(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁波加熱式熱処理装置の温度分布均一性を高める。【解決手段】複数枚のウエハ１を積層保持したボート４２を収容するキャビティ３７と、キャビティ３７内に電磁波を導入してウエハを加熱する電磁波源５５とを備えた電磁波加熱形バッチ式熱処理装置において、キャビティ３７内下部にコントローラ５６で制御される補助ヒータ５９を設け、コントローラには上側熱電対５７と下側熱電対５８とを接続し、上側熱電対５７の熱接点はボート４２の最上段に保持された上側モニタウエハ１Ａに配置し、下側熱電対５８の熱接点はボートの最下段に保持された下側モニタウエハ１Ｂに配置する。コントローラ５６は上側熱電対５７の温度と下側熱電対５８の温度とが同一になるように、電磁波源５５と補助ヒータ５９の電源６０とをそれぞれ制御する。【選択図】図３
2010080555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数枚の基板を収容するキャビティと、
前記キャビティ内に電磁波を導入して前記複数枚の基板を加熱する第一の加熱源と、前記キャビティ付属の第二の加熱源と、を備えている基板処理装置であって、
前記キャビティ内に、上部の温度を測定する上部温度測定器と、下部の温度を測定する下部温度測定器とが、設置され、
前記上部温度測定器と前記下部温度測定器との間に前記複数枚の基板が配置される、
基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法において、ＩＣが作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に熱処理（thermal treatment ）を施すのに利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣの製造方法において、ウエハを加熱処理する方法として、抵抗加熱方法が広く用いられてきた。
抵抗加熱方法を用いた場合の問題点として、昇温および降温時間が長い点が挙げられる。昇温および降温時間が長くなる理由は、処理炉を囲む断熱材および反応管等の熱容量が大きい構成部材の加熱冷却が必要であり、ウエハのみを加熱できないためである。
【０００３】
近年、ＩＣのパッケージング（packaging ）技術の分野において、抵抗加熱方法によるホットプレートに代わり、マイクロ波またはミリ波等の電磁波を使用する電磁波加熱方式が試みられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層された複数枚のウエハ（以下、ウエハ群という場合がある。）をマイクロ波を用いて大気圧下で加熱する場合には、上部のウエハ温度が高くなり、下部のウエハの温度が低くなる傾向にある。その理由は、次のように考えられる。
マイクロ波によって各ウエハに均一に蓄積された熱エネルギは、処理室内雰囲気（窒素ガスまたはクリーンエア）の伝熱効果（対流）により、上部へと移動して行く。このため、各ウエハにマイクロ波エネルギを均一に照射したとしても、ウエハ群の積層方向の温度分布は不均一となる。すなわち、ウエハ相互間の温度はばらつく。
一方、マイクロ波の照射位置を変更してマイクロ波を不均一に照射することにより、ウエハ群の積層方向の温度分布を均一化する方法も考えられる。
しかし、この方法では、前述した伝熱効果を完全に抑制することは不可能であり、また、マイクロ波の不均一性が各ウエハの熱処理に悪影響を及ぼす懸念がある。
【０００５】
本発明の目的は、基板の加熱に電磁波加熱方法を使用する際に、伝熱効果による温度分布不均一の発生を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）積層された複数枚の基板を収容するキャビティと、
前記キャビティ内に電磁波を導入して前記複数枚の基板を加熱する第一の加熱源と、前記キャビティ付属の第二の加熱源と、を備えている基板処理装置であって、
前記キャビティ内に、上部の温度を測定する上部温度測定器と、下部の温度を測定する下部温度測定器とが、設置され、
前記上部温度測定器と前記下部温度測定器との間に前記複数枚の基板が配置される、
基板処理装置。
（２）前記キャビティ内の下部を加熱する補助ヒータが、前記下部温度測定器近傍に配置されている、ことを特徴とする前記（１）に記載の基板処理装置。
（３）上部温度測定器の温度は前記加熱源の出力を調整するための信号としてフィードバックされ、下部温度測定器の温度は前記補助ヒータの出力を調整するための信号としてフィードバックされ、上部温度測定器の温度と下部温度測定器の温度とが同一になるように、前記加熱源および前記補助ヒータが制御される、ことを特徴とする前記（２）に記載の基板処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
前記した手段によれば、基板の加熱に電磁波加熱方法を使用する際に、伝熱効果による温度分布不均一の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【０００９】
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ウエハに各種の熱処理を施すバッチ式熱処理装置として構成されている。
【００１０】
図１および図２に示されているように、バッチ式熱処理装置１０においては、基板であるウエハ１を収納して搬送するためのウエハキャリアとしては、ＦＯＵＰ（以下、ポッドという。）２が使用されている。
バッチ式熱処理装置１０は筐体１１を備えている。
筐体１１の正面壁１１ａの正面前方部には正面メンテナンス口１２が開設されている。正面メンテナンス口１２はメンテナンス作業を実施するための開口である。正面メンテナンス口１２は正面メンテナンス扉１３、１３によって開閉される。
筐体１１の正面壁１１ａにはポッド搬入搬出口１４が筐体１１の内外を連通するように開設されている。ポッド搬入搬出口１４はフロントシャッタ１５によって開閉される。
ポッド搬入搬出口１４の正面前方側にはロードポート１６が設置されている。ロードポート１６はポッド２を載置されて位置合わせする。
ポッド２はロードポート１６上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１６上から工程内搬送装置によって搬出される。
【００１１】
筐体１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚１７が設置されており、回転式ポッド棚１７は複数個のポッド２を保管する。
すなわち、回転式ポッド棚１７は支柱１８および複数枚の棚板１９を備えている。支柱１８は水平面内で間欠回転される。複数枚の棚板１９は支柱１８に上中下段の各位置に配置され、放射状に支持されている。複数枚の棚板１９はポッド２を複数個宛それぞれ載置した状態で保持する。
【００１２】
筐体１１内におけるロードポート１６と回転式ポッド棚１７との間には、ポッド搬送装置２０が設置されている。ポッド搬送装置２０はポッドエレベータ２０ａおよびポッド搬送機構２０ｂを備えている。ポッド搬送装置２０はポッドエレベータ２０ａとポッド搬送機構２０ｂとの連続動作により、ロードポート１６と回転式ポッド棚１７とポッドオープナ２１との間でポッド２を搬送する。
【００１３】
ポッドオープナ２１はポッド２を載置する載置台２２、２２と、ポッド２のキャップを着脱するキャップ着脱機構２３、２３とを備えている。ポッドオープナ２１は載置台２２に載置されたポッド２のキャップをキャップ着脱機構２３によって装着したり外したりする。これにより、ポッド２はウエハ出し入れ口を開いたり閉じたりする。
【００１４】
筐体１１内には前後方向略中央下部に、サブ筐体２４が後端まで構築されている。サブ筐体２４の正面壁２４ａには一対のウエハ搬入搬出口２５、２５が垂直方向に上下二段に並べられて開設されている。上下段のウエハ搬入搬出口２５、２５には一対のポッドオープナ２１、２１がそれぞれ設置されている。ウエハ搬入搬出口２５はウエハ１をサブ筐体２４内に搬入したり、ウエハ１をサブ筐体２４内から搬出するための出し入れ口（ゲート）である。
【００１５】
サブ筐体２４はポッド搬送装置２０および回転式ポッド棚１７の設置空間から流体的に隔絶された移載室２６を構成している。移載室２６は前側領域にウエハ移載機構２７を設置されている。
ウエハ移載機構２７はウエハ移載装置２７ａ、ウエハ移載装置エレベータ２７ｂおよびツィーザ２７ｃを備えている。ウエハ移載装置２７ａは水平面内において回転または直動する。ウエハ移載装置エレベータ２７ｂはウエハ移載装置２７ａを昇降させる。ツィーザ２７ｃはウエハ移載装置２７ａに支持されており、ウエハ１を水平に保持する。
ウエハ移載装置エレベータ２７ｂおよびウエハ移載装置２７ａの連続動作により、ツィーザ２７ｃによって保持したウエハ１を後記するボートに搬送して装填（チャージング）したり、ボートに装填されたウエハ１をツィーザ２７ｃによって受け取る。
図１に想像線で示されているように、ウエハ移載装置エレベータ２７ｂは筐体１１の右側端部とサブ筐体２４の移載室２６の前方領域右端部との間に設置されている。
【００１６】
移載室２６の後側領域には待機部２８が構成されている。待機部２８はボートを収容して待機させる予備室である。待機部２８の天井面には炉口シャッタ２９が設けられており、炉口シャッタ２９は後記する処理炉の炉口を開閉する。
【００１７】
図１に想像線で示されているように、筐体１１の右側端部とサブ筐体２４の待機部２８の右端部との間には、ボートエレベータ３０が設置されている。ボートエレベータ３０のアーム３１にはシールキャップ３２が水平に据え付けられている。アーム３１はボートエレベータ３０の昇降台に連結された連結具である。シールキャップ３２は処理炉の炉口を閉塞する蓋体である。
【００１８】
図１に示されているように、ウエハ移載装置エレベータ２７ｂ側およびボートエレベータ３０側と反対側である移載室２６左側端部には、クリーンユニット３３が設置されている。クリーンユニット３３は供給フアンおよび防塵フィルタによって構成されている。クリーンユニット３３は清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア３４（図１の矢印参照）を供給する。
図示はしないが、ウエハ移載装置２７ａとクリーンユニット３３との間にはノッチ合わせ装置が設置されている。ノッチ合わせ装置はウエハの円周方向の位置を整合する。
クリーンユニット３３から吹き出されたクリーンエア３４は、ノッチ合わせ装置、ウエハ移載装置２７ａおよびボートを流通する。その後に、クリーンエア３４は図示しないダクトにより吸い込まれる。吸い込まれたクリーンエア３４は筐体１１の外部に排気がなされるか、または、クリーンユニット３３の吸い込み側である一次側（供給側）に戻されて、クリーンユニット３３から移載室２６内に再び吹き出される。
【００１９】
図１および図２に示されているように、筐体１１の後側上部には処理炉３５が垂直に設置されている。
図３に示されているように、処理炉３５はシールド３６を備えている。
シールド３６は電磁波の外部への漏洩を効果的に防止可能な導電性材料によって形成されている。例えば、このような導電性材料としては、銅、アルミニウム、ステンレス、白金、銀等を挙げることができる。
但し、シールド３６は導電性材料のみによって形成するに限らない。シールド３６は多層シールド材料によって形成してもよい。例えば、多層シールド材料は、導電性材料からなる基材の内側表面に、電磁波を反射する反射面および電磁波を吸収する吸収層を形成することにより、構築することができる。
シールド３６は一端開口で他端閉塞の円筒形状に形成されており、シールド３６は中心線が垂直になるように縦に配されて固定的に支持されている。
シールド３６の筒中空部は複数枚のウエハ１が収容されるキャビティ３７を形成しており、シールド３６の内径は取り扱うウエハ１の最大外径よりも大きくなるように設定されている。
シールド３６の下端部には炉口フランジ３８が設置されている。炉口フランジ３８は処理炉３５の炉口３９を形成している。炉口フランジ３８がサブ筐体２４に支持された状態で、シールド３６は垂直に据え付けられた状態になっている。
【００２０】
