微波加热处理装置和处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供电力的利用效率和加热效率优异、能够对被处理体进行均匀的处理的微波加热处理装置和处理方法。在微波加热处理装置（1）中，在处理容器（2）的顶部（11），四个微波导入口（10）分别配置为以其长边和短边与四个侧壁部（12A、12B、12C、12D）的内壁面平行，且配置于相互变更90°角度的旋转位置。各微波导入口（10）配置为，在沿与各自的长边垂直的方向平行移动的情况下，不与具有平行的长边的其它微波导入口（10）重叠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉和将微波导入处理容器并进行规定处理的微波加热处理装置和使用该微波加热处理装置对被处理体进行加热处理的处理方法。
技术介绍
伴随LSI器件和存储器器件的微细化的进展，晶体管制作工序中的扩散层的深度变浅。目前，被注入扩散层的掺杂原子的活化，通过使用灯加热器的被称为RTA (RapidThermal Annealing:快速热退火)的快速加热处理来进行。但是，在RTA处理中，由于掺杂原子进行扩散，所以产生扩散层的深度变深而超出容许范围，成为微细设计的障碍之类的问题。扩散层的深度的控制不完全时，成为漏电电流的产生等使器件的电特性降低的主要原因。近年来，作为对半导体晶片实施热处理的装置，提案有使用微波的装置。在利用微波加热进行掺杂原子的活化的情况下，由于微波直接作用于掺杂原子，所以具有不会引起过剩加热，能够抑制扩散层的扩展的优点。作为利用微波的加热装置，例如在专利文献I中提案有一种从矩形导波管向正四棱锥喇叭导入微波而对试料进行加热的微波加热装置。在该专利文献I中，通过使矩形导波管和正四棱锥喇叭的角度向轴心方向旋转45度地配置，能够以同相向试料照射TEltl模式的正交的两个偏振波的微波。另外，在专利文献2中，作为用于对被加热物进行弯曲加工的加热装置，提案有一种将加热室内设定为导入微波的自由空间波长的λ/2 λ尺寸的正方形截面的微波加热>j-U ρ α 装直。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭62 - 268086号公报专利文献2:日本实开平6 - 17190号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的问题但是，在通过微波加热进行掺杂原子的活化的情况下，需要供给一定程度大小的电力。因此，设置多个微波导入口向处理容器内导入微波的方法是有效的。但是，在设置有多个微波导入口的情况下，从一个微波导入口导入的微波进入其它的微波导入口，由此，存在电力的利用效率和加热效率降低的问题。另外，在微波加热的情况下，微波被直接照射到位于微波导入口的正下方的半导体晶片时，具有在半导体晶片的面内会产生局部性的加热不匀的问题。用于解决问题的方案本专利技术是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种电力的利用效率和加热效率优异、能够对被处理体进行均匀的处理的。本专利技术的微波加热处理装置具备:内部具有微波放射空间并且收容被处理体的处理容器；和生成用于对所述被处理体进行加热处理的微波并将该微波导入所述处理容器的微波导入装置。另外，在本专利技术的微波加热处理装置中，上述处理容器具有上壁、底壁和相互连接的四个侧壁，上述微波导入装置具有第一微波源至第四微波源作为多个上述微波源，上述上壁具有将在上述第一微波源至第四微波源的各个中生成的上述微波导入上述处理容器的第一微波导入口至第四微波导入口，上述第一微波导入口至第四微波导入口在俯视时分别呈具有长边和短边的矩形，其长边和短边设置为与上述四个侧壁的内壁面平行，各微波导入口配置在相互变更90°角度的旋转位置，且配置为在沿与上述长边垂直的方向平行移动的情况下，不与具有平行的长边的其它微波导入口重叠。另外，本专利技术的微波加热处理装置也可以是，上述微波导入口的长边的长度L1和短边的长度L2的比(IVL2)为4以上。另外，在本专利技术的微波加热处理装置中，上述第一微波导入口至第四微波导入口也可以配置为，与相互相邻的两个微波导入口的长边的方向平行的中心轴相互正交，且相互不相邻的两个微波导入口的上述中心轴不在同一直线上重叠。另外，在本专利技术的微波加热处理装置中，也可以是，上述微波放射空间由上述上壁、上述四个侧壁、设置于上述上壁和上述底壁之间的分割部来划定，在上述分割部设置有使微波向被处理体的方向反射的倾斜部。