加热装置、基板加热装置及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及加热装置、基板加热装置及半导体装置之制造方法。加热装置，包括：加热器、电子反射板、布置于所述加热器与所述电子反射板之间的丝极、对所述丝极的第1端子与第2端子之间供应交流电压而使热电子从所述丝极放出的加热电源、对所述丝极与所述加热器之间供应加速电压的加速电源、和被布置为形成连接所述电子反射板与所述加热电源的路径的电阻器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热装置、基板加热装置及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及加热装置、基板加热装置及半导体装置的制造方法。
技术介绍
在半导体装置的制造中，可能需要急速加热半导体基板的步骤。尤其，对于如以碳化硅(SiC)基板为代表的具有宽能隙(widebandgap)的半导体基板的活性化用的退火，可能需要2000℃程度的高温。专利文献1记载了背面电子冲击(bombardment)加热装置。此加热装置包括：具有加热板的加热容器、反射器、布置于加热板与反射器之间的丝极、经由2个电极使丝极通电而加热的加热电源、对丝极施加加速电压的加速电源。具有加热板的加热容器被接地。加速电源在丝极与加热容器之间施加加速电压，使得丝极处于负电位。反射器与丝极彼此导通，并且处于相同的负电位。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2008－53066号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在专利文献1所描述的构成中，丝极包括2个端子，当加热电源在2个端子之间供应交流电压时，交流电流流过丝极。由于此交流电流，使得热电子从丝极放出。在丝极的2个端子间存在电位差。由此，即使反射器与丝极的1个端子彼此导通且两者被设为相同的电位，在反射器与丝极的其他端子之间，仍存在与加热电源的2个端子间的电位差相同的电位差。此外，在丝极的2个端子之间，形成了沿着丝极的电位梯度。因此，在反射器与丝极的各部分之间存在电位差。在丝极的某部分的电位变得比反射器的电位低的时段中，从丝极的所述部分所放出的热电子被引至反射器。这样的热电子不入射到加热板，故无助于加热板的加热。因此，在加热板中形成了与丝极的所述部分面对的部分的温度比其他部分的温度低的温度分布。在通过加热板而加热的基板中也可能形成这样的温度分布。这使得无法均匀地加热基板。认识到上述问题而作出了本专利技术，并且本专利技术提供在基板等的加热对象物的均匀加热方面有利的技术。解决问题的技术手段根据本专利技术的1个方面，提供一种加热装置，包括：加热器、电子反射板、被布置于所述加热器与所述电子反射板之间的丝极、被配置为对所述丝极的第1端子与第2端子之间供应交流电压而使热电子从所述丝极放出的加热电源、以及被配置为对所述丝极与所述加热器之间供应加速电压的加速电源，并且所述加热装置包含：被布置为形成连接所述电子反射板与所述加热电源的路径的电阻器。专利技术的有益效果根据本专利技术，提供了在基板等的加热对象物的均匀加热方面有利的技术。附图说明图1是示出根据本专利技术的一实施例的基板加热装置的构成的视图。图2是示出根据本专利技术的一实施例的加热装置的构成的视图。图3A是示出丝极的第1端子A、第2端子B的电位时间变化的定时图。图3B是示出在时刻t1、t2的丝极的电位的图。图4是示出比较例的加热装置的构成的视图。图5是示出在比较例中发生电子反射板损失的时段的定时图。图6A是示出比较例中的与电子反射板损失相关的模拟结果的视图。图6B是示出比较例中的与电子反射板损失相关的模拟结果的视图。图6C是示出比较例中的与电子反射板损失相关的模拟结果的视图。图7是示出比较例中的与电子反射板损失相关的模拟结果的图。图8是示出根据本专利技术的一实施例的加热装置中的电子反射板损失的目标的图。图9是示出根据本专利技术的一实施例的加热装置中的电子反射板的电位与丝极的第1端子A的电位的定时图。图10是示出变更例的加热装置的构成的视图。具体实施方式以下，将参照附图描述本专利技术的例示的实施例。图1示意性地示出根据本专利技术的一实施例的基板加热装置100的构成。基板加热装置100包括：保持基板S的基板保持部180、被配置为对通过基板保持部180保持的基板S进行加热的加热装置101、规定处理空间192的腔室190。在处理空间192中，未图示的泵创建减压环境，基板S可在此减压环境中经受热处理。在图2中示意性地示出加热装置101的构成。加热装置101被构成为对基板等的加热对象物进行加热。加热装置101例如包括加热器110、电子反射板120、丝极130、加热电源140、加速电源150和电阻器160。加热器110与电子反射板120被配置为彼此面对。丝极130被布置于加热器110与电子反射板120之间。丝极130可为单回路的丝极。丝极130包括第1端子A与第2端子B。加热电源140对丝极130的第1端子A与第2端子B之间供应交流电压Vt。从而，交流电流流过丝极130，热电子从丝极130放出。交流电压Vt的最大值为例如50V，交流电压Vt的频率为例如50Hz。但是，本专利技术不限于这些值。