[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

TWI496215B - 熱處理方法 - Google Patents

熱處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI496215B
TWI496215B TW101130544A TW101130544A TWI496215B TW I496215 B TWI496215 B TW I496215B TW 101130544 A TW101130544 A TW 101130544A TW 101130544 A TW101130544 A TW 101130544A TW I496215 B TWI496215 B TW I496215B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
flash
semiconductor wafer
heat treatment
substrate
chamber
Prior art date
Application number
TW101130544A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201314777A (zh
Inventor
Kenichi Yokouchi
Original Assignee
Screen Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Screen Holdings Co Ltd filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Publication of TW201314777A publication Critical patent/TW201314777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI496215B publication Critical patent/TWI496215B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H01L21/2686—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation using incoherent radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • H01L21/26506—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors
    • H01L21/26513—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation in group IV semiconductors of electrically active species

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

熱處理方法
本發明係關於一種藉由對半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等薄板狀精密電子基板(以下僅稱為「基板」)照射閃光而加熱該基板之熱處理方法。
於半導體器件之製造製程中，雜質導入係用以於半導體晶圓內形成pn接面所必需之步驟。當前，雜質導入通常係藉由離子注入法與其後之退火法而進行。離子注入法係使硼(B)、砷(As)、磷(P)等雜質元素離子化並以高加速電壓碰撞於半導體晶圓而物理地進行雜質注入之技術。注入之雜質係藉由退火處理而得以活化。此時，若退火時間為數秒程度以上，則注入之雜質會藉由熱而較深地擴散，其結果為存在接合深度與要求相比變得過深而對良好之器件形成產生障礙之虞。
因此，作為於極其短時間內加熱半導體晶圓之退火技術，近年來閃光燈退火(FLA，Flash Lamp Anneal)正受到注目。閃光燈退火係藉由使用氙閃光燈(以下僅稱為「閃光燈」時意指氙閃光燈)對半導體晶圓之表面照射閃光，而僅使注入有雜質之半導體晶圓之表面於極其短時間(數毫秒以下)內升溫之熱處理技術。
氙閃光燈之放射分光分佈係自紫外區至近紅外區，波長短於先前之鹵素燈，且與矽之半導體晶圓之基礎吸收帶大致一致。因此，自氙閃光燈對半導體晶圓照射閃光時，可 使透過光較少而使半導體晶圓急速地升溫。又，亦判明只要為數毫秒以下之極其短時間之閃光照射，即可選擇性地僅使半導體晶圓之表面附近升溫。因此，只要藉由氙閃光燈進行極短時間之升溫，則可僅執行雜質活化而不使雜質較深地擴散。
作為使用此種氙閃光燈之熱處理裝置，於專利文獻1中，揭示有於半導體晶圓之表面側配置閃光燈並且於背面側配置熱擴散板與加熱板，從而藉由其等之組合進行所期望之熱處理者。於專利文獻1中所揭示之熱處理裝置中，於熱擴散板上載置半導體晶圓，藉由加熱板將半導體晶圓預加熱至某種程度之溫度為止，其後藉由來自閃光燈之閃光照射使其升溫至所期望之處理溫度為止。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-289049號公報
於如專利文獻1中所揭示之使用氙閃光燈之熱處理裝置中，由於將具有極其高之能量之閃光瞬間照射於半導體晶圓之表面，因此半導體晶圓之表面溫度於一瞬間急速地上升，於晶圓表面發生急遽之熱膨脹而使半導體晶圓變形。然而，因載置於半導體晶圓之熱擴散板而阻礙此種變形，作為束縛應力作用於半導體晶圓之結果而存在晶圓斷裂之發生概率較高之虞。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種可防止閃光照射時之基板之斷裂之熱處理方法。
為了解決上述問題，技術方案1之發明係一種熱處理方法，其係藉由對於基板照射閃光而加熱該基板者，其特徵在於包括：支撐步驟，以支撐構件支撐基板；跳起步驟，藉由對由上述支撐構件所支撐之基板之上表面照射第1閃光，而使上述基板自上述支撐構件跳起；及加熱步驟，於上述基板跳起而自上述支撐構件上浮之期間，對上述基板之上表面照射第2閃光而進行加熱處理。
又，技術方案2之發明係如技術方案1之發明之熱處理方法，其特徵在於上述第1閃光之強度小於上述第2閃光之強度。
又，技術方案3之發明係如技術方案2之發明之熱處理方法，其特徵在於上述第1閃光之照射與上述第2閃光之照射之間隔係1毫秒以上且500毫秒以下。
又，技術方案4之發明係如技術方案1之發明之熱處理方法，其特徵在於上述支撐構件具有環形狀。
根據本發明，於基板跳起而自支撐構件上浮之期間，對該基板之上表面照射第2閃光而進行加熱處理，因此即便基板因第2閃光發生變形亦可避免與其他構件之接觸，從而可防止基板之斷裂。
以下，一面參照圖式一面詳細地說明本發明之實施形態。
