[发明专利]热处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及对基板例如半导体晶片和玻璃基板等实施规定的热处理的热处理装置。

背景技术

当制造半导体集成电路时，对基板表面实施硅膜或硅氧化膜等的各种的成膜处理、氧化处理等的各种热处理。进行这些热处理时，经常使用能够配置多个半导体晶片（以下，简称为‘晶片’）并一次进行热处理的所谓分批式的热处理装置。

作为分批式的热处理装置，主要使用利用电炉对收纳有多个晶片的反应管进行加热的电炉方式（热壁（hot wall）方式）。但是，在电炉方式中，由于炉整体的热容量大，存在使晶片的温度上升和下降时需要较多的时间并且生产性大幅下降的问题。

此外，也有利用高频感应加热方式对晶片加热的热处理装置（例如参照专利文献1、2）。这种类型的热处理装置一般具有卷绕在反应管的外侧的感应线圈，将高频电流供给于该感应线圈，将配置于反应管内的导电性的加热座（基座：susceptor）诱导感应加热，通过热传导间接地对载置于加热座的晶片加热。据此，不需要对反应管直接加热，由于减少加热座的热容量，相比电炉方式能够实现更高速的晶片温度的升温降温。另外，能够独立于晶片温度来控制反应管的壁的温度，因此也能够构成所谓的冷壁（cold wall）方式的热处理装置。

但是，若以上述的基于冷壁方式的热处理装置等配置多个热容量小的加热座进行高频感应加热，由于加热座和其周围（反应管的内壁等）的温度差，加热座面内和各加热座之间的温度均匀性被破坏，不仅载置于各加热座的晶片之间的温度的均匀性变差、而且晶片的面内温度的均匀性也变差，这个冷壁方式的本质问题也变得显著。

在这一点，根据专利文献3所示的技术，将多个加热座纵向配置，在平行于加热座的基板载置面的方向，产生交流磁场并对其进行控制，能够控制加热座的面内温度。具体而言，将两个电磁铁，以其磁极面夹持加热座的周缘部且相对的方式隔开配置，根据供给于各电磁铁的感应线圈的交流电流的相位，在加热座的中心部使磁通量互相减弱或互相增强来改变磁通量的方向，由此能够控制相对于加热座的中心部的周缘部的发热量的大小，能够改善载置于加热座的晶片的面内温度的均匀性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭56-6428号公报

专利文献2：日本特开昭61-91920号公报

专利文献3：日本特开2010-59490号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，当在平行于加热座的基板载置面的方向上产生交流磁场时，磁通量从加热座的周缘部侧面进入，因此，根据加热座的形状或材质，由于在其侧面附近产生的感应电流，妨碍磁通量的透射，有可能会降低内部的加热效率。但是，此时，若只是简单地阻止周缘部的感应电流的产生来使磁通量透射，将降低该周缘部的加热效率。

本发明鉴于这种问题提出，其目的在于，提供一种热处理装置，该热处理装置在平行于加热座的基板载置面的方向上产生交流磁场时，不仅能够提高加热座的周缘部的加热效率，而且能够提高其内部的加热效率，能够准确地控制加热座的面内温度。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，根据本发明的观点，提供一种热处理装置，其特征在于，包括：

处理室，其对配置于能够减压的处理室内的多个基板实施热处理；

加热座，其为具有载置上述基板的载置面的导电部件，被分为周缘部和由该周缘部包围的内侧部，上述内侧部包括厚板状发热体，上述周缘部将比内侧部薄的薄板状发热体以互相电绝缘的状态层叠形成；

旋转自如的加热座支承部，其在上述处理室内将上述加热座在垂直于该载置面的方向上隔开间隔排列多个并进行支承；

磁场形成部，其包括卷绕有感应线圈且以磁极面与上述加热座的侧面相对的方式配置的电磁铁，在平行于上述加热座的载置面的方向上形成交流磁场来对上述加热座进行感应加热；

高频电流电路，其能够对上述感应线圈施加不同的两个频率的高频电流；和

控制部，其利用由从上述高频电流电路施加于上述感应线圈的上述两个频率的高频电流，对产生于各个上述薄板状发热体的感应电流进行控制，从而控制至上述内侧部的磁通量的透射，由此来改变上述加热座的上述周缘部的发热量与上述内侧部的发热量的比例，进行温度控制。

此时，上述控制部也可以将从上述高频电流电路输出的低的频率的高频电流和高的频率的高频电流进行重叠或按时序进行切换来进行上述温度控制。