加热处理装置和加热处理方法与流程

本发明涉及加热处理装置和加热处理方法。

背景技术：

1、在半导体器件的制造工序中，针对例如形成有抗蚀剂膜等涂敷膜的基板、例如半导体晶圆(在以下的说明中，存在简称为晶圆的情况)，为了使所述涂敷膜干燥，对该半导体晶圆进行了加热处理。

2、这样的加热处理以往以来使用加热处理装置来进行，但在加热时，影响膜厚的均匀性，因此，要求均匀地加热。

3、考虑到这点，以往的加热处理装置具备：载置台，其载置基板；壳体，其收容该载置台而形成处理空间；闸门构件，其以包围所述载置台的方式设置到所述载置台的周围；升降机构，其使该闸门构件上下运动；罩构件，其以覆盖所述壳体内的处理空间的上部的方式设置，在中央部连接有排气管线；以及许多通气孔，其沿着所述闸门构件的周向设置到所述闸门构件，以往的加热处理装置具备环状的空气整流板，在将所述闸门构件向上方抬起了时在该环状的空气整流板与所述罩构件的周缘部之间形成环状的空气流入口(专利文献1)。

4、利用该结构，能够使装置附近的下降流从处理空间的周向均匀地导入处理空间内，由此，对以往从晶圆出入口流入的下降流直接碰到晶圆而晶圆的温度局部地降低、成为抗蚀剂膜厚的均匀化的障碍的情况进行了改善。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开平9-326341号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，上述的专利文献1所记载的加热处理装置仅从壳体内的处理空间的上部向处理空间导入下降流的空气(通常23℃)，因此，在处理空间内的热气氛中形成朝向中心的下降气流，其结果，在该下降气流与闸门构件内壁之间形成气流的停滞，升华物在停滞中浮游而存在从装置间隙向外部泄漏的可能性。为了抑制该停滞的产生而防止升华物的泄漏，需要增多排气流量，在节能方面存在改善的余地。

3、本发明是鉴于这点而做成的，目的在于，在这种基板的加热处理装置中，防止所述那样的处理空间内的气流的停滞的产生而以比以往少的排气量对升华物进行排气。

4、用于解决问题的方案

5、为了达成上述目的，本发明是对形成有涂敷膜的基板进行加热的加热处理装置，其特征在于，该加热处理装置具有：载置台，其载置所述基板；加热机构，其对载置到所述载置台的基板进行加热；上面部，其位于所述载置台的上方，并覆盖所述载置台；以及侧面部，其包围所述载置台，该侧面部位于所述载置台的外周，由所述载置台、所述上面部、所述侧面部形成热处理空间，在所述上面部的中央设置有对所述热处理空间内的气氛进行排气的排气部，该加热处理装置具有第1气体供给口和第2气体供给口，该第1气体供给口和该第2气体供给口沿着所述侧面部的周向设置，并向所述热处理空间供给气体，所述第1气体供给口的高度位置与载置到所述载置台的基板的高度位置相同，所述第2气体供给口的高度位置是比所述第1气体供给口的高度位置高的位置，从所述第1气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量比从所述第2气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量多。

6、根据本发明，具有向热处理空间供给气体的第1气体供给口和第2气体供给口，第1气体供给口的高度位置与载置到载置台的基板的高度位置相同，因此，能够向载置台上的基板表面供给水平层流。并且，第2气体供给口的高度位置是比第1气体供给口的高度位置高的位置，从第1气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量比从第2气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量多，因此，利用从第2气体供给口供给的气体防止热处理空间内的气流的停滞的产生。其结果，在对热处理空间内的气氛进行排气时，以比以往少的排气量防止升华物的泄漏，能够对升华物进行排气。

7、在该情况下，也可以是，从第1气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量与从所述第2气体供给口向所述热处理空间供给的气体的流量之比是9：1～6：4。更优选5：1～7：3为佳。另外，进一步优选4：1左右为佳。

8、另外，根据发明人等的见解，认为：优选第2气体供给口的高度位置越高越好，例如通过在比热处理空间的一半的高度位置高的位置设定第2气体供给口的高度位置，能够获得防止停滞产生的效果，越进一步靠近热处理空间的上面部，越能够防止停滞的产生。如在随后论述的实施方式中说明那样，最优选第2气体供给口位于热处理空间的上面部(热处理空间的最高部)。

9、根据另一观点的本发明是对形成有涂敷膜的基板进行加热的加热处理装置，其特征在于，该加热处理装置具有：载置台，其载置所述基板；加热机构，其对载置到所述载置台的基板进行加热；上面部，其位于所述载置台的上方，并覆盖所述载置台；以及侧面部，其包围所述载置台，该侧面部位于所述载置台的外周，由所述载置台、所述上面部、所述侧面部形成热处理空间，在所述上面部的中央设置有对所述热处理空间内的气氛进行排气的排气部，该加热处理装置具有第1气体供给口和第2气体供给口，该第1气体供给口和该第2气体供给口沿着所述侧面部的周向设置，并向所述热处理空间供给气体，所述第1气体供给口的高度位置与载置到所述载置台的基板的高度位置相同，所述第2气体供给口的高度位置是比所述第1气体供给口的高度位置高的位置，所述第1气体供给口比所述第2气体供给口大。

10、根据本发明，第1气体供给口比第2气体供给口大，因此，在将设置有加热处理装置的区域的下降流导入而向热处理空间供给之际，第2气体供给口的压力损失较大，因此，能够使从第1气体供给口供给的气体的流量比从第2气体供给口供给的气体的流量多。由此，能够将从第2气体供给口供给的气体使用于防止在热处理空间内产生停滞，能够防止热处理空间内的停滞的产生。因而，在对热处理空间内的气氛进行排气时，能够以比以往少的排气量对升华物进行排气。

11、在该情况下，也可以是，所述第1气体供给口的大小、即开口截面积相对于所述第2气体供给口的大小、即开口截面积是9：1～6：4。更优选5：1～7：3为佳。另外，进一步优选4：1左右为佳。

12、也可以是，所述侧面部由上下运动自由的闸门构件构成。

13、在该情况下，也可以是，在所述基板的加热时，所述闸门构件上升，利用所述闸门构件的上端部与所述上面部之间的间隙形成所述第2气体供给口。

14、也可以是，所述闸门构件具有一体化的外侧闸门和内侧闸门，所述第1气体供给口通向在外侧闸门与内侧闸门之间形成的流路。

15、在该情况下，也可以是，所述外侧闸门具有空心构造。

16、根据另一观点的本发明是在热处理空间内的载置台上对形成有涂敷膜的基板进行加热的加热处理方法，其特征在于，在该加热处理方法中，在加热时，从所述热处理空间的上方中央对所述热处理空间的气氛进行排气，同时在与所述载置台上的基板的高度位置相同的高度位置从热处理空间的外侧朝向热处理空间水平地供给气体，并且，在比所述载置台上的基板高的位置从热处理空间的外侧朝向热处理空间供给气体，而且，从与基板的高度位置相同的高度位置供给的气体的流量多于从比基板高的位置供给的气体的流量。

17、在该情况下，优选从与所述基板的高度位置相同的高度位置供给的气体的流量与从比基板高的位置供给的气体的流量的流量比是9：1～6：4。更优选5：1～7：3为佳。另外，进一步优选4：1左右为佳。

18、发明的效果

19、根据本发明，热处理空间内的气流的停滞的产生被防止，在对热处理空间内的气氛进行排气时，能够以比以往少的排气量对热处理空间内的升华物进行排气。