(57)【要約】【課題】シール部のシール性能の低下を抑制することができる熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置では、略円筒状の内壁を有するチャンバ側部６３、および、チャンバ側部６３の下部を覆うチャンバ底部により基板を熱処理する空間を形成するとともに上部に開口を有するチャンバ本体６が構成される。熱処理装置はチャンバ本体６内の基板に開口を介して光を照射する光照射部、および、チャンバ本体６の開口を閉塞するとともに光照射部からの光を透過する透光板６１をさらに備える。チャンバ側部６３の上端面上には環状溝６３１が形成され、環状溝６３１内には環状の金属ガスケット５１が設けられる。金属ガスケット５１は透光板６１とチャンバ側部６３との間に挟まれて弾性変形し、透光板６１とチャンバ側部６３との間がシールされる。これにより、熱処理装置ではチャンバ本体６と透光板６１との間のシール性能の低下を抑制することができる。【選択図】図２
2005183645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置であって、
基板を処理する空間を形成するとともに前記基板に照射される光を導入する開口を有するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体の内部に配置された基板に前記開口を介して光を照射する光照射部と、
前記開口を閉塞するとともに、前記光照射部からの光を透過する窓部材と、
前記窓部材と当接する部分が金属にて形成され、前記窓部材と前記チャンバ本体との間をシールするシール部と、
を備え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であって、
前記シール部が、前記チャンバ本体と前記窓部材との間に挟まれて弾性変形する環状の金属部材であることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱処理装置であって、
前記シール部が、
前記チャンバ本体に接する環状の樹脂部材と、
前記窓部材と前記樹脂部材との間に挟まれて前記光照射部からの光の前記樹脂部材への照射を遮る環状の金属部材と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の熱処理装置であって、
前記光照射部がフラッシュランプを有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の熱処理装置であって、
前記シール部の前記窓部材と当接する部分が、アルミニウムまたはニッケルにて形成されることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体基板等（以下、単に「基板」という。）の製造の様々な段階において基板に対する熱処理が行われており、熱処理方法の１つとして急速加熱工程（Rapid Thermal Process、以下、「ＲＴＰ」という。）が利用されている。ＲＴＰでは、処理室内の基板をハロゲンランプ等で加熱して短時間で所定の温度まで昇温することにより、酸化膜等の絶縁膜の薄膜化、イオン注入法により添加した不純物の活性化工程における不純物の再拡散抑制等、従来の電気炉による長時間の熱処理では困難であった処理を実現することができる。また、近年、基板の加熱源としてフラッシュランプを用いて、さらに短時間で基板を加熱する技術も利用されている。
【０００３】
ところで、このようなＲＴＰに用いられる熱処理装置では処理室内を所定の雰囲気に保つ必要があり、樹脂製の有色のＯリングを用いて処理室内が気密状態に保たれるが、処理を繰り返すにつれてＯリングが熱により劣化して処理室内の気密性が低下するという問題が生じる。そこで、特許文献１では、処理室を形成するとともに周囲に赤外線ランプが配置される石英管と石英管の開口部を閉塞するプレートとの間を透明または白色のシリコンゴム製のＯリングにてシールすることにより、処理室内を気密状態に保ちつつＯリングの過度の加熱を防止する技術が開示されている。また、特許文献２では、石英管に端部に向かうにつれて直径が大きくなる傾斜部を設けることにより、石英管の端部に当接するＯリングに到達する熱線の量を減少させてＯリングの劣化を抑制する技術が提案されている。
【０００４】
さらに、特許文献３では、基板処理装置の石英窓を樹脂シートを介して冷却することにより、石英窓とチャンバ本体との間をシールするＯリングの長寿命化を図る技術が開示されており、特許文献４では、高温雰囲気に晒される部位に減圧独立気泡からなる非晶質高純度石英ガラス発泡体層を配設して熱伝導と熱輻射を抑制する透明な耐熱性シール部材およびこのシール部材とＯリングとの組合せが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２３３６２４号公報
【特許文献２】特開平９−８２６５６号公報
【特許文献３】特開平９−３２６３６６号公報
【特許文献４】特開平６−２５６０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、熱処理装置に設けられるランプの種類や出力等によっては、樹脂製のＯリング全体が熱により劣化するよりも光照射によって表面が焦げてしまうという現象が発生する場合がある。表面が焦げたＯリングではシール性能が低下してしまい、処理室内を気密状態に保つことが困難となっていしまう。また、Ｏリングの焦げた部分がパーティクルの発生源となる恐れもある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光の照射により基板に処理を行う熱処理装置において、基板が処理される空間を気密状態に保つシール部のシール性能の低下を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置であって、基板を処理する空間を形成するとともに前記基板に照射される光を導入する開口を有するチャンバ本体と、前記チャンバ本体の内部に配置された基板に前記開口を介して光を照射する光照射部と、前記開口を閉塞するとともに、前記光照射部からの光を透過する窓部材と、前記窓部材と当接する部分が金属にて形成され、前記窓部材と前記チャンバ本体との間をシールするシール部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱処理装置であって、前記シール部が、前記チャンバ本体と前記窓部材との間に挟まれて弾性変形する環状の金属部材である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の熱処理装置であって、前記シール部が、前記チャンバ本体に接する環状の樹脂部材と、前記窓部材と前記樹脂部材との間に挟まれて前記光照射部からの光の前記樹脂部材への照射を遮る環状の金属部材とを備える。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記光照射部がフラッシュランプを有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱処理装置であって、前記シール部の前記窓部材と当接する部分が、アルミニウムまたはニッケルにて形成される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１ないし５の発明では、チャンバ本体と窓部材との間のシール性能の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明では、シール部の構造を簡素化することができ、請求項３の発明では、シール部を容易に設けることができる。
【００１４】
また、請求項４の発明では、基板の表面温度を短時間で昇降することができる。
【００１５】
また、請求項５の発明では、シール部の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る熱処理装置１の構成を示す図であり、熱処理装置１は半導体基板９（以下、「基板９」という。）に光を照射して加熱を伴う処理を行う装置である。
【００１７】
熱処理装置１は、略円筒状の内壁を有するチャンバ側部６３、および、チャンバ側部６３の下部を覆うチャンバ底部６２を備え、これらにより基板９を熱処理する空間（以下、「チャンバ」という。）６５を形成するとともにチャンバ底部６２とは反対側（図１中の上側）に開口６０を有するチャンバ本体６が構成される。
【００１８】
また、熱処理装置１は、チャンバ本体６の開口６０を閉塞する透光板６１、チャンバ本体６内において基板９を保持しつつ基板９を加熱する保持部（いわゆる、サセプタ）７、保持部７から放射される熱エネルギーを反射するヒータリフレクタ３０、保持部７をチャンバ本体６の底面であるチャンバ底部６２に対して昇降する保持部昇降機構４、保持部７の周囲に配置されるライナ２０、保持部７に保持される基板９に開口６０を介して光を照射して基板９を加熱する光照射部５、および、これらの構成を制御して熱処理を行う制御部８を備える。
【００１９】
透光板６１は、例えば、石英等の光照射部５からの光の透過性を有する材料により形成され、光照射部５からの光を透過してチャンバ６５に導く窓部材（いわゆる、チャンバ窓）として機能する。チャンバ底部６２およびチャンバ側部６３は、例えば、ステンレススチール等の強度と耐熱性に優れた金属材料にて形成される。チャンバ底部６２には、保持部７を貫通して基板９をその下面（光照射部５からの光が照射される面とは反対側の面）から支持するための複数の支持ピン７０が立設されている。
【００２０】
チャンバ側部６３は、基板９の搬入および搬出を行うための搬出入口６６を有し、搬出入口６６は、軸６７を中心に回動するゲートバルブ６８により開閉可能とされる。チャンバ側部６３の搬出入口６６と反対側の部位にはチャンバ６５に処理ガス（例えば、窒素（Ｎ２）ガス）を導入する導入路７８が設けられ、開閉弁８０を介して図示省略の供給装置に接続される。また、搬出入口６６にはチャンバ内の気体を排出する排出路７９が形成され、開閉弁８１を介して図示省略の排気装置に接続される。なお、ゲートバルブ６８は上下動によって搬出入口６６を開閉する機構であってもよい。
【００２１】
保持部７は、基板９を予備加熱（いわゆる、アシスト加熱）する加熱プレート７４、および、加熱プレート７４の上面（保持部７が基板９を保持する側の面）に設置される熱拡散板７３を有し、熱拡散板７３の上面には、基板９の位置ずれを防止するピン７５が設けられる。また、加熱プレート７４の下面側には、保持部７を支持する筒状体４１が設けられる。
【００２２】
加熱プレート７４は、ステンレス等の金属により形成され、その内部に図示省略のヒータと、そのヒータを制御するためのセンサとを有する。熱拡散板７３は、不純物の少ないサファイア（Ａｌ２Ｏ３：酸化アルミニウム）や石英等により形成され、加熱プレート７４から放射される熱エネルギーを拡散する。なお、熱拡散板７３は、窒化アルミニウムにより形成されてもよい。
【００２３】
保持部７および筒状体４１の周囲には、保持部７から放射される熱エネルギーを反射するヒータリフレクタ３０が配置される。ヒータリフレクタ３０は石英により形成され、その表面全体はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈し、加熱プレート７４からの熱エネルギーが熱拡散板７３以外に伝導することを抑制する。ヒータリフレクタ３０のチャンバ底部６２に対向する部位には複数の支持ピン７０がそれぞれ挿入される貫通孔３４が、保持部７に同様に形成された貫通孔７６に対応する位置に形成される（ただし、図１では１つの貫通孔３４および貫通孔７６にのみ符号を付している。）。
【００２４】
保持部昇降機構４は、移動板４２、ガイド部材４３、固定板４４、ボールネジ４５、連結部材４６および４７、ナット４８並びにモータ４０を有する。移動板４２は、筒状体４１を介して保持部７に接続されるとともに、連結部材４６および４７を介してナット４８に連結され、チャンバ底部６２に上端が固定されたガイド部材４３により案内されて昇降可能とされる。モータ４０は、ガイド部材４３の下端部に取り付けられる固定板４４の中央部に設置され、ボールネジ４５が接続される。保持部昇降機構４により保持部７が昇降する際には、制御部８の制御によりモータ４０がボールネジ４５を回転し、ナット４８に連結される移動板４２がガイド部材４３に沿って移動し、それに伴い保持部７が図１中のＺ方向に滑らかに移動する。
【００２５】
また、移動板４２にはヒータリフレクタ３０の下端（すなわち、ヒータリフレクタ３０の筒状体４１を囲む部位の（−Ｚ）側の端部）が固定され、保持部７が昇降する際には、ヒータリフレクタ３０も保持部７と共に昇降する。
【００２６】
移動板４２とチャンバ底部６２との間には、筒状体４１およびその周囲のヒータリフレクタ３０を囲む伸縮自在の蛇腹７７が設けられる。蛇腹７７の一方の端はチャンバ底部６２に、他方の端は移動板４２に接続され、チャンバ６５の下部の気密性が保たれる。保持部昇降機構４により保持部７およびヒータリフレクタ３０がチャンバ底部６２に対して上昇する際には蛇腹７７は収縮され、下降する際には蛇腹７７が伸張される。
【００２７】
ライナ２０は、例えば、石英により形成され、チャンバ底部６２およびチャンバ側部６３に沿ってチャンバ本体６に対して着脱自在に取り付けられる。ライナ２０のチャンバ底部６２に対向する部位には、筒状体４１およびヒータリフレクタ３０の下部が挿入される貫通孔２１が形成され、また、支持ピン７０が挿入される貫通孔２２が貫通孔３４および貫通孔７６に対応する位置に形成される。
【００２８】
ライナ２０のチャンバ側部６３に対向する部位には、搬出入口６６とチャンバ６５とを連通させる開口２３、および、導入路７８から排出路７９へと流れる処理ガスが通過するための流路（図示省略）が形成される。また、ライナ２０の外側の表面（すなわち、チャンバ底部６２およびチャンバ側部６３に対向する面）は、ブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。なお、ライナ２０はチャンバ底部６２に対向する部位とチャンバ側部６３に対向する部位とが分離可能な分割体として形成されてもよく、また、全体が一体成形されてもよい。
【００２９】
光照射部５は、複数（本実施の形態においては２５本）のキセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」という。）６９、および、リフレクタ７１を有する。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保持部７に保持される基板９の主面に沿って互いに平行に平面状に配列されている。リフレクタ７１は、複数のフラッシュランプ６９の上方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。
【００３０】
図２は、チャンバ側部６３の上部近傍を拡大して示す断面図であり、図１中のチャンバ側部６３の左側上部のみを示している。図２に示すように、略円筒状のチャンバ側部６３の上端面（正確には、チャンバ側部６３の上部に位置する環状部材の上面）には環状溝６３１が形成されており、環状溝６３１内にはニッケル合金にて形成される環状の金属ガスケット５１が設けられる。また、チャンバ側部６３の上端面上において環状溝６３１の外側には、アルミニウムにて形成される環状の固定部材６１１が設けられる。固定部材６１１は、図示省略のボルトによりチャンバ側部６３に取り付けられ、内側に突出するフランジ部が透光板６１の外縁部上に当接して透光板６１がチャンバ側部６３に装着される。なお、固定部材６１１のフランジ部は環状溝６３１の上方を覆うようにして設けられるため、環状溝６３１の真上から金属ガスケット５１に直接光が照射されることが抑制される。
【００３１】
ここで、金属ガスケット５１は断面形状が円環状（リング状）に形成されたものであり、透光板６１が無い状態では、金属ガスケット５１の上部がチャンバ側部６３の上端面より上方に突出する。したがって、透光板６１がチャンバ側部６３に装着されると、金属ガスケット５１はチャンバ本体６と透光板６１との間に挟まれて弾性変形する。これにより、金属ガスケット５１の上部および下部がそれぞれ透光板６１およびチャンバ側部６３に隙間無く当接して透光板６１とチャンバ本体６との間がシールされ、金属ガスケット５１がシール部としての役割を果たしてチャンバ６５が気密状態に保たれる。なお、後述する熱処理の際のチャンバ６５内の圧力は大気圧に対して数ｋＰａ高くされるのみであるため、熱処理装置１では、通常の金属ガスケットに対して求められる締め付け力よりも小さな力にて固定部材６１１をチャンバ側部６３に締め付けることができ、固定部材６１１と金属ガスケット５１とに挟まれた透光板６１に過度の力が作用することはない。
【００３２】
図３および図４は、基板９を熱処理する際の熱処理装置１の動作の流れを示す図である。本実施の形態では、基板９はイオン注入法により不純物が添加された半導体基板であり、熱処理装置１による熱処理により添加された不純物の活性化が行われる。
【００３３】
熱処理装置１により基板９が熱処理される際には、まず、保持部７が図１に示すようにチャンバ底部６２に近接した位置に配置される。以下、図１における保持部７およびヒータリフレクタ３０のチャンバ６５内における位置を「受渡位置」という。保持部７およびヒータリフレクタ３０が受渡位置にあるとき、支持ピン７０の先端は、保持部７およびヒータリフレクタ３０を貫通して保持部７の上方に位置する。次に、搬出入口６６が開放され、制御部８により制御される搬送ロボット（図示省略）により搬出入口６６を介して基板９がチャンバ６５内に搬入され（ステップＳ１１）、複数の支持ピン７０上に載置される。
【００３４】
その後、ゲートバルブ６８により搬出入口６６が閉鎖され（ステップＳ１２）、開閉弁８０および８１が開かれてチャンバ６５内に常温の窒素ガスが導入される（ステップＳ１３）。保持部昇降機構４により保持部７およびヒータリフレクタ３０が上昇を開始し、基板９が支持ピン７０から保持部７へと渡されて保持され、保持部７上の基板９は図５に示すように透光板６１に近接した位置まで移動する（ステップＳ１４）。そして、保持部７およびヒータリフレクタ３０がチャンバ底部６２に対して上昇した状態において熱処理が行われる。以下、図５に示す保持部７およびヒータリフレクタ３０のチャンバ６５内における位置を「処理位置」という。なお、保持部７と透光板６１との間の距離は、保持部昇降機構４のモータ４０の回転量を制御することにより任意に調整することが可能である。
【００３５】
保持部７は、加熱プレート７４に内蔵されたヒータにより予め所定の温度に加熱されており、基板９は保持部７（正確には、熱拡散板７３）と接触することにより予備加熱され（ステップＳ１５）、基板９の温度が次第に上昇する。このとき、熱拡散板７３により加熱プレート７４からの熱エネルギーが拡散されるため、基板９は均一に予備加熱される。また、保持部７から放射される熱線等の熱エネルギーはヒータリフレクタ３０により反射されて周囲への熱伝導が抑制されるため、保持部７からの熱エネルギーを効率的に基板９の予備加熱に利用することができる。
【００３６】
基板９の表面温度は加熱プレート７４内の温度センサにより間接的に継続して計測され（ステップＳ１６）、計測された温度が設定された予備加熱温度（以下、「設定温度」という。）に到達したか否かが繰り返し確認される（ステップＳ１７）。設定温度は、基板９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６００℃程度、好ましくは３５０℃ないし５５０℃程度とされる。
【００３７】
表面温度が設定温度以上になると、制御部８の制御により光照射部５からチャンバ本体６の内部に配置された基板９へ向けてフラッシュ光が照射される（ステップＳ１８）。このとき、光照射部５のフラッシュランプ６９から放射される光の一部は光拡散板７２および透光板６１を透過して直接チャンバ６５内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ７１により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６５内へと向かい、これらの光の照射により基板９の加熱（以下、予備加熱と区別するため、基板９の表面温度を処理温度まで上昇させる加熱を「主加熱」という。）が行われる。このように、主加熱が光の照射により行われることによって、基板９の表面温度を短時間で昇降することができる。
【００３８】
光照射部５、すなわち、フラッシュランプ６９から照射される光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が０．１ミリ秒ないし１０ミリ秒程度の極めて短く強い閃光であり、フラッシュランプ６９からの光により主加熱される基板９の表面温度は、瞬間的に１０００℃ないし１１００℃程度の処理温度まで上昇し、基板９に添加された不純物が活性化される。このとき、基板９の表面温度が極めて短い時間で処理温度まで上昇して急速に下降するため、基板９に添加された不純物の熱による拡散（この拡散現象を、基板９中の不純物のプロファイルがなまる、ともいう。）を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。また、主加熱の前に加熱プレート７４により基板９を予備加熱しておくことにより、フラッシュランプ６９からの光の照射によって基板９の表面温度を処理温度まで速やかに上昇させることができる。
【００３９】
ところで、主加熱の際には、フラッシュランプ６９から出射された光の一部が透光板６１を透過し、図２に示す金属ガスケット５１にほぼ間接的ではあるが強い光が照射されることとなる。しかしながら、前述のように金属ガスケット５１は金属（ニッケル合金）にて形成されるため、フラッシュランプ６９からの光による損傷（例えば、表面が焦げる等）が抑制される。また、主加熱の際の光は、図５に示すライナ２０に入射するが、ブラスト処理により粗面化されたライナ２０の外面（チャンバ本体６に対向する面）により光がある程度遮られるため、チャンバ本体６の内側の表面が光に曝されて変質、あるいは、劣化する現象が抑制される。
【００４０】
主加熱の終了後、保持部昇降機構４により保持部７およびヒータリフレクタ３０が再び図１に示す受渡位置まで下降し（ステップＳ１９）、基板９が保持部７から支持ピン７０へと渡される。続いて、開閉弁８０および８１が閉じられて窒素ガスの導入が停止され（ステップＳ２０）、ゲートバルブ６８により閉鎖されていた搬出入口６６が開放される（ステップＳ２１）。支持ピン７０上に載置された基板９は搬送ロボットにより搬出され（ステップＳ２２）、熱処理装置１による一連の熱処理動作が完了する。
【００４１】
