(57)【要約】［課題］基板の加熱処理時間を短縮するとともに、コストを大幅に削減する。［解決手段］第１領域の基板１２を加熱する加熱光を射出する第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄと、第２領域の基板１２を加熱する加熱光を射出する第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂと、第３領域の基板１２を加熱する加熱光を射出する第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄと、第２ランプヒータ３８ａと第２領域の基板１２との間に配置され、基板１２に対して加熱光を基板１２の移動方向と直交する方向に照射させる集光レンズ４４ａ〜４４ｃと、基板１２を第１領域から第２領域を介して第３領域に移動させる移動部４８とを備え、加熱処理プロファイルに従い、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄを制御するとともに、基板１２を移動制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板を第１温度に加熱する第１領域と、
前記第１温度に加熱された前記基板を第２温度に加熱する第２領域と、
前記第２温度に加熱された前記基板を第３温度に加熱する第３領域と、
前記第１領域の前記基板を加熱するための第１加熱手段と、
前記第２領域の前記基板を加熱するための加熱光を射出するランプヒータである第２加熱手段と、
前記第３領域の前記基板を加熱するための第３加熱手段と、
前記基板を前記第１領域から前記第２領域を介して前記第３領域に移動させる移動部と、
前記第２加熱手段と前記第２領域の前記基板との間に配置され、前記基板の面に平行で前記基板の移動方向と直交する方向に延在し、前記基板に対して前記加熱光を前記移動方向と直交する方向に照射し、前記基板を表皮加熱する集光レンズと、
前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段に供給する電流と、前記移動部による前記基板の移動速度とを含む加熱処理プロファイルを記憶する加熱処理プロファイル記憶部と、
前記加熱処理プロファイルに従い、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段を制御するとともに、前記基板を移動制御する制御部と、
を備えることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板熱処理装置において、
前記基板が前記半導体ウェーハである場合、イオン注入処理された前記半導体ウェーハの結晶欠陥を改善するため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、８００〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の基板熱処理装置において、
前記基板が前記半導体ウェーハである場合、ＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理のいずれかにより前記半導体ウェーハ上に生成された膜の膜質欠陥を改善するため、前記第１温度は、２００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、３００〜９００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の基板熱処理装置において、
前記基板が前記液晶用基板である場合、アモルファスシリコン層をポリシリコン層に変えるため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、５５０〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板熱処理装置において、
一端側の前記第１領域に前記基板を搬入し、前記第２領域を介して他端側の前記第３領域から前記基板を水平方向に搬出する横型の加熱炉からなることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板熱処理装置において、
前記集光レンズは、前記基板の下部に配設され、熱処理面を下にして前記第２領域を移動する前記基板を、前記集光レンズで集光された前記加熱光により、鉛直下方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項７】
請求項５記載の基板熱処理装置において、
前記集光レンズは、鉛直状態に配設され、前記基板の熱処理面を前記集光レンズで集光された前記加熱光により、水平方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項８】
請求項５記載の基板熱処理装置において、
前記集光レンズは、前記基板の下部に傾斜して配設され、熱処理面を斜め下にして前記第２領域を移動する前記基板を、前記集光レンズで集光された前記加熱光により、斜め下方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板熱処理装置において、
鉛直方向下端側の前記第１領域に前記基板を搬入し、鉛直方向上端側の前記第２領域を介して、前記第１領域と共通である鉛直方向下端側の前記第３領域から前記基板を搬出する縦型の加熱炉からなることを特徴とする基板熱処理装置。
【請求項１０】
半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板を第１領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく電流を第１加熱手段に供給し、前記基板を第１温度に加熱するステップと、
前記基板を前記第１領域から第２領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく移動速度で前記基板を移動させるとともに、加熱処理プロファイルに基づく電流をランプヒータである第２加熱手段に供給し、前記第２加熱手段から射出される加熱光を、前記基板の面に平行で前記基板の移動方向と直交する方向に延在する集光レンズを介し、前記基板に対して前記基板の移動方向と直交する方向に照射し、前記基板を前記第２温度に表皮加熱するステップと、
前記基板を前記第２領域から第３領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく電流を第３加熱手段に供給し、前記基板を第３温度に加熱するステップと、
を備え、前記加熱処理プロファイルは、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段に供給する電流と、前記基板の移動速度とを含むことを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の基板熱処理方法において、
前記基板が前記半導体ウェーハである場合、イオン注入処理された前記半導体ウェーハの結晶欠陥を改善するため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、８００〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の基板熱処理方法において、
前記基板が前記半導体ウェーハである場合、ＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理のいずれかにより前記半導体ウェーハ上に生成された膜の膜質欠陥を改善するため、前記第１温度は、２００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、３００〜９００℃の範囲に設定、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の基板熱処理方法において、
前記基板が前記液晶用基板である場合、アモルファスシリコン層をポリシリコン層に変換するため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、５５０〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の基板熱処理方法において、
前記基板は、一端側の前記第１領域に搬入され、前記第２領域を介して他端側の前記第３領域から水平方向に搬出されることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の基板熱処理方法において、
前記基板を、熱処理面を下にして前記第２領域で移動させ、前記基板の下部に配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を鉛直下方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の基板熱処理方法において、
前記基板を、熱処理面を鉛直状態として前記第２領域で移動させ、鉛直状態に配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を水平方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の基板熱処理方法において、
前記基板を、熱処理面を斜め下にして前記第２領域で移動させ、前記基板の下部に傾斜して配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を斜め下方向から表皮加熱することを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１８】
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の基板熱処理方法において、
前記基板は、鉛直方向下端側の前記第１領域に搬入され、鉛直方向上端側の前記第２領域を介して、前記第１領域と共通である鉛直方向下端側の前記第３領域から搬出されることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項１９】
イオン注入された半導体ウェーハの結晶欠陥を改善する熱処理を、直立した前記半導体ウェーハを半導体ウェーハ面に沿った方向に加熱炉内を移動させて行う基板熱処理方法であって、（Ａ）結晶欠陥改善の温度より低い温度（以下「第１温度」という）に、前記半導体ウェーハを予熱するために前記加熱炉内を加熱する第１のランプヒータを配置した第1領域、（Ｂ）前記第１領域（Ａ）と下記第３領域（Ｃ）の中間に結晶欠陥改善のために８５０〜１１００℃の範囲内の温度（以下「第２温度」という）を前記加熱炉内に発生させるための第２のランプヒータを配置した第２領域、及び、（Ｃ）６５０〜８００℃の範囲内の温度（以下「第３温度」という）に前記加熱炉内を加熱するヒータを配置した第３領域を、前記加熱炉内に配列し、前記第２領域を移動する前記半導体ウェーハの移動方向の温度プロファイルを前記第２温度の範囲内のピーク温度から温度が次第に低下して前記第１温度及び前記第３温度に連続するように設定し、前記第１領域（Ａ）において予備加熱された前記半導体ウェーハが前記第２領域（Ｃ）に移動する直前から前記第２領域（Ｃ）を通過する期間のみにおいて、前記第２のランプヒータに電流を流して前記温度プロファイルを発生させることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の基板熱処理方法において、
２００〜４００℃の温度範囲内にてＣＶＤ、スパッタ又は蒸着により成膜された酸化膜、窒化膜、W膜の改質処理を前記結晶欠陥改善の熱処理に代えて行う方法であって、前記第２温度を５００〜７５０℃、前記第３温度を２００〜４５０℃にすることを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の基板熱処理方法において、
前記加熱炉の長軸方向の断面視にて、前記半導体ウェーハの面と平行方向の炉内壁幅が、前記平行方向と直交する方向での炉内壁幅より大きいことを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の基板熱処理方法において、
前記半導体ウェーハを前記第１領域及び前記第３領域に保持して、それぞれ前記第１温度及び前記第３温度に均熱することを特徴とする基板熱処理方法。
【請求項２３】
請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の基板熱処理方法において、
