(57)【要約】【課題】フラッシュランプの劣化を確実かつ安定に検出することができる熱処理装置を提供する。【解決手段】複数のフラッシュランプから照射されて対応する光ファイバー２０によって導かれた導入光を、光拡散板３４、第１のレンズ３１、フィルター３３、第２のレンズ３２を通過させてＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６上に結像させる。これにより、各フラッシュランプから照射された光強度に応じた電気信号を安定して取り出すことができる。そのため、標準発光強度と半導体ウェハーＷへのフラッシュ加熱を行うときの複数のフラッシュランプのそれぞれから出射される光の強度と標準発光強度との強度比によって各フラッシュランプの照射状態を判断する場合、強度比のバラツキを抑制することができるため、フラッシュランプの照射状態を正確に把握することができる。【選択図】        図４
2004281748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して閃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、
（ａ）  複数のフラッシュランプを有する光源と、
（ｂ）  基板を保持する保持手段と、
（ｃ）  前記光源から前記保持手段に保持された基板に向けて光を出射するときに、前記複数のフラッシュランプから出射される光を受光素子により受光し、受光した光の強度を計測する光強度計測手段と、
（ｄ）  前記光強度計測手段による計測結果に基づいて、前記複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態を検出する発光状態検出手段と、
を備え、
前記光強度計測手段は、
（ｃ−１）  前記複数のフラッシュランプから出射される光を導く複数の光導入部と、
（ｃ−２）  前記複数の光導入部のそれぞれの端部のうち前記複数のフラッシュランプと対向する一端部の逆側に設けられた他端部と、前記受光素子との間に設けられ、前記一端部側から前記導入部に導かれて前記他端部から出射する前記複数のフラッシュランプの導入光を前記受光素子に結像させる結像部と、
を有し、
前記結像部の分解能は、前記受光素子に結像される前記複数のフラッシュランプの前記導入光がそれぞれ識別可能に調整されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理装置において、
前記結像部は、前記導入光を拡散させる拡散板を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の熱処理装置において、
前記結像部は、複数のレンズから構成されるレンズ群を有し、
前記拡散板は、前記レンズ群を挟んで前記受光素子と反対側に配設されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の熱処理装置において、
前記結像部は、複数のレンズから構成されるレンズ群を有し、
前記拡散板は、前記レンズ群と前記受光素子との間に配設されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記拡散板は、石英によって構成されており、前記導入光の入射面と出射面とは光拡散面を形成していることを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記光導入部は、石英によって形成されていることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウェハーやガラス基板等（以下、単に「基板」と称する）に光を照射することにより基板を熱処理する熱処理装置に関するもので、特に、複数の光導入部によって導かれた光をそれぞれ受光素子上に結像させる結像部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、イオン注入後の半導体ウェハーのイオン活性化工程においては、ハロゲンランプを使用したランプアニール装置等の熱処理装置が使用されている。このような熱処理装置においては、半導体ウェハーを、例えば、１０００℃ないし１１００℃程度の温度に加熱（アニール）することにより、半導体ウェハーのイオン活性化を実行している。そして、このような熱処理装置においては、ハロゲンランプより照射される光のエネルギーを利用することにより、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する構成となっている。また、このような光照射を利用した熱処理装置には、光センサによってランプの劣化を監視しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、毎秒数百度程度の速度で基板を昇温する熱処理装置を使用して半導体ウェハーのイオン活性化を実行した場合においても、半導体ウェハーに打ち込まれたイオンのプロファイルがなまる、すなわち、熱によりイオンが拡散してしまうという現象が生ずることが判明した。このような現象が発生した場合においては、半導体ウェハーの表面にイオンを高濃度で注入しても、注入後のイオンが拡散してしまうことから、イオンを必要以上に注入しなければならないという問題が生じていた。
【０００４】
上述した問題を解決するため、キセノンフラッシュランプ等を使用して半導体ウェハーの表面に閃光を照射することにより、イオン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（数ミリセカンド以下）に昇温させる技術が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。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、イオンが拡散するための十分な時間がないため、半導体ウェハーに打ち込まれたイオンのプロファイルをなまらせることなく、イオン活性化のみを実行することができるのである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１３５４４９号公報
【特許文献２】
特開昭５９−１６９１２５号公報
【特許文献３】
特開昭６３−１６６２１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなキセノンフラッシュランプを複数配列したランプユニットの管理を全く行わないと、それらのうちの１本が劣化を起こしたとしてもランプシステムの全体としてそれを検出することができず、劣化したランプ直下の光量が低下したまま半導体ウェハーの処理が続行されることとなる。その結果、面内の一部に処理異常が生じている半導体ウェハーが多量に生産されるという問題が生じることとなる。
【０００７】
このため、キセノンフラッシュランプの管理が重要となるのであるが、キセノンフラッシュランプは電荷蓄積したコンデンサのエネルギーを一瞬で放電して閃光を放つものであるため、制御という概念が無く、ランプ管理自体が非常に困難であり、その手法が問題となっていた。
【０００８】
キセノンフラッシュランプの管理手法として従来より多く用いられてきたのが処理済のウェハーを定期的にサンプリングして検査する間接管理方法である。具体的には、数ロットに１枚程度の処理済ウェハーを抜き出して表面のシート抵抗を計測することによって適切な熱処理がなされたか否かを検査するのである。しかしながら、この手法では、検査の結果異常が認められたとしても、検査間に処理された多くの半導体ウェハーにも処理異常が生じている可能性が高く、リスクが大きい。
【０００９】
また、閃光照射時の電流特性を監視することによってフラッシュランプの異常を検出するという手法も提案されている。しかし、フラッシュランプの劣化の要因には、電極のスパッタに起因したガラス管の黒化など種々のものがあり、電流特性を監視してもこのような現象によるフラッシュランプの劣化までは検知することができない。
【００１０】
そこで、本発明は、基板に対して閃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おいて、フラッシュランプの劣化を確実かつ安定に検出することができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に対して閃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、複数のフラッシュランプを有する光源と、基板を保持する保持手段と、前記光源から前記保持手段に保持された基板に向けて光を出射するときに、前記複数のフラッシュランプから出射される光を受光素子により受光し、受光した光の強度を計測する光強度計測手段と、前記光強度計測手段による計測結果に基づいて、前記複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態を検出する発光状態検出手段と、を備え、前記光強度計測手段は、前記複数のフラッシュランプから出射される光を導く複数の光導入部と、前記複数の光導入部のそれぞれの端部のうち前記複数のフラッシュランプと対向する一端部の逆側に設けられた他端部と、前記受光素子との間に設けられ、前記一端部側から前記導入部に導かれて前記他端部から出射する前記複数のフラッシュランプの導入光を前記受光素子に結像させる結像部と、を有し、前記結像部の分解能は、前記受光素子に結像される前記複数のフラッシュランプの前記導入光がそれぞれ識別可能に調整されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の熱処理装置において、前記結像部は、前記導入光を拡散させる拡散板を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の熱処理装置において、前記結像部は、複数のレンズから構成されるレンズ群を有し、前記拡散板は、前記レンズ群を挟んで前記受光素子と反対側に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の熱処理装置において、前記結像部は、複数のレンズから構成されるレンズ群を有し、前記拡散板は、前記レンズ群と前記受光素子との間に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の熱処理装置において、前記拡散板は、石英によって構成されており、前記導入光の入射面と出射面とは光拡散面を形成していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の熱処理装置において、前記光導入部は、石英によって形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。
【００１８】
＜１．熱処理装置の構成＞
図１および図２は、本発明にかかる熱処理装置の構成を示す側断面図である。この熱処理装置は、キセノンフラッシュランプからの閃光によって半導体ウェハー等の基板の熱処理を行う装置である。
【００１９】
この熱処理装置は、透光板６１、底板６２および一対の側板６３、６４からなり、その内部に半導体ウェハーＷを収納して熱処理するためのチャンバー６５を備える。チャンバー６５の上部を構成する透光板６１は、例えば、石英等の赤外線透過性を有する材料から構成されており、光源５から出射された光を透過してチャンバー６５内に導くチャンバー窓として機能している。また、チャンバー６５を構成する底板６２には、後述する熱拡散板７３および加熱プレート７４を貫通して半導体ウェハーＷをその下面から支持するための支持ピン７０が立設されている。
【００２０】
また、チャンバー６５を構成する側板６４には、半導体ウェハーＷの搬入および搬出を行うための開口部６６が形成されている。開口部６６は、軸６７を中心に回動するゲートバルブ６８により開閉可能となっている。半導体ウェハーＷは、開口部６６が解放された状態で、図示しない搬送ロボットによりチャンバー６５内に搬入される。また、チャンバー６５内にて半導体ウェハーＷの熱処理が行われるときには、ゲートバルブ６８により開口部６６が閉鎖される。
【００２１】
チャンバー６５は光源５の下方に設けられている。光源５は、複数（本実施の形態においては２７本）のキセノンフラッシュランプ６９（以下、単に「フラッシュランプ６９」とも称する）と、リフレクタ７１とを備える。複数のフラッシュランプ６９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水平方向に沿うようにして互いに平行に列設されている。リフレクタ７１は、複数のフラッシュランプ６９の上方にそれらの全体を被うように配設されている。
【００２２】
このキセノンフラッシュランプ６９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ガラス管と、該ガラス管の外局部に巻回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、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、そのときのジュール熱でキセノンガスが加熱されて光が放出される。このキセノンフラッシュランプ６９においては、予め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１０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、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。本実施の形態では、熱処理装置にフラッシュランプ６９から出射される光の強度を計測する機構（図１および図２では図示の便宜上省略）を設けているのであるがそれについてはさらに後述する。
【００２３】
光源５と透光板６１との間には、光拡散板７２が配設されている。この光拡散板７２は、赤外線透過材料としての石英ガラスの表面に光拡散加工を施したものが使用される。
【００２４】
フラッシュランプ６９から放射された光の一部は直接に光拡散板７２および透光板６１を透過してチャンバー６５内へと向かう。また、フラッシュランプ６９から放射された光の他の一部は一旦リフレクタ７１によって反射されてから光拡散板７２および透光板６１を透過してチャンバー６５内へと向かう。
【００２５】
チャンバー６５内には、加熱プレート７４と熱拡散板７３とが設けられている。熱拡散板７３は加熱プレート７４の上面に貼着されている。また、熱拡散板７３の表面には、半導体ウェハーＷの位置ずれ防止ピン７５が付設されている。
【００２６】
加熱プレート７４は、半導体ウェハーＷを予備加熱（アシスト加熱）するためのものである。この加熱プレート７４は、窒化アルミニウムにて構成され、その内部にヒータと該ヒータを制御するためのセンサとを収納した構成を有する。一方、熱拡散板７３は、加熱プレート７４からの熱エネルギーを拡散して半導体ウェハーＷを均一に予備加熱するためのものである。この熱拡散板７３の材質としては、サファイア（Ａｌ２Ｏ３：酸化アルミニウム）や石英等の比較的熱伝導率が小さいものが採用される。
【００２７】
熱拡散板７３および加熱プレート７４は、モータ４０の駆動により、図１に示す半導体ウェハーＷの搬入・搬出位置と図２に示す半導体ウェハーＷの熱処理位置との間を昇降する構成となっている。
【００２８】
すなわち、加熱プレート７４は、筒状体４１を介して移動板４２に連結されている。この移動板４２は、チャンバー６５の底板６２に釣支されたガイド部材４３により案内されて昇降可能となっている。また、ガイド部材４３の下端部には、固定板４４が固定されており、この固定板４４の中央部にはボールネジ４５を回転駆動するモータ４０が配設されている。そして、このボールネジ４５は、移動板４２と連結部材４６、４７を介して連結されたナット４８と螺合している。このため、熱拡散板７３および加熱プレート７４は、モータ４０の駆動により、図１に示す半導体ウェハーＷの搬入・搬出位置と図２に示す半導体ウェハーＷの熱処理位置との間を昇降することができる。
【００２９】
図１に示す半導体ウェハーＷの搬入・搬出位置は、図示しない搬送ロボットを使用して開口部６６から搬入した半導体ウェハーＷを支持ピン７０上に載置し、あるいは、支持ピン７０上に載置された半導体ウェハーＷを開口部６６から搬出することができるように、熱拡散板７３および加熱プレート７４が下降した位置である。この状態においては、支持ピン７０の上端は、熱拡散板７３および加熱プレート７４に形成された貫通孔を通過し、熱拡散板７３の表面より上方に突出する。
【００３０】
一方、図２に示す半導体ウェハーＷの熱処理位置は、半導体ウェハーＷに対して熱処理を行うために、熱拡散板７３および加熱プレート７４が支持ピン７０の上端より上方に上昇した位置である。熱拡散板７３および加熱プレート７４が図１の搬入・搬出位置から図２の熱処理位置に上昇する過程において、支持ピン７０に載置された半導体ウェハーＷは熱拡散板７３によって受け取られ、その下面を熱拡散板７３の表面に支持されて上昇し、チャンバー６５内の透光板６１に近接した位置に水平姿勢にて保持される。逆に、熱拡散板７３および加熱プレート７４が熱処理位置から搬入・搬出位置に下降する過程においては、熱拡散板７３に支持された半導体ウェハーＷは支持ピン７０に受け渡される。
【００３１】
半導体ウェハーＷを支持する熱拡散板７３および加熱プレート７４が熱処理位置に上昇した状態においては、それらに保持された半導体ウェハーＷと光源５との間に透光板６１が位置することとなる。なお、このときの熱拡散板７３と光源５との間の距離についてはモータ４０の回転量を制御することにより任意の値に調整することが可能である。
【００３２】
また、チャンバー６５の底板６２と移動板４２との間には筒状体４１の周囲を取り囲むようにしてチャンバー６５を気密状体に維持するための伸縮自在の蛇腹７７が配設されている。熱拡散板７３および加熱プレート７４が熱処理位置まで上昇したときには蛇腹７７が収縮し、熱拡散板７３および加熱プレート７４が搬入・搬出位置まで下降したときには蛇腹７７が伸長してチャンバー６５内の雰囲気と外部雰囲気とを遮断する。
【００３３】
チャンバー６５における開口部６６と反対側の側板６３には、開閉弁８０に連通接続された導入路７８が形成されている。この導入路７８は、チャンバー６５内に処理に必要なガス、例えば不活性な窒素ガスを導入するためのものである。一方、側板６４における開口部６６には、開閉弁８１に連通接続された排出路７９が形成されている。この排出路７９は、チャンバー６５内の気体を排出するためのものであり、開閉弁８１を介して図示しない排気手段と接続されている。
【００３４】
上述したように、この熱処理装置にはフラッシュランプ６９から出射される光の強度を計測する機構が設けられている。図３は、光強度計測機構の概略構成を示す図である。また、図４は、図３中の結像部３０の構成を示す図である。この光強度計測機構は、主としてフラッシュランプ６９から出射された光を導く複数の光ファイバー２０と、受光した光の強度を電気信号として出力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）２５と、対応する光ファイバー２０を介して導かれた各フラッシュランプ６９の光のそれぞれをＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６上に結像させる結像部３０と、ＣＣＤ２５から出力された電気信号を解析するコンピュータ１０とにより構成される。
【００３５】
各光ファイバー２０のそれぞれの両端部のうち一端部はリフレクタ７１に固設されている。図５はフラッシュランプ６９に対する光ファイバー２０の配設状態を示す図である。また、図６はリフレクタ７１への光ファイバー２０の取付態様を示す拡大図である。図５に示すように、本実施の形態では１本のフラッシュランプ６９に対して３本の光ファイバー２０を配設している。すなわち、フラッシュランプ６９は長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、光ファイバー２０の端面が各フラッシュランプ６９の中央部および両端部のそれぞれに対向するように構成されている。従って、光源５に２７本のフラッシュランプ６９が設けられているとすると、リフレクタ７１には計８１本の光ファイバー２０が取り付けられることとなる。具体的な取付態様は図６に示すように、リフレクタ７１におけるフラッシュランプ６９の直上部分に光ファイバー２０の径よりも若干大きな穴を穿設し、その穴に光ファイバー２０の一端部を挿通させた状態にて取付治具２１により光ファイバー２０を固定する。光ファイバー２０の材質は石英製の石英ファイバーであり、フラッシュランプ６９からの強烈なフラッシュ光に対しても耐性を備えている。
【００３６】
図５および図６に示すようにして複数の、例えば８１本の光ファイバー２０をリフレクタ７１に取り付けることにより、それら光ファイバー２０の端面が２７本のフラッシュランプ６９の中央部および両端部に対向する。そしてこの状態でフラッシュランプ６９が閃光を出射すると、出射された光は各光ファイバー２０の端面に入射して該光ファイバー２０によって導かれることとなる。このように、各光ファイバー２０は、複数のフラッシュランプ６９の対応する部分（フラッシュランプ６９の中央部、一端部または他端部）から出射される光を導く光導入部として機能する。
【００３７】
一方、各光ファイバー２０の他端部はファイバー固定治具２２に固設されている。複数の光ファイバー２０のファイバー固定治具２２への接続態様（配列）はＣＣＤ２５の形状に応じて任意のものとすれば良い。例えば、８１本の光ファイバー２０を一列に並べても良いし、矩形状に配列して並べても良い。本実施の形態では、フラッシュランプ６９の中央部、一端部および他端部のそれぞれに対向する光ファイバー２０を２７本ずつ３列に並べてファイバー固定治具２２に固設している。このように、ファイバー固定治具２２は、各光ファイバー２０の端部のうち一方の端部（他端部）を所定の接続態様に配列して固定する固定部として使用される。
【００３８】
なお、各フラッシュランプ６９に対向する一端面から入射し、対応する光ファイバー２０内を導かれて、当該光ファイバー２０の他端面から出射する光（以下、「導入光」とも呼ぶ）がファイバー固定治具２２に遮られることなく出射されることは勿論である。
【００３９】
結像部３０は、ファイバー固定治具２２とＣＣＤ２５との間に配置されており、複数のレンズ（第１および第２のレンズ３１、３２）によって各光ファイバー２０によって導かれたフラッシュランプ６９の光をＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６上に結像される光学ユニットである。図４に示すように、結像部３０は、主として、ファイバー固定治具２２側に配設された第１のレンズ３１と、ＣＣＤセル３６側に配設された第２のレンズ３２と、フラッシュランプ６９から出射されて各光ファイバー２０に導かれた導入光を拡散する光拡散板３４とから構成されている。
【００４０】
第１のレンズと第２のレンズは、光拡散板３４を透過した導入光をＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６上に結像するのに使用されるレンズ群であり、図４に示すように、これら第１および第２のレンズ３１、３２の間には、フィルター３３が配設されている。
【００４１】
フィルター３３としては、その目的に応じて種々のものを採用することができる。例えば、光ファイバー２０から出射される光が強すぎる場合にはＮＤフィルター、所定のスペクトルに絞りたい場合にはバンドパスフィルターを採用すれば良い。例えば、フラッシュ加熱に大きく寄与する紫外線側のスペクトルに限ってモニタを行いたい場合には、紫外線側スペクトルに絞るバンドパスフィルターを採用する。また、フィルター３３として蛍光塗料を塗布したフィルター等を採用することができる。
【００４２】
光拡散板３４は、ファイバー固定治具２２から光拡散板３４に向けて進行する導入光をその内部を透過させつつ拡散する部材であり、図４に示すように、第１および第２のレンズ３１、３２の直径と同一またはそれ以上の大きさを有する円形の平板部材、または、一辺の長さが第１および第２のレンズ３１、３２の直径と同一またはそれ以上の大きさを有する正方形、または長方形の平板部材である。
【００４３】
また、図４に示すように、光拡散板３４は、複数の光ファイバー２０の他端部を固定するファイバー固定治具２２と第１のレンズ３１との間であって、その中心位置が第１のレンズ３１のレンズ中心と第２のレンズ３２のレンズ中心を結ぶ直線付近となるように配設されている。
【００４４】
本実施の形態の光拡散板３４は、例えば石英のように光を透過する材料によって形成されており、導入光の入射面および出射面のそれぞれを表面を粗く研磨することによって、当該導入光が様々な方向に拡散するようにしている。すなわち、光拡散板３４の入射面と出射面とは、それぞれ導入光を拡散させる光拡散面を形成している。これにより、光拡散板３４を入射・透過する導入光は様々な方向に拡散しつつ進行して第１のレンズ３１に入射することになる。
【００４５】
なお、本実施の形態の光拡散板３４は、入射面および出射面は、表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１６（μｍ）（好ましくは、０．１０〜０．１５（μｍ））となるようにそれぞれ研磨されている。
【００４６】
ＣＣＤ２５は、フォトダイオードを平面状に並べたものであり、蓄積された入光に比例した電気量を取り出す受光素子であり、受光した光の強度を計測する際に使用される。ＣＣＤ２５は結像部３０を挟んでファイバー固定治具２２と逆側に配置されており、８１本の光ファイバー２０から出射されて、光拡散板３４、第１のレンズ３１、フィルター３３および第２のレンズ３２を透過した光を単一のＣＣＤ２５にて受光することができる。なお、ＣＣＤ２５に代わる受光素子としてＣＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を採用するようにしても良い。
【００４７】
ＣＣＤ制御回路２７は、ＣＣＤ２５に蓄積された電荷の読み出しを制御する回路である。ＣＣＤ制御回路２７によってＣＣＤ２５から読み出された電気信号は、信号線３５を介してコンピュータ１０に伝達される。コンピュータ１０は熱処理装置に付設されているものであり、そ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。
【００４８】
図７は、コンピュータ１０の構成を示すブロック図である。コンピュータ１０は、各種演算処理を行うＣＰＵ１１、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ＲＯＭ１２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ１３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１４をバスライン１９に接続して構成されている。また、バスライン１９にはＡ／Ｄコンバータ１５が接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１５は、ＣＣＤ制御回路２７によってＣＣＤ２５から読み出されたアナログの電気信号をデジタルに変換する回路である。
【００４９】
