本发明专利技术提供一种退火装置，其具有：收容晶片Ｗ的腔室（２），对腔室（２）内的晶片Ｗ进行光照射的具有多个ＬＥＤ（３３）的加热源（１７ａ、１７ｂ），对加热源（１７ａ、１７ｂ）的ＬＥＤ（３３）进行供电的电源部（６０），对从电源部（６０）向发光元件的供电进行控制的供电控制部（４２ａ、４２ｂ），使来自ＬＥＤ（３３）的光透过的光透过部件（１８ａ、１８ｂ）和将腔室（２）内气体排除的排气机构，其中，供电控制部（４２ａ、４２ｂ）对ＬＥＤ（３３）进行直流驱动。
【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使用来自发光二极管(LED)等发光元件的光对半导体晶片等进 行照射，由此进行退火的退火装置。
技术介绍
在半导体装置的制造中，虽然存在对作为被处理基板的半导体晶片(以下简称为 晶片)进行成膜处理、氧化扩散处理、改质处理、退火处理等的各种热处理，但随着半导体 装置的高速化、高集成化的要求，特别在离子注入后的退火，为了最小限度地抑制扩散，存 在更高速的升降温的要求。作为这样能够高速升降温的退火装置，有人提议使用作为发光 元件的发光二极管(LED)作为加热源(例如国际公开第2004/015348号公报)。然而，当采用LED作为上述退火装置的加热源时，因急速加热而需要发生极大的 光能，所以需要高密度安装LED。在这种使用LED的退火装置中，通过控制对LED的供电而控制LED的光量，实现 规定的温度曲线。而对LED的供电控制，有人提出了使用电阻值控制、恒流二极管控制、 PWM(Pulse Width Modulation)控制等方案。在这些方案中，虽然电阻值控制价格便宜，但是在控制部会发生电阻焦耳损失，导 致效率降低。另外，在使用恒流二极管的恒流控制的方案中，因为是通过在二极管发生损失 而维持电流恒定的，所以会在二极管发生焦耳损失。因此在大规模系统等的应用，多采用效 率高的PWM控制。然而，LED主要是由GaN、GaAs等的化合物半导体构成，在半导体和电极之间有接 合电阻。所以，在对高亮度LED进行驱动时，用现有的PWM控制驱动LED (PWM驱动)，虽然控 制部的损失能够降低，但是由于LED部分的损失与控制电流成比例增大，在实际进行LED的 亮度(光量)控制时，LED损失比较大。而且，由此导致效率降低和由于伴随着这种损失而 因热导致LED的发光量的降低等将成为问题。因此，期望进一步降低损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是在使用LED等发光元件作为加热源的退火装置中，提供能够使得 发光元件的损失变小的退火装置。本专利技术提供的退火装置，具有收容被处理体的处理室，按照面对在所述处理室内 被收容的被处理体的至少一侧的表面的方式设置的具有对被处理体照射光的多个发光元 件的加热源，向所述加热源的发光元件供电的电源部，控制从所述电源部向所述发光元件 供电的供电控制部，对应于所述加热源而设置的透过来自所述发光元件的光的光透过部件 和排出所述处理室内气体的排气机构，其中，所述供电控制部直流驱动所述发光元件。在本专利技术中，还具有支撑所述光透过部件的所述处理室和反向侧、含有冷却所述 加热源的高热传导性材料的冷却部件和通过制冷剂冷却所述冷却部件的冷却机构。在本专利技术中，所述加热源具有由在表面支撑所述多个发光元件的含有高热传导3性绝缘材料的支撑体，接合在所述支撑体的里面侧的含有高热传导性材料的热扩散部件， 贯穿所述热扩散部件和所述支撑体设置的用于向所述发光元件供电的供电电极构成为单 元的多个发光元件阵列，所述发光元件阵列可以是安装在所述冷却部件上的结构。而且，优 选所述冷却部件和所述热扩散部件由铜形成，所述支撑体由AlN形成。另外，在本专利技术中，可以在所述冷却部件和所述光透过部件之间具有空间，在所述 空间设置有所述加热源的结构。进而，在本专利技术中，作为所述发光元件能够使用发光二极管(LED)。根据本专利技术，在使用LED方式的发光元件的退火装置中，控制从电源部向所述发 光元件供电的供电控制部对所述发光元件进行直流驱动。在进行直流驱动时，与现有的PWM 驱动不同，因为损失与控制电流的2次方成比例，所以在实际的温度控制中大多被使用的 50 80%的功率区域能够降低发光元件的损失。因此，在能够得到高效率的同时，还能够 抑制由于发热导致的发光量的降低。另外，直流驱动不是按照现有的PWM驱动的方式用脉 冲式的电压ON-OFF驱动发光元件，而是采用常为ON状态，流动电流随着时间即使大小发生 变化，流动方向也不会变化的驱动方式。附图说明图1是表示涉及本专利技术的一个实施方式的退火装置的概略结构的截面图。图2是表示图1的退火装置的加热源的扩大截面图。图3是表示图1的退火装置的LED供电部分的扩大截面图。图4是表示图1的退火装置的LED阵列的具体的LED排列和供电方法的图。图5是用于说明图1的退火装置的LED连接方式的图。图6是表示图1的退火装置的加热源的仰视图。图7是表示LED的等效电路的图。图8是表示直流驱动和PWM驱动的控制电流与损失的关系图。图9是表示采用本专利技术的实施方式的退火装置对晶片进行加热时的温度曲线的 示例图。图10是表示为了得到图9的温度曲线的电流曲线图。图11是表示在直流驱动和PWM驱动控制电流与光功率的关系图。具体实施例方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。在此，以对在表面注入有混杂物的 晶片进行退火的退火装置为例进行说明。图1是表示本专利技术的一个实施方式的退火装置的概略结构的截面图。图2是表示 图1的退火装置的加热源的扩大截面图。图3是表示图1的退火装置的LED的供电部分的 扩大截面图。该退火装置100由密封构成，具有搬入晶片W的处理室1。处理室1具有配置晶 片W的圆柱状的退火处理部Ia和设置在退火处理部Ia外侧的圆环状气体扩散部lb。气体 扩散部Ib的高度高于退火处理部la，处理室1的截面成H形。处理室1的气体扩散部Ib 由腔室2规定。腔室2的上壁2a和底壁2b形成有与处理部Ia对应的圆形孔3a、3b，在这些3a、3b中各自嵌入有由高热传导性材料Al或Al合金构成的冷却部件4a、4b。冷却部件 4a、4b具有法兰部5a、5b，法兰部5a、5b隔着々 > 〒^ (注册商标)等的热绝缘体80被腔 室2a的上壁和底壁2b支撑。考虑到如后文所述法兰部5a、5b能够冷却到例如_50°C或更 低温度，因此热绝缘体80a被设置成使来自腔室2的热的进入量最小。法兰部5a、5b与热 绝缘体80之间以及热绝缘体与上壁2a和底壁之间设有密封部件6，它们彼此之间被密封。 另外，冷却部件4a、4b暴露在大气中的部分覆盖有隔热材料。在处理室1，在退火处理部Ia内设置有将支撑晶片W水平支撑的支撑部件7，该支 撑部件7通过未图示的升降机构在交接晶片W时能够升降。另外，在腔室2的顶壁设置有 从未图示的处理气体供给机构导入处理气体的处理气体导入口 8，在该处理气体导入口 8 连接有供给处理气体的处理气体配管9。另外，在腔室2的底壁设置有排气口 10，而排气口 10又被连接到与未图示的排气装置连接的排气配管11。而且，在腔室2的侧壁，对着腔室 2设置有用于晶片W搬入搬出的搬入出口 12，该搬入出口 12通过门阀13可以开闭。在处 理室1设置有用于测定支撑在支撑部件7上的晶片W温度的温度传感器14。另外，温度传 感器14与腔室2外侧的测量部15连接，从该测量部15向后述的过程控制器70输出温度 检出信号。在对着被冷却部件4a、4b的支撑部件7支撑的晶片W的面，形成有与被支撑部件 7支撑的晶片W对应的圆形的凹部16a、16b。而且，在该凹部16a、16b内，设置有与冷却部 件4a、4b直接接触的搭载有发光二极管(LED)的加热源17a、17b。在与冷却部件4a、4b的晶片W相对的面上，按照覆盖凹部16a、16b的方式，用螺丝 固定有使搭载在加热源1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种退火装置，其特征在于，具有：收容被处理体的处理室；按照面对所述处理室内被收容的被处理体的至少一侧的表面的方式设置的具有对被处理体照射光的多个发光元件的加热源；向所述加热源的发光元件供电的电源部；控制从所述电源部向所述发光元件供电的供电控制部；对应于所述加热源而设置的透过来自所述发光元件的光的光透过部件；和排出所述处理室内的气体的排气机构，其中所述供电控制部对所述发光元件进行直流驱动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：河西繁，铃木智博，
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[]
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