JPH11145073A

JPH11145073A - 熱処理装置および熱処理方法

Info

Publication number: JPH11145073A
Application number: JP30409597A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Muraoka; 祐介村岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプからの光照射による基板の熱処理装置
において、基板の熱分布の均一性を確保するとともに、
ランプ劣化を早期に発見すること。【解決手段】複数の球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４を、基
板Ｗの中心から外縁に向かう方向に配列し、基板Ｗを高
速回転させる。各エリアＡ１〜Ａ４は対応する球状ラン
プＢＬ１〜ＢＬ４からの光によって熱走査される。エリ
アＡ１〜Ａ４は同心円状であるため、球状ランプＢＬ１
〜ＢＬ４への発光電力を個別に調整することにより、基
板で生じやすい同心円状の温度分布を有効に補償可能で
ある。また、球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４のそれぞれの近
傍に光センサを配置しておくことにより、そのランプが
劣化し始めたかを早期に知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板の熱処理装置
に関するもので、特に基板に光を照射して基板の加熱を
行う装置における加熱の均一性確保のための改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板などの精密電子装置用基板（以下、「基板」と総称す
る）の熱処理の方式のひとつとして、ランプ光による加
熱方式が使用されている。そして、このような基板加熱
用に使用されるランプは、通常、棒状または球状であ
る。

【０００３】このうち棒状ランプを使用した例が、図１
１(a)，(b)にそれぞれ概念的な断面配置図および平面図
として示されており、図１１(b)のＩ−Ｉ断面が図１１
(a)に相当する。そして、この例では、複数の棒状ラン
プＳＬが平行配列されて基板（この例では半導体ウエ
ハ）Ｗに対向している。

【０００４】また、球状ランプを使用した例が、同様に
図１２に示されており、図１２(b)のII−II断面が図１
２(a)に相当する。この例では複数の球状ランプＢＬが
基板Ｗを覆うように２次元的に分散配置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１１(a)
に例示する棒状ランプＳＬの場合には、各ランプの長手
方向に発光強度のばらつきがある。このため、このよう
なランプ群を使用した場合には基板Ｗの温度分布が不均
一になり、基板Ｗにプロセス不良が生じやすい。

【０００６】また、基板Ｗは円形であるために同心円状
の温度分布が生じやすいが、それを補償しようとして各
棒状ランプＳＬの発光量を調整しても、個々の棒状ラン
プＳＬ自身の形状および複数の棒状ランプＳＬの配列の
いずれもが、基板Ｗでの同心円上の温度分布とは異なる
空間対称性を持っているために、基板Ｗにおける温度分
布の不均一性を補償することは困難である。

【０００７】一方、図１２の球状ランプＢＬの場合にお
いても、ランプ相互における発光強度のばらつきがある
ために基板Ｗの温度分布が不均一になるという事情があ
る。また、基板Ｗにおける同心円状の温度分布をランプ
相互の発光強度調整によって補償しようとしても、球状
ランプＢＬの空間配置の対称性と基板Ｗの形状の対称性
が対応していないために、そのような補償は困難であ
る。仮に球状ランプＢＬを同心円状に配列したとして
も、それぞれのランプＢＬが球状であるために、円周方
向における基板Ｗの温度分布の不均一性は十分に補償で
きない。

【０００８】さらに、棒状ランプＳＬおよび球状ランプ
ＢＬのいずれにおいても、隣接する複数のランプからの
光が空間的に重畳される。このため、ランプの劣化を検
出するためにランプの近傍に光センサを配置しても、ど
のランプからの光をその光センサが検出しているかが不
明瞭になる。その結果、特定のランプが劣化してもそれ
を早期に検出することができず、そのような特定のラン
プの劣化がさらに進行することによって基板Ｗの温度分
布の不均一性が大きくなり、基板Ｗのプロセス不良が生
じるという問題もあった。

【０００９】そして、以上のような問題は、半導体ウエ
ハだけでなく種々の基板の熱処理においても生じる問題
である。

【００１０】

【発明の目的】この発明は上記の課題を解決するために
なされたものであり、基板の温度分布の不均一性を的確
に補償して均一な熱処理を行うことを可能とすることを
第１の目的とする。

