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热处理方法及热处理装置

阅读：192发布：2020-05-11

专利汇可以提供热处理方法及热处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种能防止劣化加重的虚设晶圆的误处理的热处理方法及热处理装置。实施如下虚拟运行：利用卤素灯对虚设晶圆进行预加热处理，且利用闪光灯对虚设晶圆进行闪光加热处理，而调节基座等腔室内构造物的温度。这时，每次进行预加热处理或闪光加热处理，都会使预加热计数或闪光加热计数增值。在作为虚设晶圆损耗值的预加热计数或闪光加热计数变为指定阈值以上的情况下，发布警报。由此，热处理装置的操作员便能知道虚设晶圆的劣化已达到临界值，从而防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。，下面是热处理方法及热处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热处理方法，特征在于，
管理虚设晶圆，且包含：
计数步骤，对热处理导致的虚设晶圆的损耗值进行计数；及
发报步骤，当所述虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，发布警告。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，特征在于，
所述计数步骤及所述发报步骤于正在热处理装置中进行所述虚设晶圆的处理时执行。
3.根据权利要求1所述的热处理方法，特征在于，
当在热处理装置中收到损耗值达到所述阈值的所述虚设晶圆的搬送开始指示时，执行所述发报步骤。
4.根据权利要求3所述的热处理方法，特征在于，
当收到所述搬送开始指示时，还要禁止所述虚设晶圆的搬送。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热处理方法，特征在于，
所述损耗值为连续点亮灯所表示的预加热的次数、或闪光灯所表示的闪光加热的次数。
6.一种热处理装置，特征在于，
管理虚设晶圆，且包含：
热处理部，对虚设晶圆进行热处理；
搬送部，向所述热处理部搬送所述虚设晶圆；
计数部，对热处理导致的所述虚设晶圆的损耗值进行计数；及
发报部，当所述虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，发布警告。
7.根据权利要求6所述的热处理装置，特征在于，
当正在所述热处理部中进行所述虚设晶圆的热处理时，所述计数部对所述虚设晶圆的损耗值进行计数；并且当该损耗值达到所述阈值时，所述发报部发布警告。
8.根据权利要求6所述的热处理装置，特征在于，
当收到损耗值达到所述阈值的所述虚设晶圆的搬送开始指示时，所述发报部发布警告。
9.根据权利要求8所述的热处理装置，特征在于，
当收到所述搬送开始指示时，禁止所述搬送部搬送所述虚设晶圆。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的热处理装置，特征在于，
所述热处理部具备连续点亮灯及闪光灯，且
所述损耗值为所述连续点亮灯所表示的预加热的次数、或所述闪光灯所表示的闪光加热的次数。

说明书全文

热处理方法及热处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种管理虚设晶圆的热处理方法及热处理装置。

背景技术

[0002] 在半导体元件的制程中，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疝气闪光灯(以下，简称“闪光灯”时就是指疝气闪光灯)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。

[0003] 疝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本吸收带大体一致。因此，从疝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。

[0004] 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。

[0005] 较为典型的是，半导体晶圆的处理(并不限于热处理)以批(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。在单片式衬底处理装置中，对构成一批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，也是将构成一批的多片半导体晶圆逐片搬入腔室中依次进行热处理。

[0006] 不过，在对构成一批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。如果在对一批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：在批次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。

[0007] 为了解决这种问题，而在开始一批的处理前，将非处理对象的虚设晶圆搬入腔室内并由基座加以支撑，然后在与处理对象的批次相同的条件下，进行闪光加热处理，由此事先将基座等腔室内构造物升温(虚拟运行)。在专利文献1中，公开了如下内容：对10片左右虚设晶圆进行闪光加热处理，使基座等腔室内构造物的温度达到处理时的稳定温度。

[0008] [背景技术文献]

[0009] [专利文献]

[0010] [专利文献1]日本专利特开2017-092102号公报

发明内容

[0011] [发明要解决的问题]

[0012] 非处理对象的虚设晶圆会被用于多次虚拟运行，而反复供作加热处理。结果，虚设晶圆的劣化加重，随之容易发生晶圆的破裂或翘曲。如果在虚拟运行时发生虚设晶圆的破裂或翘曲，那么将导致腔室内污染或搬送故障。因此，需要确切地掌握虚设晶圆的劣化状态，而在适当的时机更换劣化加重的虚设晶圆。然而，以往是通过由作业人员肉眼观察或写在纸上的方式，来管理虚设晶圆的处理记录，因此存在如下问题：无法充分地掌握劣化状态，而错误地搬送劣化过度加重的虚设晶圆进行加热处理。

[0013] 本发明是鉴于所述问题完成的，其目的在于提供一种能防止劣化加重的虚设晶圆的误处理的热处理方法及热处理装置。

[0014] [解决问题的技术手段]

[0015] 为了解决所述问题，技术方案1的发明是一种热处理方法，特征在于，管理虚设晶圆，且包含：计数步骤，对热处理导致的虚设晶圆的损耗值进行计数；及发报步骤，当所述虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，发布警告。

[0016] 另外，技术方案2的发明是根据技术方案1的发明的热处理方法，特征在于，所述计数步骤及所述发报步骤于正在热处理装置中进行所述虚设晶圆的处理时执行。

[0017] 另外，技术方案3的发明是根据技术方案1的发明的热处理方法，特征在于，当在热处理装置中收到损耗值达到所述阈值的所述虚设晶圆的搬送开始指示时，执行所述发报步骤。

[0018] 另外，技术方案4的发明是根据技术方案3的发明的热处理方法，特征在于，当收到所述搬送开始指示时，还要禁止所述虚设晶圆的搬送。

[0019] 另外，技术方案5的发明是根据技术方案1至技术方案4中任一发明的热处理方法，特征在于，所述损耗值为连续点亮灯所进行的预加热的次数、或闪光灯所进行的闪光加热的次数。

[0020] 另外，技术方案6的发明是一种热处理装置，特征在于，管理虚设晶圆，且包含：热处理部，对虚设晶圆进行热处理；搬送部，向所述热处理部搬送所述虚设晶圆；计数部，对热处理导致的所述虚设晶圆的损耗值进行计数；及发报部，当所述虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，发布警告。

[0021] 另外，技术方案7的发明是根据技术方案6的发明的热处理装置，特征在于，当正在所述热处理部中进行所述虚设晶圆的热处理时，所述计数部对所述虚设晶圆的损耗值进行计数；并且当该损耗值达到所述阈值时，所述发报部发布警告。

[0022] 另外，技术方案8的发明是根据技术方案6的发明的热处理装置，特征在于，[0023] 当收到损耗值达到所述阈值的所述虚设晶圆的搬送开始指示时，所述发报部发布警告。

[0024] 另外，技术方案9的发明是根据技术方案8的发明的热处理装置，特征在于，当收到所述搬送开始指示时，禁止所述搬送部搬送所述虚设晶圆。

[0025] 另外，技术方案10的发明是根据技术方案6至技术方案9中任一发明的热处理装置，特征在于，所述热处理部具备连续点亮灯及闪光灯，且所述损耗值为所述连续点亮灯所进行的预加热的次数、或所述闪光灯所进行的闪光加热的次数。

[0026] [发明的效果]

[0027] 根据技术方案1至技术方案5的发明，当虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，会发布警告，因此能得当地管理虚设晶圆的劣化，从而能防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。

[0028] 尤其是，根据技术方案4的发明，要禁止损耗值达到阈值的虚设晶圆的搬送，因此能更确实地防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。

[0029] 根据技术方案6至技术方案10的发明，当虚设晶圆的损耗值为指定阈值以上时，会发布警告，因此能得当地管理虚设晶圆的劣化，从而能防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。

[0030] 尤其是，根据技术方案9的发明，要禁止损耗值达到阈值的虚设晶圆的搬送，因此能更确实地防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。附图说明

[0031] 图1是表示本发明的热处理装置的俯视图。

[0032] 图2是图1的热处理装置的前视图。

[0033] 图3是表示热处理部的构成的纵截面图。

[0034] 图4是表示保持部的整体外观的立体图。

[0035] 图5是基座的俯视图。

[0036] 图6是基座的截面图。

[0037] 图7是移载机构的俯视图。

[0038] 图8是移载机构的侧视图。

[0039] 图9是表示多个卤素灯的配置的俯视图。

[0040] 图10是表示控制部的构成的框图。

[0041] 图11是表示第1实施方式的虚设晶圆的管理顺序的流程图。

[0042] 图12是表示第2实施方式的虚设晶圆的管理顺序的流程图。

具体实施方式

[0043] 以下，一面参照附图一面对本发明的实施方式详细地进行说明。

[0044] ＜第1实施方式＞

[0045] 首先，对本发明的热处理装置进行说明。图1是表示本发明的热处理装置100的俯视图，图2是其前视图。热处理装置100是对作为衬底的圆板形状的半导体晶圆W照射闪光而将该半导体晶圆W加热的闪光灯退火装置。作为处理对象的半导体晶圆W的尺寸并不特别限定，例如为φ300mm或φ450mm。向热处理装置100搬入前的半导体晶圆W中已注入有杂质，通过利用热处理装置100实施的加热处理来执行所注入杂质的活化处理。此外，在图1及以后的各图中，为了易于理解，各部的尺寸或数量是根据需要被夸大或简化而绘制的。另外，在图1～图3各图中，为了明确它们的方向关系，而标有以Z轴方向为铅直方向，以XY平面为水平面的XYZ正交坐标系。

[0046] 如图1及图2所示，热处理装置100具备：装载部101，用来将未处理的半导体晶圆W从外部搬入装置内，并且将处理完毕的半导体晶圆W向装置外搬出；对准部230，对未处理的半导体晶圆W进行定位；2个冷却部130、140，对加热处理后的半导体晶圆W进行冷却；热处理部160，对半导体晶圆W实施闪光加热处理；以及搬送机器人150，相对于冷却部130、140及热处理部160进行半导体晶圆W的交接。另外，热处理装置100具备控制部3，该控制部3对设置于所述各处理部的动作机构及搬送机器人150进行控制，使它们推进半导体晶圆W的闪光加热处理。

[0047] 装载部101具备：负载埠110，供多个载具C(在本实施方式中，为2个)并列而载置；及交接机器人120，从各载具C取出未处理的半导体晶圆W，并且将处理完毕的半导体晶圆W收纳到各载具C中。收容有未处理的半导体晶圆W的载具C由无人搬送车(AGV、OHT)等搬送并载置于负载埠110，而收容有处理完毕的半导体晶圆W的载具C由无人搬送车从负载埠110取走。

[0048] 另外，在负载埠110中，构成为载具C能如图2的箭头CU所示般升降移动，以让交接机器人120能相对于载具C进行任意半导体晶圆W的取放。此外，作为载具C的形态，除了将半导体晶圆W收纳在密闭空间内的FOUP(front opening unified pod，前开式晶圆传送盒)以外，也可为SMIF(Standard Mechanical Inter Face，标准机械接口)盒、或将所收纳的半导体晶圆W暴露在外部大气之下的OC(open cassette，开放式卡匣)。

[0049] 另外，交接机器人120能执行如图1的箭头120S所示的滑行移动、以及如箭头120R所示的回转动作及升降动作。由此，交接机器人120相对于2个载具C进行半导体晶圆W的取放，并且相对于对准部230及2个冷却部130、140进行半导体晶圆W的交接。利用交接机器人120相对于载具C进行的半导体晶圆W的取放通过手121的滑行移动、及载具C的升降移动来进行。另外，交接机器人120与对准部230或冷却部130、140的半导体晶圆W的交接通过手121的滑行移动、及交接机器人120的升降动作来进行。

[0050] 对准部230是连接于沿着Y轴方向的装载部101的侧方而设置。对准部230是使半导体晶圆W在水平面内旋转而朝向适于闪光加热的方向的处理部。对准部230是在作为铝合金制壳体的对准腔室231的内部，设置有如下部件而构成：将半导体晶圆W以水平姿势支撑并使其旋转的机构；及对形成于半导体晶圆W周缘部的凹槽或定向板等进行光学检测的机构等。

[0051] 相对于对准部230的半导体晶圆W的交接由交接机器人120来执行。从交接机器人120向对准腔室231以晶圆中心位于指定位置的方式交接半导体晶圆W。在对准部230中，使半导体晶圆W以从装载部101接收到的半导体晶圆W的中心部为旋转中心绕铅直方向轴旋转，通过光学检测凹槽等来调整半导体晶圆W的方向。方向调整结束后的半导体晶圆W由交接机器人120从对准腔室231取出。

[0052] 作为供搬送机器人150搬送半导体晶圆W的搬送空间，设置有收容搬送机器人150的搬送腔室170。在该搬送腔室170的三方连通连接有热处理部160的处理腔室6、冷却部130的第1冷却腔室131、及冷却部140的第2冷却腔室141。

[0053] 热处理装置100的主要部分也就是热处理部160是向已进行过预加热的半导体晶圆W照射来自疝气闪光灯FL的闪光(flash light)而进行闪光加热处理的衬底处理部。关于该热处理部160的构成，将在下文进一步展开叙述。

[0054] 2个冷却部130、140具有大致相同的构成。冷却部130、140分别在作为铝合金制壳体的第1冷却腔室131、第2冷却腔室141的内部，具备金属制冷却板、及载置于其上表面的石英板(图示均省略)。该冷却板通过珀尔帖元件或恒温水循环被调节到常温(约23℃)。已在热处理部160中接受过闪光加热处理的半导体晶圆W被搬入第1冷却腔室131或第2冷却腔室141中载置于该石英板而加以冷却。

[0055] 第1冷却腔室131及第2冷却腔室141均位于装载部101与搬送腔室170之间，且与这两者连接。在第1冷却腔室131及第2冷却腔室141，形成设置有用来搬入及搬出半导体晶圆W的2个开口。第1冷却腔室131的2个开口中与装载部101连接的开口能通过闸阀181来开关。另一方面，第1冷却腔室131的与搬送腔室170连接的开口能通过闸阀183来开关。也就是说，第1冷却腔室131与装载部101经由闸阀181而连接，第1冷却腔室131与搬送腔室170经由闸阀183而连接。

[0056] 在装载部101与第1冷却腔室131之间进行半导体晶圆W的交接时，打开闸阀181。另外，在第1冷却腔室131与搬送腔室170之间进行半导体晶圆W的交接时，打开闸阀183。在闸阀181及闸阀183关闭时，第1冷却腔室131的内部成为密闭空间。

[0057] 另外，第2冷却腔室141的2个开口中与装载部101连接的开口能通过闸阀182来开关。另一方面，第2冷却腔室141的与搬送腔室170连接的开口能通过闸阀184来开关。也就是说，第2冷却腔室141与装载部101经由闸阀182而连接，第2冷却腔室141与搬送腔室170经由闸阀184而连接。

