CN103515203A - 热处理方法和热处理装置 - Google Patents

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CN103515203A CN201310183179.4A CN201310183179A CN103515203A CN 103515203 A CN103515203 A CN 103515203A CN 201310183179 A CN201310183179 A CN 201310183179A CN 103515203 A CN103515203 A CN 103515203A
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涩田浩二
锹田豊
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Abstract

本发明的课题是提供一种能够不损伤被处理体中所含的树脂地对被处理体进行光照射加热的热处理方法和热处理装置。本发明的解决方案是在腔室(10)内的保持板(20)与闪光灯(FL)之间,配置了去除波长在400nm以下的紫外光的光学过滤器(60)。从闪光灯(FL)射出的闪光在透过光学过滤器(60)时,400nm以下的波长区域的紫外光被去除。作为处理对象的被处理体(8)是通过在树脂基材的上面层叠功能层来构成。通过对被处理体(8)照射从照射时间极短的闪光中去除了波长在400nm以下的紫外光的光,能够不会对树脂基材产生因紫外光造成的损伤和热损伤地仅将功能层升温至需要的处理温度来实施所需要的热处理。

Description

热处理方法和热处理装置
技术领域
本发明涉及一种通过对作为基材或者粘接剂含有树脂的被处理体照射光来加热该被处理体的热处理方法和热处理装置。
背景技术
在半导体器件的制造工艺中,杂质导入是在半导体晶片内形成pn结的必需工序。现在,杂质导入通常是采用离子注入法和此后的退火法来进行。离子注入法是将硼(B)、砷(As)、磷(P)的杂质(掺杂物)的元素离子化后在高加速电压下冲撞半导体晶片进行物理性杂质注入的技术。被注入的杂质经过退火处理而得到活化。
近年来,伴随着半导体器件的更微细化发展,要求更浅的接合,尝试了采用闪光灯退火(FLA)对杂质进行极短时间的加热并在抑制扩散的同时使其得到活化的技术。但是,在闪光灯退火时,由于照射时间极短、照射强度强的闪光的缘故,存在晶片破裂或者难以获得均匀的温度分布的问题。
因此,在专利文献1、2中公开了一种在闪光灯与晶片之间设置透过率已被调节的板状部件并对闪光灯射出的闪光的部分或者全部进行减光的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-123807号公报
专利文献2:日本特开2009-260061号公报
发明内容
另一方面,近年来,以电子纸等所代表的薄且柔性的电子设备受到了关注。在这种柔性电子设备的制造工序中,在树脂等基材的表面上层叠有电极等功能层的被处理体,也需要退火处理。
以往,采用树脂作为基材的被处理体的退火处理,通常是采用温度较低的烘炉耗费几小时进行。树脂与硅基板、玻璃基板相比耐热性明显低,因此不得不采用较低的烘炉温度。
然而,根据近年来迅速发展的柔性电子设备的种类的不同,也有时必需将功能层加热至树脂耐热温度的界限以上。另外,根据功能层的种类的不同,也有时与上述半导体晶片的热处理同样地,必须采用更短的退火时间才能得到所需特性。并且,若退火时间需要几小时,也难免存在生产效率低下的问题。
为了解决这些课题,对采用树脂作为基材的被处理体而言,也考虑使用上述闪光灯退火。若采用闪光灯退火,则退火时间极短,也可选择性地只加热被处理体表层的功能层。
但是,通常,树脂材料具有在紫外线照射下容易劣化的性质。并且,氙的闪光灯的放射光谱分布是从紫外线区至近红外线区,与卤素灯等相比是转移至短波长一侧。因此,树脂基材会产生所谓因闪光灯光的照射而损伤的新的问题。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够不损伤被处理体中所含的树脂地对被处理体进行光照射加热的热处理方法和热处理装置。
为了解决上述课题,本发明的技术方案1的发明是一种热处理方法,其通过对含有树脂的被处理体照射光来加热该被处理体,其特征在于,采用从光源射出的光中去除损伤前述树脂的波长区域的光照射前述被处理体。
另外,技术方案2的发明,其特征在于,在技术方案1的发明的热处理方法中,从前述光源射出的光中去除了波长在400nm以下的紫外光。
另外,技术方案3的发明,其特征在于,在技术方案2的发明的热处理方法中,通过使从前述光源射出的光透过过滤器而去除了波长在400nm以下的紫外光。
另外,技术方案4的发明,其特征在于,在技术方案1至3中的任一发明的热处理方法中,前述被处理体具有树脂基材。
另外,技术方案5的发明,其特征在于,在技术方案1至3中的任一项发明的热处理方法中,前述被处理体具有利用树脂粘接剂来贴附基材的结构。
另外,技术方案6的发明是一种热处理装置,其通过对含有树脂的被处理体照射光而加热该被处理体,其特征在于,其具有保持前述被处理体的保持装置、对保持于前述保持装置的前述被处理体照射光的光源、以及设置于前述保持装置与前述光源之间的去除损伤前述树脂的波长区域的过滤器。
另外,技术方案7的发明,其特征在于,在技术方案6的发明的热处理装置中,前述过滤器去除了波长在400nm以下的紫外光。
另外,技术方案8的发明,其特征在于,在技术方案6的发明的热处理装置中,前述过滤器具有封入了着色水的板状部件。
另外,技术方案9的发明,其特征在于,在技术方案6的发明的热处理装置中,前述光源具有照射闪光的闪光灯。
另外,技术方案10的发明,其特征在于,在技术方案6至9中的任一发明的热处理装置中,前述被处理体具有树脂的基材。
另外,技术方案11的发明,其特征在于,在技术方案6至9中的任一发明的热处理装置中,前述被处理体具有利用树脂粘接剂来贴附基材的结构。
根据技术方案1至5的发明,对被处理体照射从光源射出的光中去除了损伤树脂的波长区域的光,抑制该波长区域的光被树脂吸收,不会损伤被处理体中所含的树脂,能够对被处理体进行光照射加热。
根据技术方案6至11的发明,将去除损伤树脂的波长区域的过滤器设置于保持装置和光源之间,因此将去除了该波长区域的光照射在被处理体上,不会损伤被处理体中所含的树脂,而能够对被处理体进行光照射加热。
附图说明
图1是表示本发明的热处理装置的主要部分的结构的图。
图2是表示图1的热处理装置中的被处理体的处理步骤的流程图。
图3是表示被处理体的结构的剖面图。
图4是表示被处理体的功能层的温度变化的图。
图5是表示氙闪光灯的放射光谱分布的图。
图6是表示被处理体的结构的其它例子的图。
图7是表示使用水的光学过滤器的结构的图。
图8是表示闪光灯排列的其它实例的图。
附图标记的说明
1  热处理装置
8  被处理体
9  控制部
10 腔室
15 热处理空间
18 腔室窗
20 保持板
21 加热器
30 加热光源
32 反射器
40 气体供给机构
50 排气机构
60 光学过滤器
81 基材
82 功能层
83 玻璃基板
84 粘接剂
FL 闪光灯
具体实施方式
下面,参照附图,详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的热处理装置1的主要部分的结构的图。该热处理装置1,是通过对以树脂作为基材的被处理体8照射光来加热该被处理体8的装置。热处理装置1,作为主要部件,具有容纳被处理体8的腔室10、保持被处理体8的保持板20、对被处理体8照射闪光的加热光源30以及光学过滤器60。另外,热处理装置1具有通过控制设置于装置中的各种动作机构进行处理的控制部9。此外,为了容易理解,在图1和以后的各图中,根据需要放大或者简化地标出了各部的尺寸及数据。
腔室10设置于加热光源30的下方,由腔室侧壁11和腔室底部12构成。腔室底部12覆盖了腔室侧壁11的下部。由腔室侧壁11和腔室底部12围成的空间被规定为热处理空间15。另外,在腔室10的上部开口,安装有腔室窗18并得到闭塞。
构成腔室10的顶部的腔室窗18,是由石英形成的板状部件,作为将来自加热光源30的照射光向热处理空间15照射时透过的石英窗发挥作用。构成腔室10的主体的腔室侧壁11和腔室底部12,例如,由不锈钢等强度和耐热性优良的金属材料形成。
另外,为了保持热处理空间15的气密性,采用了省略图示的O型环(Oring)密封了腔室窗18和腔室侧壁11。即,在腔室窗18的下面周边部与腔室侧壁11之间夹入O型环,以防止气体从它们的间隙流出或流入。
在腔室10的内部设置有保持板20。保持板20是金属制(例如铝制)平坦的板状部件。保持板20用于将被处理体8放置于腔室10内并使其保持在水平状态。另外,保持板20内置有加热器21。加热器21由镍铬合金线等电阻加热线构成,通过接受来自图外的电源的供电而发热来加热保持板20。此外,在保持板20中,除了置入加热器21以外还可以设置有水冷管等冷却机构。
在保持板20中设置了使用热电偶所构成的温度传感器(图示省略)。温度传感器测定保持板20上面附近的温度并将该测定结果传递至控制部9。控制部9基于温度传感器的测定结果而控制加热器21的输出功率并使保持板20达到规定的温度。通过保持板20会使得保持于保持板20上的被处理体8加热至所定的温度。
另外,热处理装置1具有将处理气体供给腔室10内的热处理空间15的气体供给机构40以及将热处理空间15的环境中的废气排出的排气机构50。气体供给机构40具有处理气体供给源41、供给配管42和供给阀43。供给配管42的前端一侧联通连接于腔室10内的热处理空间15,后端一侧连接于处理气体供给源41。在供给配管42的路径途中设置有供给阀43。通过开放供给阀43,能够将处理气体从处理气体供给源41供给到热处理空间15。处理气体供给源41,可根据被处理体8的种类或处理目的而相应地供给适当的处理气体,在本实施方式中供给氮气(N2)。
排气机构50具有排气装置51、排气配管52和排气阀53。排气配管的前端一侧联通连接于腔室10内的热处理空间15,后端一侧连接于排气装置51。在排气配管52的路径途中设置有排气阀53。作为排气装置51,能够采用真空泵或设置热处理装置1的工厂的排气设备。通过运行排气装置51并同时开放排气阀53,能够将热处理空间15的环境气体排出到装置外。通过该气体供给机构40和排气机构50,能够调节热处理空间15的环境。
在腔室10的上方设置有加热光源30。加热光源30是通过具有闪光灯FL和反射器32而构成,其中,闪光灯FL设置有多只(在图1中为了方便而标出了11只,但不限定于这些),反射器32设置成覆盖所有闪光灯FL的上方。加热光源30,通过后述的光学过滤器60和石英腔室窗18,对腔室10内保持于保持板20上的被处理体8,照射来自闪光灯FL的闪光。
多只闪光灯FL分别是具有长度的圆筒形状的棒状灯,以使各自较长的方向沿着水平方向相互平行的方式排列成平面状。在本实施方式中,作为闪光灯FL使用氙闪光灯。氙闪光灯FL具有棒状玻璃管(放电管)以及该玻璃管的外周面上所附设的触发电极,其中,该棒状玻璃管在其内部封入有氙气并在其两端部设置有连接于电容器的阳极和阴极。氙气是电绝缘体,因此在通常状态下即使电容器中蓄积有电荷也不会在玻璃管内产生电流。但是,当对触发电极施加高压电而破坏了绝缘时,电容器中所积蓄的电通过两端电极间的放电而瞬间流动于玻璃管内,此时的氙原子或分子在激发下放出光。在这种氙闪光灯FL中,预先在电容器中积蓄的静电能被转换为0.1毫秒至100毫秒这种极短光脉冲,因此,与连续照明的灯相比具有可射出极强光的特征。
另外,反射器32以使所有多只闪光灯FL的上方全部得到覆盖的方式进行设置。反射器32的基本功能是,将多只闪光灯FL所射出的闪光反射至热处理空间15一侧。
在腔室10的腔室窗18与加热光源30之间,设置有光学过滤器60。本实施方式的光学过滤器60是通过在石英玻璃中溶解了钡(Ba)、砷(As)、锑(Sb)、镉(Cd)等金属后而形成的板状光学部件。更详细而言,在石英玻璃中能够溶解并含有选自于由钡、砷、锑、镉所组成的组中的至少一种以上的金属。通过使石英玻璃含有金属成分,能够将规定波长区域的光通过反射或吸收而从透过光学过滤器60的光中去除(遮光)。所去除的波长区域取决于石英玻璃中溶解的金属种类。本实施方式的光学过滤器60对波长在400nm以下的紫外光进行去除。
通过在腔室10与加热光源30之间设置光学过滤器60,能够使闪光灯FL射出的闪光在透过光学过滤器60时去除波长在400nm以下的紫外光。而且,具有剩余的波长在400nm以上的波长区域的成分的闪光透过光学过滤器60而照射至保持板20所保持的被处理体8上。
控制部9对设置于热处理装置1上的上述各种动作机构进行控制。控制部9的作为硬件的结构,与通常的计算机相同。即,控制部9,是通过具有执行各种运算处理的CPU、存储基本程序的读取专用的存储器ROM、存储各种信息的读写自由的存储器RAM以及存储控制用软件和数据等的磁盘来构成。通过执行控制部9的CPU所规定的处理程序来进行热处理装置1中的处理。
除了上述结构以外,还能够在热处理装置1中适当设置各种结构要素。例如,能够在腔室侧壁11上设置有用于搬出、搬入被处理体8的运送开口部。另外,为了防止来自闪光灯FL的光照射导致的温度过度上升,可以在腔室侧壁11上设置水冷管。并且,为了防止因吸收闪光而加热光学过滤器60,也可以设置用于针对光学过滤器60喷射冷却空气的机构。
接着,说明具有上述结构的热处理装置1中的被处理体8的处理步骤。图2是表示热处理装置1中被处理体8的处理步骤的流程图。下面说明的热处理装置1的处理步骤,是在控制部9对热处理装置1的各动作机构进行控制下实施。
首先,将被处理体8搬入腔室10内(步骤S1)。对被处理体8的搬入,既可以采用热处理装置1外部的运送机器人也可以采用手动操作来进行。图3是表示被处理体8的构造的剖面图。本实施方式的被处理体8通过在树脂的基材81的上面层叠有功能层82而构成。作为基材81的树脂,能够采用PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等。另外,功能层82是电极形成用的银(Ag)的纳米墨水(Nano-ink)层。
将搬入腔室10内的被处理体8放置并保持在保持板20的上面(步骤S2)。将被处理体8以使其形成有功能层82的表面朝向上面一侧的方式保持于保持板20上。对保持板20的上面,预先采用内置的加热器21加热至规定温度。采用控制部9来控制保持板20上面的温度。将被处理体8放置于保持板20上,由此通过热传导进行加热。
另外,当将被处理体8搬入腔室10内并且使热处理空间15形成密闭空间后,进行腔室10内的环境调节(步骤S3)。在本实施方式中,由气体供给机构40向腔室10内的热处理空间15中供给氮气,同时采用排气机构50进行排气。由此,在腔室10内形成有氮气的气流,热处理空间15被置换成氮气环境。
图4是表示被处理体8的功能层82的温度变化的图。在时刻t1时,将被处理体8搬入腔室10内;在时刻t2时,将被处理体8保持于保持板20上。由此,在时刻t2时,开始通过保持板20对被处理体8进行预加热(辅助加热);在时刻t3时,被处理体8的温度达到规定的预加热温度T1。当通过保持板20加热被处理体8时,对整个含有树脂的基材81和功能层82的被处理体8大致均匀地进行加热。因此,在该预加热阶段,将基材81和功能层82都同样地升温至预加热温度T1。在对树脂的基材81不产生热损伤的范围内(当是PEN、PET时约在120℃以下),适当地设定预加热温度T1。
接着,当被处理体8的温度达到预加热温度T1后,在时刻t4时通过控制部9控制加热光源30的多只闪光灯FL一齐点亮(步骤S4)。从闪光灯FL射出的闪光(包括由反射器32反射而来的闪光)射向热处理空间15中保持于保持板20上的被处理体8。
此时,从闪光灯FL射出的闪光透过光学过滤器60后射入热处理空间15。在本实施方式中,由于在加热光源30与腔室窗18之间设置有用于去除波长在400nm以下的紫外光的光学过滤器60,所以闪光在透过光学过滤器60时400nm以下波长区域的紫外光被去除。其结果是,射入腔室10内的热处理空间15中的是已将波长在400nm以下的紫外光去除后的闪光。然后,去除了紫外光的闪光照射在保持于保持板20上的被处理体8的表面,对其表面上所形成的功能层82进行加热。
从闪光灯FL射出的闪光,预先积蓄的静电能被转换为极短光脉冲的、照射时间大约在0.1毫秒以上且100毫秒以下的极短且强的闪光。在来自闪光灯FL的闪光所照射下的功能层82的温度,瞬间上升至处理温度T2,然后迅速下降至预加热温度T1。采用上述这种闪光加热对功能层82进行必要的热处理。若功能层82是银的纳米墨水的情形,则处理温度T2约为180℃。
在此,闪光灯FL的照射时间约为0.1毫秒以上且100毫秒以下的极短时间,因此只有位于被处理体8表面一侧的功能层82升温至处理温度T2,而基材81基本上没有从预加热温度T1升温。本实施方式的处理温度T2(180℃)虽然超过了PEN或PET的基材81的耐热温度,但由于只有功能层82升温至处理温度T2而基材81基本上没有升温,因此能防止对耐热性缺乏的基材81产生热损伤。另一方面,功能层82升温至所需要的处理温度T2,因此可靠地进行所需的热处理。即,当如本实施方式这样采用闪光照射来加热被处理体8时,即使是耐热性缺乏的基材81,也不会使基材81过度加热,而能够使功能层82升温至超过基材81的耐热温度的目标处理温度T2,从而进行可靠的热处理。
另外,构成基材81的树脂材料不仅缺乏耐热性而且在紫外光下容易发生劣化。例如,若为PEN则在200nm~400nm波长区域的光下发生劣化;若为PET则在200nm~380nm波长区域的光下发生劣化。
另一方面,图5是表示氙闪光灯FL的放射光谱分布的图。如图5所示,从氙闪光灯FL射出的闪光中含有大量波长在400nm以下的紫外光成分。因此,若直接将来自闪光灯FL的闪光照射被处理体8,则会导致基材81吸收紫外光成分而损伤。
因此,在本实施方式中,在加热光源30与腔室窗18之间设置了对波长在400nm以下紫外光进行去除的光学过滤器60,将照射到被处理体8表面的闪光中的波长在400nm以下的紫外光去除。由此,能够防止闪光中所含的紫外光成分损伤被处理体8的基材81。另一方面,在照射到被处理体8表面的闪光中仍然还含有强度较强的波长大于400nm的长波长一侧的光,因此能够可靠地对功能层82施行所需要的热处理。
当采用闪光照射对被处理体8进行闪光加热处理结束后再经过规定时间之后,从腔室10搬出处理后的被处理体8(步骤S5)。由此,结束了热处理装置1中的一连串热处理。此外,也可以在搬出被处理体8之前,将腔室10内置换成大气环境。
在本实施方式中,在腔室10内的保持板20与加热光源30的闪光灯FL之间,设置了对波长在400nm以下的紫外光进行去除的光学过滤器60而进行闪光照射。因此,从闪光灯FL射出的闪光,在透过光学过滤器60时,去除了400nm以下的波长区域的紫外光。因此,在照射到被处理体8表面的闪光中,波长在400nm以下的紫外光已被去除,能够防止紫外光损伤树脂基材81。
另一方面,照射到被处理体8表面上的闪光中仍然还含有强度较强的大于波长400nm的长波长一侧的光,因此能够通过闪光照射而使被处理体8的功能层82升温至所需要的处理温度T2。并且,闪光灯FL的照射时间大约为0.1毫秒以上且100毫秒以下的极短时间,因此不会对耐热性缺乏的基材81过度加热,而能够只将功能层82加热至所需要的处理温度T2。
如此一来,在本实施方式中,通过对被处理体8照射从来自闪光灯FL射出的照射时间极短的闪光中去除了波长在400nm以下的紫外光后的光,能够对树脂基材81不产生紫外光损伤和热损伤地,只将功能层82升温至需要的处理温度T2来实施所需要的热处理。
以上针对本发明的实施方式进行了说明,只要在不脱离本发明的宗旨的范围内,可以施行除上述实施方式以外的各种变化方式。例如,在上述实施方式中,将在PEN或PET的基材81的上面层叠了银的纳米墨水的功能层82作为被处理体8,但被处理体8并不局限于此,可能有各种变化。
