CN1476060A - 光加热装置 - Google Patents
光加热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1476060A CN1476060A CNA031478174A CN03147817A CN1476060A CN 1476060 A CN1476060 A CN 1476060A CN A031478174 A CNA031478174 A CN A031478174A CN 03147817 A CN03147817 A CN 03147817A CN 1476060 A CN1476060 A CN 1476060A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoflash lamp
- light
- wavelength
- silicon wafer
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 42
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 18
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 69
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 6
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEEAZFQPYUMBPY-UHFFFAOYSA-N [I].[W] Chemical compound [I].[W] AEEAZFQPYUMBPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/67—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
- H01L21/30—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
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/0033—Heating devices using lamps
- H05B3/0038—Heating devices using lamps for industrial applications
- H05B3/0047—Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (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)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
Abstract
提供一种以闪光灯为光源的光加热装置,可以防止硅晶片产生裂纹,由以下部分构成,封入了稀有气体的闪光灯(20);包围该闪光灯(20)的壳体(32);放置被该闪光灯的放射光照射的硅晶片的载物台;和控制闪光灯的发光的供电装置,其特征在于,上述载物台表面上的上述闪光灯进行一次发光时,波长范围220nm~370nm的积分放射强度A和波长范围370nm~800nm的积分放射强度B的比率B/A为1.0以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种光加热装置,特别涉及一种利用光照射对硅晶片等基片进行急速加热处理的光加热装置。
背景技术
利用光照射加热硅晶片等的光照射式加热装置已为公知。
该装置用来在半导体制造工序中对晶片进行急速加热、高温保持、急速冷却,广范应用于成膜(在晶片表面形成氧化膜)、扩散(向晶片内部扩散杂质)等。关于扩散,通过离子注入向硅晶片的表层部分的硅结晶导入杂质,在这种状态下的硅晶片上,例如,通过实施1000℃以上的热处理使该杂质扩散,在硅晶片的表层部分形成杂质扩散层。
众所周知的RTP(Rapid Thermal Process)装置,为了进行硅晶片的热处理,用灯作加热源,把从该加热源放射的光对着晶片进行照射,从而可以进行急速加热,然后进行急速冷却。这种装置的加热源,是周知的卤素灯。
但是,近年来,日益要求着半导体集成电路的高集成化、细微化,例如,需要形成20nm以下的更浅的杂质扩散,用卤素灯作加热源的装置,在充分应对该要求方面有困难。
在极浅的区域实现杂质扩散的方法,使用激光照射(XeCL),利用该激光光束以数毫米的照射宽度扫描硅晶片,从而进行热处理的装置和方法已广为公知。
但是,使用激光光束的装置非常昂贵,另外,利用束斑直径小的激光光束边扫描硅晶片表面边进行热处理,具有生产能力上的问题。
本文提出一种用闪光灯作光源,在极短时间内对硅晶片进行加热的方法。利用闪光灯进行的热处理方法,具有可以降低硅晶片的接受温度、照射时间极短的优点。但是,在使闪光灯亮灯的照射处理时或照射处理后,会产生硅晶片裂纹的问题。
发明内容
为了解决上述课题,本发明提供一种以闪光灯为热源的光加热装置,可以防止硅晶片产生裂纹。
为了解决上述课题,本发明的光加热装置由以下部分构成,封入了稀有气体的闪光灯;包围该闪光灯的壳体;放置被来自该闪光灯的放射光照射的硅晶片的载物台;和控制闪光灯的发光的供电装置,其特征在于,上述载物台表面上的上述闪光灯进行一次发光时,波长范围220nm~370nm的积分放射强度A和波长范围370nm~800nm的积分放射强度B的比率B/A为1.0以上。
封入氙等稀有气体的放电灯,在从波长220nm到800nm的全波长范围,连续发出放射光谱。因此,作为被照射物的硅晶片能够被照射到广范围的连续光谱。
根据该现象,本发明者注意到,硅晶片在距照射面的深度方向(厚度方向),吸收特性随波长而不同,在晶片的厚度方向,所到达的光波长的光谱范围有微妙差异。