前記半導体ウェーハを前記第３領域に保持して前記第３温度に均熱し、続いて、前記第２領域から前記第１領域に移動する直前に前記第１のランプヒータへの電流を遮断することを特徴とする基板熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板熱処理装置及び基板熱処理方法に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、半導体ウェーハの結晶欠陥改善や膜質改善、液晶用基板を構成するガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン層のポリシリコン層への変換、太陽電池用基板を構成する絶縁基板上に形成されたアモルファスシリコン層の膜質改善やポリシリコン層への変換をアニールにより行う基板熱処理装置及び基板熱処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、イオン注入された半導体ウェーハや、ＣＶＤ、スパッタ又は蒸着により成膜された半導体ウェーハは、結晶欠陥改善や膜質改善のために熱処理される。また、液晶用基板は、その製造に際して、トランジスタの動作を高速化する手段として、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン層をポリシリコン層に変換するために熱処理される。さらに、太陽電池用基板は、ガラス基板、表面にアルミナ、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の絶縁膜を有する基板、表面に絶縁膜を有するカーボン基板等の絶縁基板上に形成されたアモルファスシリコン層の膜質改善や、アモルファスシリコン層からポリシリコン層への変換のために熱処理される。【０００３】
このような熱処理に関し、非特許文献１は、１９７０年代から、３０ｎｍのゲート幅のＭＯＳトランジスタが実験室段階で実現された２００８年までの約４０年間の浅接合技術の発展を解説している。非特許文献１は、浅接合技術を次のように分類・評価している。
（１）  赤外線ランプアニール：この技術は、アニール時間が約３０秒〜１分と長く、最も古い技術である。
（２）  ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）：この技術は、ハロゲンランプを使用する技術であり、アニール時間は、１〜６０秒程度である。この技術は、波長が長いハロゲンランプを使用しており、パターン間の温度の均一性が高い。
（３）  スパイクＲＴＡ：この技術は、（２）のＲＴＡを急速昇温で行う方法であり、アニール時間は０．１〜1秒である。
（４）  ＦＬＡ（Ｆｌａｓｈ  Ｌａｍｐ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）：この技術は、キセノンランプを使用する。アニール最短時間は、ｍ秒程度である。パターン間の温度の均一性は、（２）のＲＴＡより劣る。非特許文献１は、基板温度を４５０℃から１０００〜１３００℃に昇温する一例を示す。
（５）  ＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｐｉｋｅ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）：この技術は、炭酸ガスレーザにより基板をスキャンする技術であり、１３５０℃以上のピーク温度にｍ秒程度で到達する。ＬＳＡは、（３）のスパイクＲＴＡの後に行うことができる。
（６）  ＭＳＡ（Ｍｉｌｌｉ  Ｓｅｃｏｎｄ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）：この技術は、キセノンランプを使用して１０００〜１０５０℃で０．１秒以下のアニールを行う技術である。この技術は、１０−３秒のアニールも可能である。【０００４】
また、非特許文献１は、これらの方法のうち、（４）のＦＬＡと（６）のＭＳＡとを組み合わせた半導体ウェーハの熱処理を開示している。【０００５】
図１９は、ＦＬＡにおける半導体ウェーハの表面温度−時間の関係をグラフで示している。枚葉式熱処理では、１枚の半導体ウェーハがホットプレートと言われる金属製支持板上で４００〜５００℃に加熱される。その後、半導体ウェーハは、多数の円盤状に配列された直径が３ｍｍ程度のキセノンランプに接近し、ランプの電源が入れられた後、直ちに遮断することにより、短時間アニールが行われる。【０００６】
また、非特許文献２は、絶縁膜を緻密化するため、１０００℃以下での熱処理をファーネスで行うことを解説している。非特許文献２の出版から７年後の現在、絶縁膜の緻密化は、接合深さの減少に伴い、一般に、３００〜５００℃程度の低温でランプ加熱により行なわれるようになっている。【０００７】
図１９に示される従来のＦＬＡは、半導体ウェーハをホットプレートにより５００℃に予備加熱した後、例えば、１０００℃に加熱し、再び５００℃に戻す。しかしながら、ホットプレートは、金属板の保有熱があるために、予備加熱温度からの温度降下が遅く、次の半導体ウェーハが処理されるまでの待機時間が長くなる。さらに、ホットプレートを用いた方法は、予備加熱温度を変更するために長い時間を要する。また、ホットプレートは、1回に１枚の半導体ウェーハしか処理できなく、２枚以上を同時に処理しようとすると、加熱装置の幅が大きくなってしまう。従って、ホットプレートを用いた方法は、２枚以上の処理が現実的に不可能である。【０００８】
さらに、ホットプレートを用いた方法は、半導体ウェーハの全面加熱を行うため、多数配列されたランプの１個でも性能不良になると、半導体ウェーハの面が不均一な加熱状態になる。従って、ホットプレートを用いた方法では、全部のランプの性能を維持する必要があるため、メンテナンスコストが高くなる。【０００９】
一方、膜質改善は、古くはファーネスで行なわれ、最近ではランプ加熱で行なわれるようになったが、同様の問題がある。【００１０】
そこで、本出願人は、このような熱処理を実現するための熱処理装置を開発している。【００１１】
例えば、特許文献１は、炉内をヒータで第１温度に加熱する第１領域と、炉内を他のヒータで前記第１温度よりも高い第２温度に加熱する第２領域とを有する縦型の加熱炉が開示している。この加熱炉は、半導体ウェーハを第１領域で第１温度まで加熱し、次いで、加熱された半導体ウェーハを第２領域に搬送し、第１温度以上、第２温度以下の所定温度まで加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４０６４９１１号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】加藤正隆、「接合技術の進展と評価・解析技術」、２００８年９月２３日、富士通マイクロエレクトロニクス株式会社
【非特許文献２】前田和夫、「はじめての半導体ナノプロセス」、工業調査会、２００４年２月１０日、第１０４頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この場合、特許文献１に開示された熱処理装置では、特に、第２領域において、半導体ウェーハを所望の加熱温度まで、むらなく速やかに加熱することが重要である。【００１５】
しかしながら、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板等の基板の全面をヒータを用いて均一に加熱することは、極めて困難である。また、これらの基板の表皮を短時間で高温加熱するためには、ヒータに対して大電流を加える必要がある。そのため、前記熱処理装置は、加熱処理に要するコストが高騰する不具合を有する。さらに、ヒータは、大電流が印加されるとともに、高温状態となるため、ヒータの経時劣化が進行することで、熱処理装置のメンテナンスに要するコストが増大する課題も生じる。【００１６】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板の加熱処理時間を任意に調整し、基板の表皮を所望の加熱温度まで速やかに加熱することができる基板熱処理装置及び基板熱処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、処理時間を短縮することができ、また、メンテナンスコスト、装置コスト、装置の稼動コストを大幅に削減することができる基板熱処理装置及び基板熱処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る基板熱処理装置は、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板を第１温度に加熱する第１領域と、前記第１温度に加熱された前記基板を第２温度に加熱する第２領域と、前記第２温度に加熱された前記基板を第３温度に加熱する第３領域と、前記第１領域の前記基板を加熱するための第１加熱手段と、前記第２領域の前記基板を加熱するための加熱光を射出するランプヒータである第２加熱手段と、前記第３領域の前記基板を加熱するための第３加熱手段と、前記基板を前記第１領域から前記第２領域を介して前記第３領域に移動させる移動部と、前記第２加熱手段と前記第２領域の前記基板との間に配置され、前記基板の面に平行で前記基板の移動方向と直交する方向に延在し、前記基板に対して前記加熱光を前記移動方向と直交する方向に照射し、前記基板を表皮加熱する集光レンズと、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段に供給する電流と、前記移動部による前記基板の移動速度とを含む加熱処理プロファイルを記憶する加熱処理プロファイル記憶部と、前記加熱処理プロファイルに従い、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段を制御するとともに、前記基板を移動制御する制御部と、を備えることを特徴とする。【００１８】
前記基板熱処理装置において、前記基板が前記半導体ウェーハである場合、イオン注入処理された前記半導体ウェーハの結晶欠陥を改善するため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、８００〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００１９】
前記基板熱処理装置において、前記基板が前記半導体ウェーハである場合、ＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理のいずれかにより前記半導体ウェーハ上に生成された膜の膜質欠陥を改善するため、前記第１温度は、２００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、３００〜９００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００２０】
前記基板熱処理装置において、前記基板が前記液晶用基板である場合、アモルファスシリコン層をポリシリコン層に変えるため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、５５０〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００２１】
前記基板熱処理装置において、一端側の前記第１領域に前記基板を搬入し、前記第２領域を介して他端側の前記第３領域から前記基板を水平方向に搬出する横型の加熱炉からなることを特徴とする。【００２２】
前記基板熱処理装置において、前記集光レンズは、前記基板の下部に配設され、熱処理面を下にして前記第２領域を移動する前記基板を、前記集光レンズで集光された前記加熱光により、鉛直下方向から表皮加熱することを特徴とする。【００２３】
前記基板熱処理装置において、前記集光レンズは、鉛直状態に配設され、前記基板の熱処理面を前記集光レンズで集光された前記加熱光により、水平方向から表皮加熱することを特徴とする。【００２４】
前記基板熱処理装置において、前記集光レンズは、前記基板の下部に傾斜して配設され、熱処理面を斜め下にして前記第２領域を移動する前記基板を、前記集光レンズで集光された前記加熱光により、斜め下方向から表皮加熱することを特徴とする。【００２５】
前記基板熱処理装置において、鉛直方向下端側の前記第１領域に前記基板を搬入し、鉛直方向上端側の前記第２領域を介して、前記第１領域と共通である鉛直方向下端側の前記第３領域から前記基板を搬出する縦型の加熱炉からなることを特徴とする。【００２６】
本発明に係る基板熱処理方法は、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板を第１領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく電流を第１加熱手段に供給し、前記基板を第１温度に加熱するステップと、前記基板を前記第１領域から第２領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく移動速度で前記基板を移動させるとともに、加熱処理プロファイルに基づく電流をランプヒータである第２加熱手段に供給し、前記第２加熱手段から射出される加熱光を、前記基板の面に平行で前記基板の移動方向と直交する方向に延在する集光レンズを介し、前記基板に対して前記基板の移動方向と直交する方向に照射し、前記基板を前記第２温度に表皮加熱するステップと、前記基板を前記第２領域から第３領域に搬入し、加熱処理プロファイルに基づく電流を第３加熱手段に供給し、前記基板を第３温度に加熱するステップと、を備え、前記加熱処理プロファイルは、前記第１加熱手段、前記第２加熱手段及び前記第３加熱手段に供給する電流と、前記基板の移動速度とを含むことを特徴とする。【００２７】