例如,在上述实施方式中,对被处理体8的基材81使用了PEN或PET,但也可以使用聚碳酸酯、丙烯酸树脂等其它树脂材料来进行替代。这些树脂材料也会因紫外光而发生劣化,聚碳酸酯和丙烯酸树脂均会因200nm~300nm的波长区域的光而发生劣化。当使用聚碳酸酯或丙烯酸树脂作为基材81时,使光学过滤器60去除的波长区域设在300nm以下。通过改变溶解于石英玻璃中的金属种类,可调节光学过滤器60进行去除的波长区域。通过设置对波长在300nm以下的紫外光进行去除的光学过滤器60,能够与上述实施方式同样地不会损伤树脂的基材81地对功能层82施行加热处理以升温至需要的处理温度T2。
另外,在基材81上层叠的功能层82并不局限于银的纳米墨水,也可以是铜等其它金属的纳米墨水(或者纳米线)。若功能层82是铜,则上述实施方式中的处理温度T2约为400℃。并且,功能层82也可以是非晶硅、掺杂后的多晶硅、ITO(氧化铟锡)、凹版墨水等。当功能层82是ITO时,处理温度T2约为220℃。另外,若功能层82是硅,则处理温度T2会变成900℃以上。
另外,被处理体8的结构可以是如图6所示的结构。图6的被处理体8是通过使用粘接剂84来将玻璃的基材81粘贴在玻璃基板83的上面并将功能层82层叠在该基材81的上面而构成。作为粘接剂84,例如能够使用以环氧树脂作为主要成分的环氧系粘接剂。环氧系粘接剂的耐热温度约为160℃。通过使用刚性比较高的玻璃基板83,与在树脂的基材81上层叠了功能层82的上述实施方式相比,被处理体8的操作会变得容易。此外,在需要的处理结束后,从玻璃基板83上剥离基材81,将层叠有功能层82的基材81作为器件加以利用。
对具有如图6所示结构的被处理体8而言,也与上述实施方式同样地施行基于热处理装置1的闪光加热。玻璃基板83和玻璃的基材81富于耐热性并且不会产生由紫外光造成的劣化。但是,树脂的粘接剂84与上述实施方式的基材81同样地缺乏耐热性并且容易产生由紫外光造成的劣化。因此,与上述实施方式同样地,采用光学过滤器60将照射在被处理体8表面的闪光中的波长在400nm以下的紫外光去除,由此,能够对树脂的粘接剂84不产生由紫外光造成的损伤和热损伤地,只将功能层82升温至需要的处理温度来实施所需要的热处理。
总之,根据本发明的热处理技术,成为处理对象的被处理体8只要是含有树脂即可。图3的例子中被处理体8含有树脂的基材81,图6的例子中被处理体8具有利用树脂粘接剂84贴附基材81的结构。通过对上述被处理体8基于本发明的热处理技术进行加热处理,能够在不损伤被处理体8中所含的树脂的情况下对被处理体8进行光照射加热。
另外,在上述实施方式中,采用在石英玻璃中含有规定金属成分而成的过滤器作为光学过滤器60,但并不局限于此,只要能够去除闪光中规定波长区域的光即可。例如,图7表示使用了水的光学过滤器60的结构的图。图7的光学过滤器60是通过在空心玻璃的板状部件61的内部封入水62而构成的。对水62混合有规定颜色的墨水等以使其着色。由此,光学过滤器60能够将透过的闪光中的规定波长区域的光进行去除。对水进行着色与对金属进行溶解而使其含于石英玻璃中的情况相比是容易的,这不仅能够更换内部的水62而且能够简单地调节光学过滤器60所去除的波长区域。
另外,也可以通过在石英玻璃的表面上使金属薄膜或金属氧化物薄膜进行成膜的方式形成光学过滤器60。不过,这种薄膜有可能因闪光照射时的急速升温而引起剥离,因此,优选将金属溶解在石英玻璃中的方法。
进而,也可以通过对闪光灯FL自身的构成进行不同设定从而使规定波长区域的光得到去除。具体而言,若将闪光灯FL的玻璃管内部封入的氙气的气压降低,则图5的放射光谱分布转移至长波长一侧。其结果是能够从闪光灯FL放射出的闪光自身去除短波长一侧的紫外光。相反,当对闪光中长波长一侧的红外光进行去除时,只要提高所封入的氙气气压即可。不过,若要改变氙气气压,则闪光强度会降低或者存在损伤闪光灯FL的情况,因此优选如上述实施方式通过光学过滤器60来去除规定波长区域的光的方式。
另外,对光学过滤器60所去除的波长区域而言,并不局限于400nm以下,只要是根据被处理体8所含的树脂的特性进行适当设定即可。例如,如上所述,若被处理体8中所含的树脂为聚碳酸酯或丙烯酸树脂,则光学过滤器60所去除的波长区域只要在300nm以下即可。另外,若被处理体8中所含的树脂为PEN,则会因200nm~400nm波长区域的光而导致劣化,因此,可以使用只对200nm~400nm波长区域的光进行去除的光学过滤器60即可。并且,当被处理体8中所含的树脂具有在长波长的红外光下发生劣化的性质时,可以使用对红外光进行去除的光学过滤器60。即,光学过滤器60所去除的波长区域,只要是对被处理体8中所含的树脂产生损伤的波长区域即可。
另外,上述实施方式中,保持板20具有加热器21并以此对被处理体8在闪光照射前进行预加热,但当处理温度T2是较低的温度时,只通过闪光照射就能够使功能层82升温至处理温度T2,因此,采用加热器21进行的预加热未必是必需条件。不过,通过采用保持板20稳定地加热被处理体8至预加热温度T1后进行闪光照射,能够使不同的多个被处理体8之间的温度历程(temperature-history)均匀化。
