(57)【要約】【課題】被処理基板の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板に加熱処理を施すことができる半導体装置の製造装置を提供する。【解決手段】被処理基板６の少なくとも一方の主面に対向して、被処理基板６の表面に向けて熱光線を発する熱光源２を配置する。また、熱光線が透過可能な材料により形成されており、被処理基板６の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材３を、熱光源２と被処理基板６との間に少なくとも１つ配置する。【選択図】    図１
2004186495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源と、
前記熱光線が透過可能な材料により形成されて前記熱光源と前記被処理基板との間に配置されるとともに、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する少なくとも１つの光強度調整部材と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記光強度調整部材には、前記熱光線を屈折させて前記被処理基板の表面に対する前記熱光線の入射角を略均一の大きさに調整する入射角調整部が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記入射角調整部は、前記入射角を０°±３°にすることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記入射角調整部は、前記光強度調整部材の前記熱光源と対向する側の主面および前記被処理基板と対向する側の主面の少なくとも一方の主面から突出して設けられた凸レンズ部であることを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記入射角調整部は、前記光強度調整部材の前記熱光源と対向する側の主面および前記被処理基板と対向する側の主面の少なくとも一方の主面から凹まされて設けられた凹レンズ部であることを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記入射角調整部は、前記光強度調整部材の前記熱光源と対向する側の主面および前記被処理基板と対向する側の主面の少なくとも一方の主面から突出して設けられた少なくとも１つの凸レンズ部、および少なくとも一方の前記主面から凹まされて設けられた少なくとも１つの凹レンズ部から構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記入射角調整部は、その表面が曲面によって構成されていることを特徴とする請求項２〜６のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項８】
前記入射角調整部は、その表面が多角形からなる平面が複数個集合して構成されていることを特徴とする請求項２〜６のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項９】
前記入射角調整部は、その屈折率が前記光強度調整部材の他の部分の屈折率と異なる大きさからなる材料により形成されていることを特徴とする請求項２〜８のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１０】
前記熱光源は、フラッシュランプおよびフィラメントを有するハロゲンランプのいずれかであることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１１】
被処理基板と、この被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源との間に、前記熱光線が透過可能な材料により形成され、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材を少なくとも１つ配置した後、前記被処理基板の表面に向けて前記熱光線を発することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の半導体装置の製造装置により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程における加熱処理技術に係り、特に不純物拡散領域などを形成する際の加熱むらの低減を図った半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法、および半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ソース・ドレイン領域やチャネル領域などの機能領域を適正に形成するためには、半導体基板（ウェーハ）にイオンを注入する際、あるいはイオン注入後にウェーハを適正な状態で加熱処理（アニール処理）する必要がある。例えば、ウェーハを約１０００℃で約３０分間加熱する。ところが、このような高温かつ長時間の加熱では、不純物の活性化とともに不純物の拡散が起こる。すると、ソース・ドレイン領域やチャネル領域などを適正に形成することが困難になる。
【０００３】
そこで、不純物の拡散を抑制しつつ不純物を活性化させるために、加熱処理を短時間で済ませることができる、いわゆるラピッド・サーマル・アニール（ＲＴＡ：Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）が導入されている。このＲＴＡでは、例えばタングステン・フィラメント・ハロゲンランプなどを加熱装置として用いて、ウェーハを約１０００℃で１０秒間加熱する（例えば特許文献１参照）。ところが、半導体装置の微細化が進むにつれて、このＲＴＡでも処理後に不純物の拡散が起こり、所望の不純物のプロファイルを得ることが困難になっている。
【０００４】
そこで、近年、より短時間で不純物の活性化率を向上するアニール法として、キセノンなどのガスを封入したフラッシュランプを用いたアニール法が脚光を浴びている（例えば特許文献２参照）。このフラッシュランプによるアニール条件は、例えば通電時間が約１０ｍｓｅｃ以下、かつ、照射エネルギー密度が約１００Ｊ／ｃｍ２以下である。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２５１５８８３号
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−３１９８８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ランプを用いた光加熱法において加熱時間を短くしていくと、ウェーハなどの被処理基板の表面積が大きくなるにつれて、処理状態の面内均一性を保持することが困難になる。
【０００８】
例えば、イオン注入が行われたウェーハにフラッシュランプによる光を照射した後、形成された不純物拡散層のシート抵抗値を測定する。すると、ランプ直下の位置でシート抵抗値が最も低くなり、ランプから離れるにつれてシート抵抗値が高くなる傾向があることが分かる。この結果、ウェーハ内のシート抵抗値のばらつきが、許容範囲を超える程に劣化するおそれがある。この原因は、次に述べる通りである。ランプ直下では、ランプから放射された光がウェーハの表面に略垂直に入射する。これに対して、ランプからの距離が大きくなるにつれて、ウェーハの表面に入射する光の入射角が大きくなる。したがって、ランプから離れた領域では、光エネルギー密度がランプ直下よりも減少する。これにより、ウェーハ面内での光強度（熱量）にばらつきが生じ、加熱むらが生じる。ひいては、加熱処理後のウェーハ面内に電気的特性などのばらつきが生じ、ウェーハの品質が劣化する。