圖1係表示本發明之熱處理裝置之構成之縱剖面圖。本實施形態之熱處理裝置1係藉由對作為基板之300 mm之圓板形狀的半導體晶圓W進行閃光照射而加熱該半導體晶圓W之閃光燈退火裝置。於搬入熱處理裝置1前之半導體晶圓W中注入有雜質，藉由利用熱處理裝置1進行之加熱處理而執行注入之雜質之活化處理。
熱處理裝置1包含：腔室6，其收容半導體晶圓W；閃光加熱部5，其內置有複數個閃光燈FL；鹵素加熱部4，其內置有複數個鹵素燈HL；及快門機構2。於腔室6之上側設置有閃光加熱部5，並且於下側設置有鹵素加熱部4。又，熱處理裝置1於腔室6之內部包含：保持部7，其以水平姿勢保持半導體晶圓W；及移載機構10，其於保持部7與裝置外部之間進行半導體晶圓W之交接。進而，熱處理裝置1包含控制部3，其對快門機構2、鹵素加熱部4、閃光加熱部5及設置於腔室6之各動作機構進行控制而使半導體晶圓W之熱處理得以執行。
腔室6係於筒狀之腔室側部61之上下安裝石英制之腔室窗而構成。腔室側部61具有上下開口之大致筒形狀，於上側開口安裝上側腔室窗63而封閉，於下側開口安裝下側腔室窗64而封閉。構成腔室6之頂部之上側腔室窗63係由石英形成之圓板形狀構件，且發揮作為使自閃光加熱部5出射之閃光透過至腔室6內之石英窗之功能。又，構成腔室6 之底板部之下側腔室窗64亦為由石英形成之圓板形狀構件，且發揮作為使來自鹵素加熱部4之光透過至腔室6內之石英窗之功能。
又，於腔室側部61之內側之壁面上部安裝有反射環68，於下部安裝有反射環69。反射環68、69均形成為圓環狀。上側之反射環68係藉由自腔室側部61之上側嵌入而安裝。另一方面，下側之反射環69係藉由自腔室側部61之下側嵌入而並以省略圖示之螺絲固定而安裝。即，反射環68、69均為裝卸自如地安裝於腔室側部61者。腔室6之內側空間、即由上側腔室窗63、下側腔室窗64、腔室側部61及反射環68、69所包圍之空間係被規定為熱處理空間65。
藉由於腔室側部61安裝反射環68、69，而於腔室6之內壁面形成凹部62。即，形成由腔室側部61之內壁面中未安裝反射環68、69之中央部分、反射環68之下端面、及反射環69之上端面所包圍之凹部62。凹部62係於腔室6之內壁面沿水平方向形成為圓環狀，並圍繞保持半導體晶圓W之保持部7。
腔室側部61及反射環68、69係由強度與耐熱性優異之金屬材料(例如不鏽鋼)形成。又，反射環68、69之內周面係藉由電解鍍鎳而形成鏡面。
又，於腔室側部61形成設置有用以相對於腔室6進行半導體晶圓W之搬入及搬出之搬送開口部(爐口)66。搬送開口部66係可藉由閘閥185而開閉。搬送開口部66係連通連接於凹部62之外周面。因此，當閘閥185敞開搬送開口部 66時，可自搬送開口部66通過凹部62而進行向熱處理空間65之半導體晶圓W之搬入及自熱處理空間65之半導體晶圓W之搬出。又，當閘閥185封閉搬送開口部66時腔室6內之熱處理空間65成為密閉空間。
又，於腔室6之內壁上部形成設置有對熱處理空間65供給處理氣體(本實施形態中為氮氣(N2 ))之氣體供給孔81。氣體供給孔81係形成設置於較凹部62靠上側位置，亦可設置於反射環68。氣體供給孔81係經由呈圓環狀地形成於腔室6之側壁內部之緩衝空間82而連通連接於氣體供給管83。氣體供給管83係連接於氮氣供給源85。又，於氣體供給管83之路徑中途介插有閥84。當閥84敞開時，自氮氣供給源85供給氮氣至緩衝空間82。流入緩衝空間82之氮氣係以於流體阻力小於氣體供給孔81之緩衝空間82內擴散之方式流動而自氣體供給孔81供給至熱處理空間65內。
另一方面，於腔室6之內壁下部形成設置有排出熱處理空間65內之氣體的氣體排出孔86。氣體排出孔86係形成設置於較凹部62靠下側位置，亦可設置於反射環69。氣體排出孔86係經由呈圓環狀地形成於腔室6之側壁內部之緩衝空間87而連通連接於氣體排出管88。氣體排出管88係連接於排氣部190。又，於氣體排出管88之路徑中途介插有閥89。當閥89敞開時，熱處理空間65之氣體自氣體排出孔86經由緩衝空間87而向氣體排出管88排出。再者，氣體供給孔81及氣體排出孔86既可沿腔室6之周方向而設置複數個，亦可為狹縫狀者。又，氮氣供給源85及排氣部190既 可為設置於熱處理裝置1之機構，亦可為設置有熱處理裝置1之工廠之設備(utility)。
又，於搬送開口部66之前端亦連接有排出熱處理空間65內之氣體的氣體排出管191。氣體排出管191係經由閥192而連接於排氣部190。藉由敞開閥192，而經由搬送開口部66排出腔室6內之氣體。
圖2係表示保持部7之整體外觀之立體圖。又，圖3係自上表面觀察保持部7之平面圖，圖4係自側方觀察保持部7之側視圖。保持部7係包含基台環71、連結部72及均熱環74而構成。基台環71、連結部72及均熱環74之任一者均由石英形成。即，保持部7之整體係由石英形成。
基台環71係圓環形狀之石英構件。基台環71係藉由載置於凹部62之底面而成為由腔室6之壁面所支撐(參照圖1)。於具有圓環形狀之基台環71之上表面，沿其周方向豎立設置有複數個連結部72(本實施形態中為4個)。連結部72亦為石英之構件，且藉由熔接而固定於基台環71。再者，基台環71之形狀亦可為自圓環形狀缺少一部分之圓弧狀。
圓環形狀之均熱環74係藉由設置於基台環71之4個連結部72而支撐。均熱環74係由石英形成之圓環形狀之板狀構件。均熱環74之外徑大於半導體晶圓W之直徑(本實施形態中為300 mm)，內徑小於半導體晶圓W之直徑。即，均熱環74可支撐半導體晶圓W之周緣部。
豎立設置於基台環71之4個連結部72與均熱環74之周緣部之下表面係藉由熔接而固定。即，均熱環74與基台環71 係藉由連結部72而固定地連結，保持部7成為石英之一體成形構件。藉由於腔室6壁面支撐此種保持部7之基台環71，而將保持部7安裝於腔室6。於保持部7安裝於腔室6之狀態下，大致圓板形狀之均熱環74成為水平姿勢(法線與鉛垂方向一致之姿勢)。如圖4所示，搬入腔室6之半導體晶圓W係藉由安裝於腔室6之保持部7之均熱環74支撐其下表面周緣部而被保持為水平姿勢。除由圓環形狀之均熱環74所保持之半導體晶圓W之周緣部以外之下表面係敞開。
又，於安裝於腔室6之保持部7附近設置有放射溫度計120及使用熱電偶之接觸式溫度計130。如圖2所示，接觸式溫度計130之探針前端部係通過圓環形狀之均熱環74之圓形開口部而與半導體晶圓W之下表面接觸。又，放射溫度計120接收自半導體晶圓W之下表面通過均熱環74之圓形開口部而放射之放射光(紅外光)，並根據該放射光之強度測定半導體晶圓W之溫度。進而，下述之移載機構10之頂起銷12為了進行半導體晶圓W之交接而亦於上下方向通過均熱環74之圓形開口部。
圖5係移載機構10之平面圖。又，圖6係移載機構10之側視圖。移載機構10包含2個移載臂11。移載臂11係設為沿著大致圓環狀之凹部62之圓弧形狀。於各個移載臂11豎立設置有2個頂起銷12。各移載臂11係設為可藉由水平移動機構13於水平面內轉動。水平移動機構13使一對移載臂11於相對於保持部7進行半導體晶圓W之移載的移載動作位置(圖5之實線位置)與俯視下與由保持部7所保持之半導體 晶圓W不重合的退避位置(圖5之雙點劃線位置)之間進行水平移動。作為水平移動機構13，既可為藉由單獨之馬達分別使各移載臂11轉動者，亦可為使用連桿機構而藉由1個馬達使一對移載臂11連動地轉動者。
又，一對移載臂11係藉由升降機構14而與水平移動機構13一同升降移動。當升降機構14使一對移載臂11上升至移載動作位置時，共4個頂起銷12通過均熱環74之圓形開口部，頂起銷12之上端自均熱環74之上表面突出。另一方面，當升降機構14使一對移載臂11下降至移載動作位置而使頂起銷12降低至較均熱環74下方，且水平移動機構13使一對移載臂11以張開之方式移動時，各移載臂11移動至退避位置。一對移載臂11之退避位置係保持部7之基台環71之正上方。由於基台環71係載置於凹部62之底面，因此移載臂11之退避位置成為凹部62之內側。再者，於設置有移載機構10之驅動部(水平移動機構13及升降機構14)之部位附近亦設置有省略圖示之排氣機構，以將移載機構10之驅動部周邊之環境氣體向腔室6之外部排出之方式構成。
返回至圖1，設置於腔室6之上方之閃光加熱部5係於框體51之內側包含光源及反射器52而構成，該光源包含複數個(本實施形態中為30個)氙閃光燈FL，該反射器52係以覆蓋該光源之上方之方式設置。又，於閃光加熱部5之框體51之底部安裝有燈光放射窗53。構成閃光加熱部5之底板部之燈光放射窗53係藉由石英而形成之板狀石英窗。藉由將閃光加熱部5設置於腔室6之上方，燈光放射窗53成為與 上側腔室窗63相對向。閃光燈FL自腔室6之上方經由燈光放射窗53及上側腔室窗63對熱處理空間65照射閃光。
複數個閃光燈FL係分別具有長條之圓筒形狀之棒狀燈，且以各者之長度方向沿著由保持部7所保持之半導體晶圓W之主面(即沿水平方向)而成為相互平行之方式呈平面狀地排列。因此，藉由閃光燈FL之排列而形成之平面亦為水平面。
圖8係表示閃光燈FL之驅動電路之圖。如該圖所示，串列連接有電容器(condenser)93、線圈94、閃光燈FL、及IGBT(Insulated Gate bipolar transistor，絕緣閘極雙極電晶體)96。又，如圖8所示，控制部3包含脈衝產生器31及波形設定部32，並且連接於輸入部33。作為輸入部33，可採用鍵盤、滑鼠、及觸控面板等各種眾所周知之輸入機器。波形設定部32基於來自輸入部33之輸入內容而設定脈衝信號之波形，脈衝產生器31根據該波形產生脈衝信號。
閃光燈FL包含：棒狀之玻璃管(放電管)92，於其內部封入有氙氣且於其兩端部配設有陽極及陰極；及觸發電極91，其附設於該玻璃管92之外周面上。於電容器93中，藉由電源單元95而被施加有特定之電壓，且進行與該施加電壓(充電電壓)對應之電荷之充電。又，可自觸發電路97對觸發電極91施加高電壓。觸發電路97對觸發電極91施加電壓之時序係藉由控制部3而控制。
IGBT96係於閘極部組入有MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field effect transistor，金屬氧化物半導體 場效應電晶體)之雙極電晶體，且為適合處理大電力之開關元件。自控制部3之脈衝產生器31對IGBT96之閘極施加脈衝信號。當對IGBT96之閘極施加特定值以上之電壓(High(高)電壓)時IGBT96成為接通狀態，當施加未達特定值之電壓(Low(低)電壓)時IGBT96成為斷開狀態。如此，包含閃光燈FL之驅動電路係藉由IGBT96而進行接通斷開。藉由IGBT96進行接通斷開而使閃光燈FL與相對應之電容器93之連接斷續。
即便於電容器93充電之狀態下IGBT96成為接通狀態並對玻璃管92之兩端電極施加高電壓，由於氙氣係電性絕緣體，因此於通常之狀態下電無法於玻璃管92內流動。然而，於觸發電路97對觸發電極91施加高電壓而破壞絕緣之情形時，藉由兩端電極間之放電而使電流瞬間於玻璃管92內流動，藉由此時之氙之原子或分子之激發而放出光。
又，圖1之反射器52係於複數個閃光燈FL之上方以覆蓋其等整體之方式設置。反射器52之基本功能係將自複數個閃光燈FL出射之光反射至保持部7側。反射器52係由鋁合金板形成，其表面(面向閃光燈FL之側之面)係藉由噴射處理實施有粗面化加工而呈緞光加工面式樣。
於設置於腔室6之下方之鹵素加熱部4之內部內置有複數個(本實施形態中為40個)鹵素燈HL。複數個鹵素燈HL係自腔室6之下方經由下側腔室窗64而對熱處理空間65進行光照射。圖7係表示複數個鹵素燈HL之配置之平面圖。於本實施形態中，於上下2段各配設有20個鹵素燈HL。各鹵 素燈HL係具有長條之圓筒形狀之棒狀燈。上段、下段均係20個鹵素燈HL以各者之長度方向沿著由保持部7所保持之半導體晶圓W之主面(即沿水平方向)而成為相互平行之方式排列。因此，上段、下段藉由鹵素燈HL之排列而形成之平面均為水平面。
又，如圖7所示，於上段、下段中，較與由保持部7所保持之半導體晶圓W之中央部對向之區域，與周緣部對向之區域中之鹵素燈HL之配設密度均更高。即，於上下段中，與燈排列之中央部相比周緣部之鹵素燈HL之配設間距均更短。因此，於藉由來自鹵素加熱部4之光照射進行加熱時，可對易產生溫度降低之半導體晶圓W之周緣部進行更多光量之照射。
又，包含上段之鹵素燈HL之燈群與包含下段之鹵素燈HL之燈群係以呈格子狀地交叉之方式排列。即，以上段之各鹵素燈HL之長度方向與下段之各鹵素燈HL之長度方向正交之方式配設有共40個鹵素燈HL。
鹵素燈HL係藉由對配設於玻璃管內部之燈絲(filament)通電而使燈絲白熾化並發光的燈絲方式之光源。於玻璃管之內部，封入有於氮氣或氬氣等惰性氣體中微量導入有鹵素元素(碘、溴等)之氣體。藉由導入鹵素元素，可抑制燈絲之折損並可將燈絲之溫度設定為高溫。因此，鹵素燈HL具有與通常之白熾燈泡相比壽命更長且可連續地照射強光之特性。又，由於鹵素燈HL係棒狀燈，因此壽命較長，且藉由沿水平方向配置鹵素燈HL而成為向上方之半 導體晶圓W之放射效率優異者。
又，如圖1所示，熱處理裝置1於鹵素加熱部4及腔室6之側方包含快門機構2。快門機構2包含快門板21及滑動驅動機構22。快門板21係由相對於鹵素光不透明之板、例如鈦(Ti)所形成。滑動驅動機構22使快門板21沿水平方向滑動移動，並於鹵素加熱部4與保持部7之間之遮光位置拔插快門板21。當滑動驅動機構22使快門板21前進時，腔室6與鹵素加熱部4之間之遮光位置(圖1之雙點劃線位置)中插入有快門板21，從而遮斷下側腔室窗64與複數個鹵素燈HL。藉此，自複數個鹵素燈HL朝向熱處理空間65之保持部7之光被遮蔽。相反地，當滑動驅動機構22使快門板21後退時，快門板21自腔室6與鹵素加熱部4之間之遮光位置退出而敞開下側腔室窗64之下方。
又，控制部3係對設置於熱處理裝置1之上述各種動作機構進行控制。作為控制部3之硬體之構成與通常之電腦相同。即，控制部3係包含進行各種運算處理之CPU(Central Processing Unit中央處理單元)、記憶基本程式之讀出專用記憶體即ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、及記憶控制用軟體或資料等之磁碟而構成。藉由控制部3之CPU執行特定之製程參數而進行熱處理裝置1之處理。又，如圖8所示，控制部3包含脈衝產生器31及波形設定部32。如此，基於來自輸入部33之輸入內容，波形設定部32設定脈衝信號之波形，脈衝 產生器31據此對IGBT96之閘極輸出脈衝信號。
除上述之構成以外，熱處理裝置1亦包含各種冷卻用構造，以防止於半導體晶圓W之熱處理時因自鹵素燈HL及閃光燈FL產生之熱能量而引起鹵素加熱部4、閃光加熱部5及腔室6之溫度過度上升。例如，於腔室6之壁體設置有水冷管(省略圖示)。又，鹵素加熱部4及閃光加熱部5係設為於內部形成氣體流而排熱之空冷構造。又，亦對上側腔室窗63與燈光放射窗53之間隙供給空氣，從而冷卻閃光加熱部5及上側腔室窗63。
其次，說明熱處理裝置1之半導體晶圓W之處理步驟。此處，成為處理對象之半導體晶圓W係藉由離子注入法而添加有雜質(離子)之半導體基板。該添加之雜質之活化係藉由利用熱處理裝置1進行之閃光照射加熱處理(退火)而執行。於以下說明之熱處理裝置1之處理步驟係藉由控制部3對熱處理裝置1之各動作機構進行控制而進行。
圖9係表示熱處理裝置1之半導體晶圓W之處理步驟之流程圖。首先，敞開用以供氣之閥84，並且敞開排氣用閥89、192而開始相對於腔室6內之供排氣(步驟S1)。當閥84敞開時，自氣體供給孔81供給氮氣至熱處理空間65。又，當閥89敞開時，自氣體排出孔86排出腔室6內之氣體。藉此，腔室6內之自熱處理空間65之上部供給之氮氣向下方流動，並自熱處理空間65之下部排出。
又，藉由敞開閥192，亦自搬送開口部66排出腔室6內之氣體。進而，亦藉由省略圖示之排氣機構而排出移載機構 10之驅動部周邊之環境氣體。再者，於熱處理裝置1之半導體晶圓W之熱處理時氮氣係連續地供給至熱處理空間65，其供給量係根據圖9之處理步驟而進行適當變更。
繼而，閘閥185開啟而敞開搬送開口部66，藉由裝置外部之搬送機器人而經由搬送開口部66將雜質注入後之半導體晶圓W搬入腔室6內之熱處理空間65(步驟S2)。藉由搬送機器人搬入之半導體晶圓W進入至保持部7之正上方位置之後停止。然後，移載機構10之一對移載臂11自退避位置水平移動至移載動作位置並上升，藉此頂起銷12通過均熱環74之圓形開口部而自均熱環74之上表面突出並接收半導體晶圓W。
半導體晶圓W載置於頂起銷12之後，搬送機器人自熱處理空間65退出，並藉由閘閥185封閉搬送開口部66。然後，藉由使一對移載臂11下降，半導體晶圓W自移載機構10交接至保持部7之均熱環74而被保持為水平姿勢。半導體晶圓W係將經雜質注入之表面設為上表面而保持於均熱環74。又，如圖4所示，半導體晶圓W係藉由均熱環74支撐其下表面周緣部而被保持為水平姿勢。下降至均熱環74之下方為止之一對移載臂11係藉由水平移動機構13退避至退避位置、即凹部62之內側。
將半導體晶圓W保持於保持部7之均熱環74後，鹵素加熱部4之40個鹵素燈HL一同點亮而開始進行預加熱(輔助加熱)(步驟S3)。自鹵素燈HL出射之鹵素光透過由石英形成之下側腔室窗64而自半導體晶圓W之下表面照射。藉由接 受來自鹵素燈HL之光照射而使半導體晶圓W之溫度上升。再者，由於移載機構10之移載臂11退避至凹部62之內側，因此不會成為對藉由鹵素燈HL進行之加熱之障礙。
圖10係表示半導體晶圓W之表面溫度之變化之圖。將半導體晶圓W搬入並保持於均熱環74之後，控制部3於時刻t0使40個鹵素燈HL點亮而藉由鹵素光照射使半導體晶圓W升溫至預加熱溫度T1為止。預加熱溫度T1係300℃以上且800℃以下，於本實施形態中設為700℃。
藉由鹵素燈HL進行預加熱時，半導體晶圓W之溫度係藉由接觸式溫度計130測定。即，使內置有熱電偶之接觸式溫度計130與保持於均熱環74之半導體晶圓W之下表面接觸而測定升溫中之晶圓溫度。所測定之半導體晶圓W之溫度係傳送至控制部3。控制部3一面監視藉由來自鹵素燈HL之光照射而升溫之半導體晶圓W之溫度是否達到特定之預加熱溫度T1，一面對鹵素燈HL之輸出進行控制。即，控制部3基於藉由接觸式溫度計130獲得之測定值，以使半導體晶圓W之溫度成為預加熱溫度T1之方式對鹵素燈HL之輸出進行反饋控制。再者，於藉由來自鹵素燈HL之光照射使半導體晶圓W升溫時，未藉由放射溫度計120進行溫度測定。其原因在於，自鹵素燈HL照射之鹵素光會作為干擾光入射至放射溫度計120，而無法準確地進行溫度測定。
半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1後，控制部3使半導體晶圓W暫時維持於該預加熱溫度T1。具體而言，於 藉由接觸式溫度計130測定之半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1之時刻t1控制部3對鹵素燈HL之輸出進行控制從而使半導體晶圓W之溫度維持於大致預加熱溫度T1。
藉由利用此種鹵素燈HL進行預加熱，使半導體晶圓W整體均勻地升溫至預加熱溫度T1。於藉由鹵素燈HL進行預加熱之階段中，雖存在更易發生散熱之半導體晶圓W之周緣部的溫度低於中央部之傾向，但鹵素加熱部4中之鹵素燈HL之配設密度係與半導體晶圓W之周緣部對向之區域高於與中央部對向之區域。因此，照射於易發生散熱之半導體晶圓W之周緣部之光量變多，從而可使預加熱階段中之半導體晶圓W之面內溫度分佈均勻。進而，由於安裝於腔室側部61之反射環69之內周面係形成鏡面，因此藉由該反射環69之內周面而使朝向半導體晶圓W之周緣部反射之光量變多，從而可使預加熱階段中之半導體晶圓W之面內溫度分佈更加均勻。
其次，於半導體晶圓W之溫度達到預加熱溫度T1並經過特定時間之時刻t2執行藉由自閃光燈FL照射閃光進行之加熱處理。再者，半導體晶圓W之溫度自室溫到達預加熱溫度T1為止之時間(自時刻t0起至時刻t1為止之時間)及到達預加熱溫度T1後閃光燈FL發光為止之時間(自時刻t1起至時刻t2為止之時間)均為數秒左右。當閃光燈FL進行閃光照射時，預先藉由電源單元95將電荷儲存於電容器93中。然後，於電容器93中儲存有電荷之狀態下，自控制部3之脈衝產生器31對IGBT96之閘極輸出脈衝信號而對IGBT96 進行接通斷開驅動。於本實施形態中，藉由IGBT96之接通斷開驅動而使電容器93與閃光燈FL之連接斷續進行，藉此使閃光燈FL進行2次發光，即進行2次閃光照射。
