JP6220501B2

JP6220501B2 - Heat treatment equipment

Info

Publication number: JP6220501B2
Application number: JP2012149467A
Authority: JP
Inventors: 浩二渋田; 貴弘木村; 豊鍬田
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP2014011436A

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用途などに用いられる大型の基板の表面にフラッシュ光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment equipment for heating the substrate by irradiating a flash light to the surface of a large substrate used such as a flat panel display (FPD) applications.

半導体デバイスの製造プロセスにおいて、不純物導入は半導体ウェハー内にｐｎ接合を形成するための必須の工程である。現在、不純物導入は、イオン打ち込み法とその後のアニール法によってなされるのが一般的である。イオン打ち込み法は、ボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）、リン（Ｐ）といった不純物（ドーパント）の元素をイオン化させて高加速電圧で半導体ウェハーに衝突させて物理的に不純物注入を行う技術である。注入された不純物はアニール処理によって活性化される。 In the semiconductor device manufacturing process, impurity introduction is an indispensable step for forming a pn junction in a semiconductor wafer. Currently, impurities are generally introduced by ion implantation and subsequent annealing. The ion implantation method is a technique in which impurities (dopant) elements such as boron (B), arsenic (As), and phosphorus (P) are ionized and collided with a semiconductor wafer at a high acceleration voltage to physically perform impurity implantation. . The implanted impurities are activated by annealing.

近年、半導体デバイスのさらなる微細化の進展にともなって、より浅い接合が求められており、フラッシュランプアニール（ＦＬＡ）によって不純物を極めて短時間加熱して拡散を抑制しつつ活性化させる技術が試みられている。フラッシュランプアニールは、キセノンのフラッシュランプを使用して半導体ウェハーの表面にフラッシュ光を照射することにより、不純物が注入された半導体ウェハーの表面のみを極めて短時間（数ミリ秒以下）に昇温させる熱処理技術である。数ミリ秒以下の極めて短時間のフラッシュ光照射であれば、半導体ウェハーの表面近傍のみを選択的に昇温できるため、不純物を深く拡散させることなく、不純物活性化のみを実行して浅い接合を実現することができるのである。 In recent years, with further progress in miniaturization of semiconductor devices, shallower junctions have been demanded, and a technique for activating while suppressing diffusion by heating impurities for a very short time by flash lamp annealing (FLA) has been attempted. ing. In flash lamp annealing, the surface of a semiconductor wafer is irradiated with flash light using a xenon flash lamp to raise the temperature of only the surface of the semiconductor wafer into which impurities have been implanted in a very short time (several milliseconds or less). Heat treatment technology. With flash light irradiation for a very short time of several milliseconds or less, only the vicinity of the surface of the semiconductor wafer can be selectively heated, so that only shallow impurity junctions can be formed without diffusing impurities deeply. It can be realized.

また、より照射時間の短いフラッシュランプアニールを行うため、特許文献１にはフラッシュランプと被照射物との間にシャッターを設け、フラッシュ光の照射時間を調節する技術が開示されている。 Further, in order to perform flash lamp annealing with a shorter irradiation time, Patent Document 1 discloses a technique of providing a shutter between the flash lamp and an object to be irradiated to adjust the irradiation time of the flash light.

特開２００４−３０３７９２号公報JP 2004-303792 A

このようなフラッシュランプアニールは、ＦＰＤ用途に用いられるガラス基板上に成膜された機能層（例えば、電極層や不純物注入されたシリコン層など）の熱処理にも有効である。ところが、近年、ガラス基板のサイズは大型化の一途を辿っており、例えば、第５世代（Ｇ５）のガラス基板では１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、第８世代（Ｇ８）のガラス基板では２２００ｍｍ×２５００ｍｍにもなる。 Such flash lamp annealing is also effective for heat treatment of a functional layer (for example, an electrode layer or an impurity-implanted silicon layer) formed on a glass substrate used for FPD applications. However, in recent years, the size of glass substrates has been increasing, and for example, the glass substrate of the fifth generation (G5) is 1100 mm × 1300 mm, and the glass substrate of the eighth generation (G8) is 2200 mm × 2500 mm. .

フラッシュランプアニールの特長の一つは、対象物の表面全面に対して一括してフラッシュ光を照射できることであり、半導体ウェハー（一般的にはφ３００ｍｍ）であれば全面一括照射が比較的容易に可能である。しかしながら、上記のような大型のガラス基板の全長をカバーできるような長さのフラッシュランプは存在していない。仮に、多数のフラッシュランプを２次元的に配列して大型のガラス基板の全面をカバーしたとしても、そのために必要となるフラッシュランプおよび電源ユニットが数が膨大となり、著しいコストアップとなって現実的ではない。このような事情によって、大型のガラス基板に対するフラッシュランプアニールは困難なものとなっていた。 One of the features of flash lamp annealing is that it can irradiate the entire surface of the target with flash light, and it is relatively easy to irradiate the entire surface with a semiconductor wafer (generally φ300 mm). It is. However, there is no flash lamp of such a length that can cover the entire length of the large glass substrate as described above. Even if a large number of flash lamps are arranged two-dimensionally to cover the entire surface of a large glass substrate, the number of flash lamps and power supply units required for that purpose is enormous, which is a significant cost increase and is realistic. is not. Under such circumstances, flash lamp annealing on a large glass substrate has been difficult.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、大型の基板であってもフラッシュ光照射によって加熱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 an object thereof is to provide a heat treatment equipment which can be heated by flash light irradiation even a large-sized substrate.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板の表面にフラッシュ光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置において、基板を保持するステージと、フラッシュランプを内蔵したランプハウスを有し、前記基板の表面よりも小さな面積の範囲にフラッシュ光を照射する照射部と、前記ステージに対して前記ランプハウスを相対移動させる移動機構と、前記ステージ、前記ランプハウスおよび前記移動機構を収容するチャンバーと、前記照射部に電力を供給する複数の蓄電部と、前記複数の蓄電部と前記照射部との接続を切り替える切替部と、前記照射部から出射されたフラッシュ光の前記基板の表面における照射領域を規定するマスク部と、前記熱処理装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の蓄電部のうちの第１の蓄電部からの電力供給によって前記照射部が前記基板の表面の第１の領域にフラッシュ光を照射した後、前記第１の領域とは異なる第２の領域に対向する位置に前記ランプハウスが相対移動するとともに、前記照射部への接続が前記第１の蓄電部から第２の蓄電部に切り替わり、前記第２の蓄電部からの電力供給によって前記照射部が前記第２の領域にフラッシュ光を照射するように前記熱処理装置を制御し、前記マスク部の平面サイズは前記ランプハウスの平面サイズよりも大きく、前記チャンバーの内壁および前記ランプハウスの外壁は、フラッシュ光を吸収する黒色塗装にて被覆されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating the surface of the substrate with flash light, and has a stage for holding the substrate and a lamp house having a built-in flash lamp. And an irradiation unit that irradiates flash light in a range of an area smaller than the surface of the substrate, a moving mechanism that moves the lamp house relative to the stage, and the stage, the lamp house, and the moving mechanism. A plurality of power storage units for supplying power to the irradiation unit, a switching unit for switching connection between the plurality of power storage units and the irradiation unit, and a surface of the substrate of flash light emitted from the irradiation unit And a control unit that controls the heat treatment apparatus, and the control unit includes the plurality of power storage units. After the irradiation unit irradiates the first region on the surface of the substrate with flash light by supplying power from the first power storage unit, the irradiation unit is positioned at a position facing a second region different from the first region. As the lamp house relatively moves, the connection to the irradiating unit is switched from the first power storage unit to the second power storage unit, and the irradiating unit is connected to the second power storage unit by supplying power from the second power storage unit. controlling the heat treatment apparatus so as to irradiate the flash light to the area, the planar size of the mask portion is much larger than the planar size of the lamp house, the inner and outer walls of the lamp house of the chamber, absorbs the flash light It is characterized by being covered with black paint .

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、前記制御部は、前記照射部への接続が前記第１の蓄電部から前記第２の蓄電部に切り替わっている間に、前記第１の蓄電部に充電するように前記熱処理装置を制御することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to switch the connection to the irradiation unit from the first power storage unit to the second power storage unit. to, and controlling the heat processing apparatus to charge the first power storage unit.

また、請求項３の発明は、基板の表面にフラッシュ光を照射することによって当該基板を加熱する熱処理装置において、基板を保持するステージと、フラッシュランプを内蔵したランプハウスを有し、前記基板の表面よりも小さな面積の範囲にフラッシュ光を照射する照射部と、前記ステージに対して前記ランプハウスを相対移動させる移動機構と、前記ステージ、前記ランプハウスおよび前記移動機構を収容するチャンバーと、前記照射部から出射されたフラッシュ光の前記基板の表面における照射領域を規定するマスク部と、前記熱処理装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記マスク部によって照射領域を前記基板の表面の第１の領域に規定した状態で前記照射部がフラッシュ光を出射した後、前記第１の領域とは異なる第２の領域に対向する位置に前記ランプハウスが相対移動し、前記マスク部によって照射領域を前記第２の領域に規定した状態で前記照射部がフラッシュ光を出射するように前記熱処理装置を制御し、前記マスク部の平面サイズは前記ランプハウスの平面サイズよりも大きく、前記チャンバーの内壁および前記ランプハウスの外壁は、フラッシュ光を吸収する黒色塗装にて被覆されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating flash light on a surface of the substrate, including a stage for holding the substrate and a lamp house having a built-in flash lamp. An irradiation unit that irradiates flash light in a range of an area smaller than the surface; a moving mechanism that moves the lamp house relative to the stage; a chamber that houses the stage, the lamp house, and the moving mechanism; A mask unit for defining an irradiation region on the surface of the substrate of the flash light emitted from the irradiation unit; and a control unit for controlling the heat treatment apparatus, wherein the control unit defines the irradiation region by the mask unit. After the irradiating part emits flash light in a state defined in the first region on the surface of the surface, it is different from the first region The heat treatment apparatus is controlled so that the lamp house relatively moves to a position opposite to the second area, and the irradiation section emits flash light in a state where the irradiation area is defined as the second area by the mask section. , the plane size of the mask portion is much larger than the planar size of the lamp house, the inner and outer walls of the lamp house of the chamber is characterized by being coated with black paint to absorb the flash light.