【０００９】
このようなウェーハ面内での光強度のばらつきを抑制するために、例えば光照射中（加熱中）にウェーハを回転させる技術がある。ところが、一般には光照射時間に比較してウェーハの回転速度が遅いので、光照射中にウェーハを１回転させてウェーハの表面に略均一に光を照射することは困難である。したがって、この方法は前述したＲＴＡやフラッシュランプを用いたアニール法などの、光照射時間が極めて短いアニール処理には適用できない。
【００１０】
また、例えばランプとウェーハとの間に不透明石英板を配置する技術がある。この方法では、先ずランプにより不透明石英板を加熱する。そして、加熱された不透明石英板から輻射される輻射熱によりウェーハの表面を間接的に、かつ、略均一に加熱する。ところが、一般には不透明石英板から十分な輻射熱が輻射されるまで時間が掛かる。したがって、この方法もＲＴＡなどの光照射時間が極めて短いアニール処理には適用できない。
【００１１】
さらに、ランプとウェーハとの間に、選択的に遮光部（フィルタ）が設けられた透明石英板を配置する技術がある。この方法では、遮光部と透過部とを適宜、適正な位置に設けることにより、ウェーハ面内での光強度のばらつきを抑制する。ところが、この方法では光強度の最大値が遮光部により低減されるので、加熱効率が劣化する。ひいては、ウェーハの加熱処理に掛かる時間が増大する。したがって、この方法もＲＴＡなどの光照射時間が極めて短いアニール処理には適用できない。
【００１２】
本発明は、以上説明したような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、被処理基板の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板に加熱処理を施すことができる半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を提供することにある。また、表面積の大きさに拘らず、短時間で効率よく、かつ、略均一に加熱処理が施され、加熱むらが低減された良質な半導体基板を具備する半導体装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造装置は、被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源と、前記熱光線が透過可能な材料により形成されて前記熱光源と前記被処理基板との間に配置されるとともに、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する少なくとも１つの光強度調整部材と、を具備することを特徴とするものである。
【００１４】
この半導体装置の製造装置においては、熱光線が透過可能な材料により形成され、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材が、被処理基板と被処理基板の表面に向け熱光線を発する熱光源との間に少なくとも１つ配置されている。これにより、熱光線のエネルギーを殆ど損なうことなく、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに保持して被処理基板を加熱処理することができる。
【００１５】
また、前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、被処理基板と、この被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源との間に、前記熱光線が透過可能な材料により形成され、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材を少なくとも１つ配置した後、前記被処理基板の表面に向けて前記熱光線を発することを特徴とするものである。
【００１６】
この半導体装置の製造方法においては、被処理基板と、被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源との間に、熱光線が透過可能な材料により形成され、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材を少なくとも１つ配置する。その後、被処理基板の表面に向けて熱光線を発する。これにより、熱光線のエネルギーを殆ど損なうことなく、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに保持して被処理基板を加熱処理することができる。
【００１７】
また、前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、本発明に係る半導体装置の製造装置により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置は、本発明に係る半導体装置の製造方法により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とするものである。
【００１９】
これらの半導体装置においては、本発明に係る半導体装置の製造装置、または本発明に係る半導体装置の製造方法により加熱処理が施された半導体基板を具備している。すなわち、半導体基板を加熱する熱光線のエネルギーが殆ど損なわれることなく、半導体基板の表面における熱光線の強度が略均一の大きさに保持されて加熱処理が施された半導体基板を具備している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態により説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明に係る第１実施形態を図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す断面図である。図２は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置および従来技術に係る半導体装置の製造装置による半導体基板の表面上における光の強度をグラフにして示す図である。図３は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００２２】
先ず、本実施形態に係る半導体装置の製造装置について、図１および図２を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１に示すように、半導体装置の製造装置１は、熱光源２、光強度調整部材３、基板支持具４、および筐体５などから構成されている。すなわち、この半導体装置の製造装置１は、いわゆる熱処理装置である。
【００２４】
熱光源２は、被処理基板６の一方の主面に対向して配置されている。熱光源２は、図１中破線矢印で示すように、被処理基板６の表面に向けて被処理基板６を加熱する熱光線を発する。熱光源２は、具体的には３個のフラッシュランプ７から構成されているフラッシュランプ光源ユニットである。各フラッシュランプ７としては、具体的には、主たる熱光線の波長が約１μｍ以下の広がりを有する熱光線を発するキセノンランプが採用されている。
【００２５】