以上のように、図１の熱処理装置１では、基板９に照射される光照射部５からの光を導入するチャンバ本体６の開口６０が透光板６１により閉塞され、チャンバ本体６と透光板６１との間が、金属にて形成されるとともに開口６０の周囲に配置される環状のシール部（すなわち、金属ガスケット５１）によりシールされる。これにより、熱処理装置１では主加熱時に照射される光によりシール部が劣化してチャンバ本体６と透光板６１との間のシール性能が低下することを抑制することができる。また、金属ガスケットを利用することにより、シール部の構造を簡素化する（部品点数を削減する）こともできる。なお、金属ガスケット５１は、必ずしも環状溝６３１内に設けられる必要はなく、例えば、透光板６１側に形成された環状溝内に設けられてもよい。
【００４２】
図６．Ａないし図６．Ｄはそれぞれ、金属ガスケットの他の例を示す図である。図６．Ａの金属ガスケット５１ａは、断面形状が略Ｅ字形のバネ状に形成されたものとなっており、図６．ｂの金属ガスケット５１ｂは断面が内側に向かって開口するＣ字形となっている。また、図６．Ｃの金属ガスケット５１ｃは断面が内側に向かって開口する略Ｕ字形となっており、図６．Ｄの金属ガスケット５１ｄは内側において透光板６１に当接し、外側において環状溝６３１の底面に当接し、断面が略Ｓ字状のいわゆる皿バネ状となっている。なお、ガスケット５１ｄの具体例は、例えば、芦田哲哉、外２名、「新規金属シールの開発−低締付力の金属シール−」、三菱電線工業時報、２００３年４月、第１００号、ｐ．１０２−１０９に開示されている。
【００４３】
図６．Ａないし図６．Ｄに示す金属ガスケット５１ａ〜５１ｄも、図２の金属ガスケット５１と同様に環状とされ、チャンバ側部６３と透光板６１との間に挟まれて弾性変形し、チャンバ本体６の内部を気密状態に保つシール部としての役割を果たす。これにより、図６．Ａないし図６．Ｄに示す金属ガスケット５１ａ〜５１ｄをそれぞれ有する熱処理装置においても、シール部の構造を簡素化しつつチャンバ本体６（チャンバ側部６３）と透光板６１との間のシール性能の低下を抑制することができる。
【００４４】
図７は、熱処理装置の他の例を示す図であり、図２に対応する断面図である。図７の熱処理装置は図１の熱処理装置１と比較して金属ガスケット５１がＯリングを有するシール部５２とされる点で相違し、他の構成は同様であり図２と同符号を付している。
【００４５】
シール部５２は、弾性を有する樹脂（例えば、フッ素ゴム等のゴム製エラストマー）にて形成されるパッキンであるＯリング、および、ニッケルにて形成される環状板であるカバー（以下、「金属カバー」という。）５２２を有し、Ｏリング５２１は環状溝６３１内に設けられてチャンバ本体６に接し、金属カバー５２２は透光板６１とＯリング５２１との間にて挟持される。すなわち、シール部５２では透光板６１と金属カバー５２２、金属カバー５２２とＯリング５２１、および、Ｏリング５２１とチャンバ本体６がそれぞれ互いに当接して隙間無く密着し、透光板６１とチャンバ本体６との間がシールされる。
【００４６】
このとき、図７の熱処理装置では、Ｏリング５２１により力が緩衝されることにより図２の金属ガスケット５１を用いる場合よりも大きな締め付け力で固定部材６１１を固定することができ、透光板６１とチャンバ本体６との間に求められるシール性能を得つつ透光板６１に過度の力が作用して破損してしまうことが防止される。これにより、シール部を容易に設けることが可能となる。
【００４７】
図７の熱処理装置では、主加熱の際にシール部５２へと向かう光は透光板６１と当接する金属カバー５２２に照射されることとなる。言い換えると、図５に示す光照射部５からの光のＯリング５２１への照射が金属カバー５２２により遮られ、Ｏリング５２１には光が到達しない。これにより、図７の熱処理装置では光照射によりＯリング５２１の表面が損傷し、あるいは、熱によりＯリング５２１が劣化することにより透光板６１とチャンバ本体６との間のシール性能が低下してしまうことを抑制することができる。
【００４８】
図８．Ａおよび図８．Ｂは、シール部５２の他の例を示す図である。図８．Ａのシール部５２では金属カバー５２２にＯリング５２１の内周側に屈曲する環状のフランジ部５２３ａが設けられ、図８．Ｂのシール部５２では金属カバー５２２に、Ｏリング５２１の外周側に屈曲する環状のフランジ部５２３ｂが内側のフランジ部５２３ａに加えて設けられる。図８．Ａおよび図８．Ｂのシール部５２ではそれぞれ、金属カバー５２２のフランジ部５２３ａおよびフランジ部５２３ａ，５２３ｂによりＯリング５２１の側部が覆われる。これにより、Ｏリング５２１に光照射部５からの光が入射することがさらに抑制され、シール部５２の長寿命化を図ることができる。また、図７の場合と同様に、Ｏリング５２１の弾性変形によりシール部を容易に設けることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５０】
上記熱処理装置では、金属ガスケットまたは金属カバーが透光板６１と当接してシール部のシール性能の低下が抑制されるが、例えば、シール部５２において金属カバー５２２を省略し、Ｏリング５２１の透光板６１と当接する部分に金属膜が付与されることによりシール部の劣化が抑制されてもよい。また、金属以外の材料にて形成される環状板に金属コーティング（例えば、アルミニウムまたはニッケルのメッキ等）が施されて金属カバーとして利用されてもよい。すなわち、熱処理装置ではシール部の透光板６１と当接する部分が金属にて形成されることにより、シール性能の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、上記熱処理装置において、シール部の透光板６１と当接する部分（すなわち、金属ガスケットまたは金属カバー）はニッケル（ニッケル合金を含む。）以外の金属にて形成されてもよいが、フラッシュランプ６９を有する光照射部５が用いられる場合には、アルミニウムまたはニッケルにて形成されることが好ましく、これにより、フラッシュランプ６９を有する熱処理装置におけるシール部の耐久性を向上することが実現される。
【００５２】
金属ガスケットの断面形状は、図２並びに図６．Ａないし図６．Ｄに記載のものには限定されず、透光板６１に過度の力が作用せずに透光板６１とチャンバ本体６との間をシールすることができるのであれば、いかなる形状であってもよい。
【００５３】
シール部５２においてチャンバ本体６に接する環状の樹脂部材は、樹脂にて形成されるのであれば円形以外の断面形状のものが用いられてもよい。
【００５４】
光照射部５では、フラッシュランプ６９の数、配列または形状は上記実施の形態に示したものに限定されず、熱処理される基板９の大きさ等の諸条件に合わせて適宜変更が可能である。また、キセノンフラッシュランプに代えて、クリプトンフラッシュランプが用いられてもよく、フラッシュランプでないハロゲンランプ等の他の光源が用いられてもよい。
【００５５】
熱処理装置１では、基板９に対して、不純物の活性化処理以外にも、酸化、アニール、ＣＶＤ等の様々な加熱を伴う処理が行われてよい。また、熱処理装置１は、半導体基板のみならず、液晶表示装置やプラズマ表示装置等のフラットパネル表示装置用のガラス基板に対する熱処理にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】熱処理装置の構成を示す図である。
【図２】チャンバ側部の上部近傍を拡大して示す断面図である。
【図３】基板を熱処理する際の熱処理装置の動作の流れを示す図である。
【図４】基板を熱処理する際の熱処理装置の動作の流れを示す図である。
【図５】基板を熱処理する様子を説明するための図である。
【図６．Ａ】金属ガスケットの他の例を示す図である。
【図６．Ｂ】金属ガスケットのさらに他の例を示す図である。
【図６．Ｃ】金属ガスケットのさらに他の例を示す図である。
【図６．Ｄ】金属ガスケットのさらに他の例を示す図である。
【図７】熱処理装置の他の例を示す図である。
【図８．Ａ】シール部の他の例を示す図である。
【図８．Ｂ】シール部のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    熱処理装置
５    光照射部
６    チャンバ本体
９    基板
５１，５１ａ〜５１ｄ    金属ガスケット
５２    シール部
６０    開口
６１    透光板
６５    チャンバ
６９    フラッシュランプ
５２１    Ｏリング
５２２    金属カバー
【図１】
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【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．Ａ】
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【図６．Ｂ】
2005183645.tif 000009
【図６．Ｃ】
2005183645.tif 000010
【図６．Ｄ】
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【図７】
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【図８．Ａ】
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【図８．Ｂ】
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