Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4967617B2 - Heat treatment mask manufacturing method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4967617B2 - Heat treatment mask manufacturing method - Google Patents

Heat treatment mask manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP4967617B2
JP4967617B2 JP2006312111A JP2006312111A JP4967617B2 JP 4967617 B2 JP4967617 B2 JP 4967617B2 JP 2006312111 A JP2006312111 A JP 2006312111A JP 2006312111 A JP2006312111 A JP 2006312111A JP 4967617 B2 JP4967617 B2 JP 4967617B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
light
wafer
region
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006312111A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008130693A (en
Inventor
剛 西脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006312111A priority Critical patent/JP4967617B2/en
Publication of JP2008130693A publication Critical patent/JP2008130693A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4967617B2 publication Critical patent/JP4967617B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ウェハの表面に照射する光を遮蔽する熱処理用マスクに関する。本発明はまた、その熱処理用マスクを用いた熱処理装置、その熱処理用マスクを利用してウェハを熱処理する方法、及びその熱処理用マスクの製造方法にも関する。本発明の熱処理用マスクは、例えばスイッチング素子、ダイオード、発光素子、受光素子、又はマイクロマシン等の半導体装置を製造する際の熱処理工程で用いられる。   The present invention relates to a heat treatment mask that shields light applied to the surface of a wafer. The present invention also relates to a heat treatment apparatus using the heat treatment mask, a method for heat treating a wafer using the heat treatment mask, and a method for manufacturing the heat treatment mask. The heat treatment mask of the present invention is used in a heat treatment process when manufacturing a semiconductor device such as a switching element, a diode, a light emitting element, a light receiving element, or a micromachine.

半導体装置を製造する工程では、ウェハに対して熱処理を実施する。熱処理は様々な目的で必要とされており、例えば、ウェハに導入されている不純物を活性化させる場合や、ウェハの表面に熱酸化膜を形成する場合等に実施される。この種の熱処理では、ウェハの裏面側を低い温度に維持しながら、ウェハの表面側を高い温度にまで加熱したいという要求が存在する。ウェハの表面側のみを高い温度にまで加熱することによって、ウェハの表面から浅い領域に導入された不純物のみを活性化させることができる。あるいは、ウェハの表面側のみを高い温度にまで加熱することによって、ウェハの表面に薄い酸化膜を形成することができる。これらの要求に応えるために、フラッシュランプやレーザーなどの光源が発生した光を利用する熱処理方法が開発されている。例えば、フラッシュランプを用いた急速熱処理(Rapid Thermal Process、以下、「RTP」という。)は、数m秒のパルス幅の光をウェハの表面に照射することによって、ウェハの裏面側を低い温度に維持しながら、ウェハの表面側を高い温度にまで加熱することができる。   In the process of manufacturing a semiconductor device, heat treatment is performed on the wafer. The heat treatment is required for various purposes, and is performed, for example, when activating impurities introduced into the wafer or when forming a thermal oxide film on the surface of the wafer. In this type of heat treatment, there is a demand for heating the front side of the wafer to a high temperature while maintaining the back side of the wafer at a low temperature. By heating only the surface side of the wafer to a high temperature, it is possible to activate only the impurities introduced into the shallow region from the surface of the wafer. Alternatively, a thin oxide film can be formed on the surface of the wafer by heating only the surface side of the wafer to a high temperature. In order to meet these demands, a heat treatment method using light generated by a light source such as a flash lamp or a laser has been developed. For example, a rapid thermal process (hereinafter referred to as “RTP”) using a flash lamp irradiates the wafer surface with light having a pulse width of several milliseconds, thereby lowering the back surface of the wafer to a low temperature. While maintaining, the surface side of the wafer can be heated to a high temperature.

特許文献1は、フラッシュランプを用いたRTPにおいて、ステンシルマスクを利用する技術を提案している。特許文献1には、開口部を有するステンシルマスクを利用して、ウェハの表面の局所領域のみに光を照射し、ウェハの表面の局所領域のみに熱酸化膜を形成する技術を提案している。   Patent Document 1 proposes a technique that uses a stencil mask in RTP using a flash lamp. Patent Document 1 proposes a technique of using a stencil mask having an opening to irradiate light only on a local area on the surface of the wafer and forming a thermal oxide film only on the local area on the surface of the wafer. .

特開2005−19650号公報(その公報の図12参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-19650 (see FIG. 12 of that gazette)

ところで、光を利用する従来の熱処理方法では、ウェハの表面全体に対して光を照射するのが一般的である。ウェハの表面全体に対して光を照射すると、ウェハの表面の浅い領域がウェハの表面全体に亘って高い温度にまで加熱される。したがって、ウェハの表面全体に亘って高温領域が形成される。一方、ウェハの深い領域は、低い温度に維持されている。このため、ウェハの表面側の熱膨張量とウェハの裏面側の熱膨張量の間に差が生じ、ウェハの表面側と裏面側の間で内部応力が発生する。この結果、ウェハが変形するという事態が発生してしまう。
なお、特許文献1のように、ウェハの表面の局所領域のみを加熱する場合は、高温領域がウェハの表面の局所領域に限られるので、ウェハの表面側の熱膨張量が小さい。このため、ウェハの表面側と裏面側の間で発生する内部応力が小さく、ウェハの変形は発生しない。特許文献1のように、ウェハの表面の局所領域のみを加熱する場合は、ウェハの変形は問題にならない。
一方、ウェハの表面の広い範囲を熱処理する場合は、ウェハの表面側の熱膨張域が広い範囲で足し合わされていくので、ウェハの表面側の全体の熱膨張量とウェハの裏面側の全体の熱膨張量の差が大きく、ウェハの表面側と裏面側の間で発生する内部応力によってウェハが大きく変形してしまう。特許文献1の技術は、ウェハの表面の広い範囲を熱処理する場合に用いることができず、上記した問題に対処することができない。
本発明は、光を利用する熱処理において、ウェハに変形が発生するのを抑制するための技術を提供することを目的としている。
By the way, in the conventional heat treatment method using light, it is general to irradiate the entire surface of the wafer with light. When light is applied to the entire surface of the wafer, a shallow region of the wafer surface is heated to a high temperature over the entire surface of the wafer. Accordingly, a high temperature region is formed over the entire surface of the wafer. On the other hand, the deep region of the wafer is maintained at a low temperature. For this reason, a difference occurs between the amount of thermal expansion on the front side of the wafer and the amount of thermal expansion on the back side of the wafer, and internal stress is generated between the front side and the back side of the wafer. As a result, a situation occurs in which the wafer is deformed.
In the case of heating only a local region on the surface of the wafer as in Patent Document 1, since the high temperature region is limited to the local region on the surface of the wafer, the amount of thermal expansion on the surface side of the wafer is small. For this reason, the internal stress generated between the front surface side and the back surface side of the wafer is small, and deformation of the wafer does not occur. When only a local region on the surface of the wafer is heated as in Patent Document 1, the deformation of the wafer is not a problem.
On the other hand, when heat-treating a wide area of the wafer surface, the thermal expansion area on the front surface side of the wafer is added together in a wide area, so that the total thermal expansion amount on the front surface side of the wafer and the entire back surface side of the wafer are The difference in thermal expansion amount is large, and the wafer is greatly deformed by internal stress generated between the front surface side and the back surface side of the wafer. The technique of Patent Document 1 cannot be used when heat-treating a wide range of the wafer surface, and cannot address the above-described problems.
An object of the present invention is to provide a technique for suppressing the occurrence of deformation of a wafer in heat treatment using light.

本明細書で開示される技術は、光を利用する熱処理において、マスクを利用することを特徴としている。本明細書で開示される技術は、2種類の熱処理用マスクを提案することができる。いずれの熱処理用マスクも、ウェハの表面の熱膨張域が複数に分断されるという共通の作用効果を提供することができる。なお、2種類の熱処理用マスクに係る技術を組合せることによって、より有用な熱処理用マスクを提供することができる。
第1種類の熱処理用マスクは、光を遮蔽する光遮蔽領域と、その光遮蔽領域によって区画されている光透過領域を備えている。光透過領域は、光を遮蔽する隔壁によって複数の光透過孔に区画されていることを特徴としている。
第2種類の熱処理用マスクは、光を遮蔽する光遮蔽領域と、その光遮蔽領域によって区画されている複数個の光透過領域を備えている。さらに、光遮蔽領域が、ダイシングラインに照射される光の少なくとも一部を遮蔽する位置に配置されているのが好ましい。「ダイシングラインに照射される光」とは、光源とウェハのダイシングラインの間に何も存在していないと仮定したときに、そのウェハのダイシングラインに照射される光のことをいう。
ここで、光透過領域とは、ウェハの表面の光を照射したい領域に対応して熱処理用マスク内に形成されている領域をいう。典型的には、光透過領域は、ウェハの表面に作り込まれている複数個の半導体装置に対応して形成されている。
The technique disclosed in this specification is characterized by using a mask in heat treatment using light. The technology disclosed in this specification can propose two types of heat treatment masks. Any of the heat treatment masks can provide a common effect that the thermal expansion region of the wafer surface is divided into a plurality of portions. It should be noted that a more useful heat treatment mask can be provided by combining techniques relating to two types of heat treatment masks.
The first type of heat treatment mask includes a light shielding region that shields light and a light transmission region that is partitioned by the light shielding region. The light transmission region is characterized by being partitioned into a plurality of light transmission holes by a partition wall that shields light.
The second type of heat treatment mask includes a light shielding region that shields light and a plurality of light transmission regions partitioned by the light shielding region. Furthermore, it is preferable that the light shielding region is disposed at a position that shields at least a part of the light applied to the dicing line. The “light irradiated to the dicing line” refers to light irradiated to the dicing line of the wafer when it is assumed that nothing exists between the light source and the dicing line of the wafer.
Here, the light transmission region refers to a region formed in the heat treatment mask corresponding to a region to be irradiated with light on the surface of the wafer. Typically, the light transmission region is formed corresponding to a plurality of semiconductor devices built on the surface of the wafer.

まず、第1種類の熱処理用マスクと第2種類の熱処理用マスクの特徴を簡単に説明する。
第1種類の熱処理用マスクは、光透過領域内に光遮蔽性の隔壁が設けられ、複数の光透過孔が形成されていることを特徴としている。光遮蔽性の隔壁は、ウェハの表面に光照射量の少ない領域を形成する。この第1種類の熱処理用マスクを利用して光を照射すると、光透過孔を通過した光は回折し、光遮蔽性の隔壁の下方のウェハの表面で重なる。光は光遮蔽性の隔壁の下方で重畳することによって、ウェハの表面に照射される。このとき、ウェハの表面のうちの光遮蔽性の隔壁の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に少なくなる。この結果、ウェハの表面の熱膨張域が隣接する熱膨張域から分断され、ウェハの変形が抑えられる。なお、第1種類の熱処理用マスクを利用すると、ウェハの表面のうちの光遮蔽性の隔壁の下方に位置する範囲では、照射量は少ないものの光を照射することができるので、必要な熱処理を実施することができる。
第2種類の熱処理用マスクは、光透過領域と光透過領域の間に光遮蔽領域が形成されており、その光遮蔽領域がダイシングラインに照射される光の少なくとも一部を遮蔽する位置に配置されていることを特徴としている。第2種類の熱処理用マスクでは、光透過領域を通過した光が回折して光遮蔽領域の下方のウェハの表面で重なってもよく、あるいは実質的に光が重畳しないような光遮蔽領域が形成されていてもよい。この第2種類の熱処理用マスクを利用して光を照射すると、ウェハの表面のうちの光遮蔽領域の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に少なくなる(場合によっては光が照射されない)。この結果、ウェハの表面の熱膨張域が隣接する熱膨張域から分断され、ウェハの変形が抑えられる。なお、ウェハの表面のうちの光遮蔽領域の下方では、光の照射量が少なくなり熱処理が不十分になることもあるが、熱処理が不十分であっても、製造する半導体装置の特性に影響を及ぼすことがない。光遮蔽領域をダイシングラインの一部を遮蔽する位置に配置する技術は、極めて有用な結果を提供することができる。
First, features of the first type heat treatment mask and the second type heat treatment mask will be briefly described.
The first type of heat treatment mask is characterized in that a light shielding partition is provided in a light transmission region and a plurality of light transmission holes are formed. The light shielding partition forms an area with a small amount of light irradiation on the surface of the wafer. When light is irradiated using the first type of heat treatment mask, the light passing through the light transmission holes is diffracted and overlapped on the surface of the wafer below the light shielding partition. Light is applied to the surface of the wafer by being superimposed below the light shielding partition. At this time, the amount of light irradiation is relatively small in a range located below the light shielding partition on the surface of the wafer. As a result, the thermal expansion region on the surface of the wafer is divided from the adjacent thermal expansion regions, and the deformation of the wafer is suppressed. If the first type of heat treatment mask is used, light can be irradiated with a small amount of light in the area located below the light shielding partition on the surface of the wafer. Can be implemented.
In the second type heat treatment mask, a light shielding region is formed between the light transmitting region and the light transmitting region, and the light shielding region is disposed at a position where at least a part of the light irradiated to the dicing line is shielded. It is characterized by being. In the second type of heat treatment mask, light passing through the light transmission region may be diffracted and overlapped on the surface of the wafer below the light shielding region, or a light shielding region that does not substantially overlap the light is formed. May be. When this second type of heat treatment mask is used to irradiate light, the amount of light irradiation is relatively small in a range located below the light shielding region on the surface of the wafer (in some cases, the light is emitted). Not irradiated). As a result, the thermal expansion region on the surface of the wafer is divided from the adjacent thermal expansion regions, and the deformation of the wafer is suppressed. Note that, below the light shielding area on the surface of the wafer, the amount of light irradiation is reduced and the heat treatment may be insufficient. However, even if the heat treatment is insufficient, the characteristics of the semiconductor device to be manufactured are affected. Will not affect. The technique of arranging the light shielding region at a position where a part of the dicing line is shielded can provide extremely useful results.

上記したように、第1種類の熱処理用マスクと第2種類の熱処理用マスクはいずれも、ウェハの表面に光の照射量の分布を形成するための形態(光遮蔽性の隔壁と光遮蔽領域)を備えているという技術的特徴を有している。その結果、第1種類の熱処理用マスクと第2種類の熱処理用マスクはいずれも、ウェハの表面の熱膨張域を隣接する熱膨張域から分断し、ウェハの変形を抑えるという先行技術では得られない貢献を提供することができる。   As described above, the first type heat treatment mask and the second type heat treatment mask are both configured to form a distribution of light irradiation amount on the surface of the wafer (light shielding partitions and light shielding regions). ) Has a technical feature. As a result, both the first-type heat treatment mask and the second-type heat treatment mask can be obtained by the prior art in which the thermal expansion region on the surface of the wafer is divided from the adjacent thermal expansion regions to suppress the deformation of the wafer. Can provide no contribution.

以下、第1種類の熱処理用マスクと第2種類の熱処理用マスクの特徴を詳細する。
第1種類の熱処理用マスクは、光を遮蔽する光遮蔽領域と、その光遮蔽領域によって区画されている光透過領域を備えている。光透過領域は、光を遮蔽する隔壁によって複数の光透過孔に区画されていることを特徴としている。第1種類の熱処理用マスクは、一つの層で構成されていてもよく、複数の層によって構成されていてもよい。熱処理用マスクが複数の層で構成されている場合、光遮蔽領域は、熱処理用マスクの少なくともいずれかの層に形成されていればよく、光遮蔽性の隔壁も熱処理用マスクの少なくともいずれかの層に形成されていればよい。また、光透過孔は、物質が存在しない貫通孔であってもよく、光が透過可能な光透過性材料で形成されていてもよく、貫通孔と光透過性材料が集合して形成されている領域であってもよい。また、光透過孔に光透過性材料が用いられる場合は、光透過領域が単一種類の光透過性材料で形成されていてもよく、複数種類の光透過性材料が集合して形成されていてもよい。光透過孔に光透過性材料が用いられる場合は、用いられる光透過性材料の種類を、光源が発生する光の種類に応じて変更するのが好ましい。
上記の第1種類の熱処理用マスクを利用して光を照射すると、ウェハの表面のうちの光遮蔽性の隔壁の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に少なくなる。一方、ウェハの表面のうちの光透過孔の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に多くなる。このため、ウェハの表面に照射される光の照射量には分布が形成され、光の照射量の多い領域が光の照射量の少ない領域によって複数個に分割される。この結果、ウェハの表面の温度の上昇速度にも同様の分布が形成される。本明細書で開示される技術は、温度の上昇速度が大きい高照射領域と上昇速度が小さい低照射領域をウェハの表面に形成することを特徴としている。即ち、高照射領域がウェハの表面全体に亘って連続して形成されず、低照射領域によって複数個に分割される。高照射領域は、ウェハの表面に分散した状態で形成される。図1に、この様子を示す。図1(A)は高照射領域2がウェハ1の表面全体に亘って連続した状態で形成されている場合であり、図1(B)は高照射領域2がウェハ1の表面に分散した状態で形成されている場合である。高照射領域2がウェハ1の表面全体に亘って連続した状態で形成されていると、ウェハ1の表面側の熱膨張域が広い範囲で足し合わされていくので、高照射領域2の全体の熱膨張量とウェハ1の裏面側の全体の熱膨張量の間の差が大きく、ウェハ1が大きく変形してしまう。一方、高照射領域2がウェハ1の表面に分散した状態で形成されていると、個々の高照射領域2の熱膨張域が隣接する高照射領域2の熱膨張域から分断され、ウェハ1の変形は個々の高照射領域2の範囲内で発生するので、ウェハ1の全体の変形が抑えられる。なお、低照射領域の温度は、最終的に熱処理に必要な高い温度にまで達してもよい。この場合でも、高照射領域2が低照射領域によって分断されていると、個々の高照射領域2の熱膨張域が隣接する高照射領域2の熱膨張域から分断され、ウェハ1の変形は個々の高照射領域2の範囲内で発生するので、ウェハ1の全体の変形が抑えられる。
Hereinafter, the characteristics of the first type heat treatment mask and the second type heat treatment mask will be described in detail.
The first type of heat treatment mask includes a light shielding region that shields light and a light transmission region that is partitioned by the light shielding region. The light transmission region is characterized by being partitioned into a plurality of light transmission holes by a partition wall that shields light. The first type heat treatment mask may be composed of a single layer or a plurality of layers. In the case where the heat treatment mask is composed of a plurality of layers, the light shielding region only needs to be formed in at least one of the layers of the heat treatment mask, and the light shielding partition also includes at least one of the heat treatment masks. What is necessary is just to be formed in the layer. Further, the light transmission hole may be a through hole in which no substance exists, may be formed of a light transmissive material capable of transmitting light, and is formed by assembling the through hole and the light transmissive material. It may be a region. In the case where a light transmissive material is used for the light transmissive hole, the light transmissive region may be formed of a single type of light transmissive material, or a plurality of types of light transmissive materials are formed together. May be. When a light transmissive material is used for the light transmission hole, it is preferable to change the type of the light transmissive material used in accordance with the type of light generated by the light source.
When light is irradiated using the above-mentioned first type heat treatment mask, the amount of light irradiation is relatively reduced in a range located below the light shielding partition on the surface of the wafer. On the other hand, in the range located below the light transmission hole on the surface of the wafer, the amount of light irradiation is relatively large. For this reason, a distribution is formed in the amount of light irradiated onto the surface of the wafer, and a region with a large amount of light irradiated is divided into a plurality of regions by a region with a small amount of light irradiated. As a result, a similar distribution is formed in the rate of temperature rise on the wafer surface. The technique disclosed in this specification is characterized in that a high irradiation region having a high temperature rising rate and a low irradiation region having a low rising rate are formed on the surface of the wafer. That is, the high irradiation area is not continuously formed over the entire surface of the wafer, and is divided into a plurality of areas by the low irradiation area. The high irradiation area is formed in a dispersed state on the surface of the wafer. FIG. 1 shows this state. FIG. 1A shows a case where the high irradiation region 2 is formed in a continuous state over the entire surface of the wafer 1, and FIG. 1B shows a state where the high irradiation region 2 is dispersed on the surface of the wafer 1. It is a case where it is formed by. If the high irradiation area 2 is formed in a continuous state over the entire surface of the wafer 1, the thermal expansion area on the surface side of the wafer 1 is added in a wide range. The difference between the expansion amount and the total thermal expansion amount on the back side of the wafer 1 is large, and the wafer 1 is greatly deformed. On the other hand, when the high irradiation region 2 is formed in a state of being dispersed on the surface of the wafer 1, the thermal expansion region of each high irradiation region 2 is divided from the thermal expansion region of the adjacent high irradiation region 2. Since the deformation occurs within the range of each high irradiation area 2, the entire deformation of the wafer 1 can be suppressed. Note that the temperature of the low irradiation region may eventually reach a high temperature necessary for the heat treatment. Even in this case, when the high irradiation region 2 is divided by the low irradiation region, the thermal expansion region of each high irradiation region 2 is divided from the thermal expansion region of the adjacent high irradiation region 2, and the deformation of the wafer 1 is individually performed. Therefore, the entire deformation of the wafer 1 can be suppressed.

第2種類の熱処理用マスクは、光を遮蔽する光遮蔽領域と、その光遮蔽領域によって区画されている複数個の光透過領域を備えている。さらに、光遮蔽領域が、ダイシングラインに照射される光の少なくとも一部を遮蔽する位置に配置されているのが好ましい。第2種類の熱処理用マスクは、一つの層で構成されていてもよく、複数の層によって構成されていてもよい。熱処理用マスクが複数の層で構成されている場合、光遮蔽領域は、熱処理用マスクの少なくともいずれかの層に形成されていればよい。また、光透過領域は、物質が存在しない貫通孔であってもよく、光が透過可能な光透過性材料で形成されていてもよく、貫通孔と光透過性材料が集合して形成されている領域であってもよい。また、光透過領域に光透過性材料が用いられる場合は、光透過領域が単一種類の光透過性材料で形成されていてもよく、複数種類の光透過性材料が集合して形成されていてもよい。光透過領域に光透過性材料が用いられる場合は、用いられる光透過性材料の種類を、光源が発生する光の種類に応じて変更するのが好ましい。
上記の第2種類の熱処理用マスクを利用してウェハの表面に光を照射すると、ウェハのダイシングラインに沿った領域の少なくとも一部に光の照射量の少ない領域、即ち低照射領域が形成される。このため、個々の高照射領域の熱膨張域が隣接する高照射領域の熱膨張域から分断され、ウェハの変形は個々の高照射領域の範囲内で発生するので、ウェハの全体の変形が抑えられる。さらに、低照射領域がウェハのダイシングラインに沿った領域の少なくとも一部に形成されるので、この領域の熱処理が不十分であっても、製造する半導体装置の特性に影響を及ぼすことがない。したがって、低照射領域が最終的に達する温度を低く抑えることができる。この結果、個々の高照射領域の熱膨張域が隣接する高照射領域の熱膨張域から分断される現象を良好に得ることができ、ウェハの全体の変形を抑制することができる。
即ち、本明細書で開示される技術によると、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことなく、ウェハの変形を抑制するとともにウェハの表面の広い範囲を熱処理することができる。
The second type of heat treatment mask includes a light shielding region that shields light and a plurality of light transmission regions partitioned by the light shielding region. Furthermore, it is preferable that the light shielding region is disposed at a position that shields at least a part of the light applied to the dicing line. The second type of heat treatment mask may be composed of one layer or may be composed of a plurality of layers. When the heat treatment mask includes a plurality of layers, the light shielding region may be formed in at least one of the layers of the heat treatment mask. Further, the light transmission region may be a through hole in which no substance exists, may be formed of a light transmissive material capable of transmitting light, and is formed by assembling the through hole and the light transmissive material. It may be a region. Further, when a light transmissive material is used for the light transmissive region, the light transmissive region may be formed of a single type of light transmissive material, or a plurality of types of light transmissive materials are formed together. May be. When a light transmissive material is used for the light transmissive region, it is preferable to change the type of the light transmissive material used according to the type of light generated by the light source.
When the surface of the wafer is irradiated with light using the second type of heat treatment mask, a region with a small amount of light irradiation, that is, a low irradiation region is formed in at least a part of the region along the dicing line of the wafer. The For this reason, the thermal expansion area of each high irradiation area is separated from the thermal expansion area of the adjacent high irradiation area, and the deformation of the wafer occurs within the range of each high irradiation area. It is done. Further, since the low irradiation region is formed in at least a part of the region along the dicing line of the wafer, even if the heat treatment in this region is insufficient, the characteristics of the semiconductor device to be manufactured are not affected. Therefore, the temperature at which the low irradiation region finally reaches can be kept low. As a result, it is possible to satisfactorily obtain a phenomenon in which the thermal expansion regions of the individual high irradiation regions are separated from the thermal expansion regions of the adjacent high irradiation regions, thereby suppressing the entire deformation of the wafer.
That is, according to the technique disclosed in this specification, it is possible to suppress the deformation of the wafer and heat-treat a wide range of the surface of the wafer without adversely affecting the characteristics of the semiconductor device to be manufactured.

本明細書で開示される第2種類の熱処理用マスクでは、光透過領域が隔壁によって区画されている複数個の光透過孔を有しているのが好ましい。
この形態の熱処理用マスクでは、隔壁が光透過領域を横断して形成されている。したがって、隔壁は熱処理用マスクの機械的強度を向上させることができる。
In the second type of heat treatment mask disclosed in this specification, it is preferable that the light transmission region has a plurality of light transmission holes partitioned by partition walls.
In the heat treatment mask of this form, the partition is formed across the light transmission region. Therefore, the partition can improve the mechanical strength of the heat treatment mask.

本明細書で開示される第2種類の熱処理用マスクでは、隔壁が光遮蔽性材料で形成されていることが好ましい。この形態の熱処理用マスクは、第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せたものと評価することができる。
この形態の熱処理用マスクによると、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことなく、ウェハの変形を顕著に抑制するとともにウェハの表面の広い範囲を熱処理することができる。
In the second type of heat treatment mask disclosed in this specification, the partition wall is preferably formed of a light shielding material. This form of heat treatment mask can be evaluated as a combination of the first type heat treatment mask technique and the second type heat treatment mask technique.
According to the heat treatment mask of this embodiment, the deformation of the wafer can be remarkably suppressed and a wide range of the surface of the wafer can be heat treated without adversely affecting the characteristics of the semiconductor device to be manufactured.

