KR100605450B1 - 광 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

플래시 램프를 광원으로 한 광 가열 장치로서, 실리콘웨이퍼의 깨짐 방지를 제공하는 것이다.
희 가스를 봉입하는 플래시 램프(20)와, 이 플래시 램프(20)를 둘러싸는 케이싱(32)과, 플래시 램프로부터의 방사광이 조사되는 실리콘웨이퍼를 싣는 스테이지와, 플래시 램프의 발광을 제어하는 급전 장치로 이루어지고, 이 스테이지 면에서의 상기 플래시 램프의 1회 발광은, 파장 220nm∼370nm의 범위의 적분 방사 강도(A)와, 파장 370nm∼800nm의 범위의 적분 방사 강도(B)와의 비율(B/A)이 1.0 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

광 가열 장치{LIGHT HEATING APPARATUS}
도 1은 이 발명에 관한 광 가열 장치의 전체 개략 구성을 도시하고,
도 2는 이 발명에 관한 광 가열 장치의 가열원인 플래시 램프를 도시하고,
도 3은 이 발명에 관한 광 가열 장치의 급전 장치의 회로 예를 도시하고,
도 4는 스테이지에서의 방사광의 스펙트럼을 도시하고,
도 5는 이 발명의 실험 결과에 관해서 도시한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 광 가열 장치 11 : 챔버
13 : 광 투과 창 20 : 플래시 램프
33 : 급전 장치
이 발명은 광 가열 장치에 관하여, 특히, 실리콘웨이퍼 등의 기판을 광 조사에 의해 급속하게 가열 처리하는 광 가열 장치에 관한 것이다.
실리콘웨이퍼 등의 기판을 광 조사에 의해 가열하는 광 조사식 가열 장치가 알려져 있다.
이것은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼를 급속 가열, 고온 유지, 급속 냉각하는 것으로, 막 형성(웨이퍼 표면에 산화막을 형성한다), 확산(웨이퍼 내부에 불순물을 확산시킨다) 등 넓은 범위에서 행하게 된다. 확산에 관하여 말하자면, 실리콘웨이퍼의 표층 부분에 있어서의 실리콘 결정에, 이온 주입에 의해 불순물을 도입하고, 이 상태의 실리콘웨이퍼에 예컨대 1000℃ 이상의 열 처리를 실시하여 해당 불순물을 확산시키는 것에 의해 실리콘웨이퍼의 표층 부분에 불순물 확산층을 형성하는 것이다.
실리콘웨이퍼의 열 처리를 행하기 위해서는, 램프를 가열원으로서 이용하고, 이 가열원으로부터 방사되는 광을 웨이퍼에 대하여 조사함으로써 급속하게 가열하고, 그 후, 급속하게 냉각할 수 있는 RTP(Rapid Thermal Process)장치가 알려져 있다. 이러한 장치의 가열원으로서는 할로겐 램프가 알려져 있었다.
그러나, 근년, 반도체 집적 회로의 고집적화, 미세화가 점점 요구되고 있는 것으로부터, 예컨대 20nm 이하보다 얕은 레벨로 불순물 확산을 형성하는 것이 필요시 되고 있어, 할로겐 램프를 가열원으로서의 장치에서는, 이러한 요청에 충분히 대응하는 것이 곤란하게 되었다.
또한, 극히 얕은 영역에 불순물 확산을 달성하는 방법으로서는, 레이저 조사(XeCL)를 이용하여, 이 레이저광에 의해 수 미리 미터의 조사 폭으로 실리콘웨이퍼를 스캔하여 열 처리를 행하는 장치와 방법이 알려지고 있다.
그러나, 레이저광을 사용하는 장치는 상당히 고가이고, 또한, 실리콘웨이퍼의 표면 위를 작은 스폿 직경의 레이저빔으로 스캔하면서 열처리하기에는, 스루 풋 이라는 점에서 문제가 된다.