図３に示されているように、ボートエレベータ３０は処理炉３５の真下近傍に設置されている。ボートエレベータ３０のアーム３１に支持されたシールキャップ３２は炉口３９を閉塞する。すなわち、シールキャップ３２は炉口フランジ３８の外径と略等しい円盤形状に形成されており、ボートエレベータ３０によって上昇されることにより、炉口３９を気密シールする。
【００２１】
シールド３６の下端部の側壁には排気管４０の一端が接続されており、排気管４０は他端を排気装置（図示せず）に接続されている。排気装置は排気管４０を介してキャビティ３７を排気する。
シールド３６の排気管４０と異なる位置には、キャビティ３７へガスを供給するためのガス供給管４１の一端が接続されている。
【００２２】
シールキャップ３２上にはボート４２が垂直に立脚されて支持されている。ボート４２は複数枚のウエハ１を保持して、キャビティ３７内に搬入（ボートローディング）したり、キャビティ３７外へ搬出（ボートアンローディング）したりする。
ボート４２は石英等の誘電体が使用されて形成されている。
ボート４２は上下で一対の端板４３、４４と、３本の保持柱４５、４５、４５とを備えている。３本の保持柱４５、４５、４５は両端板４３、４４間に垂直に架橋されている。３本の保持柱４５、４５、４５には複数の保持溝４６が、上下方向に等間隔に配置されてそれぞれ形成されており、同一段の保持溝４６、４６、４６は同一平面を構成している。すなわち、ボート４２は同一段の保持溝４６、４６、４６によってウエハ１の外周縁部を保持することにより、複数枚のウエハ１を中心を揃えて整列させた状態で保持する。
ボート４２の下部には複数枚の断熱板４７が配置されている。断熱板４７はキャビティ３７からの熱の放射を抑制する。
シールキャップ３２下面の中央にはロータリーアクチュエータ４８が設置されている。ロータリーアクチュエータ４８の回転軸４９はボート４２を支持する。すなわち、ロータリーアクチュエータ４８は回転軸４９によってボート４２を回転させる。
【００２３】
シールド３６の外部にはベース５１が水平に配置されており、ベース５１上にはケース５２がシールド３６と同心円状に設置されている。ケース５２は上端が閉塞した円筒形状もしくは多角形筒状に形成されており、シールド３６よりも大きい。ケース５２はシールド３６の外側を取り囲んで電磁波の漏洩を防止し、シールド３６を保護するとともに、周囲の環境を保護する。
なお、ケース５２は省略してもよい。
【００２４】
シールド３６側壁には電磁波導入ポート５３が穿設されている。電磁波導入ポート５３にはキャビティ３７内に電磁波を供給するための導波管５４の一端が接続されている。
導波管５４の他端にはキャビティ３７内に電磁波を供給して加熱する加熱源としての電磁波源５５が接続されている。電磁波源５５は電磁波であるマイクロ波またはミリ波を供給する。マイクロ波は波長１ｍ以下の電波で極超短波とも称される。マイクロ波には遠赤外部に接する１ｍｍ以下のサブミリ波まで含まれる。
電磁波源５５は０．５〜５０ＧＨｚの電磁波を導波管５４に供給する。
電磁波源５５にはコントローラ５６が接続されている。
【００２５】
コントローラ５６にはキャビティ３７内上部の温度を測定する上部温度測定器としての上側熱電対５７と、キャビティ３７内下部の温度を測定する下部温度測定器としての下側熱電対５８とが接続されている。上側熱電対５７の検出子としての熱接点５７ａはボート４２の最上段にセットされた上部温度モニタ用ウエハ（上側モニタウエハという。）１Ａに配置されており、下側熱電対５８の検出子としての熱接点５８ａはボート４２の最下段にセットされた下部温度モニタ用ウエハ（下側モニタウエハという。）１Ｂに配置されている。したがって、上側熱電対５７は上側モニタウエハ１Ａの温度を測定してコントローラ５６に送信し、下側熱電対５８は下側モニタウエハ１Ｂの温度を測定してコントローラ５６に送信する。
【００２６】
上側モニタウエハ１Ａおよび下側モニタウエハ１Ｂは、熱特性、殊に温度特性が熱処理するウエハ（以下、プロダクトウエハという場合がある。）１と同一になるように、調製されている。上側モニタウエハ１Ａおよび下側モニタウエハ１Ｂは、例えば、不用品となったプロダクトウエハ１を使用してもよい。
複数枚のプロダクトウエハ１が、ボート４２の上側モニタウエハ１Ａと下側モニタウエハ１Ｂとの間に配置される。