請求項１および請求項２の発明によれば、複数の蓄電部のうちの第１の蓄電部からの電力供給によって照射部が基板の表面の第１の領域にフラッシュ光を照射した後、第１の領域とは異なる第２の領域に対向する位置にランプハウスが相対移動するとともに、照射部への接続が第１の蓄電部から第２の蓄電部に切り替わり、第２の蓄電部からの電力供給によって照射部が第２の領域にフラッシュ光を照射するため、基板表面の複数の領域に順次にフラッシュ光を照射することとなり、大型の基板であってもフラッシュ光照射によって加熱することができる。また、フラッシュ光を照射する領域を変更するときに蓄電部も切り替えているため、ランプハウスの相対移動後に直ちにフラッシュ光照射を行うことができ、基板の加熱処理に要する時間を短くすることができる。また、照射部から出射されたフラッシュ光の基板の表面における照射領域を規定するマスク部をさらに備えるため、基板表面の他の領域にフラッシュ光が到達するのを防止することができる。さらに、チャンバーの内壁およびランプハウスの外壁がフラッシュ光を吸収する黒色塗装にて被覆されているため、ランプハウスから漏れた光がチャンバーの内壁面やランプハウスの外壁面で反射して基板に到達するのを防止することができる。 According to the first and second aspects of the present invention, after the irradiation unit irradiates the first region on the surface of the substrate with the flash light by the power supply from the first power storage unit among the plurality of power storage units, The lamp house relatively moves to a position opposite to the second region different from the first region, and the connection to the irradiation unit is switched from the first power storage unit to the second power storage unit. Since the irradiation unit irradiates the second region with flash light by supplying power, the plurality of regions on the surface of the substrate are sequentially irradiated with flash light, and even a large substrate can be heated by flash light irradiation. it can. In addition, since the power storage unit is switched when changing the area to be irradiated with flash light, the flash light irradiation can be performed immediately after the relative movement of the lamp house, and the time required for the substrate heat treatment can be shortened. . Moreover, since the mask part which defines the irradiation area | region in the surface of the board | substrate of the flash light radiate | emitted from the irradiation part is further provided, it can prevent that flash light reaches | attains the other area | region of a board | substrate surface. Furthermore, because the inner wall of the chamber and the outer wall of the lamp house are covered with black paint that absorbs flash light, the light leaked from the lamp house is reflected by the inner wall surface of the chamber and the outer wall surface of the lamp house and reaches the substrate. Can be prevented.

また、請求項３の発明によれば、マスク部によって照射領域を基板の表面の第１の領域に規定した状態で照射部がフラッシュ光を出射した後、第１の領域とは異なる第２の領域に対向する位置にランプハウスが相対移動し、マスク部によって照射領域を第２の領域に規定した状態で照射部がフラッシュ光を出射するため、基板表面の複数の領域に順次にフラッシュ光を照射することとなり、大型の基板であってもフラッシュ光照射によって加熱することができる。また、マスク部によって照射領域を規定しているため、基板表面の他の領域にフラッシュ光が到達するのを防止することができる。また、チャンバーの内壁およびランプハウスの外壁がフラッシュ光を吸収する黒色塗装にて被覆されているため、ランプハウスから漏れた光がチャンバーの内壁面やランプハウスの外壁面で反射して基板に到達するのを防止することができる。
According to the invention of claim 3 , after the irradiation unit emits flash light in a state where the irradiation region is defined as the first region on the surface of the substrate by the mask unit, the second different from the first region is provided. The lamp house moves relative to the position facing the region, and the irradiation unit emits flash light in a state where the irradiation region is defined as the second region by the mask unit. Therefore, the flash light is sequentially emitted to a plurality of regions on the substrate surface. Even a large substrate can be heated by flash light irradiation. In addition, since the irradiation area is defined by the mask portion, it is possible to prevent the flash light from reaching other areas of the substrate surface. In addition, because the inner wall of the chamber and the outer wall of the lamp house are covered with black paint that absorbs flash light, the light leaked from the lamp house is reflected by the inner wall surface of the chamber and the outer wall surface of the lamp house and reaches the substrate. Can be prevented.

本発明に係る熱処理装置の全体概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole schematic structure of the heat processing apparatus which concerns on this invention. ステージおよび移動機構を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the stage and the moving mechanism from the upper part. フラッシュランプの発光回路を示す図である。It is a figure which shows the light emission circuit of a flash lamp. アパーチャ板によってフラッシュ光の照射領域が規定される様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that the irradiation area | region of flash light is prescribed | regulated by an aperture plate. 基板の表面を複数の処理領域に区分けした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which divided the surface of the board | substrate into the some process area | region.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る熱処理装置１の全体概略構成を示す縦断面図である。この熱処理装置１は、いわゆる大型ガラス基板を含む基板Ｗに対してフラッシュ光を照射することによって、当該基板Ｗを加熱するフラッシュランプアニール装置である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。また、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall schematic configuration of a heat treatment apparatus 1 according to the present invention. The heat treatment apparatus 1 is a flash lamp annealing apparatus that heats a substrate W including a so-called large glass substrate by irradiating the substrate W with flash light. In addition, in FIG. 1 and subsequent figures, in order to clarify the directional relationship, an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is a vertical direction and the XY plane is a horizontal plane is appropriately attached. Further, in FIG. 1 and the subsequent drawings, the dimensions and numbers of the respective parts are exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.

熱処理装置１は、主たる要素として、基板Ｗを保持するステージ１０と、基板Ｗにフラッシュ光を照射する照射部２０と、照射部２０のランプハウス２１をステージ１０に対して相対移動させる移動機構４０と、これらを収容するチャンバー１５と、を備える。また、熱処理装置１は、装置に設けられた各種動作機構を制御して処理を進行させる制御部９を備える。 The heat treatment apparatus 1 includes, as main elements, a stage 10 that holds the substrate W, an irradiation unit 20 that irradiates the substrate W with flash light, and a moving mechanism 40 that moves the lamp house 21 of the irradiation unit 20 relative to the stage 10. And a chamber 15 for housing them. The heat treatment apparatus 1 also includes a control unit 9 that controls various operation mechanisms provided in the apparatus to advance the process.

チャンバー１５は、中空の箱状の筐体である。チャンバー１５は金属材料（例えば、アルミニウム合金など）にて形成されている。チャンバー１５には、図示省略の搬出入口が設けられており、当該搬出入口を介して基板Ｗの搬出入が行われる。その搬出入口を閉鎖した状態では、チャンバー１５内が密閉空間とされる。また、チャンバー１５の内壁面には光を吸収する黒色塗装が施されている。黒色塗装としては、例えばチャンバー１５がアルミニウム合金にて形成されている場合には、黒アルマイト処理を用いることができる。 The chamber 15 is a hollow box-shaped housing. The chamber 15 is formed of a metal material (for example, an aluminum alloy). The chamber 15 is provided with a loading / unloading port (not shown), and the substrate W is loaded / unloaded through the loading / unloading port. In the state where the carry-in / out port is closed, the inside of the chamber 15 is a sealed space. Further, the inner wall surface of the chamber 15 is provided with a black paint that absorbs light. As the black coating, for example, when the chamber 15 is formed of an aluminum alloy, a black alumite treatment can be used.

ステージ１０は、矩形の平板状の部材である。ステージ１０は、金属材料（例えば、ステンレススチールなど）にて形成されており、少なくともその上面はＸＹ平面と平行な平坦面とされている。ステージ１０の平面サイズは、処理対象となる基板Ｗの平面サイズよりも若干大きい。ステージ１０には、図示省略の真空吸着機構が設けられており、上面に載置された基板Ｗを吸着保持する。また、ステージ１０には、フラッシュ光照射前に基板Ｗを予備加熱するためのヒータを設けるようにしても良い。さらに、ステージ１０には、ＸＹ平面内における角度を微調整するためのθ補正機構を設けるようにしても良い。 The stage 10 is a rectangular flat plate member. The stage 10 is made of a metal material (for example, stainless steel), and at least its upper surface is a flat surface parallel to the XY plane. The planar size of the stage 10 is slightly larger than the planar size of the substrate W to be processed. The stage 10 is provided with a vacuum suction mechanism (not shown), and sucks and holds the substrate W placed on the upper surface. Further, the stage 10 may be provided with a heater for preheating the substrate W before the flash light irradiation. Further, the stage 10 may be provided with a θ correction mechanism for finely adjusting the angle in the XY plane.

照射部２０は、ランプハウス２１、複数のフラッシュランプＦＬおよびリフレクタ２２を備える。ランプハウス２１は、箱状の筐体であり、金属材料（例えば、アルミニウム合金など）にて形成されている。複数のフラッシュランプＦＬおよびリフレクタ２２はランプハウス２１の内側に収容されている。また、ランプハウス２１の底部には放射窓２３が装着されている。放射窓２３は、石英により形成された板状の石英窓であり、照射部２０はこの放射窓２３を介してフラッシュ光を照射する。さらに、ランプハウス２１の外壁面には、チャンバー１５の内壁面に対するのと同様の光を吸収する黒色塗装が施されている。なお、放射窓２３に黒色塗装が施されていないことは勿論である。 The irradiation unit 20 includes a lamp house 21, a plurality of flash lamps FL, and a reflector 22. The lamp house 21 is a box-shaped housing and is formed of a metal material (for example, an aluminum alloy). The plurality of flash lamps FL and the reflector 22 are accommodated inside the lamp house 21. A radiation window 23 is mounted on the bottom of the lamp house 21. The radiation window 23 is a plate-like quartz window made of quartz, and the irradiation unit 20 irradiates flash light through the radiation window 23. Further, the outer wall surface of the lamp house 21 is provided with a black coating that absorbs light similar to that for the inner wall surface of the chamber 15. Of course, the radiant window 23 is not painted black.

複数のフラッシュランプＦＬは、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向がＹ方向に沿って互いに平行となるように平面状に配列されている。各フラッシュランプＦＬのランプ長は、１００ｍｍ〜１５００ｍｍであり、本実施形態では５００ｍｍである。また、ランプハウス２１に収容されるフラッシュランプＦＬの本数は５本〜１００本であり、本実施形態では３０本である（図１では、図示の便宜上５本のみ示している）。ランプハウス２１に収容されるフラッシュランプＦＬのランプ長および本数は、処理対象となる基板Ｗのサイズ、および、基板Ｗから面取りするパネルのサイズ（例えば、基板Ｗから４２インチディスプレイ用のパネルを採取する場合のそのパネルサイズ）に応じて上述の範囲内で適宜に設定することができる。そして、フラッシュランプＦＬのランプ長および本数に応じてランプハウス２１の平面サイズも適宜に設定することができる。本実施形態のランプハウス２１の平面サイズは６００ｍｍ×６００ｍｍである。 The plurality of flash lamps FL are rod-shaped lamps each having a long cylindrical shape, and are arranged in a plane so that their longitudinal directions are parallel to each other along the Y direction. The lamp length of each flash lamp FL is 100 mm to 1500 mm, and is 500 mm in this embodiment. Further, the number of flash lamps FL accommodated in the lamp house 21 is 5 to 100, and is 30 in this embodiment (only five are shown in FIG. 1 for convenience of illustration). The lamp length and the number of flash lamps FL accommodated in the lamp house 21 are the size of the substrate W to be processed and the size of the panel to be chamfered from the substrate W (for example, a 42-inch display panel is taken from the substrate W). Can be set as appropriate within the above-mentioned range according to the panel size). Then, the plane size of the lamp house 21 can be set as appropriate according to the lamp length and the number of the flash lamps FL. The planar size of the lamp house 21 of this embodiment is 600 mm × 600 mm.

また、本実施形態では、フラッシュランプＦＬとしてキセノンフラッシュランプを用いている。図３は、フラッシュランプＦＬの発光回路を示す図である。フラッシュランプＦＬは、その内部にキセノンガスが封入されその両端部に陽極および陰極が配設された棒状のガラス管（放電管）８２と、該ガラス管８２の外周面上に付設されたトリガー電極８１とを備える。フラッシュランプＦＬの陽極および陰極には、コイル８４、スイッチ８５、コンデンサ８６ａ，８６ｂが接続されている。コンデンサ８６ａ，８６ｂは同一種のものであり、同じ容量を有している。コンデンサ８６ａ，８６ｂには、それぞれ電源ユニット８７ａ，８７ｂによって所定の電圧が印加され、その印加電圧（充電電圧）に応じた電荷が充電される。コイル８４は、フラッシュランプＦＬの発光時に、コンデンサ８６ａまたはコンデンサ８６ｂからフラッシュランプＦＬに流れる電流のパルス長を規定する。 In this embodiment, a xenon flash lamp is used as the flash lamp FL. FIG. 3 is a diagram showing a light emitting circuit of the flash lamp FL. The flash lamp FL includes a rod-shaped glass tube (discharge tube) 82 in which xenon gas is sealed and anodes and cathodes are disposed at both ends thereof, and a trigger electrode provided on the outer peripheral surface of the glass tube 82. 81. A coil 84, a switch 85, and capacitors 86a and 86b are connected to the anode and cathode of the flash lamp FL. The capacitors 86a and 86b are of the same type and have the same capacity. A predetermined voltage is applied to the capacitors 86a and 86b by the power supply units 87a and 87b, respectively, and a charge corresponding to the applied voltage (charging voltage) is charged. The coil 84 defines the pulse length of the current flowing from the capacitor 86a or the capacitor 86b to the flash lamp FL when the flash lamp FL emits light.

スイッチ８５は、フラッシュランプＦＬの接続先をコンデンサ８６ａまたはコンデンサ８６ｂのいずれかに択一的に切り替える。スイッチ８５が図３の実線に示す状態であれば、フラッシュランプＦＬはコンデンサ８６ｂと接続される。一方、スイッチ８５が図３の二点鎖線に示す状態であれば、フラッシュランプＦＬはコンデンサ８６ａと接続される。スイッチ８５の動作は制御部９によって制御される。 Switch 85 selectively switches the connection destination of flash lamp FL to either capacitor 86a or capacitor 86b. If the switch 85 is in the state shown by the solid line in FIG. 3, the flash lamp FL is connected to the capacitor 86b. On the other hand, if the switch 85 is in the state shown by the two-dot chain line in FIG. 3, the flash lamp FL is connected to the capacitor 86a. The operation of the switch 85 is controlled by the control unit 9.

また、トリガー電極８１にはトリガー回路８３から高電圧を印加することができる。トリガー回路８３がトリガー電極８１に電圧を印加するタイミングは制御部９によって制御される。キセノンガスは電気的には絶縁体であることから、コンデンサ８６（コンデンサ８６ａとコンデンサ８６ｂとを特に区別しない場合にはコンデンサ８６と総称する）に電荷が蓄積されてガラス管９２の両端電極に高電圧が印加されたとしても、通常の状態ではガラス管８２内に電気は流れない。しかしながら、トリガー回路８３がトリガー電極８１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８６に蓄えられた電気が両端電極間の放電によってガラス管８２内に瞬時に流れ、そのときのキセノンの原子あるいは分子の励起によって光が放出される。このようなキセノンフラッシュランプＦＬにおいては、予めコンデンサ８６に蓄えられていた静電エネルギーが０．１ミリ秒ないし１００ミリ秒という極めて短い光パルスに変換されることから、連続点灯のランプ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。なお、図３に示す発光回路は、複数のフラッシュランプＦＬのそれぞれについて設けられている。 A high voltage can be applied to the trigger electrode 81 from the trigger circuit 83. The timing at which the trigger circuit 83 applies a voltage to the trigger electrode 81 is controlled by the control unit 9. Since xenon gas is an electrical insulator, electric charge is accumulated in the capacitor 86 (generically referred to as capacitor 86 when the capacitor 86a and the capacitor 86b are not particularly distinguished from each other). Even if a voltage is applied, electricity does not flow in the glass tube 82 in a normal state. However, when the trigger circuit 83 applies a high voltage to the trigger electrode 81 and breaks the insulation, the electricity stored in the capacitor 86 flows instantaneously into the glass tube 82 due to the discharge between the two end electrodes. Light is emitted by excitation of xenon atoms or molecules. In such a xenon flash lamp FL, the electrostatic energy previously stored in the capacitor 86 is converted into an extremely short light pulse of 0.1 to 100 milliseconds, so that it is compared with a continuously lit lamp. It has the feature that it can irradiate extremely strong light. 3 is provided for each of the plurality of flash lamps FL.

図１に戻り、リフレクタ２２は、複数のフラッシュランプＦＬの上方にそれら全体を覆うように設けられている。リフレクタ２２の基本的な機能は、複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光を放射窓２３の側に反射するというものである。 Returning to FIG. 1, the reflector 22 is provided above the plurality of flash lamps FL so as to cover all of them. The basic function of the reflector 22 is to reflect the flash light emitted from the plurality of flash lamps FL toward the radiation window 23.

照射部２０のランプハウス２１は、移動機構４０によってステージ１０に対して相対移動される。図２は、ステージ１０および移動機構４０を上方から見た平面図である。移動機構４０は、Ｘ方向駆動機構４５およびＹ方向駆動機構５５を備える。Ｘ方向駆動機構４５は、第１ガイド４６および第１駆動ブロック４７を備えた直線駆動機構である。また、Ｘ方向駆動機構４５は、第１ガイド４６がステージ１０の上方を跨ぐ架橋構造を有する。第１ガイド４６はＸ方向に沿って直線状に延設されている。第１ガイド４６に取り付けられた第１駆動ブロック４７の下側にはランプハウス２１が固設されている。第１駆動ブロック４７は、ステッピングモータを内蔵しており、ガイド４６に沿ってＸ方向に沿って移動することができる。第１駆動ブロック４７の移動距離および移動速度は、制御部９が第１駆動ブロック４７に内蔵されたステッピングモータの動作を制御することによって規定される。Ｘ方向駆動機構４５によってランプハウス２１はＸ方向に沿って直線移動される。 The lamp house 21 of the irradiation unit 20 is moved relative to the stage 10 by the moving mechanism 40. FIG. 2 is a plan view of the stage 10 and the moving mechanism 40 as viewed from above. The moving mechanism 40 includes an X direction driving mechanism 45 and a Y direction driving mechanism 55. The X-direction drive mechanism 45 is a linear drive mechanism including a first guide 46 and a first drive block 47. The X-direction drive mechanism 45 has a bridge structure in which the first guide 46 straddles the upper side of the stage 10. The first guide 46 extends linearly along the X direction. The lamp house 21 is fixed below the first drive block 47 attached to the first guide 46. The first drive block 47 incorporates a stepping motor and can move along the X direction along the guide 46. The moving distance and moving speed of the first drive block 47 are defined by the control unit 9 controlling the operation of the stepping motor built in the first drive block 47. The lamp house 21 is linearly moved along the X direction by the X direction driving mechanism 45.

