[发明专利]热处理方法及热处理装置

说明书

本发明提供一种能在短时间内将腔室内构造物调温到稳定温度的热处理方法及热处理装置。在先行批组的处理结束后，开始加温处理。在加温处理中，通过来自卤素灯的光照射，将基座等腔室内构造物保温于固定的保温温度。当在执行加温处理的过程中接收到意为移出批组的信号时，移行到调节处理。在调节处理中，通过对保持在基座的虚设晶圆反复进行与对作为处理对象的批组中包含的半导体晶圆实施的光照射相同的光照射，将基座等腔室内构造物调温到稳定温度。通过在进行加温处理后执行调节处理，能在短时间内将腔室内构造物调温到稳定温度。

技术领域

本发明涉及一种通过对半导体晶圆等薄板状精密电子衬底(以下，简称“衬底”)照射光而加热该衬底的热处理方法及热处理装置。

背景技术

在半导体元件的制造工艺中，极短时间内将半导体晶圆加热的闪光灯退火(FLA)备受关注。闪光灯退火是通过使用氙气闪光灯(以下，简称“闪光灯”时就是指氙气闪光灯)对半导体晶圆的正面照射闪光，而仅使半导体晶圆的正面在极短时间(数毫秒以下)内升温的热处理技术。

氙气闪光灯的放射分光分布为紫外线区域到近红外线区域，波长较以往的卤素灯短，与硅的半导体晶圆的基础吸收带大体一致。因此，从氙气闪光灯对半导体晶圆照射闪光时，透过光较少，从而能使半导体晶圆急速升温。另外，也已判明：如果为数毫秒以下的极短时间的闪光照射，则能仅使半导体晶圆的正面附近选择性地升温。

这种闪光灯退火被应用于需要在极短时间内加热的处理，例如较为典型的是注入半导体晶圆中的杂质的活化。如果从闪光灯对通过离子注入法注入有杂质的半导体晶圆的正面照射闪光，则能将该半导体晶圆的正面在极短时间内升温到活化温度，能不使杂质较深扩散而仅执行杂质活化。

较为典型的是，半导体晶圆的处理以批组(作为在同一条件下进行同一内容处理的对象的1组半导体晶圆)为单位而进行，所述处理并不限于热处理。在单片式衬底处理装置中，对构成批组的多片半导体晶圆连续地依次进行处理。在闪光灯退火装置中，也是将构成批组的多片半导体晶圆逐片搬入腔室中依次进行热处理。

不过，在对构成批组的多片半导体晶圆依次进行处理的过程中，保持半导体晶圆的基座等腔室内构造物的温度有时会发生变化。这种现象发生于在曾短暂处于运行停止状态下的闪光灯退火装置中重新开始处理的情况下、或使半导体晶圆的处理温度等处理条件发生了变化的情况下。如果在对批组的多片半导体晶圆进行处理的过程中，基座等腔室内构造物的温度发生变化，那么会产生如下问题：在批组初期的半导体晶圆与后半程的半导体晶圆中，处理时的温度记录不同。

为了解决这种问题，而在开始产品批组的处理前，将非处理对象的虚设晶圆搬入腔室内并由基座加以支撑，对该虚设晶圆进行加热处理，由此事先将基座等腔室内构造物升温(虚设运行)。在专利文献1中，公开了如下内容：对10片左右虚设晶圆实施虚设运行，使基座等腔室内构造物的温度达到处理时的稳定温度。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-092102号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

然而，通过虚设运行将已冷却到室温程度的基座等腔室内构造物升温到稳定温度需要相当长的时间。结果，开始产品批组的处理之前的待机时间变长，而产生了产能下降的问题。

本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种能在短时间内将腔室内构造物调温到稳定温度的热处理方法及热处理装置。

[解决问题的技术手段]