プロダクトウエハ１の配置枚数は２０〜３０枚が好ましい。これは、マイクロ波を１つの電磁波導入ポート５３から導入する場合のビームの広がりに相当するためであり、マイクロ波とプロダクトウエハ１のエッジとの距離は、大凡、１５０ｃｍ前後である。望ましくは、２５枚である。これは、ポッド２の収納枚数に相当し、ウエハ移載機構２７と整合するためである。
【００２７】
シールド３６内周の下部にはキャビティ３７内下部を加熱する補助ヒータ５９が同心円に敷設されており、補助ヒータ５９は下側モニタウエハ１Ｂ近傍に配置されている。補助ヒータ５９は抵抗発熱体等によって構成されており、コントローラ５６によって制御される電源６０に接続されている。
コントローラ５６は上側熱電対５７の測定温度に基づいて電磁波源５５をフィードバック制御し、下側熱電対５８の測定温度に基づいて補助ヒータ５９をフィードバック制御することにより、上側熱電対５７の温度と下側熱電対５８の温度とが同一になるように、電磁波源５５と電源６０とをそれぞれ制御する。
【００２８】
次に、前記構成に係るバッチ式熱処理装置１０を用いる本発明の一実施形態であるＩＣの製造方法の熱処理工程を、ウエハパッケージング工程を例に説明する。
ウエハパッケージング工程においては、ＩＣが作り込まれた側の主面にポリイミド等のパッケージング材料を塗布されたプロダクトウエハ１がポッド２に収納されて、バッチ式熱処理装置１０に送られて来る。
予め、図３および図４に示されているように、ボート４２の最上段および最下段には、これから熱処理しようとするプロダクトウエハ１と同等の熱特性を有する上側モニタウエハ１Ａおよび下側モニタウエハ１Ｂがそれぞれ配置されている。
【００２９】
図１および図２に示されているように、ポッド２がロードポート１６に供給されると、フロントシャッタ１５はポッド搬入搬出口１４を開放する。
ポッド搬入搬出口１４が開放すると、ポッド搬送装置２０はロードポート１６上のポッド２を筐体１１内へポッド搬入搬出口１４から搬入する。ポッド搬送装置２０は搬入したポッド２を回転式ポッド棚１７の指定された棚板１９へ搬送して受け渡す。
ポッド２を棚板１９に一時的に保管した後、ポッド搬送装置２０はポッド２を棚板１９から一方のポッドオープナ２１に搬送し、載置台２２に移載する。
なお、ポッド搬送装置２０はロードポート１６上のポッド２を回転式ポッド棚１７に搬送せずに、ポッドオープナ２１に直接搬送する場合もある。
【００３０】
ポッド２を搬送中には、キャップ着脱機構２３はポッドオープナ２１のウエハ搬入搬出口２５を閉じている。クリーンユニット３３は移載室２６にクリーンエア３４を流通させて循環させる。
クリーンユニット３３が移載室２６にクリーンエア３４として窒素ガスを循環させることにより、移載室２６内の酸素濃度は筐体１１内（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く（例えば、２０ｐｐｍ以下）維持される。
【００３１】
ポッドオープナ２１は載置台２２に載置されたポッド２の開口側端面をサブ筐体正面壁２４ａの搬入搬出口２５開口縁辺部に押し付ける。キャップ着脱機構２３はポッド２のキャップを取り外し、ウエハ出し入れ口を開放させる。
ポッド２が開放されると、ウエハ移載装置２７ａはツィーザ２７ｃによってウエハ１をポッド２からウエハ出し入れ口を通じてピックアップしノッチ合わせ装置に搬送する。
ノッチ合わせ装置がウエハ１のノッチを合わせると、ウエハ移載装置２７ａはウエハ１をノッチ合わせ装置からピックアップし、移載室２６の後方にある待機部２８へ搬入し、ボート４２に装填（チャージング）する。
ボート４２にウエハ１を受け渡したウエハ移載装置２７ａはポッド２に戻り、次のウエハ１をピックアップし、再び、ボート４２に搬送し、ボート４２に装填する。
【００３２】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ２１からボート４２へのウエハ１の装填作業中に、ポッド搬送装置２０は回転式ポッド棚１７から別のポッド２を他方（下段または上段）のポッドオープナ２１に搬送し移載する。ポッドオープナ２１はポッド２を開放する。すなわち、ウエハ移載装置２７ａによるウエハ装填作業と、ポッド搬送装置２０およびポッドオープナ２１によるポッド開放作業とが、同時進行される。
