[发明专利]感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应加热装置，特别是涉及一种适用于对半导体基板进行单片处理的感应加热装置。

背景技术

作为对单片型的半导体进行热处理的感应加热装置，目的在于高精度地控制半导体基板面内的温度分布，本申请人提出有如专利文献1所公开的技术方案。

专利文献1所公开的感应加热装置的简要结构如下所述。邻接地配置多个形成为圆环状的感应加热线圈，并且能够对每个加热线圈的输入电力进行控制，该加热线圈设定加热范围作为单个加热区域。在感应加热线圈的上表面配置有作为发热体的基座。在基座的上表面配置作为被加热物的晶片。

根据上述结构的感应加热装置，能够避免互感的影响，并且能够个别地控制输入多个邻接配置的感应加热线圈的电力。因此，能够对晶片的面内温度分布高精度地进行加热控制以使晶片的面内温度分布均匀或者保持任意的温度梯度。

专利文献1：（日本）特开2009-239098号公报

根据专利文献1所公开的感应加热装置，能够急速加热，并且能够对晶片的面内温度分布进行控制。

另一方面，在希望更快地进行急速加热的情况下，可能导致在晶片的表面、背面之间产生温度差，从而使晶片产生翘曲等。作为消除上述问题的方法，可考虑利用一对基座夹着晶片，并且从表面、背面这两面对晶片进行加热的方法。但是，即使在该情况下，在彼此独立地进行表面、背面的加热控制的情况下，也存在导致晶片表面、背面的温度分布不均匀的不良情况。另外，在对表面贴有金属膜等的晶片进行加热的情况下，由于漏磁通量的影响而使晶片本身被感应加热，从而有可能使晶片整体的加热平衡崩溃，或者金属膜烧损。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种感应加热装置，其不会在作为被加热物的晶片表面、背面产生温度差，并且即使在晶片表面形成有金属膜等的情况下，也能够避免由于晶片本身发热而导致温度分布不均匀或者金属膜烧损。

为了达到上述目的，本发明的感应加热装置的特征在于，具备：与被加热物的一个主表面相对地配置的一个发热体；与所述被加热物的另一个主表面相对地配置的另一个发热体；在所述一个发热体的与所述被加热物相对的相对面的背面侧配置的一个感应加热线圈群；在所述另一个发热体的与所述被加热物相对的相对面的背面侧，以所述被加热物为基点与所述一个感应加热线圈群对称地配置的另一个感应加热线圈群；以向以所述被加热物为基点而处于面对称的配置关系的感应加热线圈输入的电流的相位成为反向的方式供给电力的电力供给装置，一个感应加热线圈群及另一个感应加热线圈群并列的结构除外。

另外，在具有上述特征的感应加热装置的基础上，优选的是，所述一个感应加热线圈群与所述另一个感应加热线圈群由多个分别形成为圆环状并且配置在同心圆上的感应加热线圈构成。

通过上述结构，利用单一的感应加热线圈对相同半径的加热区域进行处理。因此，在对直径大的晶片进行单片加热方面容易控制散热和加热的平衡。

另外，在具有上述特征的感应加热装置中，优选的是，构成所述一个感应加热线圈群和所述另一个感应加热线圈群的各感应加热线圈中的对称地配置的感应加热线圈分别形成组，所述电力供给装置具有多个用于向形成各组的感应加热线圈供给电流值相等的电流的逆变器。

通过上述结构，向构成组的各感应加热线圈供给电流值相等的电流。因此，可以得到被加热物的表面、背面的加热平衡。从而容易抑制被加热物（晶片）的翘曲。

而且，在具有上述特征的感应加热装置中，优选的是，在将所述一个发热体与所述另一个发热体的厚度分别设为t，并且将所述一个发热体与所述另一个发热体的磁通量的渗透深度设为δ的情况下，以满足t<1.5δ的方式设定所述一个发热体与所述另一个发热体的厚度。

在上述结构的情况下，透过发热体的磁通量（漏磁通量）可能直接到达被加热物。但是，通过上述结构使漏磁通量相互抵消。通过使发热体的厚度变薄，能够起到伴随着热容量的减少而增大加热效率的作用，从而有利于急速升温。

发明效果

根据具有上述特征的感应加热装置，能够抑制在作为被加热物的晶片的表面、背面产生温度差。另外，即使在晶片表面形成有金属膜等的情况下，也能够避免由于晶片本身发热而导致温度分布不均匀或者金属膜烧损。

附图说明

图1是表示与实施方式的感应加热装置关联的感应加热装置的整体结构的框图。

图2是表示加热部的结构的分解立体图。

图3是用于说明电流相位与消除漏磁通量的关系的图。