[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體基板熱處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080040569.0
• 申請(qǐng)日: 2010-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102484071A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮田淳也;內(nèi)田直喜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三井造船株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/324
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/324
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體基板熱處理裝置，特別是，涉及在加熱大直徑的晶片等基板的情況下，適合于對(duì)被加熱物的溫度進(jìn)行控制的半導(dǎo)體基板熱處理裝置。

背景技術(shù)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了作為利用感應(yīng)加熱對(duì)半導(dǎo)體晶片等基板進(jìn)行熱處理的裝置。如圖5所示，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的熱處理裝置是批量式熱處理裝置，其構(gòu)成為，將堆積成多層的晶片2放入處理用石英管3，在該處理用石英管3的外周配置由石墨等導(dǎo)電性部件形成的加熱塔4，在加熱塔4的外周配置螺線管狀的感應(yīng)加熱線圈5。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的熱處理裝置1，利用由感應(yīng)加熱線圈5所產(chǎn)生的磁通量的影響加熱加熱塔4，利用來(lái)自加熱塔4的輻射熱對(duì)配置于處理用石英管3內(nèi)的晶片2進(jìn)行加熱。

另外，如圖6所示，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的熱處理裝置是單片式熱處理裝置，其構(gòu)成為，由石墨等形成呈同心圓狀地被分割為多塊的基座7，在該基座7的上面?zhèn)容d置晶片8，在下面?zhèn)葘⒍鄠€(gè)圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線圈9配置為同心圓狀，并且能夠?qū)Χ鄠€(gè)感應(yīng)加熱線圈9個(gè)別地進(jìn)行電力控制。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的熱處理裝置6，因?yàn)槟軌蛞种莆挥诟鞲袘?yīng)加熱線圈9的加熱范圍的基座7與其他基座7之間的熱傳遞，所以可以提高基于對(duì)感應(yīng)加熱線圈9的電力控制而實(shí)現(xiàn)的晶片8的溫度分布控制性。

另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了通過(guò)分割載置晶片8的基座7而良好地控制發(fā)熱分布的內(nèi)容，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了通過(guò)設(shè)計(jì)基座的截面形狀來(lái)改善發(fā)熱分布的內(nèi)容。專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的熱處理裝置，針對(duì)在形成為圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線圈的直徑小的內(nèi)側(cè)發(fā)熱量變小的情況，通過(guò)增厚基座的內(nèi)側(cè)部分的厚度，相比于外側(cè)部分，使內(nèi)側(cè)部分與感應(yīng)加熱線圈的距離更近，從而謀求增大發(fā)熱量并且增大熱容量。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：(日本)特開(kāi)2004-71596號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：(日本)特開(kāi)2009-87703號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：(日本)特開(kāi)2006-100067號(hào)公報(bào)

但是，上述結(jié)構(gòu)的熱處理裝置中的任意一個(gè)都使磁通量垂直地作用在石墨上。因此，在作為被加熱物的晶片表面形成有金屬膜等的情況下，存在直接加熱晶片的情況，從而產(chǎn)生溫度分布控制混亂的不良情況。

相對(duì)于此，如果通過(guò)向石墨(基座)施加水平方向的磁通量來(lái)促進(jìn)加熱，則也可認(rèn)為能夠抑制晶片的直接加熱，但是在上述情況下很難控制水平面的溫度分布。而且，因?yàn)槔酶袘?yīng)加熱的上述熱處理裝置為冷壁型，所以存在作為加熱部位的端部的上部及下部因散熱而引起溫度顯著下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種半導(dǎo)體基板熱處理裝置，其能夠解決上述問(wèn)題，該半導(dǎo)體基板熱處理裝置向基座施加水平磁通量，并且能夠抑制批量處理時(shí)所產(chǎn)生的由于上下端部的散熱而引起的處理不良的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明的半導(dǎo)體基板熱處理裝置，其特征在于，具有：晶舟，其在垂直方向?qū)盈B配置多個(gè)處理對(duì)象基座與輔助基座而構(gòu)成，該處理對(duì)象基座載置被加熱物，該輔助基座以沿垂直方向夾著多個(gè)所述處理對(duì)象基座的方式配置；感應(yīng)加熱線圈，其配置在所述晶舟的外周側(cè)，并且在與所述處理對(duì)象基座的所述被加熱物的載置面平行的方向形成交流磁通量；電源部，其向所述感應(yīng)加熱線圈供給電力，所述感應(yīng)加熱線圈構(gòu)成為具有：所述處理對(duì)象基座的加熱比例高的主加熱線圈；靠近所述主加熱線圈而配置且提高所述輔助基座的加熱比例的輔助加熱線圈，所述電源部具有區(qū)域控制裝置，該區(qū)域控制裝置對(duì)向所述主加熱線圈和所述輔助加熱線圈供給的電力比例進(jìn)行控制。

另外，具有上述特征的半導(dǎo)體基板熱處理裝置也可以構(gòu)成為，所述主加熱線圈與所述輔助加熱線圈各自的線圈纏繞區(qū)域的截面形狀為矩形，所述主加熱線圈的所述纏繞區(qū)域的垂直方向長(zhǎng)度大于所述輔助加熱線圈的所述纏繞區(qū)域的垂直方向長(zhǎng)度。

由于具有上述特征，所以能夠增大處理對(duì)象基座的層疊區(qū)域。由此，與輔助基座相比，能夠增加處理對(duì)象基座的數(shù)量。因此，能夠提高處理效率，并且謀求降低成本。

另外，具有上述特征的半導(dǎo)體基板熱處理裝置優(yōu)選為，在多個(gè)所述處理對(duì)象基座的上下至少分別設(shè)置兩個(gè)以上的所述輔助基座。

通過(guò)構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，配置于最外端(最上部及最下部)的輔助基座能夠抑制散熱，并且配置于該輔助基座的內(nèi)側(cè)的輔助基座能夠促進(jìn)加熱。因此，能夠使被輔助基座夾著的處理對(duì)象基座的層疊方向的溫度分布穩(wěn)定。

而且，具有上述特征的半導(dǎo)體基板熱處理裝置優(yōu)選為，在纏繞的所述主加熱線圈及所述輔助加熱線圈的內(nèi)側(cè)配置有由導(dǎo)電性部件構(gòu)成的磁芯。

通過(guò)構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)，與由線圈母材單體構(gòu)成的情況相比，能夠防止磁通量的擴(kuò)散。因此，能夠提高加熱效率。

發(fā)明的效果