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JP2002100583A - Heat treatment device - Google Patents

Heat treatment device

Info

Publication number
JP2002100583A
JP2002100583A JP2000291594A JP2000291594A JP2002100583A JP 2002100583 A JP2002100583 A JP 2002100583A JP 2000291594 A JP2000291594 A JP 2000291594A JP 2000291594 A JP2000291594 A JP 2000291594A JP 2002100583 A JP2002100583 A JP 2002100583A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
substrate
ring
chamber
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000291594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Nishihara
英夫 西原
Toshiyuki Kobayashi
俊幸 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2000291594A priority Critical patent/JP2002100583A/en
Publication of JP2002100583A publication Critical patent/JP2002100583A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment device capable of highly accurately measuring the temperature of a wafer by exactly detecting the intensity of light radiated from the wafer. SOLUTION: Most of light emitted from a lamp provided higher than a wafer W is shielded by a soaking ring 24 or shielding ring 40 but one part is made incident from a gap between the soaking ring 24 and the shielding ring 40. Such incident light reaches a reflection plane 50 and is reflected by the reflection plane 50. The reflection plane 50 is a flat slope formed at an angle a to the surface of a furnace wall 2a, and the incident light goes toward the lower surface of the shielding ring 40 by being reflected on the reflection plane 50. As a result, primary light reflected on the reflection plane 50 is prevented from being made incident to a radiation thermometer 30c or the like, and the radiation thermometer 30c or the like exactly detects the intensity of light radiated from the wafer W and can highly accurately measure the temperature of the wafer W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チャンバ内に収容
した半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマ
スク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、「基
板」と称する)に光を照射して熱処理を行うランプアニ
ール装置等の熱処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for irradiating a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, and the like (hereinafter referred to as "substrate") housed in a chamber. The present invention relates to a heat treatment apparatus such as a lamp annealing apparatus for performing heat treatment by heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、基板の製造工程においては、
種々の熱処理が行われている。基板に対して熱処理を行
う熱処理装置としては、例えば、光照射によって基板の
急速加熱を行う急速加熱装置(いわゆるランプアニール
装置)が用いられている。特に、半導体デバイス等の微
細加工に対する要求が厳しくなるにつれ、ランプアニー
ル装置による急速加熱プロセス(RTP; Rapid Thermal P
rocess)が重要なものとなってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a substrate,
Various heat treatments have been performed. As a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, for example, a rapid heating apparatus (so-called lamp annealing apparatus) for rapidly heating the substrate by light irradiation is used. In particular, as the demand for microfabrication of semiconductor devices and the like becomes more severe, a rapid heating process (RTP; Rapid Thermal P
rocess) is becoming important.

【0003】ランプアニール装置の如き熱処理装置は一
般に、主として赤外線ハロゲンランプを加熱源とし、窒
素ガス等の所定のガス雰囲気中にて当該ランプから光照
射を行うことによって秒オーダーで基板を所望の温度
(〜1200℃)にまで昇温し、数10秒程度基板をそ
の温度に保持した後、ランプからの光照射を停止して基
板を急速に冷却するものである。
In general, a heat treatment apparatus such as a lamp annealing apparatus mainly uses an infrared halogen lamp as a heating source and irradiates light from the lamp in a predetermined gas atmosphere such as a nitrogen gas to thereby heat a substrate to a desired temperature in the order of seconds. (Up to 1200 ° C.), and after maintaining the substrate at that temperature for about several tens of seconds, the irradiation of light from the lamp is stopped to rapidly cool the substrate.

【0004】このようなランプアニール装置は、基板に
作り込まれたトランジスタの接合層における熱による不
純物の再拡散防止、薄い酸化膜等の絶縁膜形成が可能で
あり、従来の電気炉による長時間高温熱処理では実現が
困難であった処理を行うことができる。
Such a lamp annealing apparatus can prevent re-diffusion of impurities due to heat in a bonding layer of a transistor formed on a substrate and can form an insulating film such as a thin oxide film. Processing that has been difficult to achieve by high-temperature heat treatment can be performed.

【0005】ランプアニール装置において熱処理を行う
際には、基板の温度を計測しつつその計測結果に基づい
てランプへの電力供給を制御するようにしている。従っ
て、適切な熱処理を行うためには、被処理基板の温度を
正確に測定することが重要であり、近年、基板からの放
射光の強度を計測することによって当該基板の温度を非
接触にて測定する放射温度計を用いた温度計測が主流に
なりつつある。放射温度計としては、例えば測定波長の
ピークが0.95μmのシリコンフォトダイオードを検
出素子としたパイロメータが使用され、基板を挟んでラ
ンプとは反対側に配置される。
When heat treatment is performed in the lamp annealing apparatus, power supply to the lamp is controlled based on the measurement result while measuring the temperature of the substrate. Therefore, in order to perform an appropriate heat treatment, it is important to accurately measure the temperature of the substrate to be processed. In recent years, the temperature of the substrate has been measured in a non-contact manner by measuring the intensity of radiation emitted from the substrate. Temperature measurement using a radiation thermometer for measurement is becoming mainstream. As the radiation thermometer, for example, a pyrometer using a silicon photodiode having a measurement wavelength peak of 0.95 μm as a detection element is used, and is disposed on the opposite side of the substrate with respect to the lamp.

【0006】非接触の放射温度計を用いて正確な温度計
測を行うためには、ランプからの放射光が基板を挟んで
反対側の放射温度計に入射するのを防止して、基板から
の放射光強度のみを計測することが重要である。そし
て、従来よりランプからの放射光が放射温度計に入射す
るのを防止すべく、基板を保持する均熱リングおよびそ
れよりも大きな径を有する遮光リングの2枚のリングを
重ね合わせることによってランプから光が基板の反対側
に入射するのを遮っていた。
In order to perform accurate temperature measurement using a non-contact radiation thermometer, it is necessary to prevent radiation from a lamp from being incident on a radiation thermometer on the opposite side of the substrate with the substrate interposed therebetween. It is important to measure only the emitted light intensity. Conventionally, in order to prevent radiation from the lamp from being incident on the radiation thermometer, the lamp is formed by overlapping two rings, a soaking ring holding the substrate and a light-shielding ring having a larger diameter than the ring. To block light from entering the opposite side of the substrate.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ランプアニール装置においては、以下のような問題点が
存在していた。図5は、従来のランプアニール装置の一
部を示す図である。
However, the conventional lamp annealing apparatus has the following problems. FIG. 5 is a diagram showing a part of a conventional lamp annealing apparatus.