【００１１】また、この発明の第２の目的は、ランプ劣
化を早期に発見することにより、基板の熱処理の不良を
予防することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明にかかる装置は、光の照射によって
基板の熱処理を行う装置であって、(a) 前記基板を保持
する基板保持手段と、(b) 前記基板に対向して配置さ
れ、前記基板の中心から外縁に向かう方向に配列した複
数の発光体を有し、前記複数の発光体からの光で前記基
板の被照射面のうちの一部に光を照射する光照射手段
と、(c) 前記発光体ごとまたは前記複数の発光体の部分
集合ごとに、各発光体からの発光量を調整する発光量調
整手段と、(d) 前記基板保持手段と前記光照射手段とを
相対的に回転させる回転手段とを備えている。

【００１３】そして、前記複数の発光体からの光で、前
記基板の被照射面を同心状に覆う複数のエリアのそれぞ
れを回転走査することを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明では、請求項１の熱処理装
置において、(e) 前記複数のエリアの温度を計測する温
度計測手段をさらに備える。

【００１５】そして前記発光量調整手段は、(c-1) 前記
温度計測手段によって測定された前記複数のエリアの温
度と所定の目標温度との偏差に基づいて、前記複数の発
光体のそれぞれへの発光電力を調整するフィードバック
制御手段を備える。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の熱処理装置において、(e) 前記複数の発光体からの
それぞれの光の一部を受けて前記複数の発光体の発光状
態を検出する複数のセンサと、(f) 前記複数のセンサの
出力のうち少なくとも一部に所定の基準を満足しないも
のが生じたときに所定の異常対応処理を行う異常対応手
段とをさらに備える。

【００１７】請求項４の発明は、請求項３の熱処理装置
において、前記異常対応手段は、前記複数の発光体への
それぞれ発光用電力の供給状態と、前記複数のセンサの
出力との関係を判定して前記異常対応処理を行う。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４のいずれかの熱処理装置において、前記基板は円形基
板であり、前記複数の発光体は、前記円形基板の中心か
ら半径方向に沿って配置されている。

【００１９】この発明はまた、光の照射によって基板の
熱処理を行う方法をも提供しており、この方法は、(a)
基板の中心から外縁に向かう方向に配列させた複数の発
光体からの光で前記基板の被照射面のうちの一部に光を
照射しつつ、前記基板と前記複数の発光体とを相対的に
回転させることにより、前記基板の被照射面を同心状に
覆う複数のエリアのそれぞれを回転走査する工程と、
(b) 前記発光体ごとまたは前記複数の発光体の部分集合
ごとに、各発光体からの発光量を調整する工程とを備え
ることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】＜基板への光照射構造の概要＞図
１はこの発明の実施形態である熱処理装置１の構成図で
あり、図２はこの装置１に含まれる光照射部１００の拡
大断面図である。この熱処理装置１は略円形の基板（半
導体ウエハ）Ｗに対して光照射を行い、それによって基
板Ｗの熱処理を行う装置（いわゆるランプアニール装
置）として構成されている。周知のように半導体ウエハ
には通常ノッチまたはオリフラが形成されているが、そ
れらが占める面積割合は半導体ウエハ全体の面積と比べ
てかなり小さく、これらによる半導体ウエハの熱分布へ
の影響は比較的少ない。このため、以下では基板Ｗを近
似的に円形であるとして説明する。

【００２１】図１において、基板Ｗは開閉自在のゲート
バルブ１２が取り付けられた中空のチャンバ１１内に導
入され、サセプタ１４によってほぼ水平に保持される。
サセプタ１４は垂直回転軸によって支持されており、モ
ータ１５からの駆動力によって水平面内で回転する。こ
れによって、基板Ｗも所定の回転数で水平回転する。チ
ャンバ１１にはガス供給系からバルブ１３を介して不活
性ガスなどの所定のガスが供給される。

【００２２】光照射部１００はチャンバ１１の上方に配
置されている。この光照射部１００はチャンバ１１の上
面を介して基板Ｗに光を照射し、それによって基板Ｗの
全面を加熱するためのものである。石英チャンバ１１お
よびサセプタ１４はいずれも、光照射部１００からの光
を実質的に透過させるように、石英などの材料で形成さ
れている。

