(圖1)(圖8之感測器S3)取得，上側腔室窗63之溫度資料藉由溫度感測器92(圖1)(圖8之感測器S4)取得，下側腔室窗64之溫度資料藉由溫度感測器93(圖1)(圖8之感測器S5)取得，腔室161內之氣體環境之溫度資料藉由溫度感測器94(圖1)(圖8之感測器S6)取得，腔室161之側面之溫度資料藉由溫度感測器95(圖1)(圖8之感測器S7)取得。又，供給至鹵素加熱部4(或各鹵素燈HL)之電力量自與電力供給部49連接之電流計49a(圖1)(圖8之感測器S8)取得，自鹵素加熱部4(或各鹵素燈HL)照射之光量自光量感測器97(圖1)(圖8之感測器S9)取得，對腔室161之內部之處理氣體之供給量自與氣體供給管83連接之流量計98(圖1)(圖8之感測器S10)取得，自閃光加熱部5(或各閃光燈FL)照射之光量自光量感測器96(圖1)(圖8之感測器S11)取得。該等之資料係為了學習模型之製作而可利用。另，藉由作為處理資訊取得部90之各感測器S1～S11獲得之資料中，例如，與半導體晶圓W之溫度資料具有相關關係之資料為了學習模型之製作而被選擇。作為取得該資料之感測器，例如，較佳為選擇下部放射溫度計20、上部放射溫度計25、測定腔室161之側面之溫度之溫度感測器95、測定下側腔室窗64之溫度之溫度感測器93、測定上側腔室窗63之溫度之溫度感測器92、或測定基座74之溫度之溫度感測器91。其原因在於，認為藉由該等之感測器測定之資料與半導體晶圓W之溫度資料相關性較大。

是否為與半導體晶圓W之溫度具有相關關係之資料之判斷藉由分析與半導體晶圓W之溫度資料之關係性之關係資訊分析部32a進行。關係資訊分析部32a判斷自各感測器取得之資訊與半導體晶圓W之溫度資料之相關關係之有無或大小。於關係資訊分析部32a中，判斷為與半導體晶圓W之溫度相關關係較大之資訊於學習模型製作部32b中作為學習模型之製作所需之資料採用。另一方面，判斷為與半導體晶圓W之溫度之相關關係不存在或較小之資料亦可於學習模型製作部32b中自利用於學習模型之製作之資料除外。

＜運算部32之學習模型製作流程＞以下，就熱處理裝置160之學習模型製作之流程進行說明。

圖9係顯示學習模型之製作之處理順序之流程圖。

如圖9所示，欲藉由運算部32製作學習模型，首先，將黏貼有成為教學資料之熱電偶之半導體晶圓TC(以下，附熱電偶半導體晶圓TC)之溫度，藉由熱電偶測定(步驟ST1)。溫度之測定於複數個附熱電偶半導體晶圓TC中進行。接著，與附熱電偶半導體晶圓TC之溫度之測定同時，藉由設置於熱處理裝置160之各感測器S1～S11(處理資訊取得部90)取得成為教學資料之各資料(步驟ST2)。

於步驟ST1及步驟ST2中，作為取得之教學資料之溫度資料與各資料係記憶於記憶部31(步驟ST3)。接著，學習模型製作部32b製作學習模型(步驟ST4)。學習模型係根據溫度資料與各資料之各者之相關關係，將溫度資料與各資料之各者建立關聯而製作。例如，根據熱電偶之溫度資料與下部放射溫度計20(或上部放射溫度計25)之亮度資料之關係，導出附熱電偶半導體晶圓TC之溫度資料與下部放射溫度計20(或上部放射溫度計25)之亮度資料之學習模型式。藉由該學習模型式，根據下部放射溫度計20(或上部放射溫度計25)之亮度資料，導出半導體晶圓W之溫度。

又同樣，根據附熱電偶半導體晶圓TC之溫度資料、與其他感測器之各資料之關係，導出附熱電偶半導體晶圓TC之溫度資料與各資料之學習模型式。又，亦可根據該等關係，導出各資料彼此之學習模型式。

於學習模型式中，根據成為預測之對象之資料與藉由各感測器獲得之實測值之相關關係之大小，使加權最佳化。加權隨著成為預測之對象之資料與藉由各感測器獲得之實測值之相關關係越大而變得越大，相關關係越小則變得越小。

圖10係顯示第1感測器之預測之輸出值與第2感測器之實測值與適當值之關係之圖。

於本實施形態中，將第1感測器之預測之輸出值與實測值之間之精度，作為適當值運算。該適當值係已完成上述之加權最佳化者。即，適當值係顯示第1感測器與第2感測器之相關關係之大小。如此，可根據2個感測器之實測值之關係，將一者之感測器之預測之輸出值根據其他感測器之實測值導出。即，可將一者之感測器之輸出值，利用預先製作之學習模型式進行預測。

如圖10所示，於採用感測器S1作為第1感測器，採用感測器S3作為第2感測器之情形時，該等之間之適當值係例如0.983。同樣，於採用感測器S1作為第1感測器，採用感測器S4作為第2感測器之情形時，該等之間之適當值係例如0.963，於採用感測器S1作為第1感測器，採用感測器S5作為第2感測器之情形時，該等之間之適當值係例如0.913，於採用感測器S2作為第1感測器，採用感測器S6作為第2感測器之情形時，該等之間之適當值係例如0.955，於採用感測器S2作為第1感測器，採用感測器S7作為第2感測器之情形時，該等之間之適當值係例如0.875。

且，第1感測器S1之預測之輸出值S1A藉由模型式S1A=a(t)運算。另，模型式a(t)例如由下述之數1式運算。

【數1】

同樣，第1感測器S1之預測之輸出值S1A例如藉由模型式S1A=b(t)運算，第1感測器S1之預測之輸出值S1A例如藉由模型式S1A=c(t)運算，第1感測器S2之預測之輸出值S2A例如藉由模型式S2A=d(t)運算，第1感測器S2之預測之輸出值S2A例如藉由模型式S2A=e(t)運算。另，b(t)、c(t)、d(t)、e(t)係分別於學習模型製作部32b中作為學習模型製作之式。

如上述數1式所示，於本實施形態中，學習模型製作部32b製作包含時間序列之要素之學習模型。具體而言，學習模型基於藉由第1感測器S1測定之時間序列之資料中之1個以上之資料、與藉由第2感測器S3測定之時間序列之資料中之1個以上之資料預測第1感測器S1之輸出值。如數1式所示，於藉由學習模型預測之時間t時點(任意時點)之第1感測器S1之輸出值例如使用過去之時間t-1時點之第1感測器S1之實測值、過去之時間t-2時點之第1感測器S1之實測值、及過去之時間t-1時點之第2感測器S3運算。藉由如此利用過去之時點之實測值，提高第1感測器S1之預測之輸出值之精度。藉由提高此種第1感測器之輸出值之預測之精度，亦可高精度地測定達到穩定溫度前之腔室161內之半導體晶圓W之溫度。

此處，於製作如數1式般之學習模型之式時，對於第1感測器S1之實測值與第2感測器S3之實測值之各者，需要決定於預測中包含何種程度之過去之資料。該決定，可作為超參數適當設定。例如，於熱傳導率較佳之零件之情形時，預測之輸出值亦可僅由之前之資料(例如，過去時間t-1時點之資料)之學習模型式算出。另一方面，於熱傳導率不佳之零件之情形時，預測之輸出值較佳為由亦包含數步驟以前(例如，過去之時間t-1時點、t-2時點、t-3時點、….)之資料之學習模型式算出。如此，超參數係考慮成為各感測器之測定對象之零件之性質、或有相關關係之感測器之輸出值之適當值等而設定。

藉由提高如此運算之第1感測器S1之預測之輸出值之精度，於使用該輸出值之半導體晶圓W之製造製程中，學習模型亦可利用於精度較高之反饋控制、或程式之預測。

＜利用學習模型之半導體晶圓W處理之流程＞圖11係顯示利用學習模型之半導體晶圓W之處理順序之流程圖。

如圖11所示，由學習模型進行半導體晶圓W之正確之溫度之測定時，首先藉由包含下部放射溫度計20之各感測器S1～S11取得各資料(步驟ST11)。

接著，預測半導體晶圓W之時間t時點之溫度(步驟ST12)。藉由利用學習模型式，根據各資料由預測部32c預測半導體晶圓W之時間t時點之溫度。此時，如上所述，藉由亦包含與學習模型式所需之感測器之過去之實測值之關係，精度良好地預測半導體晶圓W之溫度。半導體晶圓W之溫度之預測適當進行至半導體晶圓W之熱處理結束。

於此種狀態下，半導體晶圓W於腔室161內被熱處理(步驟ST13)。熱處理之期間，於步驟ST12中利用預測之溫度，進行反饋控制(步驟ST14)。該反饋控制例如，比較對半導體晶圓W之溫度預測之輸出值與程式中設定之目標值，於預測之輸出值與目標值之間存在差之情形時(或於差超過預先設定之閾值之情形時)，以預測之輸出值與目標值一致之方式進行熱處理裝置160之各種構成之控制。各種構成之控制係例如鹵素燈HL或閃光燈FL之輸出值、鹵素燈HL之加熱時間、供給氣體之供給量。藉此，可使預測之輸出值接近目標值。

如以上所示，本實施形態之半導體晶圓W之熱處理結束。

＜關於藉由以上記載之實施形態產生之效果＞接著，顯示藉由以上記載之實施形態產生之效果之例。另，於以下之說明中，基於以上記載之實施形態例示之具體構成記載該效果，但於產生同樣效果之範圍內，亦可與本申請案說明書例示之其他具體構成置換。

又，該置換亦可跨及複數個實施形態而完成。即，亦可為組合不同之實施形態中顯示例之各者之構成，產生同樣效果之情形。

以上記載之實施形態之熱處理裝置160具備：腔室161，其收納半導體晶圓W；鹵素加熱部4及閃光加熱部5，其等加熱半導體晶圓W；複數個感測器S1～S11，其等測定與半導體晶圓W之加熱關聯之參數；記憶部31，其儲存藉由複數個感測器S1至S11測定之資料；及運算部32，其基於由複數個感測器S1～S11中第1感測器測定之資料、及由與第1感測器具有相關關係之第2感測器測定之資料，來預測第1感測器之輸出值。

根據此種構成，即使於腔室161內達到穩定溫度前，亦高精度地進行半導體晶圓W之溫度管理。即，因可精度良好地預測半導體晶圓W之溫度，故無需使用虛設晶圓等待腔室161內達到穩定溫度。藉此，可省略虛設晶圓之處理所需之成本或時間，且可抑制生產性之降低。又，可高精度地測定達到溫度前之腔室161內之半導體晶圓W之溫度。

又，運算部32基於由第1感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料、與由第2感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料預測第1感測器之輸出值。

根據此種構成，即使為對認為相關關係較小之構成部分測定之資料，亦可根據其資料高精度地預測測定其他構成部分之感測器之輸出值。

又，運算部32將第1感測器之預測之輸出值與實際測定之資料之間之精度作為顯示第1感測器與第2感測器之相關關係之大小之適當值進行運算。

根據此種構成，即使於第1感測器之輸出值與第2感測器之輸出值之間相關關係較小之情形時，亦藉由調整適當值，高精度地預測第1感測器之輸出值。

又，於複數個感測器S1～S11包含測定半導體晶圓W之溫度之溫度感測器(下部放射溫度計20或上部放射溫度計25)。

根據此種構成，高精度地進行對於提高半導體晶圓W之品質重要之熱處理時之半導體晶圓W之溫度管理。

又，於複數個感測器S1～S11包含測定腔室161之側面之溫度之溫度感測器95。

根據此種構成，可利用認為與半導體晶圓W之溫度相關關係較大之腔室161之側面之溫度資料，且高精度地預測半導體晶圓W之溫度感測器(下部放射溫度計20或上部放射溫度計25)之輸出值。

又，進而具備：鹵素加熱部4，其將光照射至收納於腔室161內之半導體晶圓W，預備加熱半導體晶圓W；及閃光加熱部5，其將光照射至半導體晶圓W，使半導體晶圓W達到處理溫度。且，於腔室161設置作為透過自鹵素加熱部4及閃光加熱部5照射之光之光透過窗之上側腔室窗63、下側腔室窗64。再者，於複數個感測器S1～S11包含測定上側腔室窗63或下側腔室窗64之溫度之溫度感測器S92或溫度感測器S93。

