(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に光を照射することによって該基板を加熱するときの基板温度を調整する基板温度調整方法であって、
チャンバー内に基板を収容して保持部に保持する保持工程と、
前記保持部に保持された基板に前記チャンバーの一方側に設けられたハロゲンランプから光を照射して予備加熱する予備加熱工程と、
前記保持部に保持されて予備加熱された基板に前記チャンバーの他方側に設けられた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フラッシュ加熱工程と、
を備え、
前記保持部と前記ハロゲンランプとの間に設けられた石英の板状の載置板に形設された複数の収容区画のうち前記予備加熱工程での基板温度分布にて他の領域と異なっている不均一領域に対向する対応収容区画に前記ハロゲンランプから出射されて当該対応収容区画に到達する光に光学作用を与える光学素子を収容して前記予備加熱工程における基板の主面上における光の照度を調整して基板温度を調整し、
前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも所定の閾値未満で高い場合には、前記対応収容区画に凹レンズを収容することを特徴とする基板温度調整方法。
【請求項２】
請求項１記載の基板温度調整方法において、
前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも低い場合には、前記対応収容区画に凸レンズを収容することを特徴とする基板温度調整方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の基板温度調整方法において、
前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも前記所定の閾値以上に高い場合には、前記対応収容区画に不透明石英部材を収容することを特徴とする基板温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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）に対して光を照射することによって該基板を加熱するときの基板温度を調整する基板温度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）とい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。
【０００３】
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。
【０００４】
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することができるのである。
【０００５】
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には、半導体ウェハーの表面側にフラッシュランプ等のパルス発光ランプを配置し、裏面側にハロゲンランプ等の連続点灯ランプを配置し、それらの組み合わせによって所望の熱処理を行うものが開示されている。特許文献１に開示の熱処理装置においては、ハロゲンランプによって半導体ウェハーをある程度の温度まで予備加熱し、その後フラッシュランプからのパルス加熱によって所望の処理温度にまで昇温している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６００６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、フラッシュランプアニールの如き、不純物の活性化を行うための極短時間アニール処理では、処理中のウェハー温度をリアルタイムに計測することが困難であるため、処理後にシート抵抗値を測定することによって到達温度を事後的に算定することが行われている。半導体ウェハーの複数点について熱処理後にシート抵抗値を測定すれば、フラッシュ加熱時における半導体ウェハーの面内温度分布を求めることができる。
【０００８】
熱処理後のシート抵抗値の測定によって半導体ウェハーの面内温度分布にばらつきが生じていることが判明した場合、ハロゲンランプによる予備加熱の段階で温度分布が不均一であることが多い。従って、ハロゲンランプの出力を調整して予備加熱段階における半導体ウェハーの面内温度分布を均一にする必要がある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されるような熱処理装置においては、棒状のハロゲンランプを縦横に交差するように配置して半導体ウェハーの裏面側から予備加熱を行っている。棒状のハロゲンランプの出力を調整した場合、そのハロゲンランプの全長にわたって出力が変化することとなるため、半導体ウェハーの面内にてピンポイントで温度分布のばらつきが生じていた場合に、その一点のみの照度を調整することはできなかった。すなわち、半導体ウェハーの面内温度分布の微調整を行うことは困難であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の一部領域のみに温度分布のばらつきが生じている場合であってもその温度分布を均一にすることができる基板温度調整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】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に光を照射することによって該基板を加熱するときの基板温度を調整する基板温度調整方法において、チャンバー内に基板を収容して保持部に保持する保持工程と、前記保持部に保持された基板に前記チャンバーの一方側に設けられたハロゲンランプから光を照射して予備加熱する予備加熱工程と、前記保持部に保持されて予備加熱された基板に前記チャンバーの他方側に設けられた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