專利名稱：感應(yīng)加熱裝置及感應(yīng)加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱裝置及方法，尤其是涉及在處理大直徑的晶片等基板的情況下，在進(jìn)行被加熱物的溫度控制時(shí)適合的半導(dǎo)體基板熱處理用的裝置及方法。
背景技術(shù)：
作為利用感應(yīng)加熱對半導(dǎo)體晶片等基板進(jìn)行熱處理的裝置，專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2公開的裝置是公知的。專利文獻(xiàn)I公開的熱處理裝置是接觸型(〃 子型)的熱處理裝置，如圖5所示，是指將多層堆疊的晶片2裝入石英的工藝管3，在該工藝管3的外周配置由石墨等導(dǎo)電性部件形成的加熱塔4，在其外周配置螺旋狀的感應(yīng)加熱線圈5。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的熱處理裝置1，因由感應(yīng)加熱線圈5產(chǎn)生的磁束的影響，加熱塔4被加熱，利用來自加熱塔4的幅射熱，加熱配置于工藝管3內(nèi)的晶片2。另外，如圖6所示，專利文獻(xiàn)2所公開的熱處理裝置為片型的熱處理裝置，由石墨等形成以同心圓狀分割為多個(gè)的感受器7，在該感受器7的上面?zhèn)容d置晶片8，在下面?zhèn)葘⒍鄠€(gè)圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線圈9配置于同心圓上，可以進(jìn)行與這些多個(gè)感應(yīng)加熱線圈9對應(yīng)的分別電力控制。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的熱處理裝置6，抑制了位于各感應(yīng)加熱線圈9的加熱范圍的感受器7和被其它感應(yīng)加熱線圈9加熱的感受器7之間的熱傳遞，因此，提高了對感應(yīng)加熱線圈9的電力控制的晶片8的溫度分布控制性。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有通過分配載置晶片8的感受器7而良好地控制發(fā)熱分布的技術(shù)，但在專利文獻(xiàn)3中公開有通過研究感受器的截面形狀而改善發(fā)熱分布的技術(shù)。專利文獻(xiàn)3所公開的熱處理裝置關(guān)注在形成圓環(huán)狀的感應(yīng)加熱線圈的直徑小的內(nèi)側(cè)發(fā)熱量小的情況，通過加厚感受器的內(nèi)側(cè)部分的厚度，比外側(cè)部分更靠內(nèi)側(cè)部分距感應(yīng)加熱線圈的距離變短，實(shí)現(xiàn)了發(fā)熱量的增大和熱容量的增大?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2004 - 71596號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開2009 - 87703號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :(日本)特開2006 - 100067號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，在如上所述的結(jié)構(gòu)的熱處理裝置中，對于石墨磁束是垂直地起作用。因此，在作為被加熱物的晶片表面形成有金屬膜等的情況下，有時(shí)晶片會(huì)被直接加熱，會(huì)產(chǎn)生溫度分布控制混亂的問題。對此，通過對石墨(感受器)給予水平方向的磁束而促進(jìn)加熱的情況，難以層疊配置多個(gè)感受器并進(jìn)行加熱。為了消除這些問題，在沿層疊方向(垂直方向)接近配置多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的情況下，因感應(yīng)加熱線圈間的相互感應(yīng)的影響，產(chǎn)生加熱控制不穩(wěn)定這種問題。在此，本發(fā)明的目的在于，消除上述問題點(diǎn)，提供一種感應(yīng)加熱裝置及方法，即使是對感受器給予水平磁束并沿垂直方向配置多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的情況，也可抑制感應(yīng)加熱線圈間的相互感應(yīng)的影響，可以進(jìn)行良好的加熱控制。