[0058] 在装载部101与第2冷却腔室141之间进行半导体晶圆W的交接时，打开闸阀182。另外，在第2冷却腔室141与搬送腔室170之间进行半导体晶圆W的交接时，打开闸阀184。在闸阀182及闸阀184关闭时，第2冷却腔室141的内部成为密闭空间。

[0059] 进而，冷却部130、140分别具备向第1冷却腔室131、第2冷却腔室141供给干净的氮气的气体供给机构，及将腔室内的环境气体排出的排气机构。这些气体供给机构及排气机构也可将流量分2级加以切换。

[0060] 设置于搬送腔室170的搬送机器人150能以沿着铅直方向的轴为中心如箭头150R所示般回转。搬送机器人150具有由多个臂段构成的2个连杆机构，在这2个连杆机构的前端分别设置有保持半导体晶圆W的搬送手151a、151b。这些搬送手151a、151b上下隔开指定间距而配置，且通过连杆机构能分别独立地在同一水平方向上直线滑行移动。另外，搬送机器人150通过升降移动供设置2个连杆机构的基底，而使2个搬送手151a、151b以隔开指定间距的状态升降移动。

[0061] 在搬送机器人150将第1冷却腔室131、第2冷却腔室141或热处理部160的处理腔室6作为交接对方而进行半导体晶圆W的交接(取放)时，首先，两个搬送手151a、151b回转以与交接对方对向，其后(或在回转期间)升降移动，其中任一个搬送手位于与交接对方交接半导体晶圆W的高度。然后，使搬送手151a(151b)在水平方向上直线滑行移动，而与交接对方进行半导体晶圆W的交接。

[0062] 搬送机器人150与交接机器人120之间的半导体晶圆W的交接可经由冷却部130、140而进行。也就是说，冷却部130的第1冷却腔室131及冷却部140的第2冷却腔室141也作为用来在搬送机器人150与交接机器人120之间交接半导体晶圆W的路径而发挥功能。具体来说，通过搬送机器人150或交接机器人120的其中一方接收另一方移交给第1冷却腔室131或第2冷却腔室141的半导体晶圆W，而进行半导体晶圆W的交接。由搬送机器人150及交接机器人120构成将半导体晶圆W从载具C搬送到热处理部160的搬送机构。

[0063] 如上所述，在第1冷却腔室131及第2冷却腔室141与装载部101之间，分别设置有闸阀181、182。另外，在搬送腔室170与第1冷却腔室131及第2冷却腔室141之间，分别设置有闸阀183、184。进而，在搬送腔室170与热处理部160的处理腔室6之间设置有闸阀185。当在热处理装置100内搬送半导体晶圆W时，适当开关这些闸阀。另外，从气体供给部还向搬送腔室170及对准腔室231供给氮气，并且通过排气部而排出它们内部的环境气体(图示均省略)。

[0064] 接下来，对热处理部160的构成进行说明。图3是表示热处理部160的构成的纵截面图。热处理部160具备：处理腔室6，收容半导体晶圆W，进行加热处理；闪光灯舱5，内置多个闪光灯FL；及卤素灯舱4，内置多个卤素灯HL。在处理腔室6的上侧设置有闪光灯舱5，并且在下侧设置有卤素灯舱4。另外，热处理部160具备将半导体晶圆W以水平姿势保持在处理腔室6内部的保持部7、及在保持部7与搬送机器人150之间进行半导体晶圆W的交接的移载机构
10。

[0065] 处理腔室6是在筒状的腔室侧部61的上下安装石英制的腔室窗而构成。腔室侧部61具有上下开口的概略筒形状，上侧开口安装有上侧腔室窗63而被封堵，下侧开口安装有下侧腔室窗64而被封堵。构成处理腔室6的顶壁部的上侧腔室窗63是由石英形成的圆板形状部件，作为使从闪光灯FL出射的闪光透射到处理腔室6内的石英窗而发挥功能。另外，构成处理腔室6的底板部的下侧腔室窗64也是由石英形成的圆板形状部件，作为使来自卤素灯HL的光透射到处理腔室6内的石英窗而发挥功能。

[0066] 另外，在腔室侧部61的内侧壁面的上部安装有反射环68，在下部安装有反射环69。反射环68、69均形成为圆环状。上侧的反射环68是通过从腔室侧部61的上侧嵌入而安装。另一方面，下侧的反射环69是通过从腔室侧部61的下侧嵌入并利用图示省略的螺钉加以固定而安装。也就是说，反射环68、69均装卸自由地安装于腔室侧部61。处理腔室6的内侧空间，也就是由上侧腔室窗63、下侧腔室窗64、腔室侧部61及反射环68、69包围的空间被规定为热处理空间65。

[0067] 通过在腔室侧部61安装反射环68、69，而在处理腔室6的内壁面形成有凹部62。也就是说，形成有由腔室侧部61的内壁面中未安装反射环68、69的中央部分、反射环68的下端面及反射环69的上端面包围的凹部62。凹部62沿着水平方向呈圆环状形成于处理腔室6的内壁面，并围绕保持半导体晶圆W的保持部7。腔室侧部61及反射环68、69由强度与耐热性优异的金属材料(例如，不锈钢)形成。

[0068] 另外，在腔室侧部61，形成设置有用来对处理腔室6进行半导体晶圆W的搬入及搬出的搬送开口部(炉口)66。搬送开口部66可通过闸阀185而开闭。搬送开口部66连通连接于凹部62的外周面。因此，闸阀185将搬送开口部66打开时，能从搬送开口部66通过凹部62向热处理空间65搬入半导体晶圆W及从热处理空间65搬出半导体晶圆W。另外，如果闸阀185将搬送开口部66闭锁，则处理腔室6内的热处理空间65成为密闭空间。

[0069] 另外，在处理腔室6的内壁上部，形成设置有向热处理空间65供给处理气体的气体供给孔81。气体供给孔81形成设置于比凹部62更靠上侧位置，也可设置于反射环68。气体供给孔81经由呈圆环状形成于处理腔室6的侧壁内部的缓冲空间82，连通连接于气体供给管83。气体供给管83连接于处理气体供给源85。另外，在气体供给管83的路径中途介插有阀
84。如果将阀84打开，则处理气体从处理气体供给源85向缓冲空间82输送。流入缓冲空间82中的处理气体以在流体阻力比气体供给孔81小的缓冲空间82内扩散的方式流动而从气体供给孔81向热处理空间65内供给。作为处理气体，可使用氮(N2)等惰性气体，或氢(H2)、氨(NH3)等反应性气体(在本实施方式中，为氮气)。

[0070] 另一方面，在处理腔室6的内壁下部，形成设置有将热处理空间65内的气体排出的气体排出孔86。气体排出孔86形成设置于比凹部62更靠下侧位置，也可设置于反射环69。气体排出孔86经由呈圆环状形成于处理腔室6的侧壁内部的缓冲空间87，连通连接于气体排出管88。气体排出管88连接于排气机构190。另外，在气体排出管88的路径中途介插有阀89。如果将阀89打开，则热处理空间65的气体从气体排出孔86经缓冲空间87向气体排出管88排出。此外，气体供给孔81及气体排出孔86可沿着处理腔室6的圆周方向设置有多个，也可呈狭缝状。另外，处理气体供给源85及排气机构190可为设置于热处理装置100的机构，也可为设置热处理装置100的工厂的公用实体。

[0071] 另外，在搬送开口部66的前端，也连接有将热处理空间65内的气体排出的气体排出管191。气体排出管191经由阀192连接于排气机构190。通过将阀192打开，处理腔室6内的气体经由搬送开口部66排出。

[0072] 图4是表示保持部7的整体外观的立体图。保持部7是具备基台环71、连结部72及基座74而构成。基台环71、连结部72及基座74均由石英形成。也就是说，保持部7整体由石英形成。

[0073] 基台环71是使圆环形状缺失一部分而成的圆弧形状的石英部件。该缺失部分是为了防止下述移载机构10的移载臂11与基台环71的干涉而设置。基台环71载置于凹部62的底面，由此支撑于处理腔室6的壁面(参照图3)。在基台环71的上表面，沿着其圆环形状的圆周方向竖立设置有多个连结部72(在本实施方式中，为4个)。连结部72也是石英制的部件，通过熔接固接于基台环71。

[0074] 基座74是通过设置于基台环71的4个连结部72而支撑。图5是基座74的俯视图。另外，图6是基座74的截面图。基座74具备保持板75、引导环76及多个衬底支撑销77。保持板75是由石英形成的大致圆形的平板状部件。保持板75的直径大于半导体晶圆W的直径。也就是说，保持板75具有较半导体晶圆W大的平面尺寸。

[0075] 在保持板75的上表面周缘部设置有引导环76。引导环76是具有较半导体晶圆W的直径大的内径的圆环形状的部件。例如，在半导体晶圆W的直径为φ300mm的情况下，引导环76的内径为φ320mm。引导环76的内周形成为从保持板75向上方扩大的倾斜面。引导环76与保持板75相同，由石英形成。引导环76可熔接于保持板75的上表面，也可通过另行加工所得的销等固定于保持板75。或者，也可将保持板75与引导环76加工成一体的部件。

[0076] 保持板75的上表面中比引导环76更靠内侧的区域成为保持半导体晶圆W的平面状的保持面75a。在保持板75的保持面75a，竖立设置有多个衬底支撑销77。在本实施方式中，沿着保持面75a的与外周圆(引导环76的内周圆)为同心圆的圆周上，分别间隔30°竖立设置有共计12个衬底支撑销77。配置有12个衬底支撑销77的圆的直径(相对向的衬底支撑销77间的距离)小于半导体晶圆W的直径，如果半导体晶圆W的直径为φ300mm，则该圆的直径为φ270mm～φ280mm(在本实施方式中，为φ270mm)。各个衬底支撑销77由石英形成。多个衬底支撑销77可通过熔接设置于保持板75的上表面，也可与保持板75加工成一体。

[0077] 返回到图4，竖立设置于基台环71的4个连结部72与基座74的保持板75的周缘部通过熔接而固接。也就是说，基座74与基台环71通过连结部72而固定连结。通过像这样使保持部7的基台环71支撑于处理腔室6的壁面，保持部7被安装于处理腔室6。在保持部7安装于处理腔室6的状态下，基座74的保持板75成为水平姿势(法线与铅直方向一致的姿势)。也就是说，保持板75的保持面75a成为水平面。

[0078] 搬入处理腔室6中的半导体晶圆W以水平姿势载置并保持在安装于处理腔室6的保持部7的基座74之上。这时，半导体晶圆W通过竖立设置于保持板75上的12个衬底支撑销77得到支撑，并保持于基座74。更严谨来说，12个衬底支撑销77的上端部与半导体晶圆W的下表面接触而支撑该半导体晶圆W。12个衬底支撑销77的高度(衬底支撑销77的上端到保持板75的保持面75a的距离)均等，因此能通过12个衬底支撑销77将半导体晶圆W以水平姿势支撑。

[0079] 另外，半导体晶圆W是通过多个衬底支撑销77以与保持板75的保持面75a隔开指定间隔的方式得到支撑。相比于衬底支撑销77的高度，引导环76的厚度更大。因此，通过多个衬底支撑销77支撑的半导体晶圆W的水平方向的位置偏移通过引导环76得到防止。

[0080] 另外，如图4及图5所示，在基座74的保持板75，上下贯通而形成有开口部78。开口部78是为了供放射温度计20(参照图3)接收从保持于基座74的半导体晶圆W的下表面放射的放射光(红外光)而设置。也就是说，放射温度计20经由开口部78接收从保持于基座74的半导体晶圆W的下表面放射的光，并测定该半导体晶圆W的温度。进而，在基座74的保持板75，贯穿设置有供下述移载机构10的顶起销12为了交接半导体晶圆W而贯通的4个贯通孔
79。

[0081] 图7是移载机构10的俯视图。另外，图8是移载机构10的侧视图。移载机构10具备2根移载臂11。移载臂11形成为沿着大致圆环状的凹部62的圆弧形状。在各个移载臂11竖立设置有2根顶起销12。各移载臂11能通过水平移动机构13而旋动。水平移动机构13使一对移载臂11相对于保持部7在移载动作位置(图7的实线位置)与退避位置(图7的二点链线位置)之间水平移动，该移载动作位置是进行半导体晶圆W的移载的位置，该退避位置是俯视下不与保持于保持部7的半导体晶圆W重叠的位置。移载动作位置是基座74的下方，退避位置比基座74更靠外侧。作为水平移动机构13，可通过个别马达使各移载臂11分别旋动，也可使用连杆机构通过1个马达使一对移载臂11连动而旋动。

[0082] 另外，一对移载臂11通过升降机构14而与水平移动机构13一起升降移动。如果升降机构14在移载动作位置处使一对移载臂11上升，则共计4根顶起销12通过贯穿设置于基座74的贯通孔79(参照图4、5)，从而顶起销12的上端从基座74的上表面突出。另一方面，升降机构14在移载动作位置处使一对移载臂11下降，而将顶起销12从贯通孔79拔出，如果水平移动机构13使一对移载臂11以被打开的方式移动，则各移载臂11移动到退避位置。一对移载臂11的退避位置位于保持部7的基台环71的正上方。因基台环71载置于凹部62的底面，故移载臂11的退避位置位于凹部62的内侧。此外，在移载机构10的设置有驱动部(水平移动机构13及升降机构14)的部位附近，也设置有图示省略的排气机构，而构成为将移载机构10的驱动部周边的环境气体向处理腔室6的外部排出。

[0083] 返回到图3，设置于处理腔室6上方的闪光灯舱5是在壳体51的内侧，具备包含多根(在本实施方式中，为30根)疝气闪光灯FL的光源、及以覆盖该光源上方的方式设置的反射器52而构成。另外，在闪光灯舱5的壳体51的底部，安装有灯光放射窗53。构成闪光灯舱5的底板部的灯光放射窗53是由石英形成的板状的石英窗。通过将闪光灯舱5设置于处理腔室6的上方，灯光放射窗53与上侧腔室窗63相对向。闪光灯FL从处理腔室6的上方经由灯光放射窗53及上侧腔室窗63对热处理空间65照射闪光。

[0084] 多个闪光灯FL分别为具有长条形圆筒形状的棒状灯，且以各自的长度方向沿着保持于保持部7的半导体晶圆W的主面(也就是说沿着水平方向)相互平行的方式呈平面状排列。因此，通过闪光灯FL的排列形成的平面也为水平面。

[0085] 疝气闪光灯FL具备：棒状的玻璃管(放电管)，其内部封入有疝气，且其两端部配设有连接于电容器的阳极及阴极；及触发电极，附设于该玻璃管的外周面上。疝气是电气绝缘体，所以即便电容器中蓄存有电荷，正常状态下玻璃管内也不会流通电气。然而，在对触发电极施加高电压而破坏了绝缘的情况下，电容器中储存的电气会瞬间流到玻璃管内，通过这时的疝原子或疝分子的激发而放出光。在这种疝气闪光灯FL中，预先储存于电容器中的静电能被转换成0.1毫秒到100毫秒的极短光脉冲，所以与卤素灯HL等连续点亮的光源相比，具有能照射极强光的特征。也就是说，闪光灯FL是在未达1秒的极短时间内瞬间发光的脉冲发光灯。此外，闪光灯FL的发光时间可通过对闪光灯FL进行电力供给的灯电源的线圈常数加以调整。

[0086] 另外，反射器52是以覆盖多个闪光灯FL全体的方式设置于这多个闪光灯FL的上方。反射器52的基本功能为将从多个闪光灯FL出射的闪光向热处理空间65侧反射。反射器52由铝合金板形成，其正面(面向闪光灯FL的侧的面)被采用喷砂处理实施了粗面化加工。

[0087] 设置于处理腔室6下方的卤素灯舱4在壳体41的内侧内置有多根(在本实施方式中，为40根)卤素灯HL。多个卤素灯HL从处理腔室6的下方经由下侧腔室窗64对热处理空间65进行光照射。

[0088] 图9是表示多个卤素灯HL的配置的俯视图。在本实施方式中，上下2段各配设有20根卤素灯HL。各卤素灯HL为具有长条形圆筒形状的棒状灯。上段、下段中，20根卤素灯HL均以各自的长度方向沿着保持于保持部7的半导体晶圆W的主面(也就是说，沿着水平方向)相互平行的方式排列。由此，上段、下段中，通过卤素灯HL的排列形成的平面均为水平面。

[0089] 另外，如图9所示，在上段、下段，卤素灯HL在与周缘部对向的区域的配设密度均比在与保持于保持部7的半导体晶圆W的中央部对向的区域的配设密度高。也就是说，在上下段，卤素灯HL在周缘部的配设间距均比在灯排列的中央部的配设间距短。因此，能对通过来自卤素灯HL的光照射进行加热时温度容易下降的半导体晶圆W的周缘部，进行更多光量的照射。

[0090] 另外，由上段卤素灯HL构成的灯群与由下段卤素灯HL构成的灯群呈格子状交叉排列。也就是说，以上段的各卤素灯HL的长度方向与下段的各卤素灯HL的长度方向正交的方式，配设有共计40根卤素灯HL。

[0091] 卤素灯HL是通过对配设于玻璃管内部的灯丝通电，使灯丝白炽化而发光的灯丝方式的光源。玻璃管的内部封入有向氮或氩等惰性气体导入微量卤族元素(碘、溴等)所得的气体。通过导入卤族元素，能抑制灯丝的折损，且将灯丝的温度设定成高温。因此，卤素灯HL具有如下特性：与普通白炽灯泡相比，寿命较长，且能连续照射强光。也就是说，卤素灯HL是至少1秒以上连续发光的连续点亮灯。另外，由于卤素灯HL为棒状灯，所以寿命较长，通过使卤素灯HL沿着水平方向配置，对上方的半导体晶圆W的放射效率优异。

[0092] 另外，在卤素灯舱4的壳体41内，也在2段卤素灯HL的下侧设置有反射器43(图3)。反射器43将从多个卤素灯HL出射的光向热处理空间65的侧反射。

[0093] 控制部3对设置于热处理装置100的所述各种动作机构进行控制。图10是表示控制部3的构成的框图。作为控制部3的硬件的构成与普通计算机相同。也就是说，控制部3具备：CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，是进行各种运算处理的电路；ROM(Read Only Memory，唯读存储器)，是存储基本程序的读出专用存储器；RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)，是存储各种信息的自由读写存储器；及磁盘35，存储控制用软件或数据等。通过控制部3的CPU执行指定的处理程序，热处理装置100中的处理得以推进。例如，控制部3对具备搬送机器人150及交接机器人120的搬送机构38进行控制，使它沿着所设定的搬送路径搬送半导体晶圆W。此外，在图1中，将控制部3画在了装载部101内，但并不限定于此，控制部3可配置于热处理装置100内的任意位置。

[0094] 如图10所示，控制部3具备计数部31及发报部32。计数部31及发报部32是通过控制部3的CPU执行指定的处理程序得以实现的功能处理部。关于计数部31及发报部32的处理内容，将在下文进一步展开叙述。

[0095] 另外，在控制部3连接有显示部34及输入部33。控制部3在显示部34显示各种信息。热处理装置100的操作员能一边确认显示部34上显示的信息，一边从输入部33输入各种指令或参数。作为输入部33，例如可使用键盘或鼠标。作为显示部34，例如可使用液晶显示器。
在本实施方式中，作为显示部34及输入部33，采用的是设置于热处理装置100外壁的液晶触控面板，并使其具有这两者的功能。

[0096] 除了所述构成以外，热处理部160还具备各种冷却用构造，以防在对半导体晶圆W进行热处理时从卤素灯HL及闪光灯FL产生的热能导致卤素灯舱4、闪光灯舱5及处理腔室6的温度过度上升。例如，在处理腔室6的壁体设置有水冷管(图示省略)。另外，卤素灯舱4及闪光灯舱5形成为在内部形成气流而进行排热的空冷构造。另外，向上侧腔室窗63与灯光放射窗53的间隙也供给空气，将闪光灯舱5及上侧腔室窗63冷却。

[0097] 接下来，对本发明的热处理装置100的处理动作进行说明。这里，先说明针对正常的半导体晶圆W进行的处理动作，再说明虚设晶圆的管理。作为处理对象的半导体晶圆W是通过离子注入法添加有杂质(离子)的半导体衬底。该杂质的活性化是通过利用热处理装置100实施的闪光照射加热处理(退火)而执行的。

[0098] 首先，将多片注入有杂质的未处理的半导体晶圆W以收容在载具C中的状态载置到装载部101的负载埠110。然后，交接机器人120从载具C将未处理的半导体晶圆W逐片取出，并搬入对准部230的对准腔室231中。在对准腔室231中，使半导体晶圆W以其中心部为旋转中心在水平面内绕铅直方向轴旋转，通过光学检测凹槽等来调整半导体晶圆W的方向。

[0099] 接着，装载部101的交接机器人120从对准腔室231将方向已经过调整的半导体晶圆W取出，并搬入冷却部130的第1冷却腔室131或冷却部140的第2冷却腔室141中。利用搬送机器人150将搬入第1冷却腔室131或第2冷却腔室141中的未处理的半导体晶圆W搬出到搬送腔室170。将未处理的半导体晶圆W从装载部101经过第1冷却腔室131或第2冷却腔室141向搬送腔室170移送时，第1冷却腔室131及第2冷却腔室141作为用来交接半导体晶圆W的路径而发挥功能。

[0100] 取出半导体晶圆W后的搬送机器人150回转以朝向热处理部160。然后，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间打开，搬送机器人150将未处理的半导体晶圆W搬入处理腔室6中。这时，在处理腔室6中存在先行实施加热处理且已处理完毕的半导体晶圆W的情况下，会通过搬送手151a、151b的其中一者取出加热处理后的半导体晶圆W，然后将未处理的半导体晶圆W搬入处理腔室6中来进行晶圆替换。其后，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间关闭。

[0101] 在通过卤素灯HL对搬入处理腔室6中的半导体晶圆W进行预加热后，通过来自闪光灯FL的闪光照射进行闪光加热处理。通过该闪光加热处理进行注入半导体晶圆W中的杂质的活性化。

[0102] 闪光加热处理结束后，闸阀185再次将处理腔室6与搬送腔室170之间打开，搬送机器人150从处理腔室6将闪光加热处理后的半导体晶圆W搬出到搬送腔室170。取出半导体晶圆W后的搬送机器人150回转以从朝向处理腔室6变成朝向第1冷却腔室131或第2冷却腔室141。另外，闸阀185将处理腔室6与搬送腔室170之间关闭。

[0103] 其后，搬送机器人150将加热处理后的半导体晶圆W搬入冷却部130的第1冷却腔室131或冷却部140的第2冷却腔室141中。这时，该半导体晶圆W如果在加热处理前是通过第1冷却腔室131而来的，那么在加热处理后依然被搬入第1冷却腔室131中，如果在加热处理前是通过第2冷却腔室141而来的，那么在加热处理后依然被搬入第2冷却腔室141中。在第1冷却腔室131或第2冷却腔室141中，进行闪光加热处理后的半导体晶圆W的冷却处理。从热处理部160的处理腔室6搬出时半导体晶圆W整体的温度相对较高，因此要在第1冷却腔室131或第2冷却腔室141中将其冷却到常温附近。

[0104] 经过指定的冷却处理时间后，交接机器人120将冷却后的半导体晶圆W从第1冷却腔室131或第2冷却腔室141搬出，并返送回载具C。一旦载具C上收容有指定片数的处理完毕的半导体晶圆W，那么该载具C便会被从装载部101的负载埠110搬出。

[0105] 继续对热处理部160中的加热处理进行说明。在向处理腔室6搬入半导体晶圆W前，将供气用的阀84打开，并且将排气用的阀89、192打开，开始对处理腔室6内供气及排气。将阀84打开后，氮气从气体供给孔81向热处理空间65供给。另外，将阀89打开后，处理腔室6内的气体从气体排出孔86排出。由此，从处理腔室6内的热处理空间65的上部供给的氮气流向下方，从热处理空间65的下部排出。

[0106] 另外，通过将阀192打开，处理腔室6内的气体也从搬送开口部66排出。进而，通过图示省略的排气机构，移载机构10的驱动部周边的环境气体也被排出。此外，在热处理部160中对半导体晶圆W实施热处理时，氮气持续向热处理空间65供给，其供给量根据处理步骤而适当变更。

[0107] 然后，打开闸阀185而将搬送开口部66打开，通过搬送机器人150经由搬送开口部66将作为处理对象的半导体晶圆W搬入处理腔室6内的热处理空间65中。搬送机器人150使保持未处理的半导体晶圆W的搬送手151a(或搬送手151b)进出到保持部7的正上方位置并停止于此。然后，移载机构10的一对移载臂11从退避位置水平移动到移载动作位置并上升，由此顶起销12通过贯通孔79从基座74的保持板75的上表面突出而接收半导体晶圆W。这时，顶起销12上升到比衬底支撑销77的上端更靠上方。

[0108] 将未处理的半导体晶圆W载置于顶起销12后，搬送机器人150使搬送手151a从热处理空间65退出，搬送开口部66通过闸阀185而闭锁。然后，一对移载臂11下降，由此半导体晶圆W被从移载机构10移交到保持部7的基座74，并被以水平姿势从下方保持。半导体晶圆W通过竖立设置于保持板75上的多个衬底支撑销77得到支撑，并保持于基座74。另外，半导体晶圆W被以形成有图案且注入有杂质的正面作为上表面而保持于保持部7。在通过多个衬底支撑销77支撑的半导体晶圆W的背面(与正面为相反侧的主面)与保持板75的保持面75a之间，形成有指定间隔。下降到基座74下方的一对移载臂11通过水平移动机构13退避到退避位置也就是凹部62的内侧。

[0109] 通过保持部7的基座74将半导体晶圆W以水平姿势从下方保持后，40根卤素灯HL一齐点亮，而开始预加热(辅助加热)。从卤素灯HL出射的卤素光透过由石英形成的下侧腔室窗64及基座74照射到半导体晶圆W的下表面。通过接受来自卤素灯HL的光照射，半导体晶圆W得到预加热，从而温度上升。此外，由于移载机构10的移载臂11已退避到凹部62的内侧，所以不会妨碍卤素灯HL进行加热。

[0110] 通过卤素灯HL进行预加热时，半导体晶圆W的温度由放射温度计20测定。也就是说，从保持于基座74的半导体晶圆W的下表面经由开口部78放射的红外光由放射温度计20接收而测定正在升温的晶圆温度。测得的半导体晶圆W的温度被传送到控制部3。控制部3一面监视通过来自卤素灯HL的光照射而升温的半导体晶圆W的温度是否达到指定的预加热温度T1，一面控制卤素灯HL的输出。也就是说，控制部3基于放射温度计20测得的测定值，以使半导体晶圆W的温度成为预加热温度T1的方式反馈控制卤素灯HL的输出。预加热温度T1为无半导体晶圆W中添加的杂质通过热而扩散的担忧的600℃到800℃左右(在本实施方式中，为700℃)。

[0111] 半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1后，控制部3将半导体晶圆W暂时维持为该预加热温度T1。具体来说，在通过放射温度计20测得的半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1的时间点，控制部3调整卤素灯HL的输出，将半导体晶圆W的温度大致维持为预加热温度T1。

[0112] 通过像这样利用卤素灯HL进行预加热，而使半导体晶圆W整体均匀地升温到预加热温度T1。在利用卤素灯HL所进行的预加热阶段，有更易发生散热的半导体晶圆W周缘部的温度比中央部低的倾向，但卤素灯舱4中，卤素灯HL在与半导体晶圆W的周缘部对向的区域的配设密度比在与中央部对向的区域的配设密度高。因此，向更易发生散热的半导体晶圆W的周缘部照射的光量增多，从而能使预加热阶段的半导体晶圆W的面内温度分布均匀。

[0113] 在半导体晶圆W的温度达到预加热温度T1且经过指定时间后的时间点，闪光灯FL对半导体晶圆W的正面进行闪光照射。这时，从闪光灯FL放射的闪光的一部分直接朝向处理腔室6内，其他部分暂时先被反射器52反射，然后再朝向处理腔室6内，通过这些闪光的照射，进行半导体晶圆W的闪光加热。

[0114] 闪光加热是通过来自闪光灯FL的闪光(Flash Light)照射而进行，因此能使半导体晶圆W的正面温度在短时间内上升。也就是说，从闪光灯FL照射的闪光是由预先储存于电容器中的静电能转换成极短光脉冲且照射时间极短到0.1毫秒以上100毫秒以下程度的强闪光。而且，通过来自闪光灯FL的闪光照射被闪光加热的半导体晶圆W的正面温度瞬间上升到1000℃以上的处理温度T2，注入半导体晶圆W中的杂质活化后，正面温度急速下降。这样，在闪光加热中，能使半导体晶圆W的正面温度在极短时间内升降，因此能一面抑制注入半导体晶圆W中的杂质通过热而扩散，一面进行杂质的活化。此外，杂质的活化所需的时间与其热扩散所需的时间相比极短，因此活化在0.1毫秒到100毫秒左右的尚未发生扩散的短时间内即可完成。