フラッシュ加熱工程と、を備え、前記保持部と前記ハロゲンランプとの間に設けられた石英の板状の載置板に形設された複数の収容区画のうち前記予備加熱工程での基板温度分布にて他の領域と異なっている不均一領域に対向する対応収容区画に前記ハロゲンランプから出射されて当該対応収容区画に到達する光に光学作用を与える光学素子を収容して前記予備加熱工程における基板の主面上における光の照度を調整して基板温度を調整し、前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも所定の閾値未満で高い場合には、前記対応収容区画に凹レンズを収容することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板温度調整方法において、前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも低い場合には、前記対応収容区画に凸レンズを収容することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板温度調整方法において、前記不均一領域の温度が前記他の領域よりも前記所定の閾値以上に高い場合には、前記対応収容区画に不透明石英部材を収容することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１から請求項３の発明によれば、保持部とハロゲンランプとの間に設けられた石英の板状の載置板に形設された複数の収容区画のうち前記予備加熱工程での基板温度分布にて他の領域と異なっている不均一領域に対向する対応収容区画にハロゲンランプから出射されて当該対応収容区画に到達する光に光学作用を与える光学素子を収容して予備加熱工程における基板の主面上における光の照度を調整して基板温度を調整するため、基板の一部領域のみに温度分布のばらつきが生じている場合であっても、その一部領域に対応する収容区画に光学素子を収容して一部領域のみの照度を調整すれば、基板の温度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る基板熱処理装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】保持部の全体外観を示す斜視図である。
【図３】保持部を上面から見た平面図である。
【図４】保持部を側方から見た側面図である。
【図５】移載機構の平面図である。
【図６】移載機構の側面図である。
【図７】複数のハロゲンランプの配置を示す平面図である。
【図８】照度調整部の載置板を示す平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図１０】光学素子としての凸レンズを示す図である。
【図１１】光学素子としての凹レンズを示す図である。
【図１２】光学素子としての不透明石英部材を示す図である。
【図１３】収容区画に光学素子を収容する様子を示す図である。
【図１４】面内温度分布のばらつきの一例を示す図である。
【図１５】第２実施形態の載置板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る基板熱処理装置１の構成を示す縦断面図である。本実施形態の基板熱処理装置１は、基板として円板形状の半導体ウェハーＷに対してフラッシュ光照射を行うことによってその半導体ウェハーＷを加熱するフラッシュランプアニール装置である。処理対象となる半導体ウェハーＷのサイズは特に限定されるものではないが、例えばφ３００ｍｍやφ４５０ｍｍである。基板熱処理装置１に搬入される前の半導体ウェハーＷには不純物が注入されており、基板熱処理装置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および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【００２６】
基板熱処理装置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を内蔵するハロゲン加熱部４と、を備える。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、下側にハロゲン加熱部４が設けられている。ハロゲン加熱部４とチャンバー６との間には照度調整部２１が設けられている。また、基板熱処理装置１は、チャンバー６の内部に、半導体ウェハーＷを水平姿勢に保持する保持部７と、保持部７と装置外部との間で半導体ウェハーＷの受け渡しを行う移載機構１０と、を備える。さらに、基板熱処理装置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。
【００２７】
チャンバー６は、筒状のチャンバー側部６１の上下に石英製のチャンバー窓を装着して構成されている。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、上側開口には上側チャンバー窓６３が装着されて閉塞され、下側開口には下側チャンバー窓６４が装着されて閉塞されている。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、石英により形成された円板形状部材であり、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内に透過す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、石英により形成された円板形状部材であり、ハロゲン加熱部４からの光をチャンバー６内に透過する石英窓として機能する。
【００２８】