另外,也可以在保持板20中设置冷却机构以便对闪光加热处理后的被处理体8进行强制冷却。
另外,在上述实施方式中,在多只闪光灯FL的上方设置了反射器32,但也可以通过使用多只分别带有反射膜的灯作为闪光灯FL来进行替代。即,在各闪光灯FL的玻璃管上侧的一半部分带有反射膜,基于此将闪光反射至热处理空间15的一侧。当使用这种带有反射膜的闪光灯FL时,如图8所示,也可以将灯阵列两端的闪光灯FL配置在其它闪光灯FL的下方(与被处理体8近的一侧)以便提高被处理体8的周边部的照度。此时,也可以分别在灯阵列两端以接近被处理体8的方式配置两个以上的闪光灯FL。
另外,当被处理体8具有在树脂的基材81的上面层叠有功能层82的结构时,被处理体8在整体上具有柔性,因此也可以将被处理体8以从辊抽出再卷入辊中的辊对辊(roll-to-roll)方式进行运送。此时,即使将闪光灯FL设置成连续点亮的氙灯等,在连续搬运被处理体8的情况下也会对被处理体8的各位置进行与闪光照射一样的短时间照射,因此,能够获得与上述实施方式同样的处理结果。此外,即使在上述情况下,也要从氙灯射出的光中去除损伤树脂的波长区域。
另外,在上述实施方式中,加热光源30中具有氙闪光灯FL,但也可以使用氪等其它稀有气体的闪光灯来进行代替。
工业实用性
本发明的热处理方法和热处理装置,能够应用于含有树脂的各种被处理体上,特别是能够适合利用在电子纸等所用的柔性器件、柔性显示器、平板显示器(FPD)、电子设备、太阳能电池、燃料电池、半导体器件等方面。

Claims (11)

1.一种热处理方法,其通过对含有树脂的被处理体照射光来加热该被处理体,其特征在于,
采用从光源射出的光中去除了损伤所述树脂的波长区域后的光,照射所述被处理体。
2.如权利要求1所述的热处理方法,其特征在于,
从所述光源射出的光中去除波长在400nm以下的紫外光。
3.如权利要求2所述的热处理方法,其特征在于,
通过使从所述光源射出的光透过过滤器来去除波长在400nm以下的紫外光。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热处理方法,其特征在于,
所述被处理体具有树脂的基材。
5.如权利要求1至3中任一项所述的热处理方法,其特征在于,
所述被处理体具有利用树脂粘接剂贴附基材的构造。
6.一种热处理装置,其通过对含有树脂的被处理体照射光来加热该被处理体,其特征在于,其具有:
对所述被处理体进行保持的保持装置;
对所述保持装置所保持的所述被处理体照射光的光源;以及
设置于所述保持装置与所述光源之间并且对损伤所述树脂的波长区域进行去除的过滤器。
7.如权利要求6所述的热处理装置,其特征在于,
所述过滤器对波长在400nm以下的紫外光进行去除。
8.如权利要求6所述的热处理装置,其特征在于,
所述过滤器具有封入了着色水的板状部件。
9.如权利要求6所述的热处理装置,其特征在于,
所述光源具有照射闪光的闪光灯。
10.如权利要求6至9中任一项所述的热处理装置,其特征在于,
所述被处理体具有树脂的基材。
11.如权利要求6至9中任一项所述的热处理装置,其特征在于,
所述被处理体具有利用树脂粘接剂来贴附基材的构造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104900517A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 斯克林集团公司 热处理方法及热处理装置
CN107251197A (zh) * 2015-03-26 2017-10-13 株式会社斯库林集团 热处理方法及热处理装置
CN107818926A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 株式会社斯库林集团 热处理装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150145445A (ko) 2014-06-19 2015-12-30 현대중공업 주식회사 선박 연료유 히팅 방법 및 이를 수행하는 선박 연료유 히팅 장치
FR3025936B1 (fr) * 2014-09-11 2016-12-02 Saint Gobain Procede de recuit par lampes flash
DE102015011229B4 (de) * 2015-08-27 2020-07-23 Süss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Aufbringen eines mit UV-Strahlung beaufschlagten flüssigen Mediums auf ein Substrat