그러므로, 광원으로서, 플래시 램프(플래시 램프)를 사용하여, 실리콘웨이퍼에 대하여 아주 단시간에 가열하는 방법도 제안되고 있다. 이 플래시 램프에 의한 열처리 방법은, 실리콘웨이퍼가 받는 온도를 내릴 수 있고, 조사 시간도 아주 짧지만 커다란 이점이 있다. 그러나, 플래시 램프를 점등시키는 조사 처리 시, 또는 조사 처리 후에 실리콘웨이퍼가 깨지는 문제가 발생하였다.
이 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플래시 램프를 열원으로 한 광 가열 장치에 있어서, 실리콘웨이퍼의 깨짐을 방지할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 이 발명의 광 가열 장치는 희 가스를 봉입하는 플래시 램프와, 이 플래시 램프를 둘러싸는 케이싱과, 플래시 램프로부터의 방사광이 조사되는 실리콘웨이퍼를 싣는 스테이지와, 플래시 램프의 발광을 제어하는 급전 장치로 이루어지고, 이 스테이지 면에서의 상기 플래시 램프의 1회 발광은, 파장 220nm∼370mm의 범위의 적분 방사 강도(A)와, 파장 370nm∼800nm의 범위의 적분 방사 강도(B)와의 비율(B/A)이 1.0 이상인 것을 특징으로 한다.
크세논 등의 희 가스를 봉입하는 방전 램프는, 파장 220nm에서 800nm의 전 파장 영역에 걸쳐 연속적인 방사 스펙트럼을 발광한다. 따라서, 피조사물인 실리콘웨이퍼에도 광범위한 연속 스펙트럼 광이 조사되게 된다.
이 현상으로부터, 본 발명자는, 실리콘웨이퍼는 조사 면으로부터의 깊이 방향(두께 방향)에 있어서, 파장에 의한 흡수 특성이 다르고, 웨이퍼의 두께 방향에 있어서 도달하는 광 파장의 스펙트럼 범위가 미묘하게 상위하다는 것에 주목하였다.
구체적으로, 실리콘웨이퍼의 조사 면으로부터 깊이 수십 nm 부근을 강력하게 가열하는 파장역의 광(단파장 광)과, 그것보다도 깊은 부분을 가열하는 파장역의 광(장파장 광)이 존재하고 있어, 얕은 부분을 가열하는 광의 성분이 너무 많을 경우에, 실리콘웨이퍼의 두께 방향의 온도 분포(온도 기울기)가 커져, 이것이 원인이 되어, 실리콘웨이퍼에 깨짐을 발생시키는 것이라고 생각하였다.
그리고, 실리콘웨이퍼의 두께 방향에서의 얕은 부분과 깊은 부분에 있어서, 흡수되는 광 성분의 비율을 조정하는 것으로, 해당 웨이퍼 깨짐의 문제를 양호하게 해결하는 것을 착안하였다.
또한, 상기 플래시 램프로부터의 방사광은 기밀(氣密)한 수광 부재를 통해 상기 스테이지 면으로 향하여 방사되어, 이 스테이지 면에서의 조사 에너지 밀도는 20J/cm2 이상인 것을 특징으로 한다.
이것은, 스테이지 면에서의 조사 에너지 밀도가 20J/cm2 이상이라는 큰 에너지에 의한 광 가열 처리에서는 상기한 웨이퍼의 두께 방향에서의 광 흡수의 상위에 근거하는 웨이퍼의 깨짐 이외에, 램프의 발광에 따르는 충격파의 영향을 받고 있는 것을 착안하였다.
또한, 플래시 램프로부터의 방사광을, 직접, 실리콘웨이퍼에 조사시키는 것이 아니고, 기밀인 수광 부재를 투과시켜 조사시키는 것으로, 해당의 수광 부재가 충격파를 차단하는 역할을 하여, 그 영향을 저감시키는 것이 된다. 여기서「기밀인 수광 부재」란, 망이나 슬릿과 같이 공간적으로 연통하는 수광 부재를 배제하는 의미이고, 석영 유리 등의 판 형상의 부재에 의해서, 수광 부분 있어서 공간적으로 구분하는 구성을 의미하는 것이다.
도 1은 이 발명의 광 가열 장치의 개략 구성을 도시한다.
광 가열 장치(10)는, 실리콘웨이퍼(W)를 피처리물로 하는 것으로, 분위기 가스 도입구(11A)와, 배출구(11B)를 갖는 석영 유리제의 챔버(11)와, 이 챔버(11)내에 배치된 실리콘웨이퍼를 지지하기 위한 스테이지(12)를 구비하고 있다. 챔버(11)의 천장 면(도 1에 있어서 상면)에는, 석영의 평판(13)이 기밀인 수광 부재로서 설치된다.
수광 부재(13)의 위쪽에는 플래시 램프(20)가 가열원으로서 설치되고, 챔버(11)의 아래쪽에는 예비 가열 수단으로서의 할로겐 히터 램프(30)가 설치되어 있다. 이 히터 램프(30)는, 스테이지(12)에 매설(埋設)되어, 챔버 제어 회로(31)에 의해 온도 제어된다. 이 챔버 제어 회로(31)에서는, 스테이지(12)의 승강 기능이나 가스 도입구(11A), 가스 배출구(11B)의 개폐 제어 등도 행하여진다.
이 광 가열 장치(10)에 의하면, 불순물이 도입된 실리콘웨이퍼(W)가 챔버(11)내에 반입되면, 히터 램프(30)에 의해 실리콘웨이퍼(W)를 불순물의 열 확산이 문제가 되지 않는 소정의 온도까지 예비 가열한 후, 플래시 램프(20)를 발광시키는 것으로 실리콘웨이퍼(W)까지의 섬광 방사에 의한 열처리가 행하여진다.
이러한 열처리에 의해, 실리콘웨이퍼(W)는 그 표층 부분이 급속하게 고온이 되도록 가열되고, 그 후, 급속히 냉각되어 챔버(11)로부터 반출된다. 또한, 예비 가열은, 웨이퍼의 두께 방향의 온도 기울기를 작게 하는 것과 조사 면의 온도를 필요한 정도까지 상승시키기 위해 필요한 램프에 주입하는 에너지를 최소로 보관한다는 이유인 것이 바람직하고, 가열 온도는, 300∼500℃의 범위에서 선택되고, 예컨대, 350℃가 된다.
또한, 히터 램프(30)와 플래시 램프(20)에 의한 열처리 중에 있어서 웨이퍼의 표면 온도는 1000℃ 이상이 되고, 구체적으로는 1000℃∼1300℃의 범위로 열처리된다. 이와 같이, 웨이퍼에 있어서의 최대 온도를 1000℃ 이상으로까지 가열하는 것에 의해, 웨이퍼 표층 부분에 확실하게 불순물 확산층을 형성할 수 있게 된다.
플래시 램프(20)는, 수광 부재(13)에 따라 같은 간격으로 병행 배열되어 있고, 이들 플래시 램프(20)에 대하여 공통의 반사경(32)이 덮어 씌워져, 이 반사경(32)을 케이싱(34)이 수납한다. 또한, 각 플래시 램프(20)의 점등 동작은 급전 장치(34)에 의해 제어된다.
이 실시예에 있어서, 플래시 램프(20)를 내장하는 케이싱(33)은 방사광 측이 개구로 되어 있지만, 이 개구를 덮이도록 수광 부재를 설치할 수도 있다.
도 2는, 플래시 램프(20)의 개략 구성을 도시한다.
