基板熱處理裝置制造方法
【專利摘要】一種基板熱處理裝置，其在真空處理室內(nèi)加熱處理基板，具有：C字形的基座，設(shè)置有能夠載置基板的第一基板載置部和開口部；基板平臺，設(shè)置有載置基板的第二基板載置部和支承基座的基座支承部；加熱構(gòu)件，在基板平臺的上方且在與第二基板載置部相向的位置具有散熱面，利用來自散熱面的熱量加熱被載置在第二基板載置部上的基板；移動構(gòu)件，以使第二基板載置部相對于散熱面成為規(guī)定的分離位置的方式使基板平臺移動；提升部，在基板接受位置與基座的下表面抵接并在從基座支承部分離的狀態(tài)下支承該基座；補足部，與基座支承部分體地形成，并且被卡合于該基座支承部，在基座被所述基座支承部支承的狀態(tài)下，以基座成為環(huán)狀的方式補足基座的開口部?；灞惠d置在第二基板載置部，當(dāng)?shù)诙遢d置部相對于散熱面位于規(guī)定的分離位置時，基座與補足部一起形成環(huán)狀，并包圍基板。
【專利說明】其外周部上具有剛好能夠嵌合馬蹄形基座
，公知有如專利文獻2那樣地，利用來自加)0度以上的高溫的基板熱處理裝置。
公報(圖6)
報
如專利文獻2那樣地利用來自加熱單元的祖的情況下，被加熱的基板的面內(nèi)溫度分布
攻出的，其目的是提供在高速加熱基板的情勺基板熱處理技術(shù)。里裝置，是表示基板的送入或送出時的狀態(tài)
5示意圖。
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父大剖視圖。
父大剖視圖。
勺狀態(tài)的立體圖。
泛平臺上的狀態(tài)的立體圖。I圖。
的示意圖。單元8是在基板支架單元八如圖2所示地時，在與基板3非接觸的狀態(tài)下，利用來自
6板保持部31。在基板保持部31的上表面
04所示，后述的基座32是在載置了基板3技。在該狀態(tài)下，在與外部的轉(zhuǎn)移室(未圖〔未圖示)之間的基板3的交接使用未圖示末端執(zhí)行器設(shè)置有叉部。裝載基板3時，基上方向下方下降，將載置在叉部上的基板3卸載時，基板輸送用的機器人使叉部從基\ 32的爪部101上的基板3向叉部上移載。.的基板3從基座32的爪部101 (第一基板基板3。
的上升，基板平臺1由提升銷8向上方移動2臺1上的基板保持部31(圖5〉。
保持部31是補足塊33卡合于基板保持部圍基板3?；?2的內(nèi)周及補足塊33(補足部)的內(nèi)周包圍基板3的外周。在這樣的狀態(tài)下，通過將基板3載置在載置部62上，能夠防止熱量從被加熱的基板3的外周放出。
[0048]圖9是拆下補足塊33的狀態(tài)下的基板保持部底座61的立體圖。圖1lA是用于說明補足塊33的立體圖，圖1lB是從長邊橫向(側(cè)面)的方向觀察補足塊33的剖視圖。如圖9所示，在基板保持部底座61的中央部，設(shè)置有能夠載置基板3的載置部62 (第二基板載置部)。另外，在基板保持部底座61上，設(shè)置有保持基座32及補足塊33的環(huán)狀的凹部63。凹部63作為基座支承部發(fā)揮功能。在凹部63的底部，設(shè)置有用于供提升銷8貫穿的多個提升銷用通孔64及多個補足塊用通孔65。此外，補足塊用通孔65不限于通孔，也可以是槽。在補足塊33的下表面(背面)形成有突起部165，該突起部165通過相對于補足塊用通孔65具有間隙的嵌合(卡合)被嵌入。
[0049]補足塊用通孔65的內(nèi)徑被設(shè)計成比突起部165的直徑大。由此，通過補足塊用通孔65的內(nèi)徑和突起部165的直徑之間的尺寸的差量(間隙)，補足塊33能夠沿凹部63的周向或凹部63的寬度方向(半徑方向)移動。例如，補足塊用通孔65的內(nèi)徑被設(shè)定得比突起部165的直徑大0.5mm?1.0mm。