第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクでは、隔壁の幅が、光透過領域の間に位置する光遮蔽領域の幅よりも狭いことが好ましい。
この形態の熱処理用マスクでは、隔壁が幅狭に形成されているので、光透過孔を通過した光は、回折して隔壁の下方のウェハの表面で重なることができる。光は隔壁の下方のウェハの表面で重なるものの、隔壁の下方の光の照射量は光透過孔の下方の照射量よりも少なくなる。このため、隔壁の下方のウェハの表面の温度の上昇速度は、光透過孔の下方のウェハの表面の温度の上昇速度よりも小さい。したがって、光透過孔の下方のウェハの表面温度が先に上昇し、その後に隔壁の下方のウェハの表面温度が上昇する。この結果、光透過孔の下方のウェハの表面の熱膨張が隣接する光透過孔の下方のウェハの表面の熱膨張に伝わる現象が抑制され、ウェハの変形がさらに抑えられる。一方で、光透過孔を通過した光は、回折して隔壁の下方のウェハの表面で重なることができるので、光透過孔の下方のウェハの表面の温度が過度な温度にまで上昇することなく、隔壁の下方のウェハの表面の温度も必要な温度にまで加熱することができる。
In the heat treatment mask that combines the technology of the first type heat treatment mask and the technology of the second type heat treatment mask, the width of the partition wall is narrower than the width of the light shielding region located between the light transmission regions. preferable.
In the heat treatment mask of this embodiment, since the partition walls are formed narrow, the light that has passed through the light transmission holes can be diffracted and overlapped on the surface of the wafer below the partition walls. Although light overlaps the surface of the wafer below the partition wall, the amount of light irradiation below the partition wall is smaller than the irradiation amount below the light transmission holes. For this reason, the rate of temperature increase on the surface of the wafer below the partition walls is smaller than the rate of temperature increase on the surface of the wafer below the light transmission holes. Therefore, the surface temperature of the wafer below the light transmission hole first rises, and then the surface temperature of the wafer below the partition wall increases. As a result, the phenomenon that the thermal expansion of the surface of the wafer below the light transmission hole is transmitted to the thermal expansion of the surface of the wafer below the adjacent light transmission hole is suppressed, and the deformation of the wafer is further suppressed. On the other hand, the light passing through the light transmission hole can be diffracted and overlapped on the surface of the wafer below the partition wall, so that the temperature of the wafer surface below the light transmission hole does not rise to an excessive temperature. The temperature of the surface of the wafer below the partition wall can also be heated to a required temperature.

本明細書で開示される第2種類の熱処理用マスクでは、光遮蔽領域のパターンとダイシングラインのパターンが等しいことが好ましい。
上記の第2種類の熱処理用マスクを利用してウェハの表面に光を照射すると、ウェハのダイシングラインに沿った領域の全範囲に亘って光の照射量の少ない領域、即ち低照射領域が形成される。このため、ウェハの表面には、高照射領域がより細分化された状態で形成される。この結果、個々の高照射領域の熱膨張域が隣接する高照射領域の熱膨張域から分断され、ウェハの変形は個々の高照射領域の範囲内で発生するので、ウェハの全体の変形が抑えられる。
なお、上記の第2種類の熱処理用マスクを利用してウェハの表面に光を照射すれば、各高照射領域が各半導体装置の存在する範囲に略一致する。したがって、製造する半導体装置に必要とされる熱処理を実施することができる。
In the second type of heat treatment mask disclosed in the present specification, the pattern of the light shielding region and the pattern of the dicing line are preferably equal.
When the surface of the wafer is irradiated with light using the above-mentioned second type heat treatment mask, a low light irradiation region, that is, a low irradiation region is formed over the entire region along the wafer dicing line. Is done. For this reason, the high irradiation region is formed in a more fragmented state on the surface of the wafer. As a result, the thermal expansion area of each high irradiation area is separated from the thermal expansion area of the adjacent high irradiation area, and the deformation of the wafer occurs within the range of each high irradiation area. It is done.
Note that if the surface of the wafer is irradiated with light using the second type of heat treatment mask, each high-irradiation region substantially coincides with the range in which each semiconductor device exists. Therefore, heat treatment required for the semiconductor device to be manufactured can be performed.

本明細書で開示される第1種類又は第2種類の熱処理用マスクでは、光透過孔が、光遮蔽性材料で形成されている膜または板の表面から裏面まで貫通する貫通孔であってもよい。
光源が発生した光は、その貫通孔を介して光遮蔽性材料で形成されている膜または板を通過することができる。
In the first-type or second-type heat treatment mask disclosed in this specification, the light transmission hole may be a through-hole penetrating from the surface to the back surface of the film or plate formed of the light shielding material. Good.
The light generated by the light source can pass through a film or plate formed of a light shielding material through the through hole.

本明細書で開示される第1種類又は第2種類の熱処理用マスクでは、貫通孔を光透過性材料が充填していることが好ましい。
貫通孔を光透過性材料が充填していると、光源が発生した光は、その光透過性材料を介して光遮蔽性材料で形成されている膜または板を通過することができる。さらに、貫通孔を光透過性材料が充填しているので、熱処理用マスクの機械的剛性も高い。
In the first-type or second-type heat treatment mask disclosed in this specification, it is preferable that the through hole is filled with a light-transmitting material.
When the through hole is filled with the light transmissive material, the light generated by the light source can pass through the film or plate formed of the light shielding material through the light transmissive material. Furthermore, since the light transmissive material is filled in the through holes, the mechanical rigidity of the heat treatment mask is high.

本明細書で開示される熱処理用マスクは、様々な光に対して用いることができる。例えば、光がキセノンを利用するフラッシュライトであってもよい。   The heat treatment mask disclosed in this specification can be used for various kinds of light. For example, the light may be a flashlight using xenon.

本明細書で開示される第1種類又は第2種類の熱処理用マスクは、光の入射側に形成されている補強層をさらに備えているのが好ましい。補強層は、光の照射方向から観測したときに、光遮蔽領域内に形成されていることが好ましい。補強層は、光遮蔽領域の全範囲に形成されている必要はなく、光遮蔽領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
補強層が光遮蔽領域に沿って形成されていると、補強層が光を遮蔽したとしても、ウェハの表面の光の照射分布に影響を及ぼさない。その一方で、補強層は、熱処理用マスクの機械的剛性を向上させることができる。即ち、補強層の存在は、ウェハの表面の光の照射分布を阻害することなく、熱処理用マスクの機械的剛性を向上させることができる。熱処理用マスクを積層構造とする技術は、極めて有用である。
It is preferable that the first-type or second-type heat treatment mask disclosed in the present specification further includes a reinforcing layer formed on the light incident side. The reinforcing layer is preferably formed in the light shielding region when observed from the light irradiation direction. The reinforcing layer does not need to be formed in the entire range of the light shielding region, and may be formed in at least a part of the light shielding region.
If the reinforcing layer is formed along the light shielding region, even if the reinforcing layer shields the light, the light irradiation distribution on the surface of the wafer is not affected. On the other hand, the reinforcing layer can improve the mechanical rigidity of the heat treatment mask. That is, the presence of the reinforcing layer can improve the mechanical rigidity of the heat treatment mask without hindering the light irradiation distribution on the wafer surface. The technique of making the heat treatment mask into a laminated structure is extremely useful.

本明細書で開示される第1種類又は第2種類の熱処理用マスクでは、光遮蔽性材料にはダイヤモンド、炭化シリコン又は窒化シリコンが用いられているのが好ましい。さらに、補強層の材料には単結晶シリコン、サファイア、又は石英が用いられていることが好ましい。   In the first-type or second-type heat treatment mask disclosed in the present specification, diamond, silicon carbide, or silicon nitride is preferably used as the light shielding material. Furthermore, it is preferable to use single crystal silicon, sapphire, or quartz as the material of the reinforcing layer.

本明細書で開示される熱処理用マスクを利用した熱処理装置は極めて有用なものである。本明細書で開示される熱処理装置は、光源と、ウェハを設置する設置台と、設置台と光源の間に設けられている上記の熱処理用マスクを備えている。   The heat treatment apparatus using the heat treatment mask disclosed in this specification is extremely useful. A heat treatment apparatus disclosed in this specification includes a light source, an installation table on which a wafer is installed, and the heat treatment mask provided between the installation table and the light source.

本明細書で開示される技術によると、上記の第1種類又は第2種類の熱処理用マスクを製造する方法も提供することができる。本明細書で開示される熱処理用マスクの一つの製造方法は、光遮蔽材料の膜または板の表面から深部に向けて複数のトレンチを形成する工程と、そのトレンチ内に光透過性材料を充填する工程と、そのトレンチ内に充填された光透過性材料が露出するまで前記光遮蔽性材料の膜または板の裏面を研磨する工程を備えている。   According to the technique disclosed in this specification, a method for manufacturing the first type or the second type of heat treatment mask can be provided. One method of manufacturing a heat treatment mask disclosed in this specification includes a step of forming a plurality of trenches from the surface of a film or plate of a light shielding material toward a deep portion, and filling the light transmissive material in the trenches. And a step of polishing the back surface of the light shielding material film or plate until the light transmissive material filled in the trench is exposed.

本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクの一つの製造方法では、光遮蔽性材料の膜または板の表面から深部に向けて複数のトレンチを形成する際に、隣接するトレンチの間に、幅広な遮蔽用隔壁と幅狭な微細隔壁を形成することが好ましい。より好ましくは、光遮蔽性材料の膜または板の表面から深部に向けて複数のトレンチを形成する際に、光の照射方向から観測したときにウェハのダイシングラインと重複する領域内に形成する光遮蔽領域以外の領域内に、複数個のトレンチを分散して形成することが好ましい。   In one manufacturing method of a heat treatment mask that combines the technology of the first type of heat treatment mask and the technology of the second type of heat treatment mask disclosed in the present specification, the surface of the light shielding material film or plate is used. When forming a plurality of trenches toward the deep part, it is preferable to form a wide shielding partition and a narrow fine partition between adjacent trenches. More preferably, when forming a plurality of trenches from the surface of the film or plate of light shielding material toward the deep part, the light formed in the region overlapping with the dicing line of the wafer when observed from the light irradiation direction It is preferable to form a plurality of trenches in a region other than the shielding region.

本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクの一つの製造方法は、複数のトレンチを形成した後に、幅狭な微細隔壁の全体を酸化するとともに、幅広な遮蔽用隔壁の一部に未酸化領域を残す工程をさらに備えていることが好ましい。より好ましくは、複数のトレンチを形成した後に、光透過領域内において隣接するトレンチ同士を分離している隔壁の全体を酸化するとともに、光遮蔽領域を形成する隔壁の一部に未酸化領域を残す工程をさらに備えているのが好ましい。   One method of manufacturing a heat treatment mask that combines the technology of the first type of heat treatment mask and the technology of the second type of heat treatment mask disclosed in this specification is to form a narrow width after forming a plurality of trenches. It is preferable to further include a step of oxidizing the entire fine partition wall and leaving an unoxidized region in a part of the wide shielding partition wall. More preferably, after forming a plurality of trenches, the entire partition wall separating adjacent trenches in the light transmission region is oxidized, and an unoxidized region is left in a part of the partition wall forming the light shielding region. It is preferable that the method further includes a step.

本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクの他の一つの製造方法は、第1層と第2層を積層した積層構造体の第1層を貫通して第2層に達する複数の第1トレンチを形成する工程と、第2層を貫通して第1層に達するとともに第1トレンチに連通する第2トレンチを形成する工程を備えている。本明細書で開示される熱処理用マスクの他の一つの製造方法では、少なくとも前記第1層は光遮蔽性材料である。さらに、隣接する第2トレンチを分離する隔壁を、隣接する第1トレンチを分離する隔壁に沿って形成することを特徴としている。   Another method of manufacturing a heat treatment mask that combines the technology of the first type of heat treatment mask and the technology of the second type of heat treatment mask disclosed in the present specification is to laminate a first layer and a second layer. Forming a plurality of first trenches that reach the second layer through the first layer of the laminated structure, and a second trench that reaches the first layer through the second layer and communicates with the first trench The process of forming is provided. In another manufacturing method of the heat treatment mask disclosed in this specification, at least the first layer is a light shielding material. Furthermore, a partition wall that separates adjacent second trenches is formed along the partition wall that separates adjacent first trenches.

本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクの他の一つの製造方法では、隣接する第1トレンチの間に、幅広な遮蔽用隔壁と幅狭な微細隔壁を形成することが好ましい。この場合、隣接する第2トレンチを分離する隔壁を遮蔽用隔壁に沿って形成することを特徴としている。   In another manufacturing method of a heat treatment mask that combines the technology of the first type of heat treatment mask and the technology of the second type of heat treatment mask disclosed in the present specification, between adjacent first trenches, It is preferable to form a wide shielding partition and a narrow fine partition. In this case, a partition wall that separates adjacent second trenches is formed along the shielding partition wall.

本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せた熱処理用マスクの他の一つの製造方法では、第1層の材料にダイヤモンド、炭化シリコン、又は窒化シリコンが用いられており、第2層の材料に単結晶シリコン、サファイア、又は石英が用いられていることが好ましい。   In another manufacturing method of a heat treatment mask that combines the technology of the first type of heat treatment mask and the technology of the second type of heat treatment mask disclosed in this specification, the material of the first layer is diamond, carbonized. Silicon or silicon nitride is used, and single crystal silicon, sapphire, or quartz is preferably used as the material of the second layer.

本明細書で開示される技術によると、製造する半導体装置の特性に影響を及ぼさないで、ウェハの変形を抑制するとともに、ウェハの表面の広い範囲を熱処理することができる。   According to the technique disclosed in this specification, it is possible to suppress the deformation of the wafer and heat-treat a wide range of the surface of the wafer without affecting the characteristics of the semiconductor device to be manufactured.