【００３３】
所定枚数のウエハ１がボート４２に移載されると、ボートエレベータ３０はボート４２を上昇させ、図４に示されているように、処理炉３５のキャビティ３７に搬入（ボートローディング）する。
ボート４２が上限に達すると、シールキャップ３２が炉口３９をシール状態に閉塞するので、キャビティ３７は気密に閉じられた状態になる。
【００３４】
気密に閉じられると、排気管４０はキャビティ３７を排気する。
ロータリーアクチュエータ４８はボート４２を回転させる。
必要に応じて、窒素ガス等の不活性ガスがガス供給管４１から供給される。
電磁波源５５はウエハ１を所定温度（例えば、２００℃程度）に昇温させる。すなわち、電磁波源５５はマイクロ波またはミリ波を導波管５４を経由してキャビティ３７内に供給する。キャビティ３７内に供給されたマイクロ波はウエハ１に入射して効率的に吸収されるために、ウエハ１をきわめて効果的に昇温させる。
この際に、上側熱電対５７および下側熱電対５８は上側モニタウエハ１Ａおよび下側モニタウエハ１Ｂの温度をそれぞれ計測し、計測温度をコントローラ５６に送信する。
コントローラ５６は上側熱電対５７の測定温度に基づいて電磁波源５５をフィードバック制御し、下側熱電対５８の測定温度に基づいて補助ヒータ５９の電源６０をフィードバック制御することにより、上側熱電対５７の温度と下側熱電対５８の温度とが同一になるように、電磁波源５５と電源６０とをそれぞれ制御する。
【００３５】
予め設定された処理時間が経過すると、ボート４２の回転、ガスの供給、マイクロ波の供給および排気管４０の排気が停止する。
その後に、ボートエレベータ３０はシールキャップ３２を下降させることにより、炉口３９を開口するとともに、ボート４２を炉口３９からキャビティ３７の外部に搬出（ボートアンローディング）する。
【００３６】
ウエハ移載機構２７はボート４２のウエハ１をポッド２内に、前述した作動とは逆の手順により収める。
以上の作動が繰り返されることにより、複数枚のウエハ１がバッチ処理される。
【００３７】
ところで、前述した通り、積層された複数枚のウエハをマイクロ波を用いて大気圧下で加熱する場合には、伝熱効果により、キャビティ内上部に配置されたウエハ群の温度が高くなり、下部に配置されたウエハ群の温度が低くなるという問題点がある。
【００３８】
本実施形態においては、図５に示された原理により、この問題点を解決する。
図５（ａ）に示されているように、マイクロ波は複数枚のウエハ１の積層方向にわたって均等に印加されるため、キャビティ３７内上部に配置されたウエハ１群の温度が、伝熱効果の影響を受けて高くなる。
補助ヒータ５９がキャビティ３７内下部に敷設されていることにより、図５（ｂ）に示されているように、補助ヒータ５９による加熱は下部が大きく、上方に行くに従って漸減するため、キャビティ３７内下部に配置されたウエハ１群の温度が高くなる。
図５（ａ）の温度分布グラフと図５（ｂ）の温度分布グラフとを重ね合わせると、図５（ｃ）の温度分布グラフに示されているように、温度分布は複数枚のウエハ１の積層方向にわたって均一になる。
ここで、コントローラ５６は上側熱電対５７の測定温度に基づいて電磁波源５５をフィードバック制御し、下側熱電対５８の測定温度に基づいて補助ヒータ５９の電源６０をフィードバック制御することにより、上側熱電対５７の温度と下側熱電対５８の温度とが同一になるように、電磁波源５５と電源６０とをそれぞれ制御する。
この制御により、上側モニタウエハ１Ａと下側モニタウエハ１Ｂとの温度は同一になるので、上側モニタウエハ１Ａと下側モニタウエハ１Ｂとの間に配置された複数枚のプロダクトウエハ１は、温度分布が全体にわたって均一になる。
【００３９】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００４０】
1)  電磁波によってウエハを加熱することにより、ウエハを直接的に加熱することができるので、ウエハをエネルギ効率よく加熱することができ、また、低温領域での温度を適正かつ精密に制御することができる。
【００４１】
2)  複数枚のウエハを一括してバッチ処理することにより、ウエハを一枚ずつ枚葉処理する場合に比べて、スループットを大幅に向上させることができる。
【００４２】
3)  上側熱電対の測定温度に基づいて電磁波源をフィードバック制御し、下側熱電対の測定温度に基づいて補助ヒータの電源をフィードバック制御し、上側熱電対の温度と下側熱電対の温度とが同一になるように、電磁波源と補助ヒータの電源とをそれぞれ制御することにより、上側モニタウエハと下側モニタウエハとの間に配置された複数枚のプロダクトウエハの温度分布を全体にわたって均一化することができるので、プロダクトウエハ群の熱処理状況を全体にわたって均一化することができる。
【００４３】
4)  補助ヒータをキャビティ内下部に敷設し、上側熱電対および下側熱電対を上側モニタウエハおよび下側モニタウエハに配置すればよいので、基板処理装置への搭載がきわめて容易である。
【００４４】
5)  熱電対の熱接点をプロダクトウエハと熱特性が同等のモニタウエハに配置することにより、プロダクトウエハの温度分布を精度良く測定することができる。
【００４５】
6)  上側モニタウエハと下側モニタウエハ間に配置するプロダクトウエハの枚数を２５枚に設定することにより、マイクロ波を１つの電磁波導入ポートから導入する場合のビームの広がりをプロダクトウエハ群に対応させることができるとともに、ウエハ移載機構のウエハ取扱枚数と整合させることができるので、エネルギ効率およびスループット等をより一層高めることができる。
【００４６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００４７】
例えば、温度測定器は熱電対を使用するに限らず、半導体抵抗温度計、熱電温度計、光高温計等を使用してもよい。
【００４８】
本発明は、バッチ式熱処理装置に限らず、拡散装置や減圧ＣＶＤ装置およびアニール装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
【００４９】
また、被処理基板はウエハに限らず、ホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態であるバッチ式熱処理装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】側面断面図である。
【図３】処理炉を通る正面断面図である。
【図４】処理ステップにおける処理炉部分を示す正面断面図である。
【図５】温度分布均一化の原理を示す各模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ウエハ（基板）、２…ポッド、
１０…バッチ式熱処理装置（基板処理装置）、
１７…回転式ポッド棚、１８…支柱、１９…棚板、
２０…ポッド搬送装置、２０ａ…ポッドエレベータ、２０ｂ…ポッド搬送機構、
２１…ポッドオープナ、２２…載置台、２３…キャップ着脱機構、
２４…サブ筐体、２４ａ…正面壁、２５…ウエハ搬入搬出口、２６…移載室、
２７…ウエハ移載機構、２７ａ…ウエハ移載装置、２７ｂ…ウエハ移載装置エレベータ、２７ｃ…ツィーザ、
２８…待機部、２９…炉口シャッタ、
３０…ボートエレベータ、３１…アーム、３２…シールキャップ、
３３…クリーンユニット、３４…クリーンエア、
３５…処理炉、３６…シールド、３７…キャビティ、３８…炉口フランジ、３９…炉口、４０…排気管、４１…ガス供給管、
４２…ボート（搬送治具）、４３、４４…端板、４５…保持柱、４６…保持溝、４７…断熱板、４８…ロータリーアクチュエータ、４９…回転軸、
５１…ベース、５２…ケース、５３…電磁波導入ポート、５４…導波管、５５…電磁波源（マイクロ波加熱源）、５６…コントローラ、
５７…上側熱電対（上部温度測定器）、１Ａ…上側モニタウエハ、
５８…下側熱電対（下部温度測定器）、１Ｂ…下側モニタウエハ、
５９…補助ヒータ、６０…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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