JP6502713B2 - Heat treatment equipment - Google Patents

Heat treatment equipment

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JP6502713B2 JP2015062284A JP2015062284A JP6502713B2 JP 6502713 B2 JP6502713 B2 JP 6502713B2 JP 2015062284 A JP2015062284 A JP 2015062284A JP 2015062284 A JP2015062284 A JP 2015062284A JP 6502713 B2 JP6502713 B2 JP 6502713B2
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Description

本発明は、円板形状の半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板（以下、単に「基板」と称する）に対してフラッシュ光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus that heats a thin plate-shaped precision electronic substrate (hereinafter, simply referred to as a “substrate”) such as a disk-shaped semiconductor wafer by irradiating the substrate with flash light.

半導体デバイスの製造プロセスにおいて、不純物導入は半導体ウェハー内にｐｎ接合を形成するための必須の工程である。現在、不純物導入は、イオン打ち込み法とその後のアニール法によってなされるのが一般的である。イオン打ち込み法は、ボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）と言った不純物の元素をイオン化させて高加速電圧で半導体ウェハーに衝突させて物理的に不純物注入を行う技術である。注入された不純物はアニール処理によって活性化される。この際に、アニール時間が数秒程度以上であると、打ち込まれた不純物が熱によって深く拡散し、その結果接合深さが要求よりも深くなり過ぎて良好なデバイス形成に支障が生じるおそれがある。   In the semiconductor device manufacturing process, impurity introduction is an essential step for forming a pn junction in a semiconductor wafer. At present, impurity introduction is generally performed by ion implantation and subsequent annealing. The ion implantation method is a technology for physically implanting impurities by ionizing the elements of impurities such as boron (B), arsenic (As) and phosphorus (P) and causing them to collide with a semiconductor wafer at a high acceleration voltage. The implanted impurities are activated by annealing. At this time, if the annealing time is about several seconds or more, the implanted impurities are deeply diffused by heat, and as a result, the junction depth becomes too deep than required, which may cause a problem in forming a good device.

そこで、極めて短時間で半導体ウェハーを加熱するアニール技術として、近年フラッシュランプアニール（ＦＬＡ）が注目されている。フラッシュランプアニールは、キセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」とするときにはキセノンフラッシュランプを意味する）を使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、不純物が注入された半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間（数ミリ秒以下）に昇温させる熱処理技術である。   Therefore, flash lamp annealing (FLA) has recently attracted attention as an annealing technique for heating a semiconductor wafer in a very short time. Flash lamp annealing is a semiconductor wafer in which impurities are implanted by irradiating flash light onto the surface of the semiconductor wafer using a xenon flash lamp (hereinafter simply referred to as a xenon flash lamp when it is referred to as “flash lamp”). It is a heat treatment technology that raises the temperature of only the surface for a very short time (a few milliseconds or less).

キセノンフラッシュランプの放射分光分布は紫外域から近赤外域であり、従来のハロゲンランプよりも波長が短く、シリコンの半導体ウェハーの基礎吸収帯とほぼ一致している。よって、キセノンフラッシュランプから半導体ウェハーにフラッシュ光を照射したときには、透過光が少なく半導体ウェハーを急速に昇温することが可能である。また、数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できることも判明している。このため、キセノンフラッシュランプによる極短時間の昇温であれば、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行させることができる。   The emission spectral distribution of the xenon flash lamp is in the ultraviolet region to the near infrared region, has a shorter wavelength than that of the conventional halogen lamp, and substantially matches the basic absorption band of a silicon semiconductor wafer. Therefore, when the semiconductor wafer is irradiated with flash light from the xenon flash lamp, it is possible to rapidly increase the temperature of the semiconductor wafer because the amount of transmitted light is small. It has also been found that only the vicinity of the surface of the semiconductor wafer can be selectively heated if the flash light irradiation is performed for an extremely short time of several milliseconds or less. For this reason, if the temperature rise for a very short time by a xenon flash lamp, only impurity activation can be performed without deeply diffusing the impurity.

このようなキセノンフラッシュランプを使用した熱処理装置として、特許文献１，２には、凹部を有する石英のサセプターに保持した半導体ウェハーの表面にフラッシュランプからフラッシュ光を照射して加熱するものが開示されている。しかし、特許文献１，２に開示される装置においては、サセプターの載置面に半導体ウェハーの裏面が直接接触するように半導体ウェハーが保持されているため、フラッシュ光照射前に予備加熱を行うときにウェハー面内の温度分布が不均一になりやすい。このようなウェハー面内の温度分布の不均一化により、ウェハー面内にホットスポットおよびコールドスポットが点在し、半導体デバイスの特性の劣化および製造の歩留まりの低下等が生じることが懸念される。   As a heat treatment apparatus using such a xenon flash lamp, Patent Documents 1 and 2 disclose that a surface of a semiconductor wafer held by a quartz susceptor having a recess is irradiated with flash light from the flash lamp to be heated. ing. However, in the apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the semiconductor wafer is held such that the back surface of the semiconductor wafer is in direct contact with the mounting surface of the susceptor, preheating is performed before flash light irradiation. The temperature distribution in the wafer surface tends to be uneven. There is a concern that such uneven temperature distribution in the wafer surface may cause hot spots and cold spots to be scattered in the wafer surface, resulting in deterioration of the characteristics of the semiconductor device and a decrease in manufacturing yield.

これに対して、特許文献３，４には、平板状のサセプターの上面に複数のバンプ（支持ピン）を形成し、それらバンプによって点接触で支持した半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射する技術が開示されている。このようにすれば、半導体ウェハーの裏面がサセプターの上面と直接には接触しないため、予備加熱段階において半導体ウェハーの面内温度分布が不均一となるのを抑制することができる。   On the other hand, in Patent Documents 3 and 4, a technique of forming a plurality of bumps (support pins) on the upper surface of a flat susceptor and irradiating the surface of a semiconductor wafer supported by point bumps with these bumps with flash light. Is disclosed. In this way, since the back surface of the semiconductor wafer is not in direct contact with the top surface of the susceptor, it is possible to suppress the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer from becoming uneven in the preheating stage.

特開２００４−１７９５１０号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-179510 特開２００４−２４７３３９号公報JP 2004-247339 A 特開２００９−１６４４５１号公報JP, 2009-164451, A 特開２０１４−１２０４９７号公報JP, 2014-120497, A

ところで、フラッシュランプを使用した熱処理装置においては、例えば、下方からのハロゲンランプ等による光照射によって半導体ウェハーの予備加熱が行われると、熱が逃げやすい半導体ウェハーの周縁部において温度低下が生じやすい。   In the heat treatment apparatus using a flash lamp, for example, if the semiconductor wafer is preheated by light irradiation from below with a halogen lamp or the like, temperature drop tends to occur at the peripheral portion of the semiconductor wafer where heat is easily dissipated.

この問題に対して、特許文献４には、複数本の棒状のハロゲンランプの配設密度が半導体ウェハーの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域において高められることで、半導体ウェハーの周縁部により多い光量の光照射を行うことが開示されている。   In order to address this problem, according to Patent Document 4, the arrangement density of the plurality of rod-shaped halogen lamps is increased in the region facing the peripheral portion rather than the region facing the central portion of the semiconductor wafer. It is disclosed to perform light irradiation with a large amount of light at the peripheral portion.

しかしながら、棒状のハロゲンランプの配設密度の調整のみによって、予備加熱時における半導体ウェハーの周縁部での温度低下を抑制しつつ、半導体ウェハーの面内温度分布の均一化を図ることは容易でない。   However, it is not easy to achieve uniform in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer while suppressing temperature decrease at the peripheral edge of the semiconductor wafer at the time of preheating only by adjusting the arrangement density of the rod-like halogen lamps.

上記問題は、フラッシュランプを使用した熱処理装置に限られず、例えば、ハロゲンランプを用いたＲＴＰ（Rapid Thermal Process）装置等を含む、光の照射によって基板を加熱する熱処理装置一般に共通する。   The above problems are not limited to the heat treatment apparatus using a flash lamp, but are common to the general heat treatment apparatus that heats a substrate by light irradiation, including, for example, an RTP (Rapid Thermal Process) apparatus using a halogen lamp.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光の照射による加熱時に基板の面内温度分布の均一化が図られ得る熱処理装置を提供することを目的とする。   The present invention is made in view of the above-mentioned subject, and an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus which can make in-plane temperature distribution of a substrate uniform at the time of heating by light irradiation.

上記課題を解決するために、第１の態様に係る熱処理装置は、基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置であって、前記基板を収容するチャンバーと、前記チャンバー内において前記基板が載置されて該基板を保持するサセプターと、前記チャンバーの下側に設けられており、前記サセプターに保持された前記基板の温度を、連続的に光を照射するランプによって光を照射することで第１温度まで到達させる予備的な熱処理を行う予備加熱部と、前記チャンバーの上側に設けられており、前記サセプターに保持された状態で前記第１加熱部による前記予備的な加熱が施されている前記基板の表面温度を、フラッシュランプによってフラッシュ光を照射することで前記第１温度よりも高い第２温度まで上昇させる熱処理を行うフラッシュ加熱部と、前記サセプター上に配置され、前記予備加熱部から発せられる光を反射させて前記基板の周縁部に照射する反射部を有する反射部材と、を備え、前記基板が、円板形状を有し、前記サセプターが、前記基板が載置される載置面を有するプレートと、前記プレート上に立設され、前記基板を点接触によって支持する複数の支持ピンと、を有し、前記反射部材が、前記プレート上のうちの前記基板の径よりも大きな内径を有する円環状の領域において周方向に沿って連続的または断続的に配置されており、前記複数の支持ピンが、前記プレート上のうちの前記円環状の領域よりも内側の領域上に立設されており、前記反射部材が、前記円環状の領域の内側に位置する円形領域の中心を通り且つ前記プレートに対して垂直な方向に伸びる仮想線に対向する第１傾斜面と、前記仮想線とは逆側に位置する第２傾斜面と、を有するとともに光透過性を有する反射部材本体部を含み、前記第１傾斜面が、前記プレートから上方に向けて前記仮想線から遠ざかる傾斜面とされ、前記第２傾斜面が、上方から前記プレートに向けて前記仮想線から遠ざかる傾斜面とされ、前記反射部が、前記第１傾斜面上に設けられている。 In order to solve the above problems, a heat treatment apparatus according to a first aspect is a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the substrate with light, which comprises: a chamber for containing the substrate; irradiating a susceptor substrate is placed on hold the substrate, wherein provided on the lower side of the chamber, the temperature of the substrate held by the susceptor, the light by continuously lamp for irradiating light And a preliminary heating unit for performing a preliminary heat treatment to reach a first temperature and an upper side of the chamber , wherein the preliminary heating is performed by the first heating unit while being held by the susceptor. Heat treatment is performed to raise the surface temperature of the substrate to a second temperature higher than the first temperature by irradiating a flash light with a flash lamp. A flash heating unit, disposed on the susceptor, and a reflecting member having a reflecting portion for illuminating said by reflecting light emitted from the preheating portion to the peripheral portion of the substrate, the substrate is disc-shaped And the susceptor includes a plate having a mounting surface on which the substrate is mounted, and a plurality of support pins erected on the plate and supporting the substrate by point contact, the reflection The members are disposed continuously or intermittently along a circumferential direction in an annular region having an inner diameter larger than the diameter of the substrate on the plate, and the plurality of support pins are disposed on the plate And a reflecting member is provided on a region inside the toroidal region, and the reflecting member passes through the center of a circular region located inside the toroidal region and is perpendicular to the plate. A reflecting member main body having a light transmitting property and a first inclined surface opposed to a virtual line extending in the opposite direction and a second inclined surface opposite to the virtual line, the first inclined surface Is an inclined surface moving away from the virtual line upward from the plate, the second inclined surface is an inclined surface moving away from the virtual line toward the plate from above, and the reflecting portion is that provided on the first inclined plane.

第２の態様に係る熱処理装置は、第１の態様に係る熱処理装置において、前記反射部材が、前記円環状の領域における周方向に沿って円環状に形成されており、前記第１傾斜面は、前記プレートから上方に向けて広くなるテーパ面とされ、前記反射部が、前記周方向に沿って円環状に配置されている。 A heat treatment apparatus according to a second aspect is the heat treatment apparatus according to the first aspect, wherein the reflection member is formed in an annular shape along a circumferential direction in the annular area, and the first inclined surface is The tapered surface is configured to widen upward from the plate, and the reflecting portion is disposed in an annular shape along the circumferential direction.

第３の態様に係る熱処理装置は、第１または第２の態様に係る熱処理装置において、前記第２傾斜面が、凹面状の面とされ、前記反射部が、凹面状の表面を有している。 The heat treatment apparatus according to the third aspect is the heat treatment apparatus according to the first or second aspect, wherein the second inclined surface is a concave surface, and the reflective portion has a concave surface. There is.

第１から第３の何れの態様に係る熱処理装置によっても、加熱部から発せられる光を反射して基板の周縁部に照射する反射部材がサセプター上に配置されていることで、基板の周縁部に近接するように反射部材が配置され、加熱時における基板の周縁部での温度低下が良好に抑制され得る。その結果、光の照射による加熱時に基板の面内温度分布の均一化が図られ得る。 In the heat treatment apparatus according to any one of the first to third aspects, the reflecting member that reflects the light emitted from the heating unit and irradiates the peripheral portion of the substrate is disposed on the susceptor, thereby the peripheral portion of the substrate The reflective member is disposed to be close to the substrate, and the temperature drop at the peripheral portion of the substrate at the time of heating can be well suppressed. As a result, the in-plane temperature distribution of the substrate can be made uniform at the time of heating by light irradiation.

特に、第１および第２の何れの態様に係る熱処理装置によっても、サセプターが、円板形状を有する基板が載置されるプレートと、基板を支持するためにプレート上に立設されている複数の支持ピンとを有しており、プレート上において円環状に連続的または断続的に反射部材が配置されていることで、反射部材が基板の周縁部に近接するように容易に配置され得る。 In particular, in the heat treatment apparatus according to any one of the first and second aspects, the susceptor includes a plate on which a substrate having a disk shape is placed, and a plurality of plates standing on the plate for supporting the substrate And the reflecting member is disposed continuously or intermittently in an annular shape on the plate, so that the reflecting member can be easily disposed close to the periphery of the substrate.

特に、第１および第２の何れの態様に係る熱処理装置によっても、反射部材が、上方に向けて、プレートに対して垂直な方向に伸びる仮想的な中心線から遠ざかる傾斜面を有していることで、フラッシュ光の照射時にサセプターから跳躍した基板が落下したときの衝撃を緩和するとともに、落下後の該基板の位置を修正する機能を併せ持つことで、反射部材が基板の周縁部に近接するように空間的に効率良く配置され得る。 In particular, according to the heat treatment apparatus according to any of the first and second aspects, the reflecting member has an inclined surface which is directed upward and away from a virtual center line extending in a direction perpendicular to the plate. Thus, the reflecting member approaches the peripheral portion of the substrate by having the function of alleviating the impact when the substrate jumped from the susceptor at the time of irradiation of the flash light falls and correcting the position of the substrate after the fall. Can be arranged efficiently in space.