前記基板熱処理方法において、前記基板が前記半導体ウェーハである場合、イオン注入処理された前記半導体ウェーハの結晶欠陥を改善するため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、８００〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００２８】
前記基板熱処理方法において、前記基板が前記半導体ウェーハである場合、ＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理のいずれかにより前記半導体ウェーハ上に生成された膜の膜質欠陥を改善するため、前記第１温度は、２００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、３００〜９００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００２９】
前記基板熱処理方法において、前記基板が前記液晶用基板である場合、アモルファスシリコン層をポリシリコン層に変えるため、前記第１温度は、３００〜４５０℃の範囲に設定され、前記第２温度は、５５０〜１１００℃の範囲に設定され、前記第３温度は、２００〜４００℃の範囲に設定されることを特徴とする。【００３０】
前記基板熱処理方法において、前記基板は、一端側の前記第１領域に搬入され、前記第２領域を介して他端側の前記第３領域から水平方向に搬出されることを特徴とする。【００３１】
前記基板熱処理方法において、前記基板を、熱処理面を下にして前記第２領域で移動させ、前記基板の下部に配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を鉛直下方向から表皮加熱することを特徴とする。【００３２】
前記基板熱処理方法において、前記基板を、熱処理面を鉛直状態として前記第２領域で移動させ、鉛直状態に配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を水平方向から表皮加熱することを特徴とする。【００３３】
前記基板熱処理方法において、前記基板を、熱処理面を斜め下にして前記第２領域で移動させ、前記基板の下部に傾斜して配設した前記集光レンズで集光された前記加熱光により、前記熱処理面を斜め下方向から表皮加熱することを特徴とする。【００３４】
前記基板熱処理方法において、前記基板は、鉛直方向下端側の前記第１領域に搬入され、鉛直方向上端側の前記第２領域を介して、前記第１領域と共通である鉛直方向下端側の前記第３領域から搬出されることを特徴とする。【００３５】
本発明に係る基板熱処理方法は、イオン注入された半導体ウェーハの結晶欠陥を改善する熱処理を、直立した前記半導体ウェーハを半導体ウェーハ面に沿った方向に加熱炉内を移動させて行う基板熱処理方法であって、（Ａ）結晶欠陥改善の温度より低い温度（以下「第１温度」という）に、前記半導体ウェーハを予熱するために前記加熱炉内を加熱する第１のランプヒータを配置した第1領域、（Ｂ）前記第１領域（Ａ）と下記第３領域（Ｃ）の中間に結晶欠陥改善のために８５０〜１１００℃の範囲内の温度（以下「第２温度」という）を前記加熱炉内に発生させるための第２のランプヒータを配置した第２領域、及び、（Ｃ）６５０〜８００℃の範囲内の温度（以下「第３温度」という）に前記加熱炉内を加熱するヒータを配置した第３領域を、前記加熱炉内に配列し、前記第２領域を移動する前記半導体ウェーハの移動方向の温度プロファイルを前記第２温度の範囲内のピーク温度から温度が次第に低下して前記第１温度及び前記第３温度に連続するように設定し、前記第１領域（Ａ）において予備加熱された前記半導体ウェーハが前記第２領域（Ｃ）に移動する直前から前記第２領域（Ｃ）を通過する期間のみにおいて、前記第２のランプヒータに電流を流して前記温度プロファイルを発生させることを特徴とする。【００３６】
前記基板熱処理方法において、前記結晶欠陥改善の熱処理に代えて、２００〜４００℃の温度範囲内にてＣＶＤ、スパッタ又は蒸着により成膜された酸化膜、窒化膜、W膜の改質処理を行う方法であって、前記第２温度を５００〜７５０℃、前記第３温度を２００〜４５０℃にすることを特徴とする。【００３７】
前記基板熱処理方法において、前記加熱炉の長軸方向の断面視にて、前記半導体ウェーハの面と平行方向の炉内壁幅が、前記平行方向と直交する方向での炉内壁幅より大きいことを特徴とする。【００３８】
前記基板熱処理方法において、前記半導体ウェーハを前記第１領域及び前記第３領域に保持して、それぞれ前記第１温度及び前記第３温度に均熱することを特徴とする。【００３９】
前記基板熱処理方法において、前記半導体ウェーハを前記第３領域に保持して前記第３温度に均熱し、続いて、前記第２領域から前記第１領域に移動する直前に前記第１のランプヒータへの電流を遮断することを特徴とする。【００４０】
本発明における結晶欠陥改善の温度は、第１温度（予備加熱温度）が好ましくは１００〜４５０℃、第２温度（アニール温度）が好ましくは８５０〜１１００℃、第３温度（中間保持温度）が好ましくは６５０〜８００℃である。また、本発明における膜質改善の温度は、第１温度（予備加熱温度）が好ましくは２００〜４００℃、第２温度（アニール温度）が好ましくは５００〜７５０℃、第３温度（中間保持温度）が好ましくは２００〜４５０℃である。【００４１】
従来のＦＬＡと異なる本発明の特徴点は、以下のとおりである。
（Ａ）  ランプヒータは、１枚の半導体ウェーハの片面加熱又は両面加熱、若しくは、背面同士を近接配置した２枚の半導体ウェーハの表面片面加熱を行う。
（Ｂ）  結晶欠陥改善又は膜質改善のためのアニールは、半導体ウェーハを静止した状態で行うのではなく、半導体ウェーハを炉内で移動させながら行う。
（Ｃ）  アニール後の半導体ウェーハは、予備加熱温度に戻るのではなく、予備加熱温度とアニール温度の中間の温度を有する第３領域で加熱される。
（Ｄ）  半導体ウェーハの加熱は、キセノンランプの代わりに、好ましくはハロゲンランプを用いて行う。
（Ｅ）  半導体ウェーハの予備加熱は、ホットプレートではなく、ランプヒータを用いて行う。
（Ｆ）  半導体ウェーハは、全面を同一温度に一挙に加熱するのでなく、半導体ウェーハの径より狭い帯状もしくは線状領域をスキャン（走査）することにより加熱する。
これらの特徴をさらに詳しく説明する。【００４２】
本発明において、水平状態、又は、直立状態で炉内に搬入された半導体ウェーハは、半導体ウェーハの面に沿って上下方向又は水平方向に加熱炉内を移動する。この加熱炉の構造は、特に限定されない。半導体ウェーハが縦置きの場合、加熱炉は、加熱炉の長軸方向の断面において、半導体ウェーハの面と平行方向の炉内壁幅が、前記平行方向と直交する方向での炉内壁幅より大きく、占有床面積が小さい加熱炉とすることが好ましい。この場合、加熱炉は、半導体ウェーハの面と平行な炉内平面にヒータが配置され、ヒータと半導体ウェーハの間隔ができるだけ狭く設定される。また、加熱炉は、炉内壁と半導体ウェーハの面又は半導体ウェーハの端縁との間隔が半導体ウェーハの全周に亘ってほぼ一定の扁平炉とすることが好ましい。【００４３】
本発明は、加熱炉の入口側から搬入される半導体ウェーハの移動方向に見て、加熱炉内を第１領域（予備加熱）、第２領域（アニール）及び第３領域（中間保持）に分けている。第１領域及び第２領域には、急速昇温及び降温が可能なハロゲンランプヒータが配置される。第３領域は、幅が狭い高温の第２領域を形成するための補助加熱の役割を果しており、ハロゲンランプヒータ又は電気抵抗加熱ヒータが配置される。第１領域は、ＦＬAの予備加熱領域に相当し、第２領域では、移動中の半導体ウェーハを対象として結晶欠陥改善又は膜質改善のためのアニールが行われる。第３領域では、アニールされた半導体ウェーハが一旦保持される（以下「中間保持」という）。それぞれの領域の加熱についてより詳しく説明する。【００４４】
まず、第１領域においては、半導体ウェーハが均一に加熱されることが好ましい。すなわち、第１領域で均一に加熱された半導体ウェーハは、第２領域のピーク温度でスキャンされると、半導体ウェーハの全面が同じ速度でアニール温度まで昇温することが期待される。さらに、第１領域において、半導体ウェーハのみならず半導体ウェーハの支持治具が均一に加熱されると、その後の加熱の際に半導体ウェーハから支持治具への熱伝導を抑えることができる。さらに、第３領域では、半導体ウェーハが均一に加熱されることが好ましい。【００４５】
それぞれの領域において所定の加熱を行っている際、半導体ウェーハが配置されていない領域の加熱は、次のとおりである。【００４６】
（Ａ）  第１領域における半導体ウェーハの予備加熱：半導体ウェーハが配置されていない第２領域は、所定のアニール温度を発生させない。すなわち、第１領域では、半導体ウェーハが全く加熱されないか、又は、第１温度と大差がない温度に加熱されることにより、予備加熱温度が変動しないようにする。第３領域における第３温度は、第２温度（アニール温度）を発生させる補助加熱の役割を果す。従って、半導体ウェーハが配置されていない第３領域は、予備加熱完了後、直ちにアニールを開始できるように、第３温度に加熱されることが好ましい。【００４７】
（Ｂ）  第２領域における半導体ウェーハのアニール：第２温度のプロファイルを安定して維持できるように、半導体ウェーハが配置されていない第３領域は、第３温度に加熱することが必要である。第１領域は、同様の理由から第１温度への加熱を継続することが好ましい。【００４８】
（Ｃ）  第３領域における半導体ウェーハの中間保持：半導体ウェーハが配置されていない第１領域は、加熱を継続しても中止してもよい。第２領域は、第２温度のプロファイルを無効にすることが必要である。【００４９】
以上説明したとおり、加熱炉内に導入された半導体ウェーハは、第１領域、第２領域及び第３領域を移動し、順次、予備加熱、アニール及び中間保持加熱される。その後、加熱炉の入口と出口が共通の場合、半導体ウェーハは、第３領域から、第２領域及び第１領域を経由して加熱炉から取り出される。この取り出しの際、第２領域では、アニールが行われても行われなくともよい。アニールが行われる場合、１枚の半導体ウェーハは、２回アニールされる。第２領域で２回目のアニールが行われない場合、第２領域では、ランプヒータの電源が遮断される。第１領域に戻った半導体ウェーハは、再び予備加熱温度で加熱されてもよく、又は、ランプヒータの電源を遮断して、半導体ウェーハを急速に冷やすこともできる。【００５０】
本発明においては、ランプヒータは、半導体ウェーハが第２領域に進入する直前、すなわち、できるだけ進入時点に近い時間を設定して、電源が入れられる。また、ランプヒータは、半導体ウェーハが第２領域を移動中、通電され維持される必要がある。すなわち、第２領域のランプヒータは、常時通電されるか、又は、１分以上前から通電することにより第２温度のプロファイルを発生させると、熱が第１領域及び第３領域に伝導するために、急峻な温度ピークを作ることができない。同様に、第２領域では、半導体ウェーハが第２領域を通過した後は、電源スイッチが遮断されるか、又は、電流を急激に落として、第２温度のプロファイルを無効にする必要がある。【００５１】
半導体ウェーハは、第２領域を通常３〜３０ｃｍ／秒の速度で移動する。また、第２領域の長さは、半導体ウェーハの径より若干大きく設定することが好ましい。第２領域内を移動する半導体ウェーハは、表面温度が炉内温度より若干低くなり、その差は、半導体ウェーハの移動速度が大きくなると拡大する。【００５２】
上述のように、第２領域では、半導体ウェーハは常時移動する。従って、後述するピーク温度Ｔ２１又は３０P（図８又は図１６Ｂ）の幅は、極細い線状であっても、半導体ウェーハの全面は、ピーク温度Ｔ２１又は３０Pでスキャンされる。ところで、半導体ウェーハは、移動中の半導体ウェーハ自体の物質中での熱伝導に起因して、１枚の半導体ウェーハにおいてサーマルバジェットが局部的に異なる。すなわち、最も遅く第２領域から離れ、第３領域に移動する半導体ウェーハの後端のサーマルバジェットは、他の部位よりも多くなる。このような局部的サーマルバジェットの差を補償するためには、第３領域において半導体ウェーハが一旦保持されて、さらに均一に加熱されることが好ましい。但し、アニール時間が長い場合は、第３領域において半導体ウェーハが一旦保持される段階で第３領域の加熱を中止することができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の基板熱処理装置及び基板熱処理方法は、第２領域において、ランプヒータである第２加熱手段からの加熱光を、基板の移動方向と直交する方向に延在する集光レンズを用いて基板の表皮を加熱することにより、必要最小限の電流を第２加熱手段に供給するだけで、基板を短時間で必要な温度まで表皮加熱することができる。これにより、装置の稼働コストは、大幅に削減される。また、本発明の基板熱処理装置及び基板熱処理方法は、第２領域の温度プロファイルに従い、加熱光を移動中の基板に対して移動方向と直交する方向に照射させて加熱処理を行うため、基板の移動速度を調整することにより、０．１秒から３０秒の範囲内の時間を任意に選択して加熱処理することができる。さらに、本発明の基板熱処理装置及び基板熱処理方法は、ホットプレートを使用しないために、処理時間全体を短縮することが可能である。【００５４】
また、第２領域においてピーク温度を発生させるのは、狭い線状領域に配置されるランプヒータである。従って、このランプヒータの個数は、従来のＦＬＡよりも著しく少ない。そのため、メンテナンスコストは、大幅に削減される。【００５５】