【００２３】図２に示すように、この光照射部１００は
反射体１１０を有している。反射体１１０は、石英・耐
熱ガラス・耐熱金属・耐熱性樹脂などの基材の下側に複
数の半球面状凹部１１１〜１１４を等間隔で配列形成
し、それらの球面凹部１１１〜１１４の内部を含めて反
射体１１０の下面側に光反射ミラー面を形成したもので
ある。

【００２４】半球面状凹部１１１〜１１４のそれぞれに
は、耐熱ソケットなどによって球状ランプＢＬ１〜ＢＬ
４がそれぞれ着脱自在に取り付けてある。これら球状ラ
ンプＢＬ１〜ＢＬ４への給電線は、反射体１１０に形成
した貫通孔（図示せず）を通って上方に伸びており、配
線束Ｌとなっている。

【００２５】なお、添付の各図において「△」印が付さ
れた線路は複数の配線（電線または光ファイバ線）の並
列的な束を表している。

【００２６】図３は、光照射部１００と基板Ｗとの位置
関係を示す概念的平面図である。光照射部１００に含ま
れる４つの球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４のうち、ひとつの
球状ランプＢＬ１は、基板Ｗの回転中心に対向してい
る。このため、この球状ランプＢＬ１からの光は基板Ｗ
の中心部の円形エリアＡ１を照射する。

【００２７】この球状ランプＢＬ１と残りの３つの球状
ランプＢＬ２〜ＢＬ４とは、基板Ｗの半径方向に沿って
配列しており、最外部の球状ランプＢＬ４は基板Ｗの端
縁付近に対向している。このため、基板Ｗを回転させた
状態で球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４を点灯すると、円形エ
リアＡ１を同心状に囲むリング状エリアＡ２〜Ａ４は球
状ランプＢＬ２〜ＢＬ４によって基板Ｗの円周方向にそ
れぞれ走査されることになる。モータ１５による基板Ｗ
の回転を高速（たとえば１００ｒｐｍ〜１０００ｒｐ
ｍ）に行うことにより、円形エリアＡ１および環状エリ
アＡ２〜Ａ４での円周方向の温度の均一性が確保され
る。

【００２８】また、これらのエリアＡ１〜Ａ４の相互境
界部分では、それを挟んで隣接する２つのエリアに向け
られた光が部分的に重畳される。たとえば境界部Ｂ３４
付近では球状ランプＢＬ４からエリアＡ４に向けて照射
される光の一部と、球状ランプＢＬ３からのエリアＡ３
に向けて照射される光の一部とが重畳して照射され、そ
れによってこの境界部Ｂ３４においても十分な光量を受
けることができる。

【００２９】このような部分的な光の重畳があるもの
の、基板Ｗの表面の大部分では、それぞれに対応するひ
とつの球状ランプからの光が支配的である。したがっ
て、たとえば球状ランプＢＬ２の発光量を調整すること
により、実質的にエリアＡ２のみについて光の照射量を
調整可能である。

【００３０】また、半球面状凹部１１１〜１１４のそれ
ぞれには、球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４に隣接して光セン
サ（より正確には光センサの受光部）ＰＳ１〜ＰＳ４が
取り付けられている。そして、光センサＰＳ１〜ＰＳ４
のそれぞれに接続された光ファイバは、反射体１１０を
貫いて上方に伸びて光ファイバ束Ｆとなっている。

【００３１】これらの光センサＰＳ１〜ＰＳ４は、それ
ぞれ球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４の発光状況を監視するた
めに設けられており、それらで受光された光は光ファイ
バ束Ｆを構成する４本の光ファイバによって、後述する
光電変換回路５１（図１）に伝送される。

【００３２】＜制御系の概要＞図１に戻って、この装置
１にはまた、上記の光照射部１００によって基板Ｗを加
熱するにあたって球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４のそれぞれ
の発光量を調整して基板Ｗの温度制御を行うための温度
制御器３０が設けられている。基板Ｗのうち、各エリア
Ａ１〜Ａ４の裏側に相当する部分の温度が放射温度計測
系２０で個別に計測されるようになっており、これによ
って計測されたそれぞれのエリアＡ１〜Ａ４の温度値が
この温度制御器３０に入力される。