具体而言,存在把距硅晶片的照射面深度为数十nm附近强力加热的波长范围的光(短波长光),和加热其更深层部分的波长范围的光(长波长光),加热浅层部分的光的成分过多时,硅晶片的厚度方向的温度分布(温度梯度)变大,以此为原因,使硅晶片产生裂纹。
本发明者发现,在硅晶片的厚度方向上的浅层部分和深层部分,通过调整所吸收的光成分的比率,可以良好解决该晶片裂纹问题。
此外,本发明的特征在于,来自上述闪光灯的放射光通过气密性透光部件射向上述载物台表面,该载物台表面的照射能量密度为20J/cm2以上。
本发明者发现,利用载物台表面的照射能量密度为20J/cm2以上的大能量进行光加热处理,除基于上述的晶片厚度方向的光吸收差异而造成的晶片裂纹以外,还接受着伴随灯的发光而产生的冲击波的影响。
使来自闪光灯的放射光不直接照射硅晶片,而使其透过气密性透光部件来进行照射,以此使该透光部件发挥遮断冲击波的作用,降低冲击波的影响。这里所说的“气密性透光部件”的意思是排除象网和狭缝那样的空间上连通着的透光部件,而是指利用石英玻璃等板状部件在透光部分构成空间隔板的意思。
附图说明
图1表示本发明涉及的光加热装置的整体概略构成。
图2表示本发明涉及的光加热装置的加热源闪光灯。
图3表示本发明涉及的光加热装置的供电装置的电路示例。
图4表示载物台上的放射光的光谱。
图5表示本发明的实验结果。
具体实施方式
图1表示本发明涉及的光加热装置的整体概略构成。
光加热装置10是把硅晶片W作为被处理物,具有氛围气体导入口11A和排出口11B的石英玻璃制容器11,和配置在该容器11内,用于支撑硅晶片的载物台12。在容器11的顶面(图1中的上面)设有石英平板13作为气密性透光部件。
在透光部件13的上方设有闪光灯20作为加热源,在容器11的下方设有碘钨加热灯30作为预加热单元。该加热灯30埋设在载物台12中,由容器控制电路31进行温度控制。该容器控制电路31进行载物台12的升降功能和气体导入口11A、气体排出口11B的开闭控制等。
根据该光加热装置10,导入了杂质的硅晶片W被搬入容器11内时,利用加热灯30对硅晶片W进行预加热至杂质的热扩散不成问题的规定温度,然后,通过使闪光灯20发光,向硅晶片W进行闪光放射以实施热处理。
采用这种热处理,硅晶片W的表层部分被急速加热到高温后,被急速冷却下来,并从容器11搬出。基于以下理由,最好进行预加热处理,即,把向缩小晶片的厚度方向的温度梯度和使照射面的温度上升至必要程度所需的灯中注入的能量抑制到最小。加热温度可以从300~500℃范围中选择,例如是350℃。
利用加热灯30和闪光灯20进行热处理时的晶片表面温度在1000℃以上,具体而言,是在1000℃~1300℃范围内进行热处理。这样,通过把晶片的最大温度加热到1000℃以上,可以在晶片表层部分可靠形成杂质扩散层。
闪光灯20沿着透光部件13以等间隔并行排列,用共同的反射镜32蒙盖这些闪光灯20,把该反射镜32收放在壳体34内。各闪光灯20的亮灯动作是由供电装置34控制的。
在该实施例中,内置闪光灯20的壳体33放射光的一侧形成开口,但以可以设置透光部件以覆盖该开口。
图2表示闪光灯20的概略构成。
在置管型石英玻璃制放电容器21中,例如封入氙气,封堵两端使内部被划分成放电空间。在放电空间内对置配置阳极22和阴极23,在放电容器21外面的长手方向设置着由触发带25支撑的触发电极24。
如果列举闪光灯的数值示例,放电容器内径可以从φ8~15mm范围内选择,例如是10mm,放电容器的长度可以从200~550mm范围内选择,例如是300mm。
作为封入气体的氙气的封入量可以从200~1500torr范围内选择,例如是500torr。另外,作为主发光成分,并不限定于氙气,也可用氩气和氪气来代替。此外,也可以向氙气添加水银等其他物质。
电极是以钨为主成分的烧结型电极,其外径大小可以从4~10mm范围内选择,例如是5mm,其长度可以从5~9mm范围内选择,例如是7mm。电极间距离可以从160~500mm范围内选择,例如是280mm。另外,阴极可以混入氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化铝(Al2O3)等。
触发电极是由镍和钨形成的丝状电极,并接触放电容器。
图3表示图1所示的供电装置34,闪光灯20的亮灯电路,特别是具有相对多个闪光灯20的共同的充电电路S和对应各闪光灯的发光电路H。
充电电路S连接至交流电源AC,由开闭转换电路、变压器T、整流电路、和转换电路的控制电路构成。
整流电路的后级连接为各闪光灯而设置的发光电路H(H1、H2……Hn)。各发光电路H由防逆流二极管D、电压检测用电阻电路R、主电容器C、轭流线圈L等构成,该发光电路H连接闪光灯20。
在各闪光灯20并列设有触发电极24,该触发电极24连接至触发电路26。闪光灯20和发光电路H实际上连接有20~30个。
这种供电装置,经过转换电路给各发光电路H的主电容器C充电。主电容器C充电了足够的能量后,在触发电极24的施加作用下,使由石英玻璃组成放电容器作为电介质感应电场,同时随之使主电容器C的能量全放电,产生闪光发光。此时,用各充电电路H检测主电容器C的充电电压,同时在所有发光电路的主电容器C充电结束后,向所有触发电极同时施加电压,必须在相同时间使闪光灯一起发光。
根据这种供电装置产生的闪光灯的发光,如果列举其数值示例,主电容器C的充放电,例如1分钟反复0.5~2次,具体讲是以1次的比例反复,主电容器C例如可以从2000~5000V范围内选择,例如是4500V,用能量表示时,可以从1200~7500J范围内选择,例如,能量是6000J的电容器产生充放电,并供给各闪光灯。
闪光灯的数量可以从上述的5~30个中选择,例如是10个。照射面的光强度,在闪光灯的总数是5~30的范围内时,可以从10~50J/cm2范围内选择,例如是20J/cm2。
图4表示载物台的晶片放置面上的放射光的光谱。纵轴表示相对波长500nm强度的相对放射强度,横轴表示波长(nm)。
本发明把波长220nm~波长370nm称为短波长光,把波长370nm~波长800nm称为长波长光。短波长和长波长的光在硅晶片的厚度方向的吸收量不同。
