[发明专利]热处理装置、温度控制系统、热处理方法、温度控制方法

说明书

[相关申请的相互参照]

本申请以于2011年9月13日向日本专利厅提出的日本专利申请号第2011-199621号为基础主张优先权利益，其公开内容整体作为参照包括于本说明书。

技术领域

本发明涉及热处理装置、温度控制系统、热处理方法、温度控制方法。

背景技术

在半导体装置的制造中，例如为了对半导体晶片等基板实施氧化、扩散、CVD（Chemical Vapor Deposition）等处理，使用各种处理装置。并且，作为上述处理装置的一种，已知有能够一次对多个被处理基板进行热处理的立式热处理装置。

热处理装置具备处理容器、晶舟、升降机构和移载机构。晶舟是在上下方向以规定间隔保持多个基板并相对于处理容器输入及输出基板的基板保持部。升降机构设置于在处理容器下方形成的装载区域，在将晶舟载置于密封处理容器开口的盖体上部的状态下使盖体上升下降，由此在处理容器和装载区域之间使晶舟升降。移载机构在输出到装载区域的晶舟和收纳多个基板的收纳容器之间对基板进行移载。

另外，作为热处理装置，具备在处理容器内对保持于晶舟的基板进行加热的加热器、和从周围覆盖处理容器的护套。在护套内侧即处理容器周围设置有加热器，并且划分出供冷却处理容器的冷却气体流通的空间。并且，在例如由加热器在处理容器内对保持于晶舟的基板进行加热而进行热处理以后，当冷却基板时，通过向上述空间供给冷却气体而控制基板的冷却速度（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2009-81415号公报

然而，在这种热处理装置中，在对基板进行热处理以后，当冷却基板时，有时冷却速度会沿上下方向产生差异。

例如在专利文献1所示例子中，冷却气体从设置于护套下端部的供给口向处理容器和护套之间的空间供给，从下方朝上方流入上述空间，进而从设置于护套上端部的排出口排出。因此，处理容器的冷却速度会沿上下方向产生差异，从而存在如下担忧：在沿上下方向以规定间隔保持于晶舟的基板之间，热处理的滞后方面产生差异，导致处理后的基板品质产生差异。

在冷却速度产生差异的情况下，还可以考虑如下方法：在沿上下方向互不相同的位置设置多个加热器元件，独立控制这些加热器元件的发热量，以使处理容器的冷却速度沿上下方向相等。然而，由于控制为设置于冷却速度大于其它部分冷却速度的部分的加热器元件的发热量比设置于其它部分的加热器的发热量大，所以出现冷却工序的耗电量增大的问题。

另外，上述课题并不限于沿上下方向保持基板的情况，是在沿任意方向以规定间隔保持基板的情况下也共通的课题。进而，上述课题并不限于冷却对基板进行热处理的热处理容器的情况，是在冷却沿某一方向延伸的容器的情况下也共通的课题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，提供热处理装置、温度控制系统、热处理方法及温度控制方法，当冷却沿某一方向延伸的容器时，不会增加耗电量并能够抑制容器的冷却速度沿延伸方向产生差异。

为了解决上述课题，本发明特征在于采取了下述的各方法。

根据本发明的一实施例，提供一种对基板进行热处理的热处理装置，所述热处理装置具有：处理容器；基板保持部，该基板保持部能够在所述处理容器内沿一个方向以规定间隔保持多个基板；加热所述处理容器的加热部；以及冷却部，该冷却部包括供给气体的供给部、以及沿所述一个方向分别设置于互不相同的位置的多个供给口，通过所述供给部经由各所述供给口向所述处理容器供给气体而冷却所述处理容器，所述冷却部设置为能够独立地控制所述供给部经由各所述供给口供给气体的供给流量。

另外，根据本发明的另一实施例，提供一种温度控制系统，对沿一个方向延伸的容器的温度进行控制，所述温度控制系统具有：加热所述容器的加热部；冷却部，该冷却部包括供给气体的供给部、以及沿所述一个方向分别设置于互不相同的位置的多个供给口，通过所述供给部经由各所述供给口向所述容器供给气体而冷却所述容器；检测部，该检测部包括沿所述一个方向分别设置于互不相同的位置的多个检测元件，用于对所述容器内的沿着所述一个方向的温度分布进行检测；以及控制部，当冷却所述容器时，该控制部基于所述检测部所检测出的检测值独立地控制所述供给部经由各所述供给口供给气体的供给流量，以使所述容器的冷却速度沿所述一个方向相等。