【００３３】具体的には、この放射温度計測系２０は、
並列的な４つの受光部２１で受光した光を４本の光ファ
イバ２２によってそれぞれ４つの放射温度計２３に伝送
し、これらの放射温度計２３によって基板Ｗの各エリア
Ａ１〜Ａ４の放射温度を計測するように構成されてい
る。４つの受光部２１はそれぞれ、基板Ｗの裏面のうち
各エリアＡ１〜Ａ４の裏側に相当する各エリアから放射
光を受光するように、その配置位置と受光姿勢とが決定
されている。基板Ｗは薄いため、その裏面側から計測し
た温度は表面での温度と実質的に同じと見なすことが可
能である。

【００３４】温度制御器３０は、このようにして得られ
た基板Ｗの各エリアの温度の実測値と、基板Ｗの加熱処
理のレシピに応じてあらかじめ定められた目標温度とを
比較し、その比較結果に応じた信号をゲートユニット群
４１に与える。このゲートユニット群４１は並列的な４
つのゲートユニットの集合であり、並列的に設けられた
４つのサイリスタ（ＳＣＲ）群４２のそれぞれのための
ゲート信号を生成する。

【００３５】このサイリスタ群４２に含まれる各サイリ
スタは、対応するゲート信号のレートに応じて電源電力
を通過させることにより、配線束Ｌを介して光照射部１
００内の４つの球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４へと発光電力
をそれぞれ供給する。４つの球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４
のうち発光電力が増加した球状ランプからは、より多く
の光エネルギーが基板Ｗに照射され、また、発光電力が
減少した球状ランプからの光エネルギーは減少する。こ
れによって、最終的に基板Ｗの各エリアＡ１〜Ａ４がほ
ぼ目標温度になるようなフィードバック制御が行われ
る。

【００３６】すなわち、図１の装置１では、基板Ｗの各
エリアＡ１〜Ａ４の温度についてのフィードバック制御
ループを備えており、それらのフィードバックは光照射
部１００における４つの球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４ごと
に個別に実行され得るようになっている。基板Ｗ全体の
温度を変化させるには球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４のすべ
ての発光量を変化させればよい。

【００３７】＜温度制御器の内部構成＞図４は温度制御
器３０の内部構成を示すブロック図である。これらの各
ブロックの機能はコンピュータによってソフト的に実現
可能であるが、ここではハードウエア回路として示して
いる。

【００３８】温度パターン設定器３１には、基板Ｗの熱
処理のレシピに応じた目標温度パターン信号が、あらか
じめ上位制御装置６０（図１）から伝送されて格納され
ている。このような目標温度パターン信号としては、た
とえば図５(a)に示すステップ的パターンや、図５(b)に
例すランプ的パターンのような信号を使用することが可
能である。

【００３９】図４に戻って、温度パターン設定器３１か
らはその時点での目標温度信号が読み出されて４つの減
算器Ｄ１〜Ｄ４に与えられる。基板Ｗの全域について等
しい温度で熱処理をする場合には、４つの減算器Ｄ１〜
Ｄ４に与える目標温度信号は同一値とされる。

【００４０】減算器Ｄ１〜Ｄ４にはまた、図１の放射温
度計２３からの４つの温度実測信号がそれぞれ入力され
ている。減算器Ｄ１〜Ｄ４は目標温度信号と温度実測信
号との偏差信号を求め、それらの偏差信号を電力指令信
号発生回路Ｐ１〜Ｐ４にそれぞれ出力する。電力指令信
号発生回路Ｐ１〜Ｐ４は、ＰＩＤ制御演算や予測演算な
どによって、目標温度と実測温度との差を補償するため
の球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４の発光量に対応する電力指
令信号を求め、それらを図１のゲートユニット郡４１に
それぞれ出力する。

【００４１】たとえば図３のエリアＡ３についての実測
温度が目標温度よりも低い場合には、このエリアＡ３に
対応する球状ランプＢＬ３への発光電力を増加させ、エ
リアＡ３についての温度を上昇させる。そして、エリア
Ａ３についての実測温度が目標温度にほぼ一致した時点
で球状ランプＢＬ３へ発光電力の増加を停止し、球状ラ
ンプＢＬ３からの発光量を一定化する。また、その後に
エリアＡ３の実測温度が変動すると、さらにその変動を
補償して目標温度に一致させる。

【００４２】他のエリアＡ１，Ａ２，Ａ４についても同
様であり、これによってすべてのエリアＡ１〜Ａ４を目
標温度に保つことができるとともに、それによって基板
Ｗの表面の全域にわたって温度を均一化できる。