具体而言,波长220nm~波长370nm的光以大的光强度仅加热表面极浅的部分,而波长370nm~波长800nm的光以相同程度(和短波长比较而言)的光强度加热从表面到400nm的区域。
硅晶片的厚度约725μm,为了激活通过离子注入等导入的杂质,必须加热到约100nm深。
本发明者根据上述晶片加热的相关特性发现,在从闪光灯放射的波长220nm~波长800nm范围内,通过调整短波长范围的光和长波长范围的光的强度比,可以消除晶片厚度方向上的加热状态不均衡,因此可以良好地解决晶片裂纹问题。
下面,利用实验示例说明上述短波长范围的光和长波长范围的光的强度之比与晶片裂纹的因果关系。
和图1所示的装置构成大概相同,为了方便只配置了1个闪光灯来构成简易装置,改变短波长范围的光和长波长范围的光的强度比,进行了实验。
实验规格参数是,把直径4英寸、厚725μm的硅晶片安放在内置了加热器的载物台上,把硅晶片加热到约350℃。闪光灯采用的是电极间距离160mm、内径10mm、封入的主发光成分为氙气的闪光灯。以上为相同条件,然后逐个改变发光管材料和构成,使短波长范围的光和长波长范围的光的强度比发生变化。具体而言,使发光管材料在石英玻璃内含有氧化钛(TiO2)、氧化铈(CeO2),在数十~数百重量ppm范围内改变含有量。发光管的内径如前所述,是10mm,但改变了玻璃管的壁厚。
此处的“短波长范围”是波长220nm~370nm范围,其积分放射强度为A,“长波长范围”是波长370nm~800nm范围,其积分放射强度为B。光强度的测定是,使光纤端面朝向灯配置在载物台上,同时通过光纤被导光到瞬时分光器(光谱辐射计),以波长分辨力0.5nm、时间分辨力5微秒,进行了测定。
积分放射强度是各波长范围的放射强度的积分值,测定一次闪光发光的合计值。
通过以上实验,短波长范围为波长220nm~370nm范围,其积分放射强度为A,长波长范围为波长370nm~800nm范围,其积分放射强度为B,放射强度比B/A是0.8、0.9、1.0、1.3、3.0、5.0时,测定了硅晶片是否有裂纹。
另外,还对在闪光灯和硅晶片间夹放窗口部件和不夹放时的两种壳体,进行了实验。
对各个条件,测定了25片硅晶片看一看有无产生裂纹。
图5表示实验结果。夹放有窗口部件时,B/A为1.0、1.3、3.0、5.0时,25片硅晶片中没有1片出现裂纹。另一方面,B/A为0.8时,8片晶片出现裂纹,B/A为0.9时,5片晶片出现裂纹。
根据该实验推测,B/A大于1.0时(含1.0),能够以硅晶片厚度方向不产生应力的缓和温度梯度进行加热,而小于1.0时,硅晶片厚度方向的温度梯度变急剧,发生了基于应力而产生的晶片裂纹。
进一步加大B/A时,可以推测能以厚度方向更小的温度梯度对晶片进行加热。但是,为了激活通过离子注入等导入的杂质,如前所述为加热到距晶片表面100nm深的部位,考虑到更深层的均一加热,会增加不必要加热的能量消耗的比例,所以从该观点考虑不是优选状态。从该意义上讲,B/A的上限值是5.0,优选3.0。
另外,在闪光灯和硅晶片间不夹放窗口部件时,B/A在0.8~5.0范围内,全部产生晶片裂纹。这是因为闪光灯的发光能量大时,产生来自灯的冲击波,从而导致晶片产生裂纹。即,即使考虑到短波长范围的光和长波长范围的光的强度比,在闪光灯的发光能量大时,还是会受到冲击波的影响。
本发明者对这一点进行了认真研究,结果发现,晶片照射面的照射能量密度在20J/cm2以上时,会受到称为晶片裂纹的冲击波的影响。
上述实施例中,采用发光管的材料和壁厚作为改变B/A的因素,但并不受此限定,也可以采用发光管内的气压、稀有气体种类、闪光灯的投入能量等其他因素。
本发明是把“短波长范围范围设为波长220nm~370nm, “长波长范围”范围设为波长370nm~800nm,通过以波长370nm为境界,利用B/A数值为1.0来规定了本发明的作用效果,其技术构思是,规定了在晶片表面附近被吸收的短波长的光和侵入到晶片内部的长波长的光的放射强度比。
图1所示的装置在具有载物台的容器上配置了透光窗口,但也可以在具有闪光灯的壳体上设置透光窗口,也可在两方都设置透光窗口。
一次闪光发光大约为50~1000μsec,实际处理时,是对晶片实施1~10次左右,典型的是照射5次。
本发明的光处理,如前所述,配置多个闪光灯,使它们同时发光来进行照射处理。此时,各闪光灯的放射光谱自身不必完全相同,载物台照射面上的短波长的光和长波长的光的比率是重要因素。
这样,本发明的光加热装置,载物台面上的上述闪光灯进行一次发光时,使波长220nm~370nm范围的积分放射强度A和波长370nm~800nm范围的积分放射强度B的比率B/A为1.0以上,从而可以把硅晶片厚度方向的浅层部分和深层部分的光吸收比率调整均一,因此,可以良好地消除由于厚度方向的晶片内部产生应力而引发的裂纹问题。
此外,通过在闪光灯和载物台表面之间夹放气密型透光部件,即使在来自闪光灯的发光能量强大时,也不会接受其冲击波的影响,可以良好地控制晶片加热。
Claims (2)
1.一种光加热装置,由以下部分构成,封入了稀有气体的闪光灯;包围该闪光灯的壳体;放置被来自该闪光灯的放射光照射的硅晶片的载物台;和控制闪光灯的发光的供电装置,其特征在于,
上述载物台的晶片放置面的上述闪光灯进行一次发光时,波长范围220nm~370nm的积分放射强度A和波长范围370nm~800nm的积分放射强度B的比率B/A为1.0以上。
2.根据权利要求1所述的光加热装置,其特征在于,来自上述闪光灯的放射光通过气密性透光部件射向上述载物台表面,该载物台表面的照射能量密度为20J/cm2以上。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP184226/2002 | 2002-06-25 | ||
JP2002184226A JP2004031557A (ja) | 2002-06-25 | 2002-06-25 | 光加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1476060A true CN1476060A (zh) | 2004-02-18 |
