FR2541510A1 - Procede et appareil pour le traitement thermique d'un article du type en forme de plaque, notamment d'une pastille semiconductrice - Google Patents

Procede et appareil pour le traitement thermique d'un article du type en forme de plaque, notamment d'une pastille semiconductrice Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE D'UN ARTICLE DU TYPE EN FORME DE PLAQUE, NOTAMMENT D'UNE PASTILLE SEMICONDUCTRICE. UNE PASTILLE SEMICONDUCTRICE 2 EST PLACEE A L'ETAT FLOTTANT AU MOYEN DE JETS DE GAZ DANS UN MONTAGE 3 SITUE DANS UNE CHAMBRE DE TRAITEMENT 1 ET EST SOUMISE A L'ACTION D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES 8 DELIVREES PAR UN DISPOSITIF GENERATEUR D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES 9, 10 DE MANIERE A ETRE CHAUFFEE A UNE PERIODE REGLEE TOUT EN ETANT ENTRAINEE EN ROTATION, LADITE PASTILLE NE CONTACTANT PAS SON ENVIRONNEMENT. APPLICATION NOTAMMENT A LA FABRICATION DES DISPOSITIFS A SEMICONDUCTEURS.

Description

La présente invention concerne une technique
de traitement thermique et plus particulièrement le trai-
tement thermique d'un article du type en forme de plaque, telle qu'une pastille ou puce semiconductrice, lors de la fabrication d'un dispositif à semiconducteurs. Comme ce)a est bien connu, dans le cas de la fabrication d'éléments à semiconducteurs, le traitement thermique de la pastille semiconductrice est effectué en mettant en oeuvre un processus de croissance du cristal, un processus de diffusion d'une impureté, un processus de recuit du cristal, un processus de formation d'une
pellicule de passivation, un processus d'attaque chimi-
que à sec et un processus de cuisson d'une résine photo-
résistante. Jusqu'à présent, les systèmes de chauffage
utilisant un organe de chauffage, un dispositif de chauf-
fage à haute fréquence etc, on été utilis(s pour la mise
en oeuvre de ces traitements thermiques -Selon les procé-
dés de traitement thermique, la pastille semiconductrice
est supportée par un montage ou analogue dans une atmosphè-
re chauffage et est par conséquent chauffée ou bien la pastille semiconductrice est directement placée sur une source de chaleur, comme par exemple un bloc chauffant et subit de ce fait un traitement thermique Qul lue soit le procédé, la pastille est placée en contact avec
le dispositif de support.
Afin de chauffer de façon précise la pas-
tille en mettant en oeuvre les procédés-décrits ci-des-
sus, il faut chauffer de façon précise le montage de support, le bloc de chauffage de la même manière que
la pastille elle-même C'est pourquoi, lorsqu'on uti-
lise les procédés indiqués ci-dessus, le rendement de chauffage est très faible et l'intervalle de temps de traitement est long Un autre inconvénient tient au fait
que lorsque le montage ou le bloc du dispositif de chauf-
fage possède des dimensions importantes, l'appareil de
traitement thermique possède une taille importante.
De façon similaire, dans le cas du traite-
ment thermirne accomnaané d'une réaction la partie autre qtela pastille, qui ne nécessite pas d'être soumise à la réaction,est chauffée C'est pourquoi la réaction
se produit dans une partie qui est différente de la pas-
tille et ne requiert aucune réaction, et il se forme un produit inutile sur le montage de support de l'objet devant être soumis à un traitement thermique ou sur la
paroi intérieure de la chambre de traitement Il en ré-
sulte aue dans le cas-de la fabrication d'un élément
à semiconducteurs moyennant la mise en oeuvre du trai-
teiment thermique utilisant la réaction, le produit tom-
be sur la pastille, dans laquelle l'élément à semicon-
ducteurs est formé, ce qui entraîne une altération de
la qualité de l'élément à semiconducteurs fabriqué.
De même d'éventuelles opérations telles que
l'opération de nettoyage permettant d'éliminer le pro-
duit, formé sur la paroi intérieure de la chambre de
traitement, sont amplifiées.
De même, dans le cas du traitement thermi-
que indiqué précédemment, il est difficile de chauffer
uniquement la pastille.