一方、Ｙ方向駆動機構５５は、第２ガイド５６および第２駆動ブロック５７（図１）を備えた直線駆動機構である。第２ガイド５６は、ステージ１０のＸ方向の両側部にＹ方向に沿って直線状に延設されている。Ｘ方向駆動機構４５の架橋構造の下端部は、第２ガイド５６に取り付けられた第２駆動ブロック５７に固設されている。第２駆動ブロック５７は、ステッピングモータを内蔵しており、第２ガイド５６に沿ってＹ方向に沿って移動することができる。第２駆動ブロック５７の移動距離および移動速度は、制御部９が第２駆動ブロック５７に内蔵されたステッピングモータの動作を制御することによって規定される。Ｙ方向駆動機構５５によってランプハウス２１およびＸ方向駆動機構４５がＹ方向に沿って直線移動される。 On the other hand, the Y-direction drive mechanism 55 is a linear drive mechanism including a second guide 56 and a second drive block 57 (FIG. 1). The second guide 56 extends linearly along the Y direction on both sides of the stage 10 in the X direction. The lower end portion of the bridging structure of the X-direction drive mechanism 45 is fixed to a second drive block 57 attached to the second guide 56. The second drive block 57 incorporates a stepping motor and can move along the Y direction along the second guide 56. The moving distance and moving speed of the second drive block 57 are defined by the control unit 9 controlling the operation of the stepping motor built in the second drive block 57. The lamp house 21 and the X direction drive mechanism 45 are linearly moved along the Y direction by the Y direction drive mechanism 55.

このような構造を有する移動機構４０によって、照射部２０のランプハウス２１はステージ１０の上方のＸＹ平面（ステージ１０の上面と平行な平面）内にて二次元的に移動して任意の位置に到達することができる。なお、Ｘ方向駆動機構４５およびＹ方向駆動機構５５としては、上記の例に限定されるものではなく、リニアモータ、ベルト駆動機構、ボールネジを用いたネジ送り機構など、公知の種々の直線駆動機構を採用することができる。
By the moving mechanism 40 having such a structure, the lamp house 21 of the irradiation unit 20 moves two-dimensionally within an XY plane (a plane parallel to the upper surface of the stage 10) above the stage 10 to an arbitrary position. Can be reached. As the X-direction drive mechanism 45 and the Y-direction drive mechanism 55, is not limited to the above example, a linear motor, a belt drive mechanism, such as a screw feed mechanism using a ball Runeji, various known linear drive A mechanism can be employed.

また、図１に示すように、照射部２０のランプハウス２１にはアパーチャ板６０が付設されている。アパーチャ板６０は、正方形の開口６５を有する板状部材であり、照射部２０の放射窓２３から所定の距離を隔ててＸＹ平面に設置されている。アパーチャ板６０の平面サイズ（外寸）はランプハウス２１の平面サイズよりも大きく、開口６５の平面サイズはランプハウス２１の平面サイズよりも小さい。本実施形態においては、アパーチャ板６０がランプハウス２１とともに移動機構４０によってステージ１０に対して移動される。このアパーチャ板６０によって、照射部２０から出射されたフラッシュ光の基板Ｗ表面における照射領域を規定するのであるが、これについてはさらに後述する。 Further, as shown in FIG. 1, an aperture plate 60 is attached to the lamp house 21 of the irradiation unit 20. The aperture plate 60 is a plate-like member having a square opening 65 and is installed on the XY plane with a predetermined distance from the radiation window 23 of the irradiation unit 20. The planar size (outside dimension) of the aperture plate 60 is larger than the planar size of the lamp house 21, and the planar size of the opening 65 is smaller than the planar size of the lamp house 21. In the present embodiment, the aperture plate 60 is moved with respect to the stage 10 by the moving mechanism 40 together with the lamp house 21. The aperture plate 60 defines an irradiation area on the surface of the substrate W of the flash light emitted from the irradiation unit 20, which will be described later.

また、熱処理装置１は、チャンバー１５内に処理ガスを供給するガス供給機構７０およびチャンバー１５から雰囲気の排気を行う排気機構７５を備える。ガス供給機構７０は、処理ガス供給源７１、供給配管７２および供給バルブ７３を備える。供給配管７２の先端側はチャンバー１５内に連通接続され、基端側は処理ガス供給源７１に接続される。供給配管７２の経路途中に供給バルブ７３が設けられる。供給バルブ７３を開放することによって、処理ガス供給源７１からチャンバー１５内に処理ガスが供給される。処理ガス供給源７１は、基板Ｗの処理目的に応じた適宜の処理ガスを供給することが可能であるが、本実施形態では窒素ガス（Ｎ_２）を供給する。 The heat treatment apparatus 1 also includes a gas supply mechanism 70 that supplies a processing gas into the chamber 15 and an exhaust mechanism 75 that exhausts the atmosphere from the chamber 15. The gas supply mechanism 70 includes a processing gas supply source 71, a supply pipe 72 and a supply valve 73. The distal end side of the supply pipe 72 is connected in communication with the chamber 15, and the proximal end side is connected to the processing gas supply source 71. A supply valve 73 is provided in the course of the supply pipe 72. By opening the supply valve 73, the processing gas is supplied from the processing gas supply source 71 into the chamber 15. The processing gas supply source 71 can supply an appropriate processing gas according to the processing purpose of the substrate W, but supplies nitrogen gas (N ₂ ) in this embodiment.

排気機構７５は、排気装置７６、排気配管７７および排気バルブ７８を備える。排気配管７７の先端側はチャンバー１０内に連通接続され、基端側は排気装置７６に接続される。排気配管７７の経路途中に排気バルブ７８が設けられる。排気装置７６としては、真空ポンプや熱処理装置１が設置される工場の排気ユーティリティを用いることができる。排気装置７６を作動させつつ、排気バルブ７８を開放することによって、チャンバー１５内の雰囲気を装置外に排出することができる。これらガス供給機構７０および排気機構７５によって、チャンバー１５内の雰囲気を調整することができる。 The exhaust mechanism 75 includes an exhaust device 76, an exhaust pipe 77, and an exhaust valve 78. The distal end side of the exhaust pipe 77 is connected in communication with the chamber 10, and the proximal end side is connected to the exhaust device 76. An exhaust valve 78 is provided in the course of the exhaust pipe 77. As the exhaust device 76, an exhaust utility of a factory where the vacuum pump or the heat treatment device 1 is installed can be used. By opening the exhaust valve 78 while operating the exhaust device 76, the atmosphere in the chamber 15 can be discharged out of the device. The atmosphere in the chamber 15 can be adjusted by the gas supply mechanism 70 and the exhaust mechanism 75.

制御部９は、熱処理装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。制御部９のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えて構成される。制御部９のＣＰＵが所定の処理プログラムを実行することによって熱処理装置１における処理が進行する。 The controller 9 controls the various operation mechanisms provided in the heat treatment apparatus 1. The configuration of the control unit 9 as hardware is the same as that of a general computer. That is, the control unit 9 stores a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various information, control software, data, and the like. It is configured with a magnetic disk. The processing in the heat treatment apparatus 1 proceeds when the CPU of the control unit 9 executes a predetermined processing program.

次に、上記構成を有する熱処理装置１における基板Ｗの処理手順について説明する。以下に説明する熱処理装置１の処理手順は、制御部９が熱処理装置１の各動作機構を制御することにより進行する。 Next, a processing procedure for the substrate W in the heat treatment apparatus 1 having the above configuration will be described. The processing procedure of the heat treatment apparatus 1 described below proceeds by the control unit 9 controlling each operation mechanism of the heat treatment apparatus 1.

まず、熱処理装置１のチャンバー１５に処理対象となる基板Ｗが搬入される。基板Ｗの搬入は、例えば装置外部の搬送ロボットによって行うようにすれば良い。本実施形態の基板Ｗは、ガラス基板の上面に電極層やシリコン層などの機能層を形成して構成される。また、本実施形態の基板Ｗの平面サイズは、１３００ｍｍ×１５００ｍｍ（Ｇ５．７）である。 First, the substrate W to be processed is carried into the chamber 15 of the heat treatment apparatus 1. The substrate W may be carried in by, for example, a transfer robot outside the apparatus. The substrate W of this embodiment is configured by forming functional layers such as an electrode layer and a silicon layer on the upper surface of a glass substrate. In addition, the planar size of the substrate W of the present embodiment is 1300 mm × 1500 mm (G5.7).

チャンバー１５内に搬入された基板Ｗはステージ１０の上面に載置されて水平姿勢（ＸＹ平面に沿う姿勢）にて吸着保持される。基板Ｗは表面を上面側に向けてステージ１０に保持される。基板Ｗの表面とは機能層が形成された側の面であり、裏面とはその反対側（ガラス基板側）の面である。 The substrate W carried into the chamber 15 is placed on the upper surface of the stage 10 and is sucked and held in a horizontal posture (position along the XY plane). The substrate W is held on the stage 10 with the surface facing the upper surface. The surface of the substrate W is a surface on the side where the functional layer is formed, and the back surface is a surface on the opposite side (glass substrate side).

また、基板Ｗがチャンバー１５に搬入されて、チャンバー１５内が密閉空間とされた後、ガス供給機構７０からチャンバー１０内に窒素ガスを供給するとともに、排気機構７５による排気を行う。これにより、チャンバー１５内に窒素ガスの気流が形成されて窒素雰囲気に置換される。 In addition, after the substrate W is carried into the chamber 15 and the inside of the chamber 15 is closed, nitrogen gas is supplied from the gas supply mechanism 70 into the chamber 10 and exhausted by the exhaust mechanism 75. As a result, an air flow of nitrogen gas is formed in the chamber 15 and is replaced with a nitrogen atmosphere.

次に、移動機構４０によって照射部２０のランプハウス２１がステージ１０に保持された基板Ｗ上方の処理位置にまで移動する。ここで、本実施形態の基板Ｗの平面サイズが１３００ｍｍ×１５００ｍｍであるのに対してランプハウス２１の平面サイズは６００ｍｍ×６００ｍｍである。すなわち、ランプハウス２１の平面サイズに比較して基板Ｗのサイズは顕著に大きく、アパーチャ板６０が存在しない場合に照射部２０から基板Ｗの表面にフラッシュ光が照射される範囲は基板Ｗの平面サイズよりも小さな面積である。従って、ランプハウス２１を基板Ｗ上方の如何なる位置に移動させたとしても、照射部２０から基板Ｗの表面の全面にフラッシュ光を一括照射することは不可能である。 Next, the moving mechanism 40 moves the lamp house 21 of the irradiation unit 20 to the processing position above the substrate W held on the stage 10. Here, the planar size of the substrate W of this embodiment is 1300 mm × 1500 mm, whereas the planar size of the lamp house 21 is 600 mm × 600 mm. That is, the size of the substrate W is remarkably larger than the planar size of the lamp house 21, and the range in which flash light is irradiated from the irradiation unit 20 to the surface of the substrate W when the aperture plate 60 is not present is the plane of the substrate W. The area is smaller than the size. Therefore, no matter what position the lamp house 21 is moved above the substrate W, it is impossible to irradiate the entire surface of the substrate W with flash light from the irradiation unit 20.

このため、本実施形態においては、ステージ１０に保持された基板Ｗ上方の複数の処理位置にランプハウス２１を順次に移動させ、各処理位置にてフラッシュ光照射を行うようにしている。この際に、フラッシュ光を照射すべき領域とは異なる領域に光が到達しないように、アパーチャ板６０によって基板Ｗ表面におけるフラッシュ光の照射領域を規定している。 For this reason, in the present embodiment, the lamp house 21 is sequentially moved to a plurality of processing positions above the substrate W held on the stage 10, and flash light irradiation is performed at each processing position. At this time, the irradiation area of the flash light on the surface of the substrate W is defined by the aperture plate 60 so that the light does not reach an area different from the area to be irradiated with the flash light.

図４は、アパーチャ板６０によってフラッシュ光の照射領域が規定される様子を説明する図である。複数のフラッシュランプＦＬのそれぞれは円筒形状の棒状ランプであり、各フラッシュランプＦＬから出射されるフラッシュ光は周囲に放射状に拡がる拡散光である。各フラッシュランプＦＬから上方に向けて出射されたフラッシュ光はリフレクタ２２によって下方に反射される。これら複数のフラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光（リフレクタ２２による反射光を含む）が合成された結果、図４（ａ）に示すように、照射部２０の放射窓２３から下方に向けて出射されるフラッシュ光も下方に向かうほど拡がる拡散光となる。 FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the flash light irradiation area is defined by the aperture plate 60. Each of the plurality of flash lamps FL is a cylindrical bar lamp, and the flash light emitted from each flash lamp FL is diffused light that spreads radially around the periphery. The flash light emitted upward from each flash lamp FL is reflected downward by the reflector 22. As a result of synthesizing flash light (including light reflected by the reflector 22) emitted from the plurality of flash lamps FL, the light is emitted downward from the radiation window 23 of the irradiation unit 20 as shown in FIG. The emitted flash light also becomes diffused light that spreads downward.

照射部２０のランプハウス２１と基板Ｗとの間にはアパーチャ板６０が配設されている。アパーチャ板６０には正方形の開口６５が形成されている。照射部２０の放射窓２３から下方に向けて出射されるフラッシュ光のうちアパーチャ板６０の開口６５を通過した光が基板Ｗの表面に到達する。そして、基板Ｗの表面において、開口６５を通過したフラッシュ光が到達する領域がアパーチャ板６０によって規定されるフラッシュ光の照射領域ＬＡである。 An aperture plate 60 is disposed between the lamp house 21 of the irradiation unit 20 and the substrate W. A square opening 65 is formed in the aperture plate 60. Of the flash light emitted downward from the radiation window 23 of the irradiation unit 20, the light that has passed through the opening 65 of the aperture plate 60 reaches the surface of the substrate W. On the surface of the substrate W, the area where the flash light that has passed through the opening 65 reaches is the flash light irradiation area LA defined by the aperture plate 60.

開口６５は正方形であるため、基板Ｗの表面におけるフラッシュ光の照射領域も正方形となる。図４（ｂ）に、フラッシュ光の照射領域ＬＡとランプハウス２１の平面形状との対比を示す。上述したように、ランプハウス２１の平面サイズは６００ｍｍ×６００ｍｍである。一方、照射部２０から出射され、アパーチャ板６０によって規定された基板Ｗの表面におけるフラッシュ光の照射領域ＬＡは５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形であり、ランプハウス２１の平面形状よりも小さい。 Since the opening 65 is square, the flash light irradiation area on the surface of the substrate W is also square. FIG. 4B shows a comparison between the flash light irradiation area LA and the planar shape of the lamp house 21. As described above, the planar size of the lamp house 21 is 600 mm × 600 mm. On the other hand, the flash light irradiation area LA on the surface of the substrate W emitted from the irradiation unit 20 and defined by the aperture plate 60 is a square of 500 mm × 500 mm, which is smaller than the planar shape of the lamp house 21.

本実施形態においては、ステージ１０に保持された基板Ｗの表面を５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形の照射領域ＬＡに対応させるべく複数の処理領域ＰＡに区分けしている。図５は、基板Ｗの表面を複数の処理領域ＰＡに区分けした状態を示す図である。基板Ｗの平面サイズが１３００ｍｍ×１５００ｍｍであり、これを５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形の照射領域ＬＡを基本単位として区分けすると、Ｘ方向およびＹ方向ともに３分割される。すなわち、１３００ｍｍ×１５００ｍｍの基板Ｗの表面全面を５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形の照射領域ＬＡによって隙間無く、かつ、重複部分無く覆うためには、Ｘ方向およびＹ方向ともに３つの照射領域ＬＡを並べる必要がある。複数の照射領域ＬＡによって基板Ｗの表面全面を隙間無く、かつ、重複部分無く覆うのは、基板Ｗの表面全面に均一にフラッシュ光を照射するためである。 In the present embodiment, the surface of the substrate W held on the stage 10 is divided into a plurality of processing areas PA so as to correspond to a square irradiation area LA of 500 mm × 500 mm. FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the surface of the substrate W is divided into a plurality of processing areas PA. When the planar size of the substrate W is 1300 mm × 1500 mm and this is divided into a square irradiation area LA of 500 mm × 500 mm as a basic unit, it is divided into three in both the X direction and the Y direction. That is, in order to cover the entire surface of the 1300 mm × 1500 mm substrate W with the 500 mm × 500 mm square irradiation area LA without a gap and without overlapping portions, it is necessary to arrange three irradiation areas LA in both the X direction and the Y direction. is there. The reason why the entire surface of the substrate W is covered with a plurality of irradiation areas LA without any gaps and without overlapping portions is to uniformly irradiate the entire surface of the substrate W with flash light.

そして、Ｘ方向およびＹ方向ともに３つずつ配列された照射領域ＬＡに対応して、基板Ｗの表面全面が９つの処理領域ＰＡに区分けされる。Ｙ方向に関しては過不足無く３分割され、全ての処理領域ＰＡのＹ方向長さは５００ｍｍとなる、一方、Ｘ方向に関しては中央の処理領域ＰＡの長さは照射領域ＬＡと同じ５００ｍｍとなるが、両端の処理領域ＰＡの長さは照射領域ＬＡよりも短い４００ｍｍとなる。 Then, the entire surface of the substrate W is divided into nine processing areas PA corresponding to the irradiation areas LA arranged three by three in both the X direction and the Y direction. The Y direction is divided into three without excess and deficiency, and the length of all the processing areas PA in the Y direction is 500 mm, while the length of the central processing area PA in the X direction is 500 mm, which is the same as the irradiation area LA. The length of the treatment area PA at both ends is 400 mm, which is shorter than the irradiation area LA.