圖11係表示脈衝信號之波形與流過閃光燈FL之電流的關聯之一例之圖。圖11(a)係表示自脈衝產生器31輸出之脈衝信號之波形，圖11(b)係表示於包含閃光燈FL之圖8之電路中流動的電流之波形。此處，如圖11(a)所示之矩形波之脈衝信號係自脈衝產生器31輸出。脈衝信號之波形可藉由自輸入部33輸入依序設定脈衝寬度之時間(接通時間)與脈衝間隔之時間(斷開時間)作為參數的製程參數而規定。當操作人員自輸入部33對控制部3輸入此種製程參數時，控制部3之波形設定部32據此設定如圖11(a)所示之反覆進行接通斷開之脈衝波形。於圖11(a)所示之脈衝波形中，於前段設定與第1閃光照射相對應之脈衝寬度相對較短之脈衝PA，於後段設定與第2閃光照射相對應之脈衝寬度相對較長之脈衝PB。然後，脈衝產生器31根據藉由波形設定部32設定之脈衝波形而輸出脈衝信號。其結果為如圖11(a)之波形之脈衝信號施加至IGBT96之閘極，從而IGBT96之接通斷開驅動得以控制。具體而言，輸入至IGBT96之閘極之脈衝信號為接通時IGBT96成為接通狀態，脈衝信號為斷開時IGBT96成為斷開狀態。
又，每當自脈衝產生器31輸出之脈衝信號成為接通時，控制部3與成為接通之時序同步地控制觸發電路97對觸發電極91施加高電壓(觸發電壓)。當於電容器93中儲存有電 荷中之狀態下對IGBT96之閘極輸入第1脈衝PA，且與其同步地對觸發電極91施加高電壓時，於閃光燈FL之玻璃管92內之兩端電極間電流開始流動，藉由此時之氙原子或分子之激發而放出光從而進行第1閃光照射(步驟S4)。然後，當第1脈衝PA成為斷開時，於閃光燈FL之玻璃管92內流動之電流值減少，閃光燈FL一度完全熄滅。
其次，當對IGBT96之閘極輸入第2脈衝PB，且與其同步地對觸發電極91施加高電壓時，於玻璃管92內之兩端電極間電流再次開始流動，從而自閃光燈FL進行第2閃光照射(步驟S6)。然後，當第2脈衝PB成為斷開時，於玻璃管92內流動之電流值減少而閃光燈FL再次熄滅。如此，於閃光燈FL流過如圖11(b)所示之波形之電流，閃光燈FL進行2次發光。再者，與各脈衝相對應之各個電流波形係藉由線圈94之常數規定。
閃光燈FL之發光輸出與流過閃光燈FL之電流之1.5次方大致成正比。因此，閃光燈FL之發光輸出之輸出波形(分佈)與圖11(b)所示之電流波形成為相同之圖案。由與圖11(b)所示者相同之來自閃光燈FL之輸出波形，對由保持部7所保持之均熱環74之半導體晶圓W之上表面進行2次閃光照射。於本實施形態中，與第1脈衝PA相比第2脈衝PB之脈衝寬度更長，於閃光燈FL中有長時間電流流動，因此與第1閃光照射之發光輸出相比第2閃光照射之發光輸出更大。
於圖9之步驟S4中，當對IGBT96之閘極輸入第1脈衝 PA，並與其同步地對觸發電極91施加高電壓時，自閃光燈FL對半導體晶圓W之上表面進行第1閃光照射。藉由該第1閃光照射，半導體晶圓W之上表面溫度瞬間上升，另一方面，該瞬間之下表面溫度未自預加熱溫度T1明顯上升。即，於半導體晶圓W之上表面與下表面瞬間產生溫度差。其結果為僅於半導體晶圓W之上表面產生急遽之熱膨脹而下表面幾乎未產生熱膨脹，因此半導體晶圓W以上表面成為凸面之方式瞬間彎曲。藉由發生此種以上表面為凸面之瞬間彎曲，半導體晶圓W之下表面周緣部擺脫均熱環74，如其結果圖12所示，半導體晶圓W自均熱環74跳起而上浮(步驟S5)。
然後，於半導體晶圓W自均熱環74上浮之期間，對IGBT96之閘極輸入第2脈衝PB，且與其同步地對觸發電極91施加高電壓，從而自閃光燈FL對半導體晶圓W之上表面進行第2閃光照射(步驟S6)。藉由該第2閃光照射而使半導體晶圓W之表面溫度瞬間上升至1000℃以上之處理溫度T2(本實施形態中為約1200℃)為止。如此，藉由使半導體晶圓W之表面溫度瞬間升溫至1000℃以上，可抑制因熱引起添加於半導體晶圓W之雜質擴散並可進行雜質之活化。再者，圖10之時刻標度為秒，另一方面，第1閃光照射與第2閃光照射之間隔係以毫秒為單位，因此於圖10中將2次閃光照射均視為於時刻t2執行者。
當藉由閃光燈FL進行之2次閃光照射結束時，IGBT96成為斷開狀態而閃光燈FL之發光停止，半導體晶圓W之表面 溫度自處理溫度T2急速地降溫。返回至圖9、10，2次閃光照射結束後，於經過特定時間之時刻t3使鹵素燈HL熄滅(步驟S7)。藉此，半導體晶圓W開始自預加熱溫度T1降溫。又，與鹵素燈HL熄滅同時地，快門機構2將快門板21插入鹵素加熱部4與腔室6之間之遮光位置(步驟S8)。即便鹵素燈HL熄滅，燈絲或管壁之溫度亦不會立即降低，自暫時高溫之燈絲及管壁繼續放射輻射熱，其會妨礙半導體晶圓W之降溫。藉由插入快門板21，自剛熄滅後之鹵素燈HL對熱處理空間65放射之輻射熱被遮斷，從而可提高半導體晶圓W之降溫速度。
又，於快門板21插入遮光位置之時間點開始藉由放射溫度計120進行溫度測定。即，放射溫度計120測定自由保持部7所保持之半導體晶圓W之下表面經由均熱環74之圓形開口部而放射的紅外光之強度從而測定降溫中之半導體晶圓W之溫度。所測定之半導體晶圓W之溫度係傳遞至控制部3。
雖自剛熄滅後之高溫鹵素燈HL會繼續放射一些放射光，但由於放射溫度計120於快門板21插入遮光位置時進行半導體晶圓W之溫度測定，因此自鹵素燈HL朝向腔室6內之熱處理空間65之放射光被遮斷。因此，放射溫度計120可不受干擾光影響地準確地測定由均熱環74所保持之半導體晶圓W之溫度。
控制部3監視藉由放射溫度計120測定之半導體晶圓W之溫度是否降溫至特定溫度。然後，當半導體晶圓W之溫度 降溫至特定溫度以下之後，藉由移載機構10中之一對移載臂11再次自退避位置水平移動至移載動作位置並上升，而使頂起銷12自均熱環74之上表面突出並自均熱環74接收熱處理後之半導體晶圓W。繼而，敞開藉由閘閥185而封閉之搬送開口部66，藉由裝置外部之搬送機器人將載置於頂起銷12上之半導體晶圓W搬出(步驟S9)，從而熱處理裝置1中之半導體晶圓W之加熱處理結束。
於本實施形態中，藉由自閃光燈FL對由保持部7之均熱環74所支撐之半導體晶圓W之上表面進行第1閃光照射，而使半導體晶圓W自均熱環74跳起並上浮至熱處理空間65中。然後，於半導體晶圓W自均熱環74上浮之期間，自閃光燈FL對半導體晶圓W之上表面進行第2閃光照射，使該半導體晶圓W之上表面之溫度升溫至處理溫度T2為止。
藉由第1閃光照射而半導體晶圓W上浮並與均熱環74分離之期間，由於半導體晶圓W不受任何束縛故而可自由地變形。因此，於進行第2閃光照射時，雖亦因於半導體晶圓W之上下表面產生之溫度差而僅引起上表面急遽地熱膨脹從而產生以上表面為凸面之彎曲，但此時束縛應力完全不作用於半導體晶圓W。因此，可防止進行第2閃光照射時由於半導體晶圓W之變形受到束縛而引起之晶圓斷裂。又，若於半導體晶圓W自均熱環74上浮之期間進行第2閃光照射，則瞬間變形之半導體晶圓W與均熱環74之碰撞得以避免，從而亦可防止由其引起之斷裂。進而，無論半導體晶圓W於自均熱環74上浮之期間如何變形，亦不會自該 上浮位置進而跳起，因此亦可防止因半導體晶圓W與上側腔室窗63碰撞而引起之斷裂。又，亦可防止因半導體晶圓W與均熱環74碰撞而引起之均熱環74之損傷。
第1閃光照射之目的在於，使半導體晶圓W上浮至第2閃光照射時變形之半導體晶圓W不會與均熱環74接觸之程度。又，若於第1閃光照射時，半導體晶圓W自均熱環74過大地跳起，則產生半導體晶圓W與上側腔室窗63碰撞之虞。因此，第1閃光照射時之閃光強度係設為跳起之半導體晶圓W不與上側腔室窗63接觸之程度，且設為於第2閃光照射時半導體晶圓W不與均熱環74接觸之程度。
另一方面，第2閃光照射之目的在於，使半導體晶圓W之表面升溫至目標處理溫度T2為止。因此，第2閃光照射時之閃光之強度係設為可使半導體晶圓W之表面溫度升溫至處理溫度T2之程度。
若不進行第1閃光照射而直接執行用以使半導體晶圓W之表面溫度升溫至處理溫度T2之第2閃光照射，則存在半導體晶圓W會瞬間較大變形而因該變形時自均熱環74受到之應力而產生斷裂、或因半導體晶圓W自均熱環74較大地跳起而與上側腔室窗63碰撞產生斷裂之虞。於本實施形態中，藉由首先進行第1閃光照射而使半導體晶圓W自均熱環74較小地跳起，繼而於半導體晶圓W上浮之期間進行第2閃光照射，藉此使半導體晶圓W之表面溫度升溫至處理溫度T2為止。藉由此種2次閃光照射，與僅進行第2閃光照射時相比半導體晶圓W之整體跳起量變得較小，亦可消除 半導體晶圓W與上側腔室窗63碰撞之虞，從而可防止晶圓斷裂。又，產生於半導體晶圓W與均熱環74之間之應力與僅進行第2閃光照射時相比亦變得較小，可防止均熱環74之損傷及半導體晶圓W之斷裂。
由於必需使由第1閃光照射引起之半導體晶圓W之跳起量小於僅進行第2閃光照射時之跳起量，因此第1閃光照射之閃光強度小於第2閃光照射時之閃光強度。再者，閃光之強度可藉由調整脈衝PA、PB之脈衝寬度而進行控制。
又，第1閃光照射與第2閃光照射之間隔係以於藉由第1閃光照射使半導體晶圓W自均熱環74上浮之期間執行第2閃光照射之方式設定。具體而言，第1閃光照射與第2閃光照射之間隔係設定為1毫秒至500毫秒之間。
以上，說明了本發明之實施形態，但本發明可於不脫離其主旨之範圍內除上述者以外進行各種變更。例如，於上述實施形態中，每當自脈衝產生器31輸出之脈衝信號成為接通時，與其時序同步地對觸發電極91施加高電壓，但並不限定於此，亦可僅於最初脈衝信號成為接通時對觸發電極91施加高電壓。於此種情形時，於閃光照射之期間使IGBT96短間隔快速地進行接通斷開驅動而反覆產生較小之閃光，藉此使較弱之電流持續流過閃光燈FL，從而可於下次閃光照射時使閃光燈FL確實地發光。然而，只要閃光照射之間隔(第1閃光照射與第2閃光照射之間隔)大致為15毫秒以內，則即便未持續使微弱電流流動，亦可於下次IGBT96成為接通狀態時僅藉由連接電容器93與閃光燈FL 而使閃光燈FL再發光。
又，於每當自脈衝產生器31輸出之脈衝信號成為接通時對觸發電極91施加高電壓之情形時，為了使閃光燈FL確實地放電而亦可自脈衝信號成為接通並經過特定時間後施加觸發電壓。於該情形時，閃光燈FL之照射時間成為對觸發電極91施加高電壓後至脈衝信號成為斷開為止之時間，與上述實施形態(照射時間=脈衝寬度之時間)不同。又，閃光燈FL之照射間隔(非照射時間)成為脈衝信號成為斷開後至施加與下個脈衝相對應之觸發電壓為止之時間。
又，均熱環74之材質並不限定於石英，亦可為碳化矽(SiC)或氮化硼(BN)。進而，於上述實施形態中，藉由圓環形狀之均熱環74保持半導體晶圓W，但亦可代替其而藉由平板狀之板構件而保持半導體晶圓W。較佳為該板構件係由使來自鹵素燈HL之鹵素光透過之材質、例如石英而形成。
又，於上述實施形態中，藉由第1閃光照射使半導體晶圓W自均熱環74跳起，並於半導體晶圓W自均熱環74上浮之期間進行第2閃光照射，但於第2閃光照射時亦可不必使半導體晶圓W整體自均熱環74完全上浮。只要半導體晶圓W之至少一部分自均熱環74上浮，即可避免於進行第2閃光照射時半導體晶圓W較大地跳起而與上側腔室窗63碰撞。即，本說明書中之「上浮」包含半導體晶圓W之至少一部分自均熱環74上浮之概念。
又，脈衝信號之波形之設定並不限定於自輸入部33逐一 輸入脈衝寬度等參數，例如，既可由操作人員自輸入部33直接以圖形(graphical)輸入波形，亦可讀出於以前設定並記憶於磁碟等記憶部中之波形，或亦可自熱處理裝置1之外部下載。
又，於上述各實施形態中，使用IGBT96作為開關元件，但亦可代替其而使用可根據輸入至閘極之信號位準而使電路接通斷開之其他電晶體。然而，由於閃光燈FL之發光會消耗相當大之電力，因此較佳為採用適合大電力之處理之IGBT或GTO(Gate Turn Off，閘控開關)閘流體(thyristor)作為開關元件。
又，於上述各實施形態中，閃光加熱部5包含30個閃光燈FL，但並不限定於此，閃光燈FL之個數可設為任意之數。又，閃光燈FL並不限定於氙閃光燈，亦可為氪閃光燈。又，鹵素加熱部4所包含之鹵素燈HL之個數亦不限定於40個，可設為任意之數。
又，於上述各實施形態中，藉由來自鹵素燈HL之鹵素光照射對半導體晶圓W進行預加熱，但預加熱之方法並不限定於此，亦可藉由載置於加熱板而對半導體晶圓W進行預加熱。
又，根據本發明之熱處理裝置，成為處理對象之基板並不限定於半導體晶圓，亦可為液晶顯示裝置等平板顯示器所使用之玻璃基板或太陽電池用基板。又，本發明之技術亦可適用於金屬與矽之接合、或多晶矽之結晶化。
1‧‧‧熱處理裝置
2‧‧‧快門機構
3‧‧‧控制部
4‧‧‧鹵素加熱部
5‧‧‧閃光加熱部
6‧‧‧腔室
7‧‧‧保持部
10‧‧‧移載機構
21‧‧‧快門板
22‧‧‧滑動驅動機構
31‧‧‧脈衝產生器
32‧‧‧波形設定部
33‧‧‧輸入部
61‧‧‧腔室側部
62‧‧‧凹部
63‧‧‧上側腔室窗
64‧‧‧下側腔室窗
65‧‧‧熱處理空間
71‧‧‧基台環
72‧‧‧連結部
74‧‧‧均熱環
85‧‧‧N2
91‧‧‧觸發電極
92‧‧‧玻璃管
93‧‧‧電容器
94‧‧‧線圈
96‧‧‧IGBT
97‧‧‧觸發電路
190‧‧‧排氣部
FL‧‧‧閃光燈
HL‧‧‧鹵素燈
W‧‧‧半導體晶圓
圖1係表示本發明之熱處理裝置之構成之縱剖面圖。
圖2係表示保持部之整體外觀之立體圖。
圖3係自上表面觀察保持部之平面圖。
圖4係自側方觀察保持部之側視圖。
圖5係移載機構之平面圖。
圖6係移載機構之側視圖。
圖7係表示複數個鹵素燈之配置之平面圖。
圖8係表示閃光燈之驅動電路之圖。
圖9係表示圖1之熱處理裝置之半導體晶圓之處理步驟之流程圖。
圖10係表示半導體晶圓之表面溫度之變化之圖。
圖11(a)、(b)係表示脈衝信號之波形與流過閃光燈之電流的關聯之一例之圖。
圖12係表示半導體晶圓自均熱環跳起之瞬間之圖。
7‧‧‧保持部
71‧‧‧基台環
72‧‧‧連結部
74‧‧‧均熱環
W‧‧‧半導體晶圓

Claims (4)

  1. 一種熱處理方法，其特徵在於，其係藉由對基板照射閃光而加熱該基板者，且包括：支撐步驟，以支撐構件支撐基板；跳起步驟，藉由對由上述支撐構件所支撐之基板之上表面照射第1閃光，而使上述基板自上述支撐構件跳起；及加熱步驟，於上述基板跳起不與任何元件接觸而自上述支撐構件上浮之期間，對上述基板之上表面照射第2閃光而進行加熱處理；上述跳起步驟中，於上述加熱步驟中照射第2閃光照射而基板變形時，使上述基板自上述支撐構件跳起至上述基板不與上述支撐構件接觸之程度。
