半导体基板热处理装置制造方法及图纸

技术编号:7408761 阅读:145 留言:0更新日期:2012-06-03 08:02
本发明专利技术提供一种半导体基板热处理装置,其向基座施加水平磁通量,并且能够抑制批量处理时所产生的由于上下端部的散热而引起的处理不良。该半导体基板热处理装置具有:晶舟(12),其在垂直方向层叠配置多个处理对象基座(14)与辅助基座(16)而构成,该处理对象基座(14)载置晶片(18),该辅助基座(16)以沿垂直方向夹着多个处理对象基座(14)的方式配置;感应加热线圈,其配置在晶舟(12)的外周侧,并且在与处理对象基座(14)的晶片载置面平行的方向形成交流磁通量;电源部(36),其向所述感应加热线圈供给电力,所述感应加热线圈构成为具有:处理对象基座(14)的加热比例高的主加热线圈(22);辅助基座(16)的加热比例高的辅助加热线圈(24、26),电源部(36)具有区域控制装置,该区域控制装置对向主加热线圈(22)和辅助加热线圈(24、26)供给的电力比例进行控制。

【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半导体基板热处理装置,特别是,涉及在加热大直径的晶片等基板的情况下,适合于对被加热物的温度进行控制的半导体基板热处理装置。
技术介绍
专利文献1和专利文献2公开了作为利用感应加热对半导体晶片等基板进行热处理的装置。如图5所示,专利文献1所公开的热处理装置是批量式热处理装置,其构成为, 将堆积成多层的晶片2放入处理用石英管3,在该处理用石英管3的外周配置由石墨等导电性部件形成的加热塔4,在加热塔4的外周配置螺线管状的感应加热线圈5。根据上述结构的热处理装置1,利用由感应加热线圈5所产生的磁通量的影响加热加热塔4,利用来自加热塔4的辐射热对配置于处理用石英管3内的晶片2进行加热。另外,如图6所示,专利文献2所公开的热处理装置是单片式热处理装置,其构成为,由石墨等形成呈同心圆状地被分割为多块的基座7,在该基座7的上面侧载置晶片8,在下面侧将多个圆环状的感应加热线圈9配置为同心圆状,并且能够对多个感应加热线圈9 个别地进行电力控制。根据上述结构的热处理装置6,因为能够抑制位于各感应加热线圈9 的加热范围的基座7与其他基座7之间的热传递,所以可以提高基于对感应加热线圈9的电力控制而实现的晶片8的温度分布控制性。另外,在专利文献2中记载了通过分割载置晶片8的基座7而良好地控制发热分布的内容,在专利文献3公开了通过设计基座的截面形状来改善发热分布的内容。专利文献3所公开的热处理装置,针对在形成为圆环状的感应加热线圈的直径小的内侧发热量变小的情况,通过增厚基座的内侧部分的厚度,相比于外侧部分,使内侧部分与感应加热线圈的距离更近,从而谋求增大发热量并且增大热容量。专利文献1 (日本)特开2004-71596号公报专利文献2 (日本)特开2009-87703号公报专利文献3 (日本)特开2006-100067号公报但是,上述结构的热处理装置中的任意一个都使磁通量垂直地作用在石墨上。因此,在作为被加热物的晶片表面形成有金属膜等的情况下,存在直接加热晶片的情况,从而产生温度分布控制混乱的不良情况。相对于此,如果通过向石墨(基座)施加水平方向的磁通量来促进加热,则也可认为能够抑制晶片的直接加热,但是在上述情况下很难控制水平面的温度分布。而且,因为利用感应加热的上述热处理装置为冷壁型,所以存在作为加热部位的端部的上部及下部因散热而引起温度显著下降的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,提供一种半导体基板热处理装置,其能够解决上述问题,该半导体基板热处理装置向基座施加水平磁通量,并且能够抑制批量处理时所产生的3由于上下端部的散热而引起的处理不良的问题。为了达到上述目的的本专利技术的半导体基板热处理装置,其特征在于,具有晶舟, 其在垂直方向层叠配置多个处理对象基座与辅助基座而构成,该处理对象基座载置被加热物,该辅助基座以沿垂直方向夹着多个所述处理对象基座的方式配置;感应加热线圈,其配置在所述晶舟的外周侧,并且在与所述处理对象基座的所述被加热物的载置面平行的方向形成交流磁通量;电源部,其向所述感应加热线圈供给电力,所述感应加热线圈构成为具有所述处理对象基座的加热比例高的主加热线圈;靠近所述主加热线圈而配置且提高所述辅助基座的加热比例的辅助加热线圈,所述电源部具有区域控制装置,该区域控制装置对向所述主加热线圈和所述辅助加热线圈供给的电力比例进行控制。另外,具有上述特征的半导体基板热处理装置也可以构成为,所述主加热线圈与所述辅助加热线圈各自的线圈缠绕区域的截面形状为矩形,所述主加热线圈的所述缠绕区域的垂直方向长度大于所述辅助加热线圈的所述缠绕区域的垂直方向长度。由于具有上述特征,所以能够增大处理对象基座的层叠区域。由此,与辅助基座相比,能够增加处理对象基座的数量。因此,能够提高处理效率,并且谋求降低成本。另外,具有上述特征的半导体基板热处理装置优选为,在多个所述处理对象基座的上下至少分别设置两个以上的所述辅助基座。通过构成上述结构,配置于最外端(最上部及最下部)的辅助基座能够抑制散热, 并且配置于该辅助基座的内侧的辅助基座能够促进加热。因此,能够使被辅助基座夹着的处理对象基座的层叠方向的温度分布稳定。而且,具有上述特征的半导体基板热处理装置优选为,在缠绕的所述主加热线圈及所述辅助加热线圈的内侧配置有由导电性部件构成的磁芯。通过构成上述结构,与由线圈母材单体构成的情况相比,能够防止磁通量的扩散。 因此,能够提高加热效率。专利技术的效果根据具有上述特征的半导体基板热处理装置,能够向基座施加水平磁通量,并且能够抑制批量处理时产生的由于上下端部的散热而引起的处理不良。附图说明图1是表示第一实施方式的热处理装置的结构的图,图1 (A)是表示侧面结构的局部剖面框图,图I(B)是表示俯视结构的框图。图2是表示第二实施方式的热处理装置的侧面结构的局部剖面框图。图3是表示第三实施方式的热处理装置的俯视结构的框图。图4是表示将主加热线圈分割成多个,并且使其与处理对象基座的增加对应的情况下的形态的图。图5是表示现有技术的批量式感应加热装置的结构的图。图6是表示现有技术的单片式感应加热装置的结构的图。附图标记说明10半导体基板热处理装置(热处理装置)12晶舟(术一卜)14处理对象基座16辅助基座18 晶片20旋转台22主加热线圈24辅助加热线圈26辅助加热线圈28线圈母材30 磁芯32 磁芯34 磁芯36电源部具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术的半导体基板热处理装置的实施方式进行详细说明。首先,参照图1对第一实施方式的半导体基板热处理装置(以下,简称为热处理装置)的简要结构进行说明。图I(A)是表示热处理装置的侧面结构的局部剖面框图,图I(B)是表示热处理装置的上表面结构的框图。本实施方式的热处理装置10是将作为被加热物的晶片18和作为发热体的基座 (寸七/夕)多层地层叠而进行热处理的批量式热处理装置。热处理装置10主要由晶舟12、感应加热线圈(主加热线圈22、辅助加热线圈24、 26)及电源部36构成。所述晶舟12主要由载置作为被加热物的晶片的基座(以下,称为处理对象基座 14)及配置于处理对象基座14的上下而抑制散热并且确保垂直方向的温度分布的稳定性的基座(以下,称为辅助基座16)构成。具体地说,采用如下结构多个处理对象基座14在垂直方向层叠配置,并且在层叠配置的多个处理对象基座14的上下分别配置辅助基座16。 在层叠配置的基座之间配置有未图示的支承部件,从而确保规定的间隔。需要说明的是,作为支承部件,优选采用不受磁通量影响、耐热性高且热膨胀率小的石英等。另外,优选在层叠配置的处理对象基座14 (处理对象基座组)的上下分别配置至少两个以上的辅助基座16。通过构成上述结构,配置在最外端(最上部或最下部)的辅助基座16能够抑制散热,并且配置于最外端的辅助基座16内侧的紧邻的辅助基座16能够促进发热,因此,能够确保配置于辅助基座16的内侧的处理对象基座14的温度的均一性。处理对象基座14及辅助基座16能够由相同的原料形成相同的形状(在本实施方式中形成圆盘状)。具体地说,由导电性部件构成即可,例如可以由石墨、SiC、SiC涂层石墨及耐热金属等构成。如上所述构成的晶舟12载置在具备未图示的电动机的旋转台20上,并且能够使热处理工序中的基座(本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.20 JP 2010-1626091.一种半导体基板热处理装置,其特征在于,具有晶舟,其在垂直方向层叠配置多个处理对象基座与辅助基座而构成,该处理对象基座载置被加热物,该辅助基座以沿垂直方向夹着多个所述处理对象基座的方式配置;感应加热线圈,其配置在所述晶舟的外周侧,并且在与所述处理对象基座的所述被加热物的载置面平行的方向形成交流磁通量;电源部,其向所述感应加热线圈供给电力,所述感应加热线圈构成为具有所述处理对象基座的加热比例高的主加热线圈;靠近所述主加热线圈而配置且提高所述辅助基座的加热比例的辅助加热线圈,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫田淳也内田直喜
申请(专利权)人:三井造船株式会社
类型:发明
国别省市:

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