CN1320611C CN1320611C (zh) | 2007-06-06 |
Family
ID=30112247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB031478174A Expired - Fee Related CN1320611C (zh) | 2002-06-25 | 2003-06-25 | 光加热装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6842582B2 (zh) |
JP (1) | JP2004031557A (zh) |
KR (1) | KR100605450B1 (zh) |
CN (1) | CN1320611C (zh) |
TW (1) | TWI239568B (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6835914B2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-12-28 | Mattson Technology, Inc. | Apparatus and method for reducing stray light in substrate processing chambers |
JP4641154B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2011-03-02 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 熱処理装置 |
US7943534B2 (en) | 2005-08-03 | 2011-05-17 | Phoeton Corp. | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing system |
JP5055756B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2012-10-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置及び記憶媒体 |
JP4940635B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2012-05-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 加熱装置、熱処理装置及び記憶媒体 |
JP2007266351A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
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 |
US8129284B2 (en) * | 2009-04-28 | 2012-03-06 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by light irradiation |
TWI419001B (zh) * | 2009-11-06 | 2013-12-11 | Everlight Electronics Co Ltd | 決定光源個數的方法 |
JP5606852B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2014-10-15 | 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 |
JP2012074430A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置および熱処理方法 |
JP5559656B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2014-07-23 | 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 |
JP5964626B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2016-08-03 | 株式会社Screenホールディングス | 熱処理装置 |
KR20140091203A (ko) * | 2013-01-10 | 2014-07-21 | 삼성전자주식회사 | 반도체의 잔류 응력 제거장치 및 잔류 응력 제거방법 |
JP6472247B2 (ja) * | 2015-01-07 | 2019-02-20 | 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 |
TW201639063A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-11-01 | 應用材料股份有限公司 | 批量加熱和冷卻腔室或負載鎖定裝置 |
JP6654716B2 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-02-26 | 株式会社Screenホールディングス | 熱処理方法およびゲート形成方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5073698A (en) * | 1990-03-23 | 1991-12-17 | Peak Systems, Inc. | Method for selectively heating a film on a substrate |
US5452396A (en) * | 1994-02-07 | 1995-09-19 | Midwest Research Institute | Optical processing furnace with quartz muffle and diffuser plate |
US5861609A (en) * | 1995-10-02 | 1999-01-19 | Kaltenbrunner; Guenter | Method and apparatus for rapid thermal processing |
JPH11135449A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置およびそのための光照射装置 |
DE19923400A1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Steag Rtp Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum thermischen Behandeln von Substraten |
JP4058231B2 (ja) * | 2000-11-13 | 2008-03-05 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
2002
- 2002-06-25 JP JP2002184226A patent/JP2004031557A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-30 TW TW092110189A patent/TWI239568B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-06-24 KR KR1020030041180A patent/KR100605450B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-06-24 US US10/601,563 patent/US6842582B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-25 CN CNB031478174A patent/CN1320611C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6842582B2 (en) | 2005-01-11 |
KR100605450B1 (ko) | 2006-07-28 |
CN1320611C (zh) | 2007-06-06 |
TWI239568B (en) | 2005-09-11 |
US20040008980A1 (en) | 2004-01-15 |
KR20040002668A (ko) | 2004-01-07 |
TW200401378A (en) | 2004-01-16 |
JP2004031557A (ja) | 2004-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1320611C (zh) | 光加热装置 | |
US8295691B2 (en) | Heat treatment apparatus | |
CN1858897A (zh) | 发光型热处理设备 | |
US20210274598A1 (en) | Light-irradiation heat treatment apparatus | |
TW201802894A (zh) | 半導體裝置之製造方法 | |
CN1941325A (zh) | 形成布线结构的方法、布线结构、形成半导体器件的方法、以及显示器 | |
JP5418563B2 (ja) | 酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタの製造方法および製造装置 | |
TW201403678A (zh) | 熱處理方法及熱處理裝置 | |
CN1266736C (zh) | 荧光灯和具有改进了发光效率的高强度放电灯 | |
KR20010112501A (ko) | 기판을 열처리하기 위한 장치 및 방법 | |
CN1363116A (zh) | 灯泡退火装置和显示元件用基片 | |
KR100879427B1 (ko) | 플래시 램프 조사 장치 | |
JP6546512B2 (ja) | 熱処理装置 | |
KR100608214B1 (ko) | 반도체 웨이퍼의 열처리 방법 | |
JP4207488B2 (ja) | 光加熱装置 | |
CN1773665A (zh) | 闪光放电灯以及光能照射装置 | |
CN1894765A (zh) | 低压汞蒸气放电灯 | |
CN111739787B (zh) | 放电灯及液晶面板制造装置 | |
TWI853376B (zh) | 熱處理裝置 | |
JP4411880B2 (ja) | フラッシュランプ光照射装置 | |
JP2004039955A (ja) | 熱処理装置 | |
RU2535244C1 (ru) | Имплантированная ионами олова пленка оксида кремния на кремниевой подложке | |
CN111736374A (zh) | 灯模块及液晶面板制造装置 | |
JP2005203102A (ja) | 閃光放電ランプおよび閃光放電ランプを備えた閃光放射装置 | |
JP2005109090A (ja) | 熱処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070606 Termination date: 20160625 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |