TWI638390B

TWI638390B - 熱處理裝置

Info

Publication number: TWI638390B
Application number: TW105141344A
Authority: TW
Inventors: 阿部誠; 河原崎光; 山田隆泰
Original assignee: 斯庫林集團股份有限公司
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-10-11
Also published as: US10354894B2; JP2017147368A; TW201742121A; JP6622617B2; US20170243770A1

Abstract

本發明係提供一種能夠使基板之面內溫度分佈變得均一之熱處理裝置。本發明係對於在腔室內由保持部所保持之半導體晶圓自複數個鹵素燈HL照射鹵素光進行加熱。於鹵素燈HL與半導體晶圓之間，設置由不透明石英形成之圓筒形狀之外側遮光體21及內側遮光體23。於複數個鹵素燈HL之管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間之間隙對向的部位設置反射器。兩遮光體間之間隙位於半導體晶圓之周緣部之正下方，且與該周緣部對向，因此，相較自鹵素燈HL朝向半導體晶圓之中央部之光，到達容易產生溫度下降之周緣部之光之照度更高，從而能夠使半導體晶圓之面內溫度分佈變得均一。

Description

熱處理裝置

本發明係關於一種藉由對圓板形狀之半導體晶圓等薄板狀精密電子基板(以下，簡稱為「基板」)照射光而加熱該基板之熱處理裝置。

於半導體元件之製造製程中，雜質導入係用以於半導體晶圓內形成pn接合之必需之步驟。目前，雜質導入一般藉由離子布植法及其後之退火法而完成。離子布植法係使硼(B)、砷(As)、磷(P)之類的雜質元素離子化，且以高加速電壓而與半導體晶圓碰撞，物理性地進行雜質注入之技術。被注入之雜質係藉由退火處理而活化。此時，若退火時間為數秒左右以上，則被布植之雜質因熱而較深地擴散，其結果，存在接合深度相較要求變得過深，對良好之元件形成產生阻礙之虞。因此，作為於極短時間內加熱半導體晶圓之退火技術，近年來，閃光燈退火(FLA，Flash Lamp Annealing)受到關注。閃光燈退火係藉由使用氙閃光燈(以下，簡稱為「閃光燈」時表示氙閃光燈)，對半導體晶圓之表面照射閃光燈光而僅使注入有雜質之半導體晶圓之表面於極短時間(數毫秒以下)內升溫之熱處理技術。氙閃光燈之輻射分光分佈係自紫外線區域至近紅外區域，且波長短於先前之鹵素燈，而與矽之半導體晶圓之基礎吸收帶大致一致。由此，自氙閃光燈對半導體晶圓照射閃光燈光時，可透射光較少地使半導體晶圓急速升溫。又，亦判明若為數毫秒以下之極短時間之閃光燈光照射，則能夠僅使半導體晶圓之表面附近選擇性地升溫。因此，若為氙閃光燈所進行之極短時間之升溫，則能夠不使雜質較深地擴散，而僅執行雜質活化。作為使用此種氙閃光燈之熱處理裝置，於專利文獻1、2中，揭示有於半導體晶圓之表面側配置閃光燈等脈衝發光燈，且於背面側配置鹵素燈等連續照明燈，且藉由該等之組合而進行所需之熱處理者。於專利文獻1、2所揭示之熱處理裝置中，利用鹵素燈等將半導體晶圓預加熱至某種程度之溫度，其後藉由來自閃光燈之脈衝加熱而升溫至所需之處理溫度。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開昭60-258928號公報 [專利文獻2]日本專利特表2005-527972號公報

[發明所欲解決之問題] 於藉由如專利文獻1、2所揭示之鹵素燈進行預加熱之情形時，雖獲得能夠於短時間內將半導體晶圓升溫至相對較高之預加熱溫度之製程上之優點，但存在於晶圓面內相較周邊產生溫度變得更高之熱點、或相反溫度變得更低之冷點之情況，從而擔憂半導體之元件特性劣化或良率下降。尤其於鹵素燈之預加熱時，容易產生半導體晶圓之周緣部之溫度變得低於中心部之問題。作為產生此種溫度分佈不均一之原因，可認為來自半導體晶圓之周緣部之熱輻射、或自半導體晶圓之周緣部朝向相對低溫之石英基座之熱傳導等。本發明係鑒於上述課題而完成者，且本發明之目的在於提供一種能夠使基板之面內溫度分佈變得均一之熱處理裝置。 [解決問題之技術手段] 為了解決上述課題，技術方案1之發明係一種熱處理裝置，其特徵在於：其係藉由對圓板形狀之基板照射光而加熱該基板者，且具備：腔室，其收容基板；保持部，其於上述腔室內保持基板；光照射部，其係於包含與由上述保持部保持之基板之主面對向之區域之光源區域配置複數個棒狀燈；圓筒形狀之第1遮光體，其係以中心軸通過上述基板之中心之方式設置於上述光照射部與上述保持部之間，且對於自上述光照射部出射之光為不透明；及圓筒形狀之第2遮光體，其係以中心軸通過上述基板之中心之方式設置於上述光照射部與上述保持部之間，且對於自上述光照射部出射之光為不透明；上述第1遮光體及上述第2遮光體之高度相等，上述第1遮光體之內徑大於上述第2遮光體之外徑，上述第2遮光體係設置於上述第1遮光體之內側，以上述第1遮光體之內壁面與上述第2遮光體之外壁面之間之間隙與上述基板之周緣部對向之方式設置上述第1遮光體及上述第2遮光體，於上述複數個棒狀燈之燈管壁中之與上述間隙對向之部位設置將自上述複數個棒狀燈出射之光朝向上述間隙反射之反射器。又，技術方案2之發明係如技術方案1之發明之熱處理裝置，其特徵在於：上述複數個棒狀燈之燈絲中之與上述間隙對向之部位之捲繞密度大於除該部位以外之部分之捲繞密度。又，技術方案3之發明係一種熱處理裝置，其特徵在於：其係藉由對圓板形狀之基板照射光而加熱該基板者，且具備：腔室，其收容基板；保持部，其係於上述腔室內保持基板；及光照射部，其係於包含與由上述保持部保持之基板之主面對向之區域之光源區域配置複數個棒狀燈；於上述複數個棒狀燈中之沿著長邊方向之整體於俯視下不與上述基板重疊之外側燈之燈管壁設置將自該外側燈出射之光朝向上述基板反射的反射器。又，技術方案4之發明係如技術方案3之發明之熱處理裝置，其特徵在於：上述外側燈之燈絲之捲繞密度大於上述複數個棒狀燈中之除上述外側燈以外之燈之燈絲的捲繞密度。又，技術方案5之發明係如技術方案3或4之發明之熱處理裝置，其特徵在於：上述外側燈之輸出高於上述複數個棒狀燈中之除上述外側燈以外之燈的輸出。 [發明之效果] 根據技術方案1及技術方案2之發明，於複數個棒狀燈之燈管壁中之與第1遮光體和第2遮光體之間隙對向之部位設置將自複數個棒狀燈出射之光朝向該間隙反射之反射器，因此，到達容易產生溫度下降之基板之周緣部之光的照度變得相對較高，從而能夠使基板之面內溫度分佈變得均一。根據技術方案3至技術方案5之發明，於複數個棒狀燈中之沿著長邊方向之整體於俯視下不與基板重疊之外側燈之燈管壁設置將自該外側燈出射之光朝向基板反射之反射器，因此，到達容易產生溫度下降之基板之周緣部之光的照度變得相對較高，從而能夠使基板之面內溫度分佈變得均一。

以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施形態進行詳細說明。＜第1實施形態＞圖1係表示本發明之熱處理裝置1之構成之縱向剖視圖。本實施形態之熱處理裝置1係藉由對作為基板之圓板形狀之半導體晶圓W進行閃光燈光照射而加熱該半導體晶圓W之閃光燈退火裝置。成為處理對象之半導體晶圓W之尺寸並無特別限定，但例如為300 mm或450 mm(本實施形態為300 mm)。於搬入至熱處理裝置1之前之半導體晶圓W中注入有雜質，且藉由熱處理裝置1之加熱處理而執行被注入之雜質之活化處理。再者，於圖1及以後之各圖中，為便於理解，而視需要將各部之尺寸或數量誇張或簡化地描繪。熱處理裝置1具備收容半導體晶圓W之腔室6、內置複數個閃光燈FL之閃光加熱部5、及內置複數個鹵素燈HL之鹵素加熱部4。於腔室6之上側設置有閃光加熱部5，且於下側設置有鹵素加熱部4。又，熱處理裝置1係於腔室6之內部具備使半導體晶圓W保持水平姿勢之保持部7、及於保持部7與裝置外部之間進行半導體晶圓W之交接之移載機構10。進而，熱處理裝置1具備控制設置於鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室6中之各動作機構，執行半導體晶圓W之熱處理之控制部3。腔室6係於筒狀之腔室側部61之上下安裝石英製之腔室窗而構成。腔室側部61具有上下開口之概略筒形狀，且於上側開口安裝有上側腔室窗63而被封閉，於下側開口安裝有下側腔室窗64而被封閉。構成腔室6之頂壁之上側腔室窗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出射之閃光燈光透射至腔室6內之石英窗發揮功能。又，構成腔室6之底板之下側腔室窗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之光透射至腔室6內之石英窗發揮功能。又，於腔室側部61之內側之壁面之上部安裝有反射環68，且於下部安裝有反射環69。反射環68、69均形成為圓環狀。上側之反射環68係藉由自腔室側部61之上側嵌入而安裝。另一方面，下側之反射環69係藉由自腔室側部61之下側嵌入且利用省略圖示之螺釘固定而安裝。即，反射環68、69均為裝卸自如地安裝於腔室側部61者。將腔室6之內側空間、即被上側腔室窗63、下側腔室窗64、腔室側部61及反射環68、69所包圍之空間被規定為熱處理空間65。藉由於腔室側部61安裝反射環68、69，而於腔室6之內壁面形成凹部62。即，形成被腔室側部61之內壁面中之未安裝反射環68、69之中央部分、反射環68之下端面、及反射環69之上端面所包圍之凹部62。凹部62係於腔室6之內壁面沿著水平方向形成為圓環狀，且圍繞保持半導體晶圓W之保持部7。腔室側部61及反射環68、69係由強度與耐熱性優異之金屬材料(例如不鏽鋼)形成。又，反射環68、69之內周面藉由電鍍鎳而成為鏡面。又，於腔室側部61成形有用以對腔室6進行半導體晶圓W之搬入及搬出之搬送開口部(喉道)66。搬送開口部66能夠藉由閘閥185而開閉。搬送開口部66係與凹部62之外周面連通連接。因此，當閘閥185將搬送開口部66打開時，能夠將半導體晶圓W自搬送開口部66通過凹部62搬入至熱處理空間65，及將半導體晶圓W自熱處理空間65搬出。又，若閘閥185將搬送開口部66封閉，則腔室6內之熱處理空間65成為密閉空間。又，於腔室6之內壁上部成形有對熱處理空間65供給處理氣體(本實施形態為氮氣(N₂ ))之氣體供給孔81。氣體供給孔81係成形於較凹部62更上側位置，且亦可設置於反射環68。氣體供給孔81係經由圓環狀地形成於腔室6之側壁內部之緩衝空間82而與氣體供給管83連通連接。氣體供給管83係連接於氮氣供給源85。又，於氣體供給管83之路徑中途插入有閥84。若打開閥84，則自氮氣供給源85對緩衝空間82供給氮氣。流入至緩衝空間82之氮氣係以於流體阻力小於氣體供給孔81之緩衝空間82內擴散之方式流動地自氣體供給孔81朝向熱處理空間65內供給。再者，處理氣體並不限定於氮氣，亦可為氬(Ar)、氦(He)等惰性氣體、或氧(O₂ )、氫(H₂ )、氯(Cl₂ )、氯化氫(HCl)、臭氧(O₃ )、氨(NH₃ )等反應性氣體。另一方面，於腔室6之內壁下部成形有將熱處理空間65內之氣體排出之氣體排出孔86。氣體排出孔86係成形於較凹部62更下側位置，且亦可設置於反射環69。氣體排出孔86係經由圓環狀地形成於腔室6之側壁內部之緩衝空間87而與氣體排出管88連通連接。氣體排出管88係連接於排氣部190。又，於氣體排出管88之路徑中途插入有閥89。若打開閥89，則熱處理空間65之氣體自氣體排出孔86經由緩衝空間87朝向氣體排出管88排出。再者，氣體供給孔81及氣體排出孔86可沿著腔室6之圓周方向設置複數個，亦可為狹縫狀者。又，氮氣供給源85及排氣部190既可為設置於熱處理裝置1之機構，亦可為設置有熱處理裝置1之工廠之設施。又，亦於搬送開口部66之前端連接有將熱處理空間65內之氣體排出之氣體排出管191。氣體排出管191係經由閥192而與排氣部190連接。藉由打開閥192，而經由搬送開口部66將腔室6內之氣體排出。圖2係表示保持部7之整體外觀之立體圖。保持部7係具備基台環71、連結部72及基座74而構成。基台環71、連結部72及基座74均由石英形成。即，保持部7之整體係由石英形成。基台環71係自圓環形狀中一部分缺失而成之圓弧形狀之石英構件。該缺失部分係為防止下述移載機構10之移載臂11與基台環71之干涉而設置。基台環71係藉由載置於凹部62之底面而支持於腔室6之壁面(參照圖1)。於基台環71之上表面沿著其圓環形狀之圓周方向豎立設置複數個連結部72(本實施形態為4個)。連結部72亦為石英之構件，且藉由焊接而固定於基台環71。基座74係由設置於基台環71之4個連結部72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及複數個基板支持銷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係具有相較半導體晶圓W之直徑更大之內徑之圓環形狀的構件。例如，於半導體晶圓W之直徑為300 mm之情形時，導環76之內徑為320 mm。導環76之內周設為如同自保持板75朝向上方變寬之錐面。導環76係由與保持板75相同之石英形成。導環76既可熔接於保持板75之上表面，亦可藉由另行加工而成之銷等固定於保持板75。或者，亦可將保持板75與導環76加工成一體之構件。保持板75之上表面中之較導環76更內側之區域設為保持半導體晶圓W之平面狀之保持面75a。於保持板75之保持面75a豎立設置有複數個基板支持銷77。於本實施形態中，沿著與保持面75a之外周圓(導環76之內周圓)為同心圓之圓周上每隔30°豎立設置有共12個基板支持銷77。配置有12個基板支持銷77之圓之直徑(對向之基板支持銷77間之距離)小於半導體晶圓W之直徑，若半導體晶圓W之直徑為300 mm，則上述直徑為270 mm～280 mm(本實施形態為280 mm)。各個基板支持銷77係由石英形成。複數個基板支持銷77既可藉由焊接而設置於保持板75之上表面，亦可與保持板75一體地進行加工。返回圖2，豎立設置於基台環71之4個連結部72與基座74之保持板75之周緣部係藉由焊接而固定。即，基座74與基台環71係藉由連結部72而固定地連結。藉由將此種保持部7之基台環71支持於腔室6之壁面而將保持部7安裝於腔室6。於保持部7安裝於腔室6之狀態下，基座74之保持板75成為水平姿勢(法線與鉛垂方向一致之姿勢)。即，保持板75之保持面75a成為水平面。搬入至腔室6之半導體晶圓W係以水平姿勢載置於安裝在腔室6之保持部7中之基座74之上得以保持。此時，半導體晶圓W係由豎立設置於保持板75上之12個基板支持銷77支持而保持於基座74。更嚴密而言，12個基板支持銷77之上端部係與半導體晶圓W之下表面接觸地支持該半導體晶圓W。12個基板支持銷77之高度(自基板支持銷77之上端至保持板75之保持面75a為止之距離)為均一，故能夠藉由12個基板支持銷77而將半導體晶圓W以水平姿勢支持。又，半導體晶圓W係自保持板75之保持面75a隔開特定之間隔由複數個基板支持銷77支持。導環76之厚度大於基板支持銷77之高度。因此，藉由導環76而防止由複數個基板支持銷77所支持之半導體晶圓W之水平方向的位置偏移。又，如圖2及圖3所示，於基座74之保持板75上下貫通地形成有開口部78。開口部78係為了輻射溫度計120(參照圖1)接收自保持於基座74之半導體晶圓W之下表面輻射之輻射光(紅外光)而設置。即，輻射溫度計120係經由開口部78接收自保持於基座74之半導體晶圓W之下表面輻射之光，且藉由另置之檢測器測定該半導體晶圓W之溫度。進而，於基座74之保持板75穿設有為了下述移載機構10之頂起銷12進行半導體晶圓W之交接而貫通的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個移載臂11。移載臂11係設為如同沿著大致圓環狀之凹部62之圓弧形狀。於各個移載臂11豎立設置有2根頂起銷12。各移載臂11係設為能夠利用水平移動機構13旋動。水平移動機構13係使一對移載臂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)與於俯視下不與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之退避位置(圖5之二點鏈線位置)之間進行水平移動。作為水平移動機構13，可為藉由個別之馬達使各移載臂11分別旋動者，亦可為使用連桿機構且藉由1個馬達使一對移載臂11連動地旋動者。又，一對移載臂11係藉由升降機構14而與水平移動機構13一同地進行升降移動。若升降機構14使一對移載臂11上升至移載動作位置，則共4個頂起銷12通過穿設於基座74之貫通孔79(參照圖2、3)，且頂起銷12之上端自基座74之上表面突出。另一方面，若升降機構14使一對移載臂11下降至移載動作位置，將頂起銷12自貫通孔79拔出，且水平移動機構13以將一對移載臂11開啟之方式移動，則各移載臂11移動至退避位置。一對移載臂11之退避位置為保持部7之基台環71之正上方。基台環71係載置於凹部62之底面，故移載臂11之退避位置成為凹部62之內側。再者，亦於設置有移載機構10之驅動部(水平移動機構13及升降機構14)之部位之附近設置有省略圖示之排氣機構，且以將移載機構10之驅動部周邊之氣體向腔室6之外部排出之方式構成。返回圖1，設置於腔室6之上方之閃光加熱部5係於殼體51之內側具備包含複數個(本實施形態為30個)氙閃光燈FL之光源、及以覆蓋該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之殼體51之底部安裝有燈光輻射窗53。構成閃光加熱部5之底板之燈光輻射窗53係由石英形成之板狀之石英窗。藉由將閃光加熱部5設置於腔室6之上方，燈光輻射窗53便與上側腔室窗63相對向。閃光燈FL係將閃光燈光自腔室6之上方經由燈光輻射窗53及上側腔室窗63照射至熱處理空間65。複數個閃光燈FL係各自具有長條之圓筒形狀之棒狀燈，且以各自之長邊方向沿著由保持部7保持之半導體晶圓W之主面(即沿著水平方向)成為相互平行之方式平面狀排列。由此，藉由閃光燈FL之排列所形成之平面亦為水平面。氙閃光燈FL具備於其內部封入氙氣且於其兩端部配設有與電容器連接之陽極及陰極的棒狀之玻璃管(放電管)、及附設於該玻璃管之外周面上之觸發電極。氙氣係電性絕緣體，故即便於電容器儲存有電荷，於通常之狀態下，電流亦不會流入至玻璃管內。然而，於對觸發電極施加高電壓，將絕緣破壞之情形時，儲存於電容器之電將瞬間流入至玻璃管內，且藉由此時之氙之原子或分子之激發而釋放光。於此種氙閃光燈FL中，因將預先儲存於電容器之靜電能轉換為0.1毫秒至100毫秒之極短之光脈衝，故而具有能夠照射與如鹵素燈HL之連續點亮之光源相比極強之光的特徵。即，閃光燈FL係於未達1秒之極短之時間內瞬間發光之脈衝發光燈。再者，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而調整。又，反射器52係於複數個閃光燈FL之上方以將該等整體覆蓋之方式設置。反射器52之基本之功能係將自複數個閃光燈FL出射之閃光燈光反射至熱處理空間65側者。反射器52係由鋁合金板形成，且其表面(面向閃光燈FL側之面)藉由噴砂處理而實施粗糙面化加工。設置於腔室6之下方之鹵素加熱部4係於殼體41之內側內置有複數個(本實施形態為40個)鹵素燈HL。鹵素加熱部4係藉由複數個鹵素燈HL而自腔室6之下方經由下側腔室窗64朝向熱處理空間65照射光，將半導體晶圓W加熱之光照射部。圖7係表示複數個鹵素燈HL之配置之俯視圖。於第1實施形態中，於相較由保持部7保持之圓板形狀之半導體晶圓W之主面(若為300 mm之半導體晶圓W，則為直徑300 mm之圓)更寬之區域配置有複數個鹵素燈HL。又，於包含該半導體晶圓W之主面中之與下表面對向之區域之光源區域配置有複數個鹵素燈HL。如圖1及圖7所示，第1實施形態係將40個鹵素燈HL分為上下2層而配置。於靠近保持部7之上層配設有20個鹵素燈HL，且亦於較上層更遠離保持部7之下層配設有20個鹵素燈HL。各鹵素燈HL係具有長條之圓筒形狀之棒狀燈。上層、下層均為20個之鹵素燈HL係以各自之長邊方向沿著由保持部7保持之半導體晶圓W之主面(即沿著水平方向)成為相互平行之方式排列。由此，上層、下層均由鹵素燈HL之排列所形成之平面為水平面。又，如圖7所示，上層、下層均為相較與由保持部7保持之半導體晶圓W之中央部對向之區域，與周緣部對向之區域中之鹵素燈HL之配設密度更高。即，上下層均為相較光源區域之中央部，周緣部之鹵素燈HL之配設間距更短。因此，來自鹵素加熱部4之光照射之加熱時，能夠對容易產生溫度下降之半導體晶圓W之周緣部照射更多之光量。又，包含上層之鹵素燈HL之燈群與包含下層之鹵素燈HL之燈群係以格子狀交叉之方式排列。即，以配置於上層之20個鹵素燈HL之長邊方向與配置於下層之20個鹵素燈HL之長邊方向相互正交之方式配設有共40個鹵素燈HL。鹵素燈HL係藉由對配設於玻璃管內部之燈絲通電，而使燈絲白熾化進行發光之燈絲方式之光源。於玻璃管之內部封入有對氮或氬等惰性氣體微量導入鹵素元素(碘、溴等)而成之氣體。藉由導入鹵素元素，能夠一面抑制燈絲之折損，一面將燈絲之溫度設定為高溫。因此，鹵素燈HL具有與通常之白熾燈泡相比壽命更長且能夠連續照射較強之光的特性。即，鹵素燈HL係連續發光至少1秒以上之連續照明燈。又，鹵素燈HL為棒狀燈，故壽命長，且因使鹵素燈HL沿著水平方向配置，故對上方之半導體晶圓W之輻射效率優異。又，亦於鹵素加熱部4之殼體41內，在2層鹵素燈HL之下側設置有反射器43(圖1)。反射器43係將自複數個鹵素燈HL出射之光反射至熱處理空間65之側。於鹵素加熱部4與保持部7之間設置有外側遮光體21及內側遮光體23之2個遮光體。圖8係外側遮光體21及內側遮光體23之立體圖。外側遮光體21及內側遮光體23均為上下具有開放端之圓筒形狀(無底圓筒形狀)之構件。外側遮光體21及內側遮光體23係由相對於自鹵素加熱部4之鹵素燈HL出射之光不透明之材質所形成，例如由使石英玻璃內含多個微細氣泡而成之不透明石英形成。如圖1所示，於鹵素加熱部4之殼體41之上端設置有遮光體載置台22。遮光體載置台22係由相對於自鹵素燈HL出射之光透明之石英玻璃形成之平板狀構件。於該遮光體載置台22之上表面設置有外側遮光體21及內側遮光體23。即，外側遮光體21及內側遮光體23設置於較下側腔室窗64更下方之腔室6之外部。又，外側遮光體21及內側遮光體23均為以其圓筒之中心軸CX通過由保持部7保持之半導體晶圓W之中心的方式設置。即，外側遮光體21與內側遮光體23係以於俯視下成為同心圓之方式配置於遮光體載置台22上。鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL係排列於包含與由保持部7保持之半導體晶圓W之下表面對向之區域的光源區域。由此，外側遮光體21及內側遮光體23之中心軸CX亦通過複數個鹵素燈HL之排列之中心。外側遮光體21之圓筒之直徑大於半導體晶圓W之直徑，例如於本實施形態中，外側遮光體21之外徑為323 mm，內徑為317 mm。即，外側遮光體21之圓筒壁之板厚中央部之直徑為320 mm。另一方面，內側遮光體23之圓筒之直徑小於半導體晶圓W之直徑，例如於本實施形態中，內側遮光體23之外徑為283 mm，內徑為277 mm。即，內側遮光體23之圓筒壁之板厚中央部之直徑為280 mm。如此，外側遮光體21之內徑大於內側遮光體23之外徑。因此，如圖8所示，於遮光體載置台22之上表面，內側遮光體23設置於外側遮光體21之內側。又，外側遮光體21之高度與內側遮光體23之高度相等，例如為15 mm～25 mm(本實施形態為23 mm)。於將內側遮光體23配置於外側遮光體21之內側之狀態下，於外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間產生圓筒形狀的間隙。該圓筒形狀之間隙之外徑(即，外側遮光體21之內徑)為317 mm，且該間隙之內徑(即，內側遮光體23之外徑)為283 mm。即，存在於外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間之圓筒形狀的間隙之間隔為17 mm，且沿著該圓筒形狀之間隙之徑向之中央部之直徑與半導體晶圓W之直徑同為300 mm。換言之，外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間之間隙之中央部位於由保持部7保持之半導體晶圓W之端緣部之正下方，且該間隙與由保持部7保持之半導體晶圓W之周緣部對向。於第1實施形態中，在設置於鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間之間隙對向的部位設置有反射器。圖9係表示第1實施形態中設置有反射器之鹵素燈HL之部位之圖。圖9係自上方將外側遮光體21及內側遮光體23投影於圖7所示之複數個鹵素燈HL之排列而示出。於圖9中，於標註影線之部位設置有反射器。如該圖所示，僅於複數個鹵素燈HL之燈管壁之一部分、具體而言鹵素燈HL之燈管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間之間隙對向的部位設置有反射器。即，於第1實施形態中，就與該間隙對向之鹵素燈HL而言，於燈管壁混合存在有設置反射器之部位與不設置反射器之部位。圖10係設置有反射器之鹵素燈HL之部位之剖視圖。於鹵素燈HL之玻璃管46之外周壁面中之下側一半圓弧狀地設置有反射器48。反射器48係例如藉由塗佈法而形成之氧化矽(SiO₂ )之膜。藉由利用塗佈法於平滑之玻璃管46之外壁面形成氧化矽之膜，該氧化矽膜之內側面(與玻璃管46之管壁之界面)反射能變大從而作為反射器發揮功能。反射器48係將自鹵素燈HL之燈絲47出射之光朝向上方，即朝向外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間之間隙反射。返回圖1，控制部3係控制設置於熱處理裝置1中之上述各種動作機構。作為控制部3之硬體之構成與一般之電腦相同。即，控制部3具備進行各種運算處理之電路即CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、記憶基本程式之讀出專用之記憶體即ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、及記憶有控制用軟體或資料等之磁碟。控制部3之CPU係藉由執行特定之處理程式而進行熱處理裝置1中之處理。除上述構成以外，熱處理裝置1亦具備各種冷卻用之構造，以防止因半導體晶圓W之熱處理時自鹵素燈HL及閃光燈FL產生之熱能導致鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室6之過度溫度上升。例如，於腔室6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係設為於內部形成氣體流進行排熱之氣冷構造。又，亦對於上側腔室窗63與燈光輻射窗53之間隙供給空氣，將閃光加熱部5及上側腔室窗63冷卻。其次，對熱處理裝置1中之半導體晶圓W之處理順序進行說明。此處成為處理對象之半導體晶圓W係利用離子注入法添加有雜質(離子)之半導體基板。該雜質之活化係藉由熱處理裝置1所進行之閃光燈光照射加熱處理(退火)而執行。以下說明之熱處理裝置1之處理順序係藉由控制部3控制熱處理裝置1之各動作機構而進行。首先，打開用以供氣之閥84，並且打開排氣用之閥89、192，開始對腔室6內之供排氣。若打開閥84，則自氣體供給孔81對熱處理空間65供給氮氣。又，若打開閥89，則自氣體排出孔86排出腔室6內之氣體。藉此，自腔室6內之熱處理空間65之上部供給之氮氣向下方流動，從而自熱處理空間65之下部排出。又，藉由打開閥192，亦自搬送開口部66排出腔室6內之氣體。進而，亦藉由省略圖示之排氣機構而將移載機構10之驅動部周邊之氣體排出。再者，於熱處理裝置1中之半導體晶圓W之熱處理時對熱處理空間65持續地供給氮氣，且該氮氣之供給量根據處理步驟而適當變更。繼而，閘閥185開啟而將搬送開口部66打開，利用裝置外部之搬送機器人經由搬送開口部66將離子注入後之半導體晶圓W搬入至腔室6內之熱處理空間65。利用搬送機器人搬入之半導體晶圓W進入保持部7之正上方位置為止後停止。繼而，移載機構10之一對移載臂11自退避位置水平移動地上升至移載動作位置，藉此，頂起銷12通過貫通孔79自基座74之保持板75之上表面突出而接收半導體晶圓W。此時，頂起銷12上升至較基板支持銷77之上端更上方為止。於將半導體晶圓W載置於頂起銷12之後，搬送機器人自熱處理空間65退出，且藉由閘閥185而將搬送開口部66封閉。繼而，藉由一對移載臂11下降，而將半導體晶圓W自移載機構10交接給保持部7之基座74，且自下方保持為水平姿勢。半導體晶圓W係由豎立設置於保持板75上之複數個基板支持銷77支持地保持於基座74。又，半導體晶圓W係將完成圖案形成且注入有雜質之表面作為上表面由保持部7保持。於由複數個基板支持銷77支持之半導體晶圓W之背面(與表面為相反側之主面)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利用水平移動機構13退避至退避位置、即凹部62之內側。於半導體晶圓W利用由石英形成之保持部7之基座74自下方保持為水平姿勢之後，鹵素加熱部4之40個鹵素燈HL同時點亮，從而開始預加熱(輔助加熱)。自鹵素燈HL出射之鹵素光係透過由石英形成之遮光體載置台22、下側腔室窗64及基座74而自半導體晶圓W之背面(與表面為相反側之主面)進行照射。藉由接受來自鹵素燈HL之光照射而將半導體晶圓W進行預加熱，從而溫度上升。再者，移載機構10之移載臂11因退避至凹部62之內側，故而不會成為鹵素燈HL之加熱之障礙。於進行鹵素燈HL之預加熱時，利用輻射溫度計120測定半導體晶圓W之溫度。即，輻射溫度計120接收自保持於基座74之半導體晶圓W之背面經由開口部78而輻射之紅外光，測定升溫中之晶圓溫度。測定所得之半導體晶圓W之溫度傳達至控制部3。控制部3一面監視因來自鹵素燈HL之光照射而升溫之半導體晶圓W之溫度是否達到特定之預加熱溫度T1，一面控制鹵素燈HL之輸出。即，控制部3基於輻射溫度計120所得之測定值，以半導體晶圓W之溫度成為預加熱溫度T1之方式對鹵素燈HL之輸出進行回饋控制。預加熱溫度T1係設為不存在添加至半導體晶圓W之雜質因熱而擴散之擔憂之200℃至800℃左右，較佳為350℃至600℃左右(本實施形態為600℃)。於半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1之後，控制部3將半導體晶圓W暫時維持於該預加熱溫度T1。具體而言，於利用輻射溫度計120測定之半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1之時間點，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加熱溫度T1。於第1實施形態中，於鹵素加熱部4與腔室6之間設置不透明之圓筒形狀之外側遮光體21及內側遮光體23，並且於鹵素燈HL之燈管壁之一部分設置反射器48，藉此調整自鹵素加熱部4朝向由保持部7保持之半導體晶圓W之光的光路。圖11係表示利用外側遮光體21及內側遮光體23以及反射器48所進行之光路調整之圖。外側遮光體21與內側遮光體23係以於俯視下成為同心圓之方式配置於遮光體載置台22上，且外側遮光體21之內徑大於內側遮光體23之外徑。由此，如圖11所示，於外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間存在圓筒形狀之間隙。如上所述，於本實施形態中，產生外徑317 mm、內徑283 mm、高度23 mm之圓筒形狀之間隙。外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間的間隔為17 mm。又，於外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間產生的圓筒形狀之間隙在腔室6內位於由保持部7保持之半導體晶圓W之周緣部之正下方，且與該周緣部對向。如圖11所示，自鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL中之與產生於外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間之圓筒形狀之間隙對向的部位出射且進入該間隙之光以較高之指向性到達半導體晶圓W之周緣部。並且，於第1實施形態中，於複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間的間隙對向之部位設置有反射器48。因此，自外側遮光體21之內壁面與內側遮光體23之外壁面之間之間隙到達半導體晶圓W之周緣部之光之照度強於通過內側遮光體23之內側到達半導體晶圓W之中央側之光之照度。因此，相較半導體晶圓W之內側之區域，周緣部之照度變得相對更高，從而於鹵素燈HL之預加熱時，可將容易產生溫度下降之該周緣部較強地加熱。其結果，可將容易產生溫度下降之半導體晶圓W之周緣部相對較強地加熱，從而能夠有效地消除預加熱時之半導體晶圓W之面內溫度分佈之不均一。於半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1且經過特定時間之時間點，閃光加熱部5之閃光燈FL對半導體晶圓W之表面進行閃光燈光照射。此時，自閃光燈FL輻射之閃光燈光之一部分直接朝向腔室6內，且另一部分暫時被反射器52反射後，朝向腔室6內，且藉由該等閃光燈光之照射而進行半導體晶圓W之閃光加熱。閃光加熱係藉由來自閃光燈FL之閃光燈光(閃光)照射而進行，因此能夠於短時間內使半導體晶圓W之表面溫度上升。即，自閃光燈FL照射之閃光燈光係將預先儲存於電容器之靜電能轉換為極短之光脈衝之照射時間為0.1毫秒以上且100毫秒以下左右之極短且較強的閃光。並且，藉由來自閃光燈FL之閃光燈光照射而進行閃光加熱之半導體晶圓W之表面溫度瞬間上升至1000℃以上之處理溫度T2，且使注入至半導體晶圓W中之雜質活化後，表面溫度急速下降。如此，於熱處理裝置1中，能夠於極短時間內使半導體晶圓W之表面溫度升降，因此，能夠一面抑制注入至半導體晶圓W中之雜質因熱而擴散，一面進行雜質之活化。再者，雜質之活化所需之時間係與其熱擴散所需之時間相比極短，因此，即便為0.1毫秒至100毫秒左右之不產生擴散之短時間，活化亦可完成。於本實施形態中，設置外側遮光體21及內側遮光體23，並且於複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與兩遮光體間之間隙對向之部位設置反射器48，從而相較半導體晶圓W之中央部中之照度，可將周緣部之照度相對地提昇。因此，能夠使預加熱階段中之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一，其結果，亦能夠使閃光燈光照射時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈變得均一。於閃光加熱處理結束後，當經過特定時間後，鹵素燈HL熄滅。藉此，半導體晶圓W自預加熱溫度T1急速降溫。降溫中之半導體晶圓W之溫度係利用輻射溫度計120而測定，且將該測定結果傳達至控制部3。控制部3根據輻射溫度計120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。繼而，於半導體晶圓W之溫度降溫至特定以下之後，移載機構10之一對移載臂11再次自退避位置水平移動地上升至移載動作位置，藉此，頂起銷12自基座74之上表面突出，從而自基座74接收熱處理後之半導體晶圓W。繼而，將利用閘閥185而封閉之搬送開口部66打開，利用裝置外部之搬送機器人將載置於頂起銷12上之半導體晶圓W搬出，從而熱處理裝置1中之半導體晶圓W之加熱處理結束。於第1實施形態中，於鹵素加熱部4與腔室6之間設置不透明之圓筒形狀之外側遮光體21及內側遮光體23，並且於複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間的間隙對向之部位設置反射器48。兩遮光體間之該間隙位於由保持部7保持之半導體晶圓W之周緣部之正下方，且與該周緣部對向。因此，相較自鹵素燈HL朝向半導體晶圓W之中央部之光，到達周緣部之光之照度變得更高。雖認為於鹵素加熱部4之預加熱時周緣部之溫度低於半導體晶圓之中心部之傾向，但可藉由相對地提昇朝向該周緣部之光之照度，而使預加熱時之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一。其結果，亦能夠使閃光加熱時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈變得均一。＜第2實施形態＞其次，對本發明之第2實施形態進行說明。第2實施形態之熱處理裝置之整體構成係大致與第1實施形態相同。又，第2實施形態中之半導體晶圓W之處理順序亦與第1實施形態相同。第2實施形態與第1實施形態不同之處係鹵素燈HL之燈絲47之捲繞密度。第2實施形態之除了燈絲47之捲繞密度以外之其餘構成與第1實施形態相同。於第1實施形態中，於設置在鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間的間隙對向之部位設置有反射器48。於第2實施形態中，不僅如此，更使複數個鹵素燈HL之燈絲47中之與外側遮光體21之內壁面和內側遮光體23之外壁面之間的間隙對向之部位之捲繞密度大於除該部位以外之部分之捲繞密度。相較捲繞密度較小之燈絲，捲繞密度較大之燈絲之發光強度更強。因此，於鹵素加熱部4之預加熱時，相較自鹵素燈HL朝向半導體晶圓W之中央部之光，到達周緣部之光之照度進一步變得更高。因此，能夠使預加熱階段中之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一，其結果，亦能夠使閃光燈光照射時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈變得均一。＜第3實施形態＞其次，對本發明之第3實施形態進行說明。第3實施形態之熱處理裝置之整體構成係大致與第1實施形態相同。又，第3實施形態中之半導體晶圓W之處理順序亦與第1實施形態相同。第3實施形態與第1實施形態不同之處係不設置外側遮光體21及內側遮光體23之方面、及對於鹵素燈HL之反射器之成形態樣。圖12係表示第3實施形態中設置有反射器之鹵素燈HL之圖。圖12係自上方將由保持部7保持之半導體晶圓W投影於圖7所示之複數個鹵素燈HL之排列而示出。於圖12中，於標註影線之部位設置有反射器。於第3實施形態中，於設置於鹵素加熱部4之複數個棒狀之鹵素燈HL中之沿著長邊方向之整體(全長)於俯視下不與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之外側燈45的燈管壁設置有反射器48。於第3實施形態中，對於外側燈45，遍及該燈管壁之全長而設置有反射器48。另一方面，對於複數個棒狀之鹵素燈HL中之除外側燈45以外之燈、即沿著長邊方向之全長之一部分亦於俯視下與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之內側燈44，完全不設置反射器48。即，第1實施形態係於1個鹵素燈HL之燈管壁混合存在有設置反射器之部位與不設置反射器之部位，但第3實施形態係於複數個鹵素燈HL之每個燈，區分為遍及全長地設置有反射器48者及完全不設置反射器48者。對於外側燈45設置反射器48之形態係與第1實施形態之圖10相同。即，於鹵素燈HL之玻璃管46之外周壁面中之下側一半圓弧狀地設置有氧化矽膜之反射器48。反射器48係將自鹵素燈HL之燈絲47出射之光朝向上方之半導體晶圓W的周緣部反射。又，於第3實施形態中，未設置外側遮光體21及內側遮光體23。因此，於鹵素加熱部4與保持部7之間，不存在將自鹵素燈HL出射之光進行遮光之構件。第3實施形態之除了未設置2個遮光體21、23之方面及反射器48之成形態樣以外的其餘構成與第1實施形態相同。於第3實施形態中，於複數個棒狀之鹵素燈HL中之沿著長邊方向之全長於俯視下完全不與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之外側燈45的燈管壁設置有反射器48。因此，於自鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL進行光照射時，外側燈45之光之強度強於內側燈44。因此，相較自複數個鹵素燈HL朝向半導體晶圓W之中央部之光，到達周緣部之光之照度變得更高，從而能夠使由鹵素加熱部4進行預加熱時之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一。其結果，能夠使閃光加熱時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈亦變得均一。＜第4實施形態＞其次，對本發明之第4實施形態進行說明。第4實施形態之熱處理裝置之整體構成係大致與第3實施形態相同。又，第4實施形態中之半導體晶圓W之處理順序亦與第1實施形態相同。第4實施形態與第3實施形態不同之處係鹵素燈HL之燈絲47之捲繞密度。於第3實施形態中，於複數個棒狀之鹵素燈HL中之沿著長邊方向之全長於俯視下完全不與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之外側燈45的燈管壁設置有反射器48。於第4實施形態中，不僅如此，更使外側燈45之燈絲47之捲繞密度變得大於內側燈44之燈絲47的捲繞密度。因此，自鹵素加熱部4之複數鹵素燈HL進行光照射時，相較內側燈44，外側燈45之光之強度進一步變得更強。因此，相較自複數個鹵素燈HL朝向半導體晶圓W之中央部之光，到達周緣部之光之照度進一步變得更高，從而能夠使鹵素加熱部4進行預加熱時之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一。其結果，能夠使閃光加熱時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈亦變得均一。＜第5實施形態＞其次，對本發明之第5實施形態進行說明。第5實施形態之熱處理裝置之整體構成係大致與第3實施形態相同。又，第5實施形態中之半導體晶圓W之處理順序亦與第1實施形態相同。第5實施形態與第3實施形態不同之處係鹵素燈HL之燈輸出。第3實施形態係於複數個棒狀之鹵素燈HL中之沿著長邊方向之全長於俯視下完全不與由保持部7保持之半導體晶圓W重疊之外側燈45的燈管壁設置有反射器48。於第5實施形態中，不僅如此，更使外側燈45之輸出高於內側燈44之輸出。具體而言，使施加於外側燈45之電壓高於內側燈44之施加電壓。因此，自鹵素加熱部4之複數個鹵素燈HL進行光照射時，相較內側燈44，外側燈45之光之強度進一步變得更強。因此，相較自複數個鹵素燈HL朝向半導體晶圓W之中央部之光，到達周緣部之光之照度進一步變得更高，從而能夠使鹵素加熱部4進行預加熱時之半導體晶圓W之面內溫度分佈變得均一。其結果，能夠使閃光加熱時之半導體晶圓W表面之面內溫度分佈亦變得均一。＜變化例＞以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明只要不脫離其宗旨，則上述情況以外，亦可進行各種變更。例如，於上述第1、3實施形態中，於鹵素燈HL之玻璃管46之外周壁面形成有氧化矽膜之反射器48，但並不限定於此，亦可形成金屬膜之反射器48。若為金屬膜之反射器48，則與玻璃管46之管壁之界面成為鏡面，因此能夠獲得較高之反射率。但，當利用鹵素燈HL進行光照射時，玻璃管46及反射器48亦被加熱至相當之高溫，因此，若如上述實施形態般由氧化矽膜形成反射器48，則玻璃管46及反射器48之熱膨脹率相等，從而能夠防止因熱膨脹導致之玻璃管46之破損。又，於第4實施形態中，亦可不設置反射器48而僅使外側燈45之燈絲47之捲繞密度變大，於第5實施形態中，亦可不設置反射器48而僅使外側燈45之輸出變高。或者，亦可於外側燈45設置反射器48，進而使外側燈45之燈絲47之捲繞密度變大，且使外側燈45之輸出變高。總之，只要對於外側燈45實施反射器48之成形、燈絲47之捲繞密度增大、及輸出增加中之至少任一者即可。又，於第1、2實施形態中，設置外側遮光體21及內側遮光體23之個2遮光體，但並不限定於此，遮光體之個數亦可為3個以上。3個以上之遮光體均為由相對於自鹵素燈HL出射之光不透明之材質(例如不透明石英)形成之圓筒形狀的構件。3個以上之遮光體係設置於鹵素加熱部4與保持部7之間，具體而言，與上述實施形態同樣地位於同心圓上地設置於遮光體載置台22之上表面。於設置有3個以上之遮光體之情形時，只要於複數個鹵素燈HL之燈管壁中之與各遮光體間之間隙對向之部位設置反射器即可。又，於上述實施形態中，於閃光加熱部5具備30個閃光燈FL，但並不限定於此，可將閃光燈FL之個數設為任意之數量。又，閃光燈FL並不限定於氙閃光燈，亦可為氪閃光燈。又，鹵素加熱部4中所具備之鹵素燈HL之個數亦不限定於40個，只要為於上層及下層配置複數個之形態，則可設為任意之數量。又，利用本發明之熱處理裝置成為處理對象之基板並不限定於半導體晶圓，亦可為用於液晶顯示裝置等平板顯示器之玻璃基板或太陽電池用之基板。又，本發明之技術亦可適用於高介電常數閘極絕緣膜(High-k膜)之熱處理、金屬與矽之接合、或者多晶矽之結晶化。又，本發明之熱處理技術不限定於閃光燈退火裝置，亦可適用於使用鹵素燈之單片式之燈退火裝置或CVD(Chemical vapor deposition，化學氣相沈積)裝置等除閃光燈以外之熱源之裝置。尤其，本發明之技術可較佳地適用於在腔室之下方配置鹵素燈且自半導體晶圓之背面進行光照射從而進行熱處理之背面退火裝置。

1‧‧‧熱處理裝置

3‧‧‧控制部

4‧‧‧鹵素加熱部

5‧‧‧閃光加熱部

6‧‧‧腔室

7‧‧‧保持部

10‧‧‧移載機構

11‧‧‧移載臂

12‧‧‧頂起銷

13‧‧‧水平移動機構

14‧‧‧升降機構

21‧‧‧外側遮光體

22‧‧‧遮光體載置台

23‧‧‧內側遮光體

41‧‧‧殼體

43‧‧‧反射器

44‧‧‧內側燈

45‧‧‧外側燈

46‧‧‧玻璃管

47‧‧‧燈絲

48‧‧‧反射器

51‧‧‧殼體

52‧‧‧反射器

53‧‧‧燈光輻射窗

61‧‧‧腔室側部

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(喉道)

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‧‧‧基板支持銷

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

85‧‧‧閘閥

86‧‧‧氣體排出孔

87‧‧‧緩衝空間

88‧‧‧氣體排出管

89‧‧‧閥

120‧‧‧輻射溫度計

185‧‧‧閘閥

190‧‧‧排氣部

191‧‧‧氣體排出管

192‧‧‧閥

CX‧‧‧中心軸

FL‧‧‧閃光燈

HL‧‧‧鹵素燈

W‧‧‧半導體晶圓

圖1係表示本發明之熱處理裝置之構成之縱向剖視圖。圖2係表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係表示複數個鹵素燈之配置之俯視圖。圖8係外側遮光體及內側遮光體之立體圖。圖9係表示第1實施形態中設置有反射器之鹵素燈之部位之圖。圖10係設置有反射器之鹵素燈之部位之剖視圖。圖11係表示外側遮光體、內側遮光體及反射器所進行之光路調整之圖。圖12係表示第3實施形態中設置有反射器之鹵素燈之圖。

Claims

一種熱處理裝置，其特徵在於：其係藉由對圓板形狀之基板照射光而加熱該基板者，且具備：腔室，其收容基板；保持部，其係於上述腔室內保持基板；光照射部，其係於包含與由上述保持部保持之基板之主面對向之區域之光源區域配置複數個棒狀燈；圓筒形狀之第1遮光體，其係以中心軸通過上述基板之中心之方式設置於上述光照射部與上述保持部之間，且對於自上述光照射部出射之光為不透明；及圓筒形狀之第2遮光體，其係以中心軸通過上述基板之中心之方式設置於上述光照射部與上述保持部之間，且對於自上述光照射部出射之光為不透明；上述第1遮光體及上述第2遮光體之高度相等，上述第1遮光體之內徑大於上述第2遮光體之外徑，上述第2遮光體設置於上述第1遮光體之內側，以上述第1遮光體之內壁面與上述第2遮光體之外壁面之間之間隙與上述基板之周緣部對向之方式，設置上述第1遮光體及上述第2遮光體，於上述複數個棒狀燈之燈管壁中之與上述間隙對向之部位，設置將自上述複數個棒狀燈出射之光朝向上述間隙反射之反射器。
如請求項1之熱處理裝置，其中上述複數個棒狀燈之燈絲中之與上述間隙對向之部位之捲繞密度大於除該部位以外之部分之捲繞密度。
一種熱處理裝置，其特徵在於：其係藉由對圓板形狀之基板照射光而加熱該基板者，且具備：腔室，其收容基板；保持部，其係於上述腔室內保持基板；及光照射部，其係於包含與由上述保持部保持之基板之主面對向之區域之光源區域配置複數個棒狀燈；於上述複數個棒狀燈中之沿著長邊方向之整體於俯視下不與上述基板重疊之外側燈之燈管壁，設置將自該外側燈出射之光朝向上述基板反射之反射器。
如請求項3之熱處理裝置，其中上述外側燈之燈絲之捲繞密度大於上述複數個棒狀燈中之除上述外側燈以外之燈之燈絲之捲繞密度。
如請求項3或4之熱處理裝置，其中上述外側燈之輸出高於上述複數個棒狀燈中之除上述外側燈以外之燈之輸出。