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、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の上側から嵌め込む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の下側から嵌め込んで図示省略のビスで留め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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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を通過して熱処理空間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。
【００３２】
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は窒素ガス供給源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、窒素ガス供給源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）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガス、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）などの反応性ガスであっても良い。
【００３３】
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、窒素ガス供給源８５および排気部１９０は、基板熱処理装置１に設けられた機構であっても良いし、基板熱処理装置１が設置される工場のユーティリティであっても良い。
【００３４】
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。
【００３５】
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を上面から見た平面図であり、図４は保持部７を側方から見た側面図である。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はいずれも石英にて形成されている。すなわち、保持部７の全体が石英にて形成されている。
【００３６】
基台リング７１は円環形状の石英部材である。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こととなる（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、円環形状から一部が欠落した円弧状であっても良い。
【００３７】
平板状のサセプター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は石英にて形成された略円形の平板状部材である。サセプター７４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、サセプター７４は、半導体ウェハーＷよりも大きな平面サイズを有する。サセプター７４の上面には複数個（本実施形態では５個）のガイドピン７６が立設されている。５個のガイドピン７６はサセプター７４の外周円と同心円の周上に沿って設けられている。５個のガイドピン７６を配置した円の径は半導体ウェハーＷの径よりも若干大きい。各ガイドピン７６も石英にて形成されている。なお、ガイドピン７６は、サセプター７４と一体に石英のインゴットから加工するようにしても良いし、別途に加工したものをサセプター７４に溶接等によって取り付けるようにしても良い。
【００３８】
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の周縁部の下面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おり、保持部７は石英の一体成形部材となる。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、略円板形状のサセプター７４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。半導体ウェハーＷは、５個のガイドピン７６によって形成される円の内側に載置されることにより、水平方向の位置ずれが防止される。なお、ガイドピン７６の個数は５個に限定されるものではなく、半導体ウェハーＷの位置ずれを防止できる数であれば良い。
【００３９】
また、図２および図３に示すように、サセプター７４には、上下に貫通して開口部７８および切り欠き部７７が形成されている。切り欠き部７７は、熱電対を使用した接触式温度計１３０のプローブ先端部を通すために設けられている。一方、開口部７８は、放射温度計１２０がサセプター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）を受光するために設けられている。さらに、サセプター７４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。
【００４０】
図５は、移載機構１０の平面図である。また、図６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５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５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。
【００４１】
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に穿設された貫通孔７９（図２，３参照）を通過し、リフトピン１２の上端がサセプター７４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。
【００４２】
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）のキセノンフラッシュランプ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。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。