DE102015011228B4 (de) * 2015-08-27 2017-06-14 Süss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Aufbringen eines mit UV-Strahlung beaufschlagten flüssigen Mediums auf ein Substrat
KR20180065713A (ko) 2016-12-08 2018-06-18 현대중공업 주식회사 선박 연료유 히팅 시스템
JP6770915B2 (ja) * 2017-03-08 2020-10-21 株式会社Screenホールディングス 熱処理装置
JP7304768B2 (ja) * 2019-08-16 2023-07-07 株式会社Screenホールディングス 熱処理装置および熱処理装置の洗浄方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825548A (en) * 1997-09-11 1998-10-20 Vari-Lite, Inc. Cross-fading color filter and system
US20070087492A1 (en) * 2000-12-08 2007-04-19 Hideo Yamanaka Method for forming semiconductor film, method for manufacturing semiconductor device and electrooptic device, apparatus for performing the same, and semiconductor device and electrooptic device
US20090034948A1 (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Light emitting type heat treatment apparatus
JP2010238767A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
CN101999161A (zh) * 2008-04-09 2011-03-30 应用材料股份有限公司 包含用于高温量测的加热源反射滤光器的设备
US20120091110A1 (en) * 2010-10-14 2012-04-19 Koji Kaneyama Method of and apparatus for heat-treating exposed substrate

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8417959D0 (en) * 1984-07-14 1984-08-15 Nima Technology Ltd Barrier system
JP2001319887A (ja) * 2000-02-08 2001-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ランプアニール装置および表示素子用基板
JP4472238B2 (ja) * 2001-08-10 2010-06-02 株式会社半導体エネルギー研究所 剥離方法および半導体装置の作製方法
JP4111116B2 (ja) * 2002-12-05 2008-07-02 株式会社村田製作所 厚膜配線の形成方法及び積層型電子部品の製造方法
JP2004303792A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Seiko Epson Corp フラッシュランプの照射装置
US7102141B2 (en) * 2004-09-28 2006-09-05 Intel Corporation Flash lamp annealing apparatus to generate electromagnetic radiation having selective wavelengths
JP2006147646A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Seiko Epson Corp 配線形成方法、配線形成システム、並びに電子機器
JP5214153B2 (ja) * 2007-02-09 2013-06-19 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
JP2009094404A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd 熱処理方法及び熱処理装置
JP2010087176A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Via Mechanics Ltd 導体パターン形成方法
CA2910493C (en) * 2008-10-17 2018-03-06 Ncc Nano, Llc Method for reducing thin films on low temperature substrates
JP4983811B2 (ja) * 2009-01-09 2012-07-25 日立電線株式会社 導電性回路形成方法および導電回路装置
JP2010165733A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Fujitsu Semiconductor Ltd 熱処理方法、半導体装置の製造方法、及びフラッシュランプアニール装置
JP2010258425A (ja) 2009-03-30 2010-11-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825548A (en) * 1997-09-11 1998-10-20 Vari-Lite, Inc. Cross-fading color filter and system
US20070087492A1 (en) * 2000-12-08 2007-04-19 Hideo Yamanaka Method for forming semiconductor film, method for manufacturing semiconductor device and electrooptic device, apparatus for performing the same, and semiconductor device and electrooptic device
US20090034948A1 (en) * 2007-07-20 2009-02-05 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Light emitting type heat treatment apparatus
CN101999161A (zh) * 2008-04-09 2011-03-30 应用材料股份有限公司 包含用于高温量测的加热源反射滤光器的设备
JP2010238767A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
US20120091110A1 (en) * 2010-10-14 2012-04-19 Koji Kaneyama Method of and apparatus for heat-treating exposed substrate

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104900517A (zh) * 2014-03-04 2015-09-09 斯克林集团公司 热处理方法及热处理装置
CN104900517B (zh) * 2014-03-04 2018-02-27 斯克林集团公司 热处理方法及热处理装置
CN107251197A (zh) * 2015-03-26 2017-10-13 株式会社斯库林集团 热处理方法及热处理装置
CN107251197B (zh) * 2015-03-26 2020-07-10 株式会社斯库林集团 热处理方法
CN107818926A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 株式会社斯库林集团 热处理装置
US10950472B2 (en) 2016-09-14 2021-03-16 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation thermal treatment apparatus
CN107818926B (zh) * 2016-09-14 2022-03-08 株式会社斯库林集团 热处理装置
US11881420B2 (en) 2016-09-14 2024-01-23 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light-irradiation thermal treatment apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201403678A (zh) 2014-01-16
KR101440227B1 (ko) 2014-09-12
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KR20140001742A (ko) 2014-01-07

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