本明細書で開示される技術の好ましい特徴を列記する。
(第1特徴) 熱処理用マスクは、急速熱処理(Rapid Thermal Process:RTP)の処理工程で用いられるのが好ましい。
(第2特徴) 光源には、キセノンのフラッシュランプ光源、ハロゲンランプ光源、又は水素ランプ光源を用いることが好ましい。
(第3特徴) キセノンのフラッシュランプ光源を用いる場合は、光不透過性材料に単結晶シリコン、ダイヤモンド、窒化シリコンを用いるのが好ましい。キセノンのフラッシュランプ光源を用いる場合は、光透過性材料に酸化シリコン、シルセスキオキサンを用いるのが好ましい。
Preferred features of the technology disclosed in this specification are listed.
(First Feature) The heat treatment mask is preferably used in a rapid thermal process (RTP) process.
(Second Feature) It is preferable to use a xenon flash lamp light source, a halogen lamp light source, or a hydrogen lamp light source as the light source.
(Third Feature) When a xenon flash lamp light source is used, it is preferable to use single crystal silicon, diamond, or silicon nitride as the light-impermeable material. When a xenon flash lamp light source is used, it is preferable to use silicon oxide or silsesquioxane as the light transmissive material.

(第1実施例)
以下、図2〜図4を参照して、熱処理用のマスク10の形態及び使用方法を説明する。マスク10は、厚みが約400μm以下のウェハ12を急速熱処理(Rapid Thermal Process:RTP)する際に用いられる。マスク10は、ウェハ12の裏面の温度を約700℃以下に維持しながら、ウェハ12の表面の処理範囲の温度を少なくとも約1000℃以上に加熱し、その処理範囲の表面部に導入されている不純物を活性化する際に用いられる。より好ましくは、マスク10は、ウェハ12の裏面の温度を約500℃以下に維持しながら、ウェハ12の表面の処理範囲の温度を約1300℃以上に加熱する際に用いられる。図2に、マスク10の平面図を示す。図3に、図2のIII-III線に対応したマスク10の縦断面図を示す。図3では、マスク10の他に、サセプタ14(設置台の一例)とウェハ12(シリコンウェハ)も図示されている。図4に、マスク10とウェハ12の間の要部拡大断面図を模式的に示す。
図3及び図4は、マスク10を使用している状態を表している。マスク10は、フラッシュランプ光源18が発生した光をウェハ12の表面上の位置に応じて選択的に遮蔽する。図3に示すように、ウェハ12は、処理室に設けられているサセプタ14上に載置されている。マスク10は、フラッシュランプ光源18とウェハ12の間に配置され、フラッシュランプ光源18が発生した光を選択的に遮蔽し、透過した光をウェハ12の表面に照射させる。図3及び図4に図示されているドットは、フラッシュランプ光源18が発生した光を示す。
(First embodiment)
Hereinafter, with reference to FIGS. 2-4, the form and usage method of the mask 10 for heat processing are demonstrated. The mask 10 is used when a rapid thermal process (RTP) is performed on a wafer 12 having a thickness of about 400 μm or less. The mask 10 is introduced to the surface portion of the processing range by heating the temperature of the processing range on the surface of the wafer 12 to at least about 1000 ° C. while maintaining the temperature of the back surface of the wafer 12 at about 700 ° C. or lower. Used when activating impurities. More preferably, the mask 10 is used when the temperature of the processing range of the front surface of the wafer 12 is heated to about 1300 ° C. or higher while the temperature of the back surface of the wafer 12 is maintained at about 500 ° C. or lower. FIG. 2 shows a plan view of the mask 10. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the mask 10 corresponding to the line III-III in FIG. In FIG. 3, in addition to the mask 10, a susceptor 14 (an example of an installation table) and a wafer 12 (silicon wafer) are also illustrated. FIG. 4 schematically shows an enlarged cross-sectional view of a main part between the mask 10 and the wafer 12.
3 and 4 show a state in which the mask 10 is used. The mask 10 selectively shields the light generated by the flash lamp light source 18 according to the position on the surface of the wafer 12. As shown in FIG. 3, the wafer 12 is mounted on a susceptor 14 provided in the processing chamber. The mask 10 is disposed between the flash lamp light source 18 and the wafer 12, selectively shields the light generated by the flash lamp light source 18 and irradiates the surface of the wafer 12 with the transmitted light. The dots shown in FIGS. 3 and 4 indicate the light generated by the flash lamp light source 18.

図2及び図3に示すように、マスク10は、単結晶シリコンのマスク層22を備えている。マスク層22は、マスク10を横断して伸びている単結晶シリコンの光遮蔽領域28を備えている。マスク層22はさらに、光遮蔽領域28によって区画されている複数個の光透過領域26を備えている。光透過領域26は、複数個が集合して照射領域24を構成している。照射領域24は、ウェハ12の表面に対して垂直方向から見たときに、ウェハ12の表面に作り込まれている複数の半導体装置が存在している範囲に略一致している。ここでいう半導体装置の範囲とは、後にチップに分割される範囲のことをいう。光遮蔽領域28は、その照射領域24を縦横方向に横断している。
光透過領域26のそれぞれには、マスク層22の表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている。光透過領域26の貫通孔は、平面視したときに略矩形の平面形状を有している。光透過領域26の貫通孔の幅W26は、約5〜10mmである。光遮蔽領域28の幅W28は、約0.1〜0.2mmである。
フラッシュランプ光源18はキセノン(Xe)を利用しており、発生する光の波長域が約400nmである。単結晶シリコンは、この光の波長域に対して不透明な特性を有している。したがって、フラッシュランプ光源18が発生した光は、光遮蔽領域28で遮蔽され、光透過領域26の貫通孔を介してマスク層22を通過し、ウェハ12の表面に照射される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the mask 10 includes a mask layer 22 of single crystal silicon. The mask layer 22 includes a light shielding region 28 of single crystal silicon extending across the mask 10. The mask layer 22 further includes a plurality of light transmission regions 26 defined by the light shielding regions 28. A plurality of light transmission regions 26 are collected to form an irradiation region 24. The irradiation region 24 substantially coincides with a range where a plurality of semiconductor devices formed on the surface of the wafer 12 exist when viewed from a direction perpendicular to the surface of the wafer 12. The range of the semiconductor device here refers to a range that is later divided into chips. The light shielding area 28 crosses the irradiation area 24 in the vertical and horizontal directions.
In each of the light transmission regions 26, a through-hole penetrating from the front surface to the back surface of the mask layer 22 is formed. The through hole of the light transmission region 26 has a substantially rectangular planar shape when viewed in plan. The width W26 of the through hole of the light transmission region 26 is about 5 to 10 mm. The width W28 of the light shielding region 28 is about 0.1 to 0.2 mm.
The flash lamp light source 18 uses xenon (Xe), and the wavelength range of the generated light is about 400 nm. Single crystal silicon has an opaque characteristic with respect to the wavelength region of light. Therefore, the light generated by the flash lamp light source 18 is shielded by the light shielding region 28, passes through the mask layer 22 through the through hole of the light transmitting region 26, and is irradiated onto the surface of the wafer 12.

マスク10では、光透過領域26の貫通孔の範囲とウェハ12の表面に形成されている複数の半導体装置のうちの一つの範囲が、光の照射方向から観測したときに、略一致して形成されている。ウェハ12の表面に形成されている半導体装置と半導体装置の間の領域は、ダイシングラインである。即ち、マスク10の光遮蔽領域28は、ダイシングラインに照射される光を遮蔽する位置に配置されている。マスク10の光遮蔽領域28のパターンとウェハ12のダイシングラインのパターンが等しい。   In the mask 10, the range of the through hole of the light transmission region 26 and one range of the plurality of semiconductor devices formed on the surface of the wafer 12 are substantially coincident when observed from the light irradiation direction. Has been. A region between the semiconductor devices formed on the surface of the wafer 12 is a dicing line. That is, the light shielding region 28 of the mask 10 is disposed at a position that shields the light irradiated to the dicing line. The pattern of the light shielding area 28 of the mask 10 is equal to the pattern of the dicing line of the wafer 12.

図3及び図4に示すように、フラッシュランプ光源18が発生した光は、マスク10の光透過領域26の貫通孔を通過し、ウェハ12の表面に照射される。このため、ウェハ12の表面のうちの光透過領域26の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に多くなる。一方、ウェハ12の表面のうちの光遮蔽領域28の下方に位置する範囲では、光の照射量が相対的に少なくなる。なお、図4に示すように、マスク10のマスク層22とウェハ12の間の距離G10が小さい場合は、光遮蔽領域28の下方に光が実質的に照射されないこともある。しかし、距離G10によっては、光透過領域26の貫通孔を通過した光が回折してウェハ12の表面に到達するまでに光遮蔽領域28の下方で重畳する。光が回折して重畳したとしても、光遮蔽領域28の下方には光の照射量の少ない遮蔽パターンが形成される。なお、光遮蔽領域28の幅W28を大きくすることによって、光遮蔽領域28は、ウェハ12の表面に光の照射量がさらに少ない遮蔽パターンを形成し、ウェハ12の表面に光の照射量がさらに少ない領域を形成することができる。なお、光遮蔽領域28の幅W28の決定方法に関しては、後に説明する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the light generated by the flash lamp light source 18 passes through the through hole of the light transmission region 26 of the mask 10 and is irradiated on the surface of the wafer 12. For this reason, in the range located below the light transmission region 26 on the surface of the wafer 12, the amount of light irradiation is relatively large. On the other hand, in the range located below the light shielding region 28 on the surface of the wafer 12, the amount of light irradiation is relatively small. As shown in FIG. 4, when the distance G <b> 10 between the mask layer 22 of the mask 10 and the wafer 12 is small, the light may not be substantially irradiated below the light shielding region 28. However, depending on the distance G10, the light passing through the through hole of the light transmission region 26 is diffracted and overlaps below the light shielding region 28 until reaching the surface of the wafer 12. Even if the light is diffracted and superimposed, a shielding pattern with a small amount of light irradiation is formed below the light shielding region 28. Note that by increasing the width W28 of the light shielding region 28, the light shielding region 28 forms a shielding pattern with a smaller amount of light irradiation on the surface of the wafer 12, and the amount of light irradiation further increases on the surface of the wafer 12. A small region can be formed. A method for determining the width W28 of the light shielding area 28 will be described later.

このため、ウェハ12の表面に照射される光の照射量には分布が形成され、光の照射量の多い領域が光の照射量の少ない領域によって複数個に分割される。この結果、ウェハ12の表面の温度の上昇速度にも同様の分布が形成される。即ち、ウェハ12の表面の温度の上昇速度が大きい高照射領域16と温度の上昇速度が小さい低照射領域が形成される。高照射領域16がウェハ12の表面全体に亘って連続して形成されず、ウェハ12の表面に分散した状態で形成される。高照射領域16がウェハ12の表面に分散した状態で形成されていると、個々の高照射領域16の熱膨張域が隣接する高照射領域16の熱膨張域から分断され、ウェハ12の変形は個々の高照射領域16の範囲内で発生するので、ウェハ12の全体の変形が抑えられる。   For this reason, a distribution is formed in the amount of light irradiated onto the surface of the wafer 12, and a region having a large amount of light is divided into a plurality of regions by a region having a small amount of light. As a result, a similar distribution is formed in the rate of temperature rise on the surface of the wafer 12. That is, a high irradiation region 16 having a large temperature increase rate on the surface of the wafer 12 and a low irradiation region having a low temperature increase rate are formed. The high irradiation region 16 is not formed continuously over the entire surface of the wafer 12, but is formed in a dispersed state on the surface of the wafer 12. If the high irradiation regions 16 are formed in a state of being dispersed on the surface of the wafer 12, the thermal expansion regions of the individual high irradiation regions 16 are divided from the thermal expansion regions of the adjacent high irradiation regions 16, and the deformation of the wafer 12 is caused. Since it occurs within the range of each high irradiation region 16, the entire deformation of the wafer 12 is suppressed.

なお、光の照射量の少ない領域、即ち低照射領域では、高照射領域16に比して温度の増加が抑えられるので、熱処理が不十分になってしまう。しかし、光の照射量の少ない領域がウェハ12のダイシングラインに沿って形成されているので、熱処理が不十分であっても、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことがない。半導体装置には、十分な熱処理が施される。
マスク10を利用して熱処理を実施すると、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことなく、ウェハ12の変形を抑制するとともにウェハ12の表面の広い範囲を熱処理することができる。
In the region where the amount of light irradiation is small, that is, in the low irradiation region, the temperature increase is suppressed as compared with the high irradiation region 16, so that the heat treatment becomes insufficient. However, since the region where the amount of light irradiation is small is formed along the dicing line of the wafer 12, even if the heat treatment is insufficient, the characteristics of the semiconductor device to be manufactured are not adversely affected. A sufficient heat treatment is performed on the semiconductor device.
When heat treatment is performed using the mask 10, deformation of the wafer 12 can be suppressed and a wide range of the surface of the wafer 12 can be heat treated without adversely affecting the characteristics of the semiconductor device to be manufactured.

(光遮蔽領域28の幅W28の設定方法)
マスク10では、光遮蔽領域28がウェハ12のダイシングラインに沿って形成されていた。本明細書で開示される技術によると、ウェハ12の全体の変形を抑制するためには、光遮蔽領域28がウェハ12のダイシングラインに沿って形成されていなくてもよい。本明細書で開示される技術は、ウェハ12の表面に温度の上昇速度が大きい高照射領域16と上昇速度が小さい低照射領域が形成され、高照射領域16が低照射領域によって分割された状態であれば、ウェハ12の全体の変形が抑制されることを提案するものである。即ち、仮に低照射領域の温度が最終的に熱処理に必要な高い温度にまで達したとしても、高照射領域16が低照射領域によって分断されていると、個々の高照射領域16の熱膨張域が隣接する高照射領域16の熱膨張域から分断され、ウェハ12の変形は個々の高照射領域16の範囲内で発生するので、ウェハ12の全体の変形が抑えられる。したがって、マスク10は、光透過領域26を分割する光遮蔽領域28を有していることが重要であり、光遮蔽領域28が形成されていれば、ウェハ12の表面に光の照射量の分布を形成することができ、ウェハ12の表面に高照射領域16と低照射領域を形成することができる。したがって、ウェハ12の全体の変形を抑えるという効果を得るためには、光遮蔽領域28がウェハ12のダイシングラインに沿って形成されていることは必須の要件ではない。
例えば、光遮蔽領域28が、光透過領域26内を伸びていてもよい。換言すると、マスク層22の照射領域24内に、ダイシングラインとは無関係に縦横方向に伸びている光遮蔽領域が形成されていてもよい。この形態のマスクは、照射領域24を光透過領域と評価し、照射領域24の周囲のマスク層22を光遮蔽領域と評価し、光遮蔽領域を光遮蔽性の隔壁と評価し、光遮蔽性の隔壁で区画される領域を光透過孔と評価すると、本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクと観念することができる。この形態のマスクであっても、前記したように、ウェハ12の表面に高照射領域16と低照射領域を形成することができ、ウェハ12の全体の変形を抑えることができる。
なお、本明細書で開示される技術では、高照射領域16の熱膨張域が隣接する高照射領域16の熱膨張域から分断されることが望ましい。このためには、低照射領域の温度の上昇速度が約200℃/msec以下であるのが望ましい。あるいは、低照射領域の温度の上昇速度が、高照射領域16の上昇速度に対して約30%以下であるのが望ましい。この条件を満たす領域が高照射領域16間に存在していると、個々の高照射領域16の熱膨張域が隣接する高照射領域16の熱膨張域から良好に分断され、ウェハ12の変形が個々の高照射領域16の範囲内で発生するという現象が良好に得られる。
低照射領域は、温度の照射に代えて、照射エネルギ密度で定義することもできる。この場合、低照射領域の温度の照射エネルギ密度が約10J/cm2以下であるのが望ましい。あるいは、低照射領域が、高照射領域16の照射エネルギ密度に対して約30%以下であるのが望ましい。
より好ましくは、低照射領域の温度が実質的に上昇しないように、光遮蔽領域28の幅W28が設定されているのがよい。ウェハ12の表面に実質的に温度が上昇しない低照射領域が形成されると、ウェハ12の変形は個々の高照射領域16の範囲内に完全に収まるので、ウェハ12の破損をより効果的に防止することができる。そのための光遮蔽領域28の幅W28は、以下の数式を利用して求めることができる。
フラッシュランプ光源18による照射時間とウェハ12中の熱伝達距離の間の関係は、以下の式によって近似的に表すことができる。
(Method for setting the width W28 of the light shielding area 28)
In the mask 10, the light shielding region 28 is formed along the dicing line of the wafer 12. According to the technique disclosed in this specification, the light shielding region 28 may not be formed along the dicing line of the wafer 12 in order to suppress the entire deformation of the wafer 12. In the technique disclosed in this specification, a high irradiation region 16 having a high temperature rising speed and a low irradiation region having a low rising speed are formed on the surface of the wafer 12, and the high irradiation region 16 is divided by the low irradiation region. If so, it is proposed that the deformation of the entire wafer 12 is suppressed. That is, even if the temperature of the low irradiation region finally reaches the high temperature necessary for the heat treatment, if the high irradiation region 16 is divided by the low irradiation region, the thermal expansion region of each high irradiation region 16 Are separated from the thermal expansion region of the adjacent high irradiation region 16, and the deformation of the wafer 12 occurs within the range of each high irradiation region 16, so that the entire deformation of the wafer 12 is suppressed. Therefore, it is important that the mask 10 has a light shielding region 28 that divides the light transmission region 26. If the light shielding region 28 is formed, the distribution of the light irradiation amount on the surface of the wafer 12. The high irradiation region 16 and the low irradiation region can be formed on the surface of the wafer 12. Therefore, in order to obtain the effect of suppressing the entire deformation of the wafer 12, it is not an essential requirement that the light shielding region 28 is formed along the dicing line of the wafer 12.
For example, the light shielding area 28 may extend in the light transmission area 26. In other words, a light shielding region extending in the vertical and horizontal directions regardless of the dicing line may be formed in the irradiation region 24 of the mask layer 22. In this form of mask, the irradiation region 24 is evaluated as a light transmission region, the mask layer 22 around the irradiation region 24 is evaluated as a light shielding region, the light shielding region is evaluated as a light shielding partition, and the light shielding property is evaluated. When the region defined by the partition walls is evaluated as a light transmission hole, it can be considered as the first type heat treatment mask disclosed in this specification. Even with this type of mask, as described above, the high irradiation region 16 and the low irradiation region can be formed on the surface of the wafer 12, and deformation of the entire wafer 12 can be suppressed.
In the technology disclosed in this specification, it is desirable that the thermal expansion region of the high irradiation region 16 is divided from the thermal expansion region of the adjacent high irradiation region 16. For this purpose, it is desirable that the temperature increase rate in the low irradiation region is about 200 ° C./msec or less. Alternatively, it is desirable that the temperature increase rate of the low irradiation region is about 30% or less with respect to the increase rate of the high irradiation region 16. If a region satisfying this condition exists between the high irradiation regions 16, the thermal expansion regions of the individual high irradiation regions 16 are well separated from the thermal expansion regions of the adjacent high irradiation regions 16, and the wafer 12 is deformed. The phenomenon that it occurs within the range of each high-irradiation region 16 can be obtained favorably.
The low irradiation region can be defined by irradiation energy density instead of temperature irradiation. In this case, it is desirable that the irradiation energy density at the temperature of the low irradiation region is about 10 J / cm 2 or less. Alternatively, the low irradiation region is desirably about 30% or less with respect to the irradiation energy density of the high irradiation region 16.
More preferably, the width W28 of the light shielding region 28 is set so that the temperature of the low irradiation region does not substantially increase. If a low irradiation area where the temperature does not substantially increase is formed on the surface of the wafer 12, the deformation of the wafer 12 is completely within the range of the individual high irradiation areas 16. Can be prevented. The width W28 of the light shielding region 28 for that purpose can be obtained using the following mathematical formula.
The relationship between the irradiation time by the flash lamp light source 18 and the heat transfer distance in the wafer 12 can be approximately expressed by the following equation.

Figure 0004967617
Figure 0004967617



ここで、ρはウェハ12の密度であり、Cpはウェハ12の比熱であり、δは熱伝達距離であり、F0はフーリエ数(本実施例では「1」とする)であり、kはウェハ12の熱伝達率である。   Here, ρ is the density of the wafer 12, Cp is the specific heat of the wafer 12, δ is the heat transfer distance, F0 is the Fourier number (in this embodiment, “1”), and k is the wafer. 12 heat transfer coefficient.

マスク10のマスク層22とウェハ12の間の距離G10が十分に小さく、ウェハ12の表面において光が照射される領域と光透過領域26の貫通孔の範囲が完全に一致すると仮定した場合、光遮蔽領域28の幅W28を熱伝達距離δの2倍以上に設定することで、光遮蔽領域28の下方のウェハ12の表面に実質的に温度が上昇しない領域を形成することができる。なお、実際には、光透過領域26の貫通孔を通過した光が回折することも考慮する必要があり、光遮蔽領域28の幅W28は、熱伝達距離δの2倍よりも十分に大きくすることが望ましい。ウェハ12の表面に実質的に温度が上昇しない領域が形成されると、ウェハ12の変形は個々の高照射領域16の範囲内に完全に収まるので、ウェハ12の破損をより効果的に防止することができる。
なお、キセノンのフラッシュランプ光源18による照射時間は約1〜3msec程度であるので、熱伝達距離δは約20〜50μmとなる。したがって、光遮蔽領域28の幅W28は、約40μm以上であるのが好ましい。より好ましくは、光遮蔽領域28の幅W28は、100μm以上である。
When it is assumed that the distance G10 between the mask layer 22 of the mask 10 and the wafer 12 is sufficiently small, and the area irradiated with light on the surface of the wafer 12 and the range of the through hole of the light transmission area 26 are completely coincident with each other, By setting the width W28 of the shielding region 28 to be twice or more the heat transfer distance δ, a region where the temperature does not substantially increase can be formed on the surface of the wafer 12 below the light shielding region 28. Actually, it is also necessary to consider that light passing through the through hole of the light transmission region 26 is diffracted, and the width W28 of the light shielding region 28 is sufficiently larger than twice the heat transfer distance δ. It is desirable. When a region where the temperature does not substantially increase is formed on the surface of the wafer 12, the deformation of the wafer 12 is completely within the range of the individual high-irradiation regions 16, thereby preventing the wafer 12 from being damaged more effectively. be able to.
Since the irradiation time of the xenon flash lamp light source 18 is about 1 to 3 msec, the heat transfer distance δ is about 20 to 50 μm. Therefore, the width W28 of the light shielding region 28 is preferably about 40 μm or more. More preferably, the width W28 of the light shielding region 28 is 100 μm or more.

(第1実施例の変形例)
図5に、第1実施例の変形例のマスク100の断面図を模式的に示す。なお、第1実施例のマスク10と同一の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略することがある。
図5に示すように、マスク100では、光透過領域の貫通孔26aが、光が通過可能な光透過性材料で充填されている。光透過性材料には、酸化シリコンが用いられている。酸化シリコンに代えて、シルセスキオキサン等を用いてもよい。
貫通孔26aが光透過性材料で形成されていると、フラッシュランプ光源18が発生した光は、その光透過性材料を介してマスク層22を通過することができる。
貫通孔26aが光透過性材料で充填されていると、貫通孔に物質が存在しない場合に比してマスク層22の機械的剛性が向上する。
(Modification of the first embodiment)
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional view of a mask 100 according to a modification of the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the mask 10 of 1st Example, and the description may be abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 5, in the mask 100, the through hole 26 a in the light transmission region is filled with a light transmissive material through which light can pass. Silicon oxide is used as the light transmissive material. Silsesquioxane or the like may be used instead of silicon oxide.
If the through hole 26a is formed of a light transmissive material, the light generated by the flash lamp light source 18 can pass through the mask layer 22 through the light transmissive material.
When the through hole 26a is filled with a light transmissive material, the mechanical rigidity of the mask layer 22 is improved as compared with the case where no substance is present in the through hole.

図6を参照して、変形例のマスク100を製造する方法を説明する。
まず、図6(A)に示すように、シリコン単結晶のマスク層22(シリコン基板)を用意し、フォトレジスト技術を利用して、マスク層22の表面にフォトレジスト32をパターニングする。フォトレジスト32が除去された範囲は、マスク100の貫通孔26aが形成される範囲に対応している。
次に、図6(B)に示すように、反応性イオンエッチング技術を利用して、マスク層22の表面から深部に向けて複数のトレンチ26bを形成する。隣接するトレンチ26bの間には、光遮蔽領域28が形成される。
次に、図6(C)に示すように、インクジェット又はスクリーン印刷法を利用して、シルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材をトレンチ26b内に充填し、貫通孔26aを形成する。このとき、充填材に用いられていた溶剤を揮発させるためのベーキングを行ってもよい。シルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材は、Xeのフラッシュランプ光源18が発生する光を通過させることができる。
次に、図6(D)に示すように、マスク層22の表面側と裏面側から破線の位置まで研磨する。これらの工程を経て、図5に示すマスク100を得ることができる。
With reference to FIG. 6, a method of manufacturing a mask 100 of a modification will be described.
First, as shown in FIG. 6A, a silicon single crystal mask layer 22 (silicon substrate) is prepared, and a photoresist 32 is patterned on the surface of the mask layer 22 using a photoresist technique. The range in which the photoresist 32 is removed corresponds to the range in which the through hole 26a of the mask 100 is formed.
Next, as shown in FIG. 6B, a plurality of trenches 26b are formed from the surface of the mask layer 22 toward the deep portion using a reactive ion etching technique. A light shielding region 28 is formed between the adjacent trenches 26b.
Next, as shown in FIG. 6C, a filling material such as silsesquioxane, a liquid material of silicon oxide or SOD is filled in the trench 26b by using an ink jet or screen printing method, and the through hole 26a. Form. At this time, you may perform the baking for volatilizing the solvent used for the filler. Fillers such as silsesquioxane, silicon oxide liquid material, or SOD can pass light generated by the Xe flash lamp light source 18.
Next, as shown in FIG. 6D, polishing is performed from the front surface side and the back surface side of the mask layer 22 to the position of the broken line. Through these steps, the mask 100 shown in FIG. 5 can be obtained.

(第2実施例)
図7〜図9を参照して、第1種類の熱処理用マスクの技術と第2種類の熱処理用マスクの技術を組合せたマスク200の形態及び使用方法を説明する。図7に、マスク200の平面図を示す。図8に、図7のVIII-VIII線に対応したマスク200の縦断面図を示す。図8に、マスク200とウェハ12の間の要部拡大断面図を模式的に示す。なお、図8及び図9の縦断面図において、光遮蔽領域28及び微細な隔壁29の幅や微細な隔壁29の本数等が図7の平面図と一致しないが、これは図の明瞭化のために簡単化したためである。また、第1実施例のマスク10と同一の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略することがある。
(Second embodiment)
With reference to FIGS. 7-9, the form and usage method of the mask 200 which combined the technique of the 1st type heat processing mask and the technique of the 2nd type heat processing mask are demonstrated. FIG. 7 shows a plan view of the mask 200. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the mask 200 corresponding to the line VIII-VIII in FIG. FIG. 8 schematically shows an enlarged cross-sectional view of a main part between the mask 200 and the wafer 12. 8 and FIG. 9, the width of the light shielding region 28 and the fine partition walls 29, the number of the fine partition walls 29, and the like do not coincide with the plan view of FIG. This is because of simplification. The same components as those of the mask 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図7〜図9に示すように、マスク200では、光透過領域26に複数個の光透過孔226が分散して形成されている。複数個の光透過孔226は、隣接する光透過孔226の間の隔壁29によって区画されている。隔壁29は、単結晶シリコンで形成されている。隣接する光透過孔226の間の隔壁29の幅W29は、光遮蔽領域28の幅W28よりも狭い。隣接する光透過孔226の間の隔壁29は、光透過領域26内を縦横方向に伸びている。光透過孔226は、マスク層22の表面から裏面まで貫通する貫通孔である。光遮蔽領域28の幅W28は約0.1〜0.2mmである。隣接する光透過孔226の間の隔壁29の幅W29は、約10μmである。   As shown in FIGS. 7 to 9, in the mask 200, a plurality of light transmission holes 226 are dispersedly formed in the light transmission region 26. The plurality of light transmission holes 226 are partitioned by a partition wall 29 between adjacent light transmission holes 226. The partition wall 29 is made of single crystal silicon. The width W29 of the partition wall 29 between the adjacent light transmission holes 226 is narrower than the width W28 of the light shielding region 28. A partition wall 29 between adjacent light transmission holes 226 extends in the light transmission region 26 in the vertical and horizontal directions. The light transmission hole 226 is a through hole penetrating from the front surface to the back surface of the mask layer 22. The width W28 of the light shielding region 28 is about 0.1 to 0.2 mm. The width W29 of the partition wall 29 between the adjacent light transmission holes 226 is about 10 μm.

図9に示すように、フラッシュランプ光源(図示しない)が発生した光は、マスク200の光透過孔226を通過し、ウェハ12の表面に照射される。一方、光遮蔽領域28は光を遮蔽する。さらに、隣接する光透過孔226の間の隔壁29も光を遮蔽する。隔壁29が幅狭に形成されているので、光透過孔226を通過した光は、回折して隔壁29の下方のウェハ12の表面で重なることができる。光は隔壁29の下方のウェハ12の表面で重なるものの、隔壁29の下方の光の照射量は光透過孔226の下方の照射量よりも少なくなる。このため、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度の上昇速度は、光透過孔226の下方のウェハ12の表面温度の上昇速度よりも小さい。したがって、光透過孔226の下方のウェハ12の表面温度が先に上昇し、その後に隔壁29の下方のウェハ12の表面温度が上昇する。この結果、光透過孔226の下方のウェハ12の表面の熱膨張域が隣接する光透過孔226の下方のウェハ12の表面に伝わる現象が抑制され、ウェハ12の変形がさらに抑えられる。   As shown in FIG. 9, light generated by a flash lamp light source (not shown) passes through the light transmission hole 226 of the mask 200 and is irradiated on the surface of the wafer 12. On the other hand, the light shielding area 28 shields light. Furthermore, the partition walls 29 between the adjacent light transmission holes 226 also shield light. Since the partition walls 29 are formed to be narrow, the light passing through the light transmission holes 226 can be diffracted and overlapped on the surface of the wafer 12 below the partition walls 29. Although the light overlaps on the surface of the wafer 12 below the partition wall 29, the light irradiation amount below the partition wall 29 is smaller than the irradiation amount below the light transmission hole 226. For this reason, the rising speed of the surface temperature of the wafer 12 below the partition wall 29 is smaller than the increasing speed of the surface temperature of the wafer 12 below the light transmission hole 226. Therefore, the surface temperature of the wafer 12 below the light transmission hole 226 first rises, and then the surface temperature of the wafer 12 below the partition wall 29 rises. As a result, the phenomenon that the thermal expansion region of the surface of the wafer 12 below the light transmission hole 226 is transmitted to the surface of the wafer 12 below the adjacent light transmission hole 226 is suppressed, and deformation of the wafer 12 is further suppressed.

さらに、マスク200では、隣接する光透過孔226の間の隔壁29が設けられていることによって、マスク層22の機械的剛性を向上させることができる。即ち、幅狭な隔壁29を利用すると、ウェハの表面に光の照射量の分布を形成するとともに、マスク層22の機械的剛性を向上させることができる。   Furthermore, in the mask 200, the partition wall 29 between the adjacent light transmission holes 226 is provided, so that the mechanical rigidity of the mask layer 22 can be improved. In other words, when the narrow partition wall 29 is used, the distribution of light irradiation can be formed on the surface of the wafer, and the mechanical rigidity of the mask layer 22 can be improved.

なお、幅広な光遮蔽領域28は、ウェハ12の表面に光の照射量の少ない領域を形成する。同様に、幅狭な隔壁29も、ウェハ12の表面に光の照射量の少ない領域を形成する。しかし、隔壁29の幅は光遮蔽領域28の幅よりも狭く形成されているので、隔壁29による光の照射量の低下は、光遮蔽領域28による光の照射量の低下よりも小さい。したがって、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度は、光遮蔽領域28の下方のウェハ12の表面の温度よりも高くなる。さらに、隔壁29の幅が狭いので、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度は、周囲から熱伝導によっても上昇する。したがって、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度は、必要な温度にまで加温される。この結果、ウェハ12に形成されている各半導体装置には、十分な熱処理を実施することができる。
なお、隔壁29の幅は、上記の数式1を利用して設定するのが望ましい。マスク200のマスク層22とウェハ12の間の距離G200が十分に小さく、ウェハ12の表面の光が照射される領域と光透過孔226の貫通孔の範囲が完全に一致すると仮定した場合、隔壁29の幅W29を熱伝達距離δの2倍以下に設定することで、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度を上昇させることができる。実際には、光透過孔226の貫通孔を通過した光が回折することも考慮すれば、隔壁29の下方のウェハ12の表面の温度を熱処理に必要な温度にまで上昇させることができる。
なお、幅広な光遮蔽領域28の下方のウェハ12の表面は、光の照射量が少なく、さらに周囲からの熱伝導も少ないので、熱処理が不十分な領域が形成される。しかし、光遮蔽領域28の下方のウェハ12の表面は、ダイシングラインに一致するので、熱処理が不十分であっても、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことがない。
マスク200を利用して熱処理を実施すると、製造する半導体装置の特性に悪影響を及ぼすことなく、ウェハ12の変形を抑制するとともにウェハ12の表面の広い範囲を熱処理することができる。
The wide light shielding region 28 forms a region with a small amount of light irradiation on the surface of the wafer 12. Similarly, the narrow partition wall 29 forms a region with a small amount of light irradiation on the surface of the wafer 12. However, since the width of the partition wall 29 is formed narrower than the width of the light shielding region 28, the decrease in the light irradiation amount by the partition wall 29 is smaller than the decrease in the light irradiation amount by the light shielding region 28. Accordingly, the temperature of the surface of the wafer 12 below the partition wall 29 is higher than the temperature of the surface of the wafer 12 below the light shielding region 28. Further, since the width of the partition wall 29 is narrow, the temperature of the surface of the wafer 12 below the partition wall 29 also rises from the surroundings due to heat conduction. Therefore, the temperature of the surface of the wafer 12 below the partition wall 29 is heated to a necessary temperature. As a result, sufficient heat treatment can be performed on each semiconductor device formed on the wafer 12.
It is desirable that the width of the partition wall 29 is set using the above formula 1. When it is assumed that the distance G200 between the mask layer 22 of the mask 200 and the wafer 12 is sufficiently small, and the region irradiated with light on the surface of the wafer 12 and the range of the through hole of the light transmission hole 226 completely match. By setting the width W29 of 29 to be equal to or less than twice the heat transfer distance δ, the temperature of the surface of the wafer 12 below the partition wall 29 can be raised. Actually, considering that the light passing through the through hole of the light transmitting hole 226 is diffracted, the temperature of the surface of the wafer 12 below the partition wall 29 can be raised to a temperature necessary for the heat treatment.
It should be noted that the surface of the wafer 12 below the wide light shielding region 28 has a small amount of light irradiation and a small amount of heat conduction from the surroundings, so that a region with insufficient heat treatment is formed. However, since the surface of the wafer 12 below the light shielding region 28 coincides with the dicing line, even if the heat treatment is insufficient, the characteristics of the semiconductor device to be manufactured are not adversely affected.
When heat treatment is performed using the mask 200, deformation of the wafer 12 can be suppressed and a wide range of the surface of the wafer 12 can be heat treated without adversely affecting the characteristics of the semiconductor device to be manufactured.

なお、マスク200では、幅広な光遮蔽領域28を形成しないで、幅狭な隔壁29のみで構成してもよい。この形態のマスクは、本明細書で開示される第1種類の熱処理用マスクと観念することができる。この形態のマスクであっても、ウェハの表面に光の照射量の少ない低照射領域を形成することができ、ウェハの全体の変形を抑えることができる。この形態のマスクでは、ウェハの表面のうちのダイシングラインも熱処理されるが、ダイシングラインが熱処理されても問題となることはない。   Note that the mask 200 may be formed of only the narrow partition wall 29 without forming the wide light shielding region 28. This form of mask can be thought of as the first type of heat treatment mask disclosed herein. Even with this form of mask, a low-irradiation region with a small amount of light irradiation can be formed on the surface of the wafer, and deformation of the entire wafer can be suppressed. In the mask of this form, the dicing line on the surface of the wafer is also heat-treated, but there is no problem even if the dicing line is heat-treated.

(第2実施例の変形例1)
図10に、第2実施例の変形例のマスク300の断面図を模式的に示す。なお、第2実施例のマスク200と同一の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略することがある。
図10に示すように、マスク300では、光透過孔226aが、光が透過可能な光透過性材料で形成されている。光透過性材料には、酸化シリコンが用いられている。酸化シリコンに代えて、シルセスキオキサン等を用いてもよい。
光透過孔226aが光透過性材料で形成されていると、フラッシュランプ光源(図示しない)が発生した光は、その光透過性材料を介してマスク層22を通過することができる。
光透過孔226aが光透過性材料で充填されていると、光透過孔に物質が存在しない場合に比してマスク層22の機械的剛性が向上する
(Modification 1 of the second embodiment)
FIG. 10 schematically shows a cross-sectional view of a mask 300 according to a modification of the second embodiment. The same components as those of the mask 200 of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
As shown in FIG. 10, in the mask 300, the light transmission hole 226a is formed of a light transmissive material that can transmit light. Silicon oxide is used as the light transmissive material. Silsesquioxane or the like may be used instead of silicon oxide.
When the light transmitting hole 226a is formed of a light transmitting material, light generated by a flash lamp light source (not shown) can pass through the mask layer 22 through the light transmitting material.
When the light transmitting hole 226a is filled with a light transmitting material, the mechanical rigidity of the mask layer 22 is improved as compared with the case where no substance is present in the light transmitting hole.

(第2実施例の変形例2)
図11に、第2実施例の変形例のマスク400の断面図を模式的に示す。なお、第2実施例のマスク200と同一の構成要素に関しては同一符号を付し、その説明を省略することがある。
図11に示すように、マスク400では、光透過孔226aと幅狭な隔壁29aが、光が透過可能な光透過性材料で形成されている。光透過性材料には、酸化シリコンが用いられている。酸化シリコンに代えて、シルセスキオキサン等を用いてもよい。
この場合、光透過領域内に材料の異なる光透過性材料の組み合わせ(光透過孔226aと幅狭な隔壁29a)の構造が形成されていると観念することができる。
光透過孔226aと幅狭な隔壁29aが光通過材料で形成されていると、フラッシュランプ光源(図示しない)が発生した光は、その光通過材料を介してマスク層22を通過することができる。
(Modification 2 of the second embodiment)
FIG. 11 schematically shows a cross-sectional view of a mask 400 according to a modification of the second embodiment. The same components as those of the mask 200 of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
As shown in FIG. 11, in the mask 400, the light transmission holes 226a and the narrow partition walls 29a are formed of a light transmissive material capable of transmitting light. Silicon oxide is used as the light transmissive material. Silsesquioxane or the like may be used instead of silicon oxide.
In this case, it can be considered that a structure of a combination of light transmitting materials of different materials (light transmitting hole 226a and narrow partition wall 29a) is formed in the light transmitting region.
When the light transmitting hole 226a and the narrow partition wall 29a are formed of a light transmitting material, light generated by a flash lamp light source (not shown) can pass through the mask layer 22 through the light transmitting material. .