【００４３】この熱処理装置１では、同心円状の対称性
を持つエリアＡ１〜Ａ４ごとに光照射が行われるため、
基板Ｗの温度分布において生じやすい半径方向の不均一
性を有効に回避可能である。

【００４４】図４の温度制御器３０はまた、球状ランプ
ＢＬ１〜ＢＬ４の劣化を監視するためのランプ監視回路
Ｑ１〜Ｑ４を内蔵している。このランプ監視回路Ｑ１〜
Ｑ４には、図１の光電変換回路５１から光センサＰＳ１
〜ＰＳ４での光検出信号がそれぞれ与えられる。また、
電力指令信号発生回路Ｐ１〜Ｐ４からその時点での発光
電力指令信号もそれぞれ入力されている。ランプ監視回
路Ｑ１〜Ｑ４では、光センサＰＳ１〜ＰＳ４での光検出
信号の状態と、電力指令信号発生回路Ｐ１〜Ｐ４からの
発光電力指令信号の状態とをそれぞれ比較し、球状ラン
プＢＬ１〜ＢＬ４が、それらに対応する電力指令信号に
応じた発光状態になっているかどうかを判定する。

【００４５】もし球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４の少なくと
も１つが電力指令信号に応じた発光状態に至っていない
場合には、その球状ランプが劣化し始めたと判断し、図
１の上位制御装置６０へと異常信号を与える。上位制御
装置６０はそのような異常信号を受けると、警報表示装
置６１にその旨を伝達し、発光表示、ディスプレイ上の
画面表示、警報音の発生などによってその異常をオペレ
ータに知らせる。

【００４６】これによって、球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４
のいずれかが大幅に劣化する前に、劣化し始めた球状ラ
ンプを新しいランプと交換することができる。これによ
り、ランプの劣化に起因して基板の熱処理が不均一にな
ることを防止できる。

【００４７】上記における球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４の
発光状態と電力指令信号との関係については、たとえば
正常なランプについて電力指令信号に応じた発光状態を
あらかじめ実測してテーブルとして記憶させておき、そ
の時点での電力指令信号に対応した基準発光状態（基準
光強度）に対して、実測された光強度がその基準光強度
から所定の誤差範囲以上に逸脱した場合に、「ランプの
劣化」と判定することが可能である。

【００４８】＜ランプ配置の他の例＞図６〜図８は、図
１の光照射部１００のかわりに利用可能な他の光照射部
を示す図である。ただし、球状ランプＢＬ１、ＢＬ２、
…はこれらの図において，，…のような記号で示さ
れている。

【００４９】まず、図６の光照射部１００Ａでは、基板
Ｗの中心側のエリアＡ１，Ａ４についてはひとつずつの
球状ランプＢＬ１，ＢＬ２が配置されているが、外側の
エリアＡ３、Ａ４については２個ずつの球状ランプ（Ｂ
Ｌ３，ＢＬ４）、（ＢＬ５，ＢＬ６）が配置されてい
る。これは、外側のエリアＡ３、Ａ４は中心側のエリア
Ａ１、Ａ４よりも広いことを考慮した構成である。すな
わち、外側のエリアＡ３、Ａ４のそれぞれに複数の球状
ランプをＢＬ１〜ＢＬ４を割り当てることによって、各
球状ランプの発光能力が比較的小さい場合でも各エリア
Ａ１〜Ａ４を均一に加熱可能である。

【００５０】なお、各球状ランプの発光能力が比較的小
さい場合の他の対応方法として、球状ランプＢＬ１〜Ｂ
Ｌ４の配列を基板の半径方向に直線状とするとともに、
それらの配列ピッチを等ピッチではなく、外側ほど狭い
ピッチとすることができる。

【００５１】図７の光照射部１００Ｂでは、基板Ｗの直
径にわたって球状ランプＢＬ１〜ＢＬ６が配置されてい
る。この配列は、基板Ｗの回転数が比較的低い場合に特
に有用である。

【００５２】図８の光照射部１００Ｃは、球状ランプＢ
Ｌ１〜ＢＬ５をカギ型に配列した例を示す。この発明に
おける球状ランプの配列は直線状に限るものではなく、
基板Ｗの被照射面の中心から外縁に向かう方向にランプ
を配列し、回転走査によって基板の被照射面を覆うこと
ができれば、この例のように任意の配列が可能である。