【００４３】
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。
【００４４】
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ミリセカンドないし１００ミリセカンド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。すなわち、フラッシュランプＦＬは、１秒未満の極めて短い時間で瞬間的に発光するパルス発光ランプである。なお、フラッシュランプＦＬの発光時間は、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うランプ電源のコイル定数によって調整することができる。
【００４５】
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はアルミニウム合金板にて形成されており、その表面（フラッシュランプＦＬに臨む側の面）はブラスト処理により粗面化加工が施されている。
【００４６】
チャンバー６の下方に設けられたハロゲン加熱部４は、筐体４１の内側に複数本（本実施形態では４０本）のハロゲンランプＨＬを内蔵している。ハロゲン加熱部４は、複数のハロゲンランプＨＬによってチャンバー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への光照射を行う光照射部である。
【００４７】
図７は、複数のハロゲンランプＨＬの配置を示す平面図である。第１実施形態では、４０本のハロゲンランプＨＬが上下２段に分けて配置されている。保持部７に近い上段に２０本のハロゲンランプＨＬが配設されるとともに、上段よりも保持部７から遠い下段にも２０本のハロゲンランプ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。
【００４８】
また、図７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の周縁部により多い光量の照射を行うことができる。
【００４９】
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、上段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向と下段に配置された２０本のハロゲンランプＨＬの長手方向とが互いに直交するように計４０本のハロゲンランプＨＬが配設されている。
【００５０】
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。すなわち、ハロゲンランプＨＬは少なくとも１秒以上連続して発光する連続点灯ランプである。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。
【００５１】
また、ハロゲン加熱部４の筐体４１内にも、２段のハロゲンランプＨＬの下側にリフレクタ４３が設けられている（図１）。リフレクタ４３は、複数のハロゲンランプＨＬから出射された光を熱処理空間６５の側に反射する。
【００５２】
ハロゲン加熱部４とチャンバー６の下側チャンバー窓６４との間に照度調整部２１が設けられている。図１に示すように、ハロゲン加熱部４の筐体４１の上端にはステージ２２が設けられている。ステージ２２は、ハロゲンランプＨＬから出射される光に対して透明な石英ガラスにて形成された平板状部材である。このステージ２２の上面に照度調整部２１が設置される。すなわち、照度調整部２１は、複数本のハロゲンランプＨＬの直上に設けられている。
【００５３】
照度調整部２１は、石英の載置板およびその載置板の収容区画に収容される光学素子を有している。図８は、照度調整部２１の載置板２０を示す平面図である。また、図９は、図８のＡ−Ａ線から見た断面図である。載置板２０は、石英の板状部材である。載置板２０には円形の調整領域２３が設けられている。円形の調整領域２３の大きさは半導体ウェハーＷの大きさと同程度である。載置板２０は、調整領域２３の中心軸が保持部７に保持された半導体ウェハーＷの中心を通るようにステージ２２上に設置される。
【００５４】
載置板２０の調整領域２３においては、格子状に仕切壁２４が設けられている。そして、仕切壁２４によって仕切られた１マスの区画が収容区画２５である。図８，９に示すように、載置板２０の調整領域２３にはマス目状に複数の収容区画２５が形設されている。
【００５５】
第１実施形態においては、上方から見た（チャンバー６から見た）各収容区画２５の形状は正方形である。収容区画２５の正方形の一辺は例えば３０ｍｍである。また、収容区画２５の深さ（仕切壁２４の高さ）は数ｍｍ程度である。複数の収容区画２５は、１枚の石英板から各収容区画２５に相当する四角柱を削って仕切壁２４を残すことにより形設しても良いし、石英板の凹部に石英の仕切壁２４を形成することにより形設しても良い。
【００５６】
載置板２０の複数の収容区画２５の一部に光学素子が収容される。光学素子は、ハロゲンランプＨＬから出射されてその収容区画２５に到達する光に集光、拡散等の光学作用を与える。収容区画２５に収容される光学素子としては、図１０から図１２に示すような３種類のものが用いられる。図１０に示すのは光を集光する凸レンズ２６である。図１１に示すのは光を拡散する凹レンズ２７である。図１２に示すのは光を遮光する不透明石英部材２８である。これらのうち、凸レンズ２６および凹レンズ２７はハロゲンランプＨＬから出射される光を透過する材質（例えば、石英ガラス）にて形成されている。凸レンズ２６および凹レンズ２７の上方から見た形状は円形である。また、不透明石英部材２８は、ハロゲンランプＨＬから出射される光に対して不透明な材質にて形成されており、例えば石英ガラスに微細な気泡を多数内包させた不透明石英にて形成されている。不透明石英部材２８は、例えば四角形の板状部材である。
【００５７】
光学素子の大きさは、その種類によらず、いずれも１つの収容区画２５に収容可能な大きさである。載置板２０の１つの収容区画２５には１個の光学素子が収容される。図１３には、一例として収容区画２５に不透明石英部材２８を収容する様子を示す。載置板２０に形設された複数の収容区画２５のうちのいずれに如何なる種類の光学素子を収容するかについてはさらに後述する。
【００５８】
図１に戻り、制御部３は、基板熱処理装置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など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基板熱処理装置１における処理が進行する。
【００５９】
上記の構成以外にも基板熱処理装置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。
【００６０】
次に、基板熱処理装置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基板熱処理装置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。以下に説明する基板熱処理装置１の処理手順は、制御部３が基板熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。
【００６１】
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。
【００６２】
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、基板熱処理装置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。
【００６３】
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り搬送開口部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。
【００６４】
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。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保持部７に保持される。また、半導体ウェハーＷは、サセプター７４の上面にて５個のガイドピン７６の内側に保持される。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。
【００６５】
半導体ウェハーＷが石英にて形成された保持部７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、石英にて形成されたステージ２２、載置板２０、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（表面とは反対側の主面）から照射される。ハロゲンランプＨＬからの光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。
【００６６】
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の温度が接触式温度計１３０によって測定されている。すなわち、熱電対を内蔵する接触式温度計１３０が保持部７に保持された半導体ウェハーＷの下面にサセプター７４の切り欠き部７７を介して接触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℃ないし８００℃程度、好ましくは３５０℃ないし６００℃程度とされる（本実施の形態では６００℃）。なお、ハロゲンランプＨＬからの光照射によって半導体ウェハーＷを昇温するときには、放射温度計１２０による温度測定は行わない。これは、ハロゲンランプＨＬから照射されるハロゲン光が放射温度計１２０に外乱光として入射し、正確な温度測定ができないためである。
【００６７】
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。
【００６８】
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ミリセカンド以上１００ミリセカンド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照射によりフラッシュ加熱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、基板熱処理装置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ミリセカンドないし１００ミリセカンド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。
【００６９】
フラッシュ加熱処理が終了した後、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の温度は接触式温度計１３０または放射温度計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により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り搬出され、基板熱処理装置１における半導体ウェハーＷの加熱処理が完了する。
【００７０】
ところで、上述した予備加熱中の半導体ウェハーＷには中心部分に比較して周縁部の温度が低くなりやすい傾向が認められる。このような現象が生じる原因としては、半導体ウェハーＷの周縁部からの熱放射、或いは半導体ウェハーＷの周縁部から比較的低温のサセプター７４への熱伝導などが考えられる。
【００７１】
このため、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るように構成されており、半導体ウェハーＷの中心部よりも周縁部に向かう光量が多くなるようにしている。また、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の内周面によっても半導体ウェハーＷの周縁部に向けて反射する光量が多くなる。
【００７２】
しかしながら、上記のようにして半導体ウェハーＷの中心部よりも周縁部に照射されるハロゲン光量を多くしたとしても、なお半導体ウェハーＷの面内温度分布を完全に均一にすることは困難であった。特に、チャンバー６の構造やハロゲンランプＨＬの照度分布等の種々の要因によって半導体ウェハーＷの主面に他の領域とは局所的に温度が異なる小領域（いわゆるホットスポットやコールドスポット）が生じることもあり、そのような小領域の温度を修正して温度分布を均一にすることは極めて困難であった。
【００７３】
そこで、本発明に係る基板熱処理装置１においては、照度調整部２１を設けて予備加熱時にハロゲンランプＨＬから半導体ウェハーＷの小領域に照射される光の照度を微調整している。具体的には、載置板２０の収容区画２５に光学素子を収容することによって、半導体ウェハーＷに照射される光の照度の微調整を行っている。以下、その手法についてさらに説明を続ける。
【００７４】
まず、基板熱処理装置１において、載置板２０の全ての収容区画２５に光学素子を収容することなく、不純物注入したサンプルウェハーの熱処理を行って、その処理後のサンプルウェハーのシート抵抗値を測定する。サンプルウェハーは上記処理対象となる半導体ウェハーＷと同じサイズ、材質のものであるが、パターン形成はなされておらず、不純物の注入のみ行われている。そのようなサンプルウェハーを上記と同様の処理手順にてチャンバー６内に搬入してハロゲンランプＨＬによる予備加熱を行ってからフラッシュランプＦＬによるフラッシュ加熱を行う。そして、フラッシュ加熱処理終了後にチャンバー６から搬出したサンプルウェハーのシート抵抗値を測定する。シート抵抗値の測定は、サンプルウェハーの複数箇所について行われる。
【００７５】
不純物を注入したシリコンのウェハーにフラッシュ加熱処理を行った後にシート抵抗値を測定した場合、測定結果であるシート抵抗値が低いほど、ウェハーの表面到達温度が高く不純物活性化の程度が大きいことを示している。すなわち、測定結果であるシート抵抗値からフラッシュ加熱時におけるウェハーの表面到達温度を算定することができる。従って、サンプルウェハーの表面の複数箇所についてシート抵抗値を測定して到達温度を算定すれば、フラッシュ加熱時におけるサンプルウェハーの面内温度分布を求めることができる。
【００７６】
一般に、フラッシュランプアニールにて面内温度分布にばらつきが認められる場合、そのばらつきはフラッシュ光照射前の予備加熱の段階で生じていることが多い。すなわち、予備加熱工程での温度分布のばらつきがそのままフラッシュ光照射時のウェハー表面の到達温度に引き継がれるのである。従って、シート抵抗値を測定した結果から、ある測定点のフラッシュ加熱時における表面到達温度が他の領域よりも高かった場合には、その測定点の予備加熱工程での温度も他の領域より高かったと推定される。逆に、別の測定点のフラッシュ加熱時における表面到達温度が他の領域よりも低かった場合には、その測定点の予備加熱工程での温度も他の領域より低かったと推定される。
【００７７】
本発明では、そのような予備加熱工程での面内温度分布にて他の領域と異なっている不均一領域に対向する収容区画２５に光学素子を収容して不均一領域に対する光の照度を調整するようにしている。図１４は、面内温度分布のばらつきの一例を示す図である。図１４の横軸には、サンプルウェハーの面内におけるシート抵抗値の測定位置を示している。図１４の縦軸には、測定したシート抵抗値から算定される到達温度を示している。フラッシュ光照射による、ウェハー表面の昇温温度は表面全面にわたってほぼ均一であると考えられるため、図１４に示す到達温度のばらつきはそのまま予備加熱工程での温度分布のばらつきであるとみなすことができる。
【００７８】
図１４に示すように、サンプルウェハーの面内における位置Ｐ１の到達温度ＴＰ３は平均到達温度ＴＶよりも低い。すなわち、予備加熱工程での位置Ｐ１の温度は他の領域の温度よりも低い。このような場合には、載置板２０の複数の収容区画２５のうちサンプルウェハーの位置Ｐ１に対向する収容区画２５に凸レンズ２６を収容する。収容区画２５に凸レンズ２６を収容することにより、予備加熱時にハロゲンランプＨＬから出射されて当該収容区画２５を透過する光は凸レンズ２６によって半導体ウェハーＷの位置Ｐ１に集光され、位置Ｐ１の照度が高くなる。その結果、予備加熱工程での半導体ウェハーの位置Ｐ１の温度が上昇して他の領域と同程度となり、面内温度分布の均一性が向上する。
【００７９】
一方、サンプルウェハーの面内における位置Ｐ２の到達温度ＴＰ２は平均到達温度ＴＶよりも高いが、その差は閾値ＴＨよりも小さい。すなわち、予備加熱工程での位置Ｐ２の温度は他の領域の温度よりも閾値ＴＨ未満で高い。このような場合には、載置板２０の複数の収容区画２５のうちサンプルウェハーの位置Ｐ２に対向する収容区画２５に凹レンズ２７を収容する。収容区画２５に凹レンズ２７を収容することにより、予備加熱時にハロゲンランプＨＬから出射されて当該収容区画２５を透過する光は凹レンズ２７によって拡散され、位置Ｐ２の照度は低くなる。その結果、予備加熱工程での半導体ウェハーの位置Ｐ２の温度が低下して他の領域と同程度となり、面内温度分布の均一性が向上する。
【００８０】
また、サンプルウェハーの面内における位置Ｐ３の到達温度ＴＰ１は平均到達温度ＴＶよりも高く、その差は閾値ＴＨよりも大きい。すなわち、予備加熱工程での位置Ｐ３の温度は他の領域の温度よりも閾値ＴＨ以上に高い。このような場合には、載置板２０の複数の収容区画２５のうちサンプルウェハーの位置Ｐ３に対向する収容区画２５に不透明石英部材２８を収容する。収容区画２５に不透明石英部材２８を収容することにより、予備加熱時にハロゲンランプＨＬから出射されて当該収容区画２５に到達した光は不透明石英部材２８によって遮光され、位置Ｐ３の照度は大幅に低くなる。その結果、予備加熱工程での半導体ウェハーの位置Ｐ３の温度が大きく低下して他の領域と同程度となり、面内温度分布の均一性が向上する。
【００８１】
このように、第１実施形態においては、石英の載置板２０に形設された複数の収容区画２５のうち予備加熱工程での面内温度分布にて他の領域と異なっている不均一位置に対向する収容区画２５に光学素子を収容し、予備加熱時における当該不均一位置の照度を調整して半導体ウェハーＷの面内温度分布を均一にしている。ハロゲンランプＨＬ自体は棒状ランプではあるものの、複数の収容区画２５のそれぞれに対向する半導体ウェハーＷの小領域ごとにハロゲンランプＨＬからの照度を調整して当該小領域の温度を修正することができる。従って、半導体ウェハーＷの一部領域のみに温度分布のばらつきが生じている場合であっても、その一部領域のみの照度を調整して温度分布を均一にすることができる。すなわち、半導体ウェハーＷの面内にピンポイントで温度分布のばらつきが生じた場合であっても、そのピンポイント部分だけの温度微調整が可能となるのである。
【００８２】
また、フラッシュ加熱時にはフラッシュランプＦＬから照射時間が極めて短く強い閃光が照射されるため、照射の瞬間にはチャンバー６の全体が振動し、その振動は照度調整部２１にも伝わる。第１実施形態においては、各収容区画２５が仕切壁２４によって仕切られており、光学素子は仕切壁２４で囲まれた収容区画２５に収容される。従って、フラッシュ光照射時に照度調整部２１の載置板２０が振動したとしても、その振動によって光学素子の位置が適正な位置からずれることは防止される。
【００８３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の基板熱処理装置の全体構成は第１実施形態と概ね同様である。また、第２実施形態のウェハー処理手順も第１実施形態と同じである。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、載置板２０における複数の収容区画２５の配列である。
【００８４】
図１５は、第２実施形態の載置板２０を示す平面図である。第１実施形態では複数の収容区画２５がマス目状に形設されていたが、第２実施形態においては載置板２０の調整領域２３に複数の収容区画２５が円形に配列されている。より詳細には、保持部７に保持された半導体ウェハーＷと対向する載置板２０の調整領域２３に当該半導体ウェハーＷの同心円に沿って配列するように複数の収容区画２５が形設されている。複数の収容区画２５の配列を除く第２実施形態の基板熱処理装置の残余の構成は第１実施形態と全く同じである。
【００８５】
第２実施形態においても、フラッシュ加熱処理終了後のサンプルウェハーのシート抵抗値を測定した結果に基づいて、複数の収容区画２５のいずれかに光学素子を収容している。円形ウェハーのシート抵抗値の測定は、典型的には、ウェハーの外周円と同心円状に沿って複数点（例えば、８点）行われる。面内温度分布の不均一位置として検出されるのはシート抵抗値の測定点のいずれかであるため、図１５に示すように複数の収容区画２５が半導体ウェハーＷの同心円に沿って配列されていれば、シート抵抗値の測定点の配列と整合するため好適である。
【００８６】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、各収容区画２５の形状が正方形であったが、長方形などの四角形であっても良い。さらには、各収容区画２５の形状は四角形に限定されるものではなく、円形や正六角形などの形状であっても良い。
【００８７】
また、上記各実施形態においては、ハロゲン加熱部４とチャンバー６の下側チャンバー窓６４との間に照度調整部２１を設ける、つまりチャンバー６の外側に照度調整部２１を設けるようにしていたが、照度調整部２１をチャンバー６の内部に設けるようにしても良い。具体的には、チャンバー６内の保持部７と下側チャンバー窓６４との間に照度調整部２１を設けるようにしても良い。すなわち、照度調整部２１は、保持部７とハロゲンランプＨＬとの間のいずれかの位置に設けられていれば良い。もっとも、上記実施形態のように、照度調整部２１がチャンバー６の外側に設けられている方が収容区画２５に対する光学素子の出し入れ作業が容易である。
【００８８】
また、上記各実施形態においては、フラッシュ加熱部５に３０本のフラッシュランプＦＬを備えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、フラッシュランプＦＬの本数は任意の数とすることができる。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定されるものではなく、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に備えるハロゲンランプＨＬの本数も４０本に限定されるものではなく、上段および下段に複数する配置する形態であれば任意の数とすることができる。
【００８９】
また、本発明に係る基板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に限定されるものではなく、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイに用いるガラス基板や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、高誘電率ゲート絶縁膜（High-k膜）の熱処理、金属とシリコンとの接合、或いはポリシリコンの結晶化などに適用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１  熱処理装置
３  制御部
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
１０  移載機構
２０  載置板
２１  照度調整部
２２  ステージ
２３  調整領域
２４  仕切壁
２５  収容区画
２６  凸レンズ
２７  凹レンズ
２８  不透明石英部材
６５  熱処理空間
ＦＬ  フラッシュランプ
ＨＬ  ハロゲンランプ
Ｗ  半導体ウェハー
【図１】
0006469479.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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