よって、本発明は、現在の３５ｎｍのゲート幅を有する半導体デバイスの製造工程において、ＭＳＡが必要である工程以外の多くの工程に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態の横型の基板熱処理装置の平面断面図である。
【図２】第１実施形態の横型の基板熱処理装置の縦断面図である。
【図３】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における第２領域近傍の斜視部分断面図である。
【図４】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における第２領域の拡大縦断面図である。
【図５】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における制御ブロック図である。
【図６】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における加熱処理プロファイル記憶部に記憶される加熱処理プロファイルの説明図である。
【図７】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における熱処理のフローチャートである。
【図８】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における石英表面温度及び基板表面温度の説明図である。
【図９】第１実施形態の横型の基板熱処理装置における石英表面温度及び半導体ウェーハ表面温度の測定結果の説明図である。
【図１０】第１実施形態の基板熱処理装置を液晶用基板の熱処理に適用した場合における石英表面温度及び液晶用基板表面温度の測定結果の説明図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第１実施形態の横型の基板熱処理装置の変形例の第２領域における縦断面図である。
【図１２】第２実施形態の縦型の基板熱処理装置の縦断面図である。
【図１３】第３実施形態の横型の基板熱処理装置の縦断面図である。
【図１４】図１４Ａは、第４実施形態の横型の基板熱処理装置の縦断面図、図１４Ｂは、第５実施形態の横型の基板熱処理装置の縦断面図である。
【図１５】第６実施形態の縦型の基板熱処理装置の半導体ウェーハ面に平行な縦断面図である。
【図１６】図１６Ａは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置の半導体ウェーハ面に直交する縦断面図であり、図１６Ｂは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置の第１領域〜第３領域における炉内温度の説明図である。
【図１７】第６実施形態の縦型の基板熱処理装置で使用されるランプヒータの拡大断面図である。
【図１８】図１８Ａ及び図１８Ｂは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置における半導体ウェーハの前進時及び後退時のヒータの動作説明図である。
【図１９】従来のＦＬＡによる半導体ウェーハの温度と加熱時間との関係説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００５８】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０の平面断面図である。図２は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０の縦断面図である。基板熱処理装置１０では、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板１２の表皮を加熱処理することができる。なお、以下の説明において、「表皮」とは、基板１２が半導体ウェーハである場合には、基板１２の表層をいうものとし、基板１２が液晶用基板又は太陽電池用基板である場合には、ガラス基板又は絶縁基板の上に形成された層の最上層をいうものとする。半導体ウェーハの直径は、特に限定されるものではなく、直径が３００ｍｍ又は４５０ｍｍであってもよい。また、液晶用基板の厚さについても、特に限定されるものではない。通常、液晶用基板では、ガラス基板の厚さは、１．５〜２ｍｍであり、このガラス基板の上にアモルファスシリコン層が形成される。基板１２が液晶用基板である場合、表皮加熱処理を行うことにより、ガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン層をポリシリコン層に変換することができる。また、基板１２が太陽電池用基板である場合、表皮加熱処理を行うことにより、絶縁基板上に形成されたアモルファスシリコン層の膜質改善や、アモルファスシリコン層からポリシリコン層への変換を行うことができる。
【００５９】
基板熱処理装置１０は、熱処理面１２ａを上に向けた状態の基板１２を移動方向である矢印Ｘ方向に水平移動させ、基板１２を加熱処理する装置である。基板熱処理装置１０は、基板１２の加熱空間を形成する石英管１４と、石英管１４の両端部に配置され、上下方向（図２、矢印Ｚ方向）に移動することで、基板１２の出入口を開閉するゲート１６ａ、１６ｂとを備える。この基板熱処理装置１０では、前処理工程で処理された基板１２は、図１及び図２における左側（一端側）から石英管１４内に搬入され、基板１２の表皮が加熱処理された後、右側（他端側）から搬出され、次の工程に供給される。
【００６０】
石英管１４は、基板１２を水平状態で収容する扁平炉を形成する。石英管１４の加熱空間の上下方向（矢印Ｚ方向）の幅Ｄが、加熱空間の横方向（矢印Ｙ方向）の幅Ｗよりも狭く設定される。基板１２は、ロッド１８の端部に固定されたリング状の基板ホルダ２０によって保持され、石英管１４内を矢印Ｘ方向に移動する。
【００６１】
石英管１４の内部空間には、入口のゲート１６ａ側から出口のゲート１６ｂ側に向かって、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６が形成される。第１領域２２では、基板１２が第１温度（予備加熱温度）に加熱される。第２領域２４では、第１温度に加熱された基板１２の表皮が第２温度（アニール温度）に加熱される。第３領域２６では、第２温度に加熱された基板１２が第３温度（補助加熱温度）で加熱保持される。石英管１４の内部には、第１領域２２の基板温度を検出する温度検出器２８、第２領域２４の基板温度を検出する温度検出器３０、及び、第３領域２６の基板温度を検出する温度検出器３２が配置される。なお、温度検出器２８、３０、３２としては、例えば、基板の表皮の色温度を検出するパイロメータを用いることができる。また、石英管１４の内部には、出口側のゲート１６ｂに近接して、雰囲気ガス又はパージガスを供給するためのガス吹出器３４が配置される。
【００６２】
石英管１４の第１領域２２の外壁部近傍には、第１領域２２の基板１２を第１温度に加熱するため、基板１２の上下両面に対向して加熱光Ｒを射出する第１ランプヒータ３６ａ、３６ｂ（第１加熱手段）が配置される。また、第１領域２２の外壁部近傍には、基板１２の側周部に対向して加熱光Ｒを射出する第１ランプヒータ３６ｃ、３６ｄ（第１加熱手段）が配置される。石英管１４の第２領域２４の外壁部近傍には、第２領域２４の基板１２の表皮を第２温度に加熱するため、基板１２の上下両面に対向して加熱光Ｒを射出する第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ（第２加熱手段）が配置される。石英管１４の第３領域２６の外壁部近傍には、第３領域２６の基板１２を第３温度に加熱保持するため、基板１２の上下両面に対向して加熱光Ｒを射出する第３ランプヒータ４０ａ、４０ｂ（第３加熱手段）が配置される。また、第３領域２６の外壁部近傍には、基板１２の側周部に対向して加熱光Ｒを射出する第３ランプヒータ４０ｃ、４０ｄ（第３加熱手段）が配置される。第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄは、マトリックス状に配置される多数のハロゲンランプ４２（図３、図４）を備える。
【００６３】
図３は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における第２領域２４近傍の斜視部分断面図である。図４は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における第２領域２４の拡大縦断面図である。
【００６４】
ランプヒータ３８ａの矢印Ｘ方向の中央部分に対向する石英管１４の外壁面１５には、複数のシリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ（集光レンズ）が配置される。シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃは、第２領域２４に搬入された基板１２の上面の熱処理面１２ａに平行で、基板１２の移動方向である矢印Ｘ方向と直交する矢印Ｙ方向に延在する。シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃは、断面形状が平凸レンズ形状であり、その平面部が石英管１４の外壁面に密着して固定される。シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃは、延在する方向と直交する方向にのみ集光特性を有し、基板１２に対して、ハロゲンランプ４２から射出された加熱光Ｒを基板１２の移動方向と直交する方向に照射させるものであり、石英管１４と同じ材質である石英により形成することができる。
【００６５】
シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの矢印Ｙ方向の長さは、基板１２の熱処理面１２ａを矢印Ｙ方向に対して均一に加熱するため、基板１２の直径よりもやや長く設定される。例えば、基板１２が半導体ウェーハであって、基板１２の直径が３００ｍｍの場合には、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの長さは、４００ｍｍ程度に設定することが好ましい。
【００６６】
図５は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における制御ブロック図である。
【００６７】
基板熱処理装置１０は、制御部４６により加熱処理の全体の動作制御が行われる。制御部４６には、基板移動部４８と、位置検出部５０と、加熱処理プロファイル記憶部５２と、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄと、温度検出器２８、３０及び３２とが接続される。
【００６８】
基板移動部４８は、基板１２を第１領域２２から第２領域２４を介して第３領域２６に移動させる。基板移動部４８は、後述する加熱処理プロファイルに設定されている移動速度で基板１２を石英管１４内で移動させる。位置検出部５０は、石英管１４内の基板１２の位置を検出する。加熱処理プロファイル記憶部５２には、加熱処理プロファイルが記憶される。制御部４６は、加熱処理プロファイルに設定されている電流値に従い、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄを制御する。
【００６９】
温度検出器２８、３０及び３２は、熱処理面１２ａの温度を検出する。制御部４６は、温度検出器２８、３０及び３２によって検出された温度が加熱処理プロファイルに設定されている半導体ウェーハ目標温度となるように、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄを制御する。
【００７０】
図６は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における加熱処理プロファイル記憶部５２に記憶される加熱処理プロファイルの説明図である。
【００７１】
加熱処理プロファイルは、基板熱処理装置１０に搬入される基板１２の各前処理工程に対応して設定される。例えば、前処理工程が基板１２にイオン注入処理を行う工程（イオン注入１）である場合には、加熱処理プロファイルには、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに供給する電流ｉ１１と、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流ｉ２１と、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流ｉ３１と、基板移動部４８に供給する石英管１４内の基板１２の移動速度ｖ１とが設定される。また、加熱処理プロファイルには、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における基板１２の半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１、Ｔ２１及びＴ３１が設定される。熱処理面１２ａの温度は、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給される電流ｉ１１、ｉ２１、ｉ３１と、基板１２の移動速度ｖ１とによって決定される。同様に、前処理工程がイオン注入２〜５の工程である場合には、電流ｉ１２〜ｉ３５、移動速度ｖ２〜ｖ５、及び、半導体ウェーハ目標温度Ｔ１２〜Ｔ３５が設定される。