【００５３】図９は、液晶表示装置用のガラス基板など
の矩形基板ＧＷの熱処理にこの発明を適用する例を示し
ている。この発明は光照射部１００Ｄからの光を照射し
つつ基板を回転させることによって基板の均一な熱処理
を達成するものであるから、その最も適切な適用対象は
円形基板である。しかしながら、図９中に温度等高線で
示すように、矩形の基板でもその中心部の温度分布はか
なり円形に近い。したがって、この発明はこのような矩
形基板に適用することも可能である。

【００５４】ところで、基板の全体を覆うように多数の
球状ランプを２次元配置して光照射を行うともに、基板
Ｗを低速回転させて加熱処理をするという方法（以下、
「比較技術」）も考えられる。しかしながら、このよう
な比較技術の場合には光照射部のサイズも大きくなり、
必要とされる球状ランプの数も多い。さらに、基板の各
エリアに多数のランプからの光が重畳されるため、基板
の温度に不均一性が生じたときに、どのランプへの発光
電力を調整すればよいかの対応関係がわかりにくい。

【００５５】これに対して、この発明のように基板の一
部のみを覆うような光照射を行いつつ基板を相対的に回
転させる場合には、基板の温度不均一性がどのランプに
起因しているかを把握しやすい。その結果、ランプの調
整も容易となり、基板の熱処理を正確に行うことができ
るようになる。

【００５６】＜変形例＞以下、既述したもの以外の変形
例を列挙する。

【００５７】図１０は図１の放射温度計測系２０の代替
として使用可能な構成を示す。この例では、基板Ｗの裏
面のうち図５の各エリアＡ１〜Ａ４の少なくとも一部ず
つを画角内に含むように、サーモグラフ２４が石英チャ
ンバ１１の下方に配置されている。このサーモグラフ２
４によって得られた２次元温度分布画像は画像処理回路
２５へ与えられる。この２次元温度分布画像は、エリア
Ａ１〜Ａ４のそれぞれに相当する部分に分割され、それ
ぞれのエリアごとの平均温度などが算出されて図１の温
度制御器３０に出力され、図２の球状ランプＢＬ１〜Ｂ
Ｌ４のフィードバック制御に使用される。基板全体の平
均温度もこのサーモグラフ２４の出力の全体平均値から
得ることができ、基板全体の温度を一様に変化させるこ
とも可能である。

【００５８】このようなサーモグラフは放射温度計測系
２０の完全な代替として使用してもよく、放射温度計測
系２０と組み合わせて使用してもよい。たとえば、基板
Ｗの全体温度は放射温度計測系２０で、また温度分布は
サーモグラフで得るようにしてもよい。

【００５９】この発明では、球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４
などの発光体ごとに光量調整をすることが好ましいが、
たとえば図２の例において球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４の
うち内側の２つのランプＢＬ１、ＢＬ２を一組として発
光量の調整を行い、外側の２つのランプＢＬ３、ＢＬ４
を別の一組として発光量の調整をしてもよい。すなわ
ち、複数の発光体の部分集合ごとに発光量を調整するこ
とも、この発明の範囲に含まれる。

【００６０】また、この発明における基板の回転は光照
射部に対して相対的に行えばよく、光照射部側を回転さ
せてもかまわない。

【００６１】ランプの劣化を検出する手段としては、光
センサを使用するものだけでなく、それぞれのランプ
（一般に発光体）の近傍に温度計を配置し、その位置で
の温度状態からランプの状態を検知してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では基板
の被照射面の中心から外縁に向かう方向に配列した発光
体で基板の一部に光照射を行うとともに、基板を光照射
部に対して相対的に回転させることにより基板の被照射
面を熱走査する。したがって、円形の対称性を有する温
度分布に対してそれを補償するための発光体の調整が容
易である。

【００６３】その結果、基板における温度分布の不均一
性を的確に補償して、基板の熱処理の均一性を確保する
ことが可能である。

【００６４】特に、請求項２の発明では各ランプによる
被照射エリアごとに基板温度を実測し、それに基づいて
各ランプの発光量のフィードバック制御がなされるた
め、基板の温度分布の変化に対して的確に対応可能であ
る。