解決問題的技術(shù)方案用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的特征為，具有多個(gè)感應(yīng)加熱線圈，其水平配置并且配置于沿垂直方向?qū)盈B配置的多個(gè)感受器的外周側(cè)，將所述感受器的被加熱物載置面和卷繞的中心軸設(shè)定為平行，沿所述感受器的配置方向鄰接堆疊；逆變器，其以鄰接配置的所述感應(yīng)加熱線圈相互為減極性的方式通入電流；區(qū)域控制裝置，其分別控制通入鄰接配置的所述多個(gè)應(yīng)加熱線圈的電力比率。另外，在具有如上所述的特征的感應(yīng)加熱裝置中，所述感應(yīng)加熱線圈由至少一個(gè)主加熱線圈和與所述主加熱線圈電磁耦合的從屬加熱線圈構(gòu)成，在所述主加熱線圈上可以連接逆耦合線圈，該逆耦合線圈產(chǎn)生與所述從屬加熱線圈之間產(chǎn)生的互感的極性為逆極性的互感。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過逆耦合線圈的作用，能夠抵消或部分抵消主加熱線圈和從屬加熱線圈之間產(chǎn)生的相互感應(yīng)電動(dòng)勢。另外，在具有如上所述的特征的感應(yīng)加熱裝置中，具有卷繞了所述主加熱線圈和所述從屬加熱線圈的芯部，所述逆耦合線圈可以配置為相對于卷繞在所述芯部上的所述從屬加熱線圈，保持加極性的關(guān)系。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使主加熱線圈和從屬加熱線圈的電流的頻率一致，使電流波形同步，逆耦合線圈相對于從屬加熱線圈和主加熱線圈之間產(chǎn)生的互感，產(chǎn)生逆極性的互感。因此，能夠抵消或部分抵消在主加熱線圈和從屬加熱線圈之間產(chǎn)生的相互感應(yīng)電動(dòng)勢。另外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的感應(yīng)加熱方法，是對水平配置并且配置于沿垂直方向?qū)盈B配置的多個(gè)感受器上的被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱的方法，其特征在于，在將相對于所述感受器上的被加熱物載置面產(chǎn)生水平的磁束的多個(gè)感應(yīng)加熱線圈沿所述感受器的層疊方向鄰接堆疊后，以鄰接的所述感應(yīng)加熱線圈相互為減極性的方式通入電流，分別控制通入所述感應(yīng)加熱線圈的電力比率。另外，在具有如上所述的特征的感應(yīng)加熱方法中，優(yōu)選產(chǎn)生與鄰接的所述感應(yīng)加熱線圈間產(chǎn)生的互感的極性為逆極性的互感，抵消或部分抵消在所述感應(yīng)加熱線圈間產(chǎn)生的互感。通過采用這種方法，可以抵消或部分抵消主加熱線圈和從屬加熱線圈之間產(chǎn)生的相互感應(yīng)電動(dòng)勢。另外，在具有如上所述的特征的感應(yīng)加熱方法中，優(yōu)選所述逆極性的互感由逆耦合線圈產(chǎn)生，該逆耦合線圈是對與卷繞所述感應(yīng)加熱線圈的芯部相同的所述芯部進(jìn)行卷繞而形成的。通過采用這種方法，可以緊湊地配置逆耦合線圈。發(fā)明效果根據(jù)具有如上所述的特征的感應(yīng)加熱裝置及方法，即使是對感受器給予水平磁束并且沿垂直方向配置多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的情況，也能夠抑制感應(yīng)加熱線圈間的相互感應(yīng)的影響，可以進(jìn)行良好的加熱控制。


圖1-1是表示第一實(shí)施方式的熱處理裝置的平面結(jié)構(gòu)的方框圖；圖1-2是表示第一實(shí)施方式的熱處理裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是用于說明第一實(shí)施方式的熱處理裝置的電源部的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是用于說明堆疊的感應(yīng)加熱線圈間的磁束的消除方式的方框圖；圖4-1是表示第二實(shí)施方式的熱處理裝置的平面結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4-2是表示第二實(shí)施方式的用于熱處理裝置的芯部的平面結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5是表示現(xiàn)有的間歇式感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖6是表示現(xiàn)有的片式感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置及感應(yīng)加熱方法的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。