【００７２】
前処理工程が半導体ウェーハである基板１２にＣＶＤ処理を行う工程（ＣＶＤ１）である場合には、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに供給する電流ｉ１６と、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流ｉ２６と、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流ｉ３６と、基板移動部４８に供給する基板１２の移動速度ｖ６と、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６の半導体ウェーハ目標温度Ｔ１６、Ｔ２６及びＴ３６とが設定される。同様に、前処理工程がＣＶＤ２〜５の工程である場合には、電流ｉ１７〜ｉ３１０、移動速度ｖ７〜ｖ１０、及び、半導体ウェーハ目標温度Ｔ１７〜Ｔ３１０が設定される。
【００７３】
前処理工程が半導体ウェーハである基板１２にスパッタ処理を行う工程（スパッタ１）である場合には、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに供給する電流ｉ１１１と、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流ｉ２１１と、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流ｉ３１１と、基板移動部４８に供給する基板１２の移動速度ｖ１１と、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６の半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１１、Ｔ２１１及びＴ３１１とが設定される。同様に、前処理工程がスパッタ２〜５の工程である場合には、電流ｉ１１２〜ｉ３１５、移動速度ｖ１２〜ｖ１５、及び、半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１２〜Ｔ３１５が設定される。
【００７４】
前処理工程が基板１２に蒸着処理を行う工程（蒸着１）である場合には、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに供給する電流ｉ１１６と、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流ｉ２１６と、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流ｉ３１６と、基板移動部４８に供給する基板１２の移動速度ｖ１６と、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６の半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１６、Ｔ２１６及びＴ３１６とが設定される。同様に、前処理工程が蒸着２〜５の工程である場合には、電流ｉ１１７〜ｉ３２０、移動速度ｖ１７〜ｖ２０、及び、半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１７〜Ｔ３２０が設定される。このように、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給される電流及び移動速度は、前処理工程の種類によって、適切に設定される。
【００７５】
次に、基板熱処理装置１０を用いた基板１２の熱処理について説明する。
【００７６】
図７は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における熱処理のフローチャートである。
【００７７】
制御部４６は、基板熱処理装置１０の入口側のゲート１６ａを開き、前処理工程が終了した基板１２を保持する基板ホルダ２０を矢印Ｘ方向に移動させ（図１、図２）、石英管１４の一端側の第１領域２２に基板１２を搬入させた後、ゲート１６ａを閉じる（ステップＳ１）。
【００７８】
次いで、制御部４６は、加熱処理プロファイル記憶部５２から、基板１２の前処理工程に対応した加熱処理プロファイルを読み出し（ステップＳ２）、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄを制御する（ステップＳ３）。また、制御部４６は、読み出した加熱処理プロファイルに従って基板移動部４８を制御し（ステップＳ４）、基板１２を矢印Ｘ方向に移動させる。
【００７９】
例えば、基板１２の前処理工程がイオン注入１の工程である場合（図６）、制御部４６は、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに電流ｉ１１を供給し、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに電流ｉ２１を供給し、第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに電流ｉ３１を供給するとともに、基板１２を矢印Ｘ方向に移動速度ｖ１で移動させる。
【００８０】
石英管１４内を矢印Ｘ方向に移動する基板１２は、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６において、所望の温度で加熱処理される（ステップＳ５）。
【００８１】
図８は、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における石英表面温度及び基板表面温度の説明図である。なお、基板表面温度とは、例えば、基板１２が半導体ウェーハの場合には、半導体ウェーハの表層の熱処理面１２ａの温度であり、基板１２が液晶用基板や太陽電池用基板の場合には、基板１２上に形成された層の最上層の熱処理面１２ａの温度である。
【００８２】
例えば、基板１２の前処理工程がイオン注入１の工程である場合、選択された加熱処理プロファイルに基づいて電流ｉ１１が供給された第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄは、加熱光Ｒをハロゲンランプ４２から射出して、第１領域２２における石英管１４の表面を温度Ｔ１に加熱する（図８（ａ））。そして、第１領域２２を移動する基板１２は、石英管１４を透過した加熱光Ｒにより、熱処理面１２ａが温度Ｔ１１まで均一に予備加熱される（図８（ｂ））。温度検出器２８は、基板１２からの放射光ｒに基づき、温度Ｔ１１を所定の時間間隔で検出してもよい。そして、制御部４６は、検出された温度Ｔ１１が加熱処理プロファイルに設定されている第１領域２２の半導体ウェーハ目標温度Ｔ１１となるように、フィードバック制御により適宜調整してもよい。
【００８３】
また、基板１２の前処理工程がイオン注入１の工程である場合において、選択された加熱処理プロファイルに基づいて電流ｉ２１が供給された第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂは、加熱光Ｒをハロゲンランプ４２から射出して、第２領域２４における石英管１４の表面を温度Ｔ２に加熱する（図８（ａ））。次いで、この加熱光Ｒは、石英管１４内の第２領域２４の雰囲気を加熱するとともに、基板１２の移動方向の中央部分に配置されたシリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃで集光され、熱処理面１２ａに照射される。第１領域２２で予備加熱された後、第２領域２４を移動する基板１２は、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃで集光された加熱光Ｒにより、熱処理面１２ａが石英管１４の表面の温度Ｔ２よりも高い温度Ｔ２１まで加熱される（図８（ｂ））。この場合、基板１２は、集光された線状（図４の構成では、３本）の加熱光Ｒによって、熱処理面１２ａが基板１２の移動方向である矢印Ｘ方向に走査されることで、熱処理面１２ａの全面が略均一の温度Ｔ２１（アニール温度）まで表皮加熱される。なお、図８（ｂ）において、第２領域２４の熱処理面１２ａの温度Ｔ２１が３つのピークを有しているのは、図４に示す矢印Ｘ方向に配列された３本のシリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃによって加熱光Ｒが基板１２の３個所に同時に集光されているためである。
【００８４】
第２領域２４における熱処理面１２ａの温度Ｔ２１は、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給される電流ｉ２１と、基板１２の移動速度ｖ１と、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光倍率とによって決定される。温度検出器３０は、基板１２からの放射光ｒに基づき、温度Ｔ２１を所定の時間間隔で検出してもよい。そして、制御部４６は、検出された温度Ｔ２１が加熱処理プロファイルに設定されている第２領域２４の半導体ウェーハ目標温度Ｔ２１となるように、フィードバック制御により適宜調整してもよい。
【００８５】
さらに、基板１２の前処理工程がイオン注入１の工程である場合において、選択された加熱処理プロファイルに基づいて電流ｉ３１が供給された第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄは、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄと同様に、加熱光Ｒをハロゲンランプ４２から射出して、第３領域２６における石英管１４の表面を温度Ｔ３に加熱する。そして、第３領域２６を移動する基板１２は、石英管１４を透過した加熱光Ｒにより、熱処理面１２ａが温度Ｔ３１まで均一に補助加熱される。温度検出器３２は、基板１２からの放射光ｒに基づき、補助加熱の温度Ｔ３１を所定の時間間隔で検出してもよい。そして、制御部４６は、検出された温度Ｔ３１が加熱処理プロファイルに設定されている第３領域２６の半導体ウェーハ目標温度Ｔ３１となるように、フィードバック制御により適宜調整してもよい。
【００８６】
第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における熱処理面１２ａの加熱処理が終了すると、制御部４６は、出口側のゲート１６ｂを開け、他端側の第３領域２６から基板１２を次の処理工程に搬出した後、次の基板１２に対する熱処理を開始する（ステップＳ６）。
【００８７】
なお、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における熱処理面１２ａの温度Ｔ１１〜Ｔ３１は、基板１２に対する前処理工程がイオン注入処理の工程である場合、Ｔ１１＜Ｔ２１、且つ、Ｔ３１＜Ｔ２１、且つＴ１１≧Ｔ３１となるように、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における石英管１４の表面の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が設定されることが好ましい。また、基板１２に対する前処理工程がＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理の工程である場合には、Ｔ１１≦Ｔ２１、且つ、Ｔ３１≦Ｔ２１、且つＴ１１≧Ｔ３１となるように、石英管１４の表面の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が設定されることが好ましい。
【００８８】
図９は、基板１２が半導体ウェーハである場合において、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０における石英表面温度及び半導体ウェーハ表面温度の測定結果の説明図である。図９は、基板１２の各前処理工程に対して、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における石英管１４の表面の温度と、第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における熱処理面１２ａの温度との具体的な関係を示す。この場合、前処理工程が基板１２に対するイオン注入処理である場合、第１領域２２では、基板１２は、３００〜４５０℃の範囲で加熱され、第２領域２４では、熱処理面１２ａは、８００〜１１００℃の範囲で加熱され、第３領域２６では、基板１２は、２００〜４００℃の範囲で加熱される。また、前処理工程が基板１２に対するＣＶＤ処理、スパッタ処理又は蒸着処理のいずれかである場合、第１領域２２では、基板１２は、２００〜４５０℃の範囲で加熱され、第２領域２４では、熱処理面１２ａは、３００〜９００℃の範囲で加熱され、第３領域２６では、基板１２は、２００〜４００℃の範囲で加熱される。
【００８９】
例えば、イオン注入処理された基板１２の結晶欠陥を改善する場合（イオン注入１）、第１領域２２における石英管１４の表面の温度Ｔ１（第１温度）は、４５０℃に設定される。また、第２領域２４における石英管１４の表面の温度Ｔ２（第２温度）は、５００℃に設定される。さらに、第３領域２６における石英管１４の表面の温度Ｔ３（第３温度）は、４００℃に設定される。基板１２は、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光作用により、熱処理面１２ａの温度Ｔ２１が１１００℃とされ、第２領域２４において熱処理面１２ａが急速に表皮加熱される。この結果、半導体ウェーハの結晶欠陥は、極めて良好に改善することができる。
【００９０】
また、ＣＶＤ処理により基板１２上に生成された膜の膜質を改善する場合（ＣＶＤ１）、第１領域２２における石英管１４の表面の温度Ｔ１（第１温度）は、４５０℃に設定される。また、第２領域２４における石英管１４の表面の温度Ｔ２（第２温度）は、６００℃に設定される。さらに、第３領域２６における石英管１４の表面の温度Ｔ３（第３温度）は、４００℃に設定される。基板１２は、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光作用により、熱処理面１２ａの温度Ｔ２１が９００℃とされ、第２領域２４において熱処理面１２ａが急速に表皮加熱される。この結果、基板１２上に生成された膜の膜質欠陥は、極めて良好に改善することができる。
【００９１】
第１実施形態の基板熱処理装置１０は、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄを制御する加熱処理プロファイルを、基板１２の前処理工程に応じて適宜選択することにより、如何なる前処理工程であっても、基板１２に対して最適に加熱処理することができる。また、基板熱処理装置１０は、基板１２を石英管１４内で移動させながら加熱処理するため、例えば、イオン注入処理後の結晶欠陥改善や、ＣＶＤ、スパッタ、蒸着等の成膜後の膜質改善のための適切な加熱処理を短時間で行うことができる。
【００９２】
また、第２領域２４の高い加熱温度は、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光作用によって実現されているため、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂのハロゲンランプ４２に大電流を供給する必要がない。従って、基板熱処理装置１０の稼働コストを大幅に削減することができる。また、ハロゲンランプ４２は、大電流を供給する必要がないため寿命が長くなり、これにより、メンテナンスコストを低減することができる。しかも、ハロゲンランプ４２から射出される加熱光Ｒは、加熱温度が極めて安定しているため、熱処理面１２ａの結晶欠陥や膜質欠陥を良好に改善することができる。
【００９３】
さらに、熱処理面１２ａの全面は、基板１２を移動させながら加熱処理することにより、所定の温度で均一に加熱されるだけでなく、例えば、従来のように、ホットプレート上に基板１２を載置して加熱処理する場合と比較して、高速な加熱処理を実現することができる。また、第２領域２４では、熱処理面１２ａは、線状の加熱光Ｒによって走査しながら加熱されるため、熱処理面１２ａの全面が一度に加熱される場合と比較すると、基板１２の移動方向（矢印Ｘ方向）に対する第２領域２４の範囲を必要最小限にすることができる。これにより、基板熱処理装置１０の小型化は、容易に達成することができる。
【００９４】
さらにまた、第１実施形態の基板熱処理装置１０は、図１及び図２に示すように、基板１２が左側から石英管１４内に搬入されて加熱処理された後、右側から搬出されるように構成されている。この場合、基板熱処理装置１０は、前後の処理工程に対して、基板１２を効率的に受け渡すことができるため、処理効率を一層向上させることができる。
【００９５】
なお、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄには、図６に示す加熱処理プロファイルに従った電流を常時供給させる必要はない。例えば、制御部４６は、石英管１４内を移動する基板１２の位置を、基板移動部４８に接続された位置検出部５０によって検出する。位置検出部５０により、基板１２が第１領域２２に配置されていることが検出されたとき、制御部４６は、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに電流ｉ１１を供給する。また、制御部４６は、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流を電流ｉ２１よりも少なく、例えば、電流ｉ２１の半分以下に設定する。次いで、位置検出部５０により、基板１２が第２領域２４に移動したことが検出されたとき、制御部４６は、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに電流ｉ２１を供給する。また、制御部４６は、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄに供給する電流を電流ｉ１１よりも少なく、例えば、電流ｉ１１の半分以下に設定する。さらに、位置検出部５０により、基板１２が第３領域２６に移動したことが検出されたとき、制御部４６は、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂに供給する電流を電流ｉ２１よりも少なく、例えば、電流ｉ２１の半分以下に設定する。
【００９６】
このようにして、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流を制御することにより、基板１２を必要最小限の電流で効率的に加熱処理することができる。この結果、基板熱処理装置１０のランニングコストは、可能な限り低減させることができる。
【００９７】
図１０は、第１実施形態の基板熱処理装置１０を液晶用基板の表皮加熱処理に適用した場合における石英表面温度及び液晶用基板表面温度の測定結果の説明図である。
【００９８】
例えば、液晶用基板に対する前処理工程がガラス基板上に４００〜４５０℃でアモルファス層を形成する工程である場合、第１領域２２では、石英管１４の表面が３００〜４５０℃に加熱され、第２領域２４では、石英管１４の表面が３００〜４５０℃に加熱され、第３領域２６では、石英管１４の表面が２００〜４００℃に加熱される。一方、石英管１４に搬入された液晶用基板は、第１領域２２で３００〜４５０℃に加熱される。第２領域２４においては、液晶用基板は、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光作用により、表皮の熱処理面が５５０〜１１００℃に加熱される。第３領域２６においては、液晶用基板は、２００〜４００℃に加熱される。このようにして加熱光Ｒを集光させ、移動する液晶用基板に照射することにより、液晶用基板の表皮の熱処理面のみが所望の温度に加熱されるため、ガラス基板に熱の影響を与えることなく、アモルファスシリコン層が表皮加熱され、ポリシリコン層に変えられる。
【００９９】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第１実施形態の横型の基板熱処理装置１０の変形例の第２領域２４における縦断面図である。
【０１００】
図１１Ａは、基板１２の移動方向（矢印Ｘ方向）に配列されるシリンドリカルレンズ５４ａ〜５４ｃの焦点位置ｆ１〜ｆ３を矢印Ｚ方向に異ならせ、焦点位置ｆ１とｆ３の中間の焦点位置ｆ２で、所望の加熱温度が得られるように設定したものである。基板１２が矢印Ｘ方向に移動するとき、基板１２の位置がＺ方向に変動した場合には、熱処理面１２ａに加熱むらが生じるおそれがある。基板１２の熱処理面１２ａは、シリンドリカルレンズ５４ａ〜５４ｃを図１１Ａに示すように構成することにより、焦点位置ｆ１〜ｆ３の間を通過することが十分に期待される。従って、図１１Ａに示す構成では、基板１２が矢印Ｚ方向に変動して搬送される場合であっても、加熱むらを防いで、熱処理面１２ａを均一に所望の加熱温度で処理することができる。
【０１０１】
図１１Ｂは、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂと、１枚のシリンドリカルレンズ４４とを用いた変形例を示す。この変形例では、上部の第２ランプヒータ３８ａから射出された加熱光Ｒは、基板１２の移動方向（矢印Ｘ方向）の中央部分に配置される１枚のシリンドリカルレンズ４４のみで集光されて熱処理面１２ａに照射される。図８（ｃ）は、図１１Ｂの変形例に基づいて加熱された基板１２の第１領域２２、第２領域２４及び第３領域２６における熱処理面１２ａの温度Ｔ１１、Ｔ２１及びＴ３１を示す。
【０１０２】
この場合、制御部４６は、第２ランプヒータ３８ａに供給する電流を大きく設定し、及び／又は、シリンドリカルレンズ４４の集光倍率を、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃの集光倍率よりも高く設定することにより、３枚のシリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃを用いた場合と同等の処理速度で熱処理面１２ａを加熱処理することができる。また、基板１２の加熱処理時間は、第２ランプヒータ３８ａの矢印Ｘ方向の幅を小さくすることにより、基板１２の移動距離を短くして、短縮することができる。また、基板熱処理装置１０は、第２ランプヒータ３８ａの矢印Ｘ方向の幅を小さくすることにより、小型に構成することができる。
【０１０３】
なお、第２ランプヒータ３８ａと、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ又は４４とを用いて熱処理面１２ａに形成される加熱光Ｒの線幅は、基板１２に要求される熱処理速度、加熱温度、基板熱処理装置１０に要求される矢印Ｘ方向の寸法に従って適宜選択することができる。例えば、加熱光Ｒの線幅は、熱処理面１２ａを急速加熱できる場合には小さく設定し、急速加熱が困難な場合には大きく設定することができる。
【０１０４】
同様に、基板１２の移動速度は、基板１２に要求される熱処理速度や加熱温度に従って適宜選択することができる。例えば、基板１２の移動速度は、熱処理面１２ａを急速に加熱することが困難な場合には低速に設定し、急速加熱が可能な場合には高速に設定することができる。なお、基板１２の移動速度は、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板の各基板１２に対して、３〜３０ｃｍ／秒の範囲で設定することが好ましい。
【０１０５】
シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、石英管１４の外壁面１５に装着する構成としたが、石英管１４の内壁面に装着してもよく、また、石英管１４に一体形成してもよい。また、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、外壁面１５及び内壁面の両側に設けることも可能である。さらに、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、断面形状が平凸レンズ形状であるものとして説明したが、断面形状を両凸レンズ形状とすることも可能である。
【０１０６】
また、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、石英管１４と別体で構成する場合、耐熱性の接着剤を用いて石英管１４に接着するようにしてもよい。また、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、断面形状を平凸レンズ形状とした場合、空気層を介さず、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃの平面側を外壁面１５に密着させるだけで、石英管１４との結合状態を実現することが可能である。さらに、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、石英管１４を加工することにより、石英管１４と一体形成してもよい。
【０１０７】
さらに、図１１Ａに示す変形例では、シリンドリカルレンズ５４ａ〜５４ｃの焦点位置ｆ１〜ｆ３を矢印Ｚ方向に異ならせることで、基板１２の上下方向の変動による加熱むらを抑制するようにしている。一方、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ又は４４は、基板１２の熱処理面１２ａを十分に加熱できる集光倍率の許容範囲内において、の焦点深度を深く設定することにより、シリンドリカルレンズ５４ａ〜５４ｃのように、複数の焦点位置ｆ１〜ｆ３を設定することなく、基板１２の上下方向の変動による熱処理面１２ａの加熱むらを抑制することができる。
【０１０８】