[0115] 闪光加热处理结束后且经过指定时间后，卤素灯HL熄灭。由此，半导体晶圆W从预加热温度T1急速降温。正在降温的半导体晶圆W的温度由放射温度计20测定，且其测定结果被传送到控制部3。控制部3根据放射温度计20的测定结果，监视半导体晶圆W的温度是否降温到指定温度。然后，半导体晶圆W的温度降温到指定温度以下后，移载机构10的一对移载臂11再次从退避位置水平移动到移载动作位置并上升，由此顶起销12从基座74的上表面突出，而从基座74接收热处理后的半导体晶圆W。然后，将通过闸阀185而闭锁的搬送开口部66打开，通过搬送机器人150的搬送手151b(或搬送手151a)搬出载置于顶起销12上的处理后的半导体晶圆W。搬送机器人150使搬送手151b进出到被顶起销12顶起的半导体晶圆W的正下方位置并停止于此。然后，通过一对移载臂11的下降，将闪光加热后的半导体晶圆W移交并载置于搬送手151b。其后，搬送机器人150使搬送手151b从处理腔室6退出而将处理后的半导体晶圆W搬出。

[0116] 但较为典型的是以批次为单位进行半导体晶圆W的处理。所谓批次，是指作为在相同条件下进行相同内容处理的对象的1组半导体晶圆W。在本实施方式的热处理装置100中，也是将构成一批的多片(例如，25片)半导体晶圆W收容在1个载具C中而载置于装载部101的负载埠110，再从该载具C将半导体晶圆W逐片依次搬入处理腔室6中进行加热处理。

[0117] 这里，在一段时间未进行处理的热处理装置100中开始批次处理的情况下，将批次最初的半导体晶圆W搬入大致室温的处理腔室6中进行预加热及闪光加热处理。这种情况例如为：实施维护后启动热处理装置100，然后再处理最初批次的情况；或处理上一个批次后经过了较长时间的情况等。加热处理时，会从升温后的半导体晶圆W向基座74等腔室内构造物发生传热，因此初期为室温的基座74会随着半导体晶圆W的处理片数增加慢慢地通过蓄热而升温。另外，从卤素灯HL出射的红外光的一部分会被下侧腔室窗64吸收，因此下侧腔室窗64的温度也会随着半导体晶圆W的处理片数增加而慢慢地升温。

[0118] 而且，进行约10片半导体晶圆W的加热处理时基座74及下侧腔室窗64的温度达到固定的稳定温度。在达到稳定温度的基座74中，从半导体晶圆W向基座74传导的热量与从基座74散发的热量均衡。在基座74的温度达到稳定温度之前，从半导体晶圆W传导的热量多于从基座74散发的热量，因此基座74的温度随着半导体晶圆W的处理片数增加慢慢地通过蓄热而上升。与此相对地，基座74的温度达到稳定温度后，从半导体晶圆W传导的热量与从基座74散发的热量均衡，因此基座74的温度维持为固定的稳定温度。另外，下侧腔室窗64的温度达到稳定温度后，下侧腔室窗64从卤素灯HL的照射光吸收的热量与从下侧腔室窗64释放的热量均衡，因此下侧腔室窗64的温度也维持为固定的稳定温度。

[0119] 如果像这样在室温的处理腔室6中开始处理，则存在如下问题：在批次初期的半导体晶圆W与中途往后的半导体晶圆W中，由于处理腔室6的构造物的温度不同，所以温度历程不均匀。另外，关于初期的半导体晶圆W，是将其支撑于低温的基座74而进行闪光加热处理的，因此也存在发生晶圆翘曲的问题。所以，开始批次处理前，会实施如下虚拟运行：将非处理对象的虚设晶圆搬入处理腔室6内进行与处理对象的半导体晶圆W相同的预加热及闪光加热处理，而将基座74等腔室内构造物升温到稳定温度。通过对10片左右虚设晶圆进行预加热及闪光加热处理，能将基座74等腔室内构造物升温到稳定温度。这种虚拟运行不仅于在室温的处理腔室6中开始处理的情况下要执行，于变更预加热温度T1或处理温度T2的情况下也要执行。如上所述，会对虚设晶圆反复进行预加热及闪光加热处理，所以虚设晶圆的劣化加重，而容易发生晶圆的破裂或翘曲。因此，需要得当地管理虚设晶圆的劣化状态。以下，对热处理装置100中的虚设晶圆的管理进行说明。

[0120] 图11是表示第1实施方式的虚设晶圆的管理顺序的流程图。虚设晶圆是与作为处理对象的半导体晶圆W相同的圆板形状的硅晶圆，具有与半导体晶圆W相同的尺寸及形状。但对虚设晶圆未进行图案形成或离子注入。也就是说，虚设晶圆是所谓的裸晶圆。

[0121] 实施虚拟运行时，首先，对要开始搬送的晶圆是否为虚设晶圆进行确认(步骤S11)。虚设晶圆收容在与收容正常的半导体晶圆W的载具C不同的虚设晶圆专用的载具C(虚设载具)中加以运用。一旦将这种虚设晶圆专用的载具C载置于装载部101的负载埠110，载具C上附带的标签便会被读取，而通过控制部3对该载具C是否为虚设载具进行识别。当要开始搬送的晶圆是收容在虚设载具中的晶圆时，控制部3将该晶圆判断为虚设晶圆。在要开始搬送的晶圆并非虚设晶圆的情况下，不开始虚拟运行。此外，虚设晶圆专用的载具C的形态本身与收容正常的半导体晶圆W的载具C相同，在本实施方式中，为FOUP。

[0122] 在要开始搬送的晶圆是虚设晶圆的情况下，从步骤S11进入步骤S12，通过搬送机构38(交接机器人120及搬送机器人150)将该虚设晶圆从装载部101搬送到热处理部160。虚设晶圆的搬送顺序与所述作为处理对象的半导体晶圆W的搬送顺序大致相同。

[0123] 接着，对是否要执行使用卤素灯HL的预加热进行判断(步骤S13)。与正常的半导体晶圆W的热处理不同，在虚拟运行时，也存在不对虚设晶圆进行预加热而仅进行闪光加热的情况。在这种情况下，不执行预加热。关于步骤S13的判断，可由热处理装置100的操作员适当进行判断，也可由控制部3根据预先设定的配方资料进行判断。

[0124] 在要执行预加热的情况下，与针对正常的半导体晶圆W时同样地，通过来自卤素灯HL的光照射对虚设晶圆进行预加热。然后，控制部3的计数部31(图10)在预加热计数上加1(步骤S14)。所谓预加热计数，是表示利用卤素灯HL对该虚设晶圆进行的预加热的次数的参数。如图10所示，在控制部3的存储部也就是磁盘35中储存有虚拟数据库39。虚设载具与其中收容的多片虚设晶圆的预加热次数及闪光加热次数建立关联而登录在虚拟数据库39中。控制部3的计数部31从虚拟数据库39抽出正在处理的虚设晶圆的预加热次数，并将其值作为预加热计数。然后，当利用卤素灯HL对该虚设晶圆进行了预加热时，计数部31在预加热计数上加1。

[0125] 然后，由控制部3对通过计数部31加上1所得的预加热计数是否变为预先设定的指定阈值以上进行判定(步骤S15)。作为预加热计数的阈值，例如设定为500次。在预加热计数变为阈值以上的情况下，从步骤S15进入步骤S16，控制部3的发报部32发布警报。例如，发报部32在显示部34显示主旨为虚设晶圆的预加热次数已达到使用限度的警告。发报部32发布警报后，接着进入步骤S17，对是否要执行使用闪光灯FL的闪光加热进行判断。

[0126] 另一方面，在预加热计数未达阈值的情况下，也进入步骤S17，对是否要执行使用闪光灯FL的闪光加热进行判断。另外，当在步骤S13中判断出不执行预加热的情况下，也进入步骤S17。在虚拟运行时，也存在仅进行预加热而不进行闪光加热的情况。关于步骤S17的判断，也是一样，可由热处理装置100的操作员适当进行判断，也可由控制部3根据预先设定的配方资料进行判断。

[0127] 在要执行闪光加热的情况下，与针对正常的半导体晶圆W时同样地，通过来自闪光灯FL的闪光照射对虚设晶圆进行闪光加热。然后，控制部3的计数部31在闪光加热计数上加1(步骤S18)。所谓闪光加热计数，是表示对该虚设晶圆进行的闪光加热的次数的参数。计数部31在处理过程中从虚拟数据库39抽出虚设晶圆的闪光加热次数，并将其值作为闪光加热计数。然后，当利用闪光灯FL对该虚设晶圆进行了闪光加热时，计数部31在闪光加热计数上加1。

[0128] 然后，由控制部3对通过计数部31加上1所得的闪光加热计数是否变为预先设定的指定阈值以上进行判定(步骤S19)。作为闪光加热计数的阈值，例如设定为50次。在闪光加热计数变为阈值以上的情况下，从步骤S19进入步骤S20，发报部32发布警报。例如，发报部32在显示部34显示主旨为虚设晶圆的闪光加热次数已达到使用限度的警告。

[0129] 另一方面，在预加热计数及闪光加热计数两者均未达各自的阈值的情况下，不发布警报。在这种情况下，通过搬送机构38将加热处理后的虚设晶圆从热处理部160送回到装载部101的原来的载具C。另外，在步骤S16或步骤S20至少一个步骤中发布了警报的情况下，虚设晶圆也会被搬送机构38送回到装载部101的原来的载具C。

[0130] 关于第1实施方式，在虚拟运行的过程中，也就是说正在热处理装置100中进行虚设晶圆的处理时，使预加热计数及闪光加热计数增值，当这些计数变为阈值以上时发布警报。预加热计数及闪光加热计数是被作为表示虚设晶圆的劣化程度的损耗值来掌握的指标。总而言之，在第1实施方式中，当在虚拟运行的中途，虚设晶圆的损耗值变为阈值以上，便会发布警报。由此，热处理装置100的操作员便能知道虚设晶圆的劣化已达到所设定的临界值，从而将该虚设晶圆更换成新的虚设晶圆。结果，能防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。

[0131] ＜第2实施方式＞

[0132] 接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式的热处理装置100的构成及半导体晶圆W的处理顺序与第1实施方式相同。在第2实施方式中，虚设晶圆的管理形态与第1实施方式不同。

[0133] 图12是表示第2实施方式的虚设晶圆的管理顺序的流程图。在第2实施方式中，将收容有虚设晶圆的载具C(虚设载具)载置于装载部101的负载埠110，热处理装置100的操作员从输入部33指示虚拟运行的处理开始(步骤S21)。如果指示处理开始，那么控制部3从虚拟数据库39抽出作为对象的虚设晶圆的预加热次数，并将其作为预加热计数。另外，控制部3从虚拟数据库39抽出该虚设晶圆的闪光加热次数，并将其作为闪光加热计数。然后，控制部3对作为对象的虚设晶圆的预加热计数是否为预先设定的指定阈值以上进行判定(步骤S22)。作为预加热计数的阈值，与第1实施方式同样地，例如设定为500次。

[0134] 在预加热计数未达阈值的情况下，进入步骤S23，控制部3对该虚设晶圆的闪光加热计数是否为预先设定的指定阈值以上进行判定(步骤S23)。作为闪光加热计数的阈值，也与第1实施方式同样地，例如设定为50次。然后，在闪光加热计数也未达阈值的情况下，开始作为对象的虚设晶圆的搬送而执行虚拟运行(步骤S24)。

[0135] 另一方面，在预加热计数或闪光加热计数为阈值以上的情况下，进入步骤S25，发报部32发布警报。进而，控制部3禁止搬送机构38实施搬送动作(步骤S26)。

[0136] 在第2实施方式中，要在热处理装置100中开始虚设晶圆的搬送时，当该虚设晶圆的损耗值为阈值以上，便会发布警报。由此，热处理装置100的操作员便能知道虚设晶圆的劣化已达到所设定的临界值，从而中止该虚设晶圆的处理。

[0137] 即使操作员无视于警报的发布而要强行开始虚设晶圆的处理，控制部3也会禁止搬送机构38实施搬送动作，因此能防止该虚设晶圆被搬送到热处理部160加以处理。结果，能确实地防止劣化加重的虚设晶圆的误处理。

[0138] ＜变化例＞

[0139] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明可在不脱离其主旨的范围内，在所述内容以外进行各种变更。例如，第2实施方式不仅可应用于进行虚设晶圆的热处理的情况，也可应用于进行虚设晶圆的非加热处理的情况。所谓非加热处理，是指不对虚设晶圆进行热处理，而仅在装载部101与热处理部160之间进行虚设晶圆的搬送的处理。这种非加热处理例如是在进行过搬送机构38的示教作业后，为了确认是否能向如教示内容所示的位置搬送虚设晶圆而进行的。存在由于一次又一次地进行热处理而导致劣化加重的虚设晶圆发生翘曲的情况，如果即便是非加热处理也要通过搬送机构38搬送这种虚设晶圆，那么就会造成搬送故障。如果将第2实施方式应用于虚设晶圆的非加热处理，那么就能将因为虚设晶圆的变形而造成的搬送故障防止于未然。

[0140] 另外，在所述实施方式中，闪光灯舱5具备30根闪光灯FL，但并不限定于此，闪光灯FL的根数可为任意数量。另外，闪光灯FL并不限定于疝气闪光灯，也可为氪气闪光灯。另外，卤素灯舱4所具备的卤素灯HL的根数也并不限定于40根，而可为任意数量。

[0141] 另外，在所述实施方式中，使用灯丝方式的卤素灯HL作为1秒以上连续发光的连续点亮灯，进行半导体晶圆W的预加热，但并不限定于此，也可使用放电型的电弧灯(例如，疝弧灯)代替卤素灯HL作为连续点亮灯，进行预加热。在这种情况下，也会通过来自电弧灯的光照射，进行虚设晶圆的预加热。

[0142] 另外，被热处理装置100作为处理对象的衬底并不限定于半导体晶圆，也可为用于液晶显示装置等平板显示器的玻璃衬底或太阳电池用的衬底。

[0143] [符号的说明]

[0144] 3 控制部

[0145] 4 卤素灯舱

[0146] 5 闪光灯舱

[0147] 6 处理腔室

[0148] 7 保持部

[0149] 10 移载机构

[0150] 31 计数部

[0151] 32 发报部

[0152] 33 输入部

[0153] 34 显示部

[0154] 35 磁盘

[0155] 38 搬送机构

[0156] 39 虚拟数据库

[0157] 65 热处理空间

[0158] 74 基座

[0159] 100 热处理装置

[0160] 101 装载部

[0161] 120 交接机器人

[0162] 130、140 冷却部

[0163] 150 搬送机器人

[0164] 151a、151b 搬送手

[0165] 160 热处理部

[0166] FL 闪光灯

[0167] HL 卤素灯

[0168] W 半导体晶圆

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