由加热电源140供应至丝极130的电流的最大值可为例如约40A。加速电源150对丝极130与加热器110之间供应直流的加速电压Va。注意，加速电源150以加热器110的电位为基准而对丝极130施加负的电位。加热器110可被接地。从而，形成从加热器110朝向丝极130的加速电场，由于此加速电场，使得热电子沿从丝极130朝向加热器110的方向被加速。加速电压Va可为例如-2000V。从丝极130所放出、并且通过加速电源150在丝极130与加热器110之间所形成的加速电场而加速的热电子冲撞加热器110。热电子对加热器110的冲撞将热电子的动能转换为热能，使得加热器110被加热。加热器110是为了引入(draw)热电子而以诸如碳的导电材料构成的。加热器110可构成真空室114的至少一部分，真空室114规定配置丝极130及电子反射板120的真空空间112。电子反射板120反射从丝极130所放出的热电子。电子反射板120由导电性部件构成，并且被配置为面对加热器110。电阻器160被配置为构成连接电子反射板120与加热电源140的路径170。加热电源140对丝极130供应交流电压Vt，从而构成通过丝极130、电子反射板120及路径170的闭回路CC。路径170可被构成为连接电子反射板120与闭回路CC中的节点(在此例中，为后述的第4端子D)。经由电阻器160对电子反射板120供应加速电压Va。加热电源140包括连接到丝极130的第1端子A的第3端子C以及连接到丝极130的第2端子B的第4端子D。加速电源150对加热电源140的第4端D与加热器110之间供应加速电压Va。电阻器160可例如以连接电子反射板120与加热电源140的第4端子D的方式构成路径170。电阻器160的电阻值Rr可为比在加热电源140对丝极130供应交流电压的状态下的丝极130与电子反射板120之间的电阻值高的值。电阻值Rr可例如具有100Ω以上且100kΩ以下的值。优选上，电阻值Rr可具有1kΩ以上且10kΩ以下的值。更优选上，电阻值Rr可具有2kΩ以上且4kΩ以下的值。电阻器160能以硅化钼合金构成。图3A示出丝极130的第1端子A和第2端子B的电位时间变化。横轴表示时刻，纵轴表示电位。从加速电源150所供应的直流的加速电压Va被供应到丝极130的第2端子B。另一方面，将直流的加速电压Va与加热电源140所产生的交流电压Vf加算所获得的电压被供应到丝极130的第1端子A。在图3B示出图3A的时刻t1、t2的丝极130的电位。横轴表示丝极130上的位置，纵轴表示电位。如果丝极130的电位比电子反射板120的电位低，则从丝极130所放出的热电子的一部分可被引至电子反射板120。电阻器160本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热装置，包括：加热器(110)、电子反射板(120)、被布置于所述加热器(110)与所述电子反射板(120)之间的丝极(130)、被配置为对所述丝极(130)的第1端子(A)与第2端子(B)之间供应交流电压而使热电子从所述丝极(130)放出的加热电源(140)、以及被配置为对所述丝极(130)与所述加热器(110)之间供应加速电压的加速电源(150)，并且所述加热装置包含：被布置为形成连接所述电子反射板(120)与所述加热电源(140)的路径(170)的电阻器(160)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加热装置，包括：加热器(110)、电子反射板(120)、被布置于所述加热器(110)与所述电子反射板(120)之间的丝极(130)、被配置为对所述丝极(130)的第1端子(A)与第2端子(B)之间供应交流电压而使热电子从所述丝极(130)放出的加热电源(140)、以及被配置为对所述丝极(130)与所述加热器(110)之间供应加速电压的加速电源(150)，并且所述加热装置包含：被布置为形成连接所述电子反射板(120)与所述加热电源(140)的路径(170)的电阻器(160)。2.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述加热电源(140)对所述丝极(130)供应所述交流电压，从而构成通过所述丝极(130)、所述电子反射板(120)及所述路径(170)的闭回路。3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其中，所述加热电源(140)包括连接到所述丝极(130)的第1端子(A)的第3端子(C)和连接到所述丝极(130)的第2端子(B)的第4端子(D)，所述加速电源(150)对所述第4端子(D)与所述加热器(110)之间供应所述加速电压，并且所述电阻器(160)构成所述路径(170)来连接所述电子反射板(120)与所述第4端子(D)。4.根据权利要求1或2所述的加热装置，其中，所述加热电源(140)包括连接到所述丝极(130)的第1端子(A)的第3端子(...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木雅夫，吉林和俊，佐藤贤司，村田宪三，
申请(专利权)人：佳能安内华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP