JP2014011375A

JP2014011375A - Semiconductor manufacturing device and semiconductor manufacturing method

Info

Publication number: JP2014011375A
Application number: JP2012148279A
Authority: JP
Inventors: Jun Genban; 潤玄番; Takemi Terao; 岳見寺尾; Hidenori Kitai; 秀憲北井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-01-20

Abstract

【課題】チャネル内部において、基板が保持される中央部の均熱化を実現できる、半導体製造装置および半導体製造方法を提供する。
【解決手段】基板を処理する半導体製造装置１００であって、誘導加熱用コイル３と、誘導加熱用コイル３により加熱される発熱体６と、発熱体６に沿って延び、内部に基板１を保持するチャネル２とを備え、発熱体６は、チャネル２の延びる方向に並び、互いに厚みの異なる複数の部分を含む。
【選択図】図１Provided are a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method capable of realizing soaking of a central portion where a substrate is held inside a channel.
A semiconductor manufacturing apparatus 100 for processing a substrate, including an induction heating coil 3, a heating element 6 heated by the induction heating coil 3, and extending along the heating element 6. The heating element 6 includes a plurality of portions that are arranged in the extending direction of the channel 2 and have different thicknesses.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体製造装置および半導体製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method.

炭化珪素のような化合物半導体を基板上にエピタキシャル成長させる際には、高温下で処理用ガス（原料ガス等）を反応させてエピタキシャル成長を行う必要がある。 When a compound semiconductor such as silicon carbide is epitaxially grown on a substrate, it is necessary to perform epitaxial growth by reacting a processing gas (such as a raw material gas) at a high temperature.

一般に、処理用ガスと基板とを反応させる装置の構成の１つとして、処理用ガスを流通させ、基板との反応を生じさせるチャネルは処理用ガスの流通方向に沿って延び、周囲に導電材料からなるサセプタが付設されるものがある。さらにサセプタには可変磁束を与える誘導加熱用コイルが処理用ガスの流通方向（チャネルの延びる方向）に並んで付設される。チャネルおよび当該チャネルの内部に配置された基板は、誘導加熱用コイルに流れる交流電流により誘導加熱されたサセプタによって間接的に加熱される。 In general, as one configuration of an apparatus for reacting a processing gas and a substrate, a channel that causes the processing gas to flow and causes a reaction with the substrate extends along the flow direction of the processing gas, and has a conductive material around it. Some of them are provided with a susceptor. Further, the susceptor is provided with an induction heating coil for providing a variable magnetic flux side by side in the flow direction of the processing gas (channel extending direction). The channel and the substrate disposed inside the channel are indirectly heated by a susceptor that is induction-heated by an alternating current flowing in the induction heating coil.

このとき、チャネル内部には温度分布が生じる。具体的には、サセプタと誘導加熱用コイルとを処理用ガスの流通方向に沿って均一に配置すると、チャネル全体がほぼ均一に加熱される。そして、処理用ガスの流通方向（チャネルの延びる方向）におけるチャネルの中央部は、当該チャネルの上記流通方向における上流側端部や下流側端部に比べて放熱されにくいことから、当該中央部が最高温度となり、中央部から上記上流側端部や下流側端部に向かうにつれて温度が低下するような温度分布が生じる。 At this time, a temperature distribution is generated inside the channel. Specifically, when the susceptor and the induction heating coil are uniformly arranged along the flow direction of the processing gas, the entire channel is heated substantially uniformly. And since the central part of the channel in the flow direction of the processing gas (the direction in which the channel extends) is less likely to dissipate heat than the upstream end and the downstream end in the flow direction of the channel, A temperature distribution is generated such that the maximum temperature is reached and the temperature decreases from the center toward the upstream end and the downstream end.

さらに、チャネルに処理用ガスを流通させることにより、チャネルでの温度分布が変化する。一般に、処理用ガスは、チャネル内に供給された時点ではチャネル内部の温度よりも低いため、チャネル内の処理用ガスの流通方向における上流側は温度が低下し、また、チャネル内の高温領域が下流側に移動する。 Furthermore, the temperature distribution in the channel is changed by passing the processing gas through the channel. Generally, when the processing gas is supplied into the channel, the temperature is lower than the temperature inside the channel, so that the temperature in the upstream side in the flow direction of the processing gas in the channel decreases, and the high temperature region in the channel Move downstream.

これに対して、処理対象の基板表面においては、形成されるエピタキシャル膜の膜質を向上させるために、基板表面の温度分布は極力均一とすることが望まれる。そのため、従来は、たとえば基板が搭載されるサセプタにおいて、基板が搭載される部分に熱伝導率の相対的に大きな材料からなる均熱部材を配置するといったように、サセプタの構造を工夫することにより当該基板表面の温度を均一化するといった方法が提案されている（たとえば、特開２０１１−１６３４号公報参照）。 On the other hand, on the surface of the substrate to be processed, it is desired that the temperature distribution on the substrate surface be as uniform as possible in order to improve the quality of the formed epitaxial film. For this reason, conventionally, for example, in a susceptor on which a substrate is mounted, a heat equalizing member made of a material having a relatively large thermal conductivity is disposed on the portion on which the substrate is mounted, thereby devising the structure of the susceptor. A method of making the temperature of the substrate surface uniform has been proposed (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-1634).

特開２０１１−１６３４号公報JP 2011-1634 A

しかし、上記のようにサセプタ自体の構造を改善したとしても、チャネル内の温度分布の均一性が悪ければ当該基板表面の温度の均一化には限界があった。さらに、より高品質な処理を、より大口径の基板に対し行うためには、チャネル内において、特に基板が保持される中央部において、より高い均熱化が求められる。 However, even if the structure of the susceptor itself is improved as described above, the uniformity of the temperature of the substrate surface is limited if the temperature distribution in the channel is poor. Further, in order to perform a higher quality process on a substrate having a larger diameter, higher temperature uniformity is required in the channel, particularly in the central portion where the substrate is held.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、チャネル内部において、基板が保持される中央部の均熱化を実現できる、半導体製造装置および半導体製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A main object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method capable of realizing soaking of a central portion where a substrate is held inside a channel.

本発明の半導体製造装置は、基板を処理する半導体製造装置であって、誘導加熱用コイルと、誘導加熱用コイルにより加熱される発熱体と、発熱体に沿って延び、内部に前記基板を保持するチャネルとを備え、発熱体は、チャネルの延びる方向に並び、互いに厚みの異なる複数の部分を含む。 A semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is a semiconductor manufacturing apparatus for processing a substrate, and includes an induction heating coil, a heating element heated by the induction heating coil, and extending along the heating element to hold the substrate therein. The heating element includes a plurality of portions arranged in a direction in which the channel extends and having different thicknesses.

これにより、チャネルの延びる方向におけるチャネル内部の温度分布を低減し、チャネル内に保持された基板表面を均熱化することができる。 Thereby, the temperature distribution inside the channel in the extending direction of the channel can be reduced, and the substrate surface held in the channel can be soaked.

上記発熱体において、厚みの異なる複数の部分のうちの１つは、発熱体の壁に形成された開口部であってもよい。これにより、発熱体の開口部は誘導加熱されないため、開口部に隣接するチャネル領域は、発熱体の他の部分に隣接するチャネル領域と比較して温度が低下する。よって、チャネル内の温度分布に応じて開口部を設けることにより、チャネル内の温度分布を低減し、基板表面上を均熱化することができる。 In the heating element, one of the plurality of portions having different thicknesses may be an opening formed in the wall of the heating element. Thereby, since the opening of the heating element is not induction-heated, the temperature of the channel region adjacent to the opening is lower than that of the channel region adjacent to the other part of the heating element. Therefore, by providing the opening according to the temperature distribution in the channel, the temperature distribution in the channel can be reduced and the temperature on the substrate surface can be equalized.

上記発熱体において、厚みの異なる複数の部分のうち、相対的に厚みの薄い部分はチャネルの延びる方向における発熱体の中央部を含む位置に配置されてもよい。これにより、チャネルの延びる方向におけるチャネルの中央部の温度上昇を抑制し、該中央部における最高温度を下げてチャネルの延びる方向における温度分布を低減することができる。この結果、該中央部に基板が保持される場合に、基板表面を均熱化することができる。 In the heating element, among the plurality of parts having different thicknesses, the relatively thin part may be disposed at a position including the central portion of the heating element in the channel extending direction. Thereby, the temperature rise in the center part of the channel in the channel extending direction can be suppressed, the maximum temperature in the center part can be lowered, and the temperature distribution in the channel extending direction can be reduced. As a result, when the substrate is held at the central portion, the surface of the substrate can be soaked.

上記チャネルの内部には、処理用ガスが流通し、チャネルは、処理用ガスの流通方向において、発熱体より下流側にまで延びる延長部を含んでもよい。これにより、チャネルの延びる方向における下流側端部を基板からより離れた位置に配置させることになる。この結果、当該下流側端部を介した基板からの輻射による温度低下を抑制できる。したがって、基板表面の温度の均一性を向上させることができる。 The processing gas may flow inside the channel, and the channel may include an extension that extends to the downstream side of the heating element in the flow direction of the processing gas. As a result, the downstream end in the channel extending direction is arranged at a position further away from the substrate. As a result, a temperature decrease due to radiation from the substrate through the downstream end can be suppressed. Therefore, the temperature uniformity of the substrate surface can be improved.

上記チャネルの延びる方向に対して交差する方向である横方向でのチャネルの幅は、基板の直径の２倍以上であってもよい。これにより、チャネルの側壁と基板との間の距離を十分大きくして基板近傍の温度に対する側壁の影響を低減できる。この結果、基板近傍でのチャネル内横方向の温度分布を低減し、基板表面の温度の均一性をより向上させることができる。 The width of the channel in the lateral direction that intersects the direction in which the channel extends may be twice or more the diameter of the substrate. Thereby, the distance between the side wall of the channel and the substrate can be made sufficiently large to reduce the influence of the side wall on the temperature in the vicinity of the substrate. As a result, the temperature distribution in the lateral direction in the channel in the vicinity of the substrate can be reduced, and the temperature uniformity on the substrate surface can be further improved.

上記誘導加熱用コイルは、チャネルの延びる方向に並んで配置された第１のコイル部材、第２のコイル部材および第３のコイル部材を含み、チャネルの延びる方向における第１のコイル部材と第２のコイル部材との間の間隔は、第２のコイルと第３のコイルとの間の間隔と異なってもよい。これにより、発熱体に対する誘導加熱の効果を局所的に調整できるので、当該第１〜第３のコイルの間隔を適宜調整することによって、チャネル内の温度分布を低減させることができる。 The induction heating coil includes a first coil member, a second coil member, and a third coil member that are arranged side by side in the channel extending direction, and the first coil member and the second coil member in the channel extending direction. The distance between the second coil member and the coil member may be different from the distance between the second coil and the third coil. Thereby, since the effect of the induction heating with respect to a heat generating body can be adjusted locally, the temperature distribution in a channel can be reduced by adjusting the space | interval of the said 1st-3rd coil suitably.

本発明の半導体製造方法は、誘導加熱用コイルと、誘導加熱用コイルにより加熱される発熱体と、発熱体に沿って延び、内部に基板を保持するチャネルとを備え、発熱体は、チャネルの延びる方向に並び、互いに厚みの異なる複数の部分を含む、半導体製造装置を用いた半導体製造方法であって、基板を準備する工程と、基板をチャネル内に配置する工程と、発熱体を、誘導加熱用コイルにより加熱することによって、基板を加熱する工程を備える。 A semiconductor manufacturing method of the present invention includes an induction heating coil, a heating element heated by the induction heating coil, and a channel extending along the heating element and holding a substrate therein. A semiconductor manufacturing method using a semiconductor manufacturing apparatus, which includes a plurality of portions that are arranged in an extending direction and have different thicknesses, the step of preparing a substrate, the step of arranging the substrate in a channel, and a heating element A step of heating the substrate by heating with a heating coil is provided.

これにより、チャネルの延びる方向におけるチャネル内部の温度分布を低減し、チャネル内に保持された基板表面を均熱化することができる。この結果、基板表面における処理の均一性（たとえば基板表面に形成される膜の性質の均一性）を高めることができる。 Thereby, the temperature distribution inside the channel in the extending direction of the channel can be reduced, and the substrate surface held in the channel can be soaked. As a result, the processing uniformity on the substrate surface (for example, the uniformity of the properties of the film formed on the substrate surface) can be improved.

上記半導体製造方法では、上記発熱体において、厚みの異なる複数の部分のうちの１つは、発熱体の壁に形成された開口部であってもよい。これにより、チャネル内の温度分布に応じて開口部を設けておくことにより、チャネル内の温度分布を低減し、基板表面上を均熱化することができる。 In the semiconductor manufacturing method, in the heating element, one of the plurality of portions having different thicknesses may be an opening formed in a wall of the heating element. Thereby, by providing the opening according to the temperature distribution in the channel, the temperature distribution in the channel can be reduced and the temperature on the substrate surface can be equalized.

上記半導体製造方法では、上記発熱体において、厚みの異なる複数の部分のうち、相対的に厚みの薄い部分はチャネルの延びる方向における発熱体の中央部を含む位置に配置されてもよい。これにより、チャネルの延びる方向におけるチャネルの中央部の温度上昇を抑制し、該中央部における最高温度を下げてチャネルの延びる方向における温度分布を低減することができる。この結果、該中央部に基板が保持される場合に、基板表面を均熱化することができる。 In the semiconductor manufacturing method, in the heating element, a relatively thin portion of the plurality of portions having different thicknesses may be disposed at a position including a central portion of the heating element in a channel extending direction. Thereby, the temperature rise in the center part of the channel in the channel extending direction can be suppressed, the maximum temperature in the center part can be lowered, and the temperature distribution in the channel extending direction can be reduced. As a result, when the substrate is held at the central portion, the surface of the substrate can be soaked.

上記半導体製造方法において、上記チャネルの内部には処理用ガスが流通し、チャネルは、処理用ガスの流通方向において、発熱体より下流側にまで延びる延長部を含んでいてもよい。これにより、チャネルの延びる方向における下流側端部を基板からより離れた位置に配置させることになる。この結果、当該下流側端部を介した基板からの輻射による温度低下を抑制できる。したがって、基板表面の温度の均一性を向上させて、基板における処理の均一性を高めることができる。 In the semiconductor manufacturing method, the processing gas may flow inside the channel, and the channel may include an extension extending to the downstream side of the heating element in the flow direction of the processing gas. As a result, the downstream end in the channel extending direction is arranged at a position further away from the substrate. As a result, a temperature decrease due to radiation from the substrate through the downstream end can be suppressed. Therefore, the uniformity of the temperature of the substrate surface can be improved, and the uniformity of processing on the substrate can be enhanced.

上記半導体製造方法において、上記チャネルの延びる方向に対して交差する方向である横方向でのチャネルの幅は、基板の直径の、２倍以上であってもよい。これにより、チャネル内横方向の温度分布を低減することができる。 In the semiconductor manufacturing method, the width of the channel in the lateral direction that intersects the direction in which the channel extends may be twice or more the diameter of the substrate. Thereby, the temperature distribution in the lateral direction in the channel can be reduced.

本発明によれば、チャネル内部に保持された基板表面の温度分布の均一性を高めることができる。 According to the present invention, the uniformity of the temperature distribution on the substrate surface held inside the channel can be improved.

本発明の実施の形態１に係る半導体製造装置の側面図である。It is a side view of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１における線分ＩＩ−ＩＩでの断面図である。It is sectional drawing in line segment II-II in FIG. 本発明の実施の形態１に係る半導体製造装置のチャネルおよび発熱体の概略図である。It is the schematic of the channel and heat generating body of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３に示したチャネルおよび発熱体の側面図である。FIG. 4 is a side view of the channel and the heating element shown in FIG. 3. 図２の線分Ｖ−Ｖでの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2. 図４に示したチャネルおよび発熱体の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the channel and heat generating body which were shown in FIG. 本実施の形態に係る半導体製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the semiconductor manufacturing method concerning this Embodiment. 本発明の実施の形態２に係る半導体製造装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図８に示した半導体製造装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 図８に示した半導体製造装置の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 図８に示した半導体製造装置のその他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

（実施の形態１）
以下、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る半導体製造装置について説明する。本実施の形態に係る半導体製造装置１００は、基板１を処理する半導体製造装置１００である。 (Embodiment 1)
A semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. A semiconductor manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment is a semiconductor manufacturing apparatus 100 that processes a substrate 1.

基板１は、チャネル２の内部に保持される。チャネル２は、内部に基板１を保持し、さらに、処理用ガスを、基板１の表面上を通って、一方向に流通可能とする任意の構造を有する。図２に示すように、チャネル２は、その周囲を誘導加熱用コイル３と、石英管４と、断熱材５と、発熱体６とによって囲まれていてもよい。このとき、チャネル２の上壁および下壁は発熱体６により形成され、側壁はチャネル２の横方向の端部を規定する側壁部材２ｃ，２ｄにより形成されてもよい。チャネル２の側壁部材２ｃ，２ｄの材料としては、誘導加熱されない任意の材料とすることができ、例えば、高抵抗の焼結体とすることができる。また、チャネル２は、延長部２ｅにより、処理用ガスの流通方向に延長されていてもよい。延長部２ｅが、処理用ガスの流通方向の上流側に設けられた場合には、処理用ガスが基板１に到達する距離を延ばすことができ、処理用ガスを整流して基板１表面上に供給することができる。延長部２ｅは任意の構造とすることができ、チャネル２の側壁部材２ｃ，２ｄや発熱体６等と別体として設けてもよいし、一体として設けられてもよい。図３を参照して、好ましくは、延長部２ｅは、チャネル２の側壁部材２ｃ，２ｄや発熱体６と、内周側において段差を有さず接続される。一方、延長部２ｅは、外周側においても、チャネル２の側壁部材２ｃ，２ｄや発熱体６と段差を有さずに接続されてもよいが、段差を有してもよい。また、基板１を回転可能な構成となるように、チャネル２において基板１を保持する部分を構成してもよい。 The substrate 1 is held inside the channel 2. The channel 2 holds the substrate 1 inside, and further has an arbitrary structure that allows the processing gas to flow in one direction through the surface of the substrate 1. As shown in FIG. 2, the channel 2 may be surrounded by an induction heating coil 3, a quartz tube 4, a heat insulating material 5, and a heating element 6. At this time, the upper wall and the lower wall of the channel 2 may be formed by the heating element 6, and the side wall may be formed by the side wall members 2 c and 2 d defining the lateral end of the channel 2. The material of the side wall members 2c and 2d of the channel 2 can be any material that is not induction-heated, for example, a high resistance sintered body. The channel 2 may be extended in the flow direction of the processing gas by the extension 2e. When the extension portion 2e is provided on the upstream side in the flow direction of the processing gas, the distance that the processing gas reaches the substrate 1 can be extended, and the processing gas is rectified to be on the surface of the substrate 1. Can be supplied. The extension 2e can have an arbitrary structure, and may be provided separately from the side wall members 2c and 2d of the channel 2 and the heating element 6 or may be provided integrally. Referring to FIG. 3, extension 2 e is preferably connected to side wall members 2 c and 2 d of channel 2 and heating element 6 without a step on the inner peripheral side. On the other hand, the extension portion 2e may be connected to the side wall members 2c and 2d of the channel 2 and the heating element 6 without having a step on the outer peripheral side, but may have a step. Further, a portion for holding the substrate 1 in the channel 2 may be configured so that the substrate 1 can be rotated.

発熱体６は、チャネル２を挟むように形成された任意の構造を有する。例えば、一部が反応室に近接して配置され、かつ、他の一部が誘導加熱用コイル３の内周形状に沿うように曲面状に形成され、これらの部分に囲まれた領域が中空である半円柱型の発熱体６を、チャネル２の上部と下部とを挟むように設けてもよい。発熱体６の材料としては、たとえば導電性の高純度カーボンを用いることができる。 The heating element 6 has an arbitrary structure formed so as to sandwich the channel 2. For example, a part is arranged close to the reaction chamber, and the other part is formed in a curved shape so as to follow the inner peripheral shape of the induction heating coil 3, and a region surrounded by these parts is hollow. The semi-cylindrical heating element 6 may be provided so as to sandwich the upper part and the lower part of the channel 2. As a material of the heating element 6, for example, conductive high purity carbon can be used.

断熱材５は、半導体製造装置１００の内部に位置するチャネル２と半導体製造装置１００の外部とを断熱するためのものであり、発熱体６の外周側を囲うように配置される。たとえば断熱材５は円筒状の形状を有する。断熱材５の材質としては、たとえば炭素繊維を用いることができる。石英管４は、断熱材５の外周側を囲うように配置される。石英管４の形状は、誘導加熱用コイル３の巻回を容易にするため、たとえば円筒状である。 The heat insulating material 5 is for insulating the channel 2 located inside the semiconductor manufacturing apparatus 100 and the outside of the semiconductor manufacturing apparatus 100, and is arranged so as to surround the outer peripheral side of the heating element 6. For example, the heat insulating material 5 has a cylindrical shape. As a material of the heat insulating material 5, for example, carbon fiber can be used. The quartz tube 4 is disposed so as to surround the outer peripheral side of the heat insulating material 5. The shape of the quartz tube 4 is, for example, a cylindrical shape in order to facilitate winding of the induction heating coil 3.

誘導加熱用コイル３は、複数のコイル部材を含み、例えば、石英管４の外周側を巻回するように設けられた第１〜第３のコイル部材３ａ〜３ｃを含む。これらの複数のコイル部材はチャネル２の延びる方向に並んで配置された高周波コイルである。誘導加熱用コイル３を高周波コイルとしてこれに高周波電流を流すと、電磁誘導作用により、図１に示す誘導加熱用コイル３に囲まれた領域に存在する導電性物質は誘導加熱される。つまり発熱体６が加熱される。発熱体６が加熱されることによってチャネル２内に流通する処理用ガスおよび基板１を所定の温度に加熱することができる。 The induction heating coil 3 includes a plurality of coil members, and includes, for example, first to third coil members 3 a to 3 c provided so as to wind the outer peripheral side of the quartz tube 4. The plurality of coil members are high-frequency coils arranged side by side in the direction in which the channel 2 extends. When a high frequency current is passed through the induction heating coil 3 as a high frequency coil, the conductive material existing in the region surrounded by the induction heating coil 3 shown in FIG. 1 is induction heated by electromagnetic induction. That is, the heating element 6 is heated. When the heating element 6 is heated, the processing gas flowing in the channel 2 and the substrate 1 can be heated to a predetermined temperature.

このとき、チャネル２の内部には、温度分布が生ずる。すなわち、誘導加熱用コイル３を構成する各コイル部材がチャネル２の延びる方向に均等の間隔で配置され、かつ、発熱体６がチャネル２の延びる方向に均等の熱容量となるように構成された場合には、チャネル２の延びる方向におけるチャネル２の中央部は、最も加熱され易く、また放熱されにくい。そのため、当該チャネル２の中央部は、チャネル２において最も高温となるため、チャネル２の内部では当該チャネル２の延びる方向に温度分布を生じる。さらに、このチャネル２の延びる方向での温度分布は、チャネル２内部に処理用ガスを流通させることによっても変化する。また、チャネル２の延びる方向における端部２ａ、２ｂ（図５参照）は、処理用ガスの供給部または排気部が位置し、断熱材により覆われていないため、当該部分を介して輻射による基板表面の温度が起きる。 At this time, a temperature distribution is generated inside the channel 2. That is, when the coil members constituting the induction heating coil 3 are arranged at equal intervals in the extending direction of the channel 2 and the heating element 6 is configured to have an equal heat capacity in the extending direction of the channel 2. The central part of the channel 2 in the extending direction of the channel 2 is most easily heated and is not easily radiated. Therefore, the central portion of the channel 2 has the highest temperature in the channel 2, and thus a temperature distribution is generated in the channel 2 in the direction in which the channel 2 extends. Furthermore, the temperature distribution in the direction in which the channel 2 extends also changes when the processing gas is circulated inside the channel 2. Further, the end portions 2a and 2b (see FIG. 5) in the direction in which the channel 2 extends are located at the processing gas supply portion or the exhaust portion and are not covered with the heat insulating material. Surface temperature occurs.

本実施の形態に係る半導体製造装置１００において、発熱体６は、チャネル２の延びる方向に並び互いに厚みの異なる複数の部分を含む。具体的には、図１、図３〜図５を参照して、発熱体６において厚みの異なる複数の部分のうちの１つ（相対的に厚みの薄い部分）は、発熱体６の壁に形成された開口部１１として構成される。 In semiconductor manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment, heating element 6 includes a plurality of portions arranged in the direction in which channel 2 extends and having different thicknesses. Specifically, referring to FIG. 1 and FIGS. 3 to 5, one of a plurality of portions having different thicknesses in heat generating element 6 (a relatively thin part) is formed on the wall of heat generating element 6. It is configured as the formed opening 11.

発熱体６は、上述のように、チャネル２に近接した（つまりチャネル２の壁を形成する平板状の）チャネル近接部６ａと、当該チャネル近接部６ａに接続されるとともに、誘導加熱用コイル３に近接した（誘導加熱用コイル３の内周に沿った曲面状の）コイル近接部６ｂとにより構成される。チャネル近接部６ａとコイル近接部６ｂとに囲まれた部分には中空部が形成される。このとき、発熱体６の壁に形成された開口部１１とは、コイル近接部６ｂに形成された開口部１１であることが好ましい。また、発熱体６のチャネル近接部６ａとコイル近接部６ｂの厚みは、それぞれ任意の厚みとすることができるが、好ましくは、５．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下とする。 As described above, the heating element 6 is connected to the channel proximity portion 6a close to the channel 2 (that is, a flat plate forming the wall of the channel 2), the channel proximity portion 6a, and the induction heating coil 3 And a coil proximity portion 6b (curved along the inner periphery of the induction heating coil 3). A hollow portion is formed in a portion surrounded by the channel proximity portion 6a and the coil proximity portion 6b. At this time, the opening 11 formed in the wall of the heating element 6 is preferably the opening 11 formed in the coil proximity portion 6b. Moreover, although the thickness of the channel proximity | contact part 6a and the coil proximity | contact part 6b of the heat generating body 6 can be made into arbitrary thickness, respectively, Preferably they are 5.0 mm or more and 20.0 mm or less.

コイル近接部６ｂは、誘導加熱用コイル３の形状に沿って配置されるため、チャネル近接部６ａと比較して、貫通する磁束密度が大きく、大きな誘導電流を流すことができる。さらに、コイル近接部６ｂとチャネル近接部６ａとの間を中空部とすることによって、コイル近接部６ｂで生じた誘導電流はチャネル近接部６ａにも流れるため、チャネル近接部６ａにおいて生じるジュール熱を増大させることができる。 Since the coil proximity portion 6b is arranged along the shape of the induction heating coil 3, the magnetic flux density penetrating therethrough is larger than that of the channel proximity portion 6a, and a large induction current can flow. Furthermore, since the induction current generated in the coil proximity portion 6b flows also in the channel proximity portion 6a by making the space between the coil proximity portion 6b and the channel proximity portion 6a, Joule heat generated in the channel proximity portion 6a is reduced. Can be increased.

そして、図３などに示すようにコイル近接部６ｂに開口部１１が設けられた場合には、開口部１１が形成された領域の高周波磁束を発熱体が効果的に捕えることができず、結果的にコイル近接部６ｂに生じる誘導電流は減少する。つまり、開口部１１の直下に位置するチャネル２の領域は、チャネル近接部６ａにより誘導加熱されるものの、開口部１１が形成されたことによって当該部分には発熱体が存在しないため、当該チャネル２の領域が発熱体６から受ける熱量が減少する。この結果、開口部１１が形成されない場合に比べて、チャネル２の上記領域の温度上昇が抑制される。このように、チャネル２での上述した温度分布に応じて、発熱体６のコイル近接部６ｂに開口部１１を設けることにより、チャネル２の内部における温度の均一性を高めることができる。この結果、チャネル２の中央部に配置された基板１の表面を均熱化することができる。 And when the opening part 11 is provided in the coil proximity | contact part 6b as shown in FIG. 3, etc., a heat generating body cannot catch the high frequency magnetic flux of the area | region in which the opening part 11 was formed effectively, and, as a result Thus, the induced current generated in the coil proximity portion 6b decreases. That is, although the region of the channel 2 located immediately below the opening 11 is induction-heated by the channel proximity portion 6a, since the opening 11 is formed, there is no heating element in the portion. The amount of heat received from the heating element 6 in this area decreases. As a result, the temperature increase in the region of the channel 2 is suppressed as compared with the case where the opening 11 is not formed. As described above, by providing the opening 11 in the coil proximity portion 6 b of the heating element 6 according to the above-described temperature distribution in the channel 2, the temperature uniformity inside the channel 2 can be enhanced. As a result, the surface of the substrate 1 disposed at the center of the channel 2 can be soaked.

このとき、コイル近接部６ｂに配置した開口部１１の大きさ、位置および個数は、上述したチャネル２内部の温度分布を減少可能な任意の構成とすればよい。例えば、図３〜図５を参照して、チャネル２の上部に位置する発熱体６のみに開口部を設けてもよい。また、開口部１１においては、円筒形の断熱材５（図１参照）を当該開口部１１を塞ぐように配置してもよいし、あるいはチャネル近接部６ａの外側を覆うように断熱材５を設けてもよい。 At this time, the size, position, and number of the openings 11 arranged in the coil proximity portion 6b may be any configuration that can reduce the temperature distribution in the channel 2 described above. For example, referring to FIG. 3 to FIG. 5, an opening may be provided only in the heating element 6 located above the channel 2. Moreover, in the opening part 11, you may arrange | position the cylindrical heat insulating material 5 (refer FIG. 1) so that the said opening part 11 may be block | closed, or the heat insulating material 5 is covered so that the outer side of the channel vicinity part 6a may be covered. It may be provided.

好ましくは、図４および図５を参照して、発熱体６のコイル近接部６ｂの開口部１１を、チャネル２が延びる方向における発熱体６の中央部を含む位置に配置する。これにより、上述したように、チャネル２が延びる方向におけるチャネル２の中央部の温度を低下させることができる。そのため、チャネル２の該中央部が最高温度を示す温度分布が発生する場合には、当該温度分布における最高温度を低減し、結果的に当該温度分布を平準化することができる。 Preferably, with reference to FIGS. 4 and 5, the opening 11 of the coil proximity portion 6 b of the heating element 6 is disposed at a position including the central portion of the heating element 6 in the direction in which the channel 2 extends. Thereby, as mentioned above, the temperature of the center part of the channel 2 in the direction in which the channel 2 extends can be lowered. Therefore, when a temperature distribution in which the central portion of the channel 2 exhibits the highest temperature is generated, the highest temperature in the temperature distribution can be reduced, and as a result, the temperature distribution can be leveled.

図６を参照して、チャネル２は、発熱体６より処理用ガスの流通方向における下流側にまで延びる延長部２ｆを含んでもよい。これにより、チャネル２の延びる方向における端部２ａ、２ｂのうち、下流側の端部２ｂの位置をチャネル２の中央から離れる方向へずらすことができる。この結果、輻射による基板１の温度低下の原因となる端部２ｂを基板１から遠ざけることができる。 Referring to FIG. 6, channel 2 may include an extension 2 f extending from heating element 6 to the downstream side in the flow direction of the processing gas. Thereby, it is possible to shift the position of the downstream end 2b of the ends 2a and 2b in the extending direction of the channel 2 in a direction away from the center of the channel 2. As a result, the end 2b that causes a temperature drop of the substrate 1 due to radiation can be moved away from the substrate 1.

なお、チャネル２の側壁部材２ｃ、２ｄは、断熱材５により覆われているものの、発熱体６と直接的に接触していないため、当該発熱体６から直接的には加熱されない。その結果、チャネル２の横方向においても、基板１とチャネル２の側壁部材２ｃ、２ｄとの距離がある程度近い場合には、基板１の表面に横方向での温度分布が生じてしまう。 Although the side wall members 2 c and 2 d of the channel 2 are covered with the heat insulating material 5, they are not directly in contact with the heating element 6, and thus are not directly heated from the heating element 6. As a result, also in the lateral direction of the channel 2, if the distance between the substrate 1 and the side wall members 2c and 2d of the channel 2 is close to some extent, a temperature distribution in the lateral direction is generated on the surface of the substrate 1.

そこで、チャネル２の延びる方向に対して交差する方向である横方向でのチャネル２の幅Ｗ２（図２参照）は、基板１の直径Ｗ１（図２参照）の２倍以上３倍以下としてもよい。ここで、チャネル２の幅Ｗ２が基板１の直径Ｗ１の２倍以上であれば温度分布を充分均一化できる。一方、チャネル２の幅Ｗ２を基板１の直径Ｗ１の３倍以上とした場合、チャネル２の幅Ｗ２を広げることにより温度分布の均一性が向上する度合いはあまり大きくなく、装置コストや製造コストを考慮すれば当該チャネル２の幅Ｗ２は基板１の直径Ｗ１の３倍以下とすれば充分である。また、基板１はチャネル２の横方向におけるほぼ中央に配置されることが好ましい。これにより、チャネル２の側壁部材２ｃ、２ｄから基板１の温度条件が受ける影響を充分小さくできるので、チャネル２の横方向における温度分布を均一化することができる。 Therefore, the width W2 (see FIG. 2) of the channel 2 in the lateral direction, which is a direction intersecting the direction in which the channel 2 extends, may be two to three times the diameter W1 (see FIG. 2) of the substrate 1. Good. Here, if the width W2 of the channel 2 is at least twice the diameter W1 of the substrate 1, the temperature distribution can be made sufficiently uniform. On the other hand, when the width W2 of the channel 2 is set to be three times or more the diameter W1 of the substrate 1, the degree of uniformity of temperature distribution is not so large by increasing the width W2 of the channel 2, and the apparatus cost and the manufacturing cost are reduced. In consideration, it is sufficient that the width W2 of the channel 2 is not more than three times the diameter W1 of the substrate 1. In addition, the substrate 1 is preferably disposed substantially at the center in the lateral direction of the channel 2. Accordingly, the influence of the temperature condition of the substrate 1 on the side wall members 2c and 2d of the channel 2 can be sufficiently reduced, so that the temperature distribution in the lateral direction of the channel 2 can be made uniform.

上述した構成は、誘導加熱用コイル３の各コイル部材の配置については、特に制限なく適用可能であるが、上記のように発熱体６の構造を変更することに加え、誘導加熱用コイル３の構成を変更することによっても、さらにチャネル２の温度分布を低減することができる。 The configuration described above can be applied to the arrangement of each coil member of the induction heating coil 3 without any particular limitation. In addition to changing the structure of the heating element 6 as described above, The temperature distribution of the channel 2 can be further reduced by changing the configuration.

具体的には、図１を参照して、チャネル２の延びる方向における第１のコイル部材３ａと第２のコイル部材３ｂとの間の間隔は、第２のコイル部材３ｂと第３のコイル部材３ｃとの間の間隔と異なってもよい。例えば、チャネル２の延びる方向における発熱体６の中央部に位置するコイル部材間の間隔（第２のコイル部材３ｂと第３のコイル部材３ｃとの間の間隔）を、他の部分に位置するコイル部材間の間隔（第１のコイル部材３ａと第２のコイル部材３ｂとの間の間隔）より広くとってもよい。これにより、チャネル２の延びる方向においてコイル部材を均等に配置したときと比較して、チャネル２の延びる方向における第２のコイル部材３ｂと第３のコイル部材３ｃとの間の領域に位置する発熱体６の部分（つまりチャネル２の延在方向における発熱体６の中央部に位置する部分）を貫く磁束が減少する。このため、発熱体６の中央部に対する誘導加熱の効果は低下し、発熱体６の中央部の温度は低下する（あるいは発熱が抑制される）。その結果、発熱体６の中央部がチャネル２に対して与える熱量も低下し、チャネル２の中央部の温度が低下する。よって、上述したチャネル２の中央部が最高温度となる温度分布がある場合には、当該温度分布での最高温度を下げて温度分布を低減することができる。 Specifically, referring to FIG. 1, the distance between the first coil member 3a and the second coil member 3b in the direction in which the channel 2 extends is equal to the second coil member 3b and the third coil member. It may be different from the interval between 3c. For example, the interval between the coil members located in the central portion of the heating element 6 in the extending direction of the channel 2 (the interval between the second coil member 3b and the third coil member 3c) is located in the other part. It may be larger than the interval between the coil members (interval between the first coil member 3a and the second coil member 3b). Thereby, compared with the case where the coil members are evenly arranged in the extending direction of the channel 2, the heat generation located in the region between the second coil member 3b and the third coil member 3c in the extending direction of the channel 2 is achieved. The magnetic flux passing through the part of the body 6 (that is, the part located at the center of the heating element 6 in the extending direction of the channel 2) decreases. For this reason, the effect of the induction heating with respect to the center part of the heat generating body 6 falls, and the temperature of the center part of the heat generating body 6 falls (or heat_generation | fever is suppressed). As a result, the amount of heat given to the channel 2 by the central portion of the heating element 6 also decreases, and the temperature of the central portion of the channel 2 decreases. Therefore, when there is a temperature distribution in which the central portion of the channel 2 has the maximum temperature, the maximum temperature in the temperature distribution can be lowered to reduce the temperature distribution.

なお、発熱体６に開口部を設けずに、誘導加熱用コイル３の各コイル部材の配置のみによって温度分布を低減させてもよい。しかし、発熱体６の開口部の設置位置と、誘導加熱用コイル３の間隔の調整とを同時に組み合わせることにより、より複雑な温度分布にも対応できる。 Note that the temperature distribution may be reduced only by the arrangement of the coil members of the induction heating coil 3 without providing an opening in the heating element 6. However, by combining the installation position of the opening of the heating element 6 and the adjustment of the interval of the induction heating coil 3 at the same time, a more complicated temperature distribution can be dealt with.

以上のように、本実施の形態に係る半導体製造装置は、発熱体６の開口部１１および誘導加熱用コイルの間隔を相対的に大きくした部分の少なくとも一方を、チャネル内の温度分布に応じて設けることにより、チャネル２内の温度分布を低減し、チャネル２内の基板１の表面を均熱化することができる。 As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, at least one of the portions where the distance between the opening 11 of the heating element 6 and the induction heating coil is relatively large is set according to the temperature distribution in the channel. By providing, the temperature distribution in the channel 2 can be reduced, and the surface of the substrate 1 in the channel 2 can be soaked.

次に、図１および図７を参照して、本実施の形態の半導体製造方法について説明する。本実施の形態に係る半導体製造方法は、図１〜図５に示した本発明による半導体製造装置１００を用いた半導体製造方法であって、図７に示すように基板１を準備する工程（Ｓ０１）と、基板１をチャネル２内に配置する工程（Ｓ０２）と、発熱体６を誘導加熱用コイル３により加熱することによって、基板１を加熱する工程（Ｓ０３）とを備える。 Next, the semiconductor manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The semiconductor manufacturing method according to the present embodiment is a semiconductor manufacturing method using the semiconductor manufacturing apparatus 100 according to the present invention shown in FIGS. 1 to 5, and a step of preparing the substrate 1 as shown in FIG. ), A step of placing the substrate 1 in the channel 2 (S02), and a step of heating the substrate 1 by heating the heating element 6 with the induction heating coil 3 (S03).

基板１を準備する工程（Ｓ０１）では、任意の基板１を準備すればよい。例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等からなる基板、あるいは表面にＳｉＣやＧａＮなどの化合物半導体層、あるいは他の材料層を形成するための基板を準備する。 In the step of preparing the substrate 1 (S01), an arbitrary substrate 1 may be prepared. For example, a substrate made of silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), or the like, or a substrate for forming a compound semiconductor layer such as SiC or GaN on the surface, or another material layer is prepared.

次に、基板１をチャネル２内に配置する工程（Ｓ０２）では、基板１をチャネル２内部の基板保持部に配置する。配置する手段は基板１を搬送可能な任意の手段を用いることができる。 Next, in the step of placing the substrate 1 in the channel 2 (S02), the substrate 1 is placed on the substrate holding part inside the channel 2. Arranging means may be any means capable of transporting the substrate 1.

発熱体６を誘導加熱用コイル３により加熱することによって、基板１を加熱する工程（Ｓ０３）では、誘導加熱用コイル３に所定の交流電流を流すことにより誘導加熱された発熱体６がチャネル２を上下から加熱する。この結果、チャネル２内に保持された基板１が所定の温度に加熱される。このとき、上述した半導体製造装置１００を用いているため、チャネル２の延在方向における温度分布を小さくできるので、結果的にチャネル２の中央部に配置された基板１の表面上を均熱化することができる。 In the step of heating the substrate 1 by heating the heating element 6 with the induction heating coil 3 (S03), the heating element 6 induction-heated by flowing a predetermined alternating current through the induction heating coil 3 is channel 2. Is heated from above and below. As a result, the substrate 1 held in the channel 2 is heated to a predetermined temperature. At this time, since the semiconductor manufacturing apparatus 100 described above is used, the temperature distribution in the extending direction of the channel 2 can be reduced. As a result, the surface of the substrate 1 arranged in the center of the channel 2 is soaked. can do.

（実施の形態２）
次に、図８〜図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態に係る半導体製造装置および半導体製造方法は、基本的には実施の形態１と同様の構成を備えるが、発熱体６のコイル近接部６ｂの構造が実施の形態１における半導体製造装置と異なっている。本実施の形態２においては、発熱体６のコイル近接部６ｂには開口部は形成されておらず、かわりにコイル近接部６ｂを構成する壁部の厚みが互いに異なる複数の部分が形成されている。なお、図８〜図１１は、発熱体６のコイル近接部６ｂにおける、チャネル２の延在方向の中央部近傍の断面模式図である。 (Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method according to the present embodiment basically have the same configuration as that of the first embodiment, but the structure of the coil proximity portion 6b of the heating element 6 is the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment. Is different. In the second embodiment, no opening is formed in the coil proximity portion 6b of the heating element 6, and instead, a plurality of portions having different wall thicknesses forming the coil proximity portion 6b are formed. Yes. 8 to 11 are schematic cross-sectional views in the vicinity of the central portion in the extending direction of the channel 2 in the coil proximity portion 6 b of the heating element 6.

ここで、発熱体６の厚みは、発熱体６の熱容量と相関がある。図８を参照して、コイル近接部６ｂの厚みが相対的に薄い部分６ｂａ（以下、「コイル近接部の薄い部分６ｂａ」という）は、コイル近接部６ｂの厚みが相対的に厚い部分６ｂｂ（以下、「コイル近接部の厚い部分６ｂｂ」という）に比べて、チャネル２（図１参照）の延在方向に沿った方向での単位長さ当たりでの体積が小さくなるため、誘導加熱用コイル３が起こす磁束のうち当該部分を貫通する磁束が少ない。そのため、コイル近接部の薄い部分６ｂａにおいて誘導される電流は少なく、誘導加熱の効果は小さい。よって、コイル近接部の薄い部分６ｂａがチャネル２に与える熱量も、コイル近接部の厚い部分６ｂｂに比べて小さくなる。 Here, the thickness of the heating element 6 correlates with the heat capacity of the heating element 6. Referring to FIG. 8, a portion 6ba having a relatively thin coil proximity portion 6b (hereinafter referred to as a “thin portion 6ba having a coil proximity portion”) is a portion 6bb having a relatively thick coil proximity portion 6b. Hereinafter, since the volume per unit length in the direction along the extending direction of the channel 2 (see FIG. 1) is smaller than that of the “thick portion 6bb of the coil proximity portion”), the induction heating coil There is little magnetic flux which penetrates the said part among magnetic flux which 3 raises. Therefore, the current induced in the thin portion 6ba of the coil proximity portion is small, and the effect of induction heating is small. Therefore, the amount of heat given to the channel 2 by the thin portion 6ba of the coil proximity portion is also smaller than that of the thick portion 6bb of the coil proximity portion.

図８を参照して、本実施の形態の発熱体６は、チャネル２の延びる方向における中央部にコイル近接部の薄い部分６ｂａを有し、それをチャネル２の延びる方向において当該コイル近接部の薄い部分６ｂａを挟むように、コイル近接部の厚い部分６ｂｂが形成されている。このとき、コイル近接部の薄い部分６ｂａは、発熱体６の外周側（断熱材５（図２参照）と対向する外周表面側）にコイル近接部の厚い部分６ｂｂとの段差部６ｂｃを有している（つまり発熱体６の外周側に凹部が形成されることで、当該凹部の底がコイル近接部の薄い部分６ｂａになっている）。このような凹部を、コイル近接部６ｂの任意の位置に形成することで、発熱体６での発熱量を局所的に調整できる。この結果、開口部１１（図３参照）を形成する場合と同様の効果を得ることができる。 Referring to FIG. 8, heating element 6 of the present embodiment has thin portion 6ba of the coil proximity portion at the center portion in the direction in which channel 2 extends, and this portion of coil proximity portion in the direction in which channel 2 extends. A thick portion 6bb of the coil proximity portion is formed so as to sandwich the thin portion 6ba. At this time, the thin portion 6ba of the coil proximity portion has a step portion 6bc with the thick portion 6bb of the coil proximity portion on the outer peripheral side of the heating element 6 (the outer peripheral surface side facing the heat insulating material 5 (see FIG. 2)). (In other words, a concave portion is formed on the outer peripheral side of the heating element 6 so that the bottom of the concave portion is a thin portion 6ba of the coil proximity portion). By forming such a recess at an arbitrary position of the coil proximity portion 6b, the amount of heat generated by the heating element 6 can be locally adjusted. As a result, the same effect as in the case of forming the opening 11 (see FIG. 3) can be obtained.

図９を参照して、図８に示した半導体製造装置の変形例を説明する。図９を参照して、図９に示したコイル近接部６ｂを含む半導体装置は、基本的には図８を参照して説明した半導体製造装置と同様の構造を備えるが、コイル近接部の薄い部分６ｂａの構造が異なっている。すなわち、図９に示した半導体製造装置では、コイル近接部６ｂの内周側（チャネル２に対向する内周表面側）に凹部が形成されている。このため、発熱体６の内周側に段差部６ｂｃが設けられている。この場合も、図８に示した半導体製造装置と同様の効果を得ることができる。なお、発熱体６のコイル近接部６ｂにおける外周側および内周側の両方に凹部を形成することで、段差部６ｂｃを設けてもよい。 A modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 9, the semiconductor device including coil proximity portion 6b shown in FIG. 9 basically has the same structure as the semiconductor manufacturing apparatus described with reference to FIG. 8, but the coil proximity portion is thin. The structure of the portion 6ba is different. That is, in the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 9, a recess is formed on the inner peripheral side (the inner peripheral surface side facing the channel 2) of the coil proximity portion 6b. For this reason, the step part 6bc is provided on the inner peripheral side of the heating element 6. In this case, the same effect as that of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 8 can be obtained. Note that the step portion 6bc may be provided by forming recesses on both the outer peripheral side and the inner peripheral side of the coil proximity portion 6b of the heating element 6.

図１０を参照して、図８に示した半導体製造装置の他の変形例を説明する。図１０を参照して、図１０に示したコイル近接部６ｂを含む半導体装置は、基本的には図９を参照して説明した半導体製造装置と同様の構造を備えるが、コイル近接部の薄い部分６ｂａの構造が異なっている。すなわち、図１０に示した半導体製造装置では、コイル近接部の薄い部分６ｂａは、コイル近接部の厚い部分６ｂｂとの間に段差部６ｂｃ（図９参照）を有さずに、曲面状の接続部を有している。また異なる観点から言えば、図１０に示したコイル近接部の薄い部分６ｂは、側壁が傾斜しかつ曲面状の形状を有する凹部の底部として形成されている。これにより、図９に示した半導体製造装置と同様の効果を得られる。さらに、図１０に示した半導体製造装置では、コイル近接部６ｂにおいて誘導される電流が当該コイル近接部の薄い部分６ｂの外周部において連続的に変化するため、チャネル２に対する加熱効果も当該外周部において連続的に増減させることができる。 With reference to FIG. 10, another modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 8 will be described. Referring to FIG. 10, the semiconductor device including coil proximity portion 6b shown in FIG. 10 basically has the same structure as the semiconductor manufacturing apparatus described with reference to FIG. 9, but the coil proximity portion is thin. The structure of the portion 6ba is different. That is, in the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 10, the thin portion 6ba of the coil proximity portion does not have the step portion 6bc (see FIG. 9) between the thin portion 6bb of the coil proximity portion and has a curved connection. Has a part. From a different point of view, the thin portion 6b of the coil proximity portion shown in FIG. 10 is formed as the bottom of a recess having a curved side wall and a curved shape. Thereby, the same effect as the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 9 can be obtained. Further, in the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 10, since the current induced in the coil proximity portion 6b continuously changes in the outer peripheral portion of the thin portion 6b of the coil proximity portion, the heating effect on the channel 2 is also affected by the outer peripheral portion. Can be continuously increased or decreased.

図１１を参照して、図８に示した半導体製造装置のその他の変形例を説明する。図１１を参照して、図１１に示したコイル近接部６ｂを含む半導体装置は、基本的には図１０を参照して説明した半導体製造装置と同様の構造を備えるが、コイル近接部の薄い部分６ｂａの構造が異なっている。すなわち、図１１に示した半導体製造装置では、コイル近接部６ｂの外周側に凹部が形成されている。このため、発熱体６の内周側寄りにコイル近接部の薄い部分６ｂａが位置する。この場合も、図１０に示した半導体製造装置と同様の効果を得ることができる。なお、発熱体６のコイル近接部６ｂにおける外周側および内周側の両方に、図１０または図１１に示したような側壁が曲面状の凹部を形成することで、コイル近接部の薄い部分６ｂａを設けてもよい。 With reference to FIG. 11, another modification of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 8 will be described. Referring to FIG. 11, the semiconductor device including coil proximity portion 6b shown in FIG. 11 basically has the same structure as the semiconductor manufacturing apparatus described with reference to FIG. 10, but the coil proximity portion is thin. The structure of the portion 6ba is different. That is, in the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 11, a recess is formed on the outer peripheral side of the coil proximity portion 6b. For this reason, the thin portion 6ba of the coil proximity portion is located closer to the inner peripheral side of the heating element 6. Also in this case, the same effect as the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 10 can be obtained. In addition, the side wall as shown in FIG. 10 or FIG. 11 forms a curved concave portion on both the outer peripheral side and the inner peripheral side of the coil proximity portion 6b of the heating element 6 so that the thin portion 6ba of the coil proximity portion is formed. May be provided.

図８〜図１１に示したいずれの場合にも、チャネル２の延びる方向において、チャネル２の中央部が最高温となる温度分布がある場合に、チャネル２内の温度分布を抑制し、基板表面上を均熱化することができる。また、その他の温度分布に対しても、発熱体６のコイル近接部６ｂの厚みを変化させることにより、基板１表面を均熱化することができる。 In any of the cases shown in FIGS. 8 to 11, when there is a temperature distribution in which the central portion of the channel 2 has the highest temperature in the direction in which the channel 2 extends, the temperature distribution in the channel 2 is suppressed, and The top can be soaked. Further, the surface of the substrate 1 can be uniformed by changing the thickness of the coil proximity portion 6b of the heating element 6 with respect to other temperature distributions.

なお、チャネルの延びる方向に対して交差する方向である横方向においても、コイル近接部６ｂの厚みを変化させてもよい。これにより、チャネル２における横方向の温度分布に対しても、温度分布を低減することができる。また、上述した例では発熱体６のコイル近接部６ｂについて開口部を形成したり厚みを変更したりしているが、発熱体６のチャネル近接部６ａにおいて同様に開口部を形成したりその厚みを変更してもよい。 Note that the thickness of the coil proximity portion 6b may be changed also in the lateral direction that is a direction intersecting the direction in which the channel extends. As a result, the temperature distribution can be reduced even in the lateral temperature distribution in the channel 2. In the above-described example, the opening is formed or the thickness of the coil proximity portion 6b of the heating element 6 is changed, but the opening is similarly formed in the channel proximity portion 6a of the heating element 6 or the thickness thereof. May be changed.

また、図８〜図１１で説明した半導体製造装置を用いた半導体製造方法は、基本的には図７に示した半導体製造方法と同様であり、図７で説明した半導体製造方法と同様の効果を得ることができる。 The semiconductor manufacturing method using the semiconductor manufacturing apparatus described with reference to FIGS. 8 to 11 is basically the same as the semiconductor manufacturing method illustrated in FIG. 7, and the same effects as the semiconductor manufacturing method illustrated in FIG. Can be obtained.

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１基板、２チャネル、２ａ，２ｂチャネルの延びる方向における端部、２ｃ，２ｄ側壁部材、２ｅ，２ｆ延長部、３誘導加熱用コイル、３ａ第１のコイル部材、３ａ〜３ｃ，３ｃ第３のコイル部材、３ｂ第２のコイル部材、４石英管、５断熱材、６発熱体、６ａチャネル近接部、６ｂコイル近接部、６ｂａコイル近接部の薄い部分、６ｂｂコイル近接部の厚い部分、６ｂｃ段差部、６ｃ中空部、１００半導体製造装置。 1 Substrate, 2 channel, 2a, 2b End portion in channel extending direction, 2c, 2d side wall member, 2e, 2f extension, 3 induction heating coil, 3a first coil member, 3a-3c, 3c 3rd Coil member, 3b second coil member, 4 quartz tube, 5 heat insulating material, 6 heating element, 6a channel proximity part, 6b coil proximity part, 6ba thin part of coil proximity part, 6bb thick part of coil proximity part, 6bc step Part, 6c hollow part, 100 semiconductor manufacturing apparatus.

Claims

A semiconductor manufacturing apparatus for processing a substrate,
An induction heating coil;
A heating element heated by the induction heating coil;
A channel extending along the heating element and holding the substrate therein,
The heat generating element is a semiconductor manufacturing apparatus including a plurality of portions arranged in a direction in which the channel extends and having different thicknesses.

2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein one of the plurality of portions having different thicknesses in the heating element is an opening formed in a wall of the heating element.

3. The heating element according to claim 1, wherein a relatively thin portion of the plurality of portions having different thicknesses is disposed at a position including a central portion of the heating element in a direction in which the channel extends. The semiconductor manufacturing apparatus described in 1.

A processing gas circulates inside the channel,
4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the channel includes an extension portion that extends to a downstream side of the heating element in the flow direction of the processing gas. 5.

5. The semiconductor according to claim 1, wherein a width of the channel in a lateral direction that is a direction intersecting with a direction in which the channel extends is at least twice the diameter of the substrate. manufacturing device.

The induction heating coil includes a first coil member, a second coil member, and a third coil member arranged side by side in a direction in which the channel extends,
The distance between the first coil member and the second coil member in the extending direction of the channel is different from the distance between the second coil and the third coil. The semiconductor manufacturing apparatus according to any one of the above.

An induction heating coil; a heating element heated by the induction heating coil; and a channel extending along the heating element and holding a substrate therein, wherein the heating elements are arranged in a direction in which the channel extends. A semiconductor manufacturing method using a semiconductor manufacturing apparatus, including a plurality of portions having different thicknesses,
Preparing the substrate;
Placing the substrate in the channel;
A step of heating the substrate by heating the heating element with the induction heating coil.

The semiconductor manufacturing method according to claim 7, wherein one of the plurality of portions having different thicknesses in the heating element is an opening formed in a wall of the heating element.

9. The heating element according to claim 7, wherein a relatively thin portion of the plurality of portions having different thicknesses is disposed at a position including a central portion of the heating element in a direction in which the channel extends. The semiconductor manufacturing method as described in any one of.

Inside the channel, the process gas is circulated, the channel is in a flow direction of the process gas includes an extension that extends to the downstream side of the heating element, any of claim 7 to claim 9 2. The semiconductor manufacturing method according to claim 1.

11. The semiconductor according to claim 7, wherein a width of the channel in a lateral direction that is a direction intersecting a direction in which the channel extends is at least twice the diameter of the substrate. Production method.