基板Ｗがステージ１０に保持された後、移動機構４０によって照射部２０のランプハウス２１が図５の紙面で左上の処理領域ＰＡに対向する処理位置に移動する。また、ランプハウス２１とともにアパーチャ板６０も左上の処理領域ＰＡに対向する位置に移動する。これにより、照射部２０からのフラッシュ光の照射領域ＬＡが左上の処理領域ＰＡに規定されることとなる。そして、ランプハウス２１が当該処理位置に停止している状態にて、照射部２０の複数のフラッシュランプＦＬが一斉に点灯する。この最初の照射時には、各フラッシュランプＦＬはコンデンサ８６ａと接続されており（図３の二点鎖線の接続）、コンデンサ８６ａからフラッシュランプＦＬに電力供給が行われる。なお、コンデンサ８６ａには、予め電源ユニット８７ａによって所定の充電電圧にて充電されている。 After the substrate W is held on the stage 10, the moving mechanism 40 moves the lamp house 21 of the irradiation unit 20 to the processing position facing the upper left processing area PA on the paper surface of FIG. 5. In addition, the aperture plate 60 moves together with the lamp house 21 to a position facing the upper left processing area PA. Thereby, the irradiation area LA of the flash light from the irradiation unit 20 is defined as the upper left processing area PA. Then, in a state where the lamp house 21 is stopped at the processing position, the plurality of flash lamps FL of the irradiation unit 20 are turned on all at once. At the time of this first irradiation, each flash lamp FL is connected to the capacitor 86a (connection of a two-dot chain line in FIG. 3), and power is supplied from the capacitor 86a to the flash lamp FL. The capacitor 86a is charged in advance at a predetermined charging voltage by the power supply unit 87a.

フラッシュランプＦＬから出射されたフラッシュ光（リフレクタ２２によって反射されたフラッシュ光を含む）は、アパーチャ板６０の開口６５を通過してステージ１０に保持された基板Ｗの表面へと向かい、図５の左上の処理領域ＰＡに到達する。なお、当該処理領域ＰＡは、Ｘ方向長さが４００ｍｍであり、照射領域ＬＡよりも短い。よって、処理領域ＰＡの左端から１００ｍｍの余剰照射領域が生じることとなり、その余剰照射領域ではステージ１０の上面に直接フラッシュ光が照射されることとなる。 The flash light emitted from the flash lamp FL (including the flash light reflected by the reflector 22) passes through the opening 65 of the aperture plate 60 toward the surface of the substrate W held on the stage 10, and is shown in FIG. The processing area PA at the upper left is reached. The processing area PA has an X-direction length of 400 mm and is shorter than the irradiation area LA. Therefore, a surplus irradiation area of 100 mm is generated from the left end of the processing area PA, and the upper surface of the stage 10 is directly irradiated with flash light in the surplus irradiation area.

フラッシュランプＦＬから出射されるフラッシュ光は、コンデンサ８６ａに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ミリ秒以上１００ミリ秒以下程度の極めて短く強い閃光である。すなわち、コンデンサ８６ａからの電力供給によって照射部２０は図５左上の処理領域ＰＡに照射時間０．１ミリ秒以上１００ミリ秒以下のフラッシュ光照射を行う。これにより、基板Ｗの当該処理領域ＰＡにおいては、表面の機能層が瞬間的にフラッシュ加熱されて必要な処理温度にまで昇温され、その後急速に降温する。 The flash light emitted from the flash lamp FL is extremely short and strong with an irradiation time of about 0.1 ms to 100 ms, in which the electrostatic energy stored in the capacitor 86a is converted into an extremely short light pulse. It is a flash. That is, the irradiation unit 20 irradiates the processing area PA in the upper left of FIG. 5 with flash light with an irradiation time of 0.1 milliseconds to 100 milliseconds by supplying power from the capacitor 86a. Thereby, in the processing area PA of the substrate W, the functional layer on the surface is instantaneously flash-heated to be raised to a necessary processing temperature, and then rapidly lowered.

フラッシュランプＦＬの照射時間は０．１ミリ秒以上１００ミリ秒以下程度の極めて短時間であるため、基板Ｗの表面側に形成された機能層のみが必要な処理温度にまで昇温され、ガラス基板はほとんど昇温しない。従って、機能層を高温にフラッシュ加熱する場合であっても、ガラス基板に熱的ダメージを与えることを最小限に抑制することができる。また、短時間の加熱処理が要求されている場合（例えば、機能層がシリコン層である場合のドーパントの活性化処理）であっても、フラッシュ加熱であればその要求を満足することができる。 Since the irradiation time of the flash lamp FL is an extremely short time of about 0.1 milliseconds or more and 100 milliseconds or less, only the functional layer formed on the surface side of the substrate W is heated to a necessary processing temperature, and glass The substrate hardly heats up. Therefore, even when the functional layer is flash-heated to a high temperature, it is possible to minimize the thermal damage to the glass substrate. Even when heat treatment for a short time is required (for example, dopant activation treatment when the functional layer is a silicon layer), the requirement can be satisfied by flash heating.

次に、図５左上の処理領域ＰＡに対するフラッシュ光照射が終了した後、移動機構４０によって照射部２０のランプハウス２１が（＋Ｘ）方向に移動し、図５の左上の処理領域ＰＡから上側中央の処理領域ＰＡに対向する処理位置に移動する。ランプハウス２１とともにアパーチャ板６０も上側中央の処理領域ＰＡに対向する位置に移動する。これにより、照射部２０からのフラッシュ光の照射領域ＬＡが上側中央の処理領域ＰＡに規定されることとなる。また、これと並行して制御部９の制御によってスイッチ８５が作動し、各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ａからコンデンサ８６ｂに切り替わる（図３の実線）。コンデンサ８６ｂには予め電源ユニット８７ｂによって所定の充電電圧にて充電されている。なお、コンデンサ８６ａおよびコンデンサ８６ｂの充電電圧は等しい。 Next, after the flash light irradiation on the upper left processing area PA in FIG. 5 is completed, the lamp mechanism 21 of the irradiation unit 20 is moved in the (+ X) direction by the moving mechanism 40, and the upper center from the upper left processing area PA in FIG. To the processing position opposite to the processing area PA. The aperture plate 60 moves together with the lamp house 21 to a position facing the upper central processing area PA. Thereby, the irradiation area LA of the flash light from the irradiation unit 20 is defined as the upper central processing area PA. In parallel with this, the switch 85 is operated by the control of the control unit 9, and the connection to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86a to the capacitor 86b (solid line in FIG. 3). The capacitor 86b is charged in advance at a predetermined charging voltage by the power supply unit 87b. Note that the charging voltages of the capacitor 86a and the capacitor 86b are equal.

続いて、ランプハウス２１が図５の上側中央の処理領域ＰＡに対向する処理位置に移動後に停止している状態にて、照射部２０の複数のフラッシュランプＦＬが再び一斉に点灯する。この２回目の照射時には、各フラッシュランプＦＬはコンデンサ８６ｂと接続されており、コンデンサ８６ｂからフラッシュランプＦＬに電力供給が行われる。すなわち、コンデンサ８６ｂからの電力供給によって照射部２０は図５上側中央の処理領域ＰＡに照射時間０．１ミリ秒以上１００ミリ秒以下のフラッシュ光照射を行う。これにより、基板Ｗの当該処理領域ＰＡにおいては、表面の機能層が瞬間的にフラッシュ加熱されて必要な処理温度にまで昇温され、その後急速に降温する。 Subsequently, in a state where the lamp house 21 is stopped after moving to the processing position facing the upper central processing area PA in FIG. During the second irradiation, each flash lamp FL is connected to the capacitor 86b, and power is supplied from the capacitor 86b to the flash lamp FL. That is, the irradiation unit 20 irradiates the processing area PA in the upper center of FIG. 5 with flash light with an irradiation time of 0.1 milliseconds to 100 milliseconds by supplying power from the capacitor 86b. Thereby, in the processing area PA of the substrate W, the functional layer on the surface is instantaneously flash-heated to be raised to a necessary processing temperature, and then rapidly lowered.

また、照射部２０の各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ａからコンデンサ８６ｂに切り替えられている間に、電源ユニット８７ａによってコンデンサ８６ａの充電が行われる。このときの充電電圧は、初期のコンデンサ８６ａおよびコンデンサ８６ｂに対する充電電圧と等しい。 Further, while the connection of the irradiation unit 20 to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86a to the capacitor 86b, the capacitor 86a is charged by the power supply unit 87a. The charging voltage at this time is equal to the charging voltage for the initial capacitor 86a and capacitor 86b.

次に、図５上側中央の処理領域ＰＡに対するフラッシュ光照射が終了した後、移動機構４０によって照射部２０のランプハウス２１が（＋Ｘ）方向にさらに移動し、図５の上側中央の処理領域ＰＡから右上の処理領域ＰＡに対向する処理位置に移動する。ランプハウス２１とともにアパーチャ板６０も右上の処理領域ＰＡに対向する位置に移動する。これにより、照射部２０からのフラッシュ光の照射領域ＬＡが右上の処理領域ＰＡに規定されることとなる。また、これと並行して制御部９の制御によってスイッチ８５が作動し、各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ｂから再充電されたコンデンサ８６ａに切り替わる。 Next, after the flash light irradiation on the upper central processing area PA in FIG. 5 is finished, the lamp mechanism 21 of the irradiation unit 20 is further moved in the (+ X) direction by the moving mechanism 40, and the upper central processing area PA in FIG. To the processing position opposite to the upper right processing area PA. The aperture plate 60 moves together with the lamp house 21 to a position facing the upper right processing area PA. Thereby, the irradiation area LA of the flash light from the irradiation unit 20 is defined as the upper right processing area PA. In parallel with this, the switch 85 is operated by the control of the control unit 9, and the connection to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86b to the recharged capacitor 86a.

そして、ランプハウス２１が右上の処理領域ＰＡに対向する処理位置に停止している状態にて、照射部２０の複数のフラッシュランプＦＬが再び一斉に点灯する。この３回目の照射時には、各フラッシュランプＦＬは再びコンデンサ８６ａと接続されており、コンデンサ８６ａからフラッシュランプＦＬに電力供給が行われる。すなわち、コンデンサ８６ａからの電力供給によって照射部２０は図５右上の処理領域ＰＡに照射時間０．１ミリ秒以上１００ミリ秒以下のフラッシュ光照射を行う。これにより、基板Ｗの当該処理領域ＰＡにおいては、表面の機能層が瞬間的にフラッシュ加熱されて必要な処理温度にまで昇温され、その後急速に降温する。また、照射部２０の各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ｂからコンデンサ８６ａに切り替えられている間に、電源ユニット８７ｂによってコンデンサ８６ｂの充電が行われる。 Then, in a state where the lamp house 21 is stopped at the processing position facing the upper right processing area PA, the plurality of flash lamps FL of the irradiation unit 20 are lit again all at once. At the time of the third irradiation, each flash lamp FL is connected to the capacitor 86a again, and power is supplied from the capacitor 86a to the flash lamp FL. That is, the irradiation unit 20 irradiates the processing area PA in the upper right of FIG. 5 with flash light with an irradiation time of 0.1 milliseconds to 100 milliseconds by supplying power from the capacitor 86a. Thereby, in the processing area PA of the substrate W, the functional layer on the surface is instantaneously flash-heated to be raised to a necessary processing temperature, and then rapidly lowered. Further, while the connection of the irradiation unit 20 to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86b to the capacitor 86a, the capacitor 86b is charged by the power supply unit 87b.

以降、同様の手順が繰り返されて基板Ｗの表面の９つの処理領域ＰＡに対して順次に照射部２０からフラッシュ光照射が行われる。そして、最後に図５の右下の処理領域ＰＡに対するフラッシュ光照射が終了することによって、基板Ｗの全面に対するフラッシュ光照射が完了する。その後、ステージ１０による基板Ｗの吸着保持が解除され、チャンバー１５から処理後の基板Ｗが搬出される。これにより、熱処理装置１における一連の熱処理が完了する。なお、基板Ｗを搬出する前に、チャンバー１５内を大気雰囲気に置換するようにしても良い。 Thereafter, the same procedure is repeated, and the flash light irradiation is sequentially performed from the irradiation unit 20 to the nine processing regions PA on the surface of the substrate W. Finally, the flash light irradiation on the entire surface of the substrate W is completed by completing the flash light irradiation on the processing area PA in the lower right of FIG. Thereafter, the suction holding of the substrate W by the stage 10 is released, and the processed substrate W is unloaded from the chamber 15. Thereby, a series of heat processing in the heat processing apparatus 1 is completed. Note that the chamber 15 may be replaced with an air atmosphere before the substrate W is unloaded.

本実施形態においては、処理対象となる基板Ｗの表面全面を複数の処理領域ＰＡに区分けし、各処理領域ＰＡに対向する処理位置にランプハウス２１を移動させ、複数の処理領域ＰＡに対して順次にフラッシュ光照射を行っている。１３００ｍｍ×１５００ｍｍの基板Ｗに対してフラッシュ光の一括照射を行うためには、フラッシュランプＦＬのランプ長および本数を著しく増大しなければならず、それにともなって大幅なコストアップが生じる。本実施形態のように複数の処理領域ＰＡに対して順次にフラッシュ光照射を行う分割照射を行えば、大型の基板Ｗに対してフラッシュ加熱を行う場合であっても、大幅なコストアップを抑制することができる。 In the present embodiment, the entire surface of the substrate W to be processed is divided into a plurality of processing areas PA, the lamp house 21 is moved to a processing position opposite to each processing area PA, and the plurality of processing areas PA are moved. Flash light irradiation is performed sequentially. In order to perform batch irradiation of flash light on a substrate W of 1300 mm × 1500 mm, the lamp length and the number of flash lamps FL have to be significantly increased, resulting in a significant increase in cost. If split irradiation is performed in which flash light irradiation is sequentially performed on a plurality of processing areas PA as in the present embodiment, a significant increase in cost is suppressed even when flash heating is performed on a large substrate W. can do.

また、本実施形態では、各フラッシュランプＦＬについて２個のコンデンサ８６ａ，８６ｂを設けている。そして、コンデンサ８６ａからの電力供給によって照射部２０のフラッシュランプＦＬが基板Ｗの表面の第１の処理領域ＰＡにフラッシュ光を照射してフラッシュ加熱を行う。その後、第１の処理領域ＰＡとは異なる基板Ｗの表面の第２の処理領域ＰＡに対向する位置にランプハウス２１が移動するとともに、照射部２０の各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ａからコンデンサ８６ｂに切り替わる。続いて、コンデンサ８６ｂからの電力供給によって照射部２０のフラッシュランプＦＬが第２の処理領域ＰＡにフラッシュ光を照射してフラッシュ加熱を行う。すなわち、処理領域ＰＡを変更する際に、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うコンデンサ８６をも切り替えているのである。 In the present embodiment, two capacitors 86a and 86b are provided for each flash lamp FL. Then, the flash lamp FL of the irradiation unit 20 irradiates the first processing area PA on the surface of the substrate W with the flash light by supplying power from the capacitor 86a to perform flash heating. Thereafter, the lamp house 21 moves to a position opposite to the second processing area PA on the surface of the substrate W different from the first processing area PA, and the connection of the irradiation unit 20 to each flash lamp FL is made from the capacitor 86a. The capacitor 86b is switched. Subsequently, the flash lamp FL of the irradiation unit 20 irradiates the second processing area PA with flash light by supplying power from the capacitor 86b to perform flash heating. That is, when changing the processing area PA, the capacitor 86 that supplies power to the flash lamp FL is also switched.

極めて短く強いフラッシュ光を照射するフラッシュランプＦＬに電力供給を行うためのコンデンサ８６は非常に容量が大きいため、１回フラッシュ光照射を行って放電した後のコンデンサ８６への充電には相応の時間を要する（残留電荷にも依存するが概ね数十秒程度）。本実施形態のような分割照射を行う場合に、各フラッシュランプＦＬに１個のコンデンサ８６しか設けていなければ、ランプハウス２１が新たな処理領域ＰＡに対向する位置に移動した後、コンデンサ８６への充電が完了するまでに要する時間が待機時間となり、１枚の基板Ｗの処理に要する時間が長くなる。本実施形態のように、各フラッシュランプＦＬに２個のコンデンサ８６を設け、処理領域ＰＡを変更する毎にコンデンサ８６を切り替えるようにすれば、ランプハウス２１が新たな処理領域ＰＡに対向する位置に移動した後、直ちにフラッシュ光照射を行うことができ、基板Ｗの処理時間を短くしてスループットを向上させることができる。 Since the capacitor 86 for supplying power to the flash lamp FL that irradiates a very short and strong flash light has a very large capacity, it takes a suitable time to charge the capacitor 86 after being discharged once by flash light irradiation. (Depending on the residual charge, it is about several tens of seconds). In the case of performing the divided irradiation as in the present embodiment, if only one capacitor 86 is provided for each flash lamp FL, the lamp house 21 moves to a position facing the new processing area PA and then to the capacitor 86. The time required to complete the charging becomes a standby time, and the time required for processing one substrate W becomes longer. If two capacitors 86 are provided in each flash lamp FL as in the present embodiment and the capacitors 86 are switched every time the processing area PA is changed, the position where the lamp house 21 faces the new processing area PA. Immediately after the movement, the flash light irradiation can be performed, and the processing time of the substrate W can be shortened to improve the throughput.

また、本実施形態では、照射部２０の各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ａからコンデンサ８６ｂに切り替わっている間に、コンデンサ８６ａへの充電を行っている。このため、各フラッシュランプＦＬへの接続がコンデンサ８６ｂから再びコンデンサ８６ａに切り替わったときに、直ちにフラッシュランプＦＬへの電力供給を行うことができる。 In the present embodiment, the capacitor 86a is charged while the connection of the irradiation unit 20 to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86a to the capacitor 86b. For this reason, when the connection to each flash lamp FL is switched from the capacitor 86b to the capacitor 86a again, power can be supplied to the flash lamp FL immediately.

また、本実施形態では、照射部２０から出射されたフラッシュ光の基板Ｗの表面における照射領域ＬＡをアパーチャ板６０によって規定している。照射領域ＬＡのサイズはアパーチャ板６０によって正確に定められる。その結果、分割照射に際して必要な複数の処理領域ＰＡの区分けが可能となる。 In the present embodiment, the aperture plate 60 defines the irradiation area LA on the surface of the substrate W of the flash light emitted from the irradiation unit 20. The size of the irradiation area LA is accurately determined by the aperture plate 60. As a result, a plurality of processing areas PA necessary for divided irradiation can be divided.

また、アパーチャ板６０の平面サイズはランプハウス２１の平面サイズよりも大きく、照射部２０の放射窓２３から出射されてアパーチャ板６０の開口６５を通過しなかったフラッシュ光が隣接する処理領域ＰＡに到達するのを防止することができる。これにより、部分的な二重フラッシュ光照射を防止することができ、基板Ｗの全面にわたって均一なフラッシュ加熱を行うことができる。 Further, the planar size of the aperture plate 60 is larger than the planar size of the lamp house 21, and the flash light emitted from the radiation window 23 of the irradiation unit 20 and not passing through the opening 65 of the aperture plate 60 enters the adjacent processing area PA. It can be prevented from reaching. Thereby, partial double flash light irradiation can be prevented, and uniform flash heating can be performed over the entire surface of the substrate W.

