JP2010103280A - 熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハを載置する導電性部材であってその中心部126と周縁部124とに電気的に分割してなる誘導発熱体122を有する複数のサセプタ120と,各サセプタを一列に配列するように支持する石英ボート112と,各サセプタの周囲を囲むように処理室102内に配置され,温調自在に構成された誘導コイル130と,高周波電流回路200から誘導コイルに印加する2つの周波数の高周波電流を制御することにより,誘導発熱体の中心部の発熱量と周縁部の発熱量との比率を変化させて温度制御を行う制御部300とを設けた。
【選択図】 図1
Description
先ず,本発明の実施形態にかかる熱処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは,半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」ともいう)を多数枚一度に熱処理できるバッチ式の縦型熱処理装置を例に挙げる。図1は,本実施形態にかかる熱処理装置の構成例を示す断面図である。
このような制御部300の構成例を図面を参照しながら説明する。図3は制御部300の構成例を示すブロック図である。制御部300は,例えば図3に示すようにCPU(中央処理装置)310,CPU310が行う各種処理のために使用されるメモリ320,操作画面や選択画面などを表示する液晶ディスプレイなどで構成される表示部330,オペレータによる種々のデータの入力及び所定の記憶媒体への各種データの出力など各種操作を行うための操作パネルやキーボードなどからなる入出力部340,ネットワークなどを介してのデータのやり取りを行うための通信部350を備える。
以下,誘導電流による表皮効果を利用したサセプタの温度制御についてより詳細に説明する。誘導コイル130に高周波電流を印加すると,誘導発熱体122にはその水平面を垂直に貫くような高周波磁束が形成される。この高周波磁束によって誘導発熱体122の外周面には誘導電流が誘起され,これにより誘導発熱体122が加熱される。
102 処理室
104 反応管
105 上部フランジ
106 下部フランジ
107 マニホールド
108 温調媒体流路
109 循環流路
110 壁部温調器
112 石英ボート
113 支柱
114 蓋体
116 断熱体
118 ボートエレベータ
120 サセプタ
122 誘導発熱体
123 絶縁板
124 周縁部
125 隙間
126 中心部
128 溝部
130 誘導コイル
132 パイプ
134 循環流路
136 コイル温調器
138 給電ライン
140 ガス供給部
141 ガス導入部
142 ガス供給源
143 ガス供給配管
144 マスフローコントローラ(MFC)
145 開閉バルブ
146 ガスノズル
147 ガス供給孔
150 排気管
151 圧力センサ
152 圧力調整部
154 真空ポンプ
200 高周波電流回路
202 出力端子
210 第1高周波電源
212 第1整合回路
220 第2高周波電源
222 第2整合回路
300 制御部
310 CPU
320 メモリ
330 表示部
340 入出力部
350 通信部
360 各種コントローラ
370 記憶部
W ウエハ
Claims (10)
- 減圧可能な処理室内にガスを供給して複数の基板に対して熱処理を施す熱処理装置であって,
前記基板を載置する導電性部材であってその中心部と周縁部とに分割してなる誘導発熱体を有する複数のサセプタと,
前記各サセプタを所定の間隔を空けながら一列に重ねて配列するように支持するサセプタ支持部と,
前記各サセプタの周囲を囲むように前記処理室内に配置され,温調自在に構成された誘導コイルと,
前記誘導コイルに異なる2つの周波数の高周波電流を印加可能に構成された高周波電流回路と,
前記高周波電流回路から前記誘導コイルに印加する前記2つの周波数の高周波電流を制御することにより,前記誘導発熱体の中心部の発熱量と周縁部の発熱量との比率を変化させて温度制御を行う制御部と,
を備えることを特徴とする熱処理装置。 - 前記制御部は,前記高周波電流回路からの2つの周波数の高周波電流を重畳して又は時系列で切り換えて前記温度制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の熱処理装置。
- 前記処理室の側壁は,アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属で構成し,その側壁の温度を前記サセプタの温度とは独立して温調する壁部温調機構を設けたことを特徴とする請求項2に記載の熱処理装置。
- 前記処理室の側壁は,少なくとも前記サセプタよりも低い温度に設定することを特徴とする請求項3に記載の熱処理装置。
- 前記誘導コイルは,金属製パイプからなり,その金属製パイプ内に温調媒体を循環させて前記誘導コイルの温度を調整するコイル温調機構を設けたことを特徴とする請求項4に記載の熱処理装置。
- 前記誘導コイルの温度は,前記処理室の側壁の温度と同じに設定したことを特徴とする請求項5に記載の熱処理装置。
- 前記高周波電流回路は,前記2つの周波数のうち,低い方の周波数は0.5kHz〜2kHzの範囲から設定し,高い方の周波数は50kHz〜200kHzの範囲から設定したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱処理装置。
- 前記2つの周波数のうち,前記高い周波数の方の電流によって誘導加熱される前記誘導発熱体がその周縁部のみとなるように,前記高い周波数と前記誘導発熱体の周縁部の幅を設定したことを特徴とする請求項7に記載の熱処理装置。
- 前記誘導発熱体の中心部には,少なくともその端面から中央に向かう溝部を形成したことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の熱処理装置。
- 前記誘導発熱体は,グラファイト,ガラス状カーボン,SiCから選択された1以上の材料で構成したことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の熱処理装置。
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