JP2000150136A - マイクロ波加熱方法およびその装置 - Google Patents

マイクロ波加熱方法およびその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大口径ウエハのアニールにも均一加熱が高速
で実施でき、高能率なスループットも期待できるマイク
ロ波加熱方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 マイクロ波を誘電体に照射して表面波を
形成し、これを、エアギャップを介して、誘電体に対向
するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱により、加熱
体を発熱することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造などに
おける工業製品加工における、別には、食品加工におけ
るマイクロ波加熱方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、半導体の製造工程において、
基板表面にチタンシリサイドなどの化合物を形成させ、
あるいは、BPSG膜などのCVD膜の平坦化を行うた
めに、ランプアニール装置を用いて、基板のアニールが
行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
生産性の向上のために、シリコンウエハなどの半導体基
板の製造に際しては、基板の大型化(大口径ウエハ)が
進行しており、これをアニールする際の、ランプアニー
ル装置による、均一加熱が難しい。また、このランプア
ニール装置は枚葉式であり、スループットの上でも問題
がある。
【0004】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、大口径ウエハのアニー
ルにも均一加熱が高速で実施でき、高能率なスループッ
トも期待できるマイクロ波加熱方法およびその装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
マイクロ波を誘電体に照射して表面波を形成し、これ
を、エアギャップを介して、誘電体に対向するマイクロ
波吸収体に吸収させて、伝熱により、加熱体を発熱する
ことを特徴とする。
【0006】そして、このマイクロ波加熱装置として
は、マイクロ波発振器と、マイクロ波導波管と、該マイ
クロ波導波管を介してマイクロ波を導入するために加熱
チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電体の板面に
所要のエアギャップを介して対向する板状のマイクロ波
吸収体と、前記加熱チャンバ内において前記マイクロ波
吸収体に接する加熱板とを具備している。
【0007】この場合、前記マイクロ波吸収体は、固体
状態、焼結状態、あるいは、ガラス状態の炭化珪素、窒
化珪素、または、これらの複合体から構成されているこ
と、前記誘導体に対向するマイクロ波吸収体の面に対し
て、導電体で形成されたスリット状の開口を有するマイ
クロ波遮断部材を設けたこと、前記マイクロ波遮断部材
は、マイクロ波吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッ
チングにより、前記スリットを形成することで構成され
ていることが、その好ましい実施の形態である。
【0008】更には、前記エアギャップは、調整可能な
構成になっていること、また、前記加熱チャンバ内に
は、複数組の誘電体、エアギャップ、マイクロ波吸収
体、加熱板が装備され、該加熱板は加熱チャンバー内で
対向していることが、他の実施の形態として好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の第1の実施の形態について、図1を参照して、具体
的に説明する。ここでは、マイクロ波を誘電体に照射し
て表面波を形成し、これを、エアギャップを介して、誘
電体に対向するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱に
より、加熱体を発熱する。このため、本発明のマイクロ
波加熱装置は、マイクロ波発振器1と、マイクロ波導波
管2と、マイクロ波導波管2を介してマイクロ波を導入
するために加熱チャンバ内に設けた板状の誘電体3と、
誘電体3の板面に所要のエアギャップ4を介して対向す
る板状のマイクロ波吸収体5と、前記加熱チャンバ内に
おいてマイクロ波吸収体5に接する、アルミなどの金属
製の加熱板6とを具備している。なお、前記加熱チャン
バは、この実施の形態では、内部に反応室7を形成した
加熱容器8として構成されている。
【0010】ここでは、誘電体3はテフロンなどの材料
で構成され、マイクロ波吸収体5は、固体状態、焼結状
態、あるいは、ガラス状態の炭化珪素、窒化珪素、また
は、これらの複合体から構成されている。また、図中、
符号Sは、大口径ウエハ(マイクロチップ)などの、扁
平な被加熱物である。
【0011】このような構成では、マイクロ波発振器1
で発生したマイクロ波を、導波管2により、誘電体3に
導入する。誘電体3の表面には、表面波が形成され、エ
アギャップ4を介して、マイクロ波吸収体5に吸収させ
る。これにより、マイクロ波吸収体5は、マイクロ波を
吸収して発熱し、伝熱により、マイクロ波吸収体5と密
接している加熱板6を発熱し、これによって、被加熱物
Sが加熱される。
【0012】なお、エアギャップ4は、電界の均一性に
影響することが解っているので、これを利用すること
で、加熱の均一性を向上している。また、その効果を最
大限に活用するために、エアギャップ4が調整できるよ
うに、適宜な構成(誘電体3とマイクロ波吸収体5との
間隔調整)を採用するのが好ましい。
【0013】従って、本発明によれば、誘電体3を所要
の大きさに構成することで、これに対応するマイクロ波
吸収体5、加熱板6の面積も拡大でき、アニールなどの
処理における、被加熱物の所望の大きさにも対応するこ
とができる。特に、この加熱方法では、従来のランプア
ニール装置と異なり、或る程度の数の被加熱物Sを一括
して、加熱処理(バッチ式)できるので、均一加熱が高
速で実施でき、高能率なスループットも期待できる。
【0014】(第2の実施の形態)図2に示す本発明の
実施の形態では、1つの加熱チャンバ内に2組の誘電体
3、エアギャップ4、マイクロ波吸収体5、加熱板6が
装備され、各加熱板6は加熱チャンバー内で対向してい
る。なお、各誘電体3には、これに対応するマイクロ波
発振器1からマイクロ波導波管2を介して、マイクロ波
が導入される。他は、第1の実施の形態と同様である。
【0015】(第3の実施の形態)図3に示す本発明の
実施の形態は、誘導体3に対向するマイクロ波吸収体5
の面に対して、アルミなどの金属材料よりなる導電体で
形成されたスリット状の開口を有するマイクロ波遮断部
材9を設けている。これにより、マイクロ波吸収体5へ
のマイクロ波の吸収を一層、均一化する効果が得られ
る。なお、この実施の形態では、マイクロ波遮断部材9
は、マイクロ波吸収体5の面に導電体薄膜を形成し、エ
ッチングにより、前記スリットを形成することで構成さ
れている。他は、第1の実施の形態と同様である。
【0016】(第4の実施の形態)以上に説明した、何
れの実施の形態も、主として、大口径ウエハ(マイクロ
チップ)の製造工程において採用されるマイクロ波加熱
装置として提示されているが、本発明の加熱方法および
その装置は、前述のように、大規模な面積で均一な加熱
が可能であるため、量産食品用オーブンとして適用が可
能である。従って、食品工場におけるライン生産へ適用
し、多量の食料品を一度に、均一な温度で加熱調理でき
る。この場合、特徴としては、大型化が容易であり、通
常のヒーター使用に比較して、電力使用量が小さいなど
が挙げられる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大面積の被加熱体を、非常に均一に、しかも、高速に加
熱できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
【図2】同じく、第2の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
【図3】同じく、第3の実施の形態を示す概略側面図で
ある。
【符号の説明】
1 マイクロ波発振器 2 マイクロ波導波管 3 誘電体板 4 エアギャップ 5 マイクロ波吸収体 6 加熱板 7 反応室 8 加熱容器 9 マイクロ波遮蔽板 S 被加熱物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年10月18日(1999.10.
18)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
マイクロ波を誘電体に照射して表面波を形成し、これ
を、エアギャップを介して、誘電体に対向するマイクロ
波吸収体に吸収させて、発熱させるマイクロ波加熱方法
において、前記誘電体に対向するマイクロ波吸収体の面
に対して、開口部を有するマイクロ波遮断部材を設け、
マイクロ波吸収体へのマイクロ波の吸収を制御すること
を特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】そして、このマイクロ波加熱装置として
は、マイクロ波発信器と、マイクロ波導波管と、該マイ
クロ波導波管を介してマイクロ波を導入するために加熱
チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電体の板面に
所要のエアギャップを介して対向する、開口部を有する
マイクロ波遮断部材および板状のマイクロ波吸収体と、
前記加熱チャンバ内において前記マイクロ波吸収体に接
する加熱体とを具備している。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】この場合、前記マイクロ波遮断部材は、マ
イクロ波吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッチング
により、前記開口部を形成することで構成されているこ
と、また、前記エアギャップは、調整可能な構成になっ
ていることが、その好ましい実施の形態である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】更には、前記チャンバ内には、複数組の誘
電体、エアギャップ、マイクロ波吸収体、加熱板が装備
され、該加熱板は加熱チャンバ内で対向していること
が、他の実施の形態として好ましい。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波を誘電体に照射して表面波を
    形成し、これを、エアギャップを介して、誘電体に対向
    するマイクロ波吸収体に吸収させて、伝熱により、加熱
    体を発熱することを特徴とするマイクロ波加熱方法。
  2. 【請求項2】 マイクロ波発振器と、マイクロ波導波管
    と、該マイクロ波導波管を介してマイクロ波を導入する
    ために加熱チャンバ内に設けた板状の誘電体と、該誘電
    体の板面に所要のエアギャップを介して対向する板状の
    マイクロ波吸収体と、前記加熱チャンバ内において前記
    マイクロ波吸収体に接する加熱板とを具備していること
    を特徴とするマイクロ波加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記マイクロ波吸収体は、固体状態、焼
    結状態、あるいは、ガラス状態の炭化珪素、窒化珪素、
    または、これらの複合体から構成されていることを特徴
    とする請求項2に記載のマイクロ波加熱装置。
  4. 【請求項4】 前記誘導体に対向するマイクロ波吸収体
    の面に対して、導電体で形成されたスリット状の開口を
    有するマイクロ波遮断部材を設けたことを特徴とする請
    求項2あるいは3に記載のマイクロ波加熱装置。
  5. 【請求項5】 前記マイクロ波遮断部材は、マイクロ波
    吸収体の面に導電体薄膜を形成し、エッチングにより、
    前記スリットを形成することで構成されていることを特
    徴とする請求項4に記載のマイクロ波加熱装置。
  6. 【請求項6】 前記エアギャップは、調整可能な構成に
    なっていることを特徴とする請求項2〜5の何れかに記
    載のマイクロ波加熱装置。
  7. 【請求項7】 前記加熱チャンバ内には、複数組の誘電
    体、エアギャップ、マイクロ波吸収体、加熱板が装備さ
    れ、該加熱板は加熱チャンバー内で対向していることを
    特徴とする請求項2〜6の何れかに記載のマイクロ波加
    熱装置。
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