另外，在本专利技术的微波加热处理装置中，也可以是，上述倾斜部设置为，以上述被处理体的高度为基准位置，具有包含比该基准位置为上方位置和下方位置的斜面，且包围上述被处理体。在本专利技术的微波加热处理装置中，上述微波导入装置也可以具备:向上述处理容器传送微波的导波管；和接合器部件，其安装在上述处理容器的上壁的外侧，包括多个金属制的块体。而且，在本专利技术的上述微波导入装置中，上述接合器部件也可以在内部具有传送微波的形成大致S字形的导波通路。在该情况下，也可以通过上述导波通路的一端侧与上述导波管连接、另一端侧与上述微波导入口连接，上述导波管和上述微波导入口的一部分或全部在上下互不重叠的位置连接。本专利技术的处理方法是使用微波加热处理装置对被处理体进行加热处理，上述微波加热处理装置具备:在内部具有微波放射空间并且收容上述被处理体的处理容器；和生成用于对上述被处理体进行加热处理的微波并将该微波导入上述处理容器的微波导入装置。在本专利技术的处理方法中，上述处理容器具有上壁、底壁和相互连接的四个侧壁，上述微波导入装置作为上述多个微波源具有第一微波源至第四微波源，上述上壁具有将在上述第一微波源至第四微波源的各个中生成的上述微波导入上述处理容器的第一微波导入口至第四微波导入口，上述第一微波导入口至第四微波导入口在俯视时分别呈具有长边和短边的矩形，其长边和短边设置为与上述四个侧壁的内壁面平行，各微波导入口配置在相互变更90°角度的旋转位置，且配置为在使其沿与上述长边垂直的方向平行移动的情况下，不会与具有平行的长边的其它微波导入口重叠。专利技术效果本专利技术的，减少了被放射到处理容器内的微波的损失，电力的利用效率和加热效率优异。另外，根据本专利技术，能够对被处理体进行均匀的加热处理。附图说明图1是表示本专利技术第一实施方式的微波加热处理装置的概略构成的截面图。图2是表示本专利技术第一实施方式的微波导入装置的高电压电源部的概略构成的说明图。图3是表示图1所示的处理容器的顶部的下表面的平面图。图4是将微波导入口放大表示的说明图。图5是表示图1所示的控制部的构成的说明图。图6A是示意性地表示从微波导入口放射的微波的电磁场矢量的说明图。图6B是不意性地表不从微波导入口放射的微波的电磁场矢量其它的说明图。图7A是不意性地表不从微波导入口放射的微波的电磁场矢量的另一说明图。图7B是不意性地表不从微波导入口放射的微波的电磁场矢量的又一说明图。图8A是表示长边和短边之比为6的微波导入口的微波放射指向性的模拟结果的附图。图SB是表示长边和短边之比小于2的微波导入口的微波放射指向性的模拟结果的附图。图9A是表示比较例的微波导入口的配置的电力吸收效率的模拟结果的附图。图9B是表示另一比较例的微波导入口的配置的电力吸收效率的模拟结果的附图。图9C是表示本实施方式的微波导入口的配置的电力吸收效率的模拟结果的附图。图9D是示意性地表示用于有关角部的倒圆加工的模拟的微波加热处理装置的构成的说明图。图9E是表示有关角部的倒圆加工的模拟结果的附图。图10是表示本专利技术的第二实施方式的微波加热处理装置的概略构成的截面图。图11是示意性地表示在本专利技术的第二实施方式中，由倾斜部反射的微波的电磁场矢量的说明图。图12是表示本专利技术的第三实施方式的微波加热处理装置的概略构成的截面图。图13是表示在顶部安装有微波导入接合器的状态的说明图；图14是表示形成于微波导入接合器的槽的状态的说明图。附图标记说明L...微波加热处理装置，2…处理容器，3…微波导入装置，4…支承装置，5…气体供给机构，5a...气体供给装置，6…排气装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波加热处理装置，其特征在于，具备：在内部具有微波放射空间并且收容被处理体的处理容器；和生成用于对所述被处理体进行加热处理的微波并将该微波导入所述处理容器的微波导入装置，所述处理容器具有上壁、底壁和相互连接的四个侧壁，所述微波导入装置具有第一微波源至第四微波源作为多个所述微波源，所述上壁具有将在所述第一微波源至第四微波源的各个中生成的所述微波导入所述处理容器的第一微波导入口至第四微波导入口，所述第一微波导入口至第四微波导入口在俯视时分别呈具有长边和短边的矩形，其长边和短边设置为与所述四个侧壁的内壁面平行，各微波导入口配置于相互变更90°角度的旋转位置，且配置为在沿与所述长边垂直的方向平行移动的情况下，不与具有平行的长边的其它微波导入口重叠。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池田太郎，河西繁，山下润，伴昌和，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：