【0008】基板Wはチャンバ110の内部に均熱リン
グ130によって保持されている。基板Wおよび均熱リ
ング130の上方にはランプが配置されている。また、
基板Wおよび均熱リング130の下方には放射温度計1
40が配置されている。
The substrate W is held inside the chamber 110 by a heat equalizing ring 130. A lamp is arranged above the substrate W and the heat equalizing ring 130. Also,
A radiation thermometer 1 is provided below the substrate W and the soaking ring 130.
40 are arranged.

【0009】チャンバ110内であって均熱リング13
0よりも上方には遮光リング120が設けられている。
遮光リング120の外径は均熱リング130の外径より
も大きく、遮光リング120の内径は均熱リング130
の外径よりも小さい。すなわち、上方から見たときには
遮光リング120の内周部と均熱リング130の外周部
とが重なり、これによってランプからの直接光が均熱リ
ング130とチャンバ110の炉壁110aとの間から
基板の下側に回り込んで放射温度計140に入射するの
を防止している。
In the chamber 110, the heat equalizing ring 13
Above 0, a light blocking ring 120 is provided.
The outer diameter of the light shielding ring 120 is larger than the outer diameter of the heat equalizing ring 130, and the inner diameter of the light shielding ring 120 is
Smaller than the outer diameter of That is, when viewed from above, the inner peripheral portion of the light-shielding ring 120 and the outer peripheral portion of the heat equalizing ring 130 overlap with each other, so that the direct light from the lamp is supplied from the space between the heat equalizing ring 130 and the furnace wall 110a of the chamber 110 to the substrate. Of the radiation thermometer 140 is prevented.

【0010】ところが、均熱リング130と遮光リング
120との間には高さ方向に約1mm程度の隙間が設け
られている。これは、熱処理中に均熱リング130およ
び基板Wが回転することによって均熱リング130が若
干上下移動することに起因して(遮光リング120はチ
ャンバ110に固定)、遮光リング120と均熱リング
130とが接触するのを防止するためである。
However, a gap of about 1 mm is provided between the heat equalizing ring 130 and the light shielding ring 120 in the height direction. This is because the heat equalizing ring 130 and the substrate W rotate during the heat treatment, so that the heat equalizing ring 130 slightly moves up and down (the light shielding ring 120 is fixed to the chamber 110). This is to prevent the contact with H.130.

【0011】また、ランプからの光照射効率を向上させ
るために、基板Wをランプとの間隔が約30mm程度に
なるまで近接させている。このため、図5に示すよう
に、ランプの外周端部から出射され、基板Wの面と比較
的小さな角度にて進行する光が均熱リング130と遮光
リング120との間の上記隙間より入射して、チャンバ
110の炉壁110aにて反射し、その反射光が放射温
度計140に入射することとなっていた。このようなラ
ンプからの反射光が放射温度計140に入射すると、そ
れが外乱となって基板Wの温度が正確に計測できないと
いう問題が生じる。
Further, in order to improve the light irradiation efficiency from the lamp, the substrate W is brought close to the lamp until the distance from the lamp becomes about 30 mm. For this reason, as shown in FIG. 5, light emitted from the outer peripheral end of the lamp and traveling at a relatively small angle with respect to the surface of the substrate W enters through the gap between the heat equalizing ring 130 and the light shielding ring 120. Then, the light is reflected by the furnace wall 110 a of the chamber 110, and the reflected light is incident on the radiation thermometer 140. When the reflected light from such a lamp is incident on the radiation thermometer 140, it becomes a disturbance, which causes a problem that the temperature of the substrate W cannot be measured accurately.

【0012】図6は、シリコンフォトダイオードを検出
素子として用いた放射温度計140の出力と被測定物の
温度との相関を示す図である。なお、同図に示す被測定
物の温度は厳密には黒体炉の温度であるが、ここでは被
測定物たる基板Wの温度にほぼ等しいものと考える。図
6に示すように、基板Wの温度が高温であるほど放射温
度計140の出力が大きくなる。従って、例えばメタル
シリサイド形成のように基板Wの加熱保持温度が400
℃〜600℃と比較的低温であるときには、放射温度計
140の出力も小さくなり、ランプからの光がわずかで
も放射温度計140に入射すると大きな外乱となって測
定精度が極度に低下する。
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the output of a radiation thermometer 140 using a silicon photodiode as a detecting element and the temperature of an object to be measured. Although the temperature of the object to be measured shown in the figure is strictly the temperature of the black body furnace, it is assumed here that the temperature is substantially equal to the temperature of the substrate W as the object to be measured. As shown in FIG. 6, the output of the radiation thermometer 140 increases as the temperature of the substrate W increases. Therefore, for example, when the heating and holding temperature of the substrate W is 400
When the temperature is relatively low, that is, between ℃ and 600 ° C., the output of the radiation thermometer 140 also becomes small. If even a small amount of light from the lamp enters the radiation thermometer 140, it becomes a large disturbance and the measurement accuracy is extremely reduced.

【0013】このような炉壁110aによる反射光を極
力防止するためには、均熱リング130と遮光リング1
20との重なり部分を大きくしたり、或いは均熱リング
130および遮光リング120を全体として上昇させて
それらの隙間から入射した光が炉壁110aに到達しな
いようにすることが考えられる。しかし、均熱リング1
30と遮光リング120との重なり部分を大きくした場
合には、均熱リング130に温度勾配が生じて熱応力に
よる均熱リング130の破損が発生する。また、均熱リ
ング130および遮光リング120を全体として上昇さ
せた場合には、遮光リング120とチャンバ110との
隙間から光が回り込んで放射温度計140に入射し、上
記と同様の外乱の原因となる。なお、均熱リング130
と遮光リング120との隙間を小さくすることは、上述
した理由により不可能である。
In order to minimize the light reflected by the furnace wall 110a, the heat equalizing ring 130 and the light shielding ring 1
It is conceivable to increase the overlapping portion with 20 or to raise the heat equalizing ring 130 and the light shielding ring 120 as a whole so that light incident from the gap between them does not reach the furnace wall 110a. However, soaking ring 1
When the overlapping portion between the light-shielding ring 120 and the light-shielding ring 120 is increased, a temperature gradient is generated in the heat equalizing ring 130, and the heat equalizing ring 130 is damaged by thermal stress. In addition, when the heat equalizing ring 130 and the light shielding ring 120 are raised as a whole, light goes around from the gap between the light shielding ring 120 and the chamber 110 and is incident on the radiation thermometer 140. Becomes The heat equalizing ring 130
It is impossible to reduce the gap between the light-shielding ring 120 and the light-shielding ring 120 for the above-described reason.

【0014】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、基板からの放射光強度を正確に検出して高い精
度にて基板温度を計測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。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a heat treatment apparatus capable of accurately detecting the intensity of light emitted from a substrate and measuring the substrate temperature with high accuracy. And

【0015】[0015]

【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、チャンバ内に収容した基板に光
を照射して熱処理を行う熱処理装置において、前記チャ
ンバよりも上方に設けられ、基板の上方から光を照射す
る光源と、前記チャンバ内であって基板よりも下方に設
けられ、基板からの放射光の強度を計測することによっ
て当該基板の温度を計測する放射温度計と、基板を前記
チャンバ内の所定位置に保持するとともに、基板の外周
部分の外側を遮光する基板保持部材と、前記チャンバ内
であって前記基板保持部材よりも上方に設けられ、前記
基板保持部材と前記チャンバの炉壁との間を遮光する遮
光部材と、前記炉壁に形成され、前記基板保持部材と前
記遮光部材との隙間より入射した光の1次反射光を前記
放射温度計以外の位置に向かわせる反射面と、を備え
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for performing heat treatment by irradiating light to a substrate housed in a chamber, the heat treatment apparatus being provided above the chamber. A light source that irradiates light from above the substrate, a radiation thermometer that is provided in the chamber below the substrate, and measures the temperature of the substrate by measuring the intensity of radiation emitted from the substrate, A substrate holding member that holds a substrate at a predetermined position in the chamber and shields light from the outside of an outer peripheral portion of the substrate, and is provided in the chamber above the substrate holding member, and the substrate holding member and A light-shielding member that shields light from the furnace wall of the chamber; and a primary reflection light of light that is formed on the furnace wall and that is incident from a gap between the substrate holding member and the light-shielding member. And a reflecting surface for directing the.

【0016】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
に係る熱処理装置において、前記反射面を、前記炉壁の
壁面に対して所定の角度にて形成された傾斜面としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first aspect, the reflection surface is an inclined surface formed at a predetermined angle with respect to a wall surface of the furnace wall.

【0017】また、請求項3の発明は、請求項1の発明
に係る熱処理装置において、前記反射面を、断面形状が
楕円の一部となる凹面としている。
According to a third aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, the reflecting surface is a concave surface whose cross-sectional shape is a part of an ellipse.

【0018】また、請求項4の発明は、請求項1から請
求項3のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前
記反射面を鏡面としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to any one of the first to third aspects, the reflection surface is a mirror surface.

【0019】[0019]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明に係る熱処理装置の全体構
成を示す側面断面図である。図1の熱処理装置は、光照
射によって基板Wの急速加熱処理を行ういわゆるランプ
アニール装置である。この熱処理装置は、大別して上部
のランプハウス1と、下部のチャンバ2とを備えてい
る。
FIG. 1 is a side sectional view showing the overall structure of a heat treatment apparatus according to the present invention. The heat treatment apparatus in FIG. 1 is a so-called lamp annealing apparatus that performs a rapid heating process on a substrate W by light irradiation. This heat treatment apparatus is roughly divided into an upper lamp house 1 and a lower chamber 2.

【0021】ランプハウス1には、複数のランプ12と
それと同数のリフレクタ6が設けられている。それぞれ
のリフレクタ6の内側には、その中心軸と同軸にランプ
挿入用の穴が開けられており、その穴に1つのランプ1
2が上方より挿入される。各ランプ12は、必要とされ
る照射強度およびランプ寿命や製作性の制限から、円筒
形状の石英管内にハロゲンガスを封入するとともに、そ
の中心軸近傍に円筒状のフィラメント3を設ける赤外線
ハロゲンランプとしている。フィラメント3は、その長
手方向を石英管の中心軸に沿わせるようにして配置され
ている。また、各ランプ12の上部にはフィラメント3
に電力を供給するためのフィラメント導出端子4が設け
られている。各ランプ12は、チャンバ2よりも上方に
設けられ、チャンバ2に収容されている基板Wの上方か
ら当該基板Wに向けて光を照射する。
The lamp house 1 is provided with a plurality of lamps 12 and the same number of reflectors 6. Inside each of the reflectors 6, a hole for inserting a lamp is formed coaxially with the center axis thereof.
2 is inserted from above. Each lamp 12 is an infrared halogen lamp in which a halogen gas is sealed in a cylindrical quartz tube and a cylindrical filament 3 is provided in the vicinity of a central axis thereof, because of required irradiation intensity, lamp life, and limitations on manufacturability. I have. The filament 3 is arranged so that its longitudinal direction is along the central axis of the quartz tube. In addition, a filament 3 is provided above each lamp 12.
Is provided with a filament lead-out terminal 4 for supplying power. Each lamp 12 is provided above the chamber 2 and irradiates light from above the substrate W contained in the chamber 2 toward the substrate W.

【0022】リフレクタ6は、楕円球面形状の反射鏡で
あり、ランプ12から出射された光を下方に向けて(基
板Wに向けて)反射するものである。各ランプ12から
出射された光はリフレクタ6によって、概ねそのランプ
12の直下領域を照射することとなる。
The reflector 6 is a reflecting mirror having an elliptical spherical shape, and reflects light emitted from the lamp 12 downward (toward the substrate W). The light emitted from each of the lamps 12 irradiates the area directly below the lamps 12 by the reflector 6.

【0023】ランプハウス1の上部に設けられたベース
板8の下面には、リフレクタ6の上端部が固設されてい
る。各ランプ12は、リフレクタ6の中心軸と同軸とな
るように取り付けフランジ5を介してベース板8に固定
されている。また、ベース板8の内部には複数の水冷経
路7が設けられており、ランプ12からベース板8に伝
達される熱を冷却できるように構成されている。
On the lower surface of the base plate 8 provided on the upper part of the lamp house 1, the upper end of the reflector 6 is fixed. Each lamp 12 is fixed to the base plate 8 via the mounting flange 5 so as to be coaxial with the central axis of the reflector 6. Further, a plurality of water cooling paths 7 are provided inside the base plate 8, and are configured to be able to cool heat transmitted from the lamps 12 to the base plate 8.

【0024】チャンバ2の内部には基板Wの熱処理を行
うための処理室PRが形成されている。また、チャンバ
2には基板搬入搬出用の炉口21が形成されており、炉
口21の外側にはシャッター22が設けられている。シ
ャッター22は図示を省略する開閉機構によって開閉可
能とされている。シャッター22が開放されている状態
においては、図外の搬送機構によって未処理の基板Wを
炉口21から処理室PRに搬入することと、処理済みの
基板Wを処理室PRから搬出することができる。一方、
シャッター22が閉鎖されている状態(図1の状態)に
おいては、シャッター22および後述のチャンバ窓23
によって処理室PRがO−リング(図示省略)を介して
シールされることとなり、処理室PRが密閉空間とな
る。
A processing chamber PR for performing a heat treatment of the substrate W is formed inside the chamber 2. Further, a furnace port 21 for carrying in / out the substrate is formed in the chamber 2, and a shutter 22 is provided outside the furnace port 21. The shutter 22 can be opened and closed by an opening and closing mechanism (not shown). In a state where the shutter 22 is opened, the unprocessed substrate W can be carried into the processing chamber PR from the furnace port 21 by the transfer mechanism (not shown), and the processed substrate W can be carried out of the processing chamber PR. it can. on the other hand,
In a state where the shutter 22 is closed (the state of FIG. 1), the shutter 22 and a chamber window 23 which will be described later are used.
As a result, the processing chamber PR is sealed via an O-ring (not shown), and the processing chamber PR becomes a sealed space.