光強度調整部材３は、図１に示すように、フラッシュランプ光源ユニット２と被処理基板６との間に配置されている。この光強度調整部材３は、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに調整するものである。以下、詳しく説明する。
【００２６】
光強度調整部材３は、例えば石英など、各フラッシュランプ７が発する熱光線が透過可能な材料により形成されている。より詳しくは、光強度調整部材３は、熱光線が光強度調整部材３を透過する際に、熱光線の熱エネルギー（光エネルギー）が損なわれるおそれが殆どない材料により形成されている。また、光強度調整部材３は、被処理基板６の表面全域に略均一に熱光線を照射できる大きさに形成されている。さらに、光強度調整部材３には、各フラッシュランプ７から発せられた熱光線を屈折させて、被処理基板６の表面に対する熱光線の入射角を略均一の大きさに調整する入射角調整部８が設けられている。本実施形態では、図１に示すように、入射角調整部としての凸レンズ部８が、光強度調整部材３の光源ユニット２と対向する側の主面から突出して複数箇所に設けられている。各凸レンズ部８は、それらの表面が曲面によって構成されている。
【００２７】
各フラッシュランプ７から様々な方向に向けて放射された熱光線は、入射角調整部８を透過することにより、互いに略平行に被処理基板６の表面に入射するようにそれぞれの進行方向を調整される。被処理基板６の表面における熱光線のエネルギー密度は、被処理基板６の表面に対する熱光線の入射角が小さくなる程増大する。したがって、被処理基板６の表面に対する熱光線の入射角は、被処理基板６の表面全域において約０°であることが好ましい。
【００２８】
本実施形態では、図１中破線矢印で示すように、各凸レンズ部８は、各フラッシュランプ７から放射された熱光線を、被処理基板６の表面全域において被処理基板６の表面に対して略垂直に入射させるように設定されている。すなわち、各凸レンズ部８は、被処理基板６の表面に対する熱光線の入射角を、被処理基板６の表面全域において約０°に調整するように設定されている。具体的には、各凸レンズ部８は、被処理基板６の表面に対する熱光線の入射角を、被処理基板６の表面全域において０°±３°程度に調整するように設定されている。熱光線の入射角のずれが０°から約±３°以内であれば、熱光線の強度は熱光線の入射角が０°の場合と殆ど同じ大きさである。したがって、被処理基板６の表面全域に熱光線を略均一な大きさで照射して被処理基板６の加熱処理を行う際に、±３°程度の熱光線の入射角のずれによる熱光線の強度のばらつきは十分許容範囲内である。すなわち、±３°程度の熱光線の入射角のずれは、実質的に無視し得る。
【００２９】
また、各凸レンズ部８は、被処理基板６の表面全域において熱光線のエネルギー密度を略均一の大きさに調整するように設定されている。したがって、各フラッシュランプ７から放射された熱光線の熱エネルギーは、光強度調整部材３を透過した際に殆ど低減されることなく、被処理基板６の表面全域に略均一の大きさおよび密度で与えられる。以下、具体的に説明する。
【００３０】
従来技術のように、光源ユニット２と被処理基板６との間に光強度調整部材３を配置しない場合、各フラッシュランプ７から放射された熱光線の被処理基板６の表面上における強度特性は、図２中破線のグラフＬ０のように示される。熱光線の強度は、各フラッシュランプ７に近づくにつれて大きく（強く）なる。そして、熱光線の強度は、各フラッシュランプ７の直下において最大（極大）となる。各フラッシュランプ７の直下付近における熱光線の強度は、破線グラフＬ０の山の部分に相当する。また、熱光線の強度は、各フラッシュランプ７から離れるにつれて小さく（弱く）なる。そして、熱光線の強度は、各フラッシュランプ７同士の中間位置において最小（極小）となる。各フラッシュランプ７同士の中間位置における熱光線の強度は、破線グラフＬ０の谷の部分に相当する。このように、光強度調整部材３がない場合、被処理基板６の表面上における熱光線の強度（熱量）は大きくばらついている。
【００３１】
したがって、光強度調整部材３を用いずに被処理基板６に加熱処理を施すと、被処理基板６の表面に許容範囲外の加熱むらが生じ、処理状態の面内均一性を保持することが困難になる。すると、加熱処理後の被処理基板６の面内に許容範囲外の電気的特性などのばらつきが生じ易くなる。ひいては、被処理基板６の品質が劣化し、半導体装置の歩留まりが低下するおそれがある。前述した加熱むらは、熱光線の照射時間、すなわち被処理基板６の加熱時間を短くするにつれて、あるいは被処理基板の表面積を大きくするにつれて顕著になる。すなわち、半導体装置の生産効率を上げようとする程、加熱むらは激しくなる。この結果、かえって半導体装置の生産効率が低下し易くなる。
【００３２】
これに対し、本実施形態のように、光源ユニット２と被処理基板６との間に光強度調整部材３を配置した場合、各フラッシュランプ７から放射された熱光線の被処理基板６の表面上における強度特性は、図２中実線のグラフＬのように示される。この実線グラフＬと破線グラフＬ０との比較から明らかなように、光強度調整部材３を用いた場合、被処理基板６の表面上における熱光線の強度のばらつきは大幅に低減されている。すなわち、被処理基板６の表面上における熱光線の強度は、光強度調整部材３により略均一化されている。それとともに、光強度調整部材３を用いた場合の被処理基板６の表面全域にわたる熱光線の強度の平均値は、光強度調整部材３を用いない場合に比較して高められている。これは、光源ユニット２から放射された熱光線が光強度調整部材３の各凸レンズ部８により適度に集光および散乱され、略均一な密度の平行光線となって被処理基板６の表面に照射されるためである。それとともに、光強度調整部材３が、熱光線の熱エネルギーが損なわれるおそれが殆どない透過性の高い材料により形成されているためである。
【００３３】
被処理基板６を支持する基板支持具４は、図１に示すように、光源ユニット２との間に光強度調整部材３を挟んで、光源ユニット２に対向して設置されている。本実施形態では、被処理基板６は基板支持具４の上に載置されて支持される。基板支持具４は、ウェーハステージとも称される。
【００３４】
筐体５は、図１に示すように、前述した光源ユニット２、光強度調整部材３、ウェーハステージ４、および被処理基板６などを囲って形成されている。この筐体５の内部空間は、被処理基板６に加熱処理を施す処理室９となっている。筐体５は、ランプハウス筐体とも称される。
【００３５】
このように、半導体装置の製造装置１は、いわゆる光加熱装置（ランプ加熱装置）である。より具体的には、半導体装置の製造装置１は、ＲＴＡ装置、もしくはラピッド・サーマル・プロセス（ＲＴＰ：Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）装置と称されるランプ加熱装置である。このランプ加熱装置１によれば、光強度調整部材３により、光源ユニット２から様々な方向に向けて放射された熱光線を、被処理基板６の表面全域において被処理基板６の表面に向けて略垂直な方向から略均一な密度の平行光線として照射することができる。すなわち、ランプ加熱装置１では、光強度調整部材３により、熱光線が被処理基板６の表面上の特定の箇所に過度に集光されたり、あるいは特定の箇所から過度に散乱（発散）されたりするのを抑制することができる。
【００３６】
また、光強度調整部材３は、熱光線の光エネルギー（熱エネルギー）が殆ど損なわれない透過性の高い材料により形成されている。それとともに、ランプ加熱装置１では、被処理基板６の表面上における熱光線の光強度の均一化に、遮光膜などのいわゆる光フィルタを用いていない。これにより、被処理基板６の表面上における熱光線の光エネルギーの損失を抑制することができる。したがって、本実施形態のランプ加熱装置１によれば、被処理基板６の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板６に加熱処理を施すことができる。この結果、被処理基板６の品質を向上させることができる。ひいては、被処理基板６を備えた半導体装置の歩留まりを向上させて、半導体装置の生産効率を向上できる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法および半導体装置について、図３を参照しつつ説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、具体的には、前述したランプ加熱装置１を用いて不純物拡散領域にアニール処理を施すＲＴＡ工程（ＲＴＰ）に関する。また、本実施形態の半導体装置は、具体的には、ランプ加熱装置１を用いたＲＴＡ工程により不純物拡散領域にアニール処理が施された半導体基板を備えるものである。
【００３８】
先ず、図３（ａ）に示すように、例えば通常のＭＯＳトランジスタの製造方法に従って、被処理基板としての半導体基板（ウェーハ）６にＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）などからなる素子分離領域１０を形成する。ウェーハ６は、例えば単結晶シリコンなどから形成されている。その後、フォトリソグラフィ法およびドライエッチング法などにより、素子分離領域１０によって区画された素子領域１１に、ゲート絶縁膜１２を介してゲート電極１３を形成する。ゲート電極１３は、例えば多結晶シリコンなどから形成される。その後、ゲート電極１３をマスクとして、素子領域１１中の不純物拡散領域１４に不純物のイオン注入層１５を形成する。この不純物拡散領域１４は、後工程を経てソース・ドレイン領域１４となる。不純物拡散領域１４に注入する不純物は、ｎ型不純物としては、例えばリン（Ｐ）、あるいは砒素（Ａｓ）などが用いられる。また、ｐ型不純物としては、例えばホウ素（Ｂ）などが用いられる。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、フラッシュランプとしてキセノンランプ７を用いた本実施形態のランプ加熱装置１の処理室９内にウェーハ６を導入し、不純物を活性化させるための加熱処理（アニール処理）を行う。このアニール処理を行うのに先立って、ウェーハ６を図示しない予備加熱プレート上に置き、ウェーハ温度が約５００℃に達するまでウェーハ６を予め加熱しておく。その後、図３（ｂ）中白抜き矢印で示すように、各フラッシュランプ７からウェーハ６の表面に向けて、所定の極めて短い時間、エネルギー密度が約３０Ｊ／ｃｍ２に設定された熱光線を照射する。すなわち、ウェーハ６に対してＲＴＡを施す。この際、前述したように、フラッシュランプ光源ユニット２（フラッシュランプ７）とウェーハ６との間には、光強度調整部材３が介在されている。これにより、不純物が若干拡散して拡散層が広がるとともに、不純物が電気的に活性となる。この結果、所望の不純物拡散領域（ソース・ドレイン領域）１４がウェーハ６の表層部に形成される。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、通常のＭＯＳトランジスタの製造方法に従って、側壁絶縁膜１６、層間絶縁膜１７、コンタクト電極１８などを形成する。これにより、ウェーハ６上にＭＯＳトランジスタ１９が形成される。以後、図示は省略するが、このような微細なＭＯＳトランジスタ１９をウェーハ６上に複数個集積して、所望の半導体装置２０を得る。すなわち、本実施形態に係るランプ加熱装置１によりＲＴＡが施されて、ソース・ドレイン領域１４が形成されたＭＯＳトランジスタ１９を複数個備えた半導体装置２０を得る。
【００４１】
このように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、ランプ加熱装置１を用いてＲＴＡを行うので、熱光線の照射むらを抑制できる。すなわち、ウェーハ６の加熱むらを抑制できる。したがって、ウェーハ６の表面の加熱処理を従来よりも均一に行うことができる。この結果、不純物の電気的活性化をより均一に行うことができるとともに、不純物の拡散長をより均一にできる。このため、各ＭＯＳトランジスタ１９間の電気的性能のばらつきをより小さく、より均一にできる。例えば、各ＭＯＳトランジスタ１９に流れるオン電流値などのばらつきをより小さく、より均一にできる。
【００４２】
従来の半導体装置の製造方法（ＲＴＡ，ＲＴＰ）では、１枚のウェーハ内での各ＭＯＳトランジスタ間の電気的特性のばらつきが大きい。このため、複数個のＭＯＳトランジスタが集積されて構成された半導体装置の性能もばらつきが大きくなる。例えば、半導体装置の動作速度もばらつきが大きくなり、不安定になる。また、一般に、半導体装置の性能は、内部に集積された複数個のＭＯＳトランジスタの中で最も性能の劣っているＭＯＳトランジスタの性能に合わせられる。例えば、半導体装置の動作速度は、動作速度の最も遅いＭＯＳトランジスタの動作速度に合わせて律速される。したがって、各ＭＯＳトランジスタ間の性能がばらついていると、半導体装置全体の性能が低くなる。
【００４３】
これに対して、本実施形態に係る半導体装置２０では、ランプ加熱装置１を用いてＲＴＡが施されているので、各ＭＯＳトランジスタ１９のソース・ドレイン領域１４は良質かつ略均質に形成されている。すなわち、半導体装置２０では、各ＭＯＳトランジスタ１９間の性能のばらつきが良好に抑制されており、ばらつきが小さい。したがって、ＭＯＳトランジスタ１９が複数個集積されて構成された半導体装置２０は、その性能のばらつきが小さい。すなわち、半導体装置２０は、その性能が安定している。また、半導体装置２０は、これが備える各ＭＯＳトランジスタ１９間の性能ばらつきが小さいので、半導体装置２０全体の性能がより優れている。すなわち、半導体装置２０は、高性能かつ高品質であるとともに、高信頼性を有している。
【００４４】
以上説明したように、この第１実施形態によれば、被処理基板６に加熱処理を施す際に、熱光源２と被処理基板６との間に凸レンズ部８が形成された光強度調整部材３を介在させる。そして、熱光源２より放射される熱光線を凸レンズ部８に入射させる。これにより、熱光線を凸レンズ部８で屈折させて適正な光線状態になるように集光あるいは散乱させる。具体的には、光源ユニット２から様々な方向に向けて放射された熱光線を、強度およびエネルギー密度が略均一な平行光線に調整した後、被処理基板６の表面に対して略垂直な方向から照射する。これにより、熱光線が被処理基板６の表面上で局所的に集中されたり、あるいは局所的に発散されたりするのを抑制することができる。具体的には、被処理基板６の表面上において、熱光源２から遠い位置と近い位置との間で生ずる光強度の差を良好に抑制することができる。
【００４５】
また、凸レンズ部８の曲面の曲率や、熱光源２と光強度調整部材３との距離などを適宜、適正な値に設定することにより、被処理基板６の表面上の熱光線の強度を略均一にすることができる。すなわち、被処理基板６の表面に熱光線を適正な光線状態で略均一に照射することを実現する。これにより、被処理基板６の表面内で熱光線の強度むらが発生して加熱温度が不均一となる問題を解決できる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、熱光源２から放射された熱光線のエネルギーの損失が殆どない。この結果、被処理基板６を効率よく略均一に加熱処理することができる。例えば、被処理基板６の内部における熱応力の発生を抑制して、結晶欠陥などを抑制しつつ加熱処理を行うことができる。
【００４７】
したがって、この第１実施形態によれば、被処理基板６の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板６に加熱処理を施すことができる。そして、表面積の大きさに拘らず、短時間で効率よく、かつ、略均一に加熱処理が施され、加熱むらが低減された良質な半導体基板６を具備する半導体装置を製造できる。これにより、被処理基板６の品質を向上させることができる。ひいては、被処理基板６を備えた半導体装置の歩留まりを向上させて、半導体装置の生産効率を向上できる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態の半導体装置の製造装置としてのランプ加熱装置２１では、被処理基板６は、ランプハウス筐体２２で囲まれた処理室２３の中央部で図示しない基板支持具を用いて支持される。光強度調整部材３は、被処理基板６の上下（表裏）各主面にそれぞれ対向して１枚ずつ配置されている。そして、被処理基板６との間に各光強度調整部材３を挟んで、被処理基板６の上下各主面にそれぞれ対向して通常のランプ２５が３個ずつ配置されている。すなわち、２枚の光強度調整部材３を介して、被処理基板６の上下各主面にそれぞれ対向して一対の光源ユニット２４が配置されている。各光強度調整部材３には、それぞれの光源ユニット２４と対向する側の主面に凸レンズ部８が複数個ずつ設けられている。
【００５０】
以上説明したように、この第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ランプ加熱装置２１は、被処理基板６の上下両主面に対して同時に加熱処理を施すことができるので、加熱処理の効率が２倍になる。ひいては、半導体装置の生産効率が２倍になる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る第３実施形態を図５を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５２】
本実施形態の半導体装置の製造装置は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２（フラッシュランプ７）との間に、複数枚の光強度調整部材３が配置されている。具体的には、図５（ａ）に示す半導体装置の製造装置としてのランプ加熱装置３１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、３枚の光強度調整部材３がそれらの厚さ方向に沿って互いに離間されて配置されている。また、図５（ｂ）に示すランプ加熱装置４１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、３枚の光強度調整部材３がそれらの幅方向に沿って互いに離間されて配置されている。さらに、図５（ｃ）に示すランプ加熱装置５１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、複数枚の光強度調整部材３がそれらの厚さ方向および幅方向に沿って互いに離間されて配置されている。各ランプ加熱装置３１，４１，５１おいて、各光強度調整部材３は、熱光線を被処理基板６の表面に向けてより均一に照射できる位置に配置される。
【００５３】
以上説明したように、この第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に複数枚の光強度調整部材３が配置されているので、被処理基板６に対する加熱むらをより低減できる。これにより、より良質な不純物拡散領域を形成して、より高性能かつ高品質であるとともに、より高い信頼性を有している半導体装置を製造できる。ひいては、半導体装置の歩留まりをより向上させて、半導体装置の生産効率をより向上できる。
【００５４】
（第４の実施の形態）
次に、本発明に係る第４実施形態を図６を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５５】
本実施形態の半導体装置の製造装置は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２（フラッシュランプ７）との間に、１枚ないしは複数枚の光強度調整部材３が配置されている。それとともに、各光強度調整部材３は、それぞれ所定の方向に可動に設定されている。具体的には、図６（ａ）に示す半導体装置の製造装置としてのランプ加熱装置６１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、１枚の光強度調整部材３が配置されている。そして、この光強度調整部材３は、被処理基板６および光源ユニット２に対して離接する方向に沿って移動可能に設定されている。また、図６（ｂ）に示すランプ加熱装置７１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、４枚の光強度調整部材３がそれらの厚さ方向および幅方向に沿って互いに離間されて配置されている。そして、各光強度調整部材３は、被処理基板６の表面と並行な方向に沿って移動可能に設定されている。さらに、図６（ｃ）に示すランプ加熱装置８１では、被処理基板６とフラッシュランプ光源ユニット２との間に、４枚の光強度調整部材３がそれらの幅方向に沿って互いに離間されて配置されている。そして、各光強度調整部材３は、被処理基板６の表面に対して回転可能に設定されている。
【００５６】
以上説明したように、この第４実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、各光強度調整部材３の位置や姿勢などを適宜、適正な状態に設定することにより、前述した第３実施形態よりもさらに被処理基板６に対する加熱むらを低減できる。これにより、さらに良質な不純物拡散領域を形成して、さらに高性能かつ高品質であるとともに、さらに高い信頼性を有している半導体装置を製造できる。ひいては、半導体装置の歩留まりをさらに向上させて、半導体装置の生産効率をさらに向上できる。
【００５７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明に係る第５実施形態を図７〜図１０を参照しつつ説明する。図７〜図１０は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５８】
図７〜図１０に示すように、光強度調整部材の形状は、前述した第１実施形態の形状には限定されない。具体的には、図７（ａ）に示す光強度調整部材９１では、その被処理基板６と対向する側の主面に凸レンズ部８が設けられている。また、図７（ｂ）に示す光強度調整部材９２では、その両主面に凸レンズ部８が設けられている。これら各光強度調整部材９１，９２では、いずれも入射角調整部が凸レンズ８により構成されている。
【００５９】
