專(zhuān)利名稱(chēng)：基板加熱處理裝置以及用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體基板的加熱處理的基板加熱處理裝置以及用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)。
背景技術(shù)：
以往，廣泛地進(jìn)行對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行高溫處理的熱處理。例如，廣泛進(jìn)行使注入離子的不純物活性化的處理、或以因離子注入而產(chǎn)生的結(jié)晶缺陷的修復(fù)等為目的的高速加熱處理(Rapid Thermal Process，Rapid Thermal Anneal)(下面簡(jiǎn)單地表示為“RTP”。)。
該基板加熱處理是在半導(dǎo)體制造裝置中，通過(guò)加熱構(gòu)件，對(duì)配置在真空室中的基板(半導(dǎo)體基板)進(jìn)行急速加熱。例如，如圖9所示，將基板23載置在配置于能夠真空排氣的處理室(未圖示出)內(nèi)，且在內(nèi)部具有加熱構(gòu)件24的感受器25上，進(jìn)行急速加熱?；蛘撸ㄟ^(guò)未圖示出的高頻感應(yīng)加熱構(gòu)件、電子沖擊加熱用的熱電子產(chǎn)生構(gòu)件、紅外線燈加熱用的紅外線燈等，對(duì)載置在感受器25上的基板23進(jìn)行加熱。
這樣的以往技術(shù)，例如記載于特開(kāi)平10-144618號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)公報(bào)WO97/13011、專(zhuān)利第2912913號(hào)公報(bào)等。
半導(dǎo)體基板的加熱處理，特別是碳化硅(SiC)基板的加熱處理是在1500℃～2000℃左右的高溫下進(jìn)行的。由于這樣的高溫加熱，存在受到加熱處理的基板(半導(dǎo)體基板)的表面變得粗糙的問(wèn)題。
例如，在SiC基板的情況下，由于其材料特性導(dǎo)致熱擴(kuò)散低，局部摻雜劑控制雖然使用離子注入法，但是，存在著在注入由高能加速的不純物離子時(shí)，SiC結(jié)晶被破壞的情況。在使該大致非晶態(tài)化的SiC再結(jié)晶時(shí)，進(jìn)行高溫加熱處理。
但是，若通過(guò)高溫對(duì)SiC基板進(jìn)行加熱處理，則存在基板的表面變得粗糙的情況。若象這樣將表面變得粗糙的SiC基板用于MOSFET(MOS電場(chǎng)效果晶體管)，則存在導(dǎo)致MOSFET的電子移動(dòng)度降低的問(wèn)題。
即，在想要通過(guò)SiC基板制作MOSFET等時(shí)，若象上述那樣SiC基板的表面變得粗糙，則在粗糙的SiC基板表面上形成門(mén)絕緣膜等，不能得到良好的界面。其結(jié)果為，作為晶體管的性能降低。另外，在單純地與金屬取得接觸時(shí)，還存在使金屬接觸粗糙的表面，可能成為使接觸阻力上升的原因的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種基板加熱處理裝置以及在該基板加熱處理中所使用的基板運(yùn)送用托盤(pán)，是在對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行高溫處理的基板加熱處理中所使用的基板加熱處理裝置以及在該基板加熱處理中所使用的基板運(yùn)送用托盤(pán)，能夠抑制被加熱處理的基板(半導(dǎo)體基板)的表面粗糙的產(chǎn)生，另外，能夠有效地進(jìn)行基板加熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題，提出了下述方案，即，用在基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋在加熱構(gòu)件和基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)之間所配備的感受器的、配置著基板的一側(cè)的表面。
另外，提出了下述方案，即，將基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)夾在其間，在與上述感受器相對(duì)的一側(cè)配備受熱體，該受熱體接收來(lái)自上述加熱構(gòu)件的通過(guò)了上述感受器的熱，該受熱體的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
再有，還提出了用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)的方案，即，上述感受器內(nèi)置著加熱構(gòu)件，能將基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)配置在該感受器上，具有能配置在該感受器上，且在上側(cè)面配置上述基板的基板支撐部，外周比該感受器的外周大，至少上述上側(cè)面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的基板加熱處理裝置和基板運(yùn)送用托盤(pán)，能夠在對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行高溫處理的熱處理中，抑制被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生，另外，能夠有效地進(jìn)行加熱處理。
因此，能夠抑制表面粗糙的產(chǎn)生，且有效地進(jìn)行存在因在1500℃～2000℃左右的高溫下進(jìn)行加熱處理而在表面上產(chǎn)生粗糙的情況的SiC基板的加熱處理。
另外，因?yàn)橛糜谕ㄟ^(guò)有關(guān)本發(fā)明的基板加熱處理裝置進(jìn)行的基板加熱處理中的本發(fā)明的基板運(yùn)送用托盤(pán)，能夠防止在加熱處理期間從托盤(pán)產(chǎn)生氣體，所以能夠抑制被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生，在此基礎(chǔ)上，在對(duì)多片基板有效地進(jìn)行加熱處理方面有用。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的省略了一部分的剖視圖。
圖2是放大圖1所示的基板加熱處理裝置的一部分進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的其它例子的與圖1對(duì)應(yīng)的圖。
圖4(a)是放大本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一部分進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。(b)是放大本發(fā)明的第二實(shí)施方式的其它例子的一部分進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。
圖5(a)是放大本發(fā)明的第三實(shí)施方式的一部分進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。(b)是放大本發(fā)明的第三實(shí)施方式的其它例子的一部分進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。
圖6是說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的省略了一部分的剖視圖。
圖7是說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施方式的省略了一部分的剖視圖。
圖8(a)是表示本發(fā)明的基板加熱處理裝置的加熱工序的一個(gè)例子的圖，(b)是表示本發(fā)明的基板加熱處理裝置的加熱工序的其它例子的圖。
圖9是說(shuō)明以往的基板加熱處理裝置的省略了一部分，并放大了一部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的基板加熱處理裝置具有對(duì)配置在能夠真空排氣的處理室內(nèi)的基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)進(jìn)行加熱處理的加熱構(gòu)件，通過(guò)上述加熱構(gòu)件，對(duì)配置在上述處理室中的基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)進(jìn)行加熱處理。在該基板加熱處理裝置中，本發(fā)明的特征是，在上述加熱構(gòu)件和基板之間配備感受器，該感受器的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
根據(jù)本發(fā)明的基板加熱處理裝置，通過(guò)加熱構(gòu)件，將配備在被加熱處理的基板和加熱構(gòu)件之間的感受器保持在規(guī)定的溫度，從該被保持為規(guī)定溫度的感受器向基板均勻地傳遞熱。在這里，感受器的配置著基板的一側(cè)的表面被在上述基板加熱處理期間不會(huì)放出氣體的材料覆蓋。因此，即使被高溫，例如1500℃～2000℃加熱，也能防止從感受器放出氣體。據(jù)此，能夠防止被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生。
另外，為了更有效地實(shí)現(xiàn)防止因在基板加熱處理期間從感受器放出的氣體而導(dǎo)致在被加熱處理的基板上產(chǎn)生表面粗糙等情況的目的，希望配置著基板的一側(cè)的表面，即，在加熱處理期間存在產(chǎn)生氣體放出的可能性的感受器的表面全部由在基板加熱處理期間不會(huì)放出氣體的材料覆蓋。
上述的本發(fā)明的基板加熱處理裝置還可以是下述的方式，即，將上述基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)夾在其間，在與上述感受器相對(duì)的一側(cè)配備受熱體，該受熱體接收來(lái)自上述加熱構(gòu)件的通過(guò)了上述感受器的熱，該受熱體的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
通過(guò)將基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)夾在其間，在與上述感受器相對(duì)的一側(cè)配備受熱體，該受熱體接收來(lái)自上述加熱構(gòu)件的通過(guò)了上述感受器的熱，能夠?qū)υ撌軣狍w也加熱，通過(guò)來(lái)自該受熱體的輻射熱有效地加熱基板。再有，因?yàn)樵撌軣狍w的配置著基板的一側(cè)的表面也是由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋，所以即使受熱體被高溫，例如1500℃～2000℃加熱，也能防止從受熱體放出氣體。據(jù)此，能夠防止被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生。
在上述的本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，還可以是下述的方式，即，感受器內(nèi)置加熱構(gòu)件，在該感受器的上方能夠配置基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)。
然后，在這種情況下，還可以是下述的方式，即，受熱體是由從感受器的上方覆蓋上述基板，并將上述基板與上述處理室內(nèi)的空間隔離的罩構(gòu)成，該罩的至少朝向上述基板側(cè)的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
這樣一來(lái)，例如若直接將基板(受到加熱處理的半導(dǎo)體基板)放置在內(nèi)置著加熱構(gòu)件的感受器上，則受到加熱處理的基板接收由感受器直接、均勻地加熱。另外，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)罩從上方覆蓋它，使配置在感受器上的基板與處理室內(nèi)的空間隔離的方式，所以能夠更有效地進(jìn)行來(lái)自作為受熱體的罩的輻射熱對(duì)基板的加熱。
然后，在該方式的情況下，例如若直接將基板放置在內(nèi)置著加熱構(gòu)件的感受器上，則感受器的配置著基板的一側(cè)的表面，即，配置著基板的感受器的上面和罩的朝向配置著基板的一側(cè)的表面，即，將配置在感受器上的基板與處理室內(nèi)的空間隔離的罩的內(nèi)側(cè)面分別由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。因此，可以防止從感受器以及罩，將氣體放出到通過(guò)罩將被加熱處理的基板和處理室內(nèi)的空間隔離的罩內(nèi)部的空間，可以更有效地防止被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生。
在這些情況下，為了更有效地實(shí)現(xiàn)防止因在基板加熱處理期間，從受熱體、罩放出的氣體而導(dǎo)致在被加熱處理的基板上產(chǎn)生表面粗糙等情況的目的，希望配置著基板的一側(cè)的表面，即，在加熱處理期間存在產(chǎn)生氣體放出的可能性的受熱體的表面全部由在加熱處理期間不會(huì)放出氣體的材料覆蓋。另外，希望在朝向配置著基板的一側(cè)的表面，即，在加熱處理期間存在產(chǎn)生氣體放出的可能性的罩的表面全部由在加熱處理期間不會(huì)放出氣體的材料覆蓋。
在上述的本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，被加熱的基板(半導(dǎo)體基板)例如可以是SiC基板。
另外，加熱構(gòu)件可以是電子沖擊加熱用的熱電子發(fā)生構(gòu)件或紅外線燈加熱用的紅外線燈。
象RTP等那樣，在對(duì)配置在半導(dǎo)體制造裝置的被真空排氣的處理室中的基板進(jìn)行加熱的處理，或在對(duì)配置在半導(dǎo)體制造裝置的處理室中(大氣壓狀態(tài))的基板進(jìn)行加熱的處理中，例如如圖8(a)所示，在持續(xù)加熱到時(shí)刻t后，立即停止加熱的情況下，或如圖8(b)所示，在持續(xù)加熱到時(shí)刻t1后，截至到時(shí)刻t2繼續(xù)保持在規(guī)定的溫度，在這里停止加熱的情況下等，采用了各種加熱工序。
因此，在上述的基板加熱處理期間不放出氣體的材料需要考慮在對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行高溫處理的熱處理中的這些工藝條件，例如，必需是在10-4Pa～大氣壓狀態(tài)、800℃～2300℃、不超過(guò)1800秒的范圍內(nèi)，不放出氣體的材料。因此，例如可以使用熱分解碳(Pyrolytic Graphite、Pyrolytic Carbon)，除此之外，只要是在上述的條件下不放出氣體的材料，就可使用各種材料。
接著，為了解決上述課題，本發(fā)明提出的用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)是在上述本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，是在感受器內(nèi)置加熱構(gòu)件，并在該感受器的上方能配置基板(受到加熱處理的基板)的方式的情況下采用。這樣，其特征在于，能夠配置在該感受器上，具有在上側(cè)面配置著由上述加熱構(gòu)件加熱處理的基板的基板支撐部，外周比該感受器的外周大，至少上述上側(cè)面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
在將已高溫加熱的基板從感受器上取下，將下一個(gè)被加熱處理的基板載置在感受器上的情況下，因?yàn)榧訜崽幚砗蟮幕迨歉邷兀员匦璧却郎囟冉档?。象這樣，等到溫度降低后，將受到了加熱處理的基板從感受器上取下，處理時(shí)間增長(zhǎng)，不能有效地進(jìn)行加熱處理。
因此，在上述的本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，作為在感受器內(nèi)置加熱構(gòu)件，且能在該感受器的上方配置基板的方式的情況下采用的基板運(yùn)送用托盤(pán)，提出了本發(fā)明的上述的本發(fā)明的基板運(yùn)送用托盤(pán)。
本發(fā)明的基板運(yùn)送用托盤(pán)因?yàn)槠渫庵鼙雀惺芷鞯耐庵艽?，所以將上述托盤(pán)配置在感受器上，在將基板載置在該托盤(pán)上的狀態(tài)下，進(jìn)行加熱處理，若加熱處理結(jié)束后，則可以不必等待基板的溫度降低，與托盤(pán)一起從感受器上取下。然后，將在基板支撐部的上側(cè)面載置有下一個(gè)被進(jìn)行加熱處理的基板的新的托盤(pán)配置在感受器上，能夠?qū)ο乱粋€(gè)基板進(jìn)行加熱處理。據(jù)此，能夠?qū)Χ嗥暹M(jìn)行高效率的加熱處理。
于是，在這種情況下，通過(guò)成為至少基板支撐部側(cè)的上側(cè)面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋的方式，能夠防止在基板加熱處理期間，因從托盤(pán)放出的氣體而在被加熱處理的基板上產(chǎn)生表面粗糙等的情況。
另外，在該基板加熱處理中使用的基板運(yùn)送用托盤(pán)也可以成為下述的方式，即，具有將上述感受器的外側(cè)從基板支撐部的周緣向下側(cè)方向延伸的筒狀的側(cè)壁部，和從該筒狀側(cè)壁部的下端側(cè)向徑向外側(cè)延伸的環(huán)狀部。
若是這樣，則因?yàn)榫哂袑⒏惺芷鞯耐鈧?cè)從基板支撐部的周緣向下側(cè)方向延伸的筒狀的側(cè)壁部，所以可以防止在基板支撐部產(chǎn)生溫度分布，能夠進(jìn)行在基板支撐部的基板的更均勻的加熱。
在任意的方式中，本發(fā)明的基板加熱處理中所使用的基板運(yùn)送用托盤(pán)，至少配置著被進(jìn)行加熱處理的基板的基板支撐部的上側(cè)面由在基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。因此，在加熱處理期間，能夠抑制來(lái)自托盤(pán)的氣體產(chǎn)生，防止被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生。
在這里，為了更有效地實(shí)現(xiàn)防止因在基板加熱處理期間從托盤(pán)放出的氣體而導(dǎo)致在被加熱處理的基板上產(chǎn)生表面粗糙等情況的目的，希望在基板加熱處理期間存在產(chǎn)生氣體放出的可能性的托盤(pán)的表面全部由在加熱處理期間不會(huì)放出氣體的材料覆蓋。
另外，在覆蓋于托盤(pán)的表面的上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料，與上述同樣，要考慮在對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行高溫處理的熱處理中的工藝條件，例如，必需是在10-4Pa～大氣壓狀態(tài)、800℃～2300℃、不超過(guò)1800秒的范圍內(nèi)，不放出氣體的材料，例如可以使用熱分解碳(Pyrolytic Graphite、Pyrolytic Carbon)。另外，除此之外，只要是在上述的條件下不放出氣體的材料，就可使用各種材料。
下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的好的實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1、圖2是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖，是具有對(duì)配置在能夠真空排氣的處理室1內(nèi)的基板3進(jìn)行加熱的加熱構(gòu)件4，通過(guò)加熱構(gòu)件4，對(duì)配置在被真空排氣的處理室1中的基板3進(jìn)行加熱的基板加熱處理裝置。
在圖1、圖2所示的實(shí)施方式中，在感受器5內(nèi)內(nèi)置著加熱構(gòu)件4，在感受器5的圖1中的上側(cè)的基板支撐部的上側(cè)面放置著接收加熱處理的基板3。象這樣，配備在加熱構(gòu)件4和被加熱處理的基板3之間的感受器5如圖2放大表示的那樣，其配置著基板3的基板支撐部的上側(cè)面被熱分解碳的涂層15覆蓋。
象這樣，在本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，配備在加熱構(gòu)件4和被加熱處理的基板3之間的感受器5的、配置著基板3的一側(cè)的表面被熱分解碳的涂層15覆蓋。因此，即使是在加熱構(gòu)件4被1500℃～2000℃左右的高溫加熱的情況下，也能夠抑制來(lái)自感受器5的氣體的產(chǎn)生，能夠抑制被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
在圖1、圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式中，將基板3夾在其間，在與感受器5相對(duì)的一側(cè)配備接收來(lái)自加熱構(gòu)件4的通過(guò)了感受器5的熱的受熱體，該受熱體的配置著基板3的一側(cè)的表面由熱分解碳覆蓋。
即，如圖2所示，基板3配置在內(nèi)置著加熱構(gòu)件4的感受器5上，將該基板3夾在其間，在與感受器5相對(duì)的一側(cè)配備接收來(lái)自加熱構(gòu)件4的通過(guò)了感受器5的熱的作為受熱體的罩6。然后，該罩6的配置著基板3的一側(cè)的表面，即，罩6的內(nèi)側(cè)面如圖2放大表示的那樣，由熱分解碳的涂層16覆蓋。
該罩6如圖1、圖2所示，配置在感受器5上，并覆蓋在基板3上，具有將配置著基板3的罩6的內(nèi)部空間26與處理室1內(nèi)的空間27隔離的作用。
根據(jù)該圖1、圖2所示的實(shí)施方式，受到加熱處理的基板3通過(guò)被載置在內(nèi)置加熱構(gòu)件4的感受器5上，接收來(lái)自感受器5的直接、均勻的加熱。
因此，即使是不使用罩6的方式，即，不是從上側(cè)用罩6覆蓋基板3，將配置在感受器5上的基板3與處理室1內(nèi)的空間27隔離的方式(圖1、圖2所示)，也能夠有效、均勻地加熱基板3。圖3是表示這樣的不使用罩6的本發(fā)明的基板加熱處理裝置的圖。對(duì)與圖1、圖2所示的實(shí)施方式共通的部分標(biāo)注同樣的符號(hào)，省略其說(shuō)明。另外，在圖3所示的實(shí)施方式中，在配置著基板3的一側(cè)的表面，加熱處理期間存在產(chǎn)生氣體放出的可能性的感受器5的表面全部由熱分解碳的涂層15覆蓋。
在圖3所示的實(shí)施方式中，感受器5的配置著基板3的一側(cè)的表面，即，至少配置著基板3的感受器5的基板支撐部的上側(cè)面，如符號(hào)15所示，由熱分解碳的涂層覆蓋。因此，能夠有效地在高溫加熱處理期間，防止因從感受器5放出的氣體導(dǎo)致被加熱處理的基板3上產(chǎn)生表面粗糙。
在圖1、圖2所示的方式中，將罩6覆蓋在感受器5上，通過(guò)罩6密封配置著基板3的空間26。因此，與沒(méi)有使用上述圖3所示的罩6的方式相比，能夠抑制來(lái)自被加熱的基板3的放熱，實(shí)現(xiàn)更有效的加熱。
另外，感受器5的配置著基板3的一側(cè)的表面，即，配置著基板3的感受器5的基板支撐部的上側(cè)面，和罩6的朝向配置著基板3的一側(cè)的表面，即，將配置在感受器5上的基板3與處理室1內(nèi)的空間27隔離的罩6的內(nèi)側(cè)面分別如符號(hào)15、16所示，由熱分解碳的涂層覆蓋。
因此，在高溫加熱處理期間，可以防止從感受器5以及罩6將氣體放出到通過(guò)罩6，將被加熱處理的基板3和處理室1內(nèi)的空間27隔離的罩6內(nèi)部的空間26中，可以更有效地防止被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
另外，在表面上形成有熱分解碳的涂層15、16的感受器5、罩6可以通過(guò)被高純度處理的碳，在形成模后，在其表面涂層熱分解碳來(lái)制作。
希望涂層15、16的厚度為10～50μm。
在受到加熱處理的基板3為SiC基板的情況下，加熱處理是在2000℃的高溫下進(jìn)行?？紤]這樣的高溫下的SiC基板的加熱處理，在上述實(shí)施例中，應(yīng)避免來(lái)自高溫中的感受器5、罩6的材料的氣體放出，涂抹熱分解碳，在感受器5、罩6上形成涂層15、16。替代這種情況，可以使感受器5、罩6的材質(zhì)為SiC或者碳(最好是經(jīng)高純度處理的碳)?；蛘?，也可以在由這些材質(zhì)形成的感受器5、罩6的表面涂抹熱分解碳，在感受器5、罩6上形成涂層15、16。
另外，雖未圖示出，也可以替代設(shè)置了熱分解碳的涂層15、16，通過(guò)熱分解碳本身形成感受器5、罩6。
在上述那樣進(jìn)行了加熱處理后，在罩6的溫度降低后，通過(guò)手動(dòng)(手動(dòng)裝置的情況下)，或規(guī)定的運(yùn)送機(jī)構(gòu)(自動(dòng)化裝置的情況下)，將罩6從感受器5上取下，接著，將加熱處理后的基板3從處理室1運(yùn)出。然后，運(yùn)入下一個(gè)進(jìn)行加熱處理的基板，放置在感受器5上，若有必要，覆蓋罩6，在使處理室1成為真空狀態(tài)后，進(jìn)行加熱處理。
另外，作為發(fā)熱構(gòu)件4，可以采用電子沖擊加熱用的熱電子發(fā)生構(gòu)件、紅外線燈加熱用的紅外線燈等。
實(shí)施例2圖4(a)、(b)、圖5(a)、(b)是說(shuō)明本發(fā)明的第二個(gè)好的實(shí)施例的圖，是與實(shí)施例1的圖2對(duì)應(yīng)的圖。
對(duì)與實(shí)施例1、圖1～圖3所說(shuō)明的構(gòu)造部分相同的構(gòu)造部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。
該實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基板加熱處理裝置和基板運(yùn)送用托盤(pán)進(jìn)行了說(shuō)明，本發(fā)明的基板加熱處理裝置和基板運(yùn)送用托盤(pán)能夠有效地防止在高溫加熱處理期間，因從感受器等放出氣體而在被加熱處理的基板3上產(chǎn)生表面粗糙的情況，同時(shí)，在對(duì)多片基板進(jìn)行加熱處理的情況下，能夠有效地進(jìn)行處理。
該實(shí)施方式的基板加熱處理裝置在實(shí)施例1、圖1～圖3的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，還具有本申請(qǐng)發(fā)明的托盤(pán)7，該托盤(pán)7配置在感受器5上，并具有在上側(cè)面配置著由加熱構(gòu)件4加熱處理的基板3的基板支撐部8。
作為在該基板加熱處理中使用的基板運(yùn)送用托盤(pán)的托盤(pán)7，在圖4(a)、4(b)所示的實(shí)施方式中，具有在上側(cè)面(圖4(a)、圖4(b)中，上側(cè)的面)配置著由加熱構(gòu)件4加熱處理的基板3的基板支撐部8。然后，如圖所示，外周比感受器5的外周大。據(jù)此，在配置于感受器5上時(shí)，如圖4(a)、圖4(b)所示，具有與感受器5的外周相比向徑向外側(cè)突出的周緣部20。再有，至少上述上側(cè)面由熱分解碳的涂層17覆蓋。
圖5(a)、圖5(b)所示的托盤(pán)7具有在上側(cè)面配置著由加熱構(gòu)件4加熱處理的基板3的基板支撐部8，具有將感受器5的外側(cè)從該基板支撐部8的周緣向下側(cè)方向延伸的筒狀的側(cè)壁部9，和從該筒狀側(cè)壁部9的下端側(cè)向徑向外側(cè)延伸的環(huán)狀部10。據(jù)此，外周比感受器5的外周大。然后，至少上述上側(cè)面由熱分解碳的涂層17覆蓋。
另外，圖4(a)與圖2對(duì)應(yīng)，使用作為受熱體的罩6，圖4(b)與圖3對(duì)應(yīng)，沒(méi)有使用罩6。
圖5(a)與圖2對(duì)應(yīng)，使用作為受熱體的罩6，圖5(b)與圖3對(duì)應(yīng)，沒(méi)有使用罩6。
另外，在圖4(a)、圖5(a)所示的實(shí)施方式中，與圖2所示的實(shí)施方式不同，罩6其面向處理室內(nèi)的空間27的一側(cè)也由熱分解碳的涂層16覆蓋。
根據(jù)該實(shí)施例2的基板加熱處理裝置，將托盤(pán)7載置在感受器5上，在將基板3載置在托盤(pán)7上的狀態(tài)下，進(jìn)行加熱處理。若加熱處理結(jié)束后，則不必等待基板3或者罩6以及基板3的溫度降低，由前端呈雙股叉狀的機(jī)械臂等的運(yùn)送機(jī)構(gòu)的雙股叉狀的前端部，在圖4(a)-圖5(b)中從下側(cè)支撐，比基板3溫度低的托盤(pán)7的周緣部20、環(huán)狀部10，與托盤(pán)7一起從感受器5上取下。然后，運(yùn)送在基板支撐部8的上側(cè)面載置有下一個(gè)被進(jìn)行加熱處理的基板3的新的托盤(pán)7，載置在感受器5上，可以對(duì)下一個(gè)基板3進(jìn)行加熱處理。據(jù)此，能夠?qū)Χ嗥暹M(jìn)行高效率的加熱處理。
在該實(shí)施例2的情況下，因?yàn)橥斜P(pán)7中的基板支撐部8的、配置著由加熱構(gòu)件4加熱處理的基板3的上側(cè)面被熱分解碳的涂層17覆蓋，所以能夠防止在基板加熱處理期間來(lái)自托盤(pán)7的氣體的產(chǎn)生，防止被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
另外，在圖4(a)～圖5(b)所示的實(shí)施方式中，為了更有效地防止在基板加熱處理期間來(lái)自托盤(pán)7的氣體的產(chǎn)生，而用熱分解碳的涂層17覆蓋托盤(pán)7的表面全部。
因?yàn)閳D5(a)、(b)所示的基板加熱處理裝置中的托盤(pán)7具有從基板支撐部8的周緣將感受器5的外側(cè)向下側(cè)方向延伸的筒狀的側(cè)壁部7，所以在基板加熱處理期間，能夠更有效地防止在基板支撐部8上產(chǎn)生溫度分布。據(jù)此，能夠?qū)逯尾?的基板3進(jìn)行更均勻的加熱。這一點(diǎn)比圖4(a)、(b)所示的平板狀且直徑大的托盤(pán)7有利。
雖然在圖5(a)、(b)所示的實(shí)施方式中，托盤(pán)7的環(huán)狀部10如上所述，在通過(guò)運(yùn)送機(jī)構(gòu)運(yùn)送托盤(pán)7時(shí)成為支撐部，但是，在上述的防止加熱處理期間的基板支撐部8上產(chǎn)生溫度分布，對(duì)在基板支撐部8上的基板3進(jìn)行更均勻的加熱的基礎(chǔ)上，希望被形成為從筒狀側(cè)壁部9的下端側(cè)向徑向外側(cè)延伸的環(huán)狀部。
即使是在圖4(a)～圖5(b)所示的實(shí)施例2的實(shí)施方式中，感受器5、罩6、托盤(pán)7的表面也是由厚度為10～50μm左右的熱分解碳的涂層15、16、17覆蓋。
因此，在以1500℃～2000℃左右的高溫進(jìn)行基板加熱處理期間，能夠防止從感受器5、罩6、托盤(pán)7產(chǎn)生氣體，能夠防止被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
另外，在圖4(a)～圖5(b)所示的實(shí)施例2的實(shí)施方式中，感受器5、罩6、托盤(pán)7的表面全部由熱分解碳的涂層15、16、17覆蓋。因此，不僅能夠防止在基板加熱處理期間，從感受器5、罩6、托盤(pán)7產(chǎn)生氣體，而且還能抑制形成感受器5、罩6、托盤(pán)7的材質(zhì)的飛散，不僅謀求能夠防止基板3受到污染，還能謀求防止退火腔等處理室1的內(nèi)面的污染。
在圖1～圖3所示的實(shí)施方式中，至少配置著受到加熱處理的基板3一側(cè)的感受器5、罩6的表面由熱分解碳的涂層15、16覆蓋，謀求抑制加熱處理中的從感受器5、罩6的氣體的產(chǎn)生，防止被加熱處理的基板3的表面粗糙。在該圖1～圖3所示的實(shí)施方式中，若象圖4(a)～圖5(b)所示的實(shí)施方式那樣，用熱分解碳的涂層15、16覆蓋感受器5、罩6的表面全部，則還能謀求抑制加熱處理中的、形成感受器5、罩6的材質(zhì)的飛散，防止基板3、退火腔等處理室1的內(nèi)面的污染，更加有利。
實(shí)施例3圖6所示的實(shí)施方式也與圖1～圖3所示的實(shí)施方式相同，是具有可對(duì)被配置在能夠真空排氣的處理室1內(nèi)的基板3進(jìn)行加熱的加熱構(gòu)件4，通過(guò)加熱構(gòu)件4，對(duì)被配置在經(jīng)真空排氣的處理室1中的基板3進(jìn)行加熱的基板加熱處理裝置。
圖6所示的處理室1是通過(guò)內(nèi)壁鏡面加工提高了反射率的鋁制，冷卻用流動(dòng)體可以在流體流動(dòng)部12流動(dòng)的水冷鋁制的退火腔。該處理室1可排氣至10-2Pa左右的真空，但在大氣壓狀態(tài)下，也能進(jìn)行加熱處理。
在感受器5內(nèi)內(nèi)置著加熱構(gòu)件4，在感受器5的相對(duì)于圖6中上側(cè)的基板支撐部的上側(cè)面放置著受到加熱處理的基板3。在上側(cè)面放置著基板3的感受器5的基板支撐部上，如圖所示配備著傳感器11，據(jù)此，能夠檢測(cè)加熱溫度。作為加熱構(gòu)件4，與實(shí)施例1、2同樣，采用電子沖擊加熱用的熱電子發(fā)生構(gòu)件、紅外線燈加熱用的紅外線燈等。
感受器5的內(nèi)部能夠通過(guò)不同于處理室1的其它系統(tǒng)的真空泵等的排氣構(gòu)件，總是排氣至10-2Pa左右的真空。
在該實(shí)施方式中，被配置在加熱構(gòu)件4和被加熱處理的基板3之間的感受器5其配置著基板3的一側(cè)的表面，即，在該實(shí)施例中，與處理室1的內(nèi)壁面相對(duì)的感受器5的表面由熱分解碳的涂層15覆蓋。
象這樣，在本發(fā)明的基板加熱處理裝置中，配備在加熱構(gòu)件4和被加熱處理的基板3之間的感受器5的、配置著基板3的一側(cè)的表面由熱分解碳的涂層15覆蓋。因此，即使是在加熱構(gòu)件4被1500℃～2000℃左右的高溫進(jìn)行加熱的情況下，也能抑制來(lái)自感受器5的氣體的產(chǎn)生，能抑制被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
實(shí)施例4圖7所示的實(shí)施方式是加熱構(gòu)件配置在能真空排氣的處理室的側(cè)壁，通過(guò)配置在該處理室的側(cè)壁的加熱構(gòu)件，對(duì)配置在經(jīng)真空排氣的處理室中的基板3進(jìn)行加熱。
在能夠真空排氣的處理室31上連接著向基板3導(dǎo)入用于形成薄膜等的原料氣體等的氣體供給管32，和與未圖示出的排氣構(gòu)件連結(jié)的排氣管34。
在處理室31內(nèi)設(shè)有可在圖7中沿上下方向移動(dòng)的基板支撐部39，在該基板支撐部39上，放置著受到成膜處理、加熱處理等的基板3。
在處理室31的周?chē)渲弥訜針?gòu)件35。
在配備著加熱構(gòu)件35的位置中的處理室31的內(nèi)周壁側(cè)，借助隔熱材料41，配置著感受器36，于是，感受器36被配置在加熱構(gòu)件35和基板3之間。
圖示的方式的處理室31的構(gòu)造為，從氣體供給管32導(dǎo)入的氣體通過(guò)漏斗狀部33、氣體供給路38，抵達(dá)配備著感受器36的部分。
如圖所示，感受器36的配置著基板3的一側(cè)的表面，即，相當(dāng)于處理室31的內(nèi)壁的部分被熱分解碳的涂層37覆蓋。
因此，能夠在以1500℃～2000℃左右的高溫下的加熱處理期間，防止從感受器36產(chǎn)生氣體，防止被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
另外，在該實(shí)施例中，包括將基板3夾在其間，位于與感受器36相對(duì)一側(cè)，接收來(lái)自加熱構(gòu)件35的通過(guò)了感受器36的熱的相當(dāng)于感熱體的上側(cè)面(基板支撐面)，基板支撐部39的表面全部由熱分解碳的涂層40覆蓋。
因此，能夠在以1500℃～2000℃左右的高溫下的加熱處理期間，不僅能夠防止從感受器36產(chǎn)生氣體，而且能夠防止從基板支撐部39產(chǎn)生氣體，更有效地防止被加熱處理的基板3的表面粗糙的產(chǎn)生。
再有，在該實(shí)施例中，如圖7所示，隔熱材料41的處理室31內(nèi)側(cè)，即，漏斗狀部33、氣體供給路38的處理室31內(nèi)側(cè)等由熱分解碳的涂層42覆蓋，支撐基板支撐部39的桿部其相當(dāng)于處理室31內(nèi)側(cè)的外周由熱分解碳的涂層43覆蓋。
因此，能夠更有效地防止在以1500℃～2000℃左右的高溫下的加熱處理期間的氣體的產(chǎn)生。
象這樣，若通過(guò)在基板加熱處理期間不放出氣體的材料，例如由熱分解碳覆蓋內(nèi)部配置著被加熱處理的基板，且能夠排氣為真空的處理室的內(nèi)周壁全部、露出于該處理室的內(nèi)部空間的各材料的表面全部，則能夠預(yù)先防止在基板加熱處理期間，從處理室的內(nèi)周壁、露出于處理室的內(nèi)部空間的各材料的表面產(chǎn)生放出氣體的可能性。據(jù)此，在防止被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生方面，最具效果。
上面，參照附圖，說(shuō)明了本發(fā)明的好的實(shí)施方式、實(shí)施例，但是，本發(fā)明并不限于該實(shí)施例、實(shí)施方式，可在權(quán)利要求范圍記載的所把握的技術(shù)范圍內(nèi)，變更為各種方式。
權(quán)利要求
1.一種基板加熱處理裝置，該基板加熱處理裝置具有對(duì)配置在能夠真空排氣的處理室內(nèi)的基板進(jìn)行加熱處理的加熱構(gòu)件，通過(guò)上述加熱構(gòu)件，對(duì)配置在上述處理室中的基板進(jìn)行加熱處理，其特征在于，在上述加熱構(gòu)件和基板之間配備感受器，該感受器的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，將上述基板夾在其間，在與上述感受器相對(duì)的一側(cè)配備受熱體，該受熱體接收來(lái)自上述加熱構(gòu)件的通過(guò)了上述感受器的熱，該受熱體的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，感受器內(nèi)置著加熱構(gòu)件，能將基板配置在該感受器的上方。
4.如權(quán)利要求3所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，受熱體是由從感受器的上方覆蓋上述基板，并將上述基板與上述處理室內(nèi)的空間隔離的罩構(gòu)成，該罩的至少朝向上述基板側(cè)的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，被加熱的基板是SiC基板。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，加熱構(gòu)件是電子沖擊加熱用的熱電子發(fā)生構(gòu)件或紅外線燈加熱用的紅外線燈。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的基板加熱處理裝置，其特征在于，在基板加熱處理期間不放出氣體的材料是熱分解碳。
8.一種用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)，其特征在于，該基板運(yùn)送用托盤(pán)能夠配置在內(nèi)置著權(quán)利要求3所述的基板加熱處理裝置中的加熱構(gòu)件的感受器上，具有在上側(cè)面配置著由上述加熱構(gòu)件加熱處理的基板的基板支撐部，外周比該感受器的外周大，至少上述上側(cè)面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
9.如權(quán)利要求8所述的用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)，其特征在于，托盤(pán)具有將上述感受器的外側(cè)從上述基板支撐部的周緣向下側(cè)方向延伸的筒狀的側(cè)壁部，和從該筒狀側(cè)壁部的下端側(cè)向徑向外側(cè)延伸的環(huán)狀部。
10.如權(quán)利要求8或9所述的用于基板加熱處理的基板運(yùn)送用托盤(pán)，其特征在于，在基板加熱處理期間不放出氣體的材料是熱分解碳。
全文摘要
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠抑制被加熱處理的基板的表面粗糙的產(chǎn)生的基板的加熱處理裝置。本發(fā)明中，一種基板加熱處理裝置，該基板加熱處理裝置具有對(duì)配置在能夠真空排氣的處理室內(nèi)的基板進(jìn)行加熱處理的加熱構(gòu)件，通過(guò)上述加熱構(gòu)件，對(duì)配置在上述處理室中的基板進(jìn)行加熱處理，在上述加熱構(gòu)件和基板之間配備感受器，該感受器的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。該基板加熱處理裝置將上述基板夾在其間，在與上述感受器相對(duì)的一側(cè)配備受熱體，該受熱體接收來(lái)自上述加熱構(gòu)件的通過(guò)了上述感受器的熱，該受熱體的配置著上述基板的一側(cè)的表面由在上述基板加熱處理期間不放出氣體的材料覆蓋。
文檔編號(hào)H01L21/26GK101036220SQ200580033738
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者柴垣真果, 榑松保美 申請(qǐng)人:佳能安內(nèi)華股份有限公司