【0025】また、チャンバ2の内部には基板Wを処理
室PRに支持するとともに、基板Wの周縁部から放出さ
れる熱を補償するための均熱リング24が回転自在に設
けられている。均熱リング24は、基板Wの径よりも大
きな外径を有する焼結SiC製の円環状部材であって、
石英サポート24bを介して支持部24aに固定支持さ
れている。支持部24aの下部には磁石25が固設され
ている。そして、チャンバ2の外部下側であって、磁石
25と対向する位置には円環状の磁石リング26が設け
られている。磁石リング26は、モータ27のモータ軸
と噛合しており、モータ27の回転に伴って回転する。
磁石リング26と磁石25とは、磁力によって相互に引
力を作用させており、磁石リング26が回転すると磁石
25が固設されている支持部24aおよび均熱リング2
4も回転することとなる。均熱リング24が回転する
と、それに支持されている基板Wも水平面内にて回転す
る。なお、支持部24aと均熱リング24とを連結して
いる石英サポート24bは、石英製の部材であるため、
後述の放射温度計30a等の測定波長域の光を透過す
る。
Further, inside the chamber 2, a heat equalizing ring 24 for supporting the substrate W in the processing chamber PR and compensating for the heat emitted from the peripheral portion of the substrate W is rotatably provided. The heat equalizing ring 24 is an annular member made of sintered SiC having an outer diameter larger than the diameter of the substrate W,
It is fixedly supported by the support portion 24a via a quartz support 24b. A magnet 25 is fixed below the support portion 24a. An annular magnet ring 26 is provided on the lower side of the outside of the chamber 2 at a position facing the magnet 25. The magnet ring 26 meshes with the motor shaft of the motor 27, and rotates with the rotation of the motor 27.
The magnet ring 26 and the magnet 25 mutually exert an attractive force by a magnetic force, and when the magnet ring 26 rotates, the support portion 24a on which the magnet 25 is fixed and the heat equalizing ring 2
4 will also rotate. When the heat equalizing ring 24 rotates, the substrate W supported thereon also rotates in a horizontal plane. In addition, since the quartz support 24b connecting the support portion 24a and the heat equalizing ring 24 is a member made of quartz,
It transmits light in a measurement wavelength range such as a radiation thermometer 30a described later.

【0026】均熱リング24は、基板Wをチャンバ2内
の所定位置に保持してその周縁部の熱補償を行うととも
に、基板Wの外周部分の外側を遮光する機能、すなわち
ランプ12から出射された光が基板Wの外周部分の外側
を通過して基板Wの下側に到達するのを遮る機能を有し
ている。
The heat equalizing ring 24 holds the substrate W at a predetermined position in the chamber 2 to perform thermal compensation on the peripheral edge thereof, and also has a function of shielding the outside of the outer peripheral portion of the substrate W, that is, a function of emitting light from the lamp 12. It has a function of blocking the emitted light from passing through the outer peripheral portion of the substrate W and reaching the lower side of the substrate W.

【0027】チャンバ2の内部であって処理室PRの上
方にはチャンバ窓23が設けられている。チャンバ窓2
3は、透明な石英製の円盤であって、ランプ12から出
射された光を下方に透過することができるとともに、処
理室PRをシールする機能を有している。
A chamber window 23 is provided inside the chamber 2 and above the processing chamber PR. Chamber window 2
Reference numeral 3 denotes a transparent quartz disk, which has a function of transmitting light emitted from the lamp 12 downward and sealing the processing chamber PR.

【0028】また、チャンバ2にはガス導入口28およ
び排気口29が設けられている。ガス導入口28および
排気口29はそれぞれ図外のガス供給ラインおよび排気
ラインに接続されている。これにより、処理室PR内に
ガス導入口28から窒素ガス、酸素ガス等のプロセスガ
スを供給することができるとともに、排気口29から処
理室PR内の雰囲気ガスを排気することができる。
The chamber 2 is provided with a gas introduction port 28 and an exhaust port 29. The gas introduction port 28 and the exhaust port 29 are connected to a gas supply line and an exhaust line (not shown), respectively. Thus, a process gas such as a nitrogen gas and an oxygen gas can be supplied from the gas inlet 28 into the processing chamber PR, and the atmospheric gas in the processing chamber PR can be exhausted from the exhaust port 29.

【0029】また、チャンバ2の炉底には、反射板35
および放射温度計30a、30b、30cが設けられて
いる。反射板35は、基板Wからの放射光を反射するこ
とができる。基板Wからの放射光(輻射エネルギー)
は、反射板35と基板Wの裏面との間で多重反射を繰り
返し、反射板35に設けられた穴36から放射温度計3
0a、30b、30cに入射する。放射温度計30a、
30b、30cは、反射板35の下側、つまりチャンバ
2内であって基板Wよりも下方に設けられ、上記多重反
射によって入射した基板Wからの放射光の強度を石英を
透過する波長域にて計測することによって当該基板Wの
温度を計測することができる。なお、図1に示すよう
に、本実施形態においては、3つ放射温度計30a、3
0c、30bが設けられているが、これはそれぞれ基板
Wの中心部近傍の温度、周縁部分の温度およびそれらの
中間の温度を計測するためである。
A reflecting plate 35 is provided on the bottom of the chamber 2.
And radiation thermometers 30a, 30b, 30c. The reflection plate 35 can reflect light emitted from the substrate W. Radiated light (radiant energy) from substrate W
Repeats multiple reflection between the reflection plate 35 and the back surface of the substrate W, and passes through a hole 36 provided in the reflection plate 35 through the radiation thermometer 3.
0a, 30b, and 30c. Radiation thermometer 30a,
Reference numerals 30b and 30c are provided below the reflection plate 35, that is, in the chamber 2 and below the substrate W, so that the intensity of the radiated light from the substrate W incident by the multiple reflection is set in a wavelength range that transmits quartz. Thus, the temperature of the substrate W can be measured. As shown in FIG. 1, in this embodiment, three radiation thermometers 30a, 3
0c and 30b are provided to measure the temperature in the vicinity of the center of the substrate W, the temperature in the peripheral portion, and the temperature between them.

【0030】なお、チャンバ2の炉底は、図示を省略す
る昇降機構によってチャンバ2の本体部に対して上下動
することができる。具体的には、チャンバ2の本体部と
炉底との間に金属ベローズを設け、昇降機構によって炉
底が上昇するときには金属ベローズが収縮し、炉底が下
降するときには金属ベローズが伸張するようにしてチャ
ンバ2内の密閉状態を維持すれば良い。そして、炉底が
昇降すると、それに伴って反射板35、モータ27、支
持部24a、石英サポート24b、均熱リング24およ
びそれに保持されている基板Wも昇降する。
The furnace bottom of the chamber 2 can be moved up and down with respect to the main body of the chamber 2 by a lifting mechanism (not shown). Specifically, a metal bellows is provided between the main body of the chamber 2 and the furnace bottom so that the metal bellows contracts when the furnace bottom is raised by the elevating mechanism, and expands when the furnace bottom is lowered. What is necessary is just to maintain the hermetically sealed state in the chamber 2. When the furnace bottom moves up and down, the reflecting plate 35, the motor 27, the support portion 24a, the quartz support 24b, the heat equalizing ring 24, and the substrate W held thereon move up and down.

【0031】さらに、本実施形態の熱処理装置は、チャ
ンバ2内に遮光リング40を設けている。遮光リング4
0は、セラミックス製の円環形状の板状部材であり、石
英ピン(図示省略)を介して直接チャンバ2に固設され
ている。遮光リング40は、チャンバ2内であって均熱
リング24よりも上方に設けられ、均熱リング24とチ
ャンバ2の炉壁との間を覆うように設けられている。な
お、遮光リング40はチャンバ2に固設されているもの
であるため、炉底が昇降しても上下動することはなく、
またモータ27によって回転することもない。
Further, in the heat treatment apparatus of the present embodiment, a light shielding ring 40 is provided in the chamber 2. Shading ring 4
Reference numeral 0 denotes an annular plate member made of ceramics, which is directly fixed to the chamber 2 via a quartz pin (not shown). The light shielding ring 40 is provided in the chamber 2 and above the heat equalizing ring 24, and is provided so as to cover between the heat equalizing ring 24 and the furnace wall of the chamber 2. Since the light shielding ring 40 is fixed to the chamber 2, it does not move up and down even when the furnace bottom moves up and down.
Also, the motor 27 does not rotate.

【0032】以上、本発明に係る熱処理装置の概略構成
について説明したが、上記の熱処理装置はさらにチャン
バ2の炉壁に反射面を形成し、ランプ12からの光が放
射温度計30a、30b、30cに入射するのを極力防
止している。以下、反射面形成についてさらに説明す
る。なお、本実施形態においては、ランプ12が光源
に、均熱リング24が基板保持部材に、遮光リング40
が遮光部材にそれぞれ相当する。
Although the schematic structure of the heat treatment apparatus according to the present invention has been described above, the heat treatment apparatus described above further forms a reflection surface on the furnace wall of the chamber 2 so that the light from the lamp 12 emits radiation thermometers 30a, 30b, 30c is prevented as much as possible. Hereinafter, formation of the reflection surface will be further described. In this embodiment, the lamp 12 serves as a light source, the heat equalizing ring 24 serves as a substrate holding member, and the light blocking ring 40 serves as a light shielding ring.
Correspond to the light shielding members.

【0033】図2は、図1の熱処理装置の部分拡大図で
ある。上述したように、遮光リング40が均熱リング2
4とチャンバ2の炉壁2aとの間を覆うように設けられ
ている。遮光リング40の外径は均熱リング24の外径
よりも大きく、遮光リング40の内径は均熱リング24
の外径よりも小さい。均熱リング24と遮光リング40
との間の高さ方向の隙間の大きさt1は約1mm程度で
ある。この隙間は、均熱リング24がモータ27によっ
て回転したときに、均熱リング24が上下移動して遮光
リング40に接触しないようにするために必須のもので
ある。また、上方から見たときの均熱リング24と遮光
リング40との重なり代の大きさt2は約2mm程度で
ある。この重なり代の大きさt2を過度に大きくする
と、ランプ12からの光照射時に均熱リング24に急激
な温度勾配が生じ、それに起因した熱応力によって均熱
リング24が破損するおそれがある。さらに、遮光リン
グ40とチャンバ2との間にも約0.5mm程度の隙間
が設けられている。この隙間は、セラミックス製の遮光
リング40と金属製(例えばステンレス製)のチャンバ
2との熱膨張の相違に起因した遮光リング40の破損を
防止するとともに、処理室PR内のガス置換効率を向上
させるために設けられている。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the heat treatment apparatus of FIG. As described above, the light shielding ring 40 is
4 and the furnace wall 2 a of the chamber 2. The outer diameter of the light shielding ring 40 is larger than the outer diameter of the heat equalizing ring 24, and the inner diameter of the light shielding ring 40 is
Smaller than the outer diameter of Heat equalizing ring 24 and light shielding ring 40
The size t1 of the gap in the height direction between them is about 1 mm. This gap is essential to prevent the heat equalizing ring 24 from moving up and down and coming into contact with the light blocking ring 40 when the heat equalizing ring 24 is rotated by the motor 27. The size t2 of the overlap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 when viewed from above is about 2 mm. If the size of the overlap margin t2 is excessively large, a steep temperature gradient is generated in the heat equalizing ring 24 when light is irradiated from the lamp 12, and the heat equalizing ring 24 may be damaged by thermal stress caused by the temperature gradient. Further, a gap of about 0.5 mm is provided between the light shielding ring 40 and the chamber 2. This gap prevents breakage of the light-shielding ring 40 due to a difference in thermal expansion between the ceramic light-shielding ring 40 and the metal (for example, stainless steel) chamber 2 and improves gas replacement efficiency in the processing chamber PR. It is provided for the purpose.

【0034】そして、チャンバ2の炉壁2aの一部であ
って、遮光リング40の下方に反射面50がチャンバ2
の全周にわたって形成されている。本実施形態において
は、反射面50が炉壁2aの壁面に対して角度αにて形
成された平坦な傾斜面とされている。さらに、反射面5
0は鏡面加工によって鏡面とされている。この反射面5
0によって遮光リング40と均熱リング24との間から
入射した光が放射温度計30a、30b、30cに向か
わないようにしているのであるが、これについてはさら
に後述する。
The reflecting surface 50 is a part of the furnace wall 2a of the chamber 2 and below the light shielding ring 40.
Are formed over the entire circumference. In the present embodiment, the reflecting surface 50 is a flat inclined surface formed at an angle α with respect to the wall surface of the furnace wall 2a. Further, the reflection surface 5
0 is a mirror surface by mirror finishing. This reflection surface 5
0 prevents light incident from between the light blocking ring 40 and the soaking ring 24 from going to the radiation thermometers 30a, 30b, 30c, which will be further described later.

【0035】ここで、上記の熱処理装置における処理手
順の概略について簡単に述べておく。まず、排気口29
から排気を行うとともにガス導入口28から処理室PR
に不活性ガス(例えば、窒素ガス)を供給し、処理室P
R内を不活性ガスの雰囲気に置換しておく。そして、シ
ャッター22を開放して炉口21から未処理の基板Wを
搬入し、均熱リング24に載置する。次に、シャッター
22を閉じて炉口21を閉鎖するとともに、ガス導入口
28から所定のプロセスガスを導入し、処理室PR内の
基板Wの周辺をそのプロセスガスの雰囲気に置換する。
Here, the outline of the processing procedure in the above-described heat treatment apparatus will be briefly described. First, the exhaust port 29
From the gas inlet 28 and the processing chamber PR.
To the processing chamber P
The inside of R is replaced with an inert gas atmosphere. Then, the shutter 22 is opened, the unprocessed substrate W is carried in from the furnace port 21, and placed on the heat equalizing ring 24. Next, the shutter 22 is closed to close the furnace port 21, and at the same time, a predetermined process gas is introduced from the gas inlet port 28, and the periphery of the substrate W in the processing chamber PR is replaced with the atmosphere of the process gas.

【0036】その後、ランプ12への電力供給を開始
し、ランプ12からの光照射を行う。ランプ12から出
射された光はチャンバ窓23を透過してチャンバ2内に
収容した基板Wに到達し、当該基板Wを急速に加熱す
る。ランプ12からの光照射を行うときには、モータ2
7によって基板Wを回転させている。また、光照射時に
は基板Wを回転させるとともに、放射温度計30a、3
0b、30cによって基板Wの温度を計測し、その計測
結果に基づいてランプ12への供給電力量をフィードバ
ック制御している。
Thereafter, power supply to the lamp 12 is started, and light irradiation from the lamp 12 is performed. The light emitted from the lamp 12 passes through the chamber window 23 and reaches the substrate W accommodated in the chamber 2, and rapidly heats the substrate W. When irradiating light from the lamp 12, the motor 2
7, the substrate W is rotated. During light irradiation, the substrate W is rotated and the radiation thermometers 30a,
The temperature of the substrate W is measured by 0b and 30c, and the amount of power supplied to the lamp 12 is feedback-controlled based on the measurement result.

【0037】その後、所定時間が経過し、基板Wの加熱
処理が終了すると、ランプ12からの光照射を停止す
る。そして、ガス導入口28から処理室PRに不活性ガ
スを供給する。最後に、シャッター22を開けて炉口2
1を開放し、処理済みの基板Wを装置外に搬出し、一連
の熱処理が終了する。
After that, when a predetermined time has elapsed and the heating process of the substrate W is completed, the light irradiation from the lamp 12 is stopped. Then, an inert gas is supplied from the gas inlet 28 to the processing chamber PR. Finally, open the shutter 22 and open the furnace
1 is released, the processed substrate W is carried out of the apparatus, and a series of heat treatments is completed.

【0038】このような一連の熱処理工程においてラン
プ12からの光照射時に、基板W、均熱リング24およ
び遮光リング40によってランプ12からの光の大部分
は遮光されて放射温度計30a、30b、30cに到達
するのを防がれるが、均熱リング24と遮光リング40
との間の高さ方向の隙間から光が入射する場合がある。
均熱リング24の外周部と遮光リング40の内周部との
重なり代が存在するため、これによってランプ12から
出射された光のうちの基板Wの面(水平面)と比較的大
きな角度をなして進行した光を遮光して基板Wの下側へ
の入射を防止することができる。しかしながら、既述し
たような理由により、均熱リング24と遮光リング40
との間には所定の大きさの隙間が存在し、これを無くす
ことはできない。その結果、ランプ12から出射された
光のうち基板Wの面と比較的小さな角度をなして進行し
た光は均熱リング24と遮光リング40との間の隙間か
ら不可避的に入射する。例えば、図1において、右端の
ランプ12から出射した光のうちの基板Wの面と比較的
小さな角度をなして進行した光が図中左側の隙間から入
射する。
In such a series of heat treatment steps, when the light from the lamp 12 is irradiated, most of the light from the lamp 12 is shielded by the substrate W, the soaking ring 24 and the light shielding ring 40, and the radiation thermometers 30a, 30b, 30c, but the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40
There is a case where light is incident from a gap in the height direction between the light emitting element and the light emitting element.
Since there is an overlap between the outer peripheral portion of the heat equalizing ring 24 and the inner peripheral portion of the light shielding ring 40, the light emitted from the lamp 12 forms a relatively large angle with the surface (horizontal plane) of the substrate W in the light emitted from the lamp 12. Thus, the light that has proceeded can be shielded to prevent incidence on the lower side of the substrate W. However, the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40
And a gap of a predetermined size exists between them, and this cannot be eliminated. As a result, of the light emitted from the lamp 12, the light traveling at a relatively small angle with the surface of the substrate W is inevitably incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40. For example, in FIG. 1, of the light emitted from the rightmost lamp 12, the light traveling at a relatively small angle with respect to the surface of the substrate W enters through the gap on the left side in the figure.

【0039】図3は、均熱リング24と遮光リング40
との間の隙間より入射した光の挙動を示す図である。均
熱リング24と遮光リング40との間の隙間より入射し
た光は、反射面50に到達し、反射面50によって反射
される。反射面50は炉壁2aの壁面に対して角度αに
て形成された平坦な傾斜面であり、均熱リング24と遮
光リング40との間の隙間より入射した光は反射面50
によって反射されることにより、遮光リング40の下面
へと向かう。ここで、反射面50は、均熱リング24と
遮光リング40との間の隙間より入射した光のうち基板
Wの面と最も大きな角度をなす光(図3中実線にて示す
光)から最も小さな角度をなす光(図3中点線にて示す
光)までの全ての光が到達するように炉壁2aに形成さ
れている。従って、均熱リング24と遮光リング40と
の間の隙間より入射した全ての光は、反射面50によっ
て反射され、遮光リング40の下面へと向かう。
FIG. 3 shows the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40.
FIG. 4 is a diagram showing the behavior of light that has entered from a gap between. Light incident from a gap between the heat equalizing ring 24 and the light blocking ring 40 reaches the reflecting surface 50 and is reflected by the reflecting surface 50. The reflection surface 50 is a flat inclined surface formed at an angle α with respect to the wall surface of the furnace wall 2a, and light incident from a gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is reflected by the reflection surface 50.
The light is reflected toward the lower surface of the light shielding ring 40. Here, the reflection surface 50 is the most scattered light from the light (the light indicated by the solid line in FIG. 3) which forms the largest angle with the surface of the substrate W among the light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40. The furnace wall 2a is formed so that all the light up to light forming a small angle (light indicated by a dotted line in FIG. 3) reaches. Therefore, all light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is reflected by the reflection surface 50 and travels toward the lower surface of the light shielding ring 40.