  2. 如請求項1之熱處理方法，其中上述第1閃光之強度小於上述第2閃光之強度。
  3. 如請求項2之熱處理方法，其中上述第1閃光之照射與上述第2閃光之照射之間隔係1毫秒以上且500毫秒以下。
  4. 如請求項1之熱處理方法，其中上述支撐構件具有環形狀。
TW101130544A 2011-09-27 2012-08-22 熱處理方法 TWI496215B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011210388A JP5944131B2 (ja) 2011-09-27 2011-09-27 熱処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201314777A TW201314777A (zh) 2013-04-01
TWI496215B true TWI496215B (zh) 2015-08-11

Family

ID=47911743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101130544A TWI496215B (zh) 2011-09-27 2012-08-22 熱處理方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8802550B2 (zh)
JP (1) JP5944131B2 (zh)
KR (1) KR101389636B1 (zh)
TW (1) TWI496215B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI688993B (zh) * 2017-11-20 2020-03-21 日商斯庫林集團股份有限公司 熱處理方法及熱處理裝置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11089657B2 (en) * 2015-03-06 2021-08-10 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation heat treatment apparatus
JP6587955B2 (ja) * 2016-02-24 2019-10-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置
KR102626492B1 (ko) 2016-11-14 2024-01-17 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 고광전변환효율 태양전지의 제조 방법 및 고광전변환효율 태양전지
JP7009102B2 (ja) * 2017-07-27 2022-01-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置の排気方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080214020A1 (en) * 2007-02-06 2008-09-04 Takayuki Ito Manufacturing method of semiconductor device subjected to heat treatment by use of optical heating apparatus
JP2011119562A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理方法および熱処理装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4827276B2 (ja) * 1999-07-05 2011-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置、レーザー照射方法及び半導体装置の作製方法
JP2003017430A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JP2003059852A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
US6998580B2 (en) 2002-03-28 2006-02-14 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Thermal processing apparatus and thermal processing method
JP2003289049A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置
US6849831B2 (en) 2002-03-29 2005-02-01 Mattson Technology, Inc. Pulsed processing semiconductor heating methods using combinations of heating sources
KR100549452B1 (ko) 2002-12-05 2006-02-06 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 광조사형 열처리장치 및 방법
JP4121840B2 (ja) * 2002-12-05 2008-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置および熱処理方法
JP4121929B2 (ja) * 2003-10-08 2008-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理方法および熱処理装置
KR20050038763A (ko) 2003-10-22 2005-04-29 삼성전자주식회사 급속열처리장치
JP4841854B2 (ja) * 2005-03-30 2011-12-21 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
US7632609B2 (en) * 2005-10-24 2009-12-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fabrication method of photomask-blank
JP4502220B2 (ja) * 2007-02-13 2010-07-14 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