さらに、本実施形態においては、チャンバー１５の内壁面およびランプハウス２１の外壁面には、フラッシュ光を吸収する黒色塗装が施されている。これにより、ランプハウス２１とアパーチャ板６０との間から漏れた光がチャンバー１５の内壁面やランプハウス２１の外壁面で反射して基板Ｗに到達するのを防止することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the inner wall surface of the chamber 15 and the outer wall surface of the lamp house 21 are provided with black paint that absorbs flash light. Accordingly, it is possible to prevent light leaking from between the lamp house 21 and the aperture plate 60 from being reflected by the inner wall surface of the chamber 15 or the outer wall surface of the lamp house 21 and reaching the substrate W.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、移動機構４０によってランプハウス２１を固定設置されたステージ１０に対して移動させるようにしていたが、固定されたランプハウス２１に対して基板Ｗを保持するステージ１０を二次元的に移動させるようにしても良い。また、ランプハウス２１およびステージ１０の双方を移動させるようにしても良い。すなわち、ステージ１０に対してランプハウス２１を相対移動させる形態であれば良い。もっとも、大型の基板Ｗを保持するステージ１０は相応の大きさ（基板Ｗよりも若干大きい）となるため、上記実施形態のようにランプハウス２１を移動させる方が好ましい。 While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the lamp house 21 is moved with respect to the fixed stage 10 by the moving mechanism 40, but the stage 10 that holds the substrate W with respect to the fixed lamp house 21 is moved. It may be moved two-dimensionally. Further, both the lamp house 21 and the stage 10 may be moved. That is, the lamp house 21 may be moved relative to the stage 10. However, since the stage 10 holding the large substrate W has a corresponding size (slightly larger than the substrate W), it is preferable to move the lamp house 21 as in the above embodiment.

また、上記実施形態においては、処理対象となる基板Ｗの平面サイズを１３００ｍｍ×１５００ｍｍ（Ｇ５．７）としていたが、これに限定されるものではなく、照射部２０からの１回のフラッシュ光照射では全面を一括照射することが不可能なサイズの基板Ｗであれば本発明に係る熱処理技術の対象となり得る。例えば、基板Ｗの平面サイズはさらに大型の２２００ｍｍ×２５００ｍｍ（Ｇ８）であっても良い。この場合、基板Ｗの表面を５００ｍｍ×５００ｍｍの正方形の照射領域ＬＡを基本単位として区分けすると、Ｘ方向およびＹ方向ともに５分割され、その結果２５の処理領域ＰＡに区分けされる。これら２５の処理領域ＰＡに対して、上記実施形態と同様にして順次にフラッシュ光照射を行うことにより、Ｇ８の基板Ｗの全面に対するフラッシュ光照射が実行される。 Moreover, in the said embodiment, although the plane size of the board | substrate W used as a process target was 1300 mm x 1500 mm (G5.7), it is not limited to this, One flash light irradiation from the irradiation part 20 Then, any substrate W having a size incapable of performing batch irradiation on the entire surface can be a target of the heat treatment technique according to the present invention. For example, the planar size of the substrate W may be a larger 2200 mm × 2500 mm (G8). In this case, when the surface of the substrate W is divided into a square irradiation area LA of 500 mm × 500 mm as a basic unit, it is divided into five in both the X direction and the Y direction, and as a result, is divided into 25 processing areas PA. The flash light irradiation is performed on the entire surface of the substrate W of G8 by sequentially performing flash light irradiation on these 25 processing areas PA in the same manner as in the above embodiment.

また、上記実施形態においては、各フラッシュランプＦＬについて２個のコンデンサ８６ａ，８６ｂを設けるようにしていたが、３個以上のコンデンサ８６を設けるようにしても良い。この場合であっても、処理領域ＰＡを変更する毎に、フラッシュランプＦＬに電力供給を行うコンデンサ８６を順次に切り替えるようにすれば良い。 In the above embodiment, two capacitors 86a and 86b are provided for each flash lamp FL, but three or more capacitors 86 may be provided. Even in this case, the capacitor 86 that supplies power to the flash lamp FL may be sequentially switched every time the processing area PA is changed.

また、上記実施形態においては、アパーチャ板６０によって照射領域ＬＡを規定するとともに、他の処理領域ＰＡにフラッシュ光が到達するのを防止していたが、これに代えて液晶シャッターなどを用いるようにしても良い。すなわち、照射部２０から出射されたフラッシュ光の基板Ｗの表面における照射領域ＬＡを規定することができる種々のマスク部材を採用することができる。特に、照射領域ＬＡの形状に微調整を加えたい場合には、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）マスクなどを用いるようにしても良い。 In the above embodiment, the irradiation area LA is defined by the aperture plate 60 and the flash light is prevented from reaching the other processing area PA. Instead, a liquid crystal shutter or the like is used. May be. That is, various mask members that can define the irradiation region LA on the surface of the substrate W of the flash light emitted from the irradiation unit 20 can be employed. In particular, an OPC (Optical Proximity Correction) mask or the like may be used to make fine adjustments to the shape of the irradiation area LA.

また、上記実施形態においては、黒アルマイト処理によってチャンバー１５の内壁面およびランプハウス２１の外壁面にフラッシュ光を吸収する黒色塗装を施していたが、これに限定されるものではなく、光を吸収する性質を有する有色の塗料を塗布するようにしても良い。すなわち、フラッシュ光を吸収する物質によってチャンバー１５の内壁面およびランプハウス２１の外壁面を被覆するようにすれば良い。 Moreover, in the said embodiment, although the black coating which absorbs flash light was given to the inner wall surface of the chamber 15 and the outer wall surface of the lamp house 21 by the black alumite process, it is not limited to this, Absorbs light A colored paint having such properties may be applied. That is, the inner wall surface of the chamber 15 and the outer wall surface of the lamp house 21 may be covered with a substance that absorbs flash light.

また、基板Ｗの機能層に必要な処理温度が高温である場合には、ステージ１０に内蔵したヒータによって予備加熱した基板Ｗにフラッシュ光照射を行うようにしても良い。 When the processing temperature required for the functional layer of the substrate W is high, the substrate W preliminarily heated by the heater built in the stage 10 may be irradiated with flash light.

また、上記実施形態では、ランプハウス２１にキセノンのフラッシュランプＦＬを備えていたが、これに代えてクリプトンなどの他の希ガスのフラッシュランプを用いるようにしても良い。 In the above embodiment, the lamp house 21 is provided with the xenon flash lamp FL. However, other rare gas flash lamps such as krypton may be used instead.

本発明に係る熱処理装置および熱処理方法は、種々の基板のフラッシュ加熱に適用することができるが、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用途に用いられる大型の基板の熱処理に好適に利用することができる。 The heat treatment apparatus and heat treatment method according to the present invention can be applied to flash heating of various substrates, but can be suitably used particularly for heat treatment of large substrates used in flat panel display (FPD) applications.

１熱処理装置
９制御部
１０ステージ
１５チャンバー
２０照射部
２１ランプハウス
４０移動機構
４５Ｘ方向駆動機構
５５Ｙ方向駆動機構
６０アパーチャ板
６５開口
８１トリガー電極
８５スイッチ
８６ａ，８６ｂコンデンサ
ＦＬフラッシュランプ
Ｗ基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat processing apparatus 9 Control part 10 Stage 15 Chamber 20 Irradiation part 21 Lamp house 40 Movement mechanism 45 X direction drive mechanism 55 Y direction drive mechanism 60 Aperture plate 65 Opening 81 Trigger electrode 85 Switch 86a, 86b Capacitor FL Flash lamp W Substrate

Claims

A heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating flash light on the surface of the substrate,
A stage for holding a substrate;
An illumination unit that has a lamp house with a built-in flash lamp and irradiates flash light in a range of an area smaller than the surface of the substrate;
A moving mechanism for moving the lamp house relative to the stage;
A chamber for housing the stage, the lamp house and the moving mechanism;
A plurality of power storage units for supplying power to the irradiation unit;
A switching unit that switches connection between the plurality of power storage units and the irradiation unit;
A mask portion for defining an irradiation region on the surface of the substrate of the flash light emitted from the irradiation portion;
A control unit for controlling the heat treatment apparatus;
With
The control unit is configured such that after the irradiation unit irradiates a first region on the surface of the substrate with flash light by supplying power from the first power storage unit among the plurality of power storage units, The lamp house relatively moves to a position facing a different second region, and the connection to the irradiation unit is switched from the first power storage unit to the second power storage unit. Controlling the heat treatment apparatus so that the irradiation unit irradiates the second region with flash light by supplying power;
Planar size of the mask portion is much larger than the planar size of the lamp house,
An inner wall of the chamber and an outer wall of the lamp house are covered with black paint that absorbs flash light .

The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein
Wherein, while the connection to the irradiation unit is switched to the second power storage unit from said first power storage unit, for controlling the heat processing apparatus to charge the first power storage unit The heat processing apparatus characterized by the above-mentioned.

A heat treatment apparatus for heating a substrate by irradiating flash light on the surface of the substrate,
A stage for holding a substrate;
An illumination unit that has a lamp house with a built-in flash lamp and irradiates flash light in a range of an area smaller than the surface of the substrate;
A moving mechanism for moving the lamp house relative to the stage;
A chamber for housing the stage, the lamp house and the moving mechanism;
A mask portion for defining an irradiation region on the surface of the substrate of the flash light emitted from the irradiation portion;
A control unit for controlling the heat treatment apparatus;
With
The control unit sets a second region different from the first region after the irradiation unit emits flash light in a state where the irradiation region is defined as a first region on the surface of the substrate by the mask unit. The lamp house is relatively moved to an opposing position, and the heat treatment apparatus is controlled such that the irradiation unit emits flash light in a state where the irradiation region is defined as the second region by the mask unit,
Planar size of the mask portion is much larger than the planar size of the lamp house,
An inner wall of the chamber and an outer wall of the lamp house are covered with black paint that absorbs flash light .