根據此種構成，可利用認為與半導體晶圓W之溫度相關關係較大之上側腔室窗63或下側腔室窗64之溫度資料，高精度地預測半導體晶圓W之溫度感測器(下部放射溫度計20或上部放射溫度計25)之輸出值。

又，進而具備載置半導體晶圓W，且對半導體晶圓W透過自鹵素加熱部4或閃光加熱部5照射之光之基座74。於複數個感測器S1～S11包含測定基座74之溫度之溫度感測器91。

根據此種構成，可利用認為與半導體晶圓W之溫度相關關係較大之基座74之溫度資料，高精度地預測半導體晶圓W之溫度感測器(下部放射溫度計20或上部放射溫度計25)之輸出值。

＜關於以上記載之實施形態之變化例＞於以上記載之實施形態中，雖有時亦對各構成要件之材質、材料、尺寸、形狀、相對配置關係或實施條件等記載，但該等於所有態樣中為一例，並非限定於本申請案說明書所記載者。

因此，未顯示例之無數之變化例、及均等物於本申請案說明書所揭示之技術範圍內設想。例如，設為包含使至少1個構成要件變化、追加或省略之情形，再者，抽出至少1個實施形態之至少1個構成要件，與其他實施形態之構成要件組合之情形者。

於上述之實施形態中，運算部32設為具備關係分析部32a、與學習模型製作部32b之構成，但未限定於此。運算部32未具備關係資訊分析部32a，取而代之，與預先分析(或設定)之半導體晶圓W之溫度相關關係亦可記憶於記憶部31。又，運算部32(232)未具備學習模型製作部32b，取而代之，預先製作之學習模型亦可記憶於記憶部31。且，亦可設為基於該記憶之學習模型，運算部32運算對於半導體晶圓W之溫度預測之輸出值之構成。

又，於上述之實施形態中，設為運算部32具備預測部32c之構成，但未限定於此。亦可設為運算部32不具備預測部32c，於可與熱處理裝置160(260)遠距存取之雲端具備預測部32c之功能之構成。於該情形時，亦可設為將藉由處理資訊取得部90(各感測器)獲得之資料及下部放射溫度計20(或／及上部放射溫度計25)之測定值發送至雲端，控制部3接收由雲端預測之結果之構成。另，於該情形時，亦可設為藉由處理資訊取得部90(各感測器)獲得之資料及下部放射溫度計20(或／及上部放射溫度計25)之測定值記憶於雲端之構成。又，亦可設為控制部3之整體功能具備於雲端之構成。再者，未限定於雲端，亦可為具備可由有線或無線與控制部3存取(收發)之預測部32c之功能之構成。

於上述之實施形態中，雖採用基於藉由複數個感測器S1～S11中第1感測器測定之資料、與藉由第2感測器測定之資料預測第1感測器之輸出值之構成，但並未限定於此。

亦可基於藉由第1感測器測定之資料、藉由第2感測器測定之資料、再者藉由第3感測器測定之資料預測第1感測器之輸出值。又，亦可基於藉由第4感測器、第5感測器等較多之感測器測定之資料預測第1感測器之輸出值。

又，於以上記載之實施形態中，無特別指定記載材料名等之情形時，只要不產生矛盾，則於該材料包含其他添加物，例如，包含合金等。

3:控制部 4:鹵素加熱部 5:閃光加熱部 7:保持部 10:移載機構 11:移載臂 12:昇降銷 13:水平移動機構 14:升降機構 15:輸入部 16:顯示部 20:下部放射溫度計 21:透明窗 24:紅外線感測器 25:上部放射溫度計 26:透明窗 29:紅外線感測器 31:記憶部 32:運算部 32a:關係資訊分析部 32b:學習模型製作部 32c:預測部 41:框體 43:反射器 49:電力供給部 49a:電流計 51:框體 52:反射器 53:燈光放射窗 61:腔室側部 61a:貫通孔 61b:貫通孔 62:凹部 63:上側腔室窗 64:下側腔室窗 65:熱處理空間 66:搬送開口部 68:反射環 69:反射環 71:基台環 72:連結部 74:基座 75:保持板 75a:保持面 76:導環 77:支持銷 78:開口部 79:貫通孔 81:氣體供給孔 82:緩衝空間 83:氣體供給管 84:閥門 85:處理氣體供給源 86:氣體排氣孔 87:緩衝空間 88:氣體排氣管 89:閥門 90:處理資訊取得部 91:溫度感測器 92:溫度感測器 93:溫度感測器 94:溫度感測器 95:溫度感測器 96:光量感測器 97:光量感測器 98:流量計 160:熱處理裝置 161:腔室 162:閘閥 190:排氣機構 191:氣體排氣管 192:閥門 FL:閃光燈 HL:鹵素燈 S1～S11:感測器 ST1～ST4:步驟 ST11～ST14:步驟 TC:附熱電偶半導體晶圓 W:半導體晶圓

圖1係概略性顯示本實施形態相關之熱處理裝置之構成之剖視圖。圖2係顯示保持部之整體外觀之立體圖。圖3係基座之俯視圖。圖4係基座之剖視圖。圖5係移載機構之俯視圖。圖6係移載機構之側視圖。圖7係顯示鹵素加熱部之複數個鹵素燈HL之配置之俯視圖。圖8係概略性顯示具備運算部之熱處理裝置之電性之構成之功能方塊圖。圖9係顯示學習模型之製作之處理順序之流程圖。圖10係顯示第1感測器之預測之輸出值與第2感測器之實測值與適當值之關係之圖。圖11係顯示利用學習模型之半導體晶圓W之處理順序之流程圖。

3:控制部

4:鹵素加熱部

5:閃光加熱部

7:保持部

10:移載機構

20:下部放射溫度計

21:透明窗

24:紅外線感測器

25:上部放射溫度計

26:透明窗

29:紅外線感測器

32:運算部

41:框體

43:反射器

49:電力供給部

49a:電流計

51:框體

52:反射器

53:燈光放射窗

61:腔室側部

61a:貫通孔

61b:貫通孔

62:凹部

63:上側腔室窗

64:下側腔室窗

65:熱處理空間

66:搬送開口部

68:反射環

69:反射環

74:基座

81:氣體供給孔

82:緩衝空間

83:氣體供給管

84:閥門

85:氣體供給源

86:氣體排氣孔

87:緩衝空間

88:氣體排氣管

89:閥門

91:溫度感測器

92:溫度感測器

93:溫度感測器

94:溫度感測器

95:溫度感測器

96:光量感測器

97:光量感測器

98:流量計

160:熱處理裝置

161:腔室

162:閘閥

190:排氣機構

191:氣體排氣管

192:閥門

FL:閃光燈

HL:鹵素燈

W:半導體晶圓

Claims

一種熱處理裝置，其包含：腔室，其收納基板；加熱部，其加熱上述基板；複數個感測器，其等測定與上述基板之加熱關聯之參數；記憶部，其儲存藉由上述複數個感測器測定之資料；及運算部，其基於藉由上述複數個感測器中第1感測器測定之資料、及藉由與上述第1感測器具有相關關係之第2感測器測定之資料，來預測上述第1感測器之輸出值。
如請求項1之熱處理裝置，其中上述運算部基於藉由上述第1感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料、及藉由上述第2感測器測定之時間序列之資料中之1個以上之資料，利用預先製作之學習模型來預測上述第1感測器之輸出值。
如請求項1或2之熱處理裝置，其中上述運算部將預測之上述輸出值與實際測定之資料之間之精度，作為顯示上述第1感測器與上述第2感測器之相關關係之大小之適當值而運算。
如請求項1或2之熱處理裝置，其中於上述複數個感測器，包含測定上述基板之溫度之溫度感測器。
如請求項1或請求項2之熱處理裝置，其中於上述複數個感測器，包含測定上述腔室之側面之溫度之溫度感測器。
如請求項1或2之熱處理裝置，其進而包含：預備加熱部，其將光照射至收納於上述腔室內之上述基板，預備加熱上述基板；及主加熱部，其將光照射至上述基板，使上述基板達到處理溫度；且於上述腔室設置透過自上述預備加熱部及上述主加熱部照射之光之光透過窗；於上述複數個感測器，包含測定上述光透過窗之溫度之溫度感測器。
如請求項6之熱處理裝置，其進而包含：基座，其載置上述基板，且使自上述預備加熱部或上述主加熱部照射上述基板之光透過；且於上述複數個感測器，包含測定上述基座之溫度之溫度感測器。