首先，參照圖1 一1、圖1 一 2及圖2，對第一實(shí)施方式的感應(yīng)加熱裝置(下面，簡稱為熱處理裝置)的概要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，圖1 一 I是表示熱處理裝置的平面結(jié)構(gòu)的方框圖，圖1一 2是表示熱處理裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，圖2是用于說明電源部的結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的熱處理裝置10是多層重疊作為被加熱物的晶片54和作為發(fā)熱體的感受器52并進(jìn)行熱處理的間歇式裝置。熱處理裝置10以在垂直方向多層層疊配置晶片54和水平配置的感受器52的舟皿50、加熱感受器52的感應(yīng)加熱線圈(后述詳細(xì)情況的主加熱線圈30、從屬加熱線圈32、
34、逆耦合線圈36、38)及供給感應(yīng)加熱線圈電力的電源部12為基礎(chǔ)而構(gòu)成。感受器52由導(dǎo)電性部件構(gòu)成即可，例如，由石墨、SiC、SiC涂層石墨及耐熱金屬等構(gòu)成即可。本實(shí)施方式的感受器52平面形狀為圓形。構(gòu)成舟皿50的感受器52分別經(jīng)由支承部件56層疊配置。予以說明，支承部件56由不受電磁感應(yīng)的加熱的影響的石英等構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的舟皿50載置于具備未圖不的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)58上,可以使熱處理工序中的感受器52及晶片54旋轉(zhuǎn)。通過這種結(jié)構(gòu)，可以抑制加熱感受器52時(shí)的發(fā)熱分布偏移。另外，如后面詳述的那樣，即使是使加熱源即感應(yīng)加熱線圈的配置方式偏離感受器52的中心的情況，也可均勻地加熱感受器52。實(shí)施方式的感應(yīng)加熱線圈由一個(gè)主加熱線圈30和以與主加熱線圈30電磁耦合的方式鄰接配置的兩個(gè)從屬加熱線圈32、34構(gòu)成，分別配置于感受器52的外周側(cè)的圓周上。主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34分別在與感受器52的層疊方向相同方向鄰接堆疊。另外，實(shí)施方式的主加熱線圈30具備與兩個(gè)從屬加熱線圈32、34電磁逆耦合的逆耦合線圈
36、38。在此，所謂電磁耦合是指例如，基于供給主加熱線圈30的電流的變化，在從屬加熱線圈32、34中產(chǎn)生抵消由主加熱線圈30產(chǎn)生的磁束的方向的感應(yīng)電動(dòng)勢的處于相互感應(yīng)關(guān)系的狀態(tài)，即產(chǎn)生互感的狀態(tài)。另外，電磁性逆耦合即為將主加熱線圈30作為一次繞組(一次線圈)、從屬加熱線圈32，34作為二次繞組(二次線圈)的情況下，產(chǎn)生與在主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34間之間產(chǎn)生的互感的極性為逆極性的互感的耦合狀態(tài)。各感應(yīng)加熱線圈(主加熱線圈30及從屬加熱線圈32、34)是在配置于舟皿50的外周側(cè)的芯部40上卷繞銅線而構(gòu)成。芯部40由鐵素體類陶瓷等構(gòu)成即可，將粘土狀的原料進(jìn)行形狀形成后燒制而成即可。這是因?yàn)橹灰蛇@種部件構(gòu)成芯部40，就可以自由地進(jìn)行形狀形成。另外，通過使用芯部40，與感應(yīng)加熱線圈單體的情況相比，可以防止磁束的擴(kuò)散，可以實(shí)現(xiàn)使磁束集中的高效的感應(yīng)加熱。在本實(shí)施方式中，將對主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34的芯部40的卷繞方向設(shè)定為相同。另外，逆耦合線圈36、38以使卷繞方向與從屬加熱線圈32、34相反的狀態(tài)配置在前端側(cè)(感受器52配置側(cè))配置有從屬加熱線圈32、34的芯部40的后端側(cè)。通過設(shè)定為這種結(jié)構(gòu)，使供給主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34的電流的方向一致，由此主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34之間產(chǎn)生的互感與逆耦合線圈36、38和從屬加熱線圈32,34之間產(chǎn)生的互感為逆極性，相互抵消相互感應(yīng)電動(dòng)勢的影響。因此，相互鄰接配置的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34之間產(chǎn)生的相互感應(yīng)的影響減小，可以提高分別的電力控制性。另外，從屬加熱線圈32、34、逆耦合線圈36、38的卷繞比率優(yōu)選為7:1左右。另夕卜，該情況下，主加熱線圈30的匝數(shù)與從屬加熱線圈32、34的匝數(shù)一致較好。
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例如，在圖2所示的方式的情況下，通入從屬加熱線圈32的電流設(shè)為I1,電流的電壓設(shè)為V1，通入主加熱線圈30的電流設(shè)為12，電流的電壓設(shè)為V2，通過從屬加熱線圈34的電流設(shè)為13，電流的電壓設(shè)為V3時(shí)，逆耦合線圈36和從屬加熱線圈32之間產(chǎn)生的互感十M12 (+M21)與從屬加熱線圈32和主加熱線圈30之間產(chǎn)生的互感一 M12 (—M21)相等，逆耦合線圈38和從屬加熱線圈34之間產(chǎn)生的互感+ M23 ( + M32)和從屬加熱線圈34和主加熱線圈30之間產(chǎn)生的互感一 M23 (+M32)相等的情況下,通式I 3成立。(式I)V1=I1 (j ωL1) +I2 (j ω (—M21)) +I2 (j ω (+M21)) ...(式 I)(式2)V2=I2 (j ω L2) +I1 (j ω (— M12)) +I1 (j ω (+M12)) +I3 (j ω (— M32)) +I3 (j ω(+M32))…(式 2)(式3)V3=I3 (j ω L3)+I2 (j ω (—M23)) +I2 (j ω (+M23)) ...(式 3)在此，L1是從屬加熱線圈32的自感，L2是主加熱線圈30的自感,L3是從屬加熱線圈34的自感?；ジ蠱可以表示為(式4)M=k:(式 4)(LpL2為一次繞組、二次繞組的自感)。另外，自感L可以由通式5求出。(式5)1 = #逆(式 5)
c!i在此，N為線圈的匝數(shù)，Φ表示磁束(wb)，I表示電流值。如上所述，主加熱線圈30和逆耦合線圈36、38中線圈的匝數(shù)不同。因此，在平均單位電流(dl)的磁束(dΦ)相等的情況下，自感L的值不同。因此，逆耦合線圈36、38和從屬加熱線圈32、34之間產(chǎn)生的互感M相同(極性相反)，因此需要調(diào)節(jié)耦合系數(shù)k。耦合系數(shù)k可以根據(jù)線圈間的距離及配置方式變化。因此，基于主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34間的互感- M，計(jì)算用于得到逆極性的互感+ M的耦合系數(shù)k。為了獲得所計(jì)算的耦合系數(shù)k，逆耦合線圈36、38在調(diào)節(jié)配置方式及線圈間距離之后來配置。通過滿足這種關(guān)系，包含主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34之間的相互感應(yīng)的互感的項(xiàng)次相抵，可以避免所鄰接配置的感應(yīng)加熱線圈間的相互感應(yīng)的影響。卷繞主加熱線圈30及從屬加熱線圈32、34的芯部40，其中心軸配置為與感受器52的晶片54的載置面平行(載置狀態(tài)的晶片54的中心軸和芯部40的中心軸直行的方向)。磁極面的芯部40的前端面與感受器52相對。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從卷繞有主加熱線圈30及從屬加熱線圈32、34的磁極面沿與感受器52的晶片54載置面平行的方向產(chǎn)生交流磁束。在此，如上所述，主加熱線圈30為一次繞組，從屬加熱線圈32、34為二次繞組的情況下，以通入兩者的電流方向相同的方式連接有后述詳細(xì)情況的逆變器14a 14c。因此，在垂直方向堆疊的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34相互為減極性。如圖3所示，形成這種配置關(guān)系的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34與相對于感受器52的載置面垂直方向相交的方式放射的磁束的方向相互為反向抵消。因此，即使在載置于感受器52的晶片54的表面形成有金屬膜等的情況下，不會(huì)因垂直方向的磁束的影響直接加熱晶片54，晶片54的溫度分布不會(huì)不勻。另外，主加熱線圈30、從屬加熱線圈32、34及逆耦合線圈36、38，優(yōu)選內(nèi)部為中空的管狀部件(例如，銅管)。熱處理中銅管內(nèi)部插通冷卻部件(例如，冷卻水)，從而可抑制主加熱線圈30、從屬加熱線圈32、34及逆耦合線圈36、38自身的加熱。如上所述，主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34沿著在垂直方向?qū)盈B載置晶片54的感受器52的舟皿50，分別在垂直方向鄰接配置。通過這種結(jié)構(gòu)，可一次加熱更多的感受器52及晶片54，可以有效地進(jìn)行晶片54的熱處理。另外，只要各自分別進(jìn)行對層疊配置的感應(yīng)加熱線圈的電力控制，可以控制層疊配置于舟皿50內(nèi)的多個(gè)感受器52的垂直方向的溫度分布，可抑制感受器52間的溫度不勻。如上所述構(gòu)成的主加熱線圈30、及從屬加熱線圈32、34與單一電源部12連接。在電源部12的結(jié)構(gòu)為，設(shè)置有逆變器14a 14c、斷路器16a 16c、轉(zhuǎn)換器18、三相交流電源20及區(qū)域控制裝置22，可以調(diào)節(jié)供給各感應(yīng)加熱線圈(主加熱線圈30及從屬加熱線圈32，34)的電流及電壓、及頻率等。在圖2所示的實(shí)施方式的情況下，作為逆變器14a 14c采用串聯(lián)共振型。因此，作為用于簡易地進(jìn)行頻率切換的結(jié)構(gòu)，可以是并列連接共振電容器26，使其與共振頻率一致，通過開關(guān)28實(shí)現(xiàn)容量的增減。另外，實(shí)施方式的熱處理裝置10在各感應(yīng)加熱線圈(主加熱線圈30及從屬加熱線圈32)和各逆變器14a 14c之間配置有變壓器24。區(qū)域控制裝置22承擔(dān)避免鄰接配置的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34間產(chǎn)生的相互感應(yīng)的影響，且進(jìn)行對主加熱線圈30和各從屬加熱線圈32、34的電力控制的作用。層疊并鄰接配置的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34，因各自分別地工作，在主加熱線圈30和從屬加熱線圈32或主加熱線圈30和從屬加熱線圈34中產(chǎn)生相互感應(yīng)，有時(shí)對分別的電力控制帶來不利影響。因此，區(qū)域控制裝置22基于檢測出的電流的頻率及波形(電流波形)，以通過使通入鄰接配置的主加熱線圈30及從屬加熱線圈32，34的電流的頻率一致，且使電流波形的相位同步(相位差為O或相位差近似為O)或保持規(guī)定的相位差的方式進(jìn)行控制，可進(jìn)行避免鄰接配置的主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34間的相互感應(yīng)的影響的電力控制(區(qū)域控制)。這種控制如下完成，即，例如,檢測通入各感應(yīng)加熱線圈(主加熱線圈30及從屬加熱線圈32、34)的電流值及電流的頻率及電壓值等，并將它們輸入?yún)^(qū)域控制裝置22。在區(qū)域控制裝置22中檢測通入主加熱線圈30的電流波形和通入從屬加熱線圈32，34的電流波形的相位，以保持它們同步或保持規(guī)定的相位差的方式進(jìn)行控制，因此通過對逆變器14b或逆變器14c輸出使通入從屬加熱線圈32或從屬加熱線圈34的電流的頻率瞬時(shí)變化的信號(hào)。