Un but de la présente invention est de fournir un procédé de traitement thermique qui permet de réaliser le traitement thermique uniquement d'un article en forme de plaque, et ce de façon uniforme et
efficace et avec une précision élevée, ainsi qu'un ap-
pareil utilisé pour la mise en oeuvre de ce procédé.
D'autres buts et caractéristiques de la
présente invention ressortiront de la description don-
née ci-après ainsi que des dessins annexés.
On va indiquer ci-après de façon abrégée
un aspect typique de la présente invention.
2 '541510
On place à l'état flottant un article du
type en forme de plaque, devant subir un traitement ther-
mique, comme par exemple une pastille de silicium, sous l'action du soufflage ou d'un jet de gaz ou analogue de manière à maintenir ledit article dans une position sans
contact avec l'environnement, et l'on soumet ledit arti-
cle à une irradiation avec des ondes électromagnétiques, telles que des micro-ondes, de manière à le chauffer dans cet état Conformément à la présente invention seul: l'artible est chauffé de sorte qu'il est soumis à un traitement thermique uniforme et efficace, et ce avec
une grande précision.
D'autres caractéristiques et avantages de
la présente invention ressortiront de la description
donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels,
la figure 1 est une vue en coupe des par-
ties essentielles d'un appareil de traitement thermique, selon un premier mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe des parties essentielles d'un appareil de traitement thermique,selon un premiermode de réalisation 2 de la présente invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un appareil de cuisson à micro-ondes conforme au mode de réalisation 3 de la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe des parties
essentielles de l'appareil de cuisson à micro-ondes re-
présenté sur la figure 3;
les figures 5 A et 5 D sont des vues en cou-
pe des phases opératoires de traitement permettant
d'exécuter une mise en oeuvre de la technique de photo-
lithographie sur une pastille semiconductrice; et
la figure 6 est une vue en plan d'un mon-
tagepermettant de mettre la pastille à l'état flottant.
On va décrire ci-après, des modes d'exécution
et formes de réalisation préférées de la présente inven-
tion. Mode de réalisation 1 La figure 1 est une vue en coupe qui montre
les parties essentielles d'un appareil de traitement ther-
mique correspondant à une forme de réalisation de la pré-
sente invention Cette figure représente un exemple, dans lequel une pellicule protectrice est formée sur là face
frontale d'une pastille semiconductrice, moyennant l'uti-
lisation dudit appareil de traitement thermique.
En se référant à la figure, on voit qu'une
chambre de traitement 1 est un élément en forme de boi-
te et est constituée en un matériau apte à réfléchir les micro-ondes (un matériau électriquementconducteur ou de faible résistivité, par exemple un métal) et cet élément
en forme de boite définit une chambre permettant de chauf-
fer une pastille semiconductrice 2-qui est un objet devant être soumis à un traitement thermique Comme métal, on
choisit l'acier inoxydable ou l'aluminium et il est par-
ticulièrement approprié d'utiliser de l'aluminium possé-
dant une faible résistivité Dans la partie centrale de la chambre de traitement 1 se trouve disposé un montage 3 (mécanisme de maintien) en forme d'entonnoirpermettant
de faire flotter la pastille et qui possède une structu-
re de mandrin de Bernoulli qui fait flotter et maintient la pastille semiconductrice 2 dans un état o elle ne contactepas l'environnement Le montage 3 permettant de faire flotter la pastille est constitué en un matériau qui est transparent pour les micro-ondes et dont les pertes électromagnétiques sont faibles, par exemple une résine de tétrafluoroéthylène ou du quartz Le quartz permet même un traitement à des températures élevées
dépassant 1000 'C Au contraire, la résine de tétrafluo-
roéthylène s'altère et est inutilisable dans le cadre o elle est soumise à unetempérature élevée supérieure à
350 'C, à titre d'exemple En outre le montage 3 permet-
tant de faire flotter la Dastllle est alimentée par un
gaz inerte propre 4 ou des gaz réactionnels 5,6 Dar l'in-
termédiaire d'une canalisation 7 a d'amenée du aaz à par-
tir d'un dispositif 7 d'alimentation en gaz.
Les micro-ondes 8 sont constituées par un générateur &emicro-ondes 9 (fréquence assignée pour'ile chauffage par induction: 2,45 G Hz, puissance maximum: 500 W), et sont projetés à l'intérieur de la chambre de traitement 1 par l'intermédiaire d'un guide d'ondes La-pastille semiconductrice 2 est irradiée par les
micro-ondes et est chauffée par induction La tempéra-
ture de la pastille semiconductrice chauffée 2 est me-
surée au moyen d'un capteur de température 12 à travers une fenêtre 11 et est traitéeau noyen d'un dispositif 13 de commande de la température et est transmise à un contrôle de séquence 14 sous la forme d'un signal de
commande de la température.
Le contrôleur de séquence 14 agit de maniè-
re à provoquer l'introduction du gaz (le aaz inerte 4 et les gaz réactionnels 5, 6) et à commander le débit de aaz et l'intensité des micro-ondes devant être
produites par le générateur de micro-ondes 9, en fonc-
tion du dispositif 13 de commande de la température, de
manière à régler la température de la pastille semicon-
ductrice 2 à une valeur constante.
D'autre part, les gaz réactionnels 5 et 6 qui ont contribué à former une pellicule protectrice 15 sur la pastille semiconductrice 2, sont évacuées de la
chambre de traitement 1 par l'intermédiaire d'un dis-
positif d'évacuation 17, sous la form d'un gaz refoulé 16.
Ci-après on va décrire un procédé de forma-
tion de la pellicule semiconductrice 15 sur la face fron-
tale de la Dastille conductrice 2, moyennant l'utilisation de l'appareil et en particulier un procédé de formage d'une pellicule de Si O 2 utilisant la méthode de dépôt chimique
en phase vapeur CVD sur la surface de la pastille en sili-
cium On place la pastille semiconductrice ou la pastille en silicium (diamètre: 9,8 cm, épaisseur: 240 microns) et l'objet devant être soumis à un traitement thermique, sur
des orcanes dle support la et lb situés dans le monta-
ge 3 permettant de faire flotter la pastille Les or-
ganes de support la, lb possèdent des structures en for-
me d'aiguilles et soutiennent lapastille semiconductrice 2 au niveau de deux ou de quatre points Une fois que la pastille semiconductrice 2 a été disposée dans le monta
ge 3 permettant de la mettre à l'état flottant, on intro-
duit tout d'abord un gaz inerte 4 à partir du dispositif 7 d'alimentation en gaz de manière à faire flotter cette pastille semiconductrice 2 On utilise du N 2 en tant que gaz inerte 4 La valve d'un conduit servant à l'introducn
tiop du gaz inerte est ouverte par le contrôleur de sé-
quence 14, le gaz inerte parcourt la canalisation 7 a d'alimentation du gaz et ressort par les orifices 3 a d'évacuation du gaz du montage 3 permettant de faire
flotter la pastille, en direction de la pastille semi-
conductrice Le gaz est délivré à un débit de 15 litres/mn.
La pastille semiconductrice 2 flotte tout en étant dé-
placée verticalement et en étant entrainée par les jets du gaz inerte à l'intérieur du montage 3 permettant de faire flatter la pastille Le principe, selon lequel la
pastille semiconductrice 2 flotte à l'intérieur du mon-
tage 3 permettant de la faire flotter, est connu d'une
manière générale sous le nom de mandrin de Bernoulli.
C'est-à-dire que lorsque le aaz inerte 4 est envoyé au montage 3 permettant de faire flotter la pastille, un
phénomène de dépression est créé entre la pastille se-
miconductrice 2 et le montage 3 par suite des jets, sur la base du soufflage du gaz inerte 4, et la pastille
semiconductrice flotte à l'intérieur-du mandrin 3 per-
mettant de la faire flotter, dans son état dans lequel elle ne contactepas l'environnement, tout en se déplaçant verticalement et en tournant.
La pastille semiconductrice 2 étant mainte-
nue à l'état flottant à l'intérieur du montage 3 permet-
tant de la faire flotter, des micro-ondes 8 sont produi-
tes par le générateur de micro-ondes 9 et sont projetées
dans la hambre de traitement 1 par le guide d'ondes 10.
La pastille semiconductrice 2 est chauffée par lesmicro-
ondes projetées 8 Ici seule la pastille semiconductrice 2 est chauffée étant donné que la partie autre que cette
pastille semiconductrice 2, est constituée par le maté-
riau possédant de faibles pertes électromagnétiques La pastille semiconductrice 2 est chauffée à partir de son intérieur sous l'effet des pertes électromagnétiques,
telles que les pertes par effet Joub et les pertes diélec-
triques, de la pastille semiconductrice 2 elle-même En
outre, elle est chauffée sans aucun contact avec le mon-
tage 3 permettant de la faire flotter, etc C'est pour-
quoi elle est chauffée de façon efficace et uniforme.
La température de la pastille semiconductrice 2 est me-
surée par le capteur de température 12 Etant donné que la densité des micro-ondes 8 est commandée sur la
base du résultat de mesuresde température de la pastil-
le semiconductrice 2 par le capteur de température 12, ladite pastille semiconductrice 2 est maintenue à une
température prédéterminée nécessaire pour la réac-
tion Dansile cas de la formation de la pellicule de
Si O 2, réalisée en utilisant un dépôt chimique en pha-
se vapeur CVD, comme dans le cas de la présente forme
de réalisation, la température optimale est de 400 OC.
Lorsque la température prédéterminée requise pour la réaction a été atteinte, les gaz réactionnels 5 et 6 (gaz Si H 4 du gaz 02) nécessairespour la formation de la pellicule protectrice (pellicule de Si O 2) 15 sont envoyés
à partir du dispsitif 7 d'alimentation des gaz à l'inté-
rieur du montage 3 permettant le flottement de la pastil-
le, dans des conditions dans lesquelles l'alimentation en
gaz inerte est maintenue.
Le gaz Si H 4 est dilué par avance à 5 % avec du N 2 et son débit est de 1 litre/mn D'autre part, le débit du gaz 2 est de 0,5 litre/mn Les gaz Si H 4 et 02
réagissent sur la surface frontale de la pastille semi-
conductrice 2 chauffée à la température prédéterminée, et la pellicule de Si O 2 15 se forme sur cette surface
avant de la pastille semiconductrice 2 Laparoi intérieu-
re de la chambre de traitement 1 et la surface du montage
3 permettant de faire fl tter la pastille sont à une.
température inférieure à celle de la surface de la pas-
tille semiconductrice 2 et sont situées à des températu-
res pour lesquelles la réaction avec le gaz réactionnel ne se produitpas C'est pourquoi aucun produit de réac-
tion inutile (par exemple du Si O 2) n'est formé.
Forme de réalisation 2 La figure 2 est une vue en coupe des parties essentielles montrant un exemple dans lequel la présente invention est appliquée à un appareil de recuit Dans le
cas o une pastille semiconductrice (par exemple une pas-
tille de silicium) a été soumise à uoe implantation ioni-
que, il faut effectuer un recuit afin de recouvrir les
défauts cristallins de la partie de la couche superfi-
cielle de la couche semiconductrices, qui sont dus à l'implantation ionique Tout comme dans le cas de la
forme de réalisation 1 précédente, cet appareil possè-
de une chambre de traitement 18 qui estconstituée en un matériau apte à transmettre des micro-ondes Un montage 20 permettant de faire flotter la pastille
(mécanisme de maintien),constitué en un matériau pos-
sédant de faibles pertes électromagnétiaues,possède la forme d'un entonnoir et fait flotter et maintient une pastille semiconductrice 19 en utilisant un gaz, par exemple un gaz inerte tel que du gaz N 2 21, qui est soufflé vers le haut à-partir de l'intérieur de l'en- tonnoir Le gaz inerte 21 est nettoyé et il est envoyé à partir d'un dispositif 22 d'alimentation en gaz par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation en caz 23, danslç montage 20 permettant de faire flotter la pastille Un projecteur de micro-ondes 23 amène les micro-ondes produites par un générateur de micro-ondes
24, sous la forme d'un faisceau de micro-ondes seÈ-
ré 26, à l'aide duquel la pastille semiconductrice 29 est partiellement irradiée en vue de subir un chauffage local En outre, la projecteur de micro-ondes
possède une structure permettant de balayer la pas-
tille semiconductrice 19 suivant sa direction radiale et le recuit du cristal sur l'ensemble de la surface de la pastille semiconductrice 19 est permis par le
mouvement du dispositif 27 de chauffage local La tem-
pérature optimale du recuit est de 900 'C-1100 'C Un
contrôleur de séquence 30 effectue la commande de l'in-
tensité du faisceau de micro-ondes 26 devant être pro-
jeté par le projecteur de micro-ondes 25, ainsi que la commande du gaz inerte 21 devant être envoyé à partir du dispositif 22 d'alimentation en gaz, etc En outre, le gaz d'évacuation 28 est refoulé par un dispositif
d'évacuation 29.
Forme de réalisation 3
La figure 3 est une vue extérieure en pers-
pective montrant un exemple dans lequel la présente in-
vention est appliquée à un appareil de traitement ther-
mique servant à cuire une résine photorésistante (appa-
reil désigné ci-après sous le terme de "appareil de cuis-
son à micro-ondes"), tandis que la&figure 4 est une vue en coupe des parties essentielles de cet appareil de
cuisson à micro-ondes.
L'appareil de cuisson à micro-ondes repré-
senté sur la figure 3 comporte une source d'alimentation en énergie 31, un dispositif 32 de commande de sortie
servant à régler la puissance des micro-ondes à la va-
leur optimum, un dispositif 33 de traitement thermique,
un dispositif 34 de contrôle de la température, un dis-
positif de chargement 35, un dispositif de déchargement 36, un dispositif de manipulation 37 servant à amener la pastille semiconductrice 38 dans le dispositif 33 de traitement thermique La pastille semiconductrice 38 est amenée depuis le dispositif de chargement 35 par une
bande convoyeuse 39 et est arrête au niveau du disposi-
tif de manipulation 37 par un téton d'arrêt {non reprée-
senté) La pastille semiconductrice 38 est amenée par le dispositif de manipulation 37 dans le dispositif 33 de traitement thermique Après avoir subi le traitement thermique, la pastille semiconductrice 38 est reçue dans
le dispositif de déchargement 36 Le dispositif de char-
gement 35 et le dispositif de déchargement 36 peuvent re-
cevoir plusieurs pastilles semiconductrices et peuvent
se déplacer verticalement.
Avant de décrire le procédé de cuisson d'une résine photorésistante au moyen de l'appareil de cuisson
à micro-ondes, on va expliciter la nécessité du traite-
ment de cuisson de cette résine photorésistante.
Lors de la fabrication d'un dispositif à semiconducteurs, la mise en oeuvre de l'opération de photolithographie est indispensable Les figures 5 A-5 D sont des vues en coupe du dispositif illustrant les phases opératoires d'un processus seruant à éliminer de façon sélective une pellicule de Si O 2 moyennant
l'utilisation de la photolithographie.
Tout d'abord, comme cela est représenté 1 1 sur la figure 5 A, on recouvre une pellicule de Si O 2 101
forméesur la surface frontale ou supérieure d'une pas-
tille en Si 100, avec une pellicule de résine photoré-
sistante 102 (résine photorésistante du type négatif).
Ultérieurement, on met en oeuvre le traitement de cuis-
son de cette résine photorésistante, traitement dési-
gné sous le terme de "pré-cuisson (ou cuisson 12)"
avant de réaliser l'exposition de la résine photoré-
sistante en utilisant un masque photosensible La pré-
cuisson provoque la volitilisation thermique d'un sol-
vant résiduel contenu dans la pellicule de résine pho-
torésistante appliquée (épaisseur: 850 nanomètres) 102,
ce qui- a pour effet d'accroître le rendement de la réac-
tion photochimique d'une résine sensible lors d'une ir-
radiation aux ultraviolets pendant l'exposition, et de stabiliser la résine sensible La'précuisson requiert
une température de chauffage d'environ 80 'C et est ef-
fectuée dans une atmosphère de N 2 Le masque photosen-
sible prédéterminé est disposé sur la pastille en Si 100 soumise à la précuisson, et ladite pastille est
irradiée par un rayonnement ultraviolet de telle ma-
nière qu'un modèle ou configuration oetrouve imprimé dans cette pastille Le processus d'exposition est alors terminé Ensuite, on effectue un développement
comme cela est représenté sur la figure 5 B Les par-
ties inutiles de la pellicule de résine photorésistan-
te 102, qui a absorbé l'énergie ultraviolette de telle sorte de sa structure chimique a été modifiée, sont dissoutes lors du développement et l'on obtient par conséquent le modèle ou la configuration voulue Puis on
effectue le traitement de cuisson de la résine photo-
résistante, cuisson dénommée "cuisson complémentaire (ou cuisson intense) " La cuisson complémentaire est
un traitement thermique qui volatilise un solvant or-
ganique qui s' est introduit dans la pellicule de ré-
sine photorésistante pendant le développement, ce qui a pour effet d'accroître la résistance de la pellicule
de résine photorésistante vis-à-7 vis de produitschimi-
ques et de renforcer l'adhérence de la pellicule de résine photorésistante à la pastille en Si La cuis- son complémentaire est effectuée à une température de Chauffage d'environ 1500 C. Une fois que la cuisson complémentaire est terminée, on immerge la pastille de Si 100 portant la
pellicule de résine photorésistante 102 ayant le modè-
* le ou la configuration choisie, dans un agent corrosif et la configuration définitive recherchée est obtenue comme représenté sur la figure 5 C En tant qu'agent corrosif, pour la pellicule de Si O 2 101, on utilise une
solution aqueuse de HF + NH 4 F (rapport en volume = 1-6).
Lorsque les parties inutiles de la pelli-
cule de Si O 2 101 ont été éliminéest on retire la pelli-
cule de résine photorésistante inutile 102, comme cela est représenté sur la figure 5 D.
Comme cela a été décrit précédemment, l'at-
taque chimique sélective de la pellicule de Si O 2 est réa-
lsié au moyen de la photolithographie.
La précuisson et la cuisson complémentaire
mentionnées ci-dessus sont effectuées à l'aide de l'ap-
pareil de cuisson à micro-ondes illustré sur la figure 3 (figure 4) Ciaprès, on va décrire de façon concrète en référence à la figure 4, le procédé de cuisson de la
pellicule de résine photorésistante.
La pastille de Si 38 transportée par la ban-
de convoyeuse 39 est arrêtée sur le dispositif de manipu-
lation 37 par le téton d'arrêt (non représenté) Le dis-
positif de manipulation 37 se déplace verticalement et
horizontalement sur son support 40, comme cela est indi-
qué par des flèches L'extrémité avant de ce dispositif
de manipulation 37 est adaptée, du point de vue struc-
turel, de manière à attirer la pastille de Si 38 par as-
piration avec dépression La pastille de Si 38 arrêtée
est attirée par l'aspiration par dépression et est en-
suite introduite dans le dispositif 33 de traitement thermique au moyen du dispositif de manipulation 37,
jusqu'à être placée sur un montage 41 permettant de fai-
reflotter la pastille Le montage 41 permettant de fai-
ireflotter la pastille est équipé d'orifices de délivran-
ce de gaz 41 a et 41 b Un gaz inerte tel que du gaz N 2 est soufflé selon un déplacement ascendant à partir des orifices de délivrance de gaz 41 a, 41 b, de manière à faire flotter la pastille Si 38 a dans un état repéré par une ligne formée de tirets La pastille de Si 38 b
flottante est entraînée en rotation en raison de l'ac-
tion du gaz inerte La rotation de la pastille Si 38 b est obtenue par le fait qu'il est prévu des orifices de délivrance de gaz 41 a, 41 b, 41 c, 41 d, disposés suivant quatre directions, comme représenté sur la
figure 6 et éjectant par soufflage le gaz inerte N 2.
La pastille de Si 38 b étant maintenue à l'état flottant à l'intérieur du montage 41 permettant
de la faire flotter, les micro-ondes 42 sont produi-
tes par un générateur de micro-ondes 43 et sont proje-
tées par un guide d'ondes 44 dans la chambre de trai-
tement 33 e La pastille de Si 38 b est chauffée par les micro-ondes projetées 42, Ici, seule la pastille de Si 32 est chauffée étant donné que la partie autre que la
pastille de Si 28 est constituée en un matériau possé-
dant de faibles pertes électromagnétiques La pastil-
le de Si 38 b est chauffée à partir de son intérieur
par des pertes électromagnétiques, telles que par exem-
ple les pertes par eff&Jou)eet les pertes diélectriques de la partie de Si 38 b elle-même, et est chauffée sans aucun contact avec le montage 41 permettant de faire
flotter la pastille, etc, si bien que ladite pastil-
le est chauffée de façon efficace et uniforme La tempé-
rature de la pastille de Si 38 b est mesurée par le dis-
positif 34 de contrôle de la température, et le disposi-
tif de commande 32 commande la sortie du générateur-de micro-ondes 43, sur la base du résultat mesuré Par con-
séquent, la pastille de Si 38 b est maintenue à la tem-
pérature prédéterminée nécessaire pour le traitement de cuisson de la pellicule de résine photorésistante C'est
de cette manière que les traitements de cuisson (pré-
cuisson, cuisson complémentaire) de la pellicule de ré-
sine photorésistante sont effectuées En particulier,
étant donné que le traitement de cuisson de la pellicu-
le de résine photorésistante est destiné à volatiliser le solvant contenu dans cette pellicule comme cela a Lété décrit précédemment, le chauffage par micro-ondes tel qu'il est mis en oeuvre dans la présente invention est avantageux.
La raison en est que, conformément à la pré-
sente invention, la pellicule de résine photorésistante est chauffée à partir de son intérieur, si bien que la
-surface de la pellicule n'est pas durcie et que le sol-
vant peut être aisément éliminé par volatilisation.
Effets obtenus grâce à la mise en oeuvre de l'invention ( 1) Conformément à la présente invention, un article du type en forme de plaque est soumis à un traitement thermique en étant chauffé au moyen d'ondes
-électromagnétiques, telles que des micro-ondes lechauf-
fage à l'aide des ondes électromagnétiques, telles que
des micro-ondes, produit une chaleur par suite des per-
tes électromagnétiques, telles que par exemple lés pertes par effet Joule et les pertes diélectriques, qui se développent à l'intérieur de l'article sous l'effet de l'irradiation par les ondes électromagnétiques, si bien que le rendement de chauffage est excellent sur la base
de la production de chaleur à l'intérieur dudit article.
De cette manière, conforme à la présente invention, seul l'article est soumis directement à un traitement thermi-
que, et un mécanisme de maintien servant à maintenir le-
dit article, etc, n'est pas chauffé La capacité des-
dits articles peut être de ce fait réduite, si bien que
l'on peut réduire la puissance de la source de chauffa-
ge. ( 2) L'article est maintenu dans un état
flottant et est en contact avec un mécanisme de main-
tien Par conséquent, un chauffage uniformede l'arti-
cle peut être maintenu et un chauffage avec une préci-
sion élevée devient possible Etant donné que ledit or-
gane est à l'état flottant, il ne peut pas étmemainte-
nu fixe, mais un traitement thermique uniforme est pos-
sible en raison du chauffage par micro-ondes.
( 3) Etant donné que la chaleur peut diffi-
cilement s'évacuer dudit article, un dispositif supplé-
mentaire de chauffage devient inutile et la puissance
de la source de chauffage n' a pas besoin d'être élevée.
( 4) Etant donné que la dissipation de cha-
leur à partir dudit élément peut être réduite, cet élé-
-ment peut être chauffé de façon efficace pendant un
bref intervalle de temps.
( 5) Etant donné que l'environnement de l'ar-
ticle est formé par une atmosphère à basse-température,
aucun produit inutile ne se dépose sur la paroi intérieu-
re de la chambre de traitement.
( 6) Etant donné que l'article est chauffé par un faisceau de micro-onde dans le cas de'la forme de réalisation 2, le chauffage local devient possible étant donné que seule la partie désirée de l'objet devant être soumis à un traitement thermique peut être irradiée avec
le faisceau demicro-ondes.
( 7) Etant donné que les pastilles semiconduc-
trices sont soumises à un traitement thermique une par une
dans les formes de réalisation 1, 2 et 3, il est possi-
ble de simplifier les appareils du point de vue de leur structure, de réduire leur taille, et également il est possible de réaliser un traitement automatique et un traitement continu En dehors-de cela, les pastilles
peuvent être traitées quels que soient leur diamètre.
( 8) Conformément aux traitements de cuis-
son mis en oeuvre dans la forme de réalisation 3, la durée de mise en oeuvre de la précuisson et la durée de mise en oeuvre de la cuisson complémentaire sont respectivement égales à deux minutes Par rapport au traitement thermique de l'art antérieur utilisant un dispositif de chauffage (durée de cuisson: 10 mn),
cette forme de réalisation permet de traiter les pas-
tilles en un intervalle de temps plus bref et permet
d'améliorer le débit de sortie.
Dans ce qui précède, on a décrit concrè-
tement l'invention établie par son auteur en liaison avec les formes de réalisation indiquées Mais il va sans dire que la présente invention n'est pas limitée à ces formes de réalisation précédentes, mais il est possible d'effectuerdes modifications diverses sans
sortir du cadre de l'invention Par exemple les mi-
cro-ondes sont projetées alors qu'un bhamp magnétique est appliquéà une substance réactionnelle-en même temps que s'effectue le chauffage de l'objet devant être soumis à un traitement thermique, ce qui a pour effet que l'on peut également obtenir une activation
du phénomène de réaction Dans ce cas, l'accroisse-
ment du rendement de réaction s'ajoute aux effets per-
mettant une réaction de bonne qualité et une durée de
traitement raccourcie.
La présente invention permet de mettre en oeuvre les traitements indiqués précédemment dans une atmosphère à haute pression, dans une atmosphère à pression normale, dans une atmosphère à basse pression, sous vide et dans une substance apte à transmettre les
micro-ondes Dans tous les cas, on peut obtenir des ef-
fets similaires à ceux des formes-de réalisation indi-
quées. Domaine d'utilisation
Dans ce qui précède, on a décrit principale-
ment l'invention en référence à des cas s'appliquant à
la formation d'une pellicule protectrice sur la surfa-
ce d'une pastille semiconductrice, à un traitement de
recuit et au traitement de cuisson de la résine photoré-
sistante, lors de la fabrication d'un dispositif à semi-
conducteurs qui est le domaine fondamental d'utilisation
de la présente invention Cependant, la présente inven-
tion n'est: pas limitée à ce cas, mais est également ap-
plicable par exemple à une croissance en phase vapeur, à un processus de diffusion d'impurets,à un processus
de recuit d'un cristal et un processus d'attaque chimi-
que à sec.
En dehors de cela, la présente invention est applicable au frittage d'une plaquette à circuits
imprimés constituée en un matériau céramique.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1 Procédé de traitement thermique d'un ar-
ticle du type en forme de plaque, notamment d'une pastil-
le semiconductrice, caractérisé en ce que l'on amène le-
dit article ( 2; 19; 38 a,38 b) à l'état flottant et qu'on ir- radie ledit article à l'aide d'ondes électromagnétiques
( 8; 42) de manière à le chauffer.
2 Procédé de traitement thermique selon la' revendication 1, caractérisé en ce que ledit article ( 2;
19; 38 a,38 b) est chauffé tout en étant entraîné en rota-
tion. 3 Procédé de traitement thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit article < 2; 19; 38 a,38 b) est une pastille semiconductrice à la surface
delaauelle est déposée une pellicule de résine photoré-
sistante ( 102).
4 Procédé de traitement thermique selon
l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce qu'on fait réagir une substance réactionnelle sur ledit article ( 2 e 19; 38 a; 38 b) pendant le chauffage de ce dernier. Procédé de traitement thermique selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce qué l'intensité des ondes électromagnétiques ( 8;
42) est commandée sur la base d'une mesure de la tempé-
rature de l'article.
6 Appareil de traitement thermique caracté-
risé en ce qu'il comporte une chambre de traitement ( 9; 18; 33) qui permet le traitement thermique d'un article
du type en forme de plaque ( 2; 19; 38 ae 38 b), un mécanis-
me de maintien ( 3) qui fait flotter ledit article et le maintient dans un état sans contact avec l'environnement, et un dispositif ( 9,10; 25; 43,44) de production d'ondes
électromagnétiques, qui projecte des ondes électromagné-
tiques ( 8; 26; 42) sur ledit article.
7 Appareil de traitement thermique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'intensité
des ondes électromagnétiques délivrées par ledit dis-
positif de production d'ondes électromagnétiques-est commandée sur la base d'une mesure de la température
dudit article.
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