热处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热处理装置，能够在同时对分别载置在多个基座上的基板进行加热时，控制各基板的面内温度的均匀性。该热处理装置包括：对多枚晶片实施规定处理的反应管（１０４）；分别具有载置晶片的载置面的、由导电性材料构成的多个基座（１１２）；将各基座在与其载置面垂直的方向隔开间隔地排列并支撑在反应管内的、旋转自由的石英舟（１１０）；在处理室的侧壁上设置的、在与各基座的载置面平行的方向上形成交流磁场而对各基座进行感应加热的由一对电磁铁（１２０、１３０）构成的磁场形成部；和对利用该磁场形成部形成的交流磁场加以控制的控制部（２００）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对基板例如半导体晶片或玻璃基板等实施规定的热处理的热处理装置。
技术介绍
在制造半导体集成电路时，对基板表面实施硅膜或氧化硅膜等的各种成膜处 理、氧化处理等各种的热处理。在进行这些热处理的情况下，大多使用能够配置多枚半 导体晶片(以下也简称为“晶片”)并一次进行热处理的所谓批量式的热处理装置。所谓批量式的热处理装置主要使用通过电炉对收纳的多枚晶片进行加热的反应 管的电炉方式(hotwall方式热壁方式)。可是，电炉方式有如下所述的问题，即，因为 炉整体的热容量大，所以为了升降晶片的温度而需要的时间长，故而生产率大大降低。另外，还有利用高频率感应加热方式来加热晶片这种类型的装置(例如参照专 利文献1、2)。该类型的热处理装置通常具备卷绕在反应管外侧的感应线圈，将高频电流 供给到该感应线圈，对配置在反应管内的导电性的基座进行感应加热，利用热传导间接 地加热载置在基座上的晶片。这样就没有必要直接加热反应管，因此通过减小基座的热 容量就能够相比于电炉方式实现晶片温度的高速升降温，而且由于能够独立于晶片温度 来控制反应管的壁部温度，所以能够构成所谓的冷壁方式的热处理装置。专利文献专利文献1 日本特开昭56-6428号公报专利文献2:日本特开昭61-91920号公报专利文献3 日本特开2003-17426号公报专利文献4:日本特开2003-68658号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，上述的冷壁方式的热处理装置等中，配置有多个热容量小的基座进行高 频加热时，由于基座与其周围(反应管的内壁等)的温度差而破坏了基座面内以及多个基 座间的温度均勻性，不仅多个晶片间的温度均勻性恶化，各晶片的面内温度的均勻性也 恶化，这种冷壁方式的本质问题明显化。其中，作为改善多个晶片间的温度均勻性的方法，例如专利文献3公开了如下 的技术将多个感应线圈配置在反应管的长边方向，通过单独地控制感应线圈而控制晶 片间的温度均勻性。专利文献4中公开了利用被感应加热过的模型加热板夹持晶片两端 的方法。但是，控制晶片的面内温度的方法未被任何一个现有技术所公开，在同时处理 多枚晶片的批量式的热处理装置中尚未了解有控制晶片的面内温度均勻性的方法。因此，本专利技术鉴于这样的问题，其目的在于，提供一种热处理装置，在同时加热分别载置在多个基座上的基板时，能够控制各基板的面内温度。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，根据本专利技术的观点，提供一种热处理装置，该热处理装置 的特征在于，包括对多枚基板实施规定处理的处理室；分别具有载置所述基板的载置 面的、由导电性材料构成的多个基座；将所述各基座在与其载置面垂直的方向隔开间隔 地加以排列并支撑在所述处理室内的、旋转自由的基座支撑部；在所述处理室的侧壁上 所设置的、在与所述各基座的载置面平行的方向上形成交流磁场而对所述各基座进行感 应加热的磁场形成部；和对利用所述磁场形成部形成的交流磁场加以控制的控制部。根据本专利技术，不但能够利用基座支撑部使各基板与各基座一起旋转，而且能够 通过磁场形成部在与各基座的基板载置面平行的方向即与基板表面平行的方向上产生磁 场。据此，通过控制部对利用磁场形成部所形成的在与各基座平行的方向上的交流磁场 加以控制，就能够控制各基座的面内温度。由此，能够控制载置在各基座上的各基板的 面内温度。而且，通过利用比电阻大的导电性材料构成基座，例如利用与基座相比比电阻 小的材料构成处理室的侧壁，就能够有选择地仅感应加热基座，因此就能够使用其他的 加热单元独立于晶片温度地对该侧壁的温度进行控制。而且，在这种情况下，即使在基 座与其周围之间产生温度差，通过控制各基座的面内温度就能够良好地保持各晶片的面 内温度的均勻性。而且，优选上述磁场形成部包括在具有两个磁极的磁芯上缠绕有感应线圈 的一对电磁铁；和对这些个电磁铁的感应线圈独立地施加交流电流的交流电源，所述各 电磁铁分别设置在所述处理室的侧壁中的相对的一对侧壁上，一方的电磁铁的两个磁极 面与另一方的电磁铁的两个磁极面分别按照夹着所述各基座的周边部而相对的方式分开 配置，所述控制部控制所述交流电源而独立地控制施加到所述各电磁铁的感应线圈上的 交流电流。由此，能够按照与供给到各电磁铁的感应线圈的交流电流的相位相对应地在 基座的中心部使磁力线相互弱化或相互加强的方式来改变磁力线的方向。由此，能够相 对于中心部对基座的周边部的感应电流和伴随于此的发热量的大小进行控制，因此，在 控制基座的面内温度的同时，还能够控制载置在各基座上的各基板的面内温度。而且，也可以是上述磁场形成部包括在具有两个磁极的磁芯上缠绕有感应 线圈的一对电磁铁；和对这些个电磁铁的感应线圈独立地施加交流电流的交流电源，所 述各电磁铁分别按照横跨所述处理室的侧壁中相对的一对侧壁的方式加以设置，所述各 电磁铁的两个磁极面分别按照夹着所述各基座的周边部而相对的方式分开配置，所述控 制部控制所述交流电源而独立地控制施加到所述各电磁铁的感应线圈上的交流电流。通 过此方法，能够按照与供给到各电磁铁的感应线圈的交流电流的相位相对应地在基座的 中心部使磁力线相互弱化或相互加强的方式来改变磁力线的方向。由此，能够相对于中 心部对基座的周边部的感应电流和伴随于此的发热量的大小进行控制，因此，在控制基 座的面内温度的同时，还能够控制载置在各基座上的各基板的面内温度。而且，上述控制部，对以下两种控制进行切换从所述各交流电源向所述一对 电磁铁供给相同相位的交流电流；从所述各交流电源向所述一对电磁铁施加相反相位的 交流电流，由此也可以控制所述基座的面内的温度分布。据此，若向一对电磁铁供给相同相位的交流电流，则在基座的中央部磁力线就会相互弱化，因此，就能控制成相对 于中央部，周边部的温度变高。相对于此，若向一对电磁铁供给相反相位的交流电流， 则在基座的中央部磁力线就会相互加强，因此，就能控制成相对于中央部，周边部的 温度变低。通过按照时间在这些控制之间进行切换，就能够自由地改变基座的面内温度 分布、能够更加精细地控制载置在基座上的基板的面内温度分布。而且，也可以是沿着所述基座和所述基板的排列方向配置多段所述磁场形成 部。由此，通过分别在各段对各磁场形成部的一对电磁铁独立进行控制，不但能控制基 座的面内温度分布，还能沿着基座和基板的排列方向控制温度分布。而且，也可以利用比电阻大的导电性材料(例如石墨)构成所述基座，所述处理 室的侧壁一般利用比电阻小的非铁金属材料(例如铝)构成。由此，处理室的侧壁几乎 没有被感应加热，能够有选择地只对基座进行感应加热。而且，所述各电磁铁的磁芯优 选由陶瓷类材料构成，而且更优选由铁素体类陶瓷构成。据此，由于能够防止磁芯自身 发热，所以能够防止因该磁芯而导致处理室的侧壁被加热。而且，还具备向所述处理室内供给处理气体的气体供给部和对所述处理室内进 行真空排气的排气机构，所述处理室用于例如实施对成膜有金属膜的所述各基板进行的 热处理或者在所述各基板上形成金属膜的热处理。根据这样的本专利技术，由于利用磁场形 成部在与各基座的载置面平行的方向即相对于基板表面平行的方向上产生磁场，所以与 基座的厚度相比而极薄的金属膜中几乎没有透过磁力线。为此，即使是在实施对成膜有 金属膜的所述各基板进行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理装置，其特征在于，包括：处理室，对多个基板实施规定的处理；多个基座，其由导电性材料构成，并分别具有载置所述基板的载置面；基座支撑部，将所述各基座在与其载置面垂直的方向上隔开间隔地排列并支撑在所述处理室内，并旋转自由；磁场形成部，设置在所述处理室的侧壁上，在与所述各基座的载置面平行的方向上形成交流磁场而对所述各基座进行感应加热；和控制部，控制通过所述磁场形成部形成的交流磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米永富广，河野有美子，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP