发明名称 热处理装置及热处理方法
摘要 本发明之热处理装置,系具备有:具面状之热(射)线幅射部之热线辐射机构;接收从该面状之热线辐射部折辐射之热线而被加热之处理管( processing tube);及对该处理管内搬入搬出当作被处理面之具备半导体膜及/或绝缘膜之基板用之机构,而将基板对于前述面状之热线辐射部使之位于在前述处理管内之热线之入射角对于前述被处理面之周边缘部成60度以外之位置,以增大(加大)对于被处理面周边缘部之热线吸收率。
申请公布号 TW303498 申请公布日期 1997.04.21
申请号 TW083110322 申请日期 1994.11.08
申请人 东京电子东北股份有限公司;东京电子股份有限公司 发明人 大加濑榃
分类号 H01L21/324 主分类号 H01L21/324
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼;林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1. 一种热处理装置,系对被处理面至少具有半导体膜及绝缘体膜之中至少一方之基板,进行热处理者,其特征为:系具有:一热射线辐射机构,系具有吸收加热器所放射之一次热射线,然后放射二次热射线之不透明之面状的热射线辐射部;及一密封之处理管,系具有将该面状之热射线辐射部所放射之二次热射线之至少一部份透过,及/或吸收上述二次热射线之至少一部份,然后放出三次热射线,藉此,将上述基板加热之透明或半透明或不透明之壁;及一基板搬运机构,系在上述处理管内将上述基板搬入或搬出,而且,藉由在密封之处理管内移动上述基板,而使基板接近或远离上述面状之热射线辐射部者;上述基板搬运机构,系配合基板大小来移动基板,以使在上述处理管内,对于上述被处理面之周缘部,二次热射线及三次热射线之入射角度成为60度以下之方式,使基板位于对应上述面状之热射线辐射部,扩大对于被处理面之周缘部之热射线吸收率(absorptivity of the heat rays)。2. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,假设与被处理面相对向之热射线照射面直径为B,被处理面直径为D,热射线照射面和被处理面之相互间距离为h之时,可满足以下之不等式。h≧0.578(B-D)/23. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,处理管为主式(竖立型),并对于此将使1片之半导体晶圆予以搬入/搬出。4. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,处理管为主式(竖立型),并对于此将使3片为止之半导体晶片予以搬入/搬出。5. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,处理管系由电性熔融法所制造,而以可透射热射线之大部分的高纯度石英所制成。6. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,处理管系以可吸收热射线的大部分之石英或SiC(碳化矽)所制成。7. 如申请专利范围第1项所述之热处理装置,其中,更具备有,导入作用于半导体膜及/或绝缘膜用之处理气体于处理管内之机构,及排气处理管内用之机构。8. 一种热处理装置,系对具半导体膜之被处理面之基板,进行热处理者;其特征为:具有:一热射线辐射机构,系具有一不透明之面状之热射线辐射部,系具有向下方延伸之延长周缘部,而吸收加热器所放射之一次热射线,然后放射二次热射线者;及一密封处理管,系具有透明或半透明或不透明之壁,而该壁系使此面状之热射线辐射部所放射之二次热射线透过,同时,吸收该二次热射线,然后使三次热射线朝向上述基板放射;及一基板搬运机构,系在上述处理管内将上述基板搬入或搬出,而且,藉由在密封之处理管内移动上述基板,而使基板接近或远离上述面状之热射线辐射部;上述基板搬运机构,系配合基板大小移动,藉此,以使在上述处理管内,对于上述被处理面之周缘部,二次热射线及三次热射线之入射角为40度以上之方式,使基板位于对应上述面状之热射线辐射部,减低被处理面之周缘部之反射损失(reflecfion loss)。9. 如申请专利范围第8项所述之热处理装置,其中,假设与被处理面相对向之热射线照射面直径为A,被处理面直径为D,热射线照射面和被处理面之相互间距离为h之时,可满足以下之不等式。h≦1.2(A-D)/210. 如申请专利范围第8项所述之热处理装置,其中,除了面状之热射线辐射部之外,再配设第2之热射线辐射部于处理管之周围,并从此第2热射线辐射部对于基板之被处理面由侧方照射热射线。11. 如申请专利范围第8项所述之热处理装置,其中,面状之热射线辐射部系具备朝下方延伸之延长周边缘部,并从该延长周边缘部对于基板之被处理面由侧方照射热射线。12. 一种热处理装置,主要配置以绝缘部件所支承之环状或螺旋状之电阻发热体于主式处理管之周围,上述绝缘部件系具备有互相叠层之复数之环状块件构件,并由相邻接之2个环状块件构件来形成收容前述电阻发热体用之收容部,而该收容部系具有与前述立式处理管相对向之开口。13. 如申请专利范围第12项所述之热处理装置,其中,一方之环状块件构件系在上面具有段差部,而另一方之环状块件构件系具备可与前述段差部卡合之突起。14.如申请专利范围第12项所述之热处理装置,其中,令一方之环状块件构件之高度形成与另一方之环状块件构件之高度相异,以改变电阻发热体之排列节距。15.如申请专利范围第12项所述之热处理装置,其中,上部电阻发热体之收容部内径系较下部电阻发热体之收容部内径为大。16. 一种热处理方法,主要在立式处理管内之处理位置使基板被高速地予以昇高下降温度,将基板支承成水平,搬入该基板于上述立式处理管内且配置于处理位置,而朝向上述立式处理管内之处理位置供给处理气体,并使朝向基板中央部之处理气体流速成为10mm/秒以上。图示简单说明:图1系显示有关本发明第1实施例之热处理装置之整体概要图。图2系显示第1实施例之热处理装置主要部分之部分剖面图。图3系说明为了求出确保热吸收率用之发热源的形状尺寸所用之各参数之模式图。图4系显示对于被处理体(绝缘膜或玻璃等))之热(射)线的入射角和热吸收率之关系的特性线图。图5系显示每各温度之特定波长区域之辐射能量比例(%)之特性线图。图6系显示每各波长之部分波长区域之辐射能量比例(%)之特性线图。图7加热绝缘膜成约1000℃时之温度履历图。图8系显示第2实施例之热处理装置主要部分之部分剖面图。图9系说明为了求出确保热吸收率用之发热源的形状尺寸所用之各参数之模式图。图10系显示对于被处理体(Ni或Al等)之热(射)线的入射角和热吸收率之关系的特性线图。图11系加热导体膜成约1200℃时之温度履历图。图12系显示第3实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图13系显示侧壁加热器组件之纵向剖面图。图14系显示其他侧壁加热器组件之纵向剖面图。图15系显示其他侧壁加热器组件之纵向剖面图。图16系显示其他侧壁加热器组件之纵向剖面图。图17系显示其他侧壁加热器组件之纵向剖面图。图18系显示加热器元件之分解斜示图。图19系显示加热器元件之分解斜示图。图20系显示加热器保持器之纵向剖面图。图21系显示第3实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图22系显示比较例之热处理装置的纵向剖面图。图23系比较例装置之处理管内部之热模型图。图24系显示第4实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图25系显示第5实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图26系由比较例之装置予以热处理之膜的膜厚度分布图。图27系由实施例之装置予以热处理之膜的膜厚度分布图。图28系由实施例之装置予以热处理之膜的膜厚度分布图。图29系显示第6实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图30系显示第7实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图31系显示第8实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面图。图32系显示第9实施例之热处理装置主要部分之纵向剖面
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