熱処理面１２ａの加熱温度は、加熱処理プロファイル記憶部５２に記憶されている加熱プロファイルに従い、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ、第２ランプヒータ３８ａ、３８ｂ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに供給する電流及び基板１２の移動速度を制御するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、シリンドリカルレンズ４４ａ〜４４ｃ、４４、５４ａ〜５４ｃは、熱処理面１２ａの必要な加熱温度に応じて倍率の異なるものに交換するようにしてもよい。
【０１０９】
なお、第１領域２２及び第３領域２６において、基板１２を加熱するために使用する加熱手段としては、第１ランプヒータ３６ａ〜３６ｄ及び第３ランプヒータ４０ａ〜４０ｄに代えて、例えば、電気抵抗ヒータ等を使用することもできる。
【０１１０】
［第２実施形態］
図１２は、第２実施形態の縦型の基板熱処理装置６０の縦断面図である。基板熱処理装置６０では、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板１２に対する熱処理を行うことができる。
【０１１１】
基板熱処理装置６０は、２枚の基板１２を同時に加熱するための加熱空間を形成する石英管６２を直立状態に配置して構成される。石英管６２は、上端部が閉塞されており、２枚の基板１２を直立状態で収容する扁平炉を形成する。２枚の基板１２は、熱処理面１２ａを対向する石英管６２側に向け、基板ホルダ６４にクランプされた状態で固定され、底板６６を介してリフタ６８により矢印Ｚ方向に昇降可能に配置される。なお、石英管６２内には、雰囲気ガス又はパージガスを供給するためのガス吹出器７０が配置される。
【０１１２】
石英管６２の外壁部には、下方から、第１領域７２を加熱する第１ランプヒータ７４ａ、７４ｂ、第２領域７６を加熱する第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂ、及び、補助領域８０を加熱する補助ランプヒータ８２ａ、８２ｂが配置される。石英管６２の外壁面６３ａ、６３ｂには、各第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂに対向して、シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃが装着される。シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃは、第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂから射出された加熱光Ｒを矢印Ｚ方向に集光する特性を有する。シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃは、基板１２の熱処理面１２ａと平行な方向であって、基板１２の移動方向（矢印Ｚ方向）と直交する方向に延在する。
【０１１３】
なお、基板熱処理装置６０では、第１領域７２は、第１実施形態の基板熱処理装置１０の第１領域２２及び第３領域２６に対応し、第２領域７６は、第１実施形態の基板熱処理装置１０の第２領域２４に対応する。補助領域８０は、第２領域７６に搬送された基板１２の上端側の温度を所定の加熱温度に維持するための領域であり、温度条件によっては、省略することも可能である。
【０１１４】
基板ホルダ６４に固定された２枚の基板１２は、鉛直方向下端側の第１領域７２に搬入され、第１領域７２において、第１ランプヒータ７４ａ、７４ｂから射出される加熱光Ｒにより予備加熱される。次いで、基板１２は、鉛直方向上端側の第２領域７６に移動する。第２領域７６では、第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂから射出された加熱光Ｒがシリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃによって集光され、各基板１２に照射される。これにより、２枚の基板１２の熱処理面１２ａは、第１領域７２よりも高い所望の加熱温度で同時に加熱処理される。なお、加熱処理が行われる間、補助ランプヒータ８２ａ、８２ｂは、上部の補助領域８０の温度を所定温度に保持している。第２領域７６における加熱処理が終了すると、基板１２は、再び第１領域７２に下降して加熱された後、外部に搬出されることで、加熱処理が終了する。
【０１１５】
以上のように、基板熱処理装置６０は、基板１２を上下に往復動作させて加熱処理を行うため、上部の補助領域８０を必要最小限の範囲として、高さ方向に対する装置の小型化を達成することができる。しかも、基板１２の移動距離が短縮される分、加熱処理に要する処理時間も短縮される。さらに、基板熱処理装置６０が縦型であるため、占有床面積が少なくなる利点がある。
【０１１６】
なお、第２実施形態の基板熱処理装置６０は、第１実施形態の基板熱処理装置１０と同様に、種々の変形が可能である。
【０１１７】
例えば、第１ランプヒータ７４ａ、７４ｂ、第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂ及び補助ランプヒータ８２ａ、８２ｂは、基板１２の位置に応じて供給する電流を制御することにより、基板１２を必要最小限の電流で効率的に加熱処理することができる。
【０１１８】
また、第２ランプヒータ７８ａ、７８ｂから射出される加熱光Ｒを集光するシリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃは、図１１Ａに示すシリンドリカルレンズ５４ａ〜５４ｃと同様に、各焦点位置を異ならせることで、基板１２の移動時の位置変動による熱処理面１２ａの加熱むらを抑制することができる。
【０１１９】
また、シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃの枚数は、基板１２に照射される加熱光Ｒの必要な線幅や、基板１２の必要な移動速度に応じて、適宜、変更することができる。なお、基板１２の移動速度は、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板の各基板１２に対して、３〜３０ｃｍ／秒の範囲で設定することが好ましい。
【０１２０】
さらに、シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃは、石英管６２の内壁面に装着し、又は、外壁面６３ａ、６３ｂ及び内壁面の両方に装着し、若しくは、石英管６２と一体に形成してもよい。シリンドリカルレンズ８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃの形状は、第１実施形態の場合と同様に、断面形状が平凸レンズ形状であってもよく、両凸レンズ形状であってもよい。
【０１２１】
さらにまた、第１領域７２及び補助領域８０における基板１２を加熱するための加熱手段としては、第１ランプヒータ７４ａ、７４ｂ及び補助ランプヒータ８２ａ、８２ｂに代えて、例えば、電気抵抗ヒータ等を使用することもできる。
【０１２２】
［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態の横型の基板熱処理装置２００の縦断面図である。基板熱処理装置２００では、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板１２に対する熱処理を行うことができる。
【０１２３】
基板熱処理装置２００は、熱処理面１２ａを鉛直下方向に向けた状態で基板１２を矢印Ｘ方向に水平移動させ、基板１２の熱処理面１２ａを鉛直下方向から加熱処理する装置である。基板熱処理装置２００は、石英管２１４と、石英管２１４の両端部に配置されるゲート２１６ａ、２１６ｂとを備える。基板１２は、ロッド２１８の端部に固定された基板ホルダ２２０によって熱処理面１２ａの周囲が保持され、石英管２１４内を矢印Ｘ方向に移動する。
【０１２４】
石英管２１４には、基板１２を予備加熱温度（第１温度）に加熱する第１領域２２２、熱処理面１２ａをアニール温度（第２温度）に加熱する第２領域２２４、及び、基板１２を補助加熱温度（第３温度）に加熱する第３領域２２６が形成される。第１領域２２２、第２領域２２４及び第３領域２２６の熱処理面１２ａの温度は、温度検出器２２８、２３０及び２３４により検出される。また、石英管２１４の内部には、雰囲気ガス又はパージガスを供給するガス吹出器２３４が配置される。第１領域２２２、第２領域２２４及び第３領域２２６における石英管１４の上下の外壁部近傍には、第１ランプヒータ２３６ａ、２３６ｂ（第１加熱手段）、第２ランプヒータ２３８ａ、２３８ｂ（第２加熱手段）及び第３ランプヒータ２４０ａ、２４０ｂ（第３加熱手段）が配置される。
【０１２５】
第２領域２２４における石英管２１４の内壁面２１５には、基板１２の下部に配設され、熱処理面１２ａを鉛直下方向から加熱する複数のシリンドリカルレンズ２４４ａ〜２４４ｃ（集光レンズ）が配設される。シリンドリカルレンズ２４４ａ〜２４４ｃは、基板１２の熱処理面１２ａに平行で、矢印Ｘ方向と直交する水平方向に延在する。シリンドリカルレンズ２４４ａ〜２４４ｃは、延在する方向と直交する方向にのみ集光特性を有し、熱処理面１２ａに対して加熱光Ｒを基板１２の移動方向（矢印Ｘ方向）と直交する方向に照射する。
【０１２６】
以上のように構成される基板熱処理装置２００において、基板１２は、石英管２１４のゲート２１６ａを介して第１領域２２２に搬入される。第１領域２２２に搬入された基板１２は、第１ランプヒータ２３６ａ、２３６ｂによって予備加熱温度まで加熱される。次いで、基板１２は、第２領域２２４に移動し、基板１２の上面側が第２ランプヒータ２３８ａによって加熱される。また、第２領域２２４では、矢印Ｘ方向に移動する基板１２の熱処理面１２ａが、シリンドリカルレンズ２４４ａ〜２４４ｃによって集光された第２ランプヒータ２３８ｂからの加熱光Ｒにより、鉛直下方向からアニール温度まで加熱される。
【０１２７】
この場合、石英管２１４内の加熱光Ｒによって加熱された石英管２１４内の雰囲気は、膨張するために上昇しようとする。しかしながら、加熱された雰囲気は、基板１２により遮られて上方向に逃げないため、下面の熱処理面１２ａに滞留する。従って、加熱された雰囲気が上昇することによる熱の拡散は、基板１２によって抑制され、熱処理面１２ａは、加熱光Ｒにより効率的に加熱される。また、加熱された雰囲気は、熱処理面１２ａに滞留するため、熱処理面１２ａに沿って大きな温度勾配が発生することはない。この結果、熱処理面１２ａは、少ない加熱エネルギで所望のアニール温度まで短時間且つ均一に表皮加熱される。
【０１２８】
第２領域２２４において、熱処理面１２ａの全面が所望のアニール温度まで加熱された基板１２は、第３領域２２６に移動する。次いで、基板１２は、第２領域２２４で補助加熱温度まで加熱された後、ゲート２１６ｂを介して次の処理工程に搬出される。なお、基板１２の移動速度は、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板の各基板１２に対して、３〜３０ｃｍ／秒の範囲で設定することが好ましい。
【０１２９】
［第４実施形態］
図１４Ａは、第４実施形態の横型の基板熱処理装置２５０の縦断面である。基板熱処理装置２５０では、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板１２に対する熱処理を行うことができる。
【０１３０】
基板熱処理装置２５０は、基板１２を鉛直状態に支持し、石英管２５２内を水平方向に移動させ、加熱処理面１２ａを水平方向から加熱処理する装置である。石英管２５２内の上部には、雰囲気ガス又はパージガスを供給するためのガス吹出器２５３が配設される。基板１２の搬入側から搬出側に至る第１領域、第２領域及び第３領域における石英管２５２の両側部には、第１ランプヒータ２５４ａ、２５４ｂ（第１加熱手段）、第２ランプヒータ２５６ａ、２５６ｂ（第２加熱手段）及び第３ランプヒータ２５８ａ、２５８ｂ（第３加熱手段）が順次配設される。第２領域における第２ランプヒータ２５６ｂと石英管２５２との間には、基板１２の移動方向に、熱処理面１２ａを水平方向から加熱する３本のシリンドリカルレンズ２６０ａ〜２６０ｃが配設される。シリンドリカルレンズ２６０ａ〜２６０ｃは、石英管２５２の外壁面２５２ａに鉛直方向に延在して装着される。シリンドリカルレンズ２６０ａ〜２６０ｃは、延在する方向と直交する方向にのみ集光特性を有し、熱処理面１２ａに対して加熱光Ｒを基板１２の移動方向と直交する方向に照射する。
【０１３１】
以上のように構成される基板熱処理装置２５０において、基板１２は、鉛直状態で石英管２５２内に搬入され、第１ランプヒータ２５４ａ、２５４ｂから射出された加熱光Ｒにより、第１温度である予備加熱温度に加熱される。次いで、基板１２は、第２ランプヒータ２５６ａ、２５６ｂ間に移動し、第２ランプヒータ２５６ａ、２５６ｂから射出された加熱光Ｒにより、水平方向から加熱される。第２ランプヒータ２５６ｂから射出された加熱光Ｒは、シリンドリカルレンズ２６０ａ〜２６０ｃによって集光され、基板１２の熱処理面１２ａを予備加熱温度よりも高い第2温度であるアニール温度に加熱する。熱処理面１２ａがアニール温度に加熱された基板１２は、第３ランプヒータ２５８ａ、２５８ｂ間に移動し、第３ランプヒータ２５８ａ、２５８ｂから射出された加熱光Ｒにより、第３温度である補助加熱温度に加熱された後、石英管２５２から搬出される。
【０１３２】
基板熱処理装置２５０は、基板１２を直立状態に支持して石英管２５２内を水平方向に移動させ、熱処理面１２ａを水平方向から加熱することにより、熱処理面１２ａを効率的に加熱処理することができる。すなわち、加熱光Ｒにより加熱された雰囲気は、熱処理面１２ａに沿って上昇するため、加熱された雰囲気が熱処理面１２ａから拡散せず、従って、熱処理面１２ａが効率的に表皮加熱される。また、基板熱処理装置２５０は、基板１２を直立状態で搬送しているため、基板１２が自重で撓むことがなく、熱処理面１２ａを均一に加熱できるとともに、基板１２の寸法に応じて占有床面積が増大するおそれもない。なお、基板１２の移動速度は、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板の各基板１２に対して、３〜３０ｃｍ／秒の範囲で設定することが好ましい。
【０１３３】
［第５実施形態］
図１４Ｂは、第５実施形態の横型の基板熱処理装置２７０の縦断面である。基板熱処理装置２７０では、半導体ウェーハ、液晶用基板又は太陽電池用基板である基板１２に対する熱処理を行うことができる。
【０１３４】
基板熱処理装置２７０は、第４実施形態の基板熱処理装置２５０を、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に対して、基板１２の熱処理面１２ａ側に角度θだけ傾斜して構成した装置である。従って、シリンドリカルレンズ２６０ａ〜２６０ｃは、基板１２の下部に傾斜して配設され、熱処理面１２ａを斜め下方向から加熱する。なお、基板熱処理装置２５０と同一の構成要件に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【０１３５】
基板熱処理装置２７０では、基板１２は、熱処理面１２ａ側に角度θだけ傾斜した状態で水平方向に移動し、傾斜された状態で、第１ランプヒータ２５４ａ、２５４ｂ、第２ランプヒータ２５６ａ、２５６ｂ及び第３ランプヒータ２５８ａ、２５８ｂにより加熱処理される。この場合、加熱光Ｒにより加熱された雰囲気は、鉛直方向に対して下方向に傾斜した基板１２の熱処理面１２ａに沿って上昇する。また、基板１２は、熱処理面１２ａ側に角度θだけ傾斜して配設されているため、熱処理面１２ａに沿って上昇する雰囲気は、第４実施形態における直立状態に配設された基板１２の場合よりも熱処理面１２ａに滞留する時間が長く、また、拡散も抑えられる。従って、熱処理面１２ａは、加熱光Ｒによりさらに効率的に表皮加熱される。なお、基板１２の移動速度は、半導体ウェーハ、液晶用基板、太陽電池用基板の各基板１２に対して、３〜３０ｃｍ／秒の範囲で設定することが好ましい。
【０１３６】
［第６実施形態］
図１５は、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置１００の半導体ウェーハの面に平行な縦断面図である。図１６Ａは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置１００の半導体ウェーハ１０５の面に直交する縦断面図であり、図１６Ｂは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置１００の第１領域１２０、第２領域１３０及び第３領域１４０における炉内温度の説明図である。
【０１３７】
図１５及び図１６Ａ、図１６Ｂにおいて、参照符号１０１は、第６実施態様である扁平炉、参照符号１０２は、耐火・断熱材よりなる炉体、参照符号１０３は、電源に接続された電気抵抗ヒータ又はランプヒータ、参照符号１０４は、石英管、参照符号１１３、１１５は、電源に接続されたランプヒータ、参照符号１２０は、第１領域、参照符号１３０は、第２領域、参照符号１４０は、第３領域である。半導体ウェーハ１０５の寸法は、特に限定されないが、現在では１２〜１８インチが多く使用されている。図１５は、扁平炉を半導体ウェーハ１０５の表面（デバイスを形成する主たる面）に沿って切断した断面図であり、図１６Ａは、これと直交する断面図であり、炉の幅に関して後者が前者より小さくなっており、半導体ウェーハ１０５の面にヒータをできるだけ接近させて、半導体ウェーハ１０５を均一に加熱する。
【０１３８】
半導体ウェーハ１０５は、第２領域１３０を静止することなく通過するので、半導体ウェーハ１０５の円周端縁を加熱する必要がない。図１５においては、扁平炉の幅が狭い側にはランプヒータは配置されていない。一方、第１領域１２０及び第３領域１４０には、半導体ウェーハ１０５が静止するので、均一な加熱状態を確保するために、炉の全面にヒータ１０３、１１５が配置されている。
【０１３９】
炉内には、ガス吹出器１２３から雰囲気ガスあるいはパージガスが供給されており、アニールにより半導体ウェーハ１０５の表面から発生したガスなどは、底部から炉外に放出される。このガスの流量は、温度分布に影響を与えない程度の少量となっている。
【０１４０】
図１６Ｂは、予備加熱が完了した直後の炉内に作られる温度分布を示す。第１領域１２０の温度分布は、２０Ｔで表示されており、第１温度に相当する。また、アニールされた半導体ウェーハ１０５は、予備加熱する必要がないので、ランプヒータ１１５を遮断すると、第１領域１２０の温度分布は、２０Ｔ′のように、炉の挿入側に向かって降下し、半導体ウェーハ１０５を急速に冷やすことができる。
【０１４１】
第６実施形態の最も特徴的な点は、半導体ウェーハ１０５が移動中の第２領域１３０に作られる温度分布３０Ｔであり、この温度分布３０Ｔのピーク温度３０Ｐが結晶欠陥改善温度である８５０〜１１００℃、又は、絶縁膜改質温度である５００〜７５０℃の範囲内に入り、且つ、温度分布２０Ｔ及び４０Ｔと連続的に繋がっている。かかるプロファイルをもつ温度分布３０Ｔを作り出すためには、ピーク温度３０Ｐ近傍のランプヒータ１１３の配置密度を高くするか、及び／又は、電力を大きくするなどの方法が可能である。
【０１４２】
半導体ウェーハ１０５は、Ｕ字状支え１０６から内向きに突出した複数の爪１０７と、上部固定板１０８とからなる治具により端縁が保持されており、底板１１９を摺動自在に貫通するリフタ１１７により炉内を移動する。これらの部材１０６、１０７、１０８、１１７からなる半導体ウェーハ１０５の支持治具は、できるだけ熱容量が小さくなるように、薄くかつ熱伝導性がよい材料から作られている。また、半導体ウェーハ１０５は、第１領域１２０において、好ましくは均一に加熱されるため、第２領域１３０でのアニール中に半導体ウェーハ１０５と治具の接触部における熱移動はほとんどない。
【０１４３】
ところで、第２領域１３０を移動中の半導体ウェーハ１０５が瞬間的に停止した状態を想定すると、１枚の半導体ウェーハ１０５の温度分布は、温度分布３０Ｔと同じようなプロファイルで、温度分布３０Ｔより若干低い温度になっていると考えられる。従って、第２領域１３０を通過中の半導体ウェーハ１０５は、順次ピーク温度３０Ｐより僅かに低い温度でアニールされる。すなわち、アニール時間は、ピーク温度３０Ｐを通過する時間となる。半導体ウェーハ１０５の上述の移動速度は、アニール時間を決定し、約０．１秒以上と考えられる。
温度分布３０Ｔ′は、第２領域３０のランプヒータ１１３に電源からの電流を投入しない場合の温度分布である。
【０１４４】
図１７は、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置１００で使用されるランプヒータ１１３、１１５の拡大断面図である。参照符号１３１は、ハロゲンガス封入部、参照符号１３２は、タングステンヒータ、参照符号１３３は、石英板、参照符号１３４は、金反射膜、参照符号１３５は、ソケットである。
【０１４５】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、第６実施形態の縦型の基板熱処理装置１００における半導体ウェーハ１０５の前進時及び後退時のヒータの動作説明図である。
【０１４６】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、第６実施形態の基板熱処理装置１００において、半導体ウェーハ１０５が第１領域１２０、第２領域１３０又は第３領域１４０の何れに位置しているかにより、各領域のヒータを加熱状態とするか、又は非加熱状態とするかを示す。
【０１４７】
また、図１５及び図１６Ａに示すように、半導体ウェーハ１０５が炉内を前進・後退するように構成した場合は、後退段階では、すべてのヒータの電源との接続を遮断し、半導体ウェーハ１０５を単に炉外に取り出すこともできる。サーマルバジェットに余がある場合は、後退段階で追加の高温加熱を施すこともできる。
【０１４８】
図１８Ｂにおいて、前進の場合と異なっている処理は、次のとおりである。第１に、第1領域１２０での加熱を行うことにより、半導体ウェーハ１０５を高温熱処理温度と炉外温度の中間温度に保持することができる。また、半導体ウェーハ１０５は、温度の保持を行なわず、そのまま取り出すこともできる。半導体ウェーハ１０５が第３領域１４０に配置されるときに、第1領域１２０を７００〜８５０℃に加熱すると、半導体ウェーハ１０５は、前進段階と同じ結晶欠陥改善処理が２回同じ炉で行なわれる。次に、半導体ウェーハ１０５は、半導体ウェーハ１０５が配置されない第３領域１４０では、加熱の必要がないが、次の半導体ウェーハ１０５を処理する予定がある場合は、生産性を高めるために加熱を行うことが好ましい。
【０１４９】
以上、縦型炉において１枚の半導体ウェーハ１０５を両面加熱する第６実施態様を説明したが、次のように変更できることは明らかである。
（Ａ）  縦型炉は、図１６Ａの片側のランプヒータ１１３を取り除き、半導体デバイスが形成される片面だけを加熱する構成とする。
（Ｂ）  縦型炉は、２枚の半導体ウェーハ１０５の裏面が相対するように配置する。
（Ｃ）  縦型炉は、横型炉に代替する。
（Ｄ）  横型炉において、第１領域１２０は入口側とし、第３領域１４０は出口側とする。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、現在採用されているホットプレートを使用するＦＬＡの代わりに使用して、半導体ウェーハの熱処理に寄与することができる。【０１５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０、６０、１００、２００、２５０、２７０…基板熱処理装置
１２…基板
１２ａ…熱処理面
１４、６２、１０４、２１４、２５２…石英管
１５、６３ａ、６３ｂ…外壁面
１６ａ、１６ｂ、２１６ａ、２１６ｂ…ゲート
１８、２１８…ロッド
２０、６４…基板ホルダ
２２、７２、１２０、２２２…第１領域
２４、７６、１３０、２２４…第２領域
２６、１４０、２２６…第３領域
２８、３０、３２、２２８、２３０、２３２…温度検出器
３４、７０、１２３、２３４、２５３…ガス吹出器
３６ａ〜３６ｄ、７４ａ、７４ｂ、２３６ａ、２３６ｂ、２５４ａ、２５４ｂ…第１ランプヒータ
３８ａ、３８ｂ、７８ａ、７８ｂ、２３８ａ、２３８ｂ、２５６ａ、２５６ｂ…第２ランプヒータ
４０ａ〜４０ｄ、２４０ａ、２４０ｂ、２５８ａ、２５８ｂ…第３ランプヒータ
４２…ハロゲンランプ
４４、４４ａ〜４４ｃ、５４ａ〜５４ｃ、８４ａ〜８４ｃ及び８６ａ〜８６ｃ、２４４ａ〜２４４ｃ、２６０ａ〜２６０ｃ…シリンドリカルレンズ
４６…制御部
４８…基板移動部
５０…位置検出部
５２…加熱処理プロファイル記憶部
６６…底板
６８、１１７…リフタ
８０…補助領域
８２ａ、８２ｂ…補助ランプヒータ
１０１…扁平炉
１０２…炉体
１０３…電気抵抗ヒータ又はランプヒータ
１０５…半導体ウェーハ
１０６…Ｕ字状支え
１０７…爪
１０８…上部固定板
１１３、１１５…ランプヒータ
１１９…底板
１３１…ハロゲンガス封入部
１３２…タングステンヒータ
１３３…石英板
１３４…金反射膜
１３５…ソケット
Ｒ…加熱光
ｒ…放射光
【図１】
2012157298.tif 000003
【図２】
2012157298.tif 000004
【図３】
2012157298.tif 000005
【図４】
2012157298.tif 000006
【図５】
2012157298.tif 000007
【図６】
2012157298.tif 000008
【図７】
2012157298.tif 000009
【図８】
2012157298.tif 000010
【図９】
2012157298.tif 000011
【図１０】
2012157298.tif 000012
【図１１】
2012157298.tif 000013
【図１２】
2012157298.tif 000014
【図１３】
2012157298.tif 000015
【図１４】
2012157298.tif 000016
【図１５】
2012157298.tif 000017
【図１６】
2012157298.tif 000018
【図１７】
2012157298.tif 000019
【図１８】
2012157298.tif 000020
【図１９】
2012157298.tif 000021
【国際調査報告】
2012157298.tif 000022
2012157298.tif 000023
2012157298.tif 000024
2012157298.tif 000025