[0050]在基板3的加熱時，由于熱量從基座32和補足塊33的間隙逃出，所以在基座32被配置在環(huán)狀的凹部63時，補足塊33和基座32優(yōu)選沿凹部63的周向盡可能地?zé)o間隙地配置。載置部62的上表面比基板保持部底座61的外周部上表面低地構(gòu)成。為使熱量不從基板3的周邊逃出，提高加熱效率，外周部上表面及基座32的上表面優(yōu)選在基板3被載置在載置部62上時，基板3被設(shè)定成比外周部上表面及基座32的上表面低的高度。
[0051]補足塊33及基座32優(yōu)選都由輻射率高、能夠高效地輻射所吸收的熱量的同一材料形成。例如能夠使用熱解碳(PG)、高純度碳等。此外，基座32和補足塊33還能夠如圖12所示地做成嚙合構(gòu)造。通過做成嚙合構(gòu)造，由于能夠防止熱量從基座32和補足塊的間隙逃出，所以是優(yōu)選的。
[0052]如圖5所示，若基板3被加熱單元B加熱，則通過來自加熱單元B的輻射熱，基座32和補足塊33也被加熱。在本實施方式中，補足塊33相對于基板保持部底座61分體地構(gòu)成。另外，基座32也相對于基板保持部底座61分體地構(gòu)成。從基座32和補足塊33向基板保持部底座61傳遞的熱量在補足塊33和基板保持部底座61之間的邊界減少。另外，同樣地，在基座32和基板保持部底座61之間的邊界也減少。補足塊33和基座32分別由同一材料形成的情況下，從補足塊33向基板保持部底座61的熱傳導(dǎo)率與從基座32向基板保持部底座61的熱傳導(dǎo)率相同。
[0053]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠消除包圍基板3的外周的基座32及補足塊33中的局部溫度變低的部分。另外，能夠防止被載置在載置部62上并被加熱的基板3被局部冷卻，即使在高速加熱的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)基板的面內(nèi)溫度分布的均勻性的提高。
[0054]另一方面，如引用文獻I那樣，在外周部上使馬蹄形基座嵌合的切口部采用基座主體所具有的形狀，在此情況下，補足馬蹄形基座的部分(立起緣、切口部等)與基座主體一體地形成。在補足的部分中，熱量不會減少地被傳遞到基座主體。另一方面，從馬蹄形基座向基座主體傳遞的熱量與一體形成的補足的部分相比減少。馬蹄形基座的溫度與補足的部分的溫度相比變高，在馬蹄形基座和補足的部分之間產(chǎn)生溫度差。由此，載置在基座主體上的基板的部分和載置在馬蹄形基座上的基板的部分產(chǎn)生溫度差，基板不能被均勻地加抒斗。
&1，在基板平臺1的下方具有輻射板4，在陣?yán)鋮s面板6。
8碳涂覆材料構(gòu)成的板狀，并隔開間隔地被？臺1的下表面相向地設(shè)置，在基板3的加等被捕獲的熱量向基板平臺1輻射。由此，忘，從而能夠容易地進行急速加熱。
1情況下的該輻射板4或輻射板4為多張的〔隔地設(shè)置有2張反射板5。反射板5由鑰、備，或者金屬碳化物，金屬氮化物構(gòu)成，至少'板5反射從基板平臺1、輻射板4輻射的熱
勺面板體，通過與基板平臺1、輻射板4及反能夠均勻且迅速地冷卻位于上方的這些部
氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷等的耐熱、隔熱性I抬起并支承基座32的位置，設(shè)置了為支承伏態(tài)開始上升，基板平臺1從提升銷8向上部支承，基板3被載置在基板保持部31的
I基板3被載置在載置部62上的狀態(tài)下，基孔13向基板平臺1上突出。然后，基座32
0
銀正下方，貫穿輻射板4、反射板5及冷卻面:升降軸12的中心的測定孔15呈一串地連客16經(jīng)由石英制的熱紅外線透射窗測定來I！用輻射溫度計。
笑散熱面2的加熱器28，因此作為加熱器能3熱方式的加熱器、電阻加熱方式的加熱器玻璃狀碳、熱解碳、無定形碳等的碳涂層得制真空中的脫氣和顆粒的產(chǎn)生。
I&支架單元八下降、基板平臺1和加熱單元(上表面)采用實施了鏡面精加工的反射面，優(yōu)選容易阻斷來自散熱面2的熱量。在前進時，基板支架單元A的與基板平臺I相向的這一側(cè)的面(下表面)優(yōu)選采用耐熱性黑色表面即吸熱面，能夠迅速地進行基板平臺I及基板平臺I上的基板3的冷卻。吸熱面除了由黑色防蝕鋁等的黑色材料構(gòu)成壁面以外，還可以通過玻璃狀碳、熱解碳、無定形碳等的碳涂層得到。
[0073]在利用遮板17積極地冷卻基板平臺I及基板平臺I上的基板3的情況下，優(yōu)選預(yù)先將基板支架單元A的下降位置設(shè)定成兩個階段。也就是說，優(yōu)選為如下兩個階段:基板平臺I及基板3與遮板17的下表面接近的冷卻位置；以及能夠得到在基板平臺1、基板3和遮板17的下表面之間放入與取出基板3所需的充分的間隔的送入送出位置(基板接受位置)。冷卻位置是圖3所示的基板支架單元A的位置。另外，送入送出位置(基板接受位置)是圖1所示的基板支架單元A的位置。
[0074]根據(jù)基板3的加熱溫度區(qū)域，還可以省略遮板17的冷卻部。在該情況下，遮板17優(yōu)選由鑰、鎢等的高熔點金屬構(gòu)成。另外，即使在不設(shè)置冷卻部的情況下，為實現(xiàn)熱量從散熱面2的阻斷、以及基板平臺I和基板平臺I上的基板3的冷卻促進，與散熱面2的相向面優(yōu)選采用反射面，與基板平臺I的相向面優(yōu)選采用吸熱面。
[0075]真空腔D是由鋁合金等構(gòu)成的殼體，在壁內(nèi)設(shè)置有水冷機構(gòu)的水冷用流路19。另夕卜，具有基板3的送入、送出時被開閉的狹縫閥20、和為將內(nèi)部排氣成真空環(huán)境而與排氣系統(tǒng)連接的排氣口 21。通過使冷卻水向水冷用流路19流動，能夠防止真空腔D的殼體的溫度過度地上升。
[0076]真空腔D具有下側(cè)的第一室22和與第一室22的上方相連的第二室23。加熱單元B是將散熱面2朝下地設(shè)置在位于上方的第二室23?；逯Ъ軉卧狝能夠在第一室22和第二室23之間升降，在上升時，如圖2所示，在第一室22和第二室23之間被冷卻面板6部分封閉的狀態(tài)下，使基板平臺I和加熱單元B的散熱面2接近。像這樣進行基板3的加熱時，由第二室23產(chǎn)生的熱量難以向其下方的第一室22泄漏，在加熱后，能夠更迅速地進行使基板支架單元A向第一室22下降而進行的冷卻。另外，真空腔D的內(nèi)表面，尤其第二室23的內(nèi)表面為了能夠提高加熱效率，優(yōu)選預(yù)先實施鏡面精加工。
[0077]升降裝置E具有:升降軸12，其上端被連接在基板支架單元A的冷卻面板6 ;升降臂24，其被安裝在升降軸12的下端部分；滾珠絲杠25，其供升降臂24螺接。另外，還具有:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置26，能夠使?jié)L珠絲杠25向正反兩方向旋轉(zhuǎn)；波紋管狀蓋27，其覆蓋升降軸12和真空腔D之間的滑動部，提高真空腔D內(nèi)的氣密性，并且伴隨升降軸12的上下移動而伸縮。該升降裝置E通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置26使?jié)L珠絲杠25正或反旋轉(zhuǎn)，由此，使與該滾珠絲杠25螺接的升降臂24上升或下降，隨之使升降軸12上下滑動，而使基板支架單元A升降。
[0078]此外，在上述說明中說明了真空腔，但在沒有使用真空腔的情況下，需要預(yù)先利用氬氣等的惰性氣體填充腔內(nèi)。
[0079]以下，關(guān)于上述基板熱處理裝置的驅(qū)動狀態(tài)進行說明。
[0080]首先，如圖1所示，打開狹縫閥20，將基板3送入真空腔D內(nèi)。基板3的送入例如以如下方式進行，利用機器人將基板3帶入真空腔D內(nèi)，如圖1及圖4所示，能夠?qū)⒒?載置并支承在基座32上。
[0081]真空腔D的狹縫閥20部分通常經(jīng)由收容了機器人的轉(zhuǎn)移室(未圖示)被連結(jié)在3的間隔取決于散熱面2及基板3的大小、口基板3的間隔優(yōu)選為1?25111111。
丁開，利用來自散熱面2的福射熱加熱基板1:到由溫度測定器16測定的基板平臺1的直到經(jīng)過規(guī)定的退火時間(例如1分鐘左
的加熱器28關(guān)閉，開始自然冷卻。與此同扳平臺1及基板3與遮板17的下表面接近丨基板平臺1和加熱單元8的散熱面2之間；阻礙的溫度(例如2001 )。冷卻后，基板[平臺1、基板3和遮板17的下表面之間，能2置在從冷卻位置到送入送出位置的下基座32的爪部101上的基板3成為容易取暨之后，打開狹縫閥20，利用轉(zhuǎn)移室(未圖3。
)口熱，在基板3的取出時，被冷卻到對基板3
【權(quán)利要求】
1.一種基板熱處理裝置，是在真空處理室內(nèi)對基板進行加熱處理的基板熱處理裝置，其特征在于，具有： C字形的基座，其設(shè)置有能夠載置基板的第一基板載置部和開口部； 基板平臺，其設(shè)置有載置基板的第二基板載置部和支承所述基座的基座支承部； 加熱構(gòu)件，其在所述基板平臺的上方且在與所述第二基板載置部相向的位置具有散熱面，利用來自所述散熱面的熱量加熱被載置在所述第二基板載置部上的基板； 移動構(gòu)件，其以使所述第二基板載置部相對于所述散熱面成為規(guī)定的分離位置的方式使所述基板平臺移動； 提升部，其在基板接受位置與所述基座的下表面抵接并以從所述基座支承部分離的狀態(tài)支承該基座； 補足部，其與所述基座支承部分體地形成，并且被卡合于該基座支承部，在所述基座被所述基座支承部支承的狀態(tài)下，以所述基座成為環(huán)狀的方式補足所述基座的開口部， 當(dāng)所述基板被載置在所述第二基板載置部，所述第二基板載置部相對于所述散熱面位于規(guī)定的分離位置時，所述基座與所述補足部一起形成環(huán)狀，并包圍所述基板。
2.如權(quán)利要求1所述的基板熱處理裝置，其特征在于，通過所述移動構(gòu)件使所述基板平臺向相對于所述散熱面接近的方向移動時，所述基座從所述提升部分離并被所述基座支承部支承。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板熱處理裝置，其特征在于，當(dāng)所述基座被保持在所述基座支承部時，載置于所述第一基板載置部的所述基板被所述第二基板載置部支承。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的基板熱處理裝置，其特征在于，所述移動構(gòu)件使所述基板平臺向從所述散熱面分離的方向移動時，所述提升部與所述基座的下表面抵接，將所述基座支承在相對于所述基板平臺上方的位置。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的基板熱處理裝置，其特征在于，當(dāng)所述基板被載置在所述第一基板載置部上時，以將所述基板的上表面配置在比所述基座的上表面更低的位置的方式形成所述基座的上表面。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的基板熱處理裝置，其特征在于，所述基座和所述補足部分別由同一材料形成。
【文檔編號】H01L21/683GK104040691SQ201280066626
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】真下香, 柴垣真果 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司