第二上部加熱單元122可能與基板20的升降路徑發(fā)生干擾，因此可以配置成包圍上部腔室區(qū)域TC的側(cè)面，以避免占據(jù)基板20升降的空間。S卩、如圖5所示，第二上部加熱單元122的各層122a、122b、122c可以由四個(gè)單位加熱器125構(gòu)成一組，以使與基板20的四個(gè)邊平行且與基板20隔開規(guī)定距離。構(gòu)成第二上部加熱單元122的單位加熱器125，可以僅用一端與本體110的側(cè)面連接，另一端則位于除了基板20升降時(shí)所占據(jù)的空間以外的上部腔室區(qū)域TC內(nèi)。即、可以配置成以懸臂形狀僅用一端與本體110連接。
[0066]可以以彼此錯(cuò)開的方式配置第二上部加熱單元122的各層122a、122b、122c，以便能夠抑制上部腔室區(qū)域TC側(cè)面的熱損失且進(jìn)一步確保溫度均勻性。S卩、如圖5a所示，第二上部加熱單元122a及122c可由四個(gè)懸臂形狀的單位加熱器125配置成順時(shí)針方向的形態(tài)，如圖5b所示，第二上部加熱單元122b可由四個(gè)懸臂形狀的單位加熱器125配置成逆時(shí)針方向的形態(tài)。
[0067]如此，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):將加熱單元120配置于本體110內(nèi)側(cè)，從而可直接向基板20傳熱，而且將上部加熱單元121、122配置于實(shí)際實(shí)施快速熱處理的上部腔室區(qū)域TC的上部和四個(gè)側(cè)面，因此可向基板20的整個(gè)面積傳熱，并且可以在確保上、下部腔室區(qū)域TC、BC內(nèi)部的溫度均衡性的狀態(tài)下迅速進(jìn)行快速熱處理工藝。
[0068]另一方面，本體110可由金屬材質(zhì)形成。金屬可使用不銹鋼(SUS)、鋼(Steel)、銷(Al)、鈦(Ti)、鈦合金、摻娃類金剛石(S1-DLC:Silicon_Diamondlike carbon)等，考慮到成本和加工的便利性，優(yōu)選不銹鋼(SUS)。若以金屬材質(zhì)制作本體110，則可通過焊接或扣接單元結(jié)合等方法來制作本體110，因此便于制作可容納大面積基板20的大尺寸的本體110，且堅(jiān)固，而且由于金屬所特有的反射特性，可使加熱單元120產(chǎn)生的熱反射以對(duì)上、下部腔室區(qū)域TC、BC進(jìn)行加熱，從而提高熱處理工藝的效率。
[0069]參照?qǐng)D2及圖3，升降單元130可包括升降桿131、基板支撐部132及基板支撐銷133。
[0070]升降桿131可以設(shè)置成，一端位于上、下部腔室區(qū)域TC、BC的內(nèi)部，另一端位于上、下部腔室區(qū)域TC、BC的外部，以進(jìn)行升降。為了使升降桿131進(jìn)行升降，升降桿131可以與汽缸、電機(jī)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)相連接。升降桿131可以位于下部加熱單元123的單位加熱器125之間，以便不與周圍發(fā)生干擾的狀態(tài)下進(jìn)行升降?？墒股禇U131進(jìn)行升降而連通的本體110底面可設(shè)置有密封構(gòu)件(未圖示)。
[0071]基板支撐部132可以與升降桿131的一端結(jié)合，以支撐基板20。基板支撐部132可以具有板或框架的形狀，并且為了與基板20的接觸的面積最小化，可以在基板支撐部132上形成以點(diǎn)接觸方式支撐基板20的多個(gè)支撐銷133。
[0072]升降單元130上升以位于上死點(diǎn)時(shí)，以點(diǎn)接觸方式被基板支撐銷133支撐的基板20位于上部腔室區(qū)域TC，從而可通過上部加熱單元121，122進(jìn)行快速熱處理。升降單元130下降以位于下死點(diǎn)時(shí)，以點(diǎn)接觸方式被基板支撐銷133支撐的基板20位于下部腔室區(qū)域BC，從而可通過下部加熱單元123預(yù)熱，或者處于冷卻或等待的狀態(tài)。
[0073]在下部腔室區(qū)域BC的正面(本體110的下部正面)可以形成有可使基板20出入的出入口 111，出入口 111可通過以規(guī)定軸為基準(zhǔn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的門115而開閉。出入口 111與門115之間可設(shè)置有密封構(gòu)件(未圖示)。
[0074]本體110的內(nèi)側(cè)面(或，上、下部腔室區(qū)域TC、BC的側(cè)面)與加熱單元120之間設(shè)置有隔熱部141、142、143，以減少上、下部腔室區(qū)域TC、BC內(nèi)部的熱損失，由此能夠提高熱處理工藝的效率。優(yōu)選為，隔熱部141、142、143的材質(zhì)為陶瓷。
[0075]另一方面，熱處理裝置100還可以包括供氣管150，該供氣管150設(shè)置成貫通本體110的頂面，以向上、下部腔室區(qū)域TC、BC供給熱處理氣體。熱處理氣體可從外部的供氣裝置(未圖示)流向供氣管150，再通過供氣孔151供給至上、下部腔室區(qū)域TC、BC。
[0076]通過供氣孔151供給的熱處理氣體可經(jīng)擴(kuò)散板155擴(kuò)散后向上、下部腔室區(qū)域TC、BC內(nèi)部供給。擴(kuò)散板155可配置于第一上部加熱單元121與第二上部加熱單元122之間。在擴(kuò)散板155上，具有規(guī)定間隔的多個(gè)擴(kuò)散孔155a以連通的方式形成。通過吐氣孔151供給的熱處理氣體在擴(kuò)散板155的上部腔室區(qū)域TC 一次擴(kuò)散之后，通過擴(kuò)散孔155a均勻地供給至上、下部腔室區(qū)域TC、BC內(nèi)部，從而可用于快速熱處理工藝中。
[0077]再次參照?qǐng)D1，本體110的側(cè)面，具體為在本體110的下部側(cè)面可形成有向下部腔室區(qū)域BC供給熱處理氣體的多個(gè)輔助供氣孔160。通過輔助供氣孔160供給的熱處理氣體可用于基板20的預(yù)熱或者冷卻。
[0078]圖6至圖9為本發(fā)明的一實(shí)施例涉及的熱處理裝置動(dòng)作過程的側(cè)剖視圖。
[0079]參照?qǐng)D6，首先，使門115旋轉(zhuǎn)以打開出入口 111。此時(shí)，升降單元130位于下死點(diǎn)。隨后，通過基板搬運(yùn)機(jī)械臂(未圖示)，從外部向下部腔室區(qū)域BC裝載基板20，之后，基板支撐銷133以點(diǎn)接觸方式對(duì)基板20的底面進(jìn)行支撐。
[0080]接下來，參照?qǐng)D7，隨著門115的旋轉(zhuǎn)而關(guān)閉出入口 111，密閉上、下部腔室區(qū)域TC、BCo通過供氣孔151和輔助供氣孔160向上、下部腔室區(qū)域TC、BC內(nèi)部供給熱處理氣體，形成熱處理氛圍，并向加熱單元120施加電力，使其發(fā)熱。特別是，控制下部加熱單元123，使下部腔室區(qū)域BC的溫度保持在可對(duì)基板20進(jìn)行預(yù)熱的200°C到300°C (第二溫度)。上部加熱單元121、122將上部腔室區(qū)域TC的溫度保持在可對(duì)基板20進(jìn)行快速熱處理的500°C到800 °C (第一溫度)。
[0081]接下來，參照?qǐng)D8，使升降單元130上升至上死點(diǎn)位置。此時(shí)，基板20位于上部腔室區(qū)域TC。基板20被上部加熱單元121、122包圍，由上部加熱單元121、122對(duì)基板20的整個(gè)面積進(jìn)行快速熱處理。在進(jìn)行快速熱處理的過程中，基板20可以直接從上部加熱單元121、122受熱，同時(shí)從保持第一溫度的上部腔室區(qū)域TC受熱。
[0082]接下來，參照?qǐng)D9，在結(jié)束數(shù)秒到數(shù)分鐘的快速熱處理之后，使升降單元130下降至下死點(diǎn)位置。此時(shí)，基板20位于下部腔室區(qū)域BC。之后，使門115旋轉(zhuǎn)以打開出入口111，并通過基板搬運(yùn)機(jī)械臂來卸載基板20，以結(jié)束熱處理工藝。
[0083]如此，由于本發(fā)明將加熱單元配置于本體的內(nèi)部，不僅提高腔室內(nèi)部的溫度均衡性，而且通過直接向基板傳熱，從而能夠更為迅速地實(shí)施快速熱處理工藝。
[0084]并且，由于本發(fā)明采用金屬材質(zhì)的本體，能夠容易地制造可容納大面積基板的熱處理裝置。而且，通過反射金屬材質(zhì)本體的熱，能夠填補(bǔ)腔室內(nèi)部的熱損失。
[0085]如上所述，雖然列舉了優(yōu)選實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作了說明，但本發(fā)明并不僅限于所述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)行各種變形和變更。應(yīng)理解為，這些變形例或變更例屬于本發(fā)明及權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱處理裝置，其特征在于，包括: 本體，具備腔室作為基板的熱處理空間； 升降單元，進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，并支撐所述基板；以及 加熱單元，配置于所述本體的內(nèi)側(cè)上部和內(nèi)側(cè)下部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述腔室包括: 上部腔室區(qū)域，在所述基板通過所述升降單元上升時(shí)，以第一溫度對(duì)所述基板進(jìn)行熱處理；以及 下部腔室區(qū)域，在所述基板通過所述升降單元下降時(shí)，以第二溫度對(duì)所述基板進(jìn)行熱處理。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述加熱單元包括: 上部加熱單元，配置于所述上部腔室區(qū)域的至少一側(cè)；以及 下部加熱單元，配置于所述下部腔室區(qū)域的至少一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述上部加熱單元和所述下部加熱單元隔開。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述上部加熱單元包括: 第一上部加熱單元，對(duì)所述上部腔室區(qū)域的頂面進(jìn)行加熱；以及 第二上部加熱單元，對(duì)所述上部腔室區(qū)域的側(cè)面進(jìn)行加熱。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述第一上部加熱單元以及所述下部加熱單元的兩端連接于所述本體的側(cè)面。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述第二上部加熱單元的一端連接于所述本體的側(cè)面，另一端位于所述上部腔室區(qū)域內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述第二上部加熱單元包圍所述上部腔室區(qū)域的側(cè)面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述本體由金屬構(gòu)成。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述第一溫度高于所述第二溫度。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述第一溫度為500°C至800°C，所述第二溫度為200°C至300°C。12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理裝置，其特征在于， 在所述下部腔室區(qū)域的正面形成有所述基板出入用的出入口。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 還包括供氣管，該供氣管設(shè)置成貫通所述本體的頂面，用于向所述腔室供給熱處理氣體。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱處理裝置，其特征在于， 還包括擴(kuò)散板，該擴(kuò)散板使從所述供氣管供給的所述熱處理氣體向所述腔室內(nèi)部擴(kuò)散。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱處理裝置，其特征在于， 在所述擴(kuò)散板上形成有隔著規(guī)定間隔的多個(gè)擴(kuò)散孔。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述升降單元包括: 升降桿，一端位于所述腔室的內(nèi)部，另一端位于所述腔室的外部，可進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)；以及 基板支撐部，結(jié)合于所述升降桿的一端，用以支撐所述基板。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱處理裝置，其特征在于， 在所述基板支撐部上形成有以點(diǎn)接觸方式支撐所述基板的多個(gè)基板支撐銷。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述加熱單元包括多個(gè)單位加熱器。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的熱處理裝置，其特征在于， 所述單位加熱器呈棒狀。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于， 在所述本體的內(nèi)側(cè)面與所述加熱單元之間設(shè)置有隔熱部。21.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理裝置，其特征在于， 在所述本體的側(cè)面形成有多個(gè)輔助供氣孔，該輔助供氣孔向所述下部腔室區(qū)域供給熱處理氣體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱處理裝置(100)。本發(fā)明涉及的熱處理裝置(100)，其特征在于，包括：本體(110)，具備上、下部腔室區(qū)域(TC、BC)作為基板(20)的熱處理空間；升降單元(130：131、132、133)，進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，并支撐基板(20)；以及加熱單元(120：121、122、123)，配置于本體(110)的內(nèi)側(cè)上部及內(nèi)側(cè)下部。
【IPC分類】H01L21/324
【公開號(hào)】CN104952727
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510127497
【發(fā)明人】許官善, 紲竣淏
【申請(qǐng)人】泰拉半導(dǎo)體株式會(huì)社
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日