[go: up one dir, main page]

TW201624539A - 熱處理裝置及熱處理方法 - Google Patents

熱處理裝置及熱處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201624539A
TW201624539A TW104123633A TW104123633A TW201624539A TW 201624539 A TW201624539 A TW 201624539A TW 104123633 A TW104123633 A TW 104123633A TW 104123633 A TW104123633 A TW 104123633A TW 201624539 A TW201624539 A TW 201624539A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heat treatment
heat
processing container
discharge pipe
insulating material
Prior art date
Application number
TW104123633A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI610339B (zh
Inventor
佐藤英和
高橋英樹
山本勤
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京威力科創股份有限公司 filed Critical 東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201624539A publication Critical patent/TW201624539A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI610339B publication Critical patent/TWI610339B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033Heating devices using lamps
    • H05B3/0038Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0047Heating devices using lamps for industrial applications for semiconductor manufacture
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • H10P72/0434
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/032Heaters specially adapted for heating by radiation heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

一種熱處理裝置,係具有:處理容器,係可在收容基板之狀態下來熱處理該基板;加熱機構,係分離地具有既定空間,來包覆該處理容器外周;排出管,係被設置於該處理容器外部且在該既定空間內,並連通於該處理容器內部,而可將該處理容器內之排出氣體排出;以及隔熱材,係包覆該排出管周圍。

Description

熱處理裝置及熱處理方法
本發明係關於一種熱處理裝置及熱處理方法。
自以往,便已知一種熱處理裝置,係於周圍設置有加熱機構的縱型處理容器內,從其下方朝向上方來流通非活性氣體,並對保持機構所保持之複數片基板施予熱處理之熱處理裝置,具有:供給非活性氣體之氣體供給系統,係設置於處理容器下端部;氣體供給頭部,係為了沿著處理容器之周圍方向來流通非活性氣體而加以設置;氣體導入部,係為了朝處理容器內供給非活性氣體而設置於氣體供給頭部。
根據相關構成,由於氣體供給頭會沿著經加熱之處理容器的外周壁來加以設置,故可將所導入之非活性氣體加熱後供給至處理容器內。因此,雖會產生在常溫等級來導入非活性氣體時,產生冷點,使得含有塗布於基板表面之光阻所包含之感光劑成分的氣化氣體凝聚,而讓粉體或液狀沉積物附著於處理容器下部之現象,但可抑制該沉積物之附著。
另外,在熱處理中,光阻所包含之水分或溶劑等氣化而產生的氣化氣體會在從氣體供給頭部所導入之非活性氣體從下方朝向上方而流進處理容器內時被搬送至此,而在到達處理容器之頂部後,便會透過連通於處理容器上部而設置之排氣管來排出至外部。
然而,在以往已知之上述構成中,雖可抑制於加熱處理容器之處理中沉積物會附著於處理容器下部,但在結束處理,而未進行處理容器之加熱時,就一定有所謂無法抑制沉積物之產生之問題。
特別是,近年來,從提升生產性之觀點看來,在結束熱處理後,為了在短時間內開始下個熱處理,便有不等待熱處理裝置自然冷卻,而導入使用冷卻機構從周圍以氣冷來積極地冷卻處理容器般之程序的情況。在導入有相關程序的情況,便有因熱處理結束前後,或熱處理結束後之餘熱而使得在處理容器內所產生之排出氣體在排氣管內凝聚,而凝聚物會附著於配管內之問題的情況。
於是,本發明係提供一種即便在熱處理結束時,仍可抑制凝聚物會產生在排出管內之熱處理裝置及熱處理方法。
本發明一態樣相關之熱處理裝置係具有:處理容器,係可在收容該基板之狀態下來熱處理基板;加熱機構,係分離地具有既定空間來包覆該處理容器外周;排出管,係設置於該處理容器外部且在該既定空間內,並連通於該處理容器內部而可將該處理容器內之排出氣體排出;以及隔熱材,係包覆該排出管周圍。
本發明其他態樣相關之熱處理方法係具有:將基板收容至處理容器內之工序;藉由加熱機構從該處理容器周圍加熱該處理容器,以將該基板熱處理之工序;透過設置於該處理容器與該加熱機構之間的空間,且周圍以隔熱材來包覆之排出管,來將該處理容器內所產生之排出氣體排出之工序;結束該加熱機構之加熱,而結束該基板的熱處理之工序;以及冷卻該處理容器與該加熱機構之間的該空間之工序。
2‧‧‧熱處理裝置
4‧‧‧處理容器
6‧‧‧凸緣部
8‧‧‧排氣室
10‧‧‧排出管
12‧‧‧排氣系統
14‧‧‧排氣流道
16‧‧‧壓力調整閥
18‧‧‧排氣泵
20‧‧‧除害裝置
22‧‧‧晶舟
24‧‧‧頂板
26‧‧‧底板
28‧‧‧支柱
30‧‧‧保溫機構
32‧‧‧台
34‧‧‧蓋部
36‧‧‧旋轉軸
38‧‧‧磁性流體密封件
40‧‧‧密封構件
42‧‧‧蓋部加熱部
44‧‧‧昇降機構
46‧‧‧臂
48‧‧‧頂板
50‧‧‧底板
52‧‧‧支柱
54‧‧‧散熱片
55‧‧‧基底板
56‧‧‧加熱器
57‧‧‧隔熱材
58‧‧‧發熱阻抗體
59‧‧‧保持構件
60‧‧‧外殼
61‧‧‧水冷夾套
62‧‧‧上部隔熱材
63‧‧‧頂板
64‧‧‧空間
65‧‧‧排熱系統
66‧‧‧冷卻機構
67‧‧‧排氣口
68‧‧‧環狀流道
69‧‧‧吹出孔
70‧‧‧隔熱材
71‧‧‧供給導管
72‧‧‧連通口
73‧‧‧底板
73a‧‧‧開口部
74‧‧‧導入口
80‧‧‧裝置控制部
82‧‧‧記憶媒體
90‧‧‧隔熱材
90A‧‧‧隔熱材
91‧‧‧覆蓋部
91A‧‧‧覆蓋部
92‧‧‧布
93‧‧‧布
95‧‧‧固定部
96‧‧‧線
W‧‧‧晶圓
B‧‧‧寬度
B1‧‧‧既定寬度
添附圖式係作為本說明書之一部分而被併入來顯示本揭露之實施形態,並與上述一般說明及後述實施形態的細節來一同地說明本揭露之概念。
圖1係顯示本發明實施形態相關之熱處理裝置的一範例之構成圖。
圖2係顯示熱處理裝置內之保溫機構的一範例之剖面圖。
圖3係熱處理裝置中之加熱器的立體圖。
圖4係熱處理裝置中之加熱器的立體剖面圖。
圖5係熱處理裝置中之加熱器的橫剖面圖。
圖6係熱處理裝置中之加熱器的縱剖面圖。
圖7(a)及圖7(b)係用以更詳細地說明本發明實施形態相關之熱處理裝置的排出管周圍所設置之隔熱材的構成之圖式。
圖8(a)~圖8(c)係顯示圖7(a)及圖7(b)所示之隔熱材的詳細構成之圖式。
圖9(a)及圖9(b)係顯示本發明其他實施形態相關之熱處理裝置的包覆排出管之其他隔熱材的構成之一範例的圖式。
圖10係顯示經實施本發明實施形態相關之熱處理裝置及熱處理方法之實施例的結果之圖式。
以下,便參照圖式,來進行用以實施本發明之形態的說明。在下述詳細的說明中,係以可充分地理解本揭露的方式來給予較多具體的細節。然而,即便無此般詳細的說明,所屬技術領域中具有通常知識者仍可了解本揭露係屬自明事項。其他範例中,係為了避免難以了解各種實施形態,關於習知之方法、順序、系統或構成要素便不詳細地表示。
圖1係顯示本發明實施形態相關之熱處理裝置的一範例之構成圖。
如圖1所示,熱處理裝置2係具有下端有開口之筒體狀的批次式的縱長處理容器4。處理容器4係以例如高耐熱性之石英來成形為圓筒體狀,其下端部係形成有凸緣部6。該處理容器4之頂部係形成有朝上方突出之排氣室8。從該排氣室8延伸有例如石英製之排出管10,而排出管10會沿著處理容器4外壁而朝下方延伸,且在處理容器4下部朝水平方向彎曲。然後,排出管10係連接有排氣系統12,並可將處理容器4內之氛圍排氣。
排氣系統12係具有連接於排出管10前端部的例如不鏽鋼製之排氣流道14。排氣流道14係從其上游側朝下游側依序介設有壓力調整閥16、排氣泵18及除害裝置20。可藉由壓力調整閥16之控制來調整處理容器4內之壓力。又,排氣泵18係可使用例如排出器(ejector),在程序壓力接近常壓 的情況,便可省略該排氣泵18。除害裝置20則可去除排氣氣體中所包含之有害物質。
排出管10周圍係設置有隔熱材90。隔熱材90係設置為沿著排出管10之長邊方向來延伸,並包覆排出管10外周。隔熱材90係設置來保溫排出管10,以防止副產物會凝聚而產生在排出管10內,並附著於排出管10內壁。另外,關於隔熱材90之細節則在之後詳述。
又,從處理容器4下端之開口部可升降且裝卸自如(裝載及卸載)地形成有作為保持複數片之基板的半導體晶圓W之保持機構的晶舟22。該晶舟22之整體係藉由例如石英來加以形成。具體而言,該晶舟22係具有頂板24與底板26,且在兩者間跨接有複數根,例如4根支柱28(圖1中僅記錄有2根)。
各支柱28係以既定間距來形成有支撐溝(未圖示),藉由讓該支撐溝支撐晶圓W之周緣部便可多層地保持複數片晶圓W。然後,便可從該晶舟22之橫向一側進行晶圓W之搬入搬出。該晶舟22係可保持50~150片左右之例如直徑為300mm的晶圓W。
晶舟22會透過石英製之保溫機構30來被載置於台32上,該台32係被安裝於會將開閉處理容器4之下端開口部的蓋部34貫穿之旋轉軸36的上端部。然後,該旋轉軸36相對於蓋部34的貫穿部係介設有例如磁性流體密封件38,而將該貫穿部氣密地密封且將旋轉軸36可旋轉地支撐。又,蓋部34之周邊部與處理容器4之凸緣部6之間係介設有由例如O型環等所構成之密封構件40,以保持處理容器4內之密封性。然後,蓋部34係設置有加熱其之蓋部加熱部42。
旋轉軸36係被安裝於例如晶舟電梯等之昇降機構44所支撐之臂46的前端,而可將晶舟22及蓋部34等一體地升降。又,上述保溫機構30如上述般,係整體以石英來加以形成。
圖2係顯示熱處理裝置2內之保溫機構30的一範例之剖面圖。如圖2所示,保溫機構30係具有圓形環狀頂板48與圓板狀底板50,且在該等兩者間跨接複數根,例如4根之支柱52(圖2中僅記錄2根)而加以形成。然後,在該支柱52途中以既定間距來設置有複數圓形環狀散熱片54。
在保溫機構30之部分係以蓄熱來自後述加熱機構之熱而不讓晶舟22之下端部區域的溫度過低下的方式來加以保溫。在此雖將保溫機構30與晶舟22分別形成,但亦可使用以石英來將兩者一體成形者。又,亦可使用藉由石英來成形為圓筒體狀而形成為保溫筒者來作為該保溫機構30。
處理容器4之側部及頂部係以圍繞其之方式來設置有具有碳管製之加熱器的圓筒體狀加熱器56,並可加熱位於其內側之半導體晶圓W。加熱器56亦可被設置於例如,基底板55上。
如圖3~圖6所示,加熱器56係具有筒狀(例如圓筒狀)隔熱材57。隔熱材57係以氧化矽及氧化鋁為主成分來加以形成。加熱器56只要可加熱處理容器4的話,便可具有各種構成,例如可構成為放射出紅外線以加熱處理容器4之紅外線加熱器。隔熱材57之厚度係成為例如30~40mm。隔熱材57之內周係螺旋狀(參照圖4、圖6)或蛇行狀地配設有線狀發熱阻抗體58。發熱阻抗體58係構成為在加熱器56之高度方向區分為複數區域而可進行溫度控制。另外,考量發熱阻抗體58等之施工性,隔熱材57亦可被分隔為一半。發熱阻抗體58會透過保持構件59而被保持於隔熱材57之內周面(參照圖5)。
為了保持隔熱材57之形狀並補強隔熱材57,隔熱材57外周係以金屬製,例如不鏽鋼製之圓筒狀外殼(外皮)60來加以包覆。又,為了抑制對加熱器56外部之熱影響,外殼60之外周係以水冷夾套61來加以包覆(參照圖5、圖6)。隔熱材57之頂部係設置有包覆其之上部隔熱材62,上部隔熱材62上部係設置有包覆外殼60之頂部(上端部)之不鏽鋼製頂板63。
為了在熱處理後謀求讓晶圓急速降溫以讓處理迅速化乃至提升產率,加熱器56係設置有將加熱器56與處理容器4之間的空間64內之氛圍排出至外部的排熱系統65,以及將冷卻流體(例如空氣)導入至空間64內來強制性地冷卻之冷卻機構66。排熱系統65主要由設置於例如加熱器56上部之排氣口67,以及連結排氣口67與未圖示之工場排氣系統的未圖示之排熱管所構成。排熱管係設置有未圖示之排氣吹淨器及熱交換器。
冷卻機構66係具有在隔熱材57與外殼60之間於高度方向複數形成之環狀流道68,以及從各環狀流道68朝隔熱材57中心斜向吹出冷卻流體以 在空間64之周圍方向產生旋轉對流用而設置於隔熱材57的吹出孔69。環狀流道68係藉由在隔熱材57外周貼附帶狀或環狀之複數隔熱材70,或是將隔熱材57之外周削成環狀來加以形成。
圖4及圖6中,係複數形成具有既定厚度(15~20mm左右)及既定寬度(30~50mm左右)之環狀隔熱材70,而將該等環狀隔熱材70於高度方向(軸向)以既定間隔來嵌合在圓筒狀隔熱材57外周與外殼60之間,並以黏著劑來加以固定。藉由透過環狀隔熱材70來將圓筒狀外殼60嵌合於該圓筒狀隔熱材57外側,來在圓筒狀隔熱材57外周於高度方向形成有複數層環狀流道68。
吹出孔69係於隔熱材57在各環狀流道68的範圍內於周圍方向以略等間隔來設置複數個,例如4~15個,而於高度方向對應於加熱器56之各部的設計降溫速度來設置1~2層。吹出孔69為了沿著上述空間64之周圍方向來形成迴旋為螺旋狀之冷卻流體的流向,係在俯視中相對於加熱器56之中心方向以既定角度θ,例如θ=35°來傾斜設置。吹出孔69係在裝設例如外殼60前,藉由相對於隔熱材57而從內側或外側以鑽頭等來開孔而加以形成。
由於加熱器56內之空間64係藉由來自上部排氣口67之排氣吸引來產生上升氣流,故吹出孔69便無需朝斜上方來加以形成,圖示範例中,雖朝向水平方向來加以形成,但亦可朝向斜上方來加以形成。吹出孔69亦可為朝隔熱材57埋設吹出噴嘴者,又,該情況,吹出噴嘴亦可以穿透鄰接之發熱阻抗體58之間的方式來突出有前端部。
外殼60外面係沿著高度方向來設置有用以於各環狀流道68分配供給冷卻流體之共通的1根供給導管71。外殼60係形成有連通供給導管71內與各環狀流道68之連通口72。供給導管71之導入口74係透過開閉閥(未圖示)來連接有將清潔室內之空氣作為冷卻流體來加以吸引、壓送供給之未圖示的冷卻流體供給源(例如吹風機)。另外,加熱器56底部係設置有於中央具有開口部73a之底板73,該底板73會以螺栓等來被固定於基底板55上。
如此般,藉由具備有可將冷卻流體供給至處理容器4與加熱器56之間的空間64之機構,便可在結束1批次之晶圓W熱處理後,藉由將冷卻流體供給至空間64,來迅速地冷卻處理容器4,並移行至下批次之晶圓W熱處理,以提高熱處理裝置2之生產性。
另一方面,在熱處理後將冷卻流體供給至空間64時,雖有空間64內所設之排出管10會急遽地冷卻,而使得熱處理中所生成之副產物會在排出管10內凝聚之虞,但由於本實施形態相關之熱處理裝置2中,係在排出管10周圍設置隔熱材90,故可降低排出管10內之急遽冷卻。藉此,便可防止副產物會在排出管10內部凝聚,而附著於排出管10內部。
又,回到圖1,熱處理裝置2為了控制氣體之供給量、程序溫度、程序壓力等,或是控制熱處理裝置2之整體動作,係設置有由例如微電腦等所構成之裝置控制部80。裝置控制部80為了記憶控制熱處理裝置2之動作時所使用的程式,而具有記憶媒體82。另外,裝置控制部80亦可在熱處理後將冷卻流體供給至空間64時,進行包含冷卻流體之流量等控制的熱處理裝置2之整體控制。
記憶媒體82係由例如軟碟、CD(Compact Disc)、硬碟、快閃記憶體或DVD等所構成。又,雖未圖示,但亦可使用專用線路而透過使用者介面,來將各種指示、程式等朝裝置控制部80輸入。
圖7(a)及圖7(b)係用以更詳細地說明本發明實施形態相關之熱處理裝置2的排出管10之周圍所設置的隔熱材90之圖式。圖7(a)係顯示設置有隔熱材90之區域的一範例之圖式,圖7(b)係顯示於排出管10周圍設置有隔熱材90時的一範例之圖式。
如圖7(a)所示,於處理容器4外部與加熱器56內部之間的空間64設置有排出管10,排出管10係於處理容器4頂部與處理容器4內部連通。排出管10係構成為在從處理容器4頂部於水平方向延伸出處理容器4之略半徑長度後,彎曲為圓弧狀並朝垂直下側延伸,而沿著處理容器4外周壁來延伸於垂直方向,接著,從處理容器4下端附近朝向水平方向外側彎曲,而連通於處理容器4外部。亦即,排出管10之整體係從處理容器4頂部橫跨下端而延伸於略垂直方向。
然後,如圖7(b)所示,隔熱材90係設置為幾乎包覆所有存在於空間64內之排出管10的周圍。藉由此般構成,即便將冷卻流體供給至空間64來進行氣冷,仍可讓排出管10從冷卻流體隔熱而保溫,並降低排出管10內部被冷卻。
圖8(a)~圖8(c)係顯示圖7(a)及圖7(b)所示之隔熱材90的詳細構成之圖式。圖8(a)係隔熱材90之前視圖,圖8(b)係隔熱材90之側視圖。又,圖8(c)係隔熱材90之剖面圖。
如圖8(a)~(c)所示,隔熱材90係具有覆蓋部91與固定部95。覆蓋部91係具有足夠包覆排出管10之周圍的面積。另一方面,固定部95係為了將覆蓋部91固定於排出管10之周圍而加以設置。隔熱材90係具有可對應於熱處理之耐熱性,只要在熱處理時,不會妨礙來自加熱器56之熱會傳遞至排出管10,並且,可在熱處理後之冷卻時降低排出管10內之冷卻的話,便可由各種材料所構成。
隔熱材90所要求之耐熱性雖可考量熱處理之用途及熱處理溫度來加以決定,但亦可從例如,具有350℃以上之耐熱性的材料來選擇。例如,副產物大多是在加熱溫度為200℃以上時所產生,而由於熱處理溫度之上限大多是被設定在350℃左右,故亦可為此般設定。又,耐熱性之上限雖無特別限制,但考量實際程序,亦可以500℃來作為上限。亦即,一般而言,若是為具有350℃以上,500℃以下之耐熱性的材料的話,便可作為隔熱材90來適當地加以利用。
例如,在加熱器56為紅外線加熱器的情況,一般而言,在隔熱材90為由金屬材料所構成時,大多會將來自加熱器56之紅外線反射而妨礙熱朝排出管10之傳遞。另一方面,例如,若是為如玻璃布般具有充分耐熱性之材料的話,便可在熱處理時將來自加熱器56之紅外線傳遞至排出管10,並且,在冷卻時,從冷卻流體來讓排出管10隔熱,以保溫排出管10。因此,隔熱材90亦可以玻璃布來加以構成。
又,隔熱材90若是具有充分的耐熱性,能將來自加熱器56之紅外線傳遞至排出管10,並且降低因冷卻流體之供給所致排出管10內部之冷卻的話,亦可以玻璃布以外之布來加以構成。在以布來構成隔熱材90的情況, 亦可將覆蓋部91構成為具有可捲繞包覆排出管10之周圍的面積及形狀之布,而將固定部95構成為繩子。藉由此般構成,便可以覆蓋部91來包覆排出管10之周圍,且進一步地從覆蓋部91上方捲繞繩子並打結固定,而容易地將隔熱材90安裝於排出管10之周圍。
該情況,如圖8(a)~(c)所示,繩子95亦可沿著覆蓋部91之長邊方向而具有適當間隔來加以設置,而成為非常簡單之構成。又,由於無需黏著劑等,故可消除在熱處理裝置2內產生雜質之虞。
圖9(a)及圖9(b)係顯示包覆本發明其他實施形態相關之熱處理裝置2的排出管10之隔熱材90A的構成之一範例的圖式。圖9(a)係隔熱材90A之覆蓋部91A的俯視圖,圖9(b)係隔熱材90A之剖面圖。
如圖9(a)所示,隔熱材90A之覆蓋部91A亦可構成為例如,細長之矩形。長邊方向係具有可包覆排出管10之略全長的長度L,寬度方向(或短邊方向)若是具有可無間隙地包覆排出管10之周圍的寬度B的話,便可充分地達到讓排出管10之冷卻隔熱而保溫之效果。又,藉由讓繩子95分離既定間隔而加以安裝,便可在隔熱材90A之長邊方向中均勻地對排出管10安裝。
如圖9(b)所示,覆蓋部91A亦可構成為將2片布92、93重疊,而以線96等來加以縫合。此時,寬度方向兩端的既定寬度B1便會成為1片,而在其一片具有既定寬度B1之區域彼此重疊的狀態下,使用繩子95來加以固定時,捲繞排出管10之周圍的隔熱材90A之厚度便會橫跨全長而成為均勻,且亦可使得熱傳遞效率成為均勻。另外,既定寬度B1較佳地係配合排出管10之徑的大小,而在將覆蓋部91A捲繞於排出管10之周圍時,以剛好1片之部分彼此會重疊的方式來調整為適當的尺寸。
如此般,藉由將2片布92、93一同地錯開相同的既定寬度B1,而讓布92、93彼此重合而加以構成,便可在整周讓安裝於排出管10後之隔熱材90A的厚度成為固定,並可在熱處理及冷卻時,在排出管10的整周進行均勻的熱傳遞。另外,繩子95係只要能安裝於覆蓋部91A外側,而在複數圈捲繞周圍後打結固定的話便已足夠。
又,布92、93亦可各自將複數薄布重合而加以構成。例如,亦可將布92、93構成為各自將較薄的2片布重合,而進一步地將該等加以重合,並在將總計4片之薄布重疊狀態下來包覆排出管10之周圍。
【實施例】
圖10係顯示實施本發明實施形態相關之熱處理裝置及熱處理方法的實施例之結果的圖式。圖10中,橫軸係晶圓溫度(℃),縱軸係排出管10之溫度(℃)。在晶圓溫度為200℃以上時,便會產生釋出氣體。另外,所謂釋出氣體係在真空環境下從有機材料等所釋出之各種氣體,且亦含有從阻劑、蒸鍍材料等所釋出之氣體。
然後,在排出管10之溫度為125℃以下時,副產物便會附著於排出管10內。因此,圖10中,區域C內之狀態,亦即,在晶圓溫度為200℃以上且排出管10之溫度為125℃以下時,副產物便會析出於排出管10內,而附著於排出管10內部。
另外,實施例係讓熱處理後之冷卻機構66的輸出適當改變而測定溫度特性。又,本實施例中,為了容易理解,在對應於實施形態所說明之構成要素的構成要素係附加相同之參照符號來加以說明。隔熱材90係使用玻璃布。
曲線D係不在排出管10設置隔熱材90,而讓冷卻機構66之冷卻輸出為100%的情況之測定結果。由於相當於曲線D的部分會被包含於區域C,故副產物當然會附著於排出管10內部。
曲線E係不在排出管10設置隔熱材90,而讓冷卻機構66之冷卻輸出為100%之情況,且副產物會比較難以附著之處理容器4的頂點附近之測定結果。雖然相較於曲線D,被包含於區域C之狀態較少,但副產物仍會附著。
曲線F係不在排出管10設置隔熱材90,而讓冷卻機構66之冷卻輸出下降至30%的情況之測定結果。藉由降低冷卻輸出,副產物便不會附著於排出管10內。然而,由於降低冷卻輸出,故不得不延長連續地進行熱處理之間隔,而使得產率下降。
曲線G係在排出管10設置隔熱材90,而讓冷卻機構66之冷卻輸出為100%之情況的測定結果。曲線G不論何處都不被包含於區域C。因此,附著物便不會產生在排出管10內。又,由於亦將冷卻機構66之冷卻輸出為100%,故亦可將產率提高至最大限度。
如此般,根據本實施例相關之熱處理裝置及熱處理方法,即便在熱處理後進行處理容器4之冷卻的情況,仍可降低排出管10內部之副產物的產生。
另外,上述說明中,雖以在熱處理後進行處理容器之冷卻的情況為中心來加以說明,但在熱處理後即便不進行冷卻而副產物仍會析出在排出管般之情況,仍亦可適當地適用本發明相關之熱處理裝置及熱處理方法。本發明相關之熱處理裝置及熱處理方法係不論有無熱處理後之冷卻,都可適用於所有副產物會產生在排出管內之情況。
根據本發明,即便在結束熱處理後,仍可抑制凝聚物會產生在排出管內。
本次所揭露之實施形態的所有要點乃為例示而不應為限制。實際上,上述實施形態可以多樣之形態來加以實現。又,上述實施形態只要不脫離添附之申請專利範圍及其主旨,亦可以各種形態來加以省略、置換、變更。本發明之範圍企圖包含有與添附之申請專利範圍相同意義及範圍內的所有變更。
本揭露係基於2014年7月24日所提出之日本特許出願第2014-150438號的優先權之利益,而將該日本申請案之所有內容作為參照文獻而引用至此。
4‧‧‧處理容器
10‧‧‧排出管
22‧‧‧晶舟
24‧‧‧頂板
26‧‧‧底板
28‧‧‧支柱
36‧‧‧旋轉軸
38‧‧‧磁性流體密封件
40‧‧‧密封構件
44‧‧‧昇降機構
46‧‧‧臂
54‧‧‧散熱片
56‧‧‧加熱器
64‧‧‧空間
90‧‧‧隔熱材
W‧‧‧晶圓

Claims (18)

  1. 一種熱處理裝置,係具有:處理容器,係可在收容基板之狀態下來熱處理該基板;加熱機構,係分離地具有既定空間,來包覆該處理容器外周;排出管,係被設置於該處理容器外部且在該既定空間內,並連通於該處理容器內部,而可將該處理容器內之排出氣體排出;以及隔熱材,係包覆該排出管周圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該加熱機構係放射出紅外線之紅外線加熱器;該隔熱材係由可讓紅外線穿透之材料所構成。
  3. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該隔熱材之耐熱溫度係350℃以上。
  4. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該隔熱材係由沿著長邊方向來包覆該排出管之縱長的布所構成。
  5. 如申請專利範圍第4項之熱處理裝置,其中該隔熱材係具有用以將該縱長的布固定於該排出管周圍的繩子。
  6. 如申請專利範圍第4項之熱處理裝置,其中該隔熱材係將2片布錯位於短邊方向而縫合,而該短邊方向之中央區域會有兩片重疊,兩外側區域為1片布。
  7. 如申請專利範圍第6項之熱處理裝置,其係以在該排出管周圍所有的該布之厚度會成為均勻的方式來調整該中央區域與該兩側區域。
  8. 如申請專利範圍第4項之熱處理裝置,其中該隔熱材係由玻璃布所構成。
  9. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該排出管係由石英所構成。
  10. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該處理容器係由石英所構成。
  11. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中該處理容器係具有可多層地收容該基板而縱向會較橫向要長的形狀。
  12. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其係進一步地具有可於垂直方向而具有既定間隔來多層地積載支撐該基板,並可收容於該處理容器內之基板支撐台;該基板支撐台會在該處理容器內支撐該基板的狀態下來將該基板熱處理。
  13. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其係進一步地具備冷卻該既定空間之冷卻機構。
  14. 如申請專利範圍第13項之熱處理裝置,其係進行讓該加熱機構作動之熱處理;在該熱處理後係進一步地具有進行讓該加熱機構停止,並讓該冷卻機構作動的控制之控制機構。
  15. 一種熱處理方法,係具有:將基板收容於處理容器內之工序;從該處理容器周圍藉由加熱機構來加熱該處理容器,以將該基板熱處理之工序;透過被設置於該處理容器與該加熱機構之間的空間,且周圍以隔熱材來覆蓋的排出管來將在該處理容器內所產生的排出氣體排出之工序;結束該加熱機構之加熱,而結束該基板的熱處理之工序;以及冷卻該處理容器與該加熱機構之間的該空間之工序。
  16. 如申請專利範圍第15項之熱處理方法,其中該加熱機構之加熱係藉由放射出紅外線來加以進行;該隔熱材會讓該紅外線穿透,而不妨礙該排出管之加熱,並且在冷卻該空間時,會將該排出管隔熱而阻礙冷卻。
  17. 如申請專利範圍第15項之熱處理方法,其中在冷卻該空間時,係藉由該隔熱材之隔熱來防止副產物附著於該排出管內部。
  18. 如申請專利範圍第17項之熱處理方法,其中該加熱機構之加熱係以200℃以上之溫度來加以進行;在冷卻該空間時,係將該排出管之溫度保持在125℃以上。
TW104123633A 2014-07-24 2015-07-22 熱處理裝置及熱處理方法 TWI610339B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-150438 2014-07-24
JP2014150438A JP6385748B2 (ja) 2014-07-24 2014-07-24 熱処理装置及び熱処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201624539A true TW201624539A (zh) 2016-07-01
TWI610339B TWI610339B (zh) 2018-01-01

Family

ID=55167298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104123633A TWI610339B (zh) 2014-07-24 2015-07-22 熱處理裝置及熱處理方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9578688B2 (zh)
JP (1) JP6385748B2 (zh)
KR (1) KR101922758B1 (zh)
TW (1) TWI610339B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111223795A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 东京毅力科创株式会社 热处理装置和热处理方法
TWI729275B (zh) * 2017-03-16 2021-06-01 日商東京威力科創股份有限公司 成膜裝置、成膜方法及記錄媒體
TWI754930B (zh) * 2017-09-12 2022-02-11 日商國際電氣股份有限公司 冷卻單元、隔熱構造體及基板處理裝置以及半導體裝置的製造方法
TWI788697B (zh) * 2019-08-30 2023-01-01 日商國際電氣股份有限公司 半導體裝置之製造方法及製造裝置
TWI819098B (zh) * 2018-10-03 2023-10-21 荷蘭商Asm Ip私人控股有限公司 基板處理裝置及方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6430870B2 (ja) * 2015-03-20 2018-11-28 東京エレクトロン株式会社 クランプ装置及びこれを用いた基板搬入出装置、並びに基板処理装置
CN111095513B (zh) * 2017-08-18 2023-10-31 应用材料公司 高压高温退火腔室
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
JP7055075B2 (ja) * 2018-07-20 2022-04-15 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
CN111128785A (zh) * 2018-10-30 2020-05-08 北京北方华创微电子装备有限公司 一种热处理装置
US12392554B2 (en) * 2019-06-17 2025-08-19 SK Hynix Inc. Apparatus for processing a substrate and method of operating the same
KR102324408B1 (ko) 2019-08-23 2021-11-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2811239B2 (ja) * 1991-04-30 1998-10-15 東芝機械株式会社 光学ガラス素子の成形方法および装置
US5507639A (en) * 1993-06-30 1996-04-16 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment apparatus and method thereof
ITMI20011458A1 (it) * 2001-07-09 2003-01-09 Getters Spa Sistema per l'isolamento termico di corpi tubolari
JP3798674B2 (ja) * 2001-10-29 2006-07-19 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置および熱処理方法
US7003014B2 (en) * 2002-03-19 2006-02-21 Koyo Thermo Systems Co., Ltd Electric heater for thermal treatment furnace
JP3936644B2 (ja) * 2002-08-29 2007-06-27 ニチアス株式会社 流体加熱装置
JP4739057B2 (ja) * 2006-02-20 2011-08-03 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置、ヒータ及びその製造方法
JP4976047B2 (ja) * 2006-04-25 2012-07-18 国立大学法人東北大学 加熱装置
WO2008016143A1 (fr) * 2006-08-04 2008-02-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. Appareil de traitement de substrat et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur
JP4971954B2 (ja) * 2006-12-12 2012-07-11 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、および加熱装置
US7700054B2 (en) * 2006-12-12 2010-04-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus having gas side flow via gas inlet
JP2011066106A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
JP5702657B2 (ja) * 2011-04-18 2015-04-15 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
WO2012176670A1 (ja) * 2011-06-20 2012-12-27 シャープ株式会社 昇華物除去装置
JP5966649B2 (ja) 2012-06-18 2016-08-10 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
US20140335305A1 (en) * 2013-05-10 2014-11-13 Brendon Avery Syryda Pipe insulating cover

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI729275B (zh) * 2017-03-16 2021-06-01 日商東京威力科創股份有限公司 成膜裝置、成膜方法及記錄媒體
TWI754930B (zh) * 2017-09-12 2022-02-11 日商國際電氣股份有限公司 冷卻單元、隔熱構造體及基板處理裝置以及半導體裝置的製造方法
TWI819098B (zh) * 2018-10-03 2023-10-21 荷蘭商Asm Ip私人控股有限公司 基板處理裝置及方法
CN111223795A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 东京毅力科创株式会社 热处理装置和热处理方法
TWI788697B (zh) * 2019-08-30 2023-01-01 日商國際電氣股份有限公司 半導體裝置之製造方法及製造裝置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016025296A (ja) 2016-02-08
KR101922758B1 (ko) 2019-02-20
US20160027661A1 (en) 2016-01-28
JP6385748B2 (ja) 2018-09-05
US9578688B2 (en) 2017-02-21
TWI610339B (zh) 2018-01-01
KR20160012912A (ko) 2016-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI610339B (zh) 熱處理裝置及熱處理方法
JP4365017B2 (ja) 熱処理装置の降温レート制御方法および熱処理装置
CN102191473B (zh) 立式热处理装置及其冷却方法
TWI759614B (zh) 熱處理裝置及熱處理方法
JP6600408B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
CN102191474B (zh) 压力检测系统和温度传感器的组合体以及立式热处理装置
CN102315102B (zh) 衬底加工装置和加热设备
TW200405415A (en) Wafer batch processing system and method
CN101288158B (zh) 热处理装置
JP5770042B2 (ja) 熱処理装置
CN111326446A (zh) 热处理装置
KR101726021B1 (ko) 열처리 장치
JP4516838B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
KR20180086139A (ko) 기판 처리 장치 및 기판의 냉각 방법
JP2006093411A (ja) 基板処理装置
TW202122625A (zh) 半導體裝置之製造方法及製造裝置
JP4495717B2 (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
TW202439386A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2005093911A (ja) 基板処理装置
JP2023152674A (ja) 処理装置、および温度調整方法
JP2000077346A (ja) 熱処理装置
TW202343633A (zh) 處理設備及溫度控制方法
JP2006173157A (ja) 基板処理装置
JP2007080939A (ja) 基板処理装置