特に、第２の態様に係る熱処理装置によれば、反射部が円環状に設けられることで、フラッシュ光の照射前の予備加熱時に基板の面内温度分布の均一化がさらに図られ得る。 In particular, according to the heat treatment apparatus according to the second aspect, by providing the reflecting portion in an annular shape, the in-plane temperature distribution of the substrate can be further uniformed at the time of preheating before irradiation with flash light.

特に、第３の態様に係る熱処理装置によれば、反射部が凹面状の表面を有していることで、加熱部から発せられる光を基板の周縁部に集光させることが可能となるため、光の照射による加熱時に基板の周縁部での温度低下が効率良く抑制され得る。

In particular, according to the heat treatment apparatus according to the third aspect, since the reflection part has a concave surface, it becomes possible to condense the light emitted from the heating part on the peripheral part of the substrate. The temperature drop at the peripheral portion of the substrate can be efficiently suppressed at the time of heating by light irradiation.

一実施形態に係る熱処理装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the heat processing apparatus which concerns on one Embodiment. 保持部の全体外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole external appearance of a holding | maintenance part. 保持部のサセプターを上面から見た平面図である。It is the top view which looked at the susceptor of a holding part from the upper surface. 保持部の断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of a holding | maintenance part. ガイドリングの設置部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the installation part of the guide ring. 反射部材の設置態様を側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the installation aspect of the reflection member from the side. 反射部材を上面から見た平面図である。It is the top view which looked at the reflective member from the upper surface. 反射部材による光の反射態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the reflection aspect of the light by a reflection member. 移載機構の平面図である。It is a top view of a transfer mechanism. 移載機構の側面図である。It is a side view of a transfer mechanism. 複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。It is a top view showing arrangement of a plurality of halogen lamps. 半導体ウェハーがサセプターに保持された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the semiconductor wafer was hold | maintained at the susceptor. 半導体ウェハーがサセプターから跳躍した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the semiconductor wafer jumped from the susceptor. 半導体ウェハーが落下して傾斜面に衝突した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the semiconductor wafer fell and collided with the inclined surface. 落下後に半導体ウェハーが複数の支持ピンに支持された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the semiconductor wafer was supported by several support pins after falling. 第１変形例に係る反射部材の設置態様を側方から見た断面図である。It is the sectional view which looked at the installation mode of the reflective member concerning the 1st modification from the side. 第１変形例に係る反射部材を上面から見た平面図である。It is the top view which looked at the reflective member concerning a 1st modification from the upper surface. 第１変形例に係る反射部による光の反射態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the reflection aspect of the light by the reflection part which concerns on a 1st modification. 第２変形例に係る反射部材の設置態様を側方から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the installation mode of the reflection member which concerns on a 2nd modification from the side. 第２変形例に係る反射部による光の反射態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the reflection aspect of the light by the reflection part which concerns on a 2nd modification. その他の変形例に係る反射部材を上面から見た平面図である。It is the top view which looked at the reflecting member concerning other modifications from the upper surface.

以下、本発明の一実施形態および各種変形例を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。   Hereinafter, an embodiment and various modifications of the present invention will be described based on the drawings. In the drawings, portions having similar configurations and functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted in the following description.

図１は、一実施形態に係る熱処理装置１の構成を示す縦断面図である。熱処理装置１は、基板としての半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光の照射を行うことによって該半導体ウェハーＷを加熱する装置（フラッシュランプアニール装置とも言う）である。ここで、処理対象となる半導体ウェハーＷは、一般に円板形状を有する。該半導体ウェハーＷのサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば、φ３００ｍｍあるいはφ４５０ｍｍのものが採用され得る。そして、熱処理装置１に搬入される上記半導体ウェハーＷには不純物が注入されており、熱処理装置１による加熱処理によって注入された不純物の活性化処理が実行される。なお、図１およびそれ以降の各図においては、理解が容易となるように、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化されて描かれている。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment. The heat treatment apparatus 1 is an apparatus (also referred to as a flash lamp annealing apparatus) that heats the semiconductor wafer W by irradiating the semiconductor wafer W as a substrate with flash light. Here, the semiconductor wafer W to be processed generally has a disk shape. The size of the semiconductor wafer W is not particularly limited, but, for example, one having a diameter of 300 mm or 450 mm may be employed. Then, the impurities are implanted into the semiconductor wafer W carried into the heat treatment apparatus 1, and the activation process of the impurities implanted by the heat treatment by the heat treatment apparatus 1 is performed. In FIG. 1 and the subsequent drawings, the dimensions and the numbers of the respective parts are drawn in an exaggerated or simplified manner as necessary for easy understanding.

熱処理装置１は、半導体ウェハーＷを収容するチャンバー６と、複数のフラッシュランプＦＬを内蔵するフラッシュ加熱部５と、複数のハロゲンランプＨＬを内蔵する予備加熱部としてのハロゲン加熱部４と、を備える。具体的には、チャンバー６の上側にフラッシュ加熱部５が設けられるとともに、チャンバー６の下側にハロゲン加熱部４が設けられている。また、熱処理装置１は、チャンバー６の内部に、保持部７と、反射部材９と、移載機構１０と、を備える。保持部７は、半導体ウェハーＷを水平姿勢で保持する部分である。反射部材９は、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射させて半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥ（図６および図８参照）に照射する部材である。移載機構１０は、保持部７と装置外部との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う機構である。さらに、熱処理装置１は、ハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６に設けられた各動作機構を制御して半導体ウェハーＷの熱処理を実行させる制御部３を備える。   The heat treatment apparatus 1 includes a chamber 6 for housing a semiconductor wafer W, a flash heating unit 5 containing a plurality of flash lamps FL, and a halogen heating unit 4 as a preheating unit containing a plurality of halogen lamps HL. . Specifically, the flash heating unit 5 is provided on the upper side of the chamber 6, and the halogen heating unit 4 is provided on the lower side of the chamber 6. The heat treatment apparatus 1 further includes a holding unit 7, a reflection member 9, and a transfer mechanism 10 inside the chamber 6. The holding unit 7 is a portion that holds the semiconductor wafer W in a horizontal posture. The reflecting member 9 is a member that reflects the light emitted from the halogen heating unit 4 and irradiates the peripheral portion WE (see FIGS. 6 and 8) of the semiconductor wafer W. The transfer mechanism 10 is a mechanism that transfers the semiconductor wafer W between the holding unit 7 and the outside of the apparatus. The heat treatment apparatus 1 further includes a control unit 3 that controls the respective operation mechanisms provided in the halogen heating unit 4, the flash heating unit 5, and the chamber 6 to execute the heat treatment of the semiconductor wafer W.

チャンバー６は、筒状のチャンバー側部６１の上下の部分に石英製のチャンバー窓が装着されて構成されている。チャンバー側部６１は、上下が開口された概略筒形状を有しており、該チャンバー側部６１の上側開口が上側チャンバー窓６３の装着によって閉塞され、該チャンバー側部６１の下側開口が下側チャンバー窓６４の装着によって閉塞されている。チャンバー６の天井部を構成する上側チャンバー窓６３は、石英によって形成された円板形状の部材であり、フラッシュ加熱部５から出射されたフラッシュ光をチャンバー６内に透過させる石英窓として機能する。また、チャンバー６の床部を構成する下側チャンバー窓６４も、石英によって形成された円板形状の部材であり、ハロゲン加熱部４からの光をチャンバー６内に透過させる石英窓として機能する。   The chamber 6 is configured by attaching a chamber window made of quartz to the upper and lower portions of the cylindrical chamber side portion 61. The chamber side 61 has a substantially cylindrical shape opened at the top and bottom, and the upper opening of the chamber side 61 is closed by the attachment of the upper chamber window 63 and the lower opening of the chamber side 61 is lower It is closed by the attachment of the side chamber window 64. The upper chamber window 63 constituting the ceiling of the chamber 6 is a disk-shaped member formed of quartz, and functions as a quartz window for transmitting flash light emitted from the flash heating unit 5 into the chamber 6. The lower chamber window 64 constituting the floor of the chamber 6 is also a disk-shaped member made of quartz, and functions as a quartz window for transmitting the light from the halogen heating unit 4 into the chamber 6.

また、チャンバー側部６１の内側の壁面の上部には反射リング６８が装着され、チャンバー側部６１の内側の壁面の下部には反射リング６９が装着されている。反射リング６８，６９は、ともに円環状に形成されている。上側の反射リング６８は、チャンバー側部６１に対して上側から嵌め込まれることによって装着される。一方、下側の反射リング６９は、チャンバー側部６１に対して下側から嵌め込まれて図示省略のビスで留められることによって装着される。すなわち、反射リング６８，６９は、ともに着脱自在にチャンバー側部６１に装着されるものである。チャンバー６の内側空間、すなわち上側チャンバー窓６３、下側チャンバー窓６４、チャンバー側部６１および反射リング６８，６９によって囲まれる空間が熱処理空間６５として規定される。   Further, a reflective ring 68 is attached to the upper part of the inner wall surface of the chamber side 61, and a reflective ring 69 is attached to the lower part of the inner wall surface of the chamber side 61. The reflection rings 68 and 69 are both formed in an annular shape. The upper reflective ring 68 is mounted by being fitted from above to the chamber side 61. On the other hand, the lower reflection ring 69 is mounted by being fitted from the lower side to the chamber side 61 and fixed with a screw (not shown). That is, the reflection rings 68 and 69 are both detachably mounted on the chamber side 61. An inner space of the chamber 6, that is, a space surrounded by the upper chamber window 63, the lower chamber window 64, the chamber side 61 and the reflection rings 68 and 69 is defined as a heat treatment space 65.

ここでは、チャンバー側部６１に反射リング６８，６９が装着されることによって、チャンバー６の内壁面に凹部６２が形成される。すなわち、チャンバー側部６１の内壁面のうちの反射リング６８，６９が装着されていない中央部分と、反射リング６８の下端面と、反射リング６９の上端面とで囲まれた凹部６２が形成される。凹部６２は、チャンバー６の内壁面に水平方向に沿って円環状に形成され、半導体ウェハーＷを保持する保持部７を囲繞する。   Here, the concave portions 62 are formed on the inner wall surface of the chamber 6 by mounting the reflection rings 68 and 69 on the chamber side portion 61. That is, a concave portion 62 surrounded by a central portion of the inner wall surface of the chamber side portion 61 where the reflective rings 68 and 69 are not attached, the lower end surface of the reflective ring 68 and the upper end surface of the reflective ring 69 is formed. Ru. The recess 62 is formed in an annular shape along the horizontal direction on the inner wall surface of the chamber 6 and surrounds the holding unit 7 that holds the semiconductor wafer W.

チャンバー側部６１および反射リング６８，６９は、強度と耐熱性に優れた金属材料（例えば、ステンレススチール）によって形成されている。また、反射リング６８，６９の内周面は電解ニッケルメッキによって鏡面とされている。   The chamber side 61 and the reflection rings 68 and 69 are formed of a metal material (for example, stainless steel) having excellent strength and heat resistance. The inner peripheral surfaces of the reflection rings 68 and 69 are mirror-polished by electrolytic nickel plating.

また、チャンバー側部６１には、チャンバー６に対して半導体ウェハーＷの搬入および搬出を行うための搬送開口部（炉口）６６が形設されている。搬送開口部６６は、ゲートバルブ１８５によって開閉可能とされている。搬送開口部６６は凹部６２の外周面に連通接続されている。このため、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を開放しているときには、搬送開口部６６から凹部６２を介した熱処理空間６５への半導体ウェハーＷの搬入および熱処理空間６５からの凹部６２を介した半導体ウェハーＷの搬出を行うことができる。また、ゲートバルブ１８５が搬送開口部６６を閉鎖するとチャンバー６内の熱処理空間６５が密閉空間とされる。   In the chamber side portion 61, a transfer opening (furnace port) 66 for carrying in and out the semiconductor wafer W with respect to the chamber 6 is formed. The transfer opening 66 can be opened and closed by a gate valve 185. The transfer opening 66 is connected in communication with the outer peripheral surface of the recess 62. Therefore, when the gate valve 185 opens the transfer opening 66, the semiconductor wafer W is carried from the transfer opening 66 to the heat treatment space 65 through the recess 62 and the semiconductor from the heat treatment space 65 through the recess 62 The wafer W can be unloaded. Further, when the gate valve 185 closes the transfer opening 66, the heat treatment space 65 in the chamber 6 is made a closed space.

また、チャンバー６の内壁上部には熱処理空間６５に処理ガス（本実施形態では窒素ガス（Ｎ２））を供給するガス供給孔８１が形設されている。ガス供給孔８１は、凹部６２よりも上側の位置に形設されており、反射リング６８に設けられていても良い。ガス供給孔８１はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８２を介してガス供給管８３に連通接続されている。ガス供給管８３はガス供給源８５に接続されている。また、ガス供給管８３の経路の途中にはバルブ８４が介挿されている。バルブ８４が開放されると、ガス供給源８５から緩衝空間８２に窒素ガスが送給される。緩衝空間８２に流入した窒素ガスは、ガス供給孔８１よりも流体抵抗の小さい緩衝空間８２内を拡がるように流れてガス供給孔８１から熱処理空間６５内へと供給される。なお、処理ガスは窒素ガスに限定されるものではなく、アルゴン（Ａｒ）およびヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス、または、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、塩素（Ｃｌ２）、塩化水素（ＨＣｌ）、オゾン（Ｏ３）、アンモニア（ＮＨ３）等の反応性ガスであっても良い。 Further, a gas supply hole 81 for supplying a processing gas (in the present embodiment, nitrogen gas (N 2 )) to the heat treatment space 65 is formed on the upper inner wall of the chamber 6. The gas supply hole 81 is formed at a position above the recess 62 and may be provided in the reflection ring 68. The gas supply hole 81 is communicatively connected to the gas supply pipe 83 via a buffer space 82 formed annularly in the side wall of the chamber 6. The gas supply pipe 83 is connected to the gas supply source 85. Further, a valve 84 is interposed in the middle of the path of the gas supply pipe 83. When the valve 84 is opened, nitrogen gas is supplied from the gas supply source 85 to the buffer space 82. The nitrogen gas flowing into the buffer space 82 flows so as to expand in the buffer space 82 having a smaller fluid resistance than the gas supply holes 81, and is supplied from the gas supply holes 81 into the heat treatment space 65. The processing gas is not limited to nitrogen gas, and may be an inert gas such as argon (Ar) or helium (He), or oxygen (O 2 ), hydrogen (H 2 ), chlorine (Cl 2 ), It may be a reactive gas such as hydrogen chloride (HCl), ozone (O 3 ), ammonia (NH 3 ) or the like.

一方、チャンバー６の内壁下部には熱処理空間６５内の気体を排気するガス排気孔８６が形設されている。ガス排気孔８６は、凹部６２よりも下側の位置に形設されており、反射リング６９に設けられていても良い。ガス排気孔８６はチャンバー６の側壁内部に円環状に形成された緩衝空間８７を介してガス排気管８８に連通接続されている。ガス排気管８８は排気部１９０に接続されている。また、ガス排気管８８の経路の途中にはバルブ８９が介挿されている。バルブ８９が開放されると、熱処理空間６５の気体がガス排気孔８６から緩衝空間８７を経てガス排気管８８へと排出される。なお、ガス供給孔８１およびガス排気孔８６は、チャンバー６の周方向に沿って複数設けられていても良いし、スリット状のものであっても良い。また、ガス供給源８５および排気部１９０は、熱処理装置１に設けられた機構であっても良いし、熱処理装置１が設置される工場のユーティリティであっても良い。   On the other hand, a gas exhaust hole 86 for exhausting the gas in the heat treatment space 65 is formed in the lower portion of the inner wall of the chamber 6. The gas exhaust hole 86 is formed at a position lower than the recess 62, and may be provided in the reflection ring 69. The gas exhaust hole 86 is connected in communication with the gas exhaust pipe 88 via a buffer space 87 formed annularly in the side wall of the chamber 6. The gas exhaust pipe 88 is connected to the exhaust unit 190. Further, a valve 89 is interposed in the middle of the path of the gas exhaust pipe 88. When the valve 89 is opened, the gas in the heat treatment space 65 is exhausted from the gas exhaust hole 86 through the buffer space 87 to the gas exhaust pipe 88. A plurality of gas supply holes 81 and gas exhaust holes 86 may be provided along the circumferential direction of the chamber 6, or may be slit-shaped. In addition, the gas supply source 85 and the exhaust unit 190 may be a mechanism provided in the heat treatment apparatus 1 or may be a utility of a factory where the heat treatment apparatus 1 is installed.

また、搬送開口部６６の先端にも熱処理空間６５内の気体を排出するガス排気管１９１が接続されている。ガス排気管１９１はバルブ１９２を介して排気部１９０に接続されている。バルブ１９２を開放することによって、搬送開口部６６を介してチャンバー６内の気体が排気される。   In addition, a gas exhaust pipe 191 for exhausting the gas in the heat treatment space 65 is also connected to the tip of the transfer opening 66. The gas exhaust pipe 191 is connected to the exhaust unit 190 via a valve 192. By opening the valve 192, the gas in the chamber 6 is exhausted through the transfer opening 66.

図２は、保持部７の全体外観を示す斜視図である。また、図３は、保持部７のサセプター７４を上面から見た平面図であり、図４は、水平面に垂直な面に沿った保持部７の断面を模式的に示す断面図である。保持部７は、基台リング７１、連結部７２およびサセプター７４を備えて構成される。基台リング７１、連結部７２およびサセプター７４はいずれも石英によって形成されている。すなわち、保持部７の全体が石英によって形成されている。   FIG. 2 is a perspective view showing the entire appearance of the holder 7. 3 is a plan view of the susceptor 74 of the holder 7 as viewed from above, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the holder 7 along a plane perpendicular to a horizontal plane. The holding unit 7 is configured to include a base ring 71, a connecting unit 72, and a susceptor 74. The base ring 71, the connecting portion 72 and the susceptor 74 are all formed of quartz. That is, the entire holding portion 7 is formed of quartz.

基台リング７１は、円環形状の石英製の部材である。基台リング７１は、凹部６２の底面に載置されることによって、チャンバー６の壁面に支持される（図１参照）。円環形状を有する基台リング７１の上面に、その周方向に沿って複数の連結部７２（本実施形態では４個）が立設される。連結部７２も石英の部材であり、溶接によって基台リング７１に固着される。なお、基台リング７１の形状は、例えば、円環形状から一部が欠落した円弧状であっても良い。   The base ring 71 is a ring-shaped quartz member. The base ring 71 is supported on the wall surface of the chamber 6 by being placed on the bottom surface of the recess 62 (see FIG. 1). On the upper surface of the base ring 71 having an annular shape, a plurality of connecting portions 72 (four in the present embodiment) are erected along the circumferential direction. The connecting portion 72 is also a quartz member and is fixed to the base ring 71 by welding. In addition, the shape of the base ring 71 may be, for example, an arc shape in which a part is missing from the annular shape.

サセプター７４は、チャンバー６内において該サセプター７４上に載置された半導体ウェハーＷを保持する。該サセプター７４は、基台リング７１に設けられた４個の連結部７２によって支持される。サセプター７４は、プレートとしての保持プレート７５、ガイド部としてのガイドリング７６および複数の支持ピン７７を備える。保持プレート７５は、石英によって形成された円形の平板状部材である。保持プレート７５の直径は半導体ウェハーＷの直径よりも大きい。すなわち、保持プレート７５は、半導体ウェハーＷよりも大きな平面サイズを有する。   The susceptor 74 holds the semiconductor wafer W mounted on the susceptor 74 in the chamber 6. The susceptor 74 is supported by four connecting portions 72 provided on the base ring 71. The susceptor 74 includes a holding plate 75 as a plate, a guide ring 76 as a guide, and a plurality of support pins 77. The holding plate 75 is a circular flat member made of quartz. The diameter of the holding plate 75 is larger than the diameter of the semiconductor wafer W. That is, the holding plate 75 has a larger planar size than the semiconductor wafer W.

保持プレート７５の上面の周縁部には、ガイドリング７６が設置されている。ガイドリング７６は、保持プレート７５上のうちの半導体ウェハーＷの径よりも大きな内径を有する円環状の領域（円環状領域とも言う）Ａｒ１において、突起している。本実施形態では、ガイドリング７６は、保持プレート７５上の円環状領域Ａｒ１において、突起しており且つ周方向に沿って連続的に形成されている。換言すれば、ガイドリング７６は、円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に形成されている。すなわち、ガイドリング７６は、半導体ウェハーＷの直径よりも大きな内径を有する円環形状の部材である。   A guide ring 76 is installed at the periphery of the upper surface of the holding plate 75. The guide ring 76 protrudes in an annular area (also referred to as an annular area) Ar 1 having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W on the holding plate 75. In the present embodiment, the guide ring 76 protrudes in the annular region Ar1 on the holding plate 75 and is continuously formed along the circumferential direction. In other words, the guide ring 76 is formed in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1. That is, the guide ring 76 is an annular member having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W.

ガイドリング７６は、保持プレート７５と同様に石英によって形成される。ガイドリング７６は、保持プレート７５の上面に溶着されても良いし、別途加工によって形成されたピン等によって保持プレート７５に固定されても良い。あるいは、ガイドリング７６は、単に保持プレート７５の上面の周縁部に載置されるだけでも良い。ここで、ガイドリング７６が保持プレート７５に溶着されると、石英の部材の摺動によるパーティクルの発生が抑制され、ガイドリング７６を載置した場合には、溶着による保持プレート７５の歪みが防止され得る。   The guide ring 76 is formed of quartz similarly to the holding plate 75. The guide ring 76 may be welded to the upper surface of the holding plate 75 or may be fixed to the holding plate 75 by a pin or the like formed separately. Alternatively, the guide ring 76 may simply be mounted on the peripheral edge of the upper surface of the holding plate 75. Here, when the guide ring 76 is welded to the holding plate 75, generation of particles due to sliding of the quartz member is suppressed, and when the guide ring 76 is placed, distortion of the holding plate 75 due to welding is prevented. It can be done.

図５は、ガイドリング７６の設置部分を拡大した図である。ガイドリング７６は、円環状領域Ａｒ１の内側に位置する円形領域Ａｒ２の中心を通り且つ保持プレート７５に対して垂直な方向（つまり、鉛直方向）に伸びる仮想的な線（仮想線とも言う）Ｌ０に対向する傾斜面７６ａを有している。該傾斜面７６ａは、保持プレート７５から上方に向けて仮想線Ｌ０から遠ざかる傾斜面とされている。本実施形態では、ガイドリング７６が円環状に形成されており、ガイドリング７６の内周面は、保持プレート７５から上方に向けて広くなるテーパ面とされている。そして、保持プレート７５の上面のうちの傾斜面７６ａの先端（下端）よりも内側の領域が半導体ウェハーＷを載置する載置面７５ａとされる。   FIG. 5 is an enlarged view of a portion where the guide ring 76 is installed. Guide ring 76 is an imaginary line (also referred to as an imaginary line) L0 extending in a direction (that is, a vertical direction) perpendicular to holding plate 75 and passing through the center of circular area Ar2 located inside annular area Ar1. And an inclined surface 76a facing the The inclined surface 76 a is an inclined surface which is spaced upward from the holding plate 75 away from the imaginary line L 0. In the present embodiment, the guide ring 76 is formed in an annular shape, and the inner peripheral surface of the guide ring 76 is a tapered surface which widens from the holding plate 75 upward. Then, of the upper surface of the holding plate 75, a region inside the tip (lower end) of the inclined surface 76a is a mounting surface 75a on which the semiconductor wafer W is mounted.

保持プレート７５の載置面７５ａに対するガイドリング７６の傾斜面７６ａの勾配αは、３０°以上で且つ７０°以下（本実施形態では、４５°）である。これにより、跳躍した半導体ウェハーＷが落下して衝突したときの衝撃緩和効果、および半導体ウェハーＷが落下して衝突したときの位置修正効果の双方が得られる。また、傾斜面７６ａの表面平均粗さ（Ｒａ）が、例えば、１．６μｍ以下とされていれば、落下した半導体ウェハーＷの外周端が傾斜面７６ａに衝突したときに、その外周端が円滑に傾斜面７６ａに沿って滑り、上記の位置修正効果をより確実に得ることができる。   The gradient α of the inclined surface 76a of the guide ring 76 with respect to the mounting surface 75a of the holding plate 75 is 30 ° or more and 70 ° or less (45 ° in the present embodiment). As a result, both the shock relaxation effect when the jumped semiconductor wafer W falls and collides, and the position correction effect when the semiconductor wafer W falls and collides can be obtained. In addition, if the surface average roughness (Ra) of the inclined surface 76a is, for example, 1.6 μm or less, when the outer peripheral end of the dropped semiconductor wafer W collides with the inclined surface 76a, the outer peripheral end is smooth. Sliding along the inclined surface 76a, the position correction effect described above can be obtained more reliably.

ガイドリング７６の内径（傾斜面７６ａの先端の径）は、半導体ウェハーＷの直径よりも１０ｍｍ以上で且つ４０ｍｍ以下大きい。従って、保持プレート７５の載置面７５ａの中央に半導体ウェハーＷが保持されたときには、当該半導体ウェハーＷの外周端から傾斜面７６ａの先端までの距離は、５ｍｍ以上で且つ２０ｍｍ以下となる。本実施形態においては、φ３００ｍｍの半導体ウェハーＷに対してガイドリング７６の内径がφ３２０ｍｍとされている（半導体ウェハーＷの外周端から傾斜面７６ａの先端までの距離は、１０ｍｍ）。なお、ガイドリング７６の外径は、特に限定されるものではないが、例えば、保持プレート７５の直径（本実施形態では、φ３４０ｍｍ）と同じであれば良い。   The inner diameter of the guide ring 76 (the diameter of the tip of the inclined surface 76a) is 10 mm or more and 40 mm or less larger than the diameter of the semiconductor wafer W. Therefore, when the semiconductor wafer W is held at the center of the mounting surface 75a of the holding plate 75, the distance from the outer peripheral end of the semiconductor wafer W to the tip of the inclined surface 76a is 5 mm or more and 20 mm or less. In the present embodiment, the inner diameter of the guide ring 76 is φ320 mm for a semiconductor wafer W of φ300 mm (the distance from the outer peripheral end of the semiconductor wafer W to the tip of the inclined surface 76 a is 10 mm). The outer diameter of the guide ring 76 is not particularly limited, but may be, for example, the same as the diameter of the holding plate 75 (in this embodiment, φ 340 mm).

また、保持プレート７５の載置面７５ａには、複数の支持ピン７７が立設されている。複数の支持ピン７７は、例えば、保持プレート７５上のうちに円環状領域Ａｒ１よりも内側の領域に立設され、半導体ウェハーＷを点接触によって支持する。本実施形態においては、載置面７５ａの外周円（ガイドリング７６の内周円）と同心円の周上に沿って６０°毎に計６本の支持ピン７７が立設されている。６本の支持ピン７７を配置した円の径（対向する支持ピン７７間の距離）は、半導体ウェハーＷの径よりも小さく、本実施形態ではφ２８０ｍｍである。それぞれの支持ピン７７は、石英によって形成されている。複数の支持ピン７７は、保持プレート７５の上面に穿設された凹部に嵌着して立設されれば良い。   Further, a plurality of support pins 77 are provided upright on the mounting surface 75 a of the holding plate 75. The plurality of support pins 77 are, for example, erected on the holding plate 75 in a region inside the annular region Ar1 and support the semiconductor wafer W by point contact. In the present embodiment, a total of six support pins 77 are erected at every 60 ° along the circumference of a circle concentric with the outer circumference circle of the mounting surface 75a (the inner circumference circle of the guide ring 76). The diameter of the circle in which the six support pins 77 are disposed (the distance between the opposing support pins 77) is smaller than the diameter of the semiconductor wafer W, and is φ280 mm in this embodiment. Each support pin 77 is formed of quartz. The plurality of support pins 77 may be erected by being fitted into recesses formed in the upper surface of the holding plate 75.

基台リング７１に立設された４個の連結部７２とサセプター７４の保持プレート７５の下面周縁部とが溶接によって固着される。すなわち、サセプター７４と基台リング７１とは連結部７２によって固定的に連結されている。このような保持部７の基台リング７１がチャンバー６の壁面に支持されることによって、保持部７がチャンバー６に装着される。保持部７がチャンバー６に装着された状態においては、サセプター７４の保持プレート７５は、水平姿勢（法線が鉛直方向と一致する姿勢）となる。チャンバー６に搬入された半導体ウェハーＷは、チャンバー６に装着された保持部７のサセプター７４の上に水平姿勢にて載置されて保持される。このとき、半導体ウェハーＷは、保持プレート７５上に立設された複数の支持ピン７７によって点接触によって支持されることでサセプター７４に保持される。すなわち、半導体ウェハーＷは、複数の支持ピン７７によって保持プレート７５の載置面７５ａから所定の間隔を隔てて支持される。また、支持ピン７７の高さよりもガイドリング７６の厚さの方が大きい。従って、支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの水平方向における位置のずれは、ガイドリング７６によって防止される。   The four connecting portions 72 erected on the base ring 71 and the peripheral edge of the lower surface of the holding plate 75 of the susceptor 74 are fixed by welding. That is, the susceptor 74 and the base ring 71 are fixedly connected by the connecting portion 72. By supporting the base ring 71 of the holder 7 on the wall surface of the chamber 6, the holder 7 is attached to the chamber 6. In the state where the holding unit 7 is mounted to the chamber 6, the holding plate 75 of the susceptor 74 is in a horizontal posture (a posture in which the normal line coincides with the vertical direction). The semiconductor wafer W carried into the chamber 6 is mounted and held in a horizontal posture on the susceptor 74 of the holding unit 7 mounted in the chamber 6. At this time, the semiconductor wafer W is held by the susceptor 74 by being supported by point contact by a plurality of support pins 77 erected on the holding plate 75. That is, the semiconductor wafer W is supported by the plurality of support pins 77 at a predetermined distance from the mounting surface 75 a of the holding plate 75. Further, the thickness of the guide ring 76 is larger than the height of the support pin 77. Therefore, the positional deviation of the semiconductor wafer W supported by the support pins 77 in the horizontal direction is prevented by the guide ring 76.

また、図２および図３に示すように、サセプター７４の保持プレート７５には、上下に貫通する開口部７８が形成されている。開口部７８は、サセプター７４に保持された半導体ウェハーＷの下面から放射される放射光（赤外光）が、放射温度計１２０によって受光されるように設けられている。すなわち、サセプター７４に保持された半導体ウェハーＷの裏面から放射された光が、開口部７８を介して放射温度計１２０によって受光され、別置のディテクタによってその半導体ウェハーＷの温度が測定される。さらに、サセプター７４の保持プレート７５には、後述する移載機構１０のリフトピン１２が半導体ウェハーＷの受け渡しのために、貫通する４個の貫通孔７９が穿設されている。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the holding plate 75 of the susceptor 74 is formed with an opening 78 penetrating vertically. The opening 78 is provided so that radiation (infrared light) emitted from the lower surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 is received by the radiation thermometer 120. That is, light emitted from the back surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 is received by the radiation thermometer 120 through the opening 78, and the temperature of the semiconductor wafer W is measured by the separate detector. Further, four through holes 79 are formed in the holding plate 75 of the susceptor 74 so that lift pins 12 of the transfer mechanism 10, which will be described later, pass through for transferring the semiconductor wafer W.

図６は、反射部材９の設置態様を側方から見た断面図である。図７は、反射部材９を上面から見た平面図である。図８は、反射部材９による光の反射態様を模式的に示す図である。図８には、ハロゲン加熱部４から発せられる光が進む方向が細線の直線状の矢印Ｐ１で描かれている。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the installation mode of the reflection member 9 as viewed from the side. FIG. 7 is a plan view of the reflecting member 9 as viewed from above. FIG. 8 is a view schematically showing a reflection mode of light by the reflection member 9. In FIG. 8, the direction in which the light emitted from the halogen heating unit 4 travels is drawn by a thin linear arrow P1.

図６で示されるように、反射部材９は、サセプター７４上に配置されており、反射部材本体部９ｂと反射部９ｍとを有している。反射部材本体部９ｂは、反射部材９の構造の大部分を構成している。本実施形態では、図７で示されるように、反射部材本体部９ｂが、円環状のガイドリング７６上に配置されている。つまり、反射部材９が、サセプター７４の周方向に沿って円環状に形成されている。ここでは、反射部材本体部９ｂが、例えば、ガイドリング７６に対して接触あるいは連結されることで、ガイドリング７６上に配置され得る。反射部９ｍは、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射させて半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射する部分であり、反射部材本体部９ｂに対して設けられている。本実施形態では、反射部９ｍが、サセプター７４の周方向に沿って円環状に形成されている。このとき、反射部９ｍが、フラッシュ加熱部５からサセプター７４上に配される半導体ウェハーＷまで至るフラッシュ光の光路を避けるように、サセプター７４上の周縁部近傍に設けられ得る。したがって、反射部材９が半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように容易に配置され得る。   As shown in FIG. 6, the reflecting member 9 is disposed on the susceptor 74, and has a reflecting member main body 9b and a reflecting portion 9m. The reflecting member main body 9 b constitutes most of the structure of the reflecting member 9. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the reflection member main body 9 b is disposed on the annular guide ring 76. That is, the reflecting member 9 is formed in an annular shape along the circumferential direction of the susceptor 74. Here, the reflecting member main body 9 b can be disposed on the guide ring 76 by, for example, being in contact with or coupled to the guide ring 76. The reflection portion 9m is a portion that reflects the light emitted from the halogen heating portion 4 to irradiate the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W, and is provided to the reflection member main portion 9b. In the present embodiment, the reflecting portion 9 m is formed in an annular shape along the circumferential direction of the susceptor 74. At this time, the reflecting portion 9 m may be provided in the vicinity of the peripheral portion on the susceptor 74 so as to avoid the optical path of the flash light from the flash heating portion 5 to the semiconductor wafer W disposed on the susceptor 74. Therefore, the reflecting member 9 can be easily arranged to be close to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W.

また、反射部材本体部９ｂは、円環状領域Ａｒ１の内側に位置する円形領域Ａｒ２の中心を通り且つ保持プレート７５に対して垂直な方向（つまり、鉛直方向）に伸びる仮想線Ｌ０に対向する傾斜面を有している。該傾斜面は、上方から保持プレート７５に向けて仮想線Ｌ０から遠ざかる傾斜面とされている。そして、該傾斜面に反射部９ｍが形成されており、反射部９ｍが、仮想線Ｌ０に対向する傾斜面を形成する。ここで、反射部材本体部９ｂは、例えば、耐熱性と光透過性とを有する素材としての石英によって形成されている。反射部９ｍは、例えば、光を反射させる素材としての金属等で形成されている。例えば、反射部材本体部９ｂの少なくとも一面にニッケル等の金属が鏡面を成すように被着されることで、反射部９ｍが形成され得る。   In addition, the reflecting member main body portion 9b is inclined to face an imaginary line L0 which passes through the center of the circular area Ar2 located inside the annular area Ar1 and extends in the direction perpendicular to the holding plate 75 (that is, the vertical direction). It has a face. The inclined surface is an inclined surface which goes away from the imaginary line L0 toward the holding plate 75 from above. And the reflection part 9m is formed in this inclined surface, and the reflection part 9m forms the inclined surface which opposes virtual line L0. Here, the reflecting member main body 9 b is formed of, for example, quartz as a material having heat resistance and light transparency. The reflective portion 9m is made of, for example, a metal or the like as a material that reflects light. For example, the reflection portion 9m can be formed by depositing a metal such as nickel on at least one surface of the reflection member main body portion 9b so as to form a mirror surface.

また、本実施形態では、図８で示されるように、サセプター７４上に載置された半導体ウェハーＷがハロゲン加熱部４によって加熱される際に、ハロゲン加熱部４から発せられる光の一部が、保持プレート７５およびガイドリング７６を透過した後に反射部９ｍで反射されて、半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射される。これにより、フラッシュ光の照射前の予備的な加熱時における半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥでの温度低下が良好に抑制され得る。その結果、フラッシュ光の照射前の予備加熱時における半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化が図られ得る。すなわち、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化が図られ得る。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, when the semiconductor wafer W placed on the susceptor 74 is heated by the halogen heating unit 4, part of the light emitted from the halogen heating unit 4 is After passing through the holding plate 75 and the guide ring 76, the light is reflected by the reflection portion 9m and is irradiated to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W. Thereby, the temperature drop at the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W at the time of preliminary heating before the irradiation of the flash light can be well suppressed. As a result, equalization of in-plane temperature distribution of semiconductor wafer W at the time of preheating before irradiation of flash light can be attained. That is, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform at the time of heating by light irradiation.

図９は、移載機構１０の平面図である。また、図１０は、移載機構１０の側面図である。移載機構１０は、２本の移載アーム１１を備える。移載アーム１１は、概ね円環状の凹部６２に沿うような円弧形状とされている。それぞれの移載アーム１１には２本のリフトピン１２が立設されている。各移載アーム１１は、水平移動機構１３によって回動可能とされている。水平移動機構１３は、一対の移載アーム１１を、保持部７に対して半導体ウェハーＷの移載を行う移載動作位置（図９の実線位置）と、保持部７に保持された半導体ウェハーＷと平面視で重ならない退避位置（図９の二点鎖線位置）との間で水平移動させる。水平移動機構１３としては、個別のモータによって各移載アーム１１をそれぞれ回動させるものであっても良いし、リンク機構を用いて１個のモータによって一対の移載アーム１１を連動させて回動させるものであっても良い。   FIG. 9 is a plan view of the transfer mechanism 10. FIG. 10 is a side view of the transfer mechanism 10. The transfer mechanism 10 includes two transfer arms 11. The transfer arm 11 has an arc shape along the generally annular recess 62. Two lift pins 12 are erected on each transfer arm 11. Each transfer arm 11 is rotatable by a horizontal movement mechanism 13. The horizontal movement mechanism 13 holds the pair of transfer arms 11 at a transfer operation position (solid line position in FIG. 9) for transferring the semiconductor wafer W to the holding unit 7 and the semiconductor wafer held by the holding unit 7. Horizontal movement is performed between W and a retracted position (two-dot chain line position in FIG. 9) that does not overlap in plan view. As the horizontal movement mechanism 13, each transfer arm 11 may be rotated by an individual motor, or a pair of transfer arms 11 may be interlocked by one motor using a link mechanism. It may be moved.

また、一対の移載アーム１１は、昇降機構１４によって水平移動機構１３とともに昇降移動される。昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置にて上昇させると、計４本のリフトピン１２がサセプター７４の保持プレート７５に穿設された貫通孔７９（図２および図３参照）を通過し、リフトピン１２の上端が保持プレート７５の上面から突き出る。一方、昇降機構１４が一対の移載アーム１１を移載動作位置にて下降させてリフトピン１２を貫通孔７９から抜き取り、水平移動機構１３が一対の移載アーム１１を開くように移動させると各移載アーム１１が退避位置に移動する。一対の移載アーム１１の退避位置は、保持部７の基台リング７１の直上である。基台リング７１は凹部６２の底面に載置されているため、移載アーム１１の退避位置は凹部６２の内側となる。なお、移載機構１０の駆動部（水平移動機構１３および昇降機構１４）が設けられている部位の近傍にも図示省略の排気機構が設けられており、移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気がチャンバー６の外部に排出されるように構成されている。   Further, the pair of transfer arms 11 are moved up and down together with the horizontal movement mechanism 13 by the elevation mechanism 14. When the lifting mechanism 14 lifts the pair of transfer arms 11 at the transfer operation position, a total of four lift pins 12 are pierced in the holding plate 75 of the susceptor 74 (see FIGS. 2 and 3). , And the upper end of the lift pin 12 protrudes from the upper surface of the holding plate 75. On the other hand, when the lifting mechanism 14 lowers the pair of transfer arms 11 at the transfer operation position to extract the lift pins 12 from the through holes 79 and the horizontal movement mechanism 13 moves the pair of transfer arms 11 to open. The transfer arm 11 moves to the retracted position. The retracted position of the pair of transfer arms 11 is immediately above the base ring 71 of the holder 7. Since the base ring 71 is mounted on the bottom surface of the recess 62, the retracted position of the transfer arm 11 is inside the recess 62. An exhaust mechanism (not shown) is provided in the vicinity of the portion where the drive unit (horizontal movement mechanism 13 and lifting mechanism 14) of transfer mechanism 10 is provided, and the atmosphere around the drive unit of transfer mechanism 10 is provided. Are discharged to the outside of the chamber 6.

図１に戻り、チャンバー６の上方に設けられたフラッシュ加熱部５は、筐体５１の内側に、複数本（本実施形態では３０本）のフラッシュランプＦＬからなる光源と、その光源の上方を覆うように設けられたリフレクタ５２と、を備えて構成される。そして、フラッシュ加熱部５が、サセプター７４に保持された半導体ウェハーＷに複数のフラッシュランプＦＬから発せられるフラッシュ光を照射することで、該半導体ウェハーＷを加熱する。本実施形態では、フラッシュランプＦＬとして、キセノンフラッシュランプが採用される。また、フラッシュ加熱部５の筐体５１の底部にはランプ光放射窓５３が装着されている。フラッシュ加熱部５の床部を構成するランプ光放射窓５３は、石英により形成された板状の石英窓である。フラッシュ加熱部５がチャンバー６の上方に設置されることにより、ランプ光放射窓５３が上側チャンバー窓６３と相対向することとなる。フラッシュランプＦＬはチャンバー６の上方からランプ光放射窓５３および上側チャンバー窓６３を介して熱処理空間６５にフラッシュ光を照射する。   Returning to FIG. 1, the flash heating unit 5 provided above the chamber 6 includes a light source consisting of a plurality (30 in the present embodiment) of flash lamps FL inside the housing 51 and the upper side of the light source And a reflector 52 provided to cover. Then, the flash heating unit 5 heats the semiconductor wafer W by irradiating the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 with flash light emitted from the plurality of flash lamps FL. In the present embodiment, a xenon flash lamp is employed as the flash lamp FL. A lamp light emission window 53 is attached to the bottom of the housing 51 of the flash heating unit 5. The lamp light emission window 53 which constitutes the floor of the flash heating unit 5 is a plate-like quartz window formed of quartz. By installing the flash heating unit 5 above the chamber 6, the lamp light emission window 53 faces the upper chamber window 63. The flash lamp FL irradiates the heat treatment space 65 with flash light from above the chamber 6 through the lamp light emission window 53 and the upper chamber window 63.

複数のフラッシュランプＦＬは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状のランプであり、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように平面状に配列されている。よって、フラッシュランプＦＬの配列によって形成される平面も水平面である。   The plurality of flash lamps FL are rod-like lamps each having a long cylindrical shape, and the respective longitudinal directions are along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7 (that is, along the horizontal direction). ) Are arranged in a planar manner so as to be parallel to each other. Therefore, the plane formed by the arrangement of the flash lamps FL is also a horizontal plane.

キセノンフラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部にコンデンサーに接続された陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）と、該ガラス管の外周面上に付設されたトリガー電極とを備える。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサーに電荷が蓄積されていたとしても通常の状態ではガラス管内に電気は流れない。しかしながら、トリガー電極に高電圧を印加して絶縁を破壊した場合には、コンデンサーに蓄えられた電気がガラス管内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリ秒から１００ミリ秒という極めて短い光パルスに変換されることから、ハロゲンランプＨＬの如き連続点灯の光源に比べて極めて強い光を照射し得るという特徴を有する。   The xenon flash lamp FL has a rod-like glass tube (discharge tube) in which xenon gas is enclosed and an anode and a cathode connected to a capacitor are disposed at both ends, and attached on the outer peripheral surface of the glass tube And a trigger electrode. Since xenon gas is an insulator electrically, no electricity flows in the glass tube under normal conditions even if charge is stored in the capacitor. However, when a high voltage is applied to the trigger electrode to break the insulation, the electricity stored in the capacitor instantaneously flows in the glass tube, and light is emitted by excitation of atoms or molecules of xenon at that time. In such a xenon flash lamp FL, electrostatic energy stored in advance in the capacitor is converted into an extremely short light pulse of 0.1 milliseconds to 100 milliseconds, so continuous lighting such as a halogen lamp HL It is characterized in that it can emit extremely intense light as compared to a light source.