JP5221099B2 (ja) * 2007-10-17 2013-06-26 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置および熱処理方法
JP4816634B2 (ja) * 2007-12-28 2011-11-16 ウシオ電機株式会社 基板加熱装置及び基板加熱方法
JP5291965B2 (ja) * 2008-03-25 2013-09-18 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
US8559799B2 (en) * 2008-11-04 2013-10-15 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Heat treatment apparatus and method for heating substrate by photo-irradiation
JP5642359B2 (ja) * 2009-06-04 2014-12-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法および熱処理装置
JP2010141103A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法および熱処理装置
JP5507195B2 (ja) * 2009-10-13 2014-05-28 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理方法および熱処理装置
JP5238729B2 (ja) * 2010-01-07 2013-07-17 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理方法および熱処理装置
JP5507274B2 (ja) 2010-01-29 2014-05-28 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理方法および熱処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080214020A1 (en) * 2007-02-06 2008-09-04 Takayuki Ito Manufacturing method of semiconductor device subjected to heat treatment by use of optical heating apparatus
JP2011119562A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理方法および熱処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI688993B (zh) * 2017-11-20 2020-03-21 日商斯庫林集團股份有限公司 熱處理方法及熱處理裝置
US10658250B2 (en) 2017-11-20 2020-05-19 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light irradiation type heat treatment method and heat treatment apparatus
US10903126B2 (en) 2017-11-20 2021-01-26 SCREEN Holding Co., Ltd. Light irradiation type heat treatment method and heat treatment apparatus
TWI727649B (zh) * 2017-11-20 2021-05-11 日商斯庫林集團股份有限公司 熱處理方法及熱處理裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201314777A (zh) 2013-04-01
JP2013074007A (ja) 2013-04-22
KR20130033957A (ko) 2013-04-04
US8802550B2 (en) 2014-08-12
US20130078822A1 (en) 2013-03-28
JP5944131B2 (ja) 2016-07-05
KR101389636B1 (ko) 2014-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6539568B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
TWI566300B (zh) 熱處理方法及熱處理裝置
TWI497601B (zh) 熱處理方法及熱處理裝置
TWI604533B (zh) 熱處理方法及熱處理裝置
TWI528591B (zh) 熱處理裝置及熱處理方法
TWI467660B (zh) Heat treatment method and heat treatment device
JP5507274B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
TWI467661B (zh) 熱處理方法
TWI668763B (zh) 熱處理方法
JP5731230B2 (ja) 熱処理装置
TWI704603B (zh) 熱處理方法及熱處理裝置
JP5507227B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
TWI496215B (zh) 熱處理方法
JP5698040B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP2012199470A (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP5944152B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP5797916B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP5801575B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP5701651B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP5801574B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置
JP2014049468A (ja) 熱処理方法および熱処理装置