退火装置制造方法及图纸

本发明专利技术的退火装置具备：面向晶片Ｗ的面设置、具有向晶片Ｗ照射光的多个ＬＥＤ（３３）的加热源（１７ａ，１７ｂ）；透过来自发光元件（３３）的光的光透射部件（１８ａ，１８ｂ）；和与加热源（１７ａ，１７ｂ）直接接触设置的由Ａｌ构成的冷却部件（４ａ，４ｂ）。加热源（１７ａ，１７ｂ）具备多个发光元件阵列（３４），该发光元件阵列包括利用银膏（５６）安装了ＬＥＤ（３３）的由ＡｌＮ构成的支撑体（３２）和利用焊料（５７）粘合到支撑体（３２）的背面侧的由Ｃｕ构成的热扩散部件（５０），发光元件阵列（３４）通过硅润滑油（５８）旋紧在冷却部件（４ａ，４ｂ）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过向半导体晶片等照射来自LED等发光元件的光而进行退火的退 火装置。
技术介绍
在半导体设备的制造中，对于作为被处理基板的半导体晶片(以下简单记为晶 片)，存在成膜处理、氧化扩散处理、改性处理、退火处理等各种热处理，伴随着半导体设备 的高速化、高集成化的要求，特别是离子注入以后的退火，为了将扩散抑制在最小限度，希 望以更高的速度升降温。作为能够进行这种高速升降温的退火装置，提出了使用LED (发光 二极管)作为加热源的装置(例如日本特表2005-536045号公报)。但是，在使用LED作为上述退火装置的加热源的情况下，对应于急速加热，需要产 生大量的光能，因此要求高密度地安装LED。然而，已知LED在由于热引起升温时，发光量下降，由于高密度安装LED，如果LED 自身的发热(投入能量中，没有作为光取出的部分)等的影响增大，则不能从LED得到足够 的发光量。因此，考虑对LED进行冷却，抑制由于热引起的发光量的下降，但是为了有效地 冷却高密度安装的LED，需要相当大的冷却机构，维护性成为问题。另外，来自LED的光不仅从与希望加热的晶片相对的面射出，还从侧面射出，而 且，LED的形状的一边长度为0. 3 Imm左右、厚度为0. 2mm左右，4个侧面的面积比与晶片 相对的面的面积大，因此光的取出效率不能不降低。专利文献1 日本特表2005-536045号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使用LED等发光元件作为加热源的退火装置，能够不 使维护性降低地有效地冷却发光元件。另外，本专利技术的其它目的在于提供一种能够效率良好地取出从LED等发光元件射 出的光的退火装置。根据本专利技术的第1观点，提供一种退火装置，其具备收容被处理体的处理室；面 向被处理体的至少一个面设置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源；与上述 加热源相对应设置，使来自上述发光元件的光透过的光透射部件；支撑上述光透射部件的 与上述处理室相反的一侧、以与上述加热源直接接触的方式设置的Al或Al合金制的冷却 部件；利用冷却介质对上述冷却部件进行冷却的冷却机构；对上述处理室内进行排气的排 气机构；和向上述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构。上述加热源具备多个发光 元件阵列，该发光元件阵列包括利用高热传导性的粘合材料将上述多个发光元件安装在 表面上的高热传导性绝缘材料构成的支撑体、和利用高热传导性的粘合材料粘合在上述支 撑体的背面侧的Cu制的热扩散部件，这些部件单元化，上述发光元件阵列通过高热传导性 粘合材料固定在上述冷却部件上。5根据这样的本专利技术的第1观点，由Al或Al合金构成冷却部件，实现冷却部件的轻 量化，并且使用Cu作为热扩散部件，利用高热传导性的粘合材料将发光元件安装在支撑体 上，利用高热传导性的粘合材料将上述支撑体的背面粘合在热扩散部件上，利用高热传导 性膏将发光元件阵列的热扩散部件侧固定在上述冷却部件上，从而尽量降低粘合部分的热 阻，使热传导性良好，因此能够在热扩散部件中迅速地蓄积冷热，能够利用该蓄积的冷热充 分地冷却LED。因此，能够维持良好的维护性，并且有效地冷却发光元件。在上述第1观点中，作为将上述支撑体与上述热扩散部件粘合的粘合材料，可以 使用焊料。另外，作为同样将上述支撑体与上述热扩散部件粘合的粘合材料，可以使用碳 片，该碳片通过多个气相成长碳纤维在热塑性树脂构成的基本树脂中沿着厚度方向取向而 成。这种情况下，上述气相成长碳纤维优选具有碳纳米管构造。