[發明專利]熱處理裝置

無效

• 申請號: 201080017903.0
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN102414800A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 小松智仁;釜石貴之;山崎良二
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/26
• 分類號: H01L21/26;H01L21/205;H01L21/31
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及能使基板急速升溫和急速降溫的熱處理裝置。

背景技術

在半導體裝置的制造中，對作為被處理基板的半導體晶片(以下簡單記述為晶片)實施成膜處理、氧化擴散處理、改性處理、退火處理等各種熱處理。在這些熱處理中，特別是用于除去成膜后的應變的退火處理和離子注入后的退火處理，從提高處理能力的觀點和將擴散抑制為最小限的觀點看，趨向于高速地升溫降溫。作為這樣的能高速升溫降溫的熱處理裝置，多采用以由鹵素燈為代表的燈作為加熱源的裝置。

作為使用這樣的燈的熱處理裝置，已知具有將多個雙端型(double?end)的燈鋪設設成平面狀的加熱組件的裝置(例如日本特開2002-64069號公報)。此外，縱向配置多個單端型的燈，還已知具有使各燈的周圍被作為反射器來起作用的光導管覆蓋構成的加熱組件的裝置(例如美國專利第5840125號)。

在上述日本特開2002-64069號公報記載的技術中，由于燈的配置密度和每一盞燈的發光密度是有限的，所以加熱效率不充分。

此外，在上述美國專利第5840125號記載的技術中，由于縱向配置燈，因而能提高燈的配置密度，但是來自燈的光在與光導管之間的狹小空間反復反射后到達作為被處理基板的晶片，因此在光導管一側作為熱被吸收的比例高，能量效率不好。此外，作為反射器的光導管，由于接受來自燈的光而溫度顯著上升，所以在光導管之間需要使冷卻水等冷卻介質流動來冷卻，由于光導管設置于每一盞燈，所以光導管阻礙冷卻介質的流動，并且冷卻水流路的電導變低，不能高效率地進行冷卻，為了確保充分的冷卻需要提高冷卻水的供給壓力。

發明內容

本發明的目的是提供使用燈可以高能量效率地對被處理基板進行加熱、并且能高效率地對反射器進行冷卻的熱處理裝置。

根據本發明，提供一種熱處理裝置，其包括：收容被處理基板的處理容器；在上述處理容器內水平地支承被處理基板的基板支承部；經由形成于上述處理容器的開口對被上述基板支承部支承的被處理基板照射光的燈組件；和支承上述燈組件的燈組件支承部，上述燈組件具備：使前端朝向被上述基板支承部支承的被處理基板一側設置的多個燈；支承上述多個燈的底座部件；多個環狀反射器，其按照以對應于被處理基板的中心的部分為中心同心狀地、且向被處理基板一側突出的方式設置于上述底座部件，將從上述燈照射的光反射并導向被處理基板一側；在上述反射器的內部供給冷卻介質的冷卻介質供給單元，上述多個燈的至少一部分，沿著上述反射器設置，在上述反射器的內部形成有沿著其配置方向由環狀空間形成的冷卻介質流路。

根據本發明，多個燈由于將前端朝向被處理基板而配置，所以與將鹵素燈鋪設成平面狀的情況相比，能提高鹵素燈的配置密度，能提高燈的照射效率。

此外，多個反射器按照以對應于該被處理基板的中心的部分為中心同心狀地、且向被處理基板一側突出的方式設置在底座部件的被處理基板一側的面上，多個燈沿著這些反射器配置，所以不像將光導管作為反射器設置那樣重復多次反射，就能將來自燈的光導向被處理基板。因此，能減少作為熱被吸收的能量，能提高能量效率。

而且，在同心狀的反射器的內部形成由環狀空間形成的冷卻介質流路，因此冷卻介質的電導低，能高效率地冷卻反射器。

附圖說明

【圖1】是表示本發明的熱處理裝置的第一實施方式的退火裝置的截面圖。

【圖2】是表示圖1的退火裝置的燈組件的仰視圖。

【圖3】是表示圖1的退火裝置的燈組件的外管的立體圖。

【圖4】是表示從燈組件卸下燈模塊的狀態的立體圖。

【圖5A】是表示第一燈模塊的結構的模式圖。

【圖5B】是表示第二燈模塊的結構的模式圖。

【圖5C】是表示第三燈模塊的結構的模式圖。

【圖5D】是表示第四燈模塊的結構的模式圖。

【圖6】是用于說明鹵素燈的結構的側面圖。

【圖7】是用于說明相鄰的鹵素燈之間的距離的圖。

【圖8】是表示反射器的結構的截面圖。

【圖9】是表示反射器的、在安裝由具有反射面的反射部形成的金屬板之前的骨架的立體圖。

【圖10】是模擬來自使第四區域的鹵素燈傾斜45°時的燈的發射光和利用反射器的反射光的圖。

【圖11】是用于說明冷卻頭和從冷卻頭向反射器的內部等供給冷卻介質的結構的截面圖。

【圖12】是表示本發明的第二實施方式的退火裝置的燈組件的局部截面圖。

【圖13】是表示圖11的燈組件的主要部分的截面圖。