另外，關(guān)于電力控制，基于存儲(chǔ)在設(shè)置于電源部12的未圖示的存儲(chǔ)裝置(內(nèi)存)的控制圖(垂直溫度分布控制圖)，將以從熱處理開始的經(jīng)過時(shí)間單位變化的信號(hào)輸出到逆變器14a 14c及斷路器16a 16c，或基于從未圖示的溫度測量裝置反饋的感受器52的溫度，進(jìn)行用于獲得希望的垂直溫度分布的電力控制即可。另外，控制圖與從熱處理開始的經(jīng)過時(shí)間一起記錄為了修正從熱處理開始至熱處理結(jié)束的層疊配置的感受器52間的溫度變化，獲得任意的溫度分布(例如，均勻的溫度分布)而給予主加熱線圈30及從屬加熱線圈32,34的電力值即可。這樣操作，電源部12基于來自區(qū)域控制裝置22的信號(hào)，瞬時(shí)調(diào)節(jié)通入從屬加熱線圈32、34的電流的頻率，實(shí)施電流波形的相位控制，并且實(shí)施各感應(yīng)加熱線圈間的電力控制，由此可以控制舟皿50內(nèi)的垂直方向的溫度分布。另外，在實(shí)施方式的熱處理裝置10中，通過設(shè)置與從屬加熱線圈32、34磁性逆耦合的逆耦合線圈36、38，可以預(yù)先抑制主加熱線圈30和從屬加熱線圈32、34間的相互感應(yīng)的影響。因此，通過區(qū)域控制裝置22避免的相互感應(yīng)的影響減小，可以提高對主加熱線圈
30、及從屬加熱線圈32、34的電力控制的控制性。另外，根據(jù)如上所述的結(jié)構(gòu)的熱處理裝置10，即使是在晶片54的表面形成有金屬膜等導(dǎo)電性部件的情況，也不必?fù)?dān)心該金屬膜發(fā)熱晶片54的溫度分布雜亂。接著，參照圖4對本發(fā)明的熱處理裝置的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的熱處理裝置的大部分結(jié)構(gòu)和上述的第一實(shí)施方式的熱處理裝置是一樣的。因此，在該結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的熱處理裝置相同的部位，附圖中附加增加100的符號(hào)，其詳細(xì)的說明省略。圖4 一 I是表示第二實(shí)施方式的熱處理裝置110的平面結(jié)構(gòu)的方框圖，圖4 一 2是表示用于本實(shí)施方式的熱處理裝置110的芯部的平面結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在該圖中，省略了電源部的記載，連接有保持與上述實(shí)施方式一樣的結(jié)構(gòu)的電源部。本實(shí)施方式的熱處理裝置110的特征為，分別設(shè)置多個(gè)相當(dāng)于第一實(shí)施方式的從屬加熱線圈32、主加熱線圈30及從屬加熱線圈34的感應(yīng)加熱線圈(圖4 -1中，僅表示從屬加熱線圈132a、132b，下面，為了簡化說明，簡單地稱為感應(yīng)加熱線圈132a、132b)。通過在沿著感受器152的圓周方向的方向配置多個(gè)感應(yīng)加熱線圈132a、132b，增加了水平方向的可加熱范圍，可以穩(wěn)定晶片154的面內(nèi)的溫度分布。另外，實(shí)施方式的熱處理裝置110如下構(gòu)成，即，將卷繞多個(gè)(在圖4 -1所示的狀態(tài)下為兩個(gè))感應(yīng)加熱線圈132a、132b的芯部140設(shè)定為一個(gè)，在從軛141突出的磁極141a、141b上，分別卷繞感應(yīng)加熱線圈132a、132b。另外，在本實(shí)施方式的熱處理裝置110中，配置于感受器152的圓周方向(水平方向)的感應(yīng)加熱線圈132a、132b與電源部(實(shí)際上是電源部的逆變器)并列連接。通過設(shè)定為這種結(jié)構(gòu)，在并列配置的感應(yīng)加熱線圈132a和感應(yīng)加熱線圈132b之間，不需要考慮相互感應(yīng)的影響。另外，各感應(yīng)加熱線圈132a、132b使根據(jù)相對于芯部140的磁極141a、141b的卷繞方向兩者而產(chǎn)生的磁束為加極性。在形成這種結(jié)構(gòu)的情況下，產(chǎn)生磁束按照用虛線a c表示的軌跡產(chǎn)生，相比通過一個(gè)感應(yīng)加熱線圈產(chǎn)生的磁束，可將感受器152的中心側(cè)進(jìn)行加熱。另外，兩個(gè)感應(yīng)加熱線圈132a、132b也可以設(shè)定為，通過未圖示的切換開關(guān)可選擇單一操作或相互操作。在形成這種結(jié)構(gòu)的情況下，由于是根據(jù)所操作的感應(yīng)加熱線圈的組合而改變感受器152的加熱范圍，因此可以進(jìn)行晶片154面內(nèi)的溫度分布控制。符號(hào)說明10 :半導(dǎo)體基板熱處理裝置(熱處理裝置)、12 電源部、14a 14c :逆變器、16a 16c :斷路器、18 :轉(zhuǎn)換器、20 :三相交流電源、22 :區(qū)域控制裝置、24 :變壓器、26 :共振電容器、28 :開關(guān)、30 :主加熱線圈、32，34 :從屬加熱線圈、36，38 :逆耦合線圈、40 :芯部、50 :舟皿、52 :感受器、54 :晶片、56 :支承部件、58 :旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，具有 多個(gè)感應(yīng)加熱線圈，其水平配置，且配置于沿垂直方向?qū)盈B配置的多個(gè)感受器的外周偵牝?qū)⑺龈惺芷鞯谋患訜嵛镙d置面和卷繞的中心軸設(shè)定為平行，沿著所述感受器的配置方向鄰接堆疊； 逆變器，其以鄰接配置的所述感應(yīng)加熱線圈相互為減極性的方式通入電流； 區(qū)域控制裝置，其分別控制通入鄰接配置的所述多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的電力比率。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 所述感應(yīng)加熱線圈由至少一個(gè)主加熱線圈和與所述主加熱線圈電磁耦合的從屬加熱線圈構(gòu)成，在所述主加熱線圈上連接有逆耦合線圈，該逆耦合線圈產(chǎn)生與所述從屬加熱線圈之間產(chǎn)生的互感的極性為逆極性的互感。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 具有卷繞了所述主加熱線圈和所述從屬加熱線圈的芯部， 所述逆耦合線圈配置為相對于卷繞在所述芯部上的所述從屬加熱線圈，保持加極性的關(guān)系。
4.一種感應(yīng)加熱方法，對水平配置且配置于沿垂直方向?qū)盈B配置的多個(gè)感受器的被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱，其特征在于， 在將相對于所述感受器的被加熱物載置面產(chǎn)生水平的磁束的多個(gè)感應(yīng)加熱線圈沿所述感受器的層疊方向鄰接堆疊后，以鄰接的所述感應(yīng)加熱線圈相互為減極性的方式通入電流， 分別控制通入所述感應(yīng)加熱線圈的電力比率。
5.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)加熱方法，其特征在于， 產(chǎn)生與在鄰接的所述感應(yīng)加熱線圈間產(chǎn)生的互感的極性為逆極性的互感，抵消或部分抵消在所述感應(yīng)加熱線圈間產(chǎn)生的互感。
6.如權(quán)利要求5所述的感應(yīng)加熱方法，其特征在于， 所述逆極性的互感由逆耦合線圈產(chǎn)生，該逆耦合線圈是對與卷繞了所述感應(yīng)加熱線圈的芯部相同的所述芯部進(jìn)行卷繞而形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體基板熱處理裝置，即使是對感受器給予水平磁束并且沿垂直方向配置多個(gè)感應(yīng)加熱線圈的情況，也可以抑制感應(yīng)加熱線圈間的相互感應(yīng)的影響，可以進(jìn)行良好的加熱控制。提供一種該熱處理裝置(10)，其特征在于，其對載置于水平配置的感受器(52)上的晶片(54)進(jìn)行間接加熱，具有配置于感受器(52)的外周側(cè)，沿與感受器(52)的晶片(54)的載置面平行的方向形成交流磁束的感應(yīng)加熱線圈，所述感應(yīng)加熱線圈由至少一個(gè)主加熱線圈(30)和與主加熱線圈(30)電磁耦合的從屬加熱線圈(32，34)構(gòu)成，主加熱線圈(30)具備與從屬加熱線圈(32、34)電磁逆耦合的逆耦合線圈(36、38)，設(shè)有使通入鄰接配置的主加熱線圈(30)和從屬加熱線圈(32，34)的電流的頻率、電流波形同步并且分別地控制的電力比率的區(qū)域控制裝置(22)。
文檔編號(hào)H05B6/44GK103069921SQ201180038790
公開日2013年4月24日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者內(nèi)田直喜, 岡崎良弘, 尾崎一博 申請人:三井造船株式會(huì)社