さらに、バスライン１９には、表示部１６および入力部１７が電気的に接続されている。表示部１６は、例えば液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理結果やレシピ内容等の種々の情報を表示する。入力部１７は、例えばキーボードやマウス等を用いて構成されており、コマンドやパラメータ等の入力を受け付ける。装置のオペレータは、表示部１６に表示された内容を確認しつつ入力部１７からコマンドやパラメータ等の入力を行うことができる。なお、表示部１６と入力部１７とを一体化してタッチパネルとして構成するようにしても良い。
【００５０】
以上のような構成により、本実施の形態ではフラッシュランプ６９から出射される光を光ファイバー２０の一端部に導くとともに、光ファイバー２０の他端部から出射される導入光を結像部３０によってＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６に結像することにより、各フラッシュランプ６９から出射される光の強度を計測し、得られた計測結果をコンピュータ１０により解析することができる。
【００５１】
＜２．熱処理動作＞
次に、本発明にかかる熱処理装置による半導体ウェハーＷの熱処理動作について説明する。この熱処理装置において処理対象となる半導体ウェハーＷは、イオン注入後の半導体ウェハーである。
【００５２】
この熱処理装置においては、熱拡散板７３および加熱プレート７４が図１に示す半導体ウェハーＷの搬入・搬出位置に配置された状態にて、図示しない搬送ロボットにより開口部６６を介して半導体ウェハーＷが搬入され、支持ピン７０上に載置される。半導体ウェハーＷの搬入が完了すれば、開口部６６がゲートバルブ６８により閉鎖される。しかる後、熱拡散板７３および加熱プレート７４がモータ４０の駆動により図２に示す半導体ウェハーＷの熱処理位置まで上昇し、半導体ウェハーＷを水平姿勢にて保持する。また、開閉弁８０および開閉弁８１を開いてチャンバー６５内に窒素ガスの気流を形成する。
【００５３】
熱拡散板７３および加熱プレート７４は、加熱プレート７４に内蔵されたヒータの作用により予め所定温度に加熱されている。このため、熱拡散板７３および加熱プレート７４が半導体ウェハーＷの熱処理位置まで上昇した状態においては、半導体ウェハーＷが加熱状態にある熱拡散板７３と接触することにより予備加熱され、半導体ウェハーＷの温度が次第に上昇する。
【００５４】
この状態においては、半導体ウェハーＷは熱拡散板７３により継続して加熱される。そして、半導体ウェハーＷの温度上昇時には、図示しない温度センサにより、半導体ウェハーＷの表面温度が予備加熱温度Ｔ１に到達したか否かを常に監視する。
【００５５】
なお、この予備加熱温度Ｔ１は、例えば２００℃ないし６００℃程度の温度である。半導体ウェハーＷをこの程度の予備加熱温度Ｔ１まで加熱したとしても、半導体ウェハーＷに打ち込まれたイオンが拡散してしまうことはない。
【００５６】
やがて、半導体ウェハーＷの表面温度が予備加熱温度Ｔ１に到達すると、フラッシュランプ６９を点灯してフラッシュ加熱を行う。このフラッシュ加熱工程におけるフラッシュランプ６９の点灯時間は、０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンド程度の時間である。このように、フラッシュランプ６９においては、予め蓄えられていた静電エネルギーがこのように極めて短い光パルスに変換されることから、極めて強い閃光が照射されることになる。
【００５７】
このようなフラッシュ加熱により、半導体ウェハーＷの表面温度は瞬間的に温度Ｔ２に到達する。この温度Ｔ２は、１０００℃ないし１１００℃程度の半導体ウェハーＷのイオン活性化処理に必要な温度である。半導体ウェハーＷの表面がこのような処理温度Ｔ２にまで昇温されることにより、半導体ウェハーＷ中に打ち込まれたイオンが活性化される。
【００５８】
このとき、半導体ウェハーＷの表面温度が０．１ミリセカンドないし１０ミリセカンド程度の極めて短い時間で処理温度Ｔ２まで昇温されることから、半導体ウェハーＷ中のイオン活性化は短時間で完了する。従って、半導体ウェハーＷに打ち込まれたイオンが拡散することはなく、半導体ウェハーＷに打ち込まれたイオンのプロファイルがなまるという現象の発生を防止することが可能となる。なお、イオン活性化に必要な時間はイオンの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１０ミリセカンド程度の拡散が生じない短時間であってもイオン活性化は完了する。
【００５９】
また、フラッシュランプ６９を点灯して半導体ウェハーＷを加熱する前に、加熱プレート７４を使用して半導体ウェハーＷの表面温度を２００℃ないし６００℃程度の予備加熱温度Ｔ１まで加熱していることから、フラッシュランプ６９により半導体ウェハーＷを１０００℃ないし１１００℃程度の処理温度Ｔ２まで速やかに昇温させることが可能となる。
【００６０】
フラッシュ加熱工程が終了した後に、熱拡散板７３および加熱プレート７４がモータ４０の駆動により図１に示す半導体ウェハーＷの搬入・搬出位置まで下降するとともに、ゲートバルブ６８により閉鎖されていた開口部６６が解放される。そして、支持ピン７０上に載置された半導体ウェハーＷが図示しない搬送ロボットにより搬出される。以上のようにして、一連の熱処理動作が完了する。
【００６１】
＜３．光強度監視動作＞
以上のような一連の熱処理工程において、本実施の形態ではフラッシュランプ６９から出射される光の強度を監視している。以下その光強度監視動作について説明する。
【００６２】
上述したフラッシュ加熱時にフラッシュランプ６９から閃光が出射されると、その光の一部が光ファイバー２０によって受光される。このときに、各フラッシュランプ６９の中央部および両端部のそれぞれに光ファイバー２０の端面が対向しているため、各フラッシュランプ６９の中央部および両端部それぞれの箇所から出射された光が個別に受光されることとなる。受光された光は光ファイバー２０によって導かれて出射され、光拡散板３４、第１のレンズ３１、フィルター３３および第２のレンズ３２を通過してＣＣＤ２５により受光される。
【００６３】
次に、各光ファイバー２０の他端部から出射される導入光のそれぞれが、ＣＣＤセル３６上に結像されることによって読み出される電気信号の強度について説明する。なお、以下では、結像部３０に光拡散板３４を配設した場合と、配設しない場合とでＣＣＤセル３６上に結像される導入光の像に応じてＣＣＤ２５から読み出される電気信号の強度がどのように相違するか比較しつつ説明する。
【００６４】
図８、図９は、光拡散板３４を使用しない場合の結像部１３０の構成を示す図である。図１１は、光拡散板３４を使用しない場合、すなわち、結像部１３０によってＣＣＤセル３６上に導入光の像が結像される場合、当該導入光の像に応じてＣＣＤ２５から読み出される電気信号の強度波形の例を示す図である。
【００６５】
また、図１２は、光拡散板３４を使用した場合、すなわち、図４に示す結像部３０によって結像される導入光の像に応じてＣＣＤ２５から読み出される電気信号の強度波形の例を示す図である。
【００６６】
なお、図１１および図１２において、横軸はＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６の位置を示し、縦軸はＣＣＤ２５から出力された電気信号の強度を示している。また、図中Ｐ１〜Ｐ６は、各光ファイバー２０から出射された光（正確には当該光ファイバー２０が対向するフラッシュランプ６９の所定部位から出射された光）の中心に位置するセル位置を示している。
【００６７】
また、セル位置Ｐ１はフラッシュランプ６９ａの中心部から出射された光の中心に位置するセル位置である。同様に、セル位置Ｐ２はフラッシュランプ６９ｂの中心部、セル位置Ｐ３はフラッシュランプ６９ｃの中心部、セル位置Ｐ４はフラッシュランプ６９ｄの中心部、セル位置Ｐ５はフラッシュランプ６９ｅの中心部、セル位置Ｐ６はフラッシュランプ６９ｆの中心部から出射された光の中心に位置するセル位置である。このように、単一のＣＣＤ２５によって複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度を計測することができる。
【００６８】
また、フラッシュランプ６９ａ〜フラッシュランプ６９ｆは光源５に設けられた２７本のフラッシュランプ６９のうちの１本である（以降、特に区別を必要としないときは単にフラッシュランプ６９とする）。
【００６９】
拡散板を使用しない場合、各フラッシュランプ６９から出射され、対応する光ファイバー２０を進行して当該光ファイバー２０の他端部からから出射される導入光１３８ａ（図８参照）は、第１のレンズ１３１に向けてあらゆる方向に発散する。すなわち、導入光１３８ａは、各光ファイバー２０の中心部付近から放射状に発散したものとなる。また、ファイバー固定治具２２と第１のレンズ１３１との間には障害物がないため、導入光は、あらゆる方向に直線的に進行する。したがって、導入光１３８ａは、第１および第２のレンズ１３１、１３２によって効率的に集光することができる。そのため、集光状態によっては、結像部１３０によって結像される導入光１３８ａの像の中心部付近が、ＣＣＤ２５に設けられた受光素子の最小単位である１つのＣＣＤセル３６より小さな領域に集光して結像することとなる。
【００７０】
このような場合、導入光の像の中心部付近の領域が、例えば、図８に示す導入光１３８ａの結像領域１３９ａのようになる場合と、図９に示す導入光１３８ｂの結像領域１３９ｂのようになる場合とで、ＣＣＤセル３６に蓄積される電荷に相違が生じる。すなわち、図８に示す結像領域１３９ａに導入光の像の中心部領域が領域１３９ａに結像する場合、導入光１３８ａの光エネルギー（光強度）は、１つのＣＣＤセル３６ａによって電気量に変換されることとなる。一方、図９に示す領域１３９ｂに導入光の像の中心部領域が領域１３９ｂに結像する場合、領域１３９ｂの光エネルギーは、２つのＣＣＤセル３６ｂ、３６ｃによって電気量に変換されることになる。
【００７１】
したがって、導入光の中心部の結像する領域が、１つのＣＣＤセル３６内に含まれる場合と、２つのＣＣＤセル３６に跨る場合とで、当該ＣＣＤセル３６から取り出される電気信号の強度に相違が生じる。すなわち、導入光の中心部領域の結像位置によってＣＣＤセル３６から取り出される電気信号の強度がばらつくこととなる。その結果、導入光の中心部領域が結像する位置によって、図１１に示す各位置Ｐ１〜Ｐ６における出力強度（すなわち、最大出力強度）が大きく変化することとなる。
【００７２】
一方、光拡散板３４を使用する場合、各フラッシュランプ６９から出射され、対応する光ファイバー２０を進行して当該光ファイバー２０の他端部から出射される導入光３８（図１０参照）は、光拡散板３４に向けてあらゆる方向に発散する。すなわち、ファイバー固定治具２２と光拡散板３４との間には障害物がないため、導入光は、あらゆる方向に直線的に進行する。
【００７３】
次に、導入光が光拡散板３４に到達すると、導入光は、表面を粗くするため研磨された光拡散板３４の入射面に入射して拡散して、一部は反射し、その残りは光拡散板３４に透過する。そして、光拡散板３４に透過した導入光は、光拡散板３４の出射面から第１のレンズ３１に向けて出射する際に、再度、拡散される。このように、光拡散板３４は、導入光３８を拡散させることによって当該導入光３８の進行方向を変化させる機能を有する。そのため、光拡散板３４から出射して第１のレンズ３１に入射する導入光は、光拡散板３４を使用しなかった場合のように各光ファイバー２０の中心部から放射状に発散したものとならない。
【００７４】
そのため、光拡散板３４を出射して第１のレンズ３１の表面に入射した導入光３８の中心部領域を第１および第２のレンズ３１によってＣＣＤセル３６に結像させる場合、導入光３８の中心部付近の像は、光拡散板３４を使用しない場合と比較して広くなり、複数のＣＣＤセル３６（図１０の場合、４つのＣＣＤセル３６ｄ〜３６ｇ）に結像する。そして、そのうち２つのＣＣＤセル３６ｅ、３６ｆについて、導入光３８の中心部付近の象は、セル全体に結像することとなる。その結果、ＣＣＤセル３６ｅ、３６ｆでは、安定して導入光３８の光エネルギー（光強度）を変換して電気信号の強度として取り出すことができることとなり、光拡散板３４を使用しない場合と比較して、図１２に示す各位置Ｐ１〜Ｐ６における出力強度（すなわち、最大出力強度）を安定して計測することができ、出力強度のバラツキを抑制して出力強度の繰り返し再現性を向上させることができる。
【００７５】
以上のように、光拡散板３４を使用する場合、光拡散板３４を使用しない場合と比較して、結像部３０の集光度が低下する（すなわち、導入光３８の中心部領域の像の大きさが大きくなる）こととなり、中心部領域の像の光エネルギー（光強度）が、平均化されることとなる。すなわち、光拡散板３４を使用したときの図１２の各位置Ｐ１〜Ｐ６付近の出力強度分布は、光拡散板３４を使用しないときの図１１の出力強度分布と比較して、各位置Ｐ１〜Ｐ６のピーク位置（最大出力強度位置）が識別可能な程度に平均化されており、光拡散板３４によって各位置Ｐ１〜Ｐ６が識別可能な程度に結像部３０の分解能を低下させている。
【００７６】
そのため、各光ファイバー２０から出射される導入光３８の中心部領域の像に対応する電気信号の強度（出力強度）は、光拡散板３４を使用しない場合と比較して、各位置Ｐ１〜Ｐ６を識別可能な程度に平均化されたものとなり、各位置Ｐ１〜Ｐ６における最大出力強度の値のバラツキが抑制されて繰り返し再現性が向上することとなる。
【００７７】
そこで、本発明では、以上のことを踏まえ、図４（図１０）に示すような光拡散板３４を有する結像部３０を使用することによって光強度の監視を行っている。
【００７８】
図１３および図１４は、ＣＣＤ２５から出力された電気信号の強度波形の例を示す図である。図１３および図１４において、横軸はＣＣＤ２５のセル位置を示し、縦軸はＣＣＤ２５から出力された電気信号の強度を示している。また、図中Ｐ１〜Ｐ６は、図１１、図１２と同様に、各光ファイバー２０から出射された光（正確には当該光ファイバー２０が対向するフラッシュランプ６９の所定部位から出射された光）の中心に位置するセル位置を示している。
【００７９】
図１３に示す波形Ｆｎは、チャンバー６５内にて熱拡散板７３および加熱プレート７４によって熱処理位置に保持された半導体ウェハーＷへの照射状態が所定の基準を満足するときの複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度を示している。「照射状態が所定の基準を満足するとき」とは、例えば半導体ウェハーＷ上の照度のバラツキが所定の範囲内に収まっているときである。このような状態は、熱処理装置の設置時やメンテナンス時等に各フラッシュランプ６９の調整等が行われることにより実現される。そして、メンテナンス完了時等に上述した「照射状態が所定の基準を満足するとき」の複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度が予め測定され、コンピュータ１０は、その光強度を示す波形Ｆｎを磁気ディスク１４に格納しておく。
【００８０】
なお、半導体ウェハーＷへの照射状態が所定の基準を満足するときに、各フラッシュランプ６９から出射される光の強度自体は必ずしも均一にならなくて良い。すなわち、図１３の波形Ｆｎに示すように、フラッシュランプ６９ａ〜フラッシュランプ６９ｆから出射される光の強度がばらついていたとしても、結果として半導体ウェハーＷ上の照度のバラツキが所定の範囲内に収まっていれば良く、そのときのフラッシュランプ６９から出射される光の強度を示す波形Ｆｎが標準発光強度としてコンピュータ１０に予め記憶されるのである。
【００８１】
一方、図１４に示す波形Ｇｎは、実際に処理対象となるある半導体ウェハーＷへのフラッシュ加熱を行うときの複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度を示している。フラッシュ加熱を行うときには必ずフラッシュランプ６９が発光し、その都度フラッシュランプ６９から出射された光がＣＣＤ２５によって受光され、波形Ｇｎが得られるのである。すなわち、処理対象となる半導体ウェハーＷに光照射を行うごとに、２７本のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度を示す波形Ｇｎが取得されるのである。
【００８２】
そして、コンピュータ１０のＣＰＵ１１は、波形Ｇｎが得られるごとに標準発光強度である波形Ｆｎと波形Ｇｎとを比較して２７本のフラッシュランプ６９のそれぞれの発光状態を検出するのである。具体的には、ＣＰＵ１１がＧｎ／Ｆｎの演算を実行する。このことは、標準発光強度である波形Ｆｎによる正規化を行うことを意味している。
【００８３】
図１５は、図１４に示す波形Ｇｎに対する図１３に示す標準発光強度である波形Ｆｎの強度比を示す図である。同図に示すように、セル位置Ｐ１およびセル位置Ｐ５における波形Ｇｎの強度が標準発光強度である波形Ｆｎよりも低下している。このことはフラッシュランプ６９ａ，６９ｅから出射される光の強度が波形Ｆｎを取得したときよりも低下していること、つまりフラッシュランプ６９ａ，６９ｅの劣化を意味している。特に、セル位置Ｐ１における強度比が大きく低下しており、フラッシュランプ６９ａの劣化の程度が大きいことが明らかである。
【００８４】
本実施の形態では、ＣＰＵ１１が光源５に設けられた２７本のフラッシュランプ６９のうちの少なくとも１本についての図１５に示す強度比が０．９８以下となったか否かを判断し、０．９８以下となった時点で当該フラッシュランプ６９が劣化している旨の警告を発する。警告としては、例えばＣＰＵ１１が表示部１６に警告メッセージを表示するようにすれば良い。
【００８５】
また、ＣＰＵ１１が光源５に設けられた２７本のフラッシュランプ６９のうちの少なくとも１本についての図１５に示す強度比が０．９５以下となったか否かを判断し、０．９５以下となった時点で熱処理装置を停止する。上記の例では、フラッシュランプ６９ａについての強度比が０．９５以下となっているため、ＣＰＵ１１はフラッシュランプ６９ａの劣化の程度が激しいと判断して熱処理装置を停止する。また、仮にフラッシュランプ６９ａについての強度比が正常であったとしても、フラッシュランプ６９ｅについての強度比が０．９８以下となっているときには、ＣＰＵ１１はフラッシュランプ６９ｅの劣化が進行していると判断して表示部１６に警告メッセージを表示する。
【００８６】
なお、図１５に示す強度比がどの程度まで低下した時点で異常対応処理を行うかは、予め実験等によって強度比がどの程度まで低下した時点で半導体ウェハーＷ上の照度分布の均一性が損なわれるかを調査した上で設定しておけば良い。
【００８７】
熱処理装置が停止したときにはフラッシュランプ６９の交換等を行う。好ましくは、警告が発せられた段階でフラッシュランプ６９の交換等を行う。そして、このようなメンテナンスを行い、半導体ウェハーＷ上の照度のバラツキが所定の範囲内に収まった時点で、複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度をＣＣＤ２５によって測定し、その波形Ｆｎを新たな標準発光強度としてコンピュータ１０に記憶させる。
【００８８】
＜４．本実施の形態の熱処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の熱処理装置では、各フラッシュランプ６９のそれぞれの発光状態を検出することによって、フラッシュランプ６９から出射される光の強度を監視している。そのため、従来の熱処理装置のように、定期的なサンプリングや電流特性のモニタリングといった間接的なランプ管理ではなく、フラッシュランプ６９から出射される光を直接受光してその強度を測定することによって各フラッシュランプ６９の発光状態を検出しているため、直接的なランプ管理が可能となり、フラッシュランプ６９の劣化を確実かつ簡便に検出することができる。
【００８９】
また、本実施の形態の熱処理装置では、光拡散板３４を有する結像部３０によって光ファイバー２０から出射される導入光をＣＣＤ２５のＣＣＤセル３６に結像させて電気信号の強度を計測することにより、当該電気信号の強度のバラツキを抑制することができる。したがって、半導体ウェハーＷへのフラッシュ加熱を行うときの複数のフラッシュランプ６９のそれぞれから出射される光の強度と標準発光強度との強度比によって各フラッシュランプ６９の照射状態を判断する場合、強度比のバラツキを抑制することができる。そのため、強度比の繰り返し再現性を向上させることができ、各フラッシュランプ６９の照射状態を正確に把握することができる。
【００９０】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
【００９１】
本実施の形態の光拡散板３４は、入射面および出射面は、表面粗さ（Ｒａ）が０．１０〜１．１６（μｍ）となるようにそれぞれ研磨されているが、これに限定されるものでなく、ＣＣＤセル３６の大きさによって定まるＣＣＤ２５の分解能や、第１および第２のレンズ３１、３２による集光状態に応じて当該入射面および出射面の表面粗さを設定する。例えば、ＣＣＤセルの大きさが本実施の形態のＣＣＤセル３６より小さく分解能が高い場合は、入射面および出射面の表面粗さを、本実施の形態の表面粗さより小さくしてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態において、光拡散板３４は、第１のレンズ３１とファイバー固定治具２２との間に配設されているが、これに限定されるものでなく、第２のレンズ３２とＣＣＤ２５との間に配設してもよい。さらに、本実施の形態において、光拡散板３４は結像部３０に１枚配設されているが、複数であってもよい。
【００９３】
また、本実施の形態において、光拡散板３４は、結像部３０内に配設されているが、これに限定されるものでなく、結像部３０の外部（例えばファイバー固定治具２２付近）に配設してもよい。
【００９４】
また、本実施の形態において、光拡散板３４として石英製のものが使用されているが、これに限定されるものでなく、例えば、アクリル製のものであってもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では、光拡散板３４を使用することによって、各位置Ｐ１〜Ｐ６のピーク位置が識別可能な程度に結像部３０の分解能を低下させているが、これに限定されるものでない。例えば、ＣＣＤ２５上の各位置Ｐ１〜Ｐ６（図１２、図１４参照：最大出力強度位置）を判別可能ならば、結像部３０とＣＣＤ２５との距離を変化させることにより、ＣＣＤ２５の位置が結像部３０の合焦点位置とならないように、すなわち、各導入光３８の像がジャストフォーカスしないようにして結像部３０の分解能を低下させてもよい。この場合、ＣＣＤセル３６上に結像される各導入光３８の中心部領域の像の光エネルギー（光強度）は、ＣＣＤ２５の位置が結像部３０の合焦点位置となる場合と比較して平均化されるため、ＣＣＤ２５から取り出される電気信号の強度のバラツキを抑制することができる。
【００９６】
【発明の効果】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、結像部の分解能は、受光素子上に結像される導入光の像がそれぞれ識別可能に調整されており、受光素子に結像される各導入光の像の光強度を平均化することができる。そのため、光強度計測手段による計測結果の繰り返し再現性を向上させることができ、その結果、当該計測結果に基づいて検出される各複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態の検出結果の再現性を向上させ、発光状態を正確に判断することができる。
【００９７】
特に、請求項２に記載の発明によれば、拡散板を使用して導入光を拡散させることにより、各導入光の進行方向を変更し、結像される各導入光の像の光強度を平均化することができる。そのため、複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態を正確に判断することができる。
【００９８】
特に、請求項３に記載の発明によれば、結像部のレンズ群に入射前の導入光を拡散板によって拡散することができるため、複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態を正確に判断することができる。
【００９９】
特に、請求項４に記載の発明によれば、結像部のレンズ群から出射する導入光を拡散板によって拡散することができるため、複数のフラッシュランプのそれぞれの発光状態を正確に判断することができる。
【０１００】
特に、請求項５に記載の発明によれば、拡散板の入射面と出射面とにおいて、導入光を拡散することができるため、受光素子に結像される各導入光の像の光強度を平均化することができる。
【０１０１】
特に、請求項６に記載の発明によれば、光導入部は石英ファイバによって構成されているため、複数のフラッシュランプから出射される光を効率的かつ安定して結像部に対して導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる熱処理装置の構成を示す側断面図である。
【図２】本発明にかかる熱処理装置の構成を示す側断面図である。
【図３】光強度計測機構の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の結像部の構成を示す図である。
【図５】フラッシュランプに対する光ファイバーの配設状態を示す図である。
【図６】リフレクタへの光ファイバーの取付態様を示す拡大図である。
【図７】コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図８】拡散板を使用しない場合の結像部の構成を示す図である。
【図９】拡散板を使用しない場合の結像部の構成を示す図である。
【図１０】本発明の結像部の構成を示す図である。
【図１１】拡散板を使用しない場合におけるＣＣＤから出力された電気信号の強度波形の例を示す図である。
【図１２】拡散板を使用した場合におけるＣＣＤから出力された電気信号の強度波形の例を示す図である。
【図１３】標準発光強度の波形の例を示す図である。
【図１４】実測された発光強度の波形の例を示す図である。
【図１５】図１４に示す波形に対する図１３に示す標準発光強度である波形の強度比を示す図である。
【符号の説明】
５  光源
１０  コンピュータ
２０  光ファイバー
２１  取付治具
２２  ファイバー固定治具
２５  ＣＣＤ
２７  制御回路
３０、１３０  結像部
３１、１３１  第１のレンズ
３２、１３２  第２のレンズ
３３、１３３  フィルター
３４  光拡散板
３５  信号線
３６  ＣＣＤセル
３８、１３８ａ、１３８ｂ  導入光
６５  チャンバー
６９  フラッシュランプ
７１  リフレクタ
７２  光拡散板
７３  熱拡散板
７４  加熱プレート
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６  セル位置
Ｗ  半導体ウェハー
【図１】
2004281748.tif 000003
【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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