직관형의 석영 유리제 방전 용기(21)에는, 예컨대, 크세논 가스가 봉입 되어 있고, 양단이 밀봉된 내부에 방전 공간이 구획된다. 방전 공간 내에는 양극(22), 음극(23)이 마주보고 배치되어 있어, 방전 용기(21)의 외면에는 길이 방향으로는 트리거 전극(24)이 트리거 밴드(25)에 유지되어 배설된다.
플래시 램프에 관하여 수치 예를 들면, 방전 용기의 내경은 φ8∼15mm의 범위에서 선택되고, 예컨대 10mm, 방전 용기의 길이는 200∼550mm의 범위에서 선택되고, 예컨대 300mm가 된다.
봉입 가스인 크세논 가스의 봉입량은 200∼1500torr의 범위에서 선택되고, 예컨대 500torr가 된다. 또한, 주 발광 성분으로서는 크세논 가스에 한하지 않고, 그 대신 아르곤이나 크립톤 가스를 채용할 수 있게 된다.
또한, 크세논 가스에 부가하여 수은 등 다른 물질을 첨가할 수도 있다.
전극은, 텅스텐을 주성분으로 하는 소결형 전극이고, 크기는 외경이 4∼10mm의 범위에서 선택되고, 예컨대 5mm, 길이가 5∼9mm의 범위에서 선택되고, 예컨대 7mm가 된다. 전극 사이 거리는 160∼500mm의 범위에서 선택되고, 예컨대 280mm가 된다. 또한, 음극에는 이미터로서 산화 바륨(Ba0), 산화 칼슘(Ca0), 산화 스트론튬(Sr0), 알루미나(A1203) 등이 혼입되어 있다.
또한, 트리거 전극은, 니켈이나 텅스텐으로 형성되는 와이어 형상을 한 것으로 방전 용기에 접촉된다.
도 3은, 도 1에 도시하는 급전 장치(34)이고, 플래시 램프(20)의 점등 회로를 도시하는 것으로, 특히, 복수의 플래시 램프(20)에 대하여 공통의 충전회로(S)와 각 플래시 램프마다 대응하는 발광 회로(H)를 갖고 있다.
충전 회로(S)는, 교류 전원(AC)에 접속되어, 스위칭 인버터 회로, 트랜스 (T), 정류 회로 및 인버터 회로의 제어 회로로 구성된다.
정류 회로의 후단에는, 플래시 램프마다 설치된 발광 회로(H)(H1, H2···Hn)가 접속된다. 각 발광 회로(H)는, 역류 방지 다이오드(D), 전압 검출용 저항 회로(R), 주 콘덴서(C), 초크 코일(L) 등으로 구성되어, 이 발광 회로(H)에 플래시 램프(20)가 접속된다.
또한, 각 플래시 램프(20)에는, 트리거 전극(24)이 병설되고, 이 트리거 전극(24)은 트리거 회로(26)에 접속된다. 또, 플래시 램프(20)와 발광 장치(H)는, 실제로 20∼30개 접속되어 있다.
이와 같은 급전 장치에 있어서, 인버터 회로를 경유하여 각 발광 회로(H)의 주 콘덴서(C)에 에너지가 충전된다. 주 콘덴서(C)에 충분한 에너지가 충전되면, 트리거 전극(24)의 인가에 의해서, 석영 유리로 이루어지는 방전 용기를 유전체로 전계를 유발함과 동시에, 그것에 동반하여 주 콘덴서(C)의 에너지가 한꺼번에 방전하여 플래시 발광(섬광 발광)한다. 여기서, 각 발광 회로(H)에서는 주 콘덴서(C)의 충전 전압을 검지함과 동시에 모든 발광 회로의 주 콘덴서(C)가 충전을 완료하면, 모든 트리거 전극에 동시에 전압을 인가시켜 플래시 램프를 같은 타이밍으로 일제히 발광시키지 않으면 안 된다.
이와 같은 급전 장치에 의한 플래시 램프의 발광에 관해서, 수치 예를 들면, 주 콘덴서(C)의 충방전은, 예컨대 1분간에 0.5∼2회, 구체적으로는 1회의 비율로 반복되고, 주 콘덴서(C)에는, 예컨대, 2000∼5000V의 범위에서 선택되고, 예컨대 4500V, 에너지로 표현하면 1200∼7500J의 범위로부터 선택되고, 예컨대 6000J 정도 의 에너지가 충방전을 일으켜, 각 플래시 램프에 공급한다.
플래시 램프의 개수는, 상기와 같이 5∼30개에서 선택되고, 예컨대, 10개가 된다. 그리고, 조사 면에서의 광 강도는, 플래시 램프의 총 개수가 5∼30의 범위로서, 10∼50J/cm2 범위에서 선택되어, 예컨대 20J/cm2가 된다.
도 4는, 스테이지의 웨이퍼 설치면에 있어서의 방사광의 스펙트럼을 나타낸다. 종축은 파장 500nm의 강도에 대한 상대 방사 강도를 도시하고, 가로축은 파장(nm)을 도시한다.
이 중, 파장 220nm∼파장 370nm을 단파장의 광, 파장 370nm∼800nm를 장파장의 광으로, 본 발명에서는 칭하고 있다. 그리고, 단파장의 광과 장파장의 광은, 실리콘웨이퍼의 두께 방향에서 흡수량이 달라진다.
구체적으로, 파장 220nm∼파장 370nm의 광은 큰 광 강도로서 표면의 극히 얕은 부분만을 가열하고 있는 것에 대하여, 파장 370nm∼800nm의 광은 표면에서 깊이 400nm의 영역까지 같은 정도(단파장에 비교하면)의 광 강도를 갖고 가열에 기여한다.
여기서, 실리콘웨이퍼의 두께는, 대략 725μm이고, 이온 주입 등으로 도입된 불순물을 활성화시키기 위해서는 대략 100nm의 깊이까지 가열시키지 않으면 안 된다.
그리고, 본 발명자는, 상기 웨이퍼 가열에 관한 특성으로부터 플래시 램프로부터 방사되는 파장 220nm∼파장 800nm의 파장 범위에 있어서 단파장 영역의 광과 장파장 영역의 광의 강도 비를 조정하는 것으로 웨이퍼의 두께 방향에서의 가열 상 태의 언밸런스를 해소할 수 있고, 이것에 의해서 웨이퍼가 깨지는 문제도 양호하게 해결할 수 있도록 착안하였다.
다음에, 상기 단파장 영역의 광과 장파장 영역의 광의 강도 비와 웨이퍼 깨짐의 인과 관계를 입증하는 실험 예에 관해서 설명한다.
도 1에 도시하는 장치와 대략 같은 구성으로, 플래시 램프를 편의상 1개 배치시킨 간이한 장치를 구성하여, 단파장 영역의 광과 장파장 영역의 광의 강도 비를 변화시켜 실험하였다.
실험의 사양은, 지름 4인치, 두께 725μm의 실리콘웨이퍼를 히터를 내장한 스테이지 상에 세팅시켜, 실리콘웨이퍼를 약 350℃로 가열하였다. 플래시 램프는, 전극 사이 거리 160mm, 내경 10mm, 크세논 가스를 주 발광 성분으로서 봉입한 것을 채용하였다. 이들은 같은 조건으로서, 발광관의 재료와 구성을 각각 변화시켜 단파장 영역의 광과 장파장 영역의 광의 강도 비를 변화시켰다. 구체적으로는, 발광관 재료는 이산화 규소 유리에 산화 티타늄(TiO2), 산화 세륨(CeO2)을 함유시켜, 함유량을 수십∼수백 중량 ppm의 범위로 변화시켰다. 또한, 발광관의 내경은 상기와 같이 10mm이지만, 유리관의 두께를 변화시켰다.
여기서, 「단파장 영역」이란 파장 220nm∼370nm의 범위이고, 그 적분 방사 강도(A)로, 또한, 「장파장 영역」은 파장 370nm∼800nm의 범위이고, 그 적분 방사 강도(B)로 하였다. 광 강도의 측정은, 스테이지에 파이버 단면을 램프로 향하게 배치시킴과 동시에, 파이버에 의해 순간 분광기(스펙트럼 라디오미터)까지 도광시켜 파장 분해능 0.5nm, 시간 분해능 5m초로 측정하였다.
적분 방사 강도는, 각각의 파장 범위에 있어서의 방사 강도의 적분치이고, 1회의 플래시 발광의 합계치를 측정한다.
이상의 실험에 의해서, 단파장 영역은 파장 220nm∼370nm의 범위로서 적분 방사 강도(A)와, 장파장 영역은 파장 370∼800nm의 범위로서 적분 방사 강도(B)로서 방사 강도비(B/A)가, 0.8, 0.9, 1.0, 1.3, 3.0, 5.0의 경우에 실리콘웨이퍼가 깨졌는지의 여부를 측정하였다.
또한, 플래시 램프와 실리콘웨이퍼의 사이에 창부재를 개재시킨 경우와, 개재시키지 않은 경우의 양 케이스에 대하여 실험하였다.
측정은, 각각의 조건에 대하여 실리콘웨이퍼 25장에 대하여 몇 장이 깨졌는지를 보는 것이다.
도 5에 실험의 결과를 나타낸다. 창부재를 개재시킨 경우는, B/A가 1.0, 1.3, 3.0, 5.0일 경우, 25장의 실리콘웨이퍼는 1장도 깨지지 않았다. 한편, B/A가 0.8일 경우는 8장의 웨이퍼가 깨졌고, 또한, 0.9일 때는 5장의 웨이퍼가 깨졌다.
이 실험에 따르면, B/A가 1.0보다 큰(1.0도 포함) 경우에는, 실리콘웨이퍼가 두께 방향에서 응력이 발생하지 않을 정도로 완만한 온도 기울기를 갖고 가열시키는 것에 대하여, 1.0보다 작은 경우에는, 실리콘웨이퍼의 두께 방향에서 온도 기울기가 급격해져 응력 발생에 근거하는 웨이퍼 깨짐이 발생한 것으로 추측된다.
또, B/A를 더욱 크게 하면, 웨이퍼를 두께 방향에서보다 온도 기울기가 작은 가열을 달성하는 것이 가능하다고 추측할 수 있다. 그러나, 이온 주입 등으로 도입된 불순물을 활성화시키기 위해서는, 상기와 같이 웨이퍼 표면에서 대략 100nm의 깊이까지이므로, 그 이상의 두께까지의 균일 가열을 고려하는 것은 가열에 필요 없는 에너지 소비의 비율을 증가시킨다는 관점에서는 바람직한 것이 아니다. 이러한 의미에서, B/A의 상한치는 5.0, 보다 바람직하게는 3.0이다.
또한, 플래시 램프와 실리콘웨이퍼 사이에 창부재를 개재시키지 않는 경우, B/A가 0.8∼5.0 전부에 웨이퍼 깨짐을 발생시켰다. 이것은, 플래시 램프의 발광 에너지가 큰 경우에 램프로부터의 충격파가 발생하여, 이것이 원인이 되어 웨이퍼 깨짐을 발생시키는 것으로 생각된다. 요컨대, 단파장 영역의 광과 장파장 영역의 광의 강도비를 고려하였다고 하여도, 플래시 램프의 발광 에너지가 큰 경우는 충격파의 영향을 받게 된다.
본 발명자는, 예의 검토하면서, 웨이퍼 조사 면에서의 조사 에너지 밀도가 20 J/cm2 이상일 경우에 웨이퍼 깨짐이라는 의미의 충격파 영향을 받는 것을 착안하였다.
상기 실시예에 있어서는, B/A를 변화시키는 요인으로서, 발광관의 재료와 두께를 채용하였지만 이것에 한하는 것이 아니라, 발광관 내의 가스 압력, 희 가스의 가스 종, 플래시 램프에의 투입 에너지 등 다른 요인을 채용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 있어서는, 「단파장 영역」의 범위를 파장 220nm∼370nm로 하고, 「장파장 영역」의 범위를 파장 370∼800nm로 하였지만, 파장 370nm를 경계로 하는 것으로, B/A가「1.0」이라는 수치에 의해 본 발명의 작용 효과를 규정할 수 있는 것이고, 기술 사상으로서는, 웨이퍼의 표면 근방에서 흡수되는 단파장의 광과, 웨이퍼 내부까지 침입하는 장파장의 광을 방사 강도비를 규정하는 것에 있 다.
또한, 도 1에 도시하는 장치에 있어서는, 스테이지를 갖는 챔버에 광 투과 창을 배치시켰지만, 플래시 램프를 갖는 케이싱에 광 투과 창을 설치하는 것도 가능하고, 양쪽에 광 투과 창을 설치하여도 된다.
또한, 1회의 플래시 발광은, 대략 50∼1000μsec이고, 실제의 처리에서는 웨이퍼에 대하여 1∼10회 정도, 전형적으로는 5회 조사시킨다.
본 발명의 광 처리는, 상기한 바와 같이 복수의 플래시 램프를 배치시키고, 이들을 동시에 발광시키는 것으로 조사 처리하는 경우도 있지만, 이 경우에는, 각 플래시 램프의 방사 스펙트럼 그 자체는, 반드시 동일 할 필요는 없고, 스테이지의 조사 면에서의 단파장의 광과 장파장의 광의 비율이 중요한 요소가 된다.
이와 같이, 이 발명의 광 가열 장치는, 스테이지 면에서의 상기 플래시 램프의 1회 발광은, 파장 220nm∼370mm의 범위의 적분 방사 강도(A)와, 파장 370nm∼800nm의 범위의 적분 방사 강도(B)와의 비율 B/A가 1.0 이상으로, 실리콘웨이퍼의 두께 방향에서의 얕은 부분과 깊은 부분에 있어서의 광의 흡수 비율을 균일하게 조정 할 수 있고, 이것에 의해, 두께 방향에서의 웨이퍼 내부의 응력 발생에 따라 깨짐의 문제를 양호하게 해소할 수 있다.
또한, 플래시 램프와 스테이지 면의 사이에 기밀인 수광 부재를 개재시키는 것에 의해, 플래시 램프로부터의 발광 에너지가 강대한 경우에서도, 그 충격파의 영향을 받지 않고, 웨이퍼를 양호하게 가열 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 플래시 램프를 광원으로 한 광 가열 장치로서, 실리콘웨이퍼의 깨짐 방지를 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 희 가스를 봉입하는 플래시 램프와, 이 플래시 램프를 둘러싸는 케이싱과, 플래시 램프로부터의 방사광이 조사되는 실리콘웨이퍼를 싣는 스테이지와, 플래시 램프의 발광을 제어하는 급전 장치로 구성되는 광 가열 장치에 있어서,
    상기 스테이지의 웨이퍼 설치면에 있어서의 상기 플래시 램프의 1회 발광은 파장 220nm∼370nm의 범위의 적분 방사 강도(A)와, 파장 370nm∼800nm의 범위의 적분 방사 강도(B)와의 비율(B/A)이 1.0 이상인 것을 특징으로 하는 광 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플래시 램프로부터의 방사광은, 기밀인 수광 부재를 통해 상기 스테이지 면으로 향하여 방사되어, 이 스테이지 면에서의 조사 에너지 밀도는 20J/cm2 이상인 것을 특징으로 하는 광 가열 장치.
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