また、リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ５２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を熱処理空間６５の側に反射するというものである。リフレクタ５２は、例えば、アルミニウム合金板によって形成されており、その表面（フラッシュランプＦＬに臨む側の面）には、ブラスト処理により粗面化加工が施されている。   In addition, the reflector 52 is provided above the plurality of flash lamps FL so as to cover the whole of them. The basic function of the reflector 52 is to reflect flash light emitted from a plurality of flash lamps FL to the side of the heat treatment space 65. The reflector 52 is formed of, for example, an aluminum alloy plate, and the surface (surface facing the flash lamp FL) is roughened by blasting.

チャンバー６の下方に設けられたハロゲン加熱部４の内部には複数本（本実施形態では４０本）のハロゲンランプＨＬが内蔵されている。複数のハロゲンランプＨＬは、チャンバー６の下方から下側チャンバー窓６４を介して熱処理空間６５への光の照射を行う。該ハロゲン加熱部４は、サセプター７４に保持された半導体ウェハーＷに対する光の照射によって、半導体ウェハーＷを予備的に加熱する機能を有する。図１１は、複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。本実施形態では、上下２段に各２０本ずつのハロゲンランプＨＬが配設されている。各ハロゲンランプＨＬは、長尺の円筒形状を有する棒状ランプである。上段、下段ともに２０本のハロゲンランプＨＬは、それぞれの長手方向が保持部７に保持される半導体ウェハーＷの主面に沿って（つまり水平方向に沿って）互いに平行となるように配列されている。よって、上段、下段ともにハロゲンランプＨＬの配列によって形成される平面は水平面である。   A plurality of (40 in the present embodiment) halogen lamps HL are incorporated in the halogen heating unit 4 provided below the chamber 6. The plurality of halogen lamps HL irradiate light to the heat treatment space 65 from the lower side of the chamber 6 through the lower chamber window 64. The halogen heating unit 4 has a function of preliminarily heating the semiconductor wafer W by irradiating the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 with light. FIG. 11 is a plan view showing the arrangement of the plurality of halogen lamps HL. In the present embodiment, the twenty halogen lamps HL are disposed in upper and lower two stages. Each halogen lamp HL is a rod-shaped lamp having a long cylindrical shape. The upper and lower 20 halogen lamps HL are arranged such that their longitudinal directions are parallel to each other along the main surface of the semiconductor wafer W held by the holder 7 (that is, along the horizontal direction). There is. Therefore, the plane formed by the arrangement of the halogen lamps HL in the upper and lower stages is a horizontal plane.

また、図１１に示すように、上段、下段ともに保持部７に保持される半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部ＷＥに対向する領域におけるハロゲンランプＨＬの配設密度が高くなっている。すなわち、上下段ともに、ランプ配列の中央部よりも周縁部の方がハロゲンランプＨＬの配設ピッチが短い。このため、ハロゲン加熱部４からの光の照射による加熱時に温度低下が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥにより多い光量の照射を行うことができる。   Further, as shown in FIG. 11, the disposition density of the halogen lamps HL in the region facing the peripheral portion WE becomes higher than the region facing the central portion of the semiconductor wafer W held by the holding portion 7 in both the upper and lower portions. ing. That is, in both the upper and lower portions, the disposition pitch of the halogen lamps HL is shorter in the peripheral portion than in the central portion of the lamp arrangement. Therefore, it is possible to irradiate a large amount of light to the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W which is likely to cause a temperature drop during heating by the irradiation of light from the halogen heating unit 4.

また、上段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群と下段のハロゲンランプＨＬからなるランプ群とが格子状に交差するように配列されている。すなわち、上段の各ハロゲンランプＨＬの長手方向と下段の各ハロゲンランプＨＬの長手方向とが直交するように計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。   Further, a lamp group consisting of the halogen lamp HL in the upper stage and a lamp group consisting of the halogen lamp HL in the lower stage are arranged so as to cross in a lattice shape. That is, a total of 40 halogen lamps HL are disposed such that the longitudinal direction of each halogen lamp HL in the upper stage and the longitudinal direction of each halogen lamp HL in the lower stage are orthogonal to each other.

ハロゲンランプＨＬは、ガラス管内部に配設されたフィラメントに通電することでフィラメントを白熱化させて発光させるフィラメント方式の光源である。ガラス管の内部には、窒素やアルゴン等の不活性ガスにハロゲン元素（ヨウ素、臭素等）を微量導入した気体が封入されている。ハロゲン元素を導入することによって、フィラメントの折損を抑制しつつフィラメントの温度を高温に設定することが可能となる。したがって、ハロゲンランプＨＬは、通常の白熱電球に比べて寿命が長くかつ強い光を連続的に照射できるという特性を有する。また、ハロゲンランプＨＬは棒状ランプであるため長寿命であり、ハロゲンランプＨＬを水平方向に沿わせて配置することにより上方の半導体ウェハーＷへの放射効率が優れたものとなる。   The halogen lamp HL is a filament type light source which causes the filament to glow to emit light by energizing the filament disposed inside the glass tube. Inside the glass tube, a gas in which a small amount of a halogen element (iodine, bromine or the like) is introduced into an inert gas such as nitrogen or argon is enclosed. By introducing a halogen element, it is possible to set the temperature of the filament to a high temperature while suppressing the breakage of the filament. Therefore, the halogen lamp HL has a characteristic that it has a long life and can continuously emit strong light as compared with a normal incandescent lamp. Further, since the halogen lamp HL is a rod-like lamp, it has a long life, and by arranging the halogen lamp HL in the horizontal direction, the radiation efficiency to the upper semiconductor wafer W becomes excellent.

また、制御部３は、熱処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部３のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部３は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータ等を記憶しておく磁気ディスクを備えている。制御部３のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１における処理が進行する。   Further, the control unit 3 controls the above-described various operation mechanisms provided in the heat treatment apparatus 1. The hardware configuration of the control unit 3 is the same as that of a general computer. That is, the control unit 3 stores a CPU that performs various arithmetic processing, a ROM that is a read only memory that stores a basic program, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, control software, data, and the like. Equipped with a magnetic disk. The CPU of the control unit 3 executes a predetermined processing program to advance the processing in the heat treatment apparatus 1.

上記の構成以外にも熱処理装置１は、半導体ウェハーＷの熱処理時にハロゲンランプＨＬおよびフラッシュランプＦＬから発生する熱エネルギーによるハロゲン加熱部４、フラッシュ加熱部５およびチャンバー６の過剰な温度上昇を防止するため、様々な冷却用の構造を備えている。例えば、チャンバー６の壁体には水冷管（図示省略）が設けられている。また、ハロゲン加熱部４およびフラッシュ加熱部５は、内部に気体流を形成して排熱する空冷構造とされている。また、上側チャンバー窓６３とランプ光放射窓５３との間隙にも空気が供給され、フラッシュ加熱部５および上側チャンバー窓６３を冷却する。   In addition to the above configuration, the heat treatment apparatus 1 prevents excessive temperature rise of the halogen heating unit 4, the flash heating unit 5 and the chamber 6 due to the heat energy generated from the halogen lamp HL and the flash lamp FL during the heat treatment of the semiconductor wafer W Because of that, it has various cooling structures. For example, the wall of the chamber 6 is provided with a water cooling pipe (not shown). In addition, the halogen heating unit 4 and the flash heating unit 5 have an air cooling structure in which a gas flow is formed inside to exhaust heat. Air is also supplied to the gap between the upper chamber window 63 and the lamp light emission window 53 to cool the flash heating unit 5 and the upper chamber window 63.

次に、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの処理手順について説明する。ここで処理対象となる半導体ウェハーＷは、イオン注入法により不純物（イオン）が添加された半導体基板である。その不純物の活性化が熱処理装置１によるフラッシュ光照射加熱処理（アニール）により実行される。以下に説明する熱処理装置１の処理手順は、制御部３が熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。   Next, the processing procedure of the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1 will be described. Here, the semiconductor wafer W to be processed is a semiconductor substrate to which an impurity (ion) is added by an ion implantation method. The activation of the impurities is performed by the flash light irradiation heat treatment (annealing) by the heat treatment apparatus 1. The processing procedure of the heat treatment apparatus 1 described below proceeds by the control unit 3 controlling each operation mechanism of the heat treatment apparatus 1.

まず、給気のためのバルブ８４が開放されるとともに、排気用のバルブ８９，１９２が開放されてチャンバー６内に対する給排気が開始される。バルブ８４が開放されると、ガス供給孔８１から熱処理空間６５に窒素ガスが供給される。また、バルブ８９が開放されると、ガス排気孔８６からチャンバー６内の気体が排気される。これにより、チャンバー６内の熱処理空間６５の上部から供給された窒素ガスが下方へと流れ、熱処理空間６５の下部から排気される。   First, the valve 84 for air supply is opened, and the valves 89 and 192 for exhaust are opened to start air supply / exhaust into the chamber 6. When the valve 84 is opened, nitrogen gas is supplied from the gas supply hole 81 to the heat treatment space 65. When the valve 89 is opened, the gas in the chamber 6 is exhausted from the gas exhaust hole 86. Thereby, the nitrogen gas supplied from the upper part of the heat treatment space 65 in the chamber 6 flows downward, and is exhausted from the lower part of the heat treatment space 65.

また、バルブ１９２が開放されることによって、搬送開口部６６からもチャンバー６内の気体が排気される。さらに、図示省略の排気機構によって移載機構１０の駆動部周辺の雰囲気も排気される。なお、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの熱処理時には窒素ガスが熱処理空間６５に継続的に供給されており、その供給量は処理工程に応じて適宜変更される。   Further, by opening the valve 192, the gas in the chamber 6 is also exhausted from the transfer opening 66. Furthermore, the atmosphere around the drive unit of the transfer mechanism 10 is also exhausted by an exhaust mechanism (not shown). During the heat treatment of the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1, nitrogen gas is continuously supplied to the heat treatment space 65, and the supply amount thereof is appropriately changed in accordance with the treatment process.

続いて、ゲートバルブ１８５が開いて搬送開口部６６が開放され、装置外部の搬送ロボットによって、搬送開口部６６を介してイオン注入後の半導体ウェハーＷがチャンバー６内の熱処理空間６５に搬入される。搬送ロボットによって搬入された半導体ウェハーＷは、保持部７の直上位置まで進出して停止する。そして、移載機構１０の一対の移載アーム１１が退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２が貫通孔７９を通ってサセプター７４の上面から突き出て半導体ウェハーＷを受け取る。このとき、リフトピン１２はサセプター７４の支持ピン７７の上端よりも上方にまで上昇する。   Subsequently, the gate valve 185 is opened, the transfer opening 66 is opened, and the semiconductor wafer W after ion implantation is carried into the heat treatment space 65 in the chamber 6 through the transfer opening 66 by the transfer robot outside the apparatus. . The semiconductor wafer W carried in by the transfer robot advances to a position immediately above the holding unit 7 and stops there. Then, when the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 horizontally move from the retracted position to the transfer operation position and ascends, the lift pins 12 protrude from the upper surface of the susceptor 74 through the through holes 79 and the semiconductor wafer W Receive At this time, the lift pin 12 ascends above the upper end of the support pin 77 of the susceptor 74.

半導体ウェハーＷがリフトピン１２に載置された後、搬送ロボットが熱処理空間６５から退出し、ゲートバルブ１８５によって搬送開口部６６が閉鎖される。そして、一対の移載アーム１１が下降することにより、半導体ウェハーＷは移載機構１０から保持部７のサセプター７４に受け渡されて水平姿勢にて下方より保持される。   After the semiconductor wafer W is placed on the lift pins 12, the transfer robot exits the heat treatment space 65, and the transfer opening 66 is closed by the gate valve 185. Then, the pair of transfer arms 11 is lowered, so that the semiconductor wafer W is transferred from the transfer mechanism 10 to the susceptor 74 of the holding unit 7 and held horizontally from below.

図１２は、半導体ウェハーＷがサセプター７４に保持された状態を示す図である。なお、図１２から図１５は、理解容易のためにガイドリング７６および支持ピン７７の大きさを誇張して描いた模式図である。半導体ウェハーＷは、保持プレート７５上に立設された複数の支持ピン７７によって点接触によって支持されてサセプター７４に保持される。半導体ウェハーＷは、その中心が保持プレート７５の載置面７５ａの中心軸と一致するように（つまり、載置面７５ａの中央に）、複数の支持ピン７７によって支持される。よって、半導体ウェハーＷは、複数の支持ピン７７によってガイドリング７６内周の傾斜面７６ａよりも内側において、該傾斜面７６ａに対して一定間隔を隔てて支持されることとなる。また、半導体ウェハーＷは、パターン形成がなされて不純物が注入された表面を上面としてサセプター７４に保持される。複数の支持ピン７７によって支持された半導体ウェハーＷの裏面（表面とは反対側の主面）と保持プレート７５の載置面７５ａとの間には所定の間隔が形成される。サセプター７４の下方にまで下降した一対の移載アーム１１は水平移動機構１３によって退避位置、すなわち凹部６２の内側に退避する。   FIG. 12 is a view showing the semiconductor wafer W held by the susceptor 74. As shown in FIG. 12 to 15 are schematic views in which the sizes of the guide ring 76 and the support pin 77 are exaggerated for easy understanding. The semiconductor wafer W is supported by point contact by a plurality of support pins 77 erected on the holding plate 75 and held by the susceptor 74. The semiconductor wafer W is supported by the plurality of support pins 77 such that the center thereof coincides with the central axis of the mounting surface 75 a of the holding plate 75 (that is, at the center of the mounting surface 75 a). Therefore, the semiconductor wafer W is supported by the plurality of support pins 77 at a constant distance from the inclined surface 76 a inside the inclined surface 76 a on the inner periphery of the guide ring 76. Further, the semiconductor wafer W is held by the susceptor 74 with the surface on which the pattern formation is performed and the impurity is implanted as the upper surface. A predetermined distance is formed between the back surface (main surface opposite to the front surface) of the semiconductor wafer W supported by the plurality of support pins 77 and the mounting surface 75 a of the holding plate 75. The pair of transfer arms 11 lowered to the lower side of the susceptor 74 is retracted by the horizontal movement mechanism 13 to the retracted position, that is, to the inside of the recess 62.

