[发明专利]热处理装置、热处理方法和半导体装置的制造方法

说明书

热处理装置(21)具备：振荡出激光(L)的激光振荡部(1)、保持被激光(L)照射的照射对象物(31)的工件台、将从激光振荡部(1)振荡出的激光(L)引导至照射对象物(31)的光学系统(2)、以及使光学系统(2)与照射对象物(31)的位置关系相对地变化的移动部。另外，热处理装置(21)具备：检测部(9)，检测激光(L)在照射对象物(31)的表面被反射后的第一反射光(R1)的功率；以及判定部(10)，基于由检测部(9)检测出的第一反射光(R1)的功率的检测值，判定在照射对象物(31)中被激光(L)照射的区域的表面温度有无变化。

技术领域

本发明涉及通过对照射对象物照射激光来进行热处理的热处理装置、热处理方法和半导体装置的制造方法。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，有时会进行热处理直到半导体基板的所期望的深度。在通过对半导体基板照射激光来进行硅晶片的活化退火的激光退火中，终点温度(end-point temperature)很重要，实时测定激光照射部的温度的状态是重要的。

在专利文献1中，公开了如下内容：对照射对象物中的退火用激光束的照射部照射参照用激光，并测定在照射对象物的表面反射的参照用激光的反射光的强度，由此检测照射对象物的表面的加热状态。另外，在专利文献1中公开了如下内容：通过检测来自照射对象物的表面中的退火用的激光束的光束点(beam spot)内的特定位置的黑体放射光的强度，来参照激光照射部的温度的状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5590925号公报

发明内容

发明所要解决的技术课题

然而，根据上述专利文献1的技术，存在如下问题：除了激光退火用的激光之外还需要参照用激光，装置的结构变得复杂。另外，基于黑体放射光的强度而得到的激光照射部的温度的精度低，并且在激光照射部的宽度为例如1mm以下左右的狭小区域中，温度的测定本身很困难。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于得到一种能够以简单的结构来高精度地探测激光照射部的温度的状态的热处理装置。

用于解决技术课题的技术方案

为了解决上述技术课题并达到目的，本发明的热处理装置具备：激光振荡部，振荡出激光；工件台(stage)，保持被激光照射的照射对象物；光学系统，将从激光振荡部振荡出的激光引导至照射对象物；以及移动部，使光学系统与照射对象物的位置关系相对地变化。另外，热处理装置具备：检测部，检测激光在照射对象物的表面被反射后的第一反射光的功率；以及判定部，基于由检测部检测出的第一反射光的功率的检测值，判定在照射对象物中被激光照射的区域的表面温度有无变化。

发明效果

根据本发明，起到如下效果：能够得到以简单的结构高精度地探测激光照射部的温度的状态的热处理装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的热处理装置的结构的示意图。

图2是示出本发明的实施方式1的热处理装置的结构的主要部分俯视图。

图3是示出本发明的实施方式1的热处理装置中的照射对象物处的激光的反射状态的示意图。

图4是示出本发明的实施方式1的热处理装置中的反射镜处的激光的反射状态的示意图。

图5是示出本发明的实施方式1的处理电路的硬件结构的一例的图。

图6是示出本发明的实施方式1中的作为照射对象物的硅晶片的表面温度与激光的相对反射率的关系的特性图。

图7是示出本发明的实施方式1的热处理装置的热处理工作的顺序的流程图。