これに対して、図８（ａ）に示す光強度調整部材９３では、入射角調整部としての凹レンズ部９４が、光強度調整部材３のフラッシュランプ光源ユニット２（フラッシュランプ７）と対向する側の主面から凹まされて複数箇所に設けられている。また、図８（ｂ）に示す光強度調整部材９５では、その被処理基板６と対向する側の主面から凹まされて、凹レンズ部９４が複数箇所に設けられている。さらに、図８（ｃ）に示す光強度調整部材９６では、そのフラッシュランプ光源ユニット２と対向する側の主面および被処理基板６と対向する側の主面の両主面から凹まされて、凹レンズ部９４が複数箇所に設けられている。
【００６０】
また、図９（ａ）に示す光強度調整部材９７では、そのフラッシュランプ光源ユニット２と対向する側の主面に複数個の凸レンズ部８が設けられているとともに、被処理基板６と対向する側の主面に複数個の凹レンズ部９４が設けられている。また、図９（ｂ）に示す光強度調整部材９８では、光強度調整部材９７とは逆に、フラッシュランプ光源ユニット２と対向する側の主面に複数個の凹レンズ部９４が設けられているとともに、被処理基板６と対向する側の主面に複数個の凸レンズ部８が設けられている。
【００６１】
さらに、図１０（ａ）に示す光強度調整部材９９では、そのフラッシュランプ光源ユニット２と対向する側の主面に、凸レンズ部８および凹レンズ部９４がそれぞれ複数個ずつ設けられている。また、図１０（ｂ）に示す光強度調整部材１００では、光強度調整部材９９とは逆に、被処理基板６と対向する側の主面に凸レンズ部８および凹レンズ部９４がそれぞれ複数個ずつ設けられている。さらに、図１０（ｃ）に示す光強度調整部材１０１では、そのフラッシュランプ光源ユニット２と対向する側の主面および被処理基板６と対向する側の主面の両主面に、凸レンズ部８および凹レンズ部９４がそれぞれ複数個ずつ設けられている。
【００６２】
各凹レンズ部９４の表面は曲面によって構成されている。また、各凸レンズ部８および各凹レンズ部９４は、光源ユニット２から放射される熱光線を被処理基板６の表面に向けてより均一に照射できるように、それらの大きさ、形状、形成位置、および組み合わせなどを適宜、適正な状態に設定される。
【００６３】
以上説明したように、この第５実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、１枚の光強度調整部材の少なくとも一方の主面に、凸レンズ部８および凹レンズ部９４の少なくとも一方を組み合わせて設けることにより、複数枚の光強度調整部材を用いることなく、熱光線を被処理基板６の表面に向けてより均一に照射できる。これにより、本実施形態に係る半導体装置の製造装置は、被処理基板６の加熱むらをより低減させつつ、コンパクト化できる。したがって、本実施形態の半導体装置の製造装置は、第１実施形態の半導体装置の製造装置１と同程度の大きさで、第３実施形態あるいは第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（第６の実施の形態）
次に、本発明に係る第６実施形態を図１１を参照しつつ説明する。図１１は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図である。
【００６５】
本実施形態の光強度調整部材では、前述した第１〜第５の各実施形態と異なり、その入射角調整部が凸レンズ部８および凹レンズ部９４により構成されていない。具体的には、本実施形態の入射角調整部は、その屈折率が光強度調整部材の他の部分の屈折率と異なる大きさからなる材料により形成されている。これにより、凸レンズ部および凹レンズ部を用いることなく、前述した第１〜第５の各実施形態と同様に、光源ユニットから放射された熱光線を屈折させて被処理基板の表面に略均一に照射させることができる。
【００６６】
例えば、図１１（ａ）に示す光強度調整部材１１１では、その図示しない光源ユニットと対向する側の主面に、それぞれ所定の屈折率を有する材料からなる入射角調整部１１２が複数箇所に設けられている。これら各入射角調整部１１２のうちのいくつかは、屈折率が同じ大きさであってもよい。各入射角調整部１１２の屈折率が光強度調整部材１１１のその他の部分の屈折率と異なっており、各入射角調整部１１２を透過した熱光線が屈折されて被処理基板の表面に向けて略均一に照射されればよい。また、図１１（ｂ）に示す光強度調整部材１１３では、光強度調整部材１１１とは逆に、図示しない被処理基板と対向する側の主面に複数個の入射角調整部１１２が設けられている。また、図１１（ｃ）に示す光強度調整部材１１４では、その両主面に複数個の入射角調整部１１２が設けられている。また、図１１（ｄ）に示す光強度調整部材１１５では、その厚さ方向に沿って両主面を略全面的に覆うように、１層ないしは複数層の入射角調整部１１２が設けられている。また、図１１（ｅ）に示す光強度調整部材１１６では、その幅方向に沿って幅方向両端面を略全面的に覆うように、１個ないしは複数個の入射角調整部１１２が設けられている。さらに、図１１（ｆ）に示す光強度調整部材１１７では、その厚さ方向に沿って両主面を略全面的に覆うように、かつ、その幅方向に沿って幅方向両端面を略全面的に覆うように、１個ないしは複数個の入射角調整部１１２が設けられている。すなわち、この光強度調整部材１１７には、光強度調整部材１１５および光強度調整部材１１６の入射角調整部１１２を組み合わせた入射角調整部１１２が設けられている。
【００６７】
各入射角調整部１１２は、光源ユニット２から放射される熱光線を被処理基板６の表面に向けてより均一に照射できるように、それらの大きさ、形状、形成位置、および屈折率などを適宜、適正な状態に設定される。
【００６８】
以上説明したように、この第６実施形態によれば、前述した第１および第５の各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
（第７の実施の形態）
次に、本発明に係る第７実施形態を図１２を参照しつつ説明する。図１２は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図である。
【００７０】
本実施形態の光強度調整部材は、前述した第１および第５の各実施形態の光強度調整部材と第６実施形態の光強度調整部材とを組み合わせた構成となっている。具体的には、本実施形態の入射角調整部は、凸レンズ部および凹レンズ部の少なくとも一方に形成されているとともに、その屈折率が光強度調整部材の他の部分の屈折率と異なる大きさからなる材料により形成されている。
【００７１】
具体的には、図１２（ａ）に示す光強度調整部材１２１では、その一方の主面に、それぞれ所定の屈折率を有する材料からなる入射角調整部としての凸レンズ部１２２が複数箇所に設けられている。これら各凸レンズ部１２２のうちのいくつかは、屈折率が同じ大きさであってもよい。各凸レンズ部１２２の屈折率が光強度調整部材１２１のその他の部分の屈折率と異なっており、各凸レンズ部１２２を透過した熱光線が屈折されて図示しない被処理基板の表面に向けて略均一に照射されればよい。また、図１２（ｂ）に示す光強度調整部材１２３では、その一方の主面に、それぞれ所定の屈折率を有する材料からなる入射角調整部としての凹レンズ部１２４が複数箇所に設けられている。これら各凹レンズ部１２４のうちのいくつかは、屈折率が同じ大きさであってもよい。各凹レンズ部１２４の屈折率が光強度調整部材１２３のその他の部分の屈折率と異なっており、各凹レンズ部１２４を透過した熱光線が屈折されて図示しない被処理基板の表面に向けて略均一に照射されればよい。
【００７２】
以上説明したように、この第７実施形態によれば、前述した第１、第５、および第６の各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、各凸レンズ部１２２および各凹レンズ部１２４の表面の曲率および屈折率を適宜、適正に調整することにより、熱光線を被処理基板の表面に向けてさらに均一に照射できる。これにより、本実施形態に係る半導体装置の製造装置は、被処理基板の加熱むらをさらに低減させつつ、コンパクト化できる。したがって、本実施形態の半導体装置の製造装置は、第１実施形態の半導体装置の製造装置１と同程度の大きさで、第３実施形態あるいは第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
（第８の実施の形態）
次に、本発明に係る第８実施形態を図１３を参照しつつ説明する。図１３は、本実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図および平面図である。
【００７４】
本実施形態の光強度調整部材は、その入射角調整部が凸レンズ部および凹レンズ部の少なくとも一方により構成されている。それとともに、凸レンズ部および凹レンズ部の表面が多角形からなる平面が複数個集合して構成されている。
【００７５】
具体的には、図１３（ａ）に示す光強度調整部材１３１では、その一方の主面に、入射角調整部としての凸レンズ部１３２が複数箇所に設けられている。これら各凸レンズ部１３２の表面は、例えば図１３（ｃ）に示すように、１つが三角形からなる平面１３３が複数個集合して構成されている。また、図１３（ｂ）に示す光強度調整部材１３４では、その一方の主面に、入射角調整部としての凹レンズ部１３５が複数箇所に設けられている。これら各凹レンズ部１３５の表面も、例えば図１３（ｃ）に示すように、１つが三角形からなる平面１３３が複数個集合して構成されている。
【００７６】
各平面１３３の個々の面積を小さくすることにより、凸レンズ部１３２および各凹レンズ部１３５は、表面が曲面により構成されている凸レンズ部８および各凹レンズ部９４と実質的に同等の光学的性能を得ることができる。
【００７７】
以上説明したように、この第８実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
なお、本発明に係る半導体装置の製造装置、半導体装置の製造方法、および半導体装置は、前述した第１〜第８の各実施形態には制約されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらの構成、あるいは工程などの一部を種々様々な設定に変更したり、あるいは各種設定を適宜、適当に組み合わせて用いたりして実施することができる。
【００７９】
例えば、本発明に係る半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法は、トランジスタのソース・ドレイン領域を形成する際の加熱処理のみに限られない。リソグラフィ工程や薄膜形成工程など様々な加熱工程に適用して、加熱むらを低減できる。また、本発明に係る半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法は、前述したＲＴＡあるいはＲＴＰに限られない。例えば、ＲＴＡあるいはＲＴＰよりもさらに加熱時間が短い、いわゆるスパイクアニールと称される加熱処理にも本発明に係る半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を適用できるのはもちろんである。あるいは、より長い加熱時間を必要とする様々な加熱工程にも本発明に係る半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を適用できるのはもちろんである。いずれにしても、本発明に係る半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法を適用することにより、被処理基板６の加熱むらを低減できる。
【００８０】
また、本発明に係る半導体装置の製造装置は、前述した単なるランプ加熱装置に限られない。ランプ加熱装置とファーネスとを組み合わせた加熱装置にも適用できるのはもちろんである。それとともに、本発明に係る半導体装置の製造装置は、枚葉式およびバッチ式のいずれにも適用できるのはもちろんである。これらは、本発明に係る半導体装置の製造方法についても同様である。
【００８１】
また、光強度調整部材の入射角調整部とランプとは、互いに１対１に設けられる必要はない。また、ランプ、光強度調整部材、および被処理基板のそれぞれの間隔はそれぞれ適宜、適正な大きさに設定可能である。さらに、ランプの出力（熱光線の熱エネルギー）、ならびに入射角調整部の大きさ、形状、および屈折率も、それぞれ適宜、適正な大きさや形状に設定可能である。また、入射角調整部の表面が曲面状である場合、その曲率は適宜、適正な大きさに設定して構わない。具体的には、入射角調整部の表面が曲面状である場合、その曲面は曲率が略均一な球面状であっても、曲率が部分ごとに異なっている非球面状であっても構わない。また、１つの光強度調整部材に表面が球面状の入射角調整部と表面が非球面状の入射角調整部とが混在していても構わない。同様に、屈折率についても、１つの入射角調整部において略均一であっても、あるいは部分ごとに異なっていても構わない。これら各要素は、被処理基板の表面に向けて熱光線を略均一に照射可能に設定されればよい。
【００８２】
また、入射角調整部の個数、大きさ、形状、屈折率、および曲率などは、入射角調整部を透過した後の熱光線の強度が所望の大きさになるように適宜、適正に設定可能である。例えば、入射角調整部は、その集光作用が光散乱作用よりも高められた設定とされても構わない。これにより、被処理基板の表面の略全域にわたって、被処理基板の表面に照射される熱光線の強度を入射角調整部を透過する前の熱光線の強度の最大値と略同じ大きさに設定してもよい。同様に、入射角調整部の集光作用を高めることにより、被処理基板の表面の略全域にわたって略均一に、被処理基板の表面に照射される熱光線の強度を入射角調整部を透過する前の熱光線の強度の最大値よりも大きな値に設定してもよい。
【００８３】
あるいは、入射角調整部は、その光散乱作用が集光作用よりも高められた設定とされても構わない。これにより、被処理基板の表面の略全域にわたって、被処理基板の表面に照射される熱光線の強度を入射角調整部を透過する前の熱光線の強度の最小値と略同じ大きさに設定してもよい。同様に、入射角調整部の光散乱作用を高めることにより、被処理基板の表面の略全域にわたって略均一に、被処理基板の表面に照射される熱光線の強度を入射角調整部を透過する前の熱光線の強度の最小値よりも小さな値に設定してもよい。
【００８４】
このように、入射角調整部の光学的性能の設定を変更することにより、所望する加熱処理の状態に応じて、熱光線を適宜、適正な強度で、かつ、略均一に被処理基板の表面に向けて照射することができる。また、入射角調整部は、光学的な様々な収差が改善されていることが好ましいのはもちろんである。
【００８５】
また、熱光源２は、キセノンランプを用いたフラッシュランプには限られない。熱光源２として、例えばタングステンなどから形成されたフィラメントを有するハロゲンランプを用いても構わない。
【００８６】
さらに、第４実施形態の半導体装置の製造装置６１，７１，８１においては、それぞれの光強度調整部材３の可動方向を組み合わせても構わない。また、第５実施形態の各光強度調整部材９１，９２，９３，９５，９６，９７，９８，９９，１００，１０１を、第３実施形態および第４実施形態の各半導体装置の製造装置３１，４１，５１，６１，７１，８１に適用しても構わない。また、第６実施形態の光強度調整部材１１１，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７においては、それらの全体をそれぞれ所定の屈折率からなる入射角調整部１１２の集合により形成しても構わない。また、第７実施形態の光強度調整部材１２１，１２３においては、各凸レンズ部１２２および各凹レンズ部１２４のうち幾つかを光強度調整部材１２１，１２３と一体に形成しても構わない。また、第８実施形態の光強度調整部材１３１，１３４において、凸レンズ部１３２および凹レンズ部１３５の表面を構成する平面は、三角形に限られない。四角形や五角形、あるいは六角形などでも構わない。さらに、第５〜第８の各実施形態の各光強度調整部材９１，９２，９３，９５，９６，９７，９８，９９，１００，１０１，１１１，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１２１，１２３，１３１，１３４を適宜、適当に組み合わせて、第３実施形態および第４実施形態の各半導体装置の製造装置３１，４１，５１，６１，７１，８１に適用しても構わない。
【００８７】
【発明の効果】
本発明に係る半導体装置の製造装置によれば、被処理基板を加熱する熱光線のエネルギーを殆ど損なうことなく、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに保持して被処理基板を加熱処理することができる。したがって、被処理基板の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板に加熱処理を施すことができる。
【００８８】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、被処理基板を加熱する熱光線のエネルギーを殆ど損なうことなく、被処理基板の表面における熱光線の強度を略均一の大きさに保持して被処理基板を加熱処理することができる。したがって、被処理基板の表面積の大きさに拘らず、熱光線を用いて短時間で効率よく、かつ、略均一に被処理基板に加熱処理を施すことができる。
【００８９】
また、本発明に係る半導体装置は、半導体基板を加熱する熱光線のエネルギーが殆ど損なわれることなく、半導体基板の表面における熱光線の強度が略均一の大きさに保持されて加熱処理が施された半導体基板を具備している。すなわち、表面積の大きさに拘らず、短時間で効率よく、かつ、略均一に加熱処理が施され、加熱むらが低減された良質な半導体基板を具備している。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す断面図。
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の製造装置および従来技術に係る半導体装置の製造装置による半導体基板の表面上における光の強度をグラフにして示す図。
【図３】第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図４】第２実施形態に係る半導体装置の製造装置を示す断面図。
【図５】第３実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図６】第４実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図７】第５実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図８】第５実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図９】第５実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図１０】第５実施形態に係る半導体装置の製造装置の処理室内部を示す断面図。
【図１１】第６実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図。
【図１２】第７実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図。
【図１３】第８実施形態に係る半導体装置の製造装置が備える光強度調整部材を示す断面図および平面図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１…ランプ加熱装置（ＲＴＡ装置、ＲＴＰ装置、半導体装置の製造装置）
２…フラッシュランプ光源ユニット（熱光源）
３，９１，９２，９３，９５，９６，９７，９８，９９，１００，１０１，１１１，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１２１，１２３，１３１，１３４…光強度調整部材
６…被処理基板
７…フラッシュランプ（キセノンランプ）
８，１２２，１２４…凸レンズ部（入射角調整部）
２４…ランプ光源ユニット（熱光源）
２５…ランプ
９４，１２４，１３５…凹レンズ部（入射角調整部）
１１２…入射角調整部
１３３…多角形からなる平面
【図１】
2004186495.tif 000003
【図２】
2004186495.tif 000004
【図３】
2004186495.tif 000005
【図４】
2004186495.tif 000006
【図５】
2004186495.tif 000007
【図６】
2004186495.tif 000008
【図７】
2004186495.tif 000009
【図８】
2004186495.tif 000010
【図９】
2004186495.tif 000011
【図１０】
2004186495.tif 000012
【図１１】
2004186495.tif 000013
【図１２】
2004186495.tif 000014
【図１３】
2004186495.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月5日(2004.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源と、
前記熱光線が透過可能な材料により形成されて前記熱光源と前記被処理基板との間に配置されるとともに、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する少なくとも１つの光強度調整部材と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記光強度調整部材には、前記熱光線を屈折させて前記被処理基板の表面に対する前記熱光線の入射角を略均一の大きさに調整する入射角調整部が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
被処理基板と、この被処理基板の少なくとも一方の主面に対向して配置され、前記被処理基板の表面に向けて熱光線を発する熱光源との間に、前記熱光線が透過可能な材料により形成され、前記被処理基板の表面における前記熱光線の強度を略均一の大きさに調整する光強度調整部材を少なくとも１つ配置した後、前記被処理基板の表面に向けて前記熱光線を発することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３に記載の半導体装置の製造方法により加熱処理が施された半導体基板を具備することを特徴とする半導体装置。