[發(fā)明專利]熱處理裝置、溫度控制系統(tǒng)、熱處理方法、溫度控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210335491.6
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN103000555A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 吉井弘治;山口達也;王文凌;齋藤孝規(guī)
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C23C16/44;C23C16/46;C23C16/52;C30B25/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;舒艷君

[相關申請的相互參照]

本申請以于2011年9月13日向日本專利廳提出的日本專利申請?zhí)柕?011-199621號為基礎主張優(yōu)先權利益，其公開內(nèi)容整體作為參照包括于本說明書。

技術領域

本發(fā)明涉及熱處理裝置、溫度控制系統(tǒng)、熱處理方法、溫度控制方法。

背景技術

在半導體裝置的制造中，例如為了對半導體晶片等基板實施氧化、擴散、CVD（Chemical?Vapor?Deposition）等處理，使用各種處理裝置。并且，作為上述處理裝置的一種，已知有能夠一次對多個被處理基板進行熱處理的立式熱處理裝置。

熱處理裝置具備處理容器、晶舟、升降機構和移載機構。晶舟是在上下方向以規(guī)定間隔保持多個基板并相對于處理容器輸入及輸出基板的基板保持部。升降機構設置于在處理容器下方形成的裝載區(qū)域，在將晶舟載置于密封處理容器開口的蓋體上部的狀態(tài)下使蓋體上升下降，由此在處理容器和裝載區(qū)域之間使晶舟升降。移載機構在輸出到裝載區(qū)域的晶舟和收納多個基板的收納容器之間對基板進行移載。

另外，作為熱處理裝置，具備在處理容器內(nèi)對保持于晶舟的基板進行加熱的加熱器、和從周圍覆蓋處理容器的護套。在護套內(nèi)側即處理容器周圍設置有加熱器，并且劃分出供冷卻處理容器的冷卻氣體流通的空間。并且，在例如由加熱器在處理容器內(nèi)對保持于晶舟的基板進行加熱而進行熱處理以后，當冷卻基板時，通過向上述空間供給冷卻氣體而控制基板的冷卻速度（例如，參照專利文獻1）。

專利文獻1：日本特開2009-81415號公報

然而，在這種熱處理裝置中，在對基板進行熱處理以后，當冷卻基板時，有時冷卻速度會沿上下方向產(chǎn)生差異。

例如在專利文獻1所示例子中，冷卻氣體從設置于護套下端部的供給口向處理容器和護套之間的空間供給，從下方朝上方流入上述空間，進而從設置于護套上端部的排出口排出。因此，處理容器的冷卻速度會沿上下方向產(chǎn)生差異，從而存在如下?lián)鷳n：在沿上下方向以規(guī)定間隔保持于晶舟的基板之間，熱處理的滯后方面產(chǎn)生差異，導致處理后的基板品質(zhì)產(chǎn)生差異。

在冷卻速度產(chǎn)生差異的情況下，還可以考慮如下方法：在沿上下方向互不相同的位置設置多個加熱器元件，獨立控制這些加熱器元件的發(fā)熱量，以使處理容器的冷卻速度沿上下方向相等。然而，由于控制為設置于冷卻速度大于其它部分冷卻速度的部分的加熱器元件的發(fā)熱量比設置于其它部分的加熱器的發(fā)熱量大，所以出現(xiàn)冷卻工序的耗電量增大的問題。

另外，上述課題并不限于沿上下方向保持基板的情況，是在沿任意方向以規(guī)定間隔保持基板的情況下也共通的課題。進而，上述課題并不限于冷卻對基板進行熱處理的熱處理容器的情況，是在冷卻沿某一方向延伸的容器的情況下也共通的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，提供熱處理裝置、溫度控制系統(tǒng)、熱處理方法及溫度控制方法，當冷卻沿某一方向延伸的容器時，不會增加耗電量并能夠抑制容器的冷卻速度沿延伸方向產(chǎn)生差異。

為了解決上述課題，本發(fā)明特征在于采取了下述的各方法。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種對基板進行熱處理的熱處理裝置，所述熱處理裝置具有：處理容器；基板保持部，該基板保持部能夠在所述處理容器內(nèi)沿一個方向以規(guī)定間隔保持多個基板；加熱所述處理容器的加熱部；以及冷卻部，該冷卻部包括供給氣體的供給部、以及沿所述一個方向分別設置于互不相同的位置的多個供給口，通過所述供給部經(jīng)由各所述供給口向所述處理容器供給氣體而冷卻所述處理容器，所述冷卻部設置為能夠獨立地控制所述供給部經(jīng)由各所述供給口供給氣體的供給流量。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種溫度控制系統(tǒng)，對沿一個方向延伸的容器的溫度進行控制，所述溫度控制系統(tǒng)具有：加熱所述容器的加熱部；冷卻部，該冷卻部包括供給氣體的供給部、以及沿所述一個方向分別設置于互不相同的位置的多個供給口，通過所述供給部經(jīng)由各所述供給口向所述容器供給氣體而冷卻所述容器；檢測部，該檢測部包括沿所述一個方向分別設置于互不相同的位置的多個檢測元件，用于對所述容器內(nèi)的沿著所述一個方向的溫度分布進行檢測；以及控制部，當冷卻所述容器時，該控制部基于所述檢測部所檢測出的檢測值獨立地控制所述供給部經(jīng)由各所述供給口供給氣體的供給流量，以使所述容器的冷卻速度沿所述一個方向相等。