根据本专利技术的第2观点，提供一种退火装置，其具备收容被处理体的处理室；面 向被处理体的至少一个面设置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源；与上述 加热源相对应设置，使来自上述发光元件的光透过的光透射部件；支撑上述光透射部件的 与上述处理室相反的一侧、以与上述加热源直接接触的方式设置的Al或Al合金制的冷却 部件；利用冷却介质对上述冷却部件进行冷却的冷却机构；对上述处理室内进行排气的排 气机构；和向上述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构。上述加热源具备多个发光 元件阵列，该发光元件阵列包括利用高热传导性的粘合材料将上述多个发光元件安装在 表面上的高热传导性绝缘材料制的支撑体、和粘合在上述支撑体的背面侧的热解石墨制的 热扩散部件，这些部件单元化，上述发光元件阵列通过高热传导性粘合材料固定在上述冷 却部件上，并且，构成上述热扩散部件的热解石墨以厚度方向为高热传导性方向的方式粘 合到上述支撑体的背面侧。根据本专利技术的第2观点，通过由重量轻的Al或Al合金构成冷却部件，作为热扩散 部件，使用重量轻而且具有热传导性极高的高热传导性方向的热解石墨，以其厚度方向为 高热传导性方向的方式粘合到上述支撑体的背面侧，利用高热传导性的粘合材料将发光元 件安装在支撑体上，并且利用高热传导性膏将发光元件阵列的热扩散部件侧旋紧固定在上 述冷却部件上，因此从冷却部件至发光元件的冷热移动的路径的热传导性极高，能够在热 扩散部件中迅速地蓄积冷热，能够利用该蓄积的冷热充分地冷却发光元件。因此，能够维持 良好的维护性，并且有效地冷却发光元件。在上述第2观点中，上述热扩散部件与上述支撑体可以利用环氧树脂粘合。在上述第1和第2观点中，上述支撑体可以为AlN制。另外，在上述冷却部件与上 述光透射部件之间具有空间，可以采用在上述空间中设置上述加热源的结构。还可以为进 一步具有供电部件的结构，该供电部件经由上述冷却部件与上述供电电极连接、从电源向 供电电极供电。作为安装上述发光元件的高热传导性的粘合材料，适合使用银膏，也可以使用焊 料。上述发光元件可以为通过上述粘合材料粘合在形成于上述高热传导性绝缘材料上的电 极上的结构。这种情况下，能够形成在上述发光元件与上述电极之间形成包含上述粘合材 料的多个层、具有热应力缓和构造的结构。作为这种结构，可以列举在上述发光元件与上述 粘合材料之间具有1层或2层以上的热应力缓和层的结构，优选列举上述粘合材料是焊料、 上述热应力缓和层由具有上述发光元件与上述焊料之间的线膨胀系数的材料形成的结构。另外，存在于上述冷却部件与上述热扩散部件之间的高热传导性粘合材料优选硅 润滑油。根据本专利技术的第3观点，提供一种退火装置，其具备收容被处理体的处理室；在 上述处理室内支撑被处理体的支撑部件；面向上述支撑部件上的被处理体的至少一个面设 置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源；与上述加热源相对应设置，使来自上 述发光元件的光透过的光透射部件；对上述处理室内进行排气的排气机构；和向上述处理 室内供给处理气体的处理气体供给机构。上述加热源为在支撑体上朝向被处理体一侧安装 有多个发光元件的构成，在上述支撑体的上述发光元件的安装面上形成反射层。根据本专利技术的第3观点，由于在支撑发光元件的支撑体的发光元件的安装面上设 置有反射层，能够有效地取出被支撑体反射的光，能够效率良好地取出从发光元件射出的 光。在上述第3观点中，优选上述反射层的反射率为0.8以上。另外，作为这样的反射 层，优选使用含有TiO2的白色层。并且，上述反射层的厚度优选为0.8μπι以上。并且，优 选形成上述发光元件各自分别由透镜层覆盖的结构。此外，可以形成上述透镜层由透明树 脂构成的结构，可以使上述透镜层呈半球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种退火装置，其特征在于，具备：收容被处理体的处理室；面向被处理体的至少一个面设置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源；与所述加热源相对应设置，使来自所述发光元件的光透过的光透射部件；支撑所述光透射部件的与所述处理室相反的一侧、以与所述加热源直接接触的方式设置的Ａｌ或Ａｌ合金制的冷却部件；利用冷却介质对所述冷却部件进行冷却的冷却机构；对所述处理室内进行排气的排气机构；和向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构，其中，所述加热源具备多个发光元件阵列，该发光元件阵列是，包括利用高热传导性的粘合材料将所述多个发光元件安装在表面上的高热传导性绝缘材料制的支撑体、和利用高热传导性的粘合材料粘合在所述支撑体的背面侧的Ｃｕ制的热扩散部件，并且这些部件单元化而构成的发光元件阵列，所述发光元件阵列通过高热传导性粘合材料固定在所述冷却部件上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-28 2008-016475;JP 2008-5-8 2008-122117;J一种退火装置，其特征在于，具备收容被处理体的处理室；面向被处理体的至少一个面设置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源；与所述加热源相对应设置，使来自所述发光元件的光透过的光透射部件；支撑所述光透射部件的与所述处理室相反的一侧、以与所述加热源直接接触的方式设置的Al或Al合金制的冷却部件；利用冷却介质对所述冷却部件进行冷却的冷却机构；对所述处理室内进行排气的排气机构；和向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构，其中，所述加热源具备多个发光元件阵列，该发光元件阵列是，包括利用高热传导性的粘合材料将所述多个发光元件安装在表面上的高热传导性绝缘材料制的支撑体、和利用高热传导性的粘合材料粘合在所述支撑体的背面侧的Cu制的热扩散部件，并且这些部件单元化而构成的发光元件阵列，所述发光元件阵列通过高热传导性粘合材料固定在所述冷却部件上。2.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于将所述支撑体与所述热扩散部件粘合的粘合材料是焊料。3.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于将所述支撑体与所述热扩散部件粘合的粘合材料是碳片，该碳片通过多个气相成长碳 纤维在由热塑性树脂构成的基本树脂中沿着厚度方向取向而成。4.如权利要求3所述的退火装置，其特征在于 所述气相成长碳纤维具有碳纳米管构造。5.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于 所述支撑体为AlN制。6.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于在所述冷却部件与所述光透射部件之间具有空间，在所述空间中设置所述加热源。7.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于还具备经由所述冷却部件与所述供电电极连接、从电源向供电电极供电的供电部件。8.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于 安装所述发光元件的高热传导性的粘合材料是银膏。9.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于 安装所述发光元件的高热传导性的粘合材料是焊料。10.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于所述发光元件通过所述粘合材料粘合在形成于所述高热传导性绝缘材料上的电极上。11.如权利要求9所述的退火装置，其特征在于在所述发光元件与所述电极之间，形成含有所述粘合材料的多个层，具有热应力缓和 构造。12.如权利要求11所述的退火装置，其特征在于在所述发光元件与所述粘合材料之间，具有1层或2层以上的热应力缓和层。13.如权利要求12所述的退火装置，其特征在于所述粘合材料是焊料，所述热应力缓和层由具有所述发光元件与所述焊料之间的线膨 胀系数的材料形成。14.如权利要求1所述的退火装置，其特征在于存在于所述冷却部件与所述热扩散部件之间的高热传导性粘合材料是硅润滑油。15.一种退火装置，其特征在于，具备 收容被处理体的处理室；面向被处理体的至少一个面设置、具有向被处理体照射光的多个发光元件的加热源； 与所述加热源相对应设置，使来自所述发光元件的光透过的光透射部件； 支撑所述光透射部件的与所述处理室相反的一侧、以与所述加热源直接接触的方式设 置的Al或Al合金制的冷却部件；利用冷却介质对所述冷却部件进行冷却的冷却机构；对所述处理室内进行排气的排气机构；和向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构，其中，所述加热源具备多个发光元件阵列，该发光元件阵列是，包括利用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：河西繁，宫下大幸，铃木智博，米田昌刚，大矢和广，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]