半導体ウェハーＷが保持部７のサセプター７４によって水平姿勢にて下方より保持された後、ハロゲン加熱部４の４０本のハロゲンランプＨＬが一斉に点灯して予備加熱（アシスト加熱）が開始される。ハロゲンランプＨＬから出射されたハロゲン光は、石英によって形成された下側チャンバー窓６４およびサセプター７４を透過して半導体ウェハーＷの裏面から照射される。ハロゲンランプＨＬからの光の照射を受けることによって半導体ウェハーＷが予備加熱されて温度が上昇する。なお、移載機構１０の移載アーム１１は凹部６２の内側に退避しているため、ハロゲンランプＨＬによる加熱の障害となることは無い。   After the semiconductor wafer W is held horizontally from below by the susceptor 74 of the holding unit 7, the 40 halogen lamps HL of the halogen heating unit 4 are simultaneously turned on to start preheating (assist heating). The halogen light emitted from the halogen lamp HL is transmitted from the back surface of the semiconductor wafer W through the lower chamber window 64 and the susceptor 74 formed of quartz. The semiconductor wafer W is preheated by being irradiated with the light from the halogen lamp HL, and the temperature rises. In addition, since the transfer arm 11 of the transfer mechanism 10 is retracted to the inside of the recess 62, it does not hinder the heating by the halogen lamp HL.

ハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うときには、半導体ウェハーＷの温度が放射温度計１２０によって測定されている。すなわち、サセプター７４に保持された半導体ウェハーＷの裏面から開口部７８を介して放射された赤外光を放射温度計１２０が受光して昇温中のウェハー温度を測定する。測定された半導体ウェハーＷの温度は制御部３に伝達される。制御部３は、ハロゲンランプＨＬからの光の照射によって昇温する半導体ウェハーＷの温度が所定の予備加熱温度Ｔ１に到達したか否かを監視する。予備加熱温度Ｔ１は、半導体ウェハーＷに添加された不純物が熱により拡散する恐れのない、２００℃から８００℃程度、好ましくは３５０℃から６００℃程度とされる（本実施の形態では６００℃）。   When preheating is performed by the halogen lamp HL, the temperature of the semiconductor wafer W is measured by the radiation thermometer 120. That is, the radiation thermometer 120 receives infrared light radiated from the back surface of the semiconductor wafer W held by the susceptor 74 through the opening 78, and measures the wafer temperature during temperature rise. The measured temperature of the semiconductor wafer W is transmitted to the control unit 3. The control unit 3 monitors whether the temperature of the semiconductor wafer W, which is heated by the irradiation of light from the halogen lamp HL, has reached a predetermined preheating temperature T1. The preheating temperature T1 is set to about 200 ° C. to 800 ° C., preferably about 350 ° C. to 600 ° C. (in this embodiment, 600 ° C.) without the risk that the impurity added to the semiconductor wafer W diffuses due to heat. .

半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した後、制御部３は半導体ウェハーＷをその予備加熱温度Ｔ１に暫時維持する。具体的には、放射温度計１２０によって測定される半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達した時点にて制御部３がハロゲンランプＨＬの出力を制御して半導体ウェハーＷの温度をほぼ予備加熱温度Ｔ１に維持している。   After the temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1, the control unit 3 temporarily maintains the semiconductor wafer W at the preheating temperature T1. Specifically, when the temperature of the semiconductor wafer W measured by the radiation thermometer 120 reaches the preheating temperature T1, the control unit 3 controls the output of the halogen lamp HL to substantially reserve the temperature of the semiconductor wafer W. The heating temperature T1 is maintained.

このようなハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行うことによって、半導体ウェハーＷの全体を予備加熱温度Ｔ１に均一に昇温している。ハロゲンランプＨＬによる予備加熱の段階においては、より放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥの温度が中央部よりも低下する傾向にあるが、ハロゲン加熱部４におけるハロゲンランプＨＬの配設密度は、半導体ウェハーＷの中央部に対向する領域よりも周縁部に対向する領域の方が高くなっている。さらに、反射部材９が、反射部９ｍによって、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射させて半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射する。このため、放熱が生じやすい半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射される光量が多くなり、予備加熱段階における半導体ウェハーＷの面内温度分布を均一なものとすることができる。さらに、チャンバー側部６１に装着された反射リング６９の内周面は鏡面とされているため、この反射リング６９の内周面によって半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに向けて反射する光量が多くなり、予備加熱段階における半導体ウェハーＷの面内温度分布をより均一なものとすることができる。   By performing such preheating with the halogen lamp HL, the entire semiconductor wafer W is uniformly heated to the preheating temperature T1. At the stage of preheating by the halogen lamp HL, the temperature of the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W more likely to cause heat radiation tends to be lower than that at the central portion, but the arrangement density of the halogen lamp HL in the halogen heating unit 4 is The region facing the peripheral portion is higher than the region facing the central portion of the semiconductor wafer W. Further, the reflection member 9 causes the reflection portion 9m to reflect the light emitted from the halogen heating portion 4 and irradiates the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W. For this reason, the amount of light irradiated to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W which easily causes heat radiation increases, and the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W in the preliminary heating stage can be made uniform. Furthermore, since the inner peripheral surface of the reflection ring 69 mounted on the chamber side portion 61 is a mirror surface, the inner peripheral surface of the reflection ring 69 increases the amount of light reflected toward the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W. The in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W in the preheating stage can be made more uniform.

半導体ウェハーＷの温度が予備加熱温度Ｔ１に到達して所定時間が経過した時点にてフラッシュ加熱部５のフラッシュランプＦＬが半導体ウェハーＷの表面にフラッシュ光の照射を行う。このとき、フラッシュランプＦＬから放射されるフラッシュ光の一部は直接にチャンバー６内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ５２により反射されてからチャンバー６内へと向かい、これらのフラッシュ光の照射により半導体ウェハーＷのフラッシュ加熱が行われる。   When the temperature of the semiconductor wafer W reaches the preheating temperature T1 and a predetermined time has elapsed, the flash lamp FL of the flash heating unit 5 irradiates the surface of the semiconductor wafer W with flash light. At this time, a part of the flash light emitted from the flash lamp FL directly goes into the chamber 6, and the other part is once reflected by the reflector 52 and then goes into the chamber 6, and these flash lights are Flash heating of the semiconductor wafer W is performed by the irradiation.

フラッシュ加熱は、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光（閃光）照射により行われるため、半導体ウェハーＷの表面温度を短時間で上昇することができる。すなわち、フラッシュランプＦＬから照射されるフラッシュ光は、予めコンデンサーに蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリ秒以上で且つ１００ミリ秒以下程度の極めて短く強い閃光である。そして、フラッシュランプＦＬからのフラッシュ光の照射によってフラッシュ加熱が施される半導体ウェハーＷの表面温度は、瞬間的に１０００℃以上の処理温度Ｔ２まで上昇し、半導体ウェハーＷに注入された不純物が活性化された後、表面温度が急速に下降する。このように、熱処理装置１では、半導体ウェハーＷの表面温度を極めて短時間で昇降することができるため、半導体ウェハーＷに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。なお、不純物の活性化に必要な時間はその熱拡散に必要な時間に比較して極めて短いため、０．１ミリ秒から１００ミリ秒程度の拡散が生じない短時間であっても活性化は完了する。   Since the flash heating is performed by flash light (flash light) irradiation from the flash lamp FL, the surface temperature of the semiconductor wafer W can be raised in a short time. That is, the flash light emitted from the flash lamp FL has an irradiation time of 0.1 ms or more and 100 ms or less, in which the electrostatic energy stored in advance in the condenser is converted into an extremely short light pulse. Very short and strong flashlight. Then, the surface temperature of the semiconductor wafer W subjected to flash heating by flash light irradiation from the flash lamp FL instantaneously rises to the processing temperature T2 of 1000 ° C. or higher, and the impurity implanted into the semiconductor wafer W is activated. Surface temperature drops rapidly. As described above, since the heat treatment apparatus 1 can raise and lower the surface temperature of the semiconductor wafer W in a very short time, the activation of the impurities is suppressed while the diffusion of the impurities injected into the semiconductor wafer W is suppressed. Can. Since the time required for activating the impurity is extremely short compared to the time required for its thermal diffusion, the activation can be performed even for a short time when diffusion of about 0.1 ms to 100 ms does not occur. Complete.

ところで、このフラッシュ光の照射によって、半導体ウェハーＷの表面温度は瞬間的に１０００℃以上の処理温度Ｔ２にまで上昇する一方、その瞬間の裏面温度は予備加熱温度Ｔ１からさほどには上昇しない。すなわち、半導体ウェハーＷの表面と裏面とに瞬間的に温度差が発生するのである。その結果、半導体ウェハーＷの表面のみに急激な熱膨張が生じ、裏面はほとんど熱膨張しないために、半導体ウェハーＷが表面を凸面とするように瞬間的に反る。このような表面を凸面とする瞬間的な反りが発生することによって、図１３に示すように、半導体ウェハーＷがサセプター７４から跳躍して浮上する。   By the way, while the surface temperature of the semiconductor wafer W instantaneously rises to the processing temperature T2 of 1000 ° C. or more by the irradiation of the flash light, the instantaneous back surface temperature does not rise so much from the preheating temperature T1. That is, a temperature difference occurs instantaneously between the front surface and the back surface of the semiconductor wafer W. As a result, rapid thermal expansion occurs only on the front surface of the semiconductor wafer W, and the rear surface hardly thermally expands, so the semiconductor wafer W momentarily warps so that the front surface becomes a convex surface. As a result of the occurrence of such an instantaneous warpage that makes the surface convex, the semiconductor wafer W jumps from the susceptor 74 and floats up, as shown in FIG.

サセプター７４から跳躍して浮上した半導体ウェハーＷは、その直後にサセプター７４に向けて落下してくる。このときに、薄板状の半導体ウェハーＷは鉛直方向に沿って上方に跳躍し、そのまま鉛直方向下方に落下するとは限らず、むしろ水平方向の位置がずれて落下してくることが多い。その結果、図１４に示すように、半導体ウェハーＷの外周端がガイドリング７６の傾斜面７６ａに衝突することになる。   The semiconductor wafer W floated from the susceptor 74 and floated toward the susceptor 74 immediately after that. At this time, the thin plate-like semiconductor wafer W jumps upward along the vertical direction, and does not necessarily fall downward in the vertical direction as it is. Rather, the position in the horizontal direction is often shifted and dropped. As a result, as shown in FIG. 14, the outer peripheral end of the semiconductor wafer W collides with the inclined surface 76 a of the guide ring 76.

ここで、ガイドリング７６のうちの半導体ウェハーＷ側の面は、保持プレート７５から上方に向けて広くなるようなテーパ状の傾斜面７６ａとされている。別の観点から言えば、ガイドリング７６は、円環状領域Ａｒ１の内側に位置する円形領域Ａｒ２の中心を通り且つ保持プレート７５に対して垂直な方向に伸びる仮想線Ｌ０に対向する傾斜面７６ａを有している。つまり、傾斜面７６ａは、保持プレート７５から上方に向けて仮想線Ｌ０から遠ざかる面とされている。本実施形態では、ガイドリング７６は円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って形成された円環形状の部材であり、傾斜面７６ａは円環形状のテーパ面である。   Here, the surface of the guide ring 76 on the side of the semiconductor wafer W is a tapered inclined surface 76 a that widens from the holding plate 75 upward. From another point of view, the guide ring 76 has an inclined surface 76a facing the imaginary line L0 which passes through the center of the circular area Ar2 located inside the annular area Ar1 and extends in the direction perpendicular to the holding plate 75. Have. That is, the inclined surface 76 a is a surface which is separated from the imaginary line L <b> 0 from the holding plate 75 upward. In the present embodiment, the guide ring 76 is an annular member formed along the circumferential direction in the annular region Ar1, and the inclined surface 76a is an annular tapered surface.

このようなガイドリング７６に円板形状の半導体ウェハーＷの外周端が衝突する場合、ガイドピンに点接触で衝突するよりも衝突時の接触面積が大きくなり、衝撃が緩和される。その結果、フラッシュ光の照射時における半導体ウェハーＷの割れを防止することができるとともに、ガイドリング７６の損傷も防止することができる。特に、図１４のように、半導体ウェハーＷの外周端が傾斜面７６ａに衝突した場合には、水平面に衝突するよりも運動エネルギーが分散されてさらに衝撃が緩和され、半導体ウェハーＷの割れをより確実に防止することができる。   When the outer peripheral end of the disk-shaped semiconductor wafer W collides with such a guide ring 76, the contact area at the time of the collision becomes larger than the collision with the guide pin by point contact, and the impact is alleviated. As a result, it is possible to prevent the semiconductor wafer W from being cracked at the time of flash light irradiation, and to prevent damage to the guide ring 76. In particular, as shown in FIG. 14, when the outer peripheral edge of the semiconductor wafer W collides with the inclined surface 76a, kinetic energy is dispersed rather than collision with the horizontal surface, and the impact is further alleviated, and cracking of the semiconductor wafer W It can be reliably prevented.

また、半導体ウェハーＷの外周端が傾斜面７６ａに衝突すると、当該外周端が傾斜面７６ａに沿って斜め下方に滑り、半導体ウェハーＷの水平方向の位置がフラッシュ光照射前の位置（載置面７５ａの中央）に向けて修正されることとなる。その結果、図１５に示すように、落下後の半導体ウェハーＷは複数の支持ピン７７によって支持される。なお、本実施形態では、半導体ウェハーＷの落下時におけるサセプター７４に対する衝撃を緩和し、落下後の該半導体ウェハーＷの位置を修正するガイドリング７６が利用されて、反射部材９が半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように容易に配置され得る。ここで、特に、ガイドリング７６が、円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に形成されていれば、反射部材９および反射部９ｍが円環状に設けられ得る。その結果、フラッシュ光の照射前の予備加熱時における半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化がさらに図られ得る。   In addition, when the outer peripheral end of the semiconductor wafer W collides with the inclined surface 76a, the outer peripheral end slides obliquely downward along the inclined surface 76a, and the position in the horizontal direction of the semiconductor wafer W is the position before the flash light irradiation (mounting surface It will be corrected toward the center of 75a. As a result, as shown in FIG. 15, the dropped semiconductor wafer W is supported by the plurality of support pins 77. In the present embodiment, when the semiconductor wafer W falls, the impact on the susceptor 74 is mitigated, and the guide ring 76 that corrects the position of the semiconductor wafer W after the fall is used. It can be easily arranged close to the edge WE. Here, in particular, if the guide ring 76 is formed in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1, the reflective member 9 and the reflective portion 9m may be provided in an annular shape. As a result, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be further homogenized during preheating before the flash light irradiation.

フラッシュ光照射によって跳躍した半導体ウェハーＷが落下して複数の支持ピン７７によって支持された後、所定時間経過後にハロゲンランプＨＬが消灯する。これにより、半導体ウェハーＷが予備加熱温度Ｔ１から急速に降温する。降温中の半導体ウェハーＷの温度も放射温度計１２０によって測定され、その測定結果は制御部３に伝達される。制御部３は、測定結果より半導体ウェハーＷの温度が所定温度まで降温したか否かを監視する。そして、半導体ウェハーＷの温度が所定以下にまで降温した後、移載機構１０の一対の移載アーム１１が再び退避位置から移載動作位置に水平移動して上昇することにより、リフトピン１２がサセプター７４の上面から突き出て熱処理後の半導体ウェハーＷをサセプター７４から受け取る。続いて、ゲートバルブ１８５によって閉鎖されていた搬送開口部６６が開放され、リフトピン１２上に載置された半導体ウェハーＷが装置外部の搬送ロボットによって搬出され、熱処理装置１における半導体ウェハーＷの加熱処理が完了する。   After the semiconductor wafer W jumped by the flash light falls and is supported by the plurality of support pins 77, the halogen lamp HL is turned off after a predetermined time has elapsed. Thereby, the semiconductor wafer W is rapidly cooled from the preheating temperature T1. The temperature of the semiconductor wafer W being cooled is also measured by the radiation thermometer 120, and the measurement result is transmitted to the control unit 3. The control unit 3 monitors whether the temperature of the semiconductor wafer W has dropped to a predetermined temperature based on the measurement result. Then, after the temperature of the semiconductor wafer W is lowered to a predetermined temperature or less, the pair of transfer arms 11 of the transfer mechanism 10 horizontally move from the retracted position to the transfer operation position again to rise, whereby the lift pins 12 are susceptors The semiconductor wafer W after heat treatment which protrudes from the upper surface of the substrate 74 is received from the susceptor 74. Subsequently, the transfer opening 66 closed by the gate valve 185 is opened, the semiconductor wafer W placed on the lift pins 12 is carried out by the transfer robot outside the apparatus, and the heat treatment of the semiconductor wafer W in the heat treatment apparatus 1 is performed. Is complete.

フラッシュ光照射時に跳躍して落下することにより、半導体ウェハーＷの水平方向の位置がフラッシュ光照射前の位置からずれていることもあるが、図１５に示す如く、半導体ウェハーＷが複数の支持ピン７７によって支持されている状態であれば、移載機構１０のリフトピン１２によって半導体ウェハーＷを受け取り、それを搬送ロボットが搬出することが可能である。   The position in the horizontal direction of the semiconductor wafer W may deviate from the position before the flash light irradiation by jumping and falling at the time of flash light irradiation, but as shown in FIG. 15, the semiconductor wafer W has a plurality of support pins. In the state of being supported by 77, the semiconductor wafer W can be received by the lift pins 12 of the transfer mechanism 10 and the transfer robot can carry it out.

以上のように、一実施形態に係る熱処理装置１では、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射させて半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射する反射部材９がサセプター７４上に配置されている。これにより、半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように反射部材９が配置されて、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥでの温度低下が良好に抑制され得る。その結果、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化が図られ得る。   As described above, in the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment, the reflecting member 9 that reflects the light emitted from the halogen heating unit 4 and irradiates the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W is disposed on the susceptor 74. Thereby, the reflecting member 9 is disposed to be close to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W, and the temperature drop at the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W can be favorably suppressed at the time of heating by light irradiation. As a result, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform during heating by light irradiation.

なお、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上記一実施形態の熱処理装置１では、ガイドリング７６上に反射部材９が配置されていたが、これに限られない。例えば、保持プレート７５上にガイドリング７６が設けられる代わりに、ガイドリング７６の機能と反射部材９の機能とを併せ持つ反射部材９Ａが設けられた熱処理装置１Ａが採用されても良い。これにより、反射部材９Ａが半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように空間的に効率良く配置され得る。ここで、第１変形例に係る反射部材９Ａの具体例を挙げて説明する。   For example, in the heat treatment apparatus 1 of the one embodiment, the reflective member 9 is disposed on the guide ring 76, but the present invention is not limited to this. For example, instead of providing the guide ring 76 on the holding plate 75, a heat treatment apparatus 1A provided with a reflective member 9A having the function of the guide ring 76 and the function of the reflective member 9 may be employed. As a result, the reflective members 9A can be spatially efficiently disposed so as to be close to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W. Here, a specific example of the reflecting member 9A according to the first modified example will be described.

図１６は、第１変形例に係る反射部材９Ａの設置態様を側方から見た断面図である。図１７は、第１変形例に係る反射部材９Ａを上面から見た平面図である。図１８は、第１変形例に係る反射部材９Ａによる光の反射態様を模式的に示す図である。図１８には、ハロゲン加熱部４から発せられる光が進む方向が細線の直線状の矢印Ｐ１で描かれている。   FIG. 16 is a cross-sectional view of the installation mode of the reflection member 9A according to the first modification viewed from the side. FIG. 17 is a plan view of the reflecting member 9A according to the first modification viewed from the top. FIG. 18 is a view schematically showing a reflection mode of light by the reflection member 9A according to the first modification. In FIG. 18, the direction in which the light emitted from the halogen heating unit 4 travels is drawn by a thin linear arrow P1.

図１６で示されるように、サセプター７４Ａは、上記一実施形態に係るサセプター７４からガイドリング７６が取り除かれたものである。つまり、サセプター７４Ａは、プレートとしての保持プレート７５および複数の支持ピン７７を備える。   As shown in FIG. 16, the susceptor 74A is obtained by removing the guide ring 76 from the susceptor 74 according to the one embodiment. That is, the susceptor 74A includes a holding plate 75 as a plate and a plurality of support pins 77.

反射部材９Ａは、保持プレート７５上のうちの半導体ウェハーＷの径よりも大きな内径を有する円環状領域Ａｒ１において周方向に連続的に配置されている。つまり、サセプター７４Ａ上に配置されている。これにより、反射部材９Ａが半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように容易に配置され得る。そして、複数の支持ピン７７が、円環状領域Ａｒ１よりも内側の保持プレート７５上に立設されている。   The reflection member 9A is continuously disposed in the circumferential direction in the annular region Ar1 having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W on the holding plate 75. That is, it is disposed on the susceptor 74A. Thus, the reflective member 9A can be easily arranged to be close to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W. A plurality of support pins 77 are erected on the holding plate 75 on the inner side than the annular area Ar1.

反射部材９Ａは、反射部材本体部９ｂＡと反射部９ｍＡとを有している。反射部材本体部９ｂＡは、反射部材９Ａの構造の大部分を構成している。本実施形態では、図１６で示されるように、保持プレート７５に対して垂直な方向に伸びる仮想線Ｌ０を含み且つ円環状領域Ａｒ１の径方向に沿った面における反射部材９Ａの断面は、略台形状の断面を有する。また、図１７で示されるように、反射部材本体部９ｂＡが円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に形成されている。ここでは、反射部材本体部９ｂＡが、例えば、保持プレート７５に対して接触あるいは連結されることで、保持プレート７５上に配置される。反射部９ｍＡは、反射部材本体部９ｂＡに対して設けられており、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射させて半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに照射する。また、本実施形態では、図１７で示されるように、反射部９ｍＡが、サセプター７４Ａの周方向に沿って円環状に形成されている。ここで、反射部材本体部９ｂＡは、例えば、耐熱性と光透過性とを有する素材としての石英によって形成されている。反射部９ｍＡは、例えば、光を反射させる素材としての金属等で形成されている。例えば、反射部材本体部９ｂの少なくとも一面にニッケル等の金属が鏡面を成すように被着されることで、反射部９ｍＡが形成され得る。   The reflection member 9A has a reflection member main body 9bA and a reflection portion 9mA. The reflection member main body 9bA constitutes most of the structure of the reflection member 9A. In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the cross section of the reflecting member 9A on the surface along the radial direction of the annular region Ar1 includes the imaginary line L0 extending in the direction perpendicular to the holding plate 75. It has a trapezoidal cross section. Further, as shown in FIG. 17, the reflection member main body 9bA is formed in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1. Here, the reflecting member main body portion 9bA is disposed on the holding plate 75, for example, by being in contact with or connected to the holding plate 75. The reflecting portion 9 mA is provided for the reflecting member main portion 9 b A, and reflects the light emitted from the halogen heating portion 4 to irradiate the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 17, the reflection portion 9 mA is formed in an annular shape along the circumferential direction of the susceptor 74A. Here, the reflecting member main body 9bA is formed of, for example, quartz as a material having heat resistance and light transparency. The reflective portion 9 mA is made of, for example, a metal or the like as a material that reflects light. For example, the reflective portion 9 mA can be formed by depositing a metal such as nickel on at least one surface of the reflective member main body portion 9 b so as to form a mirror surface.

また、ここでは、反射部９ｍＡが、フラッシュ加熱部５からサセプター７４Ａ上に配される半導体ウェハーＷまで至るフラッシュ光の光路を避けるように、サセプター７４Ａ上の周縁部近傍に設けられている。また、本変形例では、反射部材本体部９ｂＡが、円環状領域Ａｒ１の内側に位置する円形領域Ａｒ２の中心を通り且つ保持プレート７５に対して垂直な方向に伸びる仮想線Ｌ０に対向する傾斜面（内周傾斜面とも言う）９ａＡを有している。該内周傾斜面９ａＡは、保持プレート７５から上方に向けて仮想線Ｌ０から遠ざかる。つまり、本変形例では、反射部材９Ａの内周面が、保持プレート７５から上方に向けて広くなるテーパ面とされている。また、反射部材本体部９ｂＡが、仮想線Ｌ０とは逆方向において傾斜面（外周傾斜面とも言う）９ｃＡを有している。該外周傾斜面９ｃＡに反射部９ｍＡが形成されており、反射部９ｍＡが、反射部材本体部９ｂＡのうちの仮想線Ｌ０とは逆方向における外周傾斜面を形成する。   In addition, here, the reflecting portion 9 mA is provided in the vicinity of the peripheral portion on the susceptor 74A so as to avoid the optical path of the flash light from the flash heating portion 5 to the semiconductor wafer W disposed on the susceptor 74A. Further, in the present modification, the reflecting member main body 9bA is an inclined surface facing the imaginary line L0 which passes through the center of the circular area Ar2 located inside the annular area Ar1 and extends in the direction perpendicular to the holding plate 75. It has 9aA (also referred to as an inner peripheral inclined surface). The inner circumferential inclined surface 9aA moves upward from the holding plate 75 away from the imaginary line L0. That is, in the present modification, the inner circumferential surface of the reflecting member 9A is a tapered surface which widens from the holding plate 75 upward. The reflecting member main body 9bA has an inclined surface (also referred to as an outer peripheral inclined surface) 9cA in the direction opposite to the virtual line L0. The reflecting portion 9mA is formed on the outer peripheral inclined surface 9cA, and the reflecting portion 9mA forms an outer peripheral inclined surface in the opposite direction to the imaginary line L0 of the reflecting member main portion 9bA.

ここでは、図１８で示されるように、サセプター７４Ａ上に載置された半導体ウェハーＷがハロゲン加熱部４によって加熱される際に、ハロゲン加熱部４から発せられる光の一部が、保持プレート７５および反射部材本体部９ｂＡを透過した後に反射部９ｍＡで反射されて、半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに向けて照射される。このとき、反射部９ｍＡのうちの反射部材本体部９ｂＡと接する部分において、ハロゲン加熱部４から発せられる光の一部が反射される。これにより、半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに近接するように反射部材９Ａが配置され、フラッシュ光の照射前の予備的な加熱時における半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥでの温度低下が良好に抑制され得る。その結果、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化が図られ得る。そして、特に反射部材９Ａおよび反射部９ｍＡが円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に設けられていることで、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化がさらに図られ得る。   Here, as shown in FIG. 18, when the semiconductor wafer W placed on the susceptor 74A is heated by the halogen heating unit 4, part of the light emitted from the halogen heating unit 4 is the holding plate 75. After being transmitted through the reflection member main body portion 9bA, the light is reflected by the reflection portion 9mA and irradiated toward the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W. At this time, part of the light emitted from the halogen heating unit 4 is reflected at a portion of the reflecting unit 9 mA in contact with the reflecting member main body 9 bA. As a result, the reflecting member 9A is disposed so as to be close to the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W, and the temperature drop at the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W at the time of preliminary heating before irradiation with flash light is well suppressed. obtain. As a result, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform during heating by light irradiation. Further, in particular, by providing the reflecting member 9A and the reflecting portion 9mA in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W becomes even more when heated by the light irradiation. It can be done.

なお、本変形例では、反射部材本体部９ｂＡの断面の形状が、台形であったが、例えば、三角形等、その他の多角形とされても良い。   In addition, in this modification, although the shape of the cross section of reflection member main-body part 9bA was trapezoid, it may be made other polygons, such as a triangle etc., for example.

また、上記一実施形態および第１変形例では、ハロゲン加熱部４から発せられる光を反射する表面（反射表面とも言う）が平面状であった反射部９ｍ，９ｍＡが採用されたが、これに限られず、凹面状の表面（反射表面）を有する反射部９ｍＢが採用されても良い。これにより、加熱時にハロゲン加熱部４から発せられる光を半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに向けて集光させることが可能となる。このため、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥでの温度低下が効率良く抑制され得る。ここで、第２変形例に係る反射部材９Ｂの具体例を挙げて説明する。   In the embodiment and the first modification, the reflecting portions 9m and 9mA in which the surface (also referred to as a reflecting surface) for reflecting the light emitted from the halogen heating portion 4 is planar are adopted. The invention is not limited thereto, and a reflecting portion 9mB having a concave surface (reflection surface) may be employed. Thereby, it becomes possible to condense the light emitted from the halogen heating unit 4 at the time of heating toward the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W. For this reason, the temperature drop at the peripheral portion WE of the semiconductor wafer W can be efficiently suppressed at the time of heating by light irradiation. Here, a specific example of the reflecting member 9B according to the second modified example will be described.

図１９は、第２変形例に係る反射部材９Ｂの設置態様を側方から見た断面図である。図２０は、第２変形例に係る反射部材９Ｂによる光の反射態様を模式的に示す図である。図２０には、ハロゲン加熱部４から発せられる光が進む様子が細線の直線状の矢印Ｐ１で描かれている。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the installation mode of the reflecting member 9B according to the second modification viewed from the side. FIG. 20 is a view schematically showing a reflection mode of light by the reflecting member 9B according to the second modified example. In FIG. 20, the progress of the light emitted from the halogen heating unit 4 is drawn by a thin linear arrow P1.

図１９で示されるように、反射部材９Ｂは、上記一実施形態に係る反射部材９がベースとされて、平面状の反射表面を有する反射部９ｍが、凹面状の反射表面を有する反射部９ｍＢに置換されたものである。具体的には、反射部９ｍＢは、半導体ウェハーＷの端縁部ＷＥに対向する凹面状の反射表面を有している。ここでは、上記一実施形態に係る反射部材本体部９ｂがベースとされて、反射部９ｍが形成された平面状の面が、反射部９ｍＢが形成された凹面状の面とされた反射部材本体部９ｂＢが採用されることで、反射部９ｍＢの変更が実現される。そして、図２０で示されるように、サセプター７４上に載置された半導体ウェハーＷがハロゲン加熱部４によって加熱される際に、ハロゲン加熱部４から発せられる光の一部が、保持プレート７５およびガイドリング７６を透過した後に反射部９ｍＢで反射されて、半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに向けて集光されつつ照射される。   As shown in FIG. 19, the reflecting member 9B is based on the reflecting member 9 according to the above embodiment, and a reflecting portion 9m having a flat reflecting surface has a concave reflecting surface. Is replaced by. Specifically, the reflecting portion 9mB has a concave reflecting surface facing the edge WE of the semiconductor wafer W. Here, the reflecting member main body portion 9b according to the one embodiment is a base, and the reflecting member main body in which the planar surface on which the reflecting portion 9m is formed is a concave surface on which the reflecting portion 9mB is formed. By adopting the part 9bB, the change of the reflection part 9mB is realized. Then, as shown in FIG. 20, when the semiconductor wafer W placed on the susceptor 74 is heated by the halogen heating unit 4, part of the light emitted from the halogen heating unit 4 is the holding plate 75 and After passing through the guide ring 76, the light is reflected by the reflection portion 9mB and is focused and emitted toward the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W.

このように、光の照射による加熱時にハロゲン加熱部４から発せられる光を半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥに集光させることが可能となるため、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの周縁部ＷＥでの温度低下が効率良く抑制され得る。   As described above, since light emitted from the halogen heating unit 4 can be condensed on the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W at the time of heating by the irradiation of light, the peripheral edge WE of the semiconductor wafer W at the time of heating by the irradiation of light Temperature reduction can be efficiently suppressed.

また、上記一実施形態および上記各変形例では、ガイドリング７６、反射部材９，９Ａ，９Ｂおよび反射部９ｍ、９ｍＡ，９ｍＢが円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に連続して配置されたが、これに限られない。例えば、ガイドリング７６、反射部材９，９Ａ，９Ｂおよび反射部９ｍ、９ｍＡ，９ｍＢが、円環状の領域において、円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って少なくとも一部が欠損した断続的な構成を有していても良い。このとき、例えば、保持プレート７５上のうちの半導体ウェハーＷの径よりも大きな内径を有する円環状領域Ａｒ１において、ガイドリング７６が分割されて複数の部分が断続的に突起しているガイド部が採用され得る。また、例えば、図２１で示されるように、保持プレート７５上のうちの半導体ウェハーＷの径よりも大きな内径を有する円環状領域Ａｒ１において、反射部材９が分割されて複数の部分が断続的に配置されている反射部材９Ｃが採用され得る。具体的には、円環状領域Ａｒ１における周方向に沿って円環状に配置された反射部材９が間隙部９ｓによって分割されて複数の部分が断続的に配置されている反射部材９Ｃが形成され得る。このとき、反射部材本体部９ｂが分割されて複数の反射部材本体部９ｂＣとなり、反射部９も分割されて複数の反射部９ｍＣとなる。なお、例えば、反射部材本体部９ｂ，９ｂＡ，９ｂＢが複数の部分に分割されることなく、反射部材本体部９ｂ，９ｂＡ，９ｂＢの周方向の一部に反射部９ｍ，９ｍＡ，９ｍＢが形成されるようにしても良い。   Further, in the above-described one embodiment and the above-described modifications, the guide ring 76, the reflecting members 9, 9A, 9B and the reflecting portions 9m, 9mA, 9mB are continuously arranged in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1. But it is not limited to this. For example, in the annular region, the guide ring 76, the reflecting members 9, 9A, 9B and the reflecting portions 9m, 9mA, 9mB have an intermittent configuration in which at least a portion is lost along the circumferential direction in the annular region Ar1. You may have. At this time, for example, in the annular region Ar1 having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W on the holding plate 75, a guide portion in which the guide ring 76 is divided and a plurality of portions are intermittently protruded is It can be adopted. Further, for example, as shown in FIG. 21, in the annular region Ar1 having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer W on the holding plate 75, the reflecting member 9 is divided and a plurality of portions are intermittently The reflecting member 9C disposed may be employed. Specifically, the reflecting member 9 disposed in an annular shape along the circumferential direction in the annular region Ar1 may be divided by the gap portion 9s to form a reflecting member 9C in which a plurality of portions are disposed intermittently. . At this time, the reflecting member main body portion 9b is divided into a plurality of reflecting member main body portions 9bC, and the reflecting portion 9 is also divided into a plurality of reflecting portions 9mC. Note that, for example, the reflecting portions 9m, 9mA, 9mB are formed on a part of the reflecting member bodies 9b, 9bA, 9bB in the circumferential direction without the reflecting member bodies 9b, 9bA, 9bB being divided into a plurality of portions. You may

また、上記一実施形態および上記第２変形例では、ガイドリング７６が設けられたが、これに限られず、例えば、ガイドリング７６が設けられていなくても良い。但し、ガイドリング７６が設けられれば、半導体ウェハーＷの落下時におけるサセプター７４に対する衝撃が緩和され、落下後の該半導体ウェハーＷの位置も修正され得る。   Moreover, although the guide ring 76 was provided in the said one Embodiment and said 2nd modification, it is not restricted to this, For example, the guide ring 76 does not need to be provided. However, if the guide ring 76 is provided, the impact on the susceptor 74 when the semiconductor wafer W is dropped can be mitigated, and the position of the semiconductor wafer W after the drop can also be corrected.

また、上記一実施形態および上記各変形例では、サセプター７４，７４Ａが石英によって形成されていたが、これに限られず、サセプター７４，７４Ａが窒化アルミニウム（ＡｌＮ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等によって形成されても良い。あるいは、保持プレート７５の材質とガイドリング７６の材質とが異なっていても良い。例えば、石英の保持プレート７５の上面に炭化ケイ素のガイドリング７６が設置されても良い。   Further, in the above-described one embodiment and the above-described modifications, the susceptors 74 and 74A are formed of quartz, but the invention is not limited thereto. The susceptors 74 and 74A are formed of aluminum nitride (AlN) or silicon carbide (SiC) It may be done. Alternatively, the material of the holding plate 75 and the material of the guide ring 76 may be different. For example, a silicon carbide guide ring 76 may be installed on the upper surface of the quartz holding plate 75.

また、上記一実施形態および上記各変形例では、フラッシュ加熱部５に３０本のフラッシュランプＦＬが備えられていたが、これに限られず、フラッシュランプＦＬの本数は任意の数に設定され得る。また、フラッシュランプＦＬはキセノンフラッシュランプに限られず、クリプトンフラッシュランプであっても良い。また、ハロゲン加熱部４のハロゲンランプＨＬの本数も４０本に限られず、任意の数に設定され得る。   Moreover, although the flash heating part 5 was equipped with 30 flash lamps FL in the said one Embodiment and said each modification, it is not restricted to this, The number of flash lamps FL may be set to arbitrary numbers. Also, the flash lamp FL is not limited to the xenon flash lamp, and may be a krypton flash lamp. Further, the number of halogen lamps HL of the halogen heating unit 4 is not limited to 40, and may be set to any number.

また、上記一実施形態および上記各変形例では、熱処理装置１が、フラッシュ加熱部５を有していたが、これに限られない。例えば、熱処理装置１が、フラッシュ加熱部５を有することなく、ハロゲン加熱部４を有する態様が採用されても良い。このとき、加熱部としてのハロゲン加熱部４は、例えば、半導体ウェハーＷを予備的に加熱するものではなく、半導体ウェハーＷを光の照射によって加熱するものとなり得る。これにより、光の照射による加熱時に半導体ウェハーＷの面内温度分布の均一化が図られ得る。このような熱処理装置としては、例えば、ハロゲンランプを用いたＲＴＰ（Rapid Thermal Process）装置等が挙げられる。   Moreover, in the said one Embodiment and said each modification, although the heat processing apparatus 1 had the flash heating part 5, it is not restricted to this. For example, an embodiment in which the heat treatment apparatus 1 does not have the flash heating unit 5 but has the halogen heating unit 4 may be adopted. At this time, the halogen heating unit 4 as the heating unit may not heat the semiconductor wafer W in advance, for example, and may heat the semiconductor wafer W by light irradiation. Thereby, the in-plane temperature distribution of the semiconductor wafer W can be made uniform at the time of heating by light irradiation. Examples of such a heat treatment apparatus include an RTP (Rapid Thermal Process) apparatus using a halogen lamp, and the like.

また、本発明に係る熱処理装置によって処理対象となる基板は、半導体ウェハーＷに限られず、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板あるいは太陽電池用の基板であっても良い。また、本発明に係る技術は、金属とシリコンとの接合、あるいはポリシリコンの結晶化等にも適用され得る。   The substrate to be treated by the heat treatment apparatus according to the present invention is not limited to the semiconductor wafer W, but may be a glass substrate used for a flat panel display such as a liquid crystal display or a substrate for a solar cell. Further, the technique according to the present invention can be applied to bonding of metal and silicon, crystallization of polysilicon, and the like.

なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。   Needless to say, all or part of the above-described one embodiment and various modifications may be combined as appropriate, as long as no contradiction arises.

１ 熱処理装置
４ ハロゲン加熱部
５ フラッシュ加熱部
６ チャンバー
７ 保持部
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ 反射部材
９ｂ，９ｂＡ，９ｂＢ，９ｂＣ 反射部材本体部
９ｍ，９ｍＡ，９ｍＢ，９ｍＣ 反射部
７４，７４Ａ サセプター
７５ 保持プレート
７６ ガイドリング
７６ａ 傾斜面
７７ 支持ピン
Ａｒ１ 円環状領域
Ａｒ２ 円形領域
Ｌ０ 仮想線
Ｗ 半導体ウェハー
ＷＥ 周縁部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 heat processing apparatus 4 halogen heating part 5 flash heating part 6 chamber 7 holding part 9,9A, 9B, 9C reflective member 9b, 9bA, 9bB, 9bC reflective member main body part 9m, 9mA, 9mB, 9mC reflective part 74, 74A susceptor 75 Holding plate 76 Guide ring 76a Sloped surface 77 Support pin Ar1 Annular area Ar2 Circular area L0 Virtual line W Semiconductor wafer WE Peripheral part

Claims (3)

基板に光を照射することによって該基板を加熱する熱処理装置であって、
前記基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内において前記基板が載置されて該基板を保持するサセプターと、
前記チャンバーの下側に設けられており、前記サセプターに保持された前記基板の温度を、連続的に光を照射するランプによって光を照射することで第１温度まで到達させる予備的な熱処理を行う予備加熱部と、
前記チャンバーの上側に設けられており、前記サセプターに保持された状態で前記第１加熱部による前記予備的な加熱が施されている前記基板の表面温度を、フラッシュランプによってフラッシュ光を照射することで前記第１温度よりも高い第２温度まで上昇させる熱処理を行うフラッシュ加熱部と、
前記サセプター上に配置され、前記予備加熱部から発せられる光を反射させて前記基板の周縁部に照射する反射部を有する反射部材と、
を備え、
前記基板が、円板形状を有し、
前記サセプターが、
前記基板が載置される載置面を有するプレートと、
前記プレート上に立設され、前記基板を点接触によって支持する複数の支持ピンと、
を有し、
前記反射部材が、
前記プレート上のうちの前記基板の径よりも大きな内径を有する円環状の領域において周方向に沿って連続的または断続的に配置されており、
前記複数の支持ピンが、
前記プレート上のうちの前記円環状の領域よりも内側の領域上に立設されており、
前記反射部材が、
前記円環状の領域の内側に位置する円形領域の中心を通り且つ前記プレートに対して垂直な方向に伸びる仮想線に対向する第１傾斜面と、前記仮想線とは逆側に位置する第２傾斜面と、を有するとともに光透過性を有する反射部材本体部を含み、
前記第１傾斜面が、
前記プレートから上方に向けて前記仮想線から遠ざかる傾斜面とされ、
前記第２傾斜面が、
上方から前記プレートに向けて前記仮想線から遠ざかる傾斜面とされ、
前記反射部が、
前記第２傾斜面上に設けられていることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the substrate with light,
A chamber for containing the substrate;
A susceptor for mounting the substrate in the chamber to hold the substrate;
Is provided on the lower side of the chamber, the temperature of the substrate held by the susceptor, performing preliminary heat treatment to reach the first temperature by irradiation with light by a lamp for irradiating the continuous light A preheating unit,
The surface temperature of the substrate, which is provided on the upper side of the chamber and held by the susceptor while being preliminarily heated by the first heating unit, is irradiated with flash light by a flash lamp. A flash heating unit performing heat treatment to raise the temperature to a second temperature higher than the first temperature;
A reflective member disposed on the susceptor and having a reflective portion for reflecting light emitted from the preliminary heating portion and irradiating the peripheral portion of the substrate;
Equipped with
The substrate has a disk shape,
The susceptor is
A plate having a mounting surface on which the substrate is mounted;
A plurality of support pins standing on the plate and supporting the substrate by point contact;
Have
The reflecting member is
It is disposed continuously or intermittently along the circumferential direction in an annular region having an inner diameter larger than the diameter of the substrate on the plate,
The plurality of support pins are
Standing on a region inside the annular region of the plate,
The reflecting member is
A first inclined surface opposite to an imaginary line passing through the center of a circular area located inside the annular area and opposed to an imaginary line extending in a direction perpendicular to the plate; A reflecting member main body having an inclined surface and light transparency;
The first inclined surface is
It is made into the inclined surface which goes away from the said virtual line toward upper direction from the said plate,
The second inclined surface is
It is an inclined surface away from the virtual line from above to the plate,
The reflection unit is
Heat treatment apparatus characterized that you have provided on the second inclined surface. 請求項１に記載の熱処理装置において、
前記反射部材が、
前記円環状の領域における周方向に沿って円環状に形成されており、
前記第１傾斜面は、前記プレートから上方に向けて広くなるテーパ面とされ、
前記反射部が、
前記周方向に沿って円環状に配置されていることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 1 ,
The reflecting member is
Formed in an annular shape along a circumferential direction in the annular region,
The first inclined surface is a tapered surface which widens from the plate upward,
The reflection unit is
The heat treatment apparatus is disposed in an annular shape along the circumferential direction. 請求項１または請求項２に記載の熱処理装置において、
前記第２傾斜面が、
凹面状の面とされ、
前記反射部が、
凹面状の表面を有していることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 1 or 2 ,
The second inclined surface is
Concave surface,
The reflection unit is
A heat treatment apparatus having a concave surface.
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