【００６５】また、請求項３の発明では、ランプごとの
発光状態を個別に検知可能であるため、どのランプが劣
化し始めているかを早期かつ的確に知ることができ、ラ
ンプの交換などの措置を施すことができる。このため、
基板への熱処理の不良の発生を未然に防止可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施形態である熱処理装置１の構
成図である。

【図２】熱処理装置１に含まれる光照射部１００の拡大
断面図である。

【図３】球状ランプＢＬ１〜ＢＬ４と基板の各エリアＡ
１〜Ａ４との位置関係を示す概念的平面図ある。

【図４】温度制御器３０の内部構成を示すブロック図で
ある。

【図５】基板の目標温度パターンの例を示す図である。

【図６】球状ランプと基板の各エリアとの他の位置関係
を示す概念的平面図である。

【図７】球状ランプと基板の各エリアとの他の位置関係
を示す概念的平面図である。

【図８】球状ランプと基板の各エリアとの他の位置関係
を示す概念的平面図である。

【図９】矩形基板につき球状ランプと基板の各エリアと
の他の位置関係を示す概念的平面図である。

【図１０】サーモグラフを利用した基板の温度分布測定
の例を示す図である。

【図１１】棒状ランプを使用した従来の熱処理装置の概
念的な配置図である。

【図１２】球状ランプを使用した従来の熱処理装置の概
念的な配置図である。

【符号の説明】

１熱処理装置１００、１００Ｃ光照射部１１０反射体ＢＬ１〜ＢＬ４球状ランプＰＳ１〜ＰＳ４光センサＷ基板ＧＷ矩形基板Ａ１〜Ａ４基板表面の同心状エリア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光の照射によって基板の熱処理を行う装
置であって、 (a) 前記基板を保持する基板保持手段と、 (b) 前記基板に対向して配置され、前記基板の中心から
外縁に向かう方向に配列した複数の発光体を有し、前記
複数の発光体からの光で前記基板の被照射面のうちの一
部に光を照射する光照射手段と、 (c) 前記発光体ごとまたは前記複数の発光体の部分集合
ごとに、各発光体からの発光量を調整する発光量調整手
段と、 (d) 前記基板保持手段と前記光照射手段とを相対的に回
転させる回転手段と、を備え、前記複数の発光体からの光で、前記基板の被照射面を同
心状に覆う複数のエリアのそれぞれを回転走査すること
を特徴とする熱処理装置。
【請求項２】請求項１の熱処理装置において、 (e) 前記複数のエリアの温度を計測する温度計測手段、
をさらに備え、前記発光量調整手段は、 (c-1) 前記温度計測手段によって測定された前記複数の
エリアの温度と所定の目標温度との偏差に基づいて、前
記複数の発光体のそれぞれへの発光電力を調整するフィ
ードバック制御手段を備えることを特徴とする熱処理装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２の熱処理装置に
おいて、 (e) 前記複数の発光体からのそれぞれの光の一部を受け
て前記複数の発光体の発光状態を検出する複数のセンサ
と、 (f) 前記複数のセンサの出力のうち少なくとも一部に所
定の基準を満足しないものが生じたときに所定の異常対
応処理を行う異常対応手段と、をさらに備えることを特
徴とする熱処理装置。
【請求項４】請求項３の熱処理装置において、前記異常対応手段は、前記複数の発光体へのそれぞれ発
光用電力の供給状態と、前記複数のセンサの出力との関
係を判定して前記異常対応処理を行うことを特徴とする
熱処理装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかの熱
処理装置において、前記基板は円形基板であり、前記複数の発光体は、前記円形基板の中心から半径方向
に沿って配置されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】光の照射によって基板の熱処理を行う方
法であって、 (a) 基板の中心から外縁に向かう方向に配列させた複数
の発光体からの光で前記基板の被照射面のうちの一部に
光を照射しつつ、前記基板と前記複数の発光体とを相対
的に回転させることにより、前記基板の被照射面を同心
状に覆う複数のエリアのそれぞれを回転走査する工程
と、 (b) 前記発光体ごとまたは前記複数の発光体の部分集合
ごとに、各発光体からの発光量を調整する工程と、を備
えることを特徴とする基板の熱処理方法。