図12を参照して、変形例のマスク400を製造する方法を説明する。
まず、図12(A)に示すように、シリコン単結晶のマスク層22(シリコン基板)を用意し、フォトレジスト技術を利用して、マスク層22の表面にフォトレジスト34をパターニングする。フォトレジスト34が除去された範囲は、マスク400の光透過孔226aが形成される範囲に対応している。
次に、図12(B)に示すように、反応性イオンエッチング技術を利用して、マスク層22の表面から深部に向けて複数のトレンチ226bを形成する。隣接するトレンチ226bの間には、幅広な遮蔽用隔壁28bと、幅狭な微細隔壁29bが形成される。
次に、図12(C)に示すように、マスク層22を熱酸化する。このときの熱酸化は、幅広な遮蔽用隔壁28bには未酸化な部分が残るとともに、幅狭な微細隔壁29bの全体が酸化される条件で実施する。これにより、幅広な遮蔽用隔壁28bの内部にはシリコン単結晶の一部が残り、幅狭な微細隔壁29bの単結晶シリコンは完全に酸化シリコンに変質する。この結果、幅広な遮蔽用隔壁28bは光遮蔽領域28となり、幅狭な微細隔壁29bは光が透過可能な隔壁29aとなる。なお、光遮蔽領域28の表面にも酸化シリコンの薄い層が形成されている。この酸化シリコンの薄い層は、図11の断面図に表されていないが、ほとんど無視できるほどの厚みなので図11では省略して図示されている。なお、酸化シリコンの薄い層が形成されることも考慮して、光遮蔽領域28に必要な幅が得られるように、幅広な遮蔽用隔壁28bの幅を設定してもよい。
次に、図12(D)に示すように、インクジェット又はスクリーン印刷法を利用して、シルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材をトレンチ226b内に充填し、光透過孔226aを形成する。このとき、充填材に用いられていた溶剤を揮発させるためのベーキングを行ってもよい。シルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材は、Xeのフラッシュランプ光源が発生する光を通過する材料である。
次に、図12(E)に示すように、マスク層22の表面側と裏面側から破線の位置まで研磨する。これらの工程を経て、図11に示すマスク400を得ることができる。
With reference to FIG. 12, a method of manufacturing a mask 400 of a modification will be described.
First, as shown in FIG. 12A, a silicon single crystal mask layer 22 (silicon substrate) is prepared, and a photoresist 34 is patterned on the surface of the mask layer 22 by using a photoresist technique. The range where the photoresist 34 is removed corresponds to the range where the light transmission holes 226a of the mask 400 are formed.
Next, as shown in FIG. 12B, a plurality of trenches 226b are formed from the surface of the mask layer 22 toward the deep portion using a reactive ion etching technique. Between the adjacent trenches 226b, a wide shielding partition 28b and a narrow fine partition 29b are formed.
Next, as shown in FIG. 12C, the mask layer 22 is thermally oxidized. The thermal oxidation at this time is performed under the condition that an unoxidized portion remains in the wide shielding partition wall 28b and the entire narrow fine partition wall 29b is oxidized. Thereby, a part of the silicon single crystal remains inside the wide shielding partition wall 28b, and the single crystal silicon of the narrow fine partition wall 29b is completely transformed into silicon oxide. As a result, the wide shielding partition wall 28b becomes the light shielding region 28, and the narrow fine partition wall 29b becomes the partition wall 29a capable of transmitting light. A thin layer of silicon oxide is also formed on the surface of the light shielding region 28. This thin layer of silicon oxide is not shown in the cross-sectional view of FIG. 11, but is omitted in FIG. 11 because it is almost negligible. In consideration of the formation of a thin layer of silicon oxide, the width of the wide shielding partition 28b may be set so that the required width of the light shielding region 28 is obtained.
Next, as shown in FIG. 12D, a trench 226b is filled with a filling material such as silsesquioxane, a liquid material of silicon oxide or SOD using an ink jet or screen printing method, and light transmission holes are formed. 226a is formed. At this time, you may perform the baking for volatilizing the solvent used for the filler. Silsesquioxane, a liquid material of silicon oxide, or a filler such as SOD is a material that transmits light generated by a flash lamp light source of Xe.
Next, as shown in FIG. 12E, polishing is performed from the front surface side and the back surface side of the mask layer 22 to the position of the broken line. Through these steps, the mask 400 shown in FIG. 11 can be obtained.

マスク400の製造方法は、以下の特徴を備えている。
(1)マスク400の製造方法では、光透過領域に対応する範囲に複数のトレンチ226bを形成し、そのトレンチ226b内にシルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材を充填する。一般的に、シルセスキオキサン、酸化シリコンの液体材料又はSOD等の充填材は、液体材料の場合は収縮が発生し易く、熱酸化の場合は高い応力が発生し易い。このため、例えば、光透過領域に対応する範囲に1つの溝を形成し、その溝内に上記の充填材を充填すると、充填材が収縮したときや熱酸化されたときにマスクが破損するという事態が発生することがある。しかし、マスク400の製造方法では、光透過領域に対応する範囲に複数のトレンチ226bを形成し、そのトレンチ226b内に上記の充填材を充填する。したがって、個々の充填材の容積が減少するので、マスクが破損するという事態を回避することができる。
(2)マスク400の製造方法では、光透過領域に対応する範囲に複数のトレンチ226bを形成する。例えば、光透過領域に対応する範囲に1つの溝を形成すると、その溝の深さがその溝内の位置によって変動するという問題がある。この現象は、反応性イオンエッチングを実施したときに、マイクロローディング効果によってエッチングパターンの境界部でエッチングレートが低下することが主な原因である。しかし、マスク400の製造方法では、光透過領域に対応する範囲に複数のトレンチ226bを形成する。この結果、反応性イオンエッチングを実施したときの深さのバラツキが改善される。
(3)マスク400の製造方法では、上記の充填材を充填する際に、スクリーン印刷法を利用するのが好ましい。スクリーン印刷法を利用すれば、充填材の充填を複数回に分けるとともに、乾燥の工程も複数回に分けて行うことができる。即ち、スクリーン印刷法を利用すれば、充填材の充填と乾燥のサイクルを繰返し行うことができ、マスクの破損や充填材の破損を回避することができる。
The manufacturing method of the mask 400 has the following features.
(1) In the manufacturing method of the mask 400, a plurality of trenches 226b are formed in a range corresponding to the light transmission region, and the trench 226b is filled with a filler such as silsesquioxane, a liquid material of silicon oxide, or SOD. . In general, a liquid material such as silsesquioxane or silicon oxide or a filler such as SOD tends to shrink in the case of a liquid material, and high stress tends to occur in the case of thermal oxidation. For this reason, for example, if one groove is formed in a range corresponding to the light transmission region and the filler is filled in the groove, the mask is damaged when the filler contracts or is thermally oxidized. Things can happen. However, in the manufacturing method of the mask 400, a plurality of trenches 226b are formed in a range corresponding to the light transmission region, and the above-described filler is filled in the trenches 226b. Therefore, since the volume of each filler is reduced, it is possible to avoid a situation where the mask is damaged.
(2) In the manufacturing method of the mask 400, a plurality of trenches 226b are formed in a range corresponding to the light transmission region. For example, when one groove is formed in a range corresponding to the light transmission region, there is a problem that the depth of the groove varies depending on the position in the groove. This phenomenon is mainly caused by a decrease in the etching rate at the boundary of the etching pattern due to the microloading effect when reactive ion etching is performed. However, in the manufacturing method of the mask 400, the plurality of trenches 226b are formed in a range corresponding to the light transmission region. As a result, the variation in depth when reactive ion etching is performed is improved.
(3) In the manufacturing method of the mask 400, it is preferable to use a screen printing method when filling the filler. If the screen printing method is used, the filling of the filler can be divided into a plurality of times, and the drying process can be divided into a plurality of times. That is, if the screen printing method is used, the filling and drying cycles of the filler can be repeated, and damage to the mask and filler can be avoided.

(第3実施例)
図13に、マスク500の縦断面図を模式的に示す。図13に示すように、マスク500は、マスク層22と、光の入射側に設けられている補強層52を備えていることを特徴としている。マスク層22は、図8に示すマスク200のマスク層22と実質的に同一の形態を有している。
補強層52は、表面から裏面まで貫通している複数個の第2透過孔56を備えている。第2透過孔56は、マスク層22の光透過孔226に臨んでいる。第2透過孔56は、補強層52の表面から裏面まで貫通する貫通孔である。隣接する第2透過孔56の間の部分54は、光の照射方向から観測したときに、マスク層22の幅広な光遮蔽領域28内に形成されている。
隣接する第2透過孔56の間の部分54が、マスク層22の幅広な光遮蔽領域28に沿って形成されていると、隣接する第2透過孔56の間の部分54が光を遮蔽したとしても、マスク層22によって形成されるウェハ12の表面の光の照射分布に影響を及ぼさない。その一方で、隣接する第2透過孔56の間の部分54は、マスク500の機械的剛性を向上させることができる。即ち、補強層52の存在は、マスク層22によって形成されるウェハ12の表面の光の照射量の分布を阻害することなく、マスク500の機械的剛性を向上させることができる。
(Third embodiment)
FIG. 13 schematically shows a longitudinal sectional view of the mask 500. As shown in FIG. 13, a mask 500 includes a mask layer 22 and a reinforcing layer 52 provided on the light incident side. The mask layer 22 has substantially the same form as the mask layer 22 of the mask 200 shown in FIG.
The reinforcing layer 52 includes a plurality of second transmission holes 56 penetrating from the front surface to the back surface. The second transmission hole 56 faces the light transmission hole 226 of the mask layer 22. The second transmission hole 56 is a through hole penetrating from the front surface to the back surface of the reinforcing layer 52. The portion 54 between the adjacent second transmission holes 56 is formed in the wide light shielding region 28 of the mask layer 22 when observed from the light irradiation direction.
When the portion 54 between the adjacent second transmission holes 56 is formed along the wide light shielding region 28 of the mask layer 22, the portion 54 between the adjacent second transmission holes 56 shields light. However, the light irradiation distribution on the surface of the wafer 12 formed by the mask layer 22 is not affected. On the other hand, the portion 54 between the adjacent second transmission holes 56 can improve the mechanical rigidity of the mask 500. That is, the presence of the reinforcing layer 52 can improve the mechanical rigidity of the mask 500 without hindering the distribution of the light irradiation amount on the surface of the wafer 12 formed by the mask layer 22.

補強層52がマスク500の機械的剛性を向上させることによって、マスク層22の厚みを薄くすることができる。一般的に、マスク500は、反応性イオンエッチング技術を利用して作製するが、反応性イオンエッチング技術のアスペクト比は約20前後である。したがって、マスク層22に幅の狭い光透過孔226を形成しようとすると、マスク層22の厚みを薄くしなければならない。このため、マスク層22の機械的剛性が低下してしまう。
マスク500では、補強層52によってマスク層22を補強し、マスク500の機械的剛性を向上させることができる。この結果、マスク層22の厚みを薄くすることができ、マスク層22に幅の狭い光透過孔226を形成することが可能になる。
Since the reinforcing layer 52 improves the mechanical rigidity of the mask 500, the thickness of the mask layer 22 can be reduced. In general, the mask 500 is manufactured by using a reactive ion etching technique, and the aspect ratio of the reactive ion etching technique is about 20 or so. Therefore, when the light transmission hole 226 having a narrow width is formed in the mask layer 22, the thickness of the mask layer 22 must be reduced. For this reason, the mechanical rigidity of the mask layer 22 is lowered.
In the mask 500, the mask layer 22 can be reinforced by the reinforcing layer 52, and the mechanical rigidity of the mask 500 can be improved. As a result, the thickness of the mask layer 22 can be reduced, and a narrow light transmission hole 226 can be formed in the mask layer 22.

マスク500において、マスク層22の熱伝導率が補強層52の熱伝導率よりも大きく、マスク層22の熱容量が補強層52の熱容量よりも小さくなるように、マスク層22と補強層52の材料を選択すると、極めて有用な結果を得るこができる。具体的には、マスク層22の材料にダイヤモンド又は炭化シリコンを選択し、補強層52の材料に単結晶シリコンを選択する。   In the mask 500, the material of the mask layer 22 and the reinforcing layer 52 is such that the thermal conductivity of the mask layer 22 is larger than the thermal conductivity of the reinforcing layer 52 and the thermal capacity of the mask layer 22 is smaller than the thermal capacity of the reinforcing layer 52. When is selected, extremely useful results can be obtained. Specifically, diamond or silicon carbide is selected as the material of the mask layer 22, and single crystal silicon is selected as the material of the reinforcing layer 52.

マスク500を用いてウェハ12の表面に向けて光を照射すると、マスク500にも光が照射されマスク500の温度が上昇する。マスク500では、マスク層22に熱伝導率の大きい材料が用いられている。このため、マスク500で発生した熱は、マスク層22を介してマスク500の周辺側に効率的に熱伝導することができる。しかし、補強層52にも熱伝導率の大きな材料を用いると、マスク500の熱容量が小さくなり、熱を周辺側に熱伝導させるよりも先に、マスク500が高温に達し、ひいてはマスク500が破損されてしまう。
マスク500では、補強層52の熱容量がマスク層22よりも大きく形成されている。このため、マスク500の温度が急激に上昇するのを抑制することができる。なお、マスク層22と補強層52いずれも熱容量の大きい材料で構成すると、マスク500の周辺側への熱伝導が低下し、マスク500の冷却効果が低下する。
マスク500では、マスク層22と補強層52を異なる材料で構成することによって、マスク500の急激な温度上昇を抑えるとともに、マスク500で発生した熱を周辺側に向けて効率的に熱伝導させることができる。マスク500によると、マスク500が使用時に達する最高温度が顕著に低下する。マスク500の変形が顕著に抑制される。
When light is irradiated toward the surface of the wafer 12 using the mask 500, the light is also applied to the mask 500, and the temperature of the mask 500 rises. In the mask 500, a material having a high thermal conductivity is used for the mask layer 22. Therefore, heat generated in the mask 500 can be efficiently conducted to the peripheral side of the mask 500 through the mask layer 22. However, if a material having a high thermal conductivity is used for the reinforcing layer 52, the heat capacity of the mask 500 is reduced, and the mask 500 reaches a high temperature before the heat is conducted to the peripheral side, and the mask 500 is damaged. Will be.
In the mask 500, the heat capacity of the reinforcing layer 52 is larger than that of the mask layer 22. For this reason, it can suppress that the temperature of the mask 500 rises rapidly. If both the mask layer 22 and the reinforcing layer 52 are made of a material having a large heat capacity, the heat conduction to the peripheral side of the mask 500 is lowered, and the cooling effect of the mask 500 is lowered.
In the mask 500, the mask layer 22 and the reinforcing layer 52 are made of different materials, thereby suppressing a rapid temperature rise of the mask 500 and efficiently conducting heat generated in the mask 500 toward the peripheral side. Can do. According to the mask 500, the maximum temperature that the mask 500 reaches during use is significantly reduced. The deformation of the mask 500 is remarkably suppressed.