【0040】すなわち、均熱リング24と遮光リング4
0との間の隙間より入射した全ての光の反射面50によ
る1次反射光は放射温度計30a、30b、30c以外
の位置へと向かう。なお、反射面50による「1次反射
光」とは入射した光が反射面50によって最初に反射さ
れた反射光を意味する。よって、少なくとも均熱リング
24と遮光リング40との間の隙間より入射した光の1
次反射光が放射温度計30a、30b、30cに入射す
ることは防止され、その結果、放射温度計30a、30
b、30cが基板Wからの放射光強度を正確に検出して
高い精度にて基板Wの温度を計測することができる。
That is, the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 4
The primary reflected light by the reflecting surface 50 of all the light incident from the gap between 0 and 0 goes to a position other than the radiation thermometers 30a, 30b, and 30c. The “primary reflected light” by the reflecting surface 50 means the reflected light in which the incident light is first reflected by the reflecting surface 50. Therefore, at least one of the light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light-shielding ring 40.
The next reflected light is prevented from being incident on the radiation thermometers 30a, 30b, 30c, and as a result, the radiation thermometers 30a, 30c
b and 30c can accurately detect the intensity of the emitted light from the substrate W and measure the temperature of the substrate W with high accuracy.

【0041】もっとも、反射面50によって反射され、
遮光リング40の下面へと向かった1次反射光がさらに
多重反射を繰り返した後に放射温度計30a、30b、
30cのいずれかに入射することがあり得る。しかしな
がら、このような多重反射を繰り返した後の光は十分に
減衰されているため、その強度は1次反射光の強度に比
較すると無視できる程度にまで低下しており、放射温度
計30a、30b、30cによる基板Wの温度測定には
ほとんど影響しない。
However, the light is reflected by the reflecting surface 50,
After the primary reflected light directed to the lower surface of the light blocking ring 40 repeats multiple reflections, the radiation thermometers 30a, 30b,
30c. However, since the light after repeating such multiple reflections is sufficiently attenuated, its intensity is reduced to a negligible level as compared with the intensity of the primary reflected light, and the radiation thermometers 30a, 30b , 30c has little effect on the temperature measurement of the substrate W.

【0042】また、本実施形態においては、反射面50
が鏡面加工によって鏡面とされている。従って、均熱リ
ング24と遮光リング40との間の隙間より入射した光
が反射面50によって乱反射されることが防止される。
均熱リング24と遮光リング40との間の隙間より入射
した光が反射面50によって乱反射された場合には、1
次反射光の進行方向が多方向に分散され、その一部が直
接放射温度計30a、30b、30cに入射して基板W
の温度測定に影響を与えるおそれもある。しかし、本実
施形態のように反射面50を鏡面としておけば、均熱リ
ング24と遮光リング40との間の隙間より入射した光
の乱反射が防止され、その1次反射光は放射温度計30
a、30b、30c以外の位置へと確実に向かう。その
結果、より高い精度にて基板Wの温度を計測することが
できる。
In this embodiment, the reflecting surface 50 is used.
Are mirror-finished by mirror finishing. Therefore, light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is prevented from being irregularly reflected by the reflection surface 50.
If the light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is irregularly reflected by the reflecting surface 50, 1
The traveling direction of the next reflected light is dispersed in multiple directions, a part of which is directly incident on the radiation thermometers 30a, 30b, 30c and
May affect the temperature measurement of However, if the reflecting surface 50 is a mirror surface as in the present embodiment, irregular reflection of light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is prevented, and the primary reflected light is emitted from the radiation thermometer 30.
a, 30b, and 30c. As a result, the temperature of the substrate W can be measured with higher accuracy.

【0043】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。
例えば、上記実施形態においては、反射面50を炉壁2
aの壁面に対して角度αにて形成された平坦な傾斜面と
していたが、これに限定されるものではなく、反射面5
0を図4のようにしても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above example.
For example, in the above embodiment, the reflecting surface 50 is
a is a flat inclined surface formed at an angle α with respect to the wall surface of the reflective surface 5a, but is not limited thereto.
0 may be changed as shown in FIG.

【0044】図4は、反射面50の他の例を示す図であ
る。上記実施形態と同様に、反射面50は、チャンバ2
の炉壁2aの一部であって、遮光リング40の下方にチ
ャンバ2の全周にわたって形成されている。図4におい
ては、反射面50がその断面形状が楕円の一部となる凹
面とされている。さらに、上記実施形態と同様に、反射
面50は鏡面加工によって鏡面とされている。このよう
にしても、均熱リング24と遮光リング40との間の隙
間より入射した全ての光は、反射面50によって反射さ
れ、遮光リング40の下面へと向かう。従って、上記実
施形態と同様に、少なくとも均熱リング24と遮光リン
グ40との間の隙間より入射した光の1次反射光が放射
温度計30a、30b、30cに入射することは防止さ
れ、その結果、放射温度計30a、30b、30cが基
板Wからの放射光強度を正確に検出して高い精度にて基
板Wの温度を計測することができる。
FIG. 4 is a view showing another example of the reflection surface 50. As shown in FIG. As in the above embodiment, the reflecting surface 50 is
And is formed over the entire circumference of the chamber 2 below the light blocking ring 40. In FIG. 4, the reflection surface 50 is a concave surface whose cross-sectional shape becomes a part of an ellipse. Further, similarly to the above embodiment, the reflection surface 50 is mirror-finished by mirror finishing. Even in this case, all light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is reflected by the reflection surface 50 and travels toward the lower surface of the light shielding ring 40. Therefore, similarly to the above-described embodiment, at least the primary reflected light of the light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is prevented from being incident on the radiation thermometers 30a, 30b, 30c. As a result, the radiation thermometers 30a, 30b, and 30c can accurately detect the intensity of the radiated light from the substrate W and measure the temperature of the substrate W with high accuracy.

【0045】すなわち、反射面50の形状は、均熱リン
グ24と遮光リング40との間の隙間より入射した全て
の光の1次反射光を放射温度計30a、30b、30c
以外の位置へと向かわせるようなものであれば良く、よ
り望ましくは、その後の多重反射によって生じた全ての
光をも放射温度計30a、30b、30c以外の位置へ
と向かわせる形状である。もっとも、反射面50を平坦
な傾斜面とするのが最も加工が容易であり、他の部材と
の相対的な関係における制約の範囲内にて適宜反射面5
0の形状や寸法を決定すれば良い。
That is, the shape of the reflecting surface 50 is such that the primary reflected light of all the light incident from the gap between the heat equalizing ring 24 and the light shielding ring 40 is emitted by the radiation thermometers 30a, 30b, 30c.
Any shape may be used as long as the light can be directed to a position other than the radiation thermometers 30a, 30b, and 30c. Of course, it is easiest to form the reflecting surface 50 as a flat inclined surface, and the reflecting surface 5 can be appropriately adjusted within the range of restrictions on the relative relationship with other members.
The shape and size of 0 may be determined.

【0046】また、上記実施形態においては、ランプ1
2を点光源ランプとしていたが、ランプ12の形状や配
置はいかなる形態であっても良く、例えば直管ランプや
サークル状ランプであっても良い。
In the above embodiment, the lamp 1
Although 2 is a point light source lamp, the shape and arrangement of the lamp 12 may be any form, for example, a straight tube lamp or a circle lamp.

【0047】さらに、上記実施形態においては、熱処理
装置をランプアニール装置としていたが、本発明に係る
熱処理装置はランプアニール装置に限定されるものでは
なく、光照射によって基板を加熱し、その基板からの放
射光強度を計測して基板温度の測定を行う装置であれば
よい。
Further, in the above embodiment, the heat treatment apparatus is a lamp annealing apparatus. However, the heat treatment apparatus according to the present invention is not limited to the lamp annealing apparatus. Any device can be used as long as it measures the intensity of the emitted light to measure the substrate temperature.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の発明
によれば、基板保持部材と遮光部材との隙間より入射し
た光の1次反射光を放射温度計以外の位置に向かわせる
反射面を備えているため、少なくとも基板保持部材と遮
光部材との間の隙間より入射した光の1次反射光が放射
温度計に入射することは防止され、その結果、放射温度
計が基板からの放射光強度を正確に検出することがで
き、高い精度にて基板の温度を計測することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the primary reflection light of the light incident from the gap between the substrate holding member and the light shielding member is directed to a position other than the radiation thermometer. Surface, it is possible to prevent at least the primary reflected light of the light incident from the gap between the substrate holding member and the light shielding member from being incident on the radiation thermometer. The intensity of the emitted light can be accurately detected, and the temperature of the substrate can be measured with high accuracy.

【0049】また、請求項2の発明によれば、反射面を
炉壁の壁面に対して所定の角度にて形成された傾斜面と
しているため、反射面の加工を容易に行うことができ
る。
According to the second aspect of the present invention, since the reflecting surface is an inclined surface formed at a predetermined angle with respect to the wall surface of the furnace wall, the processing of the reflecting surface can be easily performed.

【0050】また、請求項3の発明によれば、反射面を
その断面形状が楕円の一部となる凹面としているため、
反射面の加工を容易に行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the reflecting surface is a concave surface whose cross-sectional shape is a part of an ellipse,
The processing of the reflection surface can be easily performed.

【0051】また、請求項4の発明によれば、反射面を
鏡面としているため、基板保持部材と遮光部材との間の
隙間より入射した光の乱反射が防止され、1次反射光は
放射温度計以外の位置へと確実に向かう。
According to the fourth aspect of the present invention, since the reflecting surface is a mirror surface, irregular reflection of light incident from the gap between the substrate holding member and the light shielding member is prevented, and the primary reflected light is radiated temperature. Go to a position other than the total.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る熱処理装置の全体構成を示す側面
断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a heat treatment apparatus according to the present invention.

【図2】図1の熱処理装置の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the heat treatment apparatus of FIG.

【図3】均熱リングと遮光リングとの間の隙間より入射
した光の挙動を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a behavior of light incident from a gap between a heat equalizing ring and a light shielding ring.

【図4】反射面の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of the reflection surface.

【図5】従来のランプアニール装置の一部を示す図であ
る。
FIG. 5 is a view showing a part of a conventional lamp annealing apparatus.

【図6】放射温度計の出力と被測定物の温度との相関を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a correlation between an output of a radiation thermometer and a temperature of an object to be measured.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 チャンバ 2a 炉壁 12 ランプ 24 均熱リング 30a、30b、30c 放射温度計 40 遮光リング 50 反射面 W 基板 2 Chamber 2a Furnace wall 12 Lamp 24 Heat equalizing ring 30a, 30b, 30c Radiation thermometer 40 Light blocking ring 50 Reflective surface W Substrate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャンバ内に収容した基板に光を照射し
て熱処理を行う熱処理装置であって、 前記チャンバよりも上方に設けられ、基板の上方から光
を照射する光源と、 前記チャンバ内であって基板よりも下方に設けられ、基
板からの放射光の強度を計測することによって当該基板
の温度を計測する放射温度計と、 基板を前記チャンバ内の所定位置に保持するとともに、
基板の外周部分の外側を遮光する基板保持部材と、 前記チャンバ内であって前記基板保持部材よりも上方に
設けられ、前記基板保持部材と前記チャンバの炉壁との
間を遮光する遮光部材と、 前記炉壁に形成され、前記基板保持部材と前記遮光部材
との隙間より入射した光の1次反射光を前記放射温度計
以外の位置に向かわせる反射面と、を備えることを特徴
とする熱処理装置。
1. A heat treatment apparatus for performing heat treatment by irradiating light to a substrate housed in a chamber, wherein the light source is provided above the chamber and irradiates light from above the substrate. A radiation thermometer that is provided below the substrate and measures the temperature of the substrate by measuring the intensity of the radiated light from the substrate; and holding the substrate at a predetermined position in the chamber.
A substrate holding member that shields the outside of the outer peripheral portion of the substrate from light; a light shielding member that is provided in the chamber and above the substrate holding member, and shields light between the substrate holding member and a furnace wall of the chamber. A reflecting surface formed on the furnace wall and for directing primary reflected light of light incident from a gap between the substrate holding member and the light shielding member to a position other than the radiation thermometer. Heat treatment equipment.
【請求項2】 請求項1記載の熱処理装置において、 前記反射面は、前記炉壁の壁面に対して所定の角度にて
形成された傾斜面であることを特徴とする熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the reflection surface is an inclined surface formed at a predetermined angle with respect to a wall surface of the furnace wall.
【請求項3】 請求項1記載の熱処理装置において、 前記反射面は、断面形状が楕円の一部となる凹面である
ことを特徴とする熱処理装置。
3. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the reflection surface is a concave surface whose cross-sectional shape is a part of an ellipse.
【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の熱処理装置において、 前記反射面は鏡面であることを特徴とする熱処理装置。
4. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the reflection surface is a mirror surface.
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