[发明专利]热处理用基座及热处理装置

说明书

本发明的目的在于提供一种构成简单，且能防止闪光照射时的衬底的跳跃及破裂的热处理用基座及热处理装置。热处理用基座(74)在通过从闪光灯对衬底照射闪光而进行半导体衬底(W)的热处理时保持半导体晶圆(W)，具备：保持板(75)，具有平面状的保持面(75a)；及多个衬底支撑销(77)，立设在保持面(75a)上。在保持板(75)的至少一个衬底支撑销(77)的立设位置周围形成缝隙(78)。缝隙(78)具有至少一个曲部(78t)。

技术领域

本发明涉及一种通过从闪光灯对半导体晶圆等薄板状精密电子衬底(以下，简称为“衬底”)照射闪光而进行所述衬底的热处理时，保持所述衬底的热处理用基座及具备所述热处理用基座的热处理装置。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，杂质导入是用来在半导体晶圆内形成pn接合所必须的步骤。目前，一般来说，杂质导入是通过离子植入法与之后的退火法而完成。离子植入法是使硼(B)、砷(As)、磷(P)等杂质元素离子化，以高加速电压与半导体晶圆碰撞，物理上进行杂质注入的技术。注入的杂质通过退火处理而活化。此时，如果退火时间在数秒左右以上，那么植入的杂质因热而扩散较深，结果有接合深度比要求过深，妨碍到形成良好器件的担忧。

因此，作为极短时间加热半导体晶圆的退火技术，近年来，闪光灯退火(FLA：FlashLamp Annealing)备受瞩目。闪光灯退火是使用氙闪光灯(以下，简称为“闪光灯”时，意指氙闪光灯)，对半导体晶圆的正面照射闪光，由此仅使注入了杂质的半导体晶圆的正面极短时间(数毫秒以下)升温的热处理技术。

氙闪光灯的放射分光分布是从紫外区到近红外区，波长比以往的卤素灯短，与硅的半导体晶圆的基础吸收带大致一致。由此，从氙闪光灯对半导体晶圆照射闪光时，透过光较少，能使半导体晶圆急速升温。此外也判明，如果是数毫秒以下的极短时间的闪光照射，那么能仅将半导体晶圆的正面附近选择性升温。因此，如果是利用氙闪光灯的极短时间的升温，那么能不使杂质扩散较深，仅执行杂质活化。

使用闪光灯的热处理装置中，典型来说，在基座上保持着半导体晶圆的状态下，从闪光灯照射闪光。由于闪光灯将具有极高能量的闪光瞬间照射到半导体晶圆的正面，所以半导体晶圆的正面温度在一瞬间急速上升，另一方面，背面温度未上升太多。因此，仅在半导体晶圆的正面产生急剧的热膨胀，半导体晶圆以上表面凸出而翘曲的方式变形。并且，在下个瞬间，因反作用，半导体晶圆以下表面凸出而翘曲的方式变形。结果，有时在支撑半导体晶圆的基座上，晶圆剧烈振动，半导体晶圆从基座跳跃，或进一步因碰撞而半导体晶圆或基座的支撑销破裂。

因此，为了防止因来自半导体晶圆的按压力引起的支撑销破裂，如专利文献1或专利文献2那样进行半导体晶圆的支撑系统的开发。

具体来说，专利文献1及专利文献2中，提出有一种支撑系统，对于工作物的外侧端部区域与中央部区域间相互关联的垂直方向的运动，支撑工作物的同时，允许因热而引发的工作物的运动(工作物的外侧端部区域与中央部区域间相互关联的垂直方向的运动)。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第8434341号公报

[专利文献2]美国专利第9627244号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

然而，如专利文献1及专利文献2所提出的技术例如使用弹簧、致动器等，作为用来允许因热而引发的工作物的运动的构成。具有这种构成的专利文献1及专利文献2所提出的技术的装置构造复杂化。尤其，利用闪光灯的热处理装置中，由于假设装置内部变为高温，所以也考虑因高温而引起零件劣化或破损等。如这种专利文献1及专利文献2所提出的装置需要进一步注意零件的管理。

本发明是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供一种构成简单，且能防止闪光照射时的衬底的跳跃及破裂的热处理用基座及热处理装置。