図14を参照して、マスク500の製造方法を説明する。
まず、図14(A)に示すように、シリコン単結晶の補強層52を用意し、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を利用して、補強層52の表面にCVDダイヤモンドのマスク層22を結晶成長する。次に、フォトレジスト技術を利用して、マスク層22の表面にフォトレジスト36をパターニングする。フォトレジスト36が除去された範囲は、光透過孔226が形成される範囲に対応している。
次に、図14(B)に示すように、反応性イオンエッチング技術を利用して、マスク層22を貫通して補強層52まで達する複数の光透過孔226(第1トレンチである)を形成する。隣接する光透過孔226の間には、幅広な光遮蔽領域28(遮蔽用隔壁である)と、幅狭な隔壁29(微細隔壁)が形成される。
次に、図14(C)に示すように、フォトレジスト技術を利用して、補強層52の裏面にフォトレジスト38をパターニングする。フォトレジスト38が除去された範囲は、第2光透過孔56が形成される範囲に対応している。
次に、図14(D)に示すように、補強層52を貫通してマスク層22に達するとともに光透過孔226に連通する複数の第2光透過孔56(第2トレンチである)を形成する。このとき、隣接する第2光透過孔56の間の部分54を、マスク層22の光遮蔽領域28に沿って形成する。これらの工程を経て、図13に示すマスク500を得ることができる。
With reference to FIG. 14, the manufacturing method of the mask 500 is demonstrated.
First, as shown in FIG. 14A, a silicon single crystal reinforcing layer 52 is prepared, and a CVD diamond mask layer 22 is grown on the surface of the reinforcing layer 52 by using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. To do. Next, a photoresist 36 is patterned on the surface of the mask layer 22 using a photoresist technique. The range where the photoresist 36 is removed corresponds to the range where the light transmission holes 226 are formed.
Next, as shown in FIG. 14B, a plurality of light transmission holes 226 (which are the first trenches) that reach the reinforcing layer 52 through the mask layer 22 are formed by using the reactive ion etching technique. To do. Between the adjacent light transmission holes 226, a wide light shielding region 28 (which is a shielding partition) and a narrow partition 29 (fine partition) are formed.
Next, as shown in FIG. 14C, a photoresist 38 is patterned on the back surface of the reinforcing layer 52 using a photoresist technique. The range where the photoresist 38 is removed corresponds to the range where the second light transmission hole 56 is formed.
Next, as shown in FIG. 14D, a plurality of second light transmission holes 56 (which are second trenches) that penetrate the reinforcing layer 52 and reach the mask layer 22 and communicate with the light transmission holes 226 are formed. To do. At this time, a portion 54 between the adjacent second light transmission holes 56 is formed along the light shielding region 28 of the mask layer 22. Through these steps, a mask 500 shown in FIG. 13 can be obtained.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

(A)ウェハの表面全体に高温領域が連続した状態で形成された場合を示す。(B)ウェハの表面に高温領域が分散した状態で形成された場合を示す。(A) A case where a high temperature region is formed continuously on the entire surface of the wafer is shown. (B) The case where the high temperature region is formed in a dispersed state on the surface of the wafer is shown. 第1実施例のマスクの平面図を模式的に示す。The top view of the mask of 1st Example is typically shown. 図2のIII-III線に対応した縦断面図を示す。FIG. 3 is a longitudinal sectional view corresponding to line III-III in FIG. 2. マスクとウェハの間の要部拡大断面図を模式的に示す。The principal part expanded sectional view between a mask and a wafer is typically shown. 第1実施例の変形例のマスクの縦断面図を示す。The longitudinal cross-sectional view of the mask of the modification of 1st Example is shown. (A)第1実施例の変形例のマスクの第1の製造工程を示す。(B)第1実施例の変形例のマスクの第2の製造工程を示す。(C)第1実施例の変形例のマスクの第3の製造工程を示す。(D)第1実施例の変形例のマスクの第4の製造工程を示す。(A) The 1st manufacturing process of the mask of the modification of 1st Example is shown. (B) The 2nd manufacturing process of the mask of the modification of 1st Example is shown. (C) The 3rd manufacturing process of the mask of the modification of 1st Example is shown. (D) The 4th manufacturing process of the mask of the modification of 1st Example is shown. 第2実施例のマスクの平面図を模式的に示す。The top view of the mask of 2nd Example is shown typically. 図7のVIII-VIII線に対応した縦断面図を示す。The longitudinal cross-sectional view corresponding to the VIII-VIII line of FIG. 7 is shown. マスクとウェハの間の要部拡大断面図を模式的に示す。The principal part expanded sectional view between a mask and a wafer is typically shown. 第2実施例の変形例1のマスクの縦断面図を示す。The longitudinal cross-sectional view of the mask of the modification 1 of 2nd Example is shown. 第2実施例の変形例2のマスクの縦断面図を示す。The longitudinal cross-sectional view of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. (A)第2実施例の変形例2のマスクの第1の製造工程を示す。(B)第2実施例の変形例2のマスクの第2の製造工程を示す。(C)第2実施例の変形例2のマスクの第3の製造工程を示す。(D)第2実施例の変形例2のマスクの第4の製造工程を示す。(E)第2実施例の変形例2のマスクの第5の製造工程を示す。(A) The 1st manufacturing process of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. (B) The 2nd manufacturing process of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. (C) The 3rd manufacturing process of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. (D) The 4th manufacturing process of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. (E) The 5th manufacturing process of the mask of the modification 2 of 2nd Example is shown. 第3実施例のマスクの縦断面図を示す。The longitudinal cross-sectional view of the mask of 3rd Example is shown. (A)第3実施例のマスクの第1の製造工程を示す。(B)第3実施例のマスクの第2の製造工程を示す。(C)第3実施例のマスクの第3の製造工程を示す。(D)第3実施例のマスクの第4の製造工程を示す。(A) The 1st manufacturing process of the mask of 3rd Example is shown. (B) The 2nd manufacturing process of the mask of 3rd Example is shown. (C) The 3rd manufacturing process of the mask of 3rd Example is shown. (D) The 4th manufacturing process of the mask of 3rd Example is shown.

符号の説明Explanation of symbols

10、100、200、300、400、500:マスク
12:ウェハ
14:サセプタ
18:フラッシュランプ光源
22:マスク層
24:照射領域
26:光透過領域
226、226a:光透過孔
28:光遮蔽領域
29:隔壁

10, 100, 200, 300, 400, 500: Mask 12: Wafer 14: Susceptor 18: Flash lamp light source 22: Mask layer 24: Irradiation region 26: Light transmission region 226, 226a: Light transmission hole 28: Light shielding region 29 : Bulkhead

Claims (6)

ウェハの表面に照射する光を遮蔽する熱処理用マスクを製造する方法であり、
光遮蔽性材料の膜または板の表面から深部に向けて複数のトレンチを形成する工程と、
そのトレンチ内に光透過性材料を充填する工程と、
そのトレンチ内に充填された光透過性材料が露出するまで前記光遮蔽性材料の膜または板の裏面を研磨する工程と、
を備えていることを特徴とする熱処理用マスク製造方法。
It is a method for manufacturing a heat treatment mask that shields light irradiated on the surface of a wafer,
Forming a plurality of trenches from the surface of the light shielding material film or plate toward the deep portion;
Filling the trench with a light transmissive material;
Polishing the back surface of the light shielding material film or plate until the light transmissive material filled in the trench is exposed;
A method for manufacturing a mask for heat treatment, comprising:
光遮蔽性材料の膜または板の表面から深部に向けて複数のトレンチを形成する際に、
隣接するトレンチの間に、幅広な遮蔽用隔壁と幅狭な微細隔壁を形成することを特徴とする請求項1の熱処理用マスク製造方法。
When forming a plurality of trenches from the surface of the light shielding material film or plate toward the deep part,
2. The heat-treating mask manufacturing method according to claim 1 , wherein a wide shielding partition and a narrow fine partition are formed between adjacent trenches.
複数個のトレンチを形成した後に、幅狭な微細隔壁の全体を酸化するとともに、幅広な遮蔽用隔壁の一部に未酸化領域を残す工程をさらに備えていることを特徴とする請求項2の熱処理用マスク製造方法。 3. The method according to claim 2 , further comprising the step of oxidizing the entire narrow fine partition wall after forming the plurality of trenches and leaving an unoxidized region in a part of the wide shielding partition wall. A method for manufacturing a mask for heat treatment. ウェハの表面に照射する光を遮蔽する熱処理用マスクを製造する方法であり、
第1層と第2層を積層した積層構造体の第1層を貫通して第2層に達する複数の第1トレンチを形成する工程と、
第2層を貫通して第1層に達するとともに第1トレンチに連通する第2トレンチを形成する工程を備えており、
少なくとも前記第1層は光遮蔽性材料であり、
隣接する第2トレンチを分離する隔壁を、隣接する第1トレンチを分離する隔壁に沿って形成することを特徴とする熱処理用マスク製造方法。
It is a method for manufacturing a heat treatment mask that shields light irradiated on the surface of a wafer,
Forming a plurality of first trenches that reach the second layer through the first layer of the stacked structure in which the first layer and the second layer are stacked;
Forming a second trench penetrating the second layer and reaching the first layer and communicating with the first trench;
At least the first layer is a light shielding material,
A method of manufacturing a mask for heat treatment, wherein a partition wall separating adjacent second trenches is formed along the partition wall separating adjacent first trenches.
隣接する第1トレンチの間に、幅広な遮蔽用隔壁と幅狭な微細隔壁を形成し、
隣接する第2トレンチを分離する隔壁を遮蔽用隔壁に沿って形成することを特徴とする請求項4の熱処理用マスク製造方法。
A wide shielding partition and a narrow fine partition are formed between adjacent first trenches,
5. The heat treatment mask manufacturing method according to claim 4 , wherein a partition wall separating adjacent second trenches is formed along the shielding partition wall.
第1層には、ダイヤモンド、炭化シリコン、又は窒化シリコンが用いられており、
第2層には、単結晶シリコン、サファイア、又は石英が用いられていることを特徴とする請求項4又は5の熱処理用マスク製造方法。
For the first layer, diamond, silicon carbide, or silicon nitride is used,
The method for manufacturing a mask for heat treatment according to claim 4 or 5 , wherein the second layer is made of single crystal silicon, sapphire, or quartz.
JP2006312111A 2006-11-17 2006-11-17 Heat treatment mask manufacturing method Expired - Fee Related JP4967617B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006312111A JP4967617B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Heat treatment mask manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006312111A JP4967617B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Heat treatment mask manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008130693A JP2008130693A (en) 2008-06-05
JP4967617B2 true JP4967617B2 (en) 2012-07-04

Family

ID=39556245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006312111A Expired - Fee Related JP4967617B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Heat treatment mask manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4967617B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014134746A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 Oerlikon Advanced Technologies Ag Apparatus for improved substrate heating

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62147724A (en) * 1985-12-20 1987-07-01 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP3910603B2 (en) * 2004-06-07 2007-04-25 株式会社東芝 Heat treatment apparatus, heat treatment method, and semiconductor device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008130693A (en) 2008-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI381447B (en) Super self-aligned contact portion and method of forming same
KR100843233B1 (en) A semiconductor device having an air gap adjacent to both side walls of the wiring layer and a method of manufacturing the same
CN101689482B (en) A method of providing a patterned embedded conductive layer
JP2008300740A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP6335184B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN101452930A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2015159436A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2017208399A (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
CN104517848A (en) LDMOS (lateral double-diffused metal oxide semiconductor) transistor structure and formation method thereof
JP4967617B2 (en) Heat treatment mask manufacturing method
JP4827829B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor substrate and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP4789421B2 (en) Semiconductor device having photon absorption film and method for manufacturing the same
JP5271063B2 (en) Micro heater, manufacturing method thereof, and pattern forming method using micro heater
JP4795667B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR102099712B1 (en) Method of forming a pattern and method of manufacturing a semiconductor device using the same
CN1440049A (en) Manufacture for semiconductor devices
CN102881636A (en) Chip, manufacturing method thereof and method for locally rendering a carbonic layer conductivity
KR100699917B1 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
CN115565934B (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008205122A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100836764B1 (en) Semiconductor device and method of forming the same
JP2009065151A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR101038315B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR20160084248A (en) Method for fabricating fine pattern
CN121335429B (en) Methods for creating holes in diamond heterostructures

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120306

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120319

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees