(57)【要約】【課題】修理や補修を容易に行える加熱ユニットを提供する。【解決手段】加熱ユニット１０１は、インナーシェル１１１に対してアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂはネジ１５１により着脱可能に接合する。インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとの間に、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂを介在させる。面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂの周囲には、Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂを配設し、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂが外部のガスに曝されるのを防ぐ。【選択図】  図２
2011029211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物体に所望の処理を行うための処理チャンバ、前記被処理物体の搬送通路、又は、前記所望の処理に係るガスの給排気管の内部に配置される加熱装置であって、
面状発熱体と、
複数の部材が接合されて形成される外壁部であって、前記複数の部材が接合された状態においては前記面状発熱体の周囲を被覆して当該面状発熱体を収容する発熱体収容部が当該外壁部に形成され、前記複数の部材の少なくとも一部が分離された状態においては前記面状発熱体が着脱可能な状態とされる外壁部と、
前記外壁部の前記発熱体収容部の周囲の前記複数の部材の接合箇所に配設されるシール材と、
前記複数の部材を接合する接合手段と
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記外壁部は、筒状の内側部材と、前記内側部材の外面に沿って配設される１又は複数の外側部材とを有し、前記内側部材の外面又は前記外側部材の内面のいずれか一方又は両方に形成された凹部により前記面状発熱体を収容する前記発熱体収容部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記内側部材及び前記外側部材には、当該筒状部材の筒芯方向にフランジが形成されており、当該フランジにより相互に接合されることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記外壁部は、対向して接合される２枚の板状部材を有し、当該２枚の板状部材の対向面のいずれか一方又は両方に形成された凹部により前記面状発熱体を収容する前記発熱体収容部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記外壁部は、前記面状発熱体を挿入可能で当該面状発熱体の厚みに略等しい幅の開口を有するスリットが形成された本体部材と、前記開口を塞ぐ蓋部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記外壁部は、筒状の内筒部材と、前記内筒部材の外側に当該内筒部材の長さ方向に連接して設置される複数の外筒部材とを有し、
前記複数の外筒部材の各々の他の前記外筒部材と連接される箇所には外周に沿って径方向に突出したフランジが形成され、当該フランジが接合されることにより前記複数の外筒部材が連接され、
前記内筒部材の両端部の外周面は外側に配設される前記外筒部材の内周面と接合され、
前記内筒部材と前記外筒部材との間に前記面状発熱体が挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記接合手段は、前記複数の部材をネジ、磁力、クランプ、機械的掛止手段のいずれかにより接合することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記面状発熱体に電力を供給するリード線を外部に導出するリード線導出部をさらに有し、
前記外壁部の前記発熱体収容部は、前記リード線導出部を通じて大気開放されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
前記外壁部を形成する前記部材は、金属製部材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤ装置、エッチング装置等の半導体製造装置のチャンバ、ウェーハ等の被処理物体の搬送通路あるいは処理ガス等の給排気管等の内部あるいは壁面を加熱するために用いて好適な加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＶＤ装置やエッチング装置等の半導体製造装置においては、処理チャンバ内にウェーハを配置し、そのウェーハを高温雰囲気中で反応ガスやプラズマ等に曝すことにより、ウェーハに所望の成膜処理やエッチング処理を施す。このような処理の際、チャンバ内を流れる処理ガスや反応副生成物は、圧力と温度との関係（昇華曲線）によって気体と固体との両相を昇華変化するが、気体から固体へ昇華変化した場合には、チャンバ内や排気管等の昇華温度以下の壁面に副生成物が固体として析出し付着する。その結果、配管等が副生成物により閉塞されてしまう場合があり好ましくない。
このような副生成物の析出・堆積を避けるため、あるいは抑制するため、及び、ウェーハに対する成膜処理やエッチング処理を均一に行うため、チャンバや配管等の温度は、比較的均一な高温状態に維持するとともに、これを正確に維持管理する必要がある。
【０００３】
従来、チャンバ等の内部を高温に維持するためには、例えばチャンバ等の外側にヒーターを装着する等の方策がとられていた（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ヒーターをチャンバの外側に配置した従来の方法では、チャンバの内壁を均一に加熱することが難しく、また、チャンバ内部あるいは内壁の温度を正確に維持管理することは難しかった。
そこで、チャンバや配管の内壁に沿って円筒、円板又は矩形の加熱ユニットを配置し、これにより均一かつ効率よく、また正確にチャンバ内の温度を制御し管理する方法が提案されている（特許文献２参照）。この装置によれば、チャンバや配管等の温度を高温で均一な状態に維持、管理することができ、それまでの装置と比較して高精度に副生成物の析出・堆積を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００３−２７２４０号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／１０５１０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献２に開示されているような従来の装置においては、チャンバ内部等を加熱する加熱装置において、加熱装置の表面構造部材を溶接により接合することにより、発熱体をその内部に埋設させている。
【０００５】
しかしながら、そのような溶接構造では、発熱体に例えば断線等の故障が生じた場合には、これを修理・補修することは難しく、加熱装置自体を廃棄して新品に交換する必要があった。また、その結果、装置のコストあるいは装置の運用コストが高くなるという問題があった。
また、取り出した故障した加熱装置を分解する際に手間がかかり、材料によって分別して廃棄することへの障害となる可能性があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の加熱装置は、被処理物体に所望の処理を行うための処理チャンバ、前記被処理物体の搬送通路、又は、前記所望の処理に係るガスの給排気管の内部に配置される加熱装置であって、面状発熱体と、複数の部材が接合されて形成される外壁部であって、前記複数の部材が接合された状態においては前記面状発熱体の周囲を被覆して当該面状発熱体を収容する発熱体収容部が当該外壁部に形成され、前記複数の部材の少なくとも一部が分離された状態においては前記面状発熱体が着脱可能な状態とされる外壁部と、前記外壁部の前記発熱体収容部の周囲の前記複数の部材の接合箇所に配設されるシール材と、前記複数の部材を接合する接合手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る本発明の加熱装置は、前記外壁部が、筒状の内側部材と、前記内側部材の外面に沿って配設される１又は複数の外側部材とを有し、前記内側部材の外面又は前記外側部材の内面のいずれか一方又は両方に形成された凹部により前記面状発熱体を収容する前記発熱体収容部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る本発明の加熱装置は、前記内側部材及び前記外側部材に、当該筒状部材の筒芯方向にフランジが形成されており、当該フランジにより相互に接合されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る本発明の加熱装置は、前記外壁部が、対向して接合される２枚の板状部材を有し、当該２枚の板状部材の対向面のいずれか一方又は両方に形成された凹部により前記面状発熱体を収容する前記発熱体収容部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る本発明の加熱装置は、前記外壁部が、前記面状発熱体を挿入可能で当該面状発熱体の厚みに略等しい幅の開口を有するスリットが形成された本体部材と、前記開口を塞ぐ蓋部材とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る本発明の加熱装置は、前記外壁部は、筒状の内筒部材と、前記内筒部材の外側に当該内筒部材の長さ方向に連接して設置される複数の外筒部材とを有し、
前記複数の外筒部材の各々の他の前記外筒部材と連接される箇所には外周に沿って径方向に突出したフランジが形成され、当該フランジが接合されることにより前記複数の外筒部材が連接され、前記内筒部材の両端部の外周面は外側に配設される前記外筒部材の内周面と接合され、前記内筒部材と前記外筒部材との間に前記面状発熱体が挟持されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る本発明の加熱装置は、前記接合手段が、前記複数の部材をネジ、磁力、クランプ、機械的掛止手段のいずれかにより接合することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に係る本発明の加熱装置は、前記面状発熱体に電力を供給するリード線を外部に導出するリード線導出部をさらに有し、前記外壁部の前記発熱体収容部は、前記リード線導出部を通じて大気開放されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に係る本発明の加熱装置は、前記外壁部を形成する前記部材は、金属製部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る本発明の加熱装置によれば、発熱体に断線等の故障が生じた場合にも、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる。
【００１７】
また、請求項２に係る本発明の加熱装置によれば、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる筒状の加熱装置であって、処理チャンバの内側等に配設してチャンバ内部空間を所望の温度に適切に加熱するのに好適な加熱装置を提供することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る本発明の加熱装置によれば、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる筒状の加熱装置において、フランジにより内側部材と外側部材とを強固に接合することができるので、面状発熱体の配設面積（ヒーター面積）を大きくとることが可能となり、筒状の周方向に沿った温度分布をより適切にすることができる。
【００１９】
また、請求項４に係る本発明の加熱装置によれば、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる板状の加熱装置であって、処理チャンバの上面あるいは下面等に沿って配設してチャンバ内部空間を所望の温度に適切に加熱するのに好適な加熱装置を提供することができる。
【００２０】
また、請求項５に係る本発明の加熱装置によれば、蓋部材を取り外すことにより面状発熱体の交換配設が可能であり、一層簡単に面状発熱体の交換が可能な加熱装置を提供することができる。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明の加熱装置によれば、発熱体の配設交換や補修を容易に行うことができる管状の加熱装置であって、被処理物体の搬送通路や、ガスの給排気管等の内部に配設して管内を所望の温度に適切に加熱するのに好適な加熱装置を提供することができる。
【００２２】
また、請求項７に係る本発明の加熱装置によれば、加熱装置の外壁部を構成する複数の部材の接合手段としてネジ、磁力、クランプ、機械的掛止手段のいずれかが用いられるので、それらの部材の接合を確実かつ容易に行うことができる。
【００２３】
また、請求項８に係る本発明の加熱装置によれば、面状発熱体が収容される外壁部の発熱体収容部を封止密封する必要がないので、加熱装置の構成を簡単にすることができるとともに面状発熱体の交換配設を一層容易にすることができる。また、発熱箇所（外壁部の発熱体収容部）に外気を導入して面状発熱体の冷却を迅速にすることができるので、面状発熱体の交換配設を一層効率よく迅速に行うことができる。さらにまた、発熱体収容部を大気圧とすることにより、発熱体で発熱された熱量を、発熱体収容部空間内の自然対流熱伝達と、発熱体と外壁部との接触部での熱伝導との２つの伝熱形態により、熱消費部へ効率よく伝えることができる。
【００２４】
また、請求項９に係る本発明の加熱装置によれば、面状発熱体の発熱を効率よく外部に伝達して効率よく加熱を行うことのできる加熱装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態においては、本発明に係る加熱装置を具備し、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition）等の処理に用いる基板処理装置を例示して本発明を説明する。
図１は、その基板処理装置の要部断面図である。
【００２６】
図１に示すように、基板処理装置１は、内部空間（チャンバ内部空間）１３に処理対象の半導体ウェーハＷを収容し、所望の環境を提供して所望の処理を施す処理チャンバ１０、チャンバ内部空間１３内において処理対象のウェーハＷが載置されるサセプタ２０、処理対象のウェーハＷをチャンバ内部空間１３に搬入出するためのウェーハ搬送管３０、処理ガス等をチャンバ内部空間１３に供給するための給気管４０、チャンバ内部空間１３の気体を排気するための排気管５０、及び、チャンバ内部空間１３等を加熱する本発明に係る加熱ユニット１０１、２０１、２０２、３０１、４０１及び５０１を有する。
【００２７】
処理チャンバ１０は、上部が開口された有底円筒形状の容器であるチャンバ本体１１と、その上部開口を閉塞する蓋部１２とを有する。
蓋部１２は、チャンバ本体１１の上部に、図示せぬ連結部により、その上部開口を開閉自在に連結されている。蓋部１２をＯリング１９を介在させてチャンバ本体１１の上縁面上に載置し、図示せぬ締結手段によりチャンバ本体１１に締め付けて固定設置することにより、チャンバ本体１１の上部開口は閉塞され、チャンバ内部空間１３は密封空間とされる。
【００２８】
処理チャンバ１０の内部（チャンバ内部空間１３）の略中央には、処理対象のウェーハＷが載置されるサセプタ２０が設置されている。サセプタ２０は、処理チャンバ１０の底部の開口１４を通過した支持軸２１により上下移動及び回転移動可能に支持される。支持軸２１は、図示せぬ外部の駆動機構に連結され、上下移動及び回転移動される。支持軸２１が通過する処理チャンバ１０の底部開口１４には、図示しない例えば磁性流体シール装置等が配設されており、これにより処理チャンバ１０の内部(チャンバ内部空間１３）と外部とが真空遮断シールされている。
【００２９】
チャンバ本体１１の側壁には、チャンバ内部空間１３にウェーハＷを搬入及び搬出するための断面矩形の開口１５が形成されている。ウェーハ搬送用開口１５には、チャンバ本体１１の外部において、Ｏリング３１を介在させて矩形筒状のウェーハ搬送管３０が接続されている。
【００３０】
蓋部１２の中央部には、チャンバ内部空間１３に処理ガスを導入するための円形断面の給気口１６が形成されている。給気口１６には、処理チャンバ１０の外部において、Ｏリング４１を介在させて円環状の給気管４０が接続されている。また、給気口１６の内側には、サセプタ２０に載置されたウェーハＷの全体に均一に対象ガスが供給されるように、シャワーヘッド４２が配設されている。シャワーヘッド４２のサセプタ２０側の表面には、ガスをサセプタ２０に載置されたウェーハＷの上面に均一に流すための開口２４１が形成されている。
【００３１】
また、チャンバ本体１１の側壁には、チャンバ内部空間１３のガスを排出するための排気口１７が形成されている。排気口１７には、処理チャンバ１０の外部において、Ｏリング５１を介在させて円環状の排気管５０が接続されている。排気管５０の排気口１７に接続されていない側の端部は、図示しないターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）等の排気手段に接続されており、チャンバ内部空間１３を真空引きする際、あるいは、チャンバ内部空間１３に所望の反応ガスを循環させて所望の処理を行う際に、チャンバ内部空間１３の気体を排気する。
【００３２】
処理チャンバ１０の内部には、その側壁の内周面に沿って、チャンバ内部空間１３を所望の温度に維持するための本発明に係る加熱ユニット１０１、２０１及び２０２が配設されている。また、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０の内部には、各々その内周面に沿って、各管の内部を所望の温度に維持するための加熱ユニット３０１、４０１及び５０１が配設されている。
以下、さらに図２〜図６を参照して本発明に係るこれらの加熱ユニットについて説明する。
【００３３】
加熱ユニット１０１は、図１に示すように、処理チャンバ１０のチャンバ本体１１の内周面に沿って配設される装置であって、処理チャンバ１０のチャンバ内部空間１３を所望の温度に加熱する。
図２〜図４は、加熱ユニット１０１の構成を示す図であって、図２は加熱ユニット１０１の概略構成を示す斜視図であり、図３（Ａ）は図２のＡ−Ａにおける横断面図であり、図３（Ｂ）は同じ箇所（Ａ−Ａ）における加熱ユニット１０１のインナーシェル１１１の横断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂにおける断面図である。
【００３４】
加熱ユニット１０１は、図２に示すように、上下両端が開口状態となった円筒形状の装置である。
加熱ユニット１０１は、図２及び図３（Ａ）に示すように、インナーシェル１１１、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂ、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂ、Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂ及び複数のネジ１５１を有する。
なお、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとが接合された部材が本発明に係る外壁部に相当するものであり、インナーシェル（内側部材）１１１、アウターシェル（外側部材）１２１ａ及び１２１ｂは、本発明に係る外壁部を構成する複数の部材に相当するものである。
【００３５】
インナーシェル１１１は、図３（Ｂ）に示すような断面形状の１つの円筒状金属部材である。インナーシェル１１１の外周面には、周方向に沿って凹んだ（切り欠き状態とされた）２つの凹部１１２ａ及び１１２ｂが形成されている。凹部１１２ａ及び１１２ｂは、各々、インナーシェル１１１の外周面の略半周にわたって、すなわち、インナーシェル１１１の外周面上に図示のごとく背中合わせ状態で形成されている。
【００３６】
凹部１１２ａ及び１１２ｂは、各々、図示のごとく２段の凹部に形成されている。凹部１１２ａ及び１１２ｂは、外周面側に形成される１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂと、この１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂからさらに内周方向に深く切り欠かれた形態の２段目の凹部１１４ａ及び１１４ｂとを有する。
【００３７】
１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂは、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂが配設されるアウターシェル用凹部である。１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂは、インナーシェル１１１の周方向においては所定の範囲に形成された凹部であり、上下方向においては上側縁部から下側縁部まで完全に切り欠かれた形態の凹部である。
【００３８】
一方、２段目の凹部１１４ａ及び１１４ｂは、面状発熱体１１３ａ及び１１３ｂが配設されるヒーター用凹部である。すなわち本願発明に係る発熱体収容部を形成するための凹部である。２段目凹部１１４ａ及び１１４ｂは、インナーシェル１１１の１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂの底面からさらに凹んだ凹部であり、周方向及び上下方向の両方向において所定の範囲で凹んで構成される。すなわち、２段目の凹部１１４ａ及び１１４ｂは、インナーシェル１１１の周面方向においては四方に側壁が形成されてその範囲が規定されており、外径方向のみが開口した形態の凹部である。凹部１１４ａ及び１１４ｂは、面状発熱体１１３ａ及び１１３ｂが収容できるように、面状発熱体１１３ａ及び１１３ｂの形状及びサイズに合わせた形状及び大きさに形成される。
【００３９】
アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂは、インナーシェル１１１と同じ金属製の板状部材が望ましく、金属板をインナーシェル１１１の凹部１１２ａ及び１１２ｂの表面に沿う円弧形状に曲げた形態の部材である。
【００４０】
面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂは、抵抗発熱体である。面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂは、各々、インナーシェル１１１の凹部１１２ａ及び１１２ｂの２段目の凹部１１４ａ及び１１４ｂに収容されることにより、最終的にインナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとの間に挟持される。そのために面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂは、これらの周曲面に沿って円弧形状に曲げた形態の板状部材である。
【００４１】
なお、本実施形態においては、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図４に示すように、インナーシェル１１１の外周面に面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂが配設される凹部１２１ａ及び１２１ｂが形成されているものとした。しかし、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂを収容する凹部は、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂ側に設けてもよい。また、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂの対向面の両方に凹部を設けて、その対向する凹部の間に面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂを挟持するような構成でもよい。
【００４２】
Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂは、各々、図２及び図３（Ａ）に示すように、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとの接合面上において面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂの周囲を囲むように配設されている。Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂも面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂと同様に、インナーシェル１１１の凹部１１２ａ及び１１２ｂの表面、あるいは、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂの内周面のいずれか一方あるいは双方に形成された図示せぬ凹部に沿って配設され、最終的にインナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとの間に挟持される。
【００４３】
ネジ１５１は、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂの外周面からインナーシェル１１１にねじ込まれ、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂをインナーシェル１１１に強固に、また十分かつ適度な圧力で接合する。ネジ１５１は、図示のごとく、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂの上下及び周方向両端の周縁部に所定の適切な間隔で使用される。
【００４４】
このような各部材を有する加熱ユニット１０１においては、インナーシェル１１１の２段目の凹部１１４ａ及び１１４ｂに面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂを収容し、インナーシェル１１１の１段目の凹部１１３ａ及び１１３ｂにＯリング１４１ａ及び１４１ｂを介在させてアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂを嵌合し、ネジ１５１によりアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂをインナーシェル１１１に接合する。
これにより、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂは、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとにより完全に被覆されて加熱ユニット１０１の外壁部内の発熱体収容部に収容された状態、換言すれば加熱ユニット１０１の壁面に埋設された状態となり、加熱ユニット１０１がチャンバ内部空間１３に設置された際にも、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂがチャンバ内部空間１３に供給された処理ガス等に曝されることが防止される。
【００４５】
面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂには、図２及び図４に示すように、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂに電力を供給する各々一対のリード線１３２ａ及び１３２ｂが接続されている。リード線１３２ａ及び１３２ｂは、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂの上縁部において面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂ内部の抵抗発熱回路と接続されており、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂの上縁部から外部に導出され、加熱ユニット１０１の本体（インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂ）の上縁部に装着されたリード線導出管（リード線導出部）１３３ａ及び１３３ｂを介して、加熱ユニット１０１の外部に導出されている。
【００４６】
基板処理装置１においては、このような構成の加熱ユニット１０１が、図１に示すように、処理チャンバ１０のチャンバ内部空間１３に配設される。
その際、加熱ユニット１０１のリード線導出管１３３ａ及び１３３ｂは、処理チャンバ１０の蓋部１２に設けられたリード線導出管通過口１８ａ及び１８ｂを通過して処理チャンバ１０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管１３３ａ及び１３３ｂの内部を通過するリード線１３２ａ及び１３２ｂも、処理チャンバ１０の外部に導出される。
【００４７】
また、処理チャンバ１０には、ウェーハを出し入れするためのウェーハ搬送用開口１５及びウェーハ搬送管３０が設けられているが、この搬送通路を介して加熱ユニット１０１の内部のサセプタ２０に対してウェーハが適切に搬入及び搬出されるように、加熱ユニット１０１にも、処理チャンバ１０のウェーハ搬送用開口１５に対応する位置に、開口部１１５が設けられている。
【００４８】
同様に、処理チャンバ１０にはチャンバ内部空間１３のガスを排気するための排気口１７及び排気管５０が設けられているが、これらを介してチャンバ内部空間１３のガスが適切に配設されるように、加熱ユニット１０１にも、処理チャンバ１０の排気口１７に対応する位置に、開口部１１６が設けられている。
【００４９】
なお、インナーシェル１１１及びアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂは、伝熱効率が高く、処理ガスに対して耐腐食性を有する材料により形成される。具体的には、例えばステンレス鋼材（例えばＳＵＳ３１６）あるいはアルミニウム板材（例えばＡ５０５２）等が好適であるが、チタン、アルミニウム合金、ニッケルコバルト合金、あるいは、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素のいずれかからなるセラミックス等であってもよい。また、耐腐食性をコーティングによって確保することも可能であり、その場合のコーティング材料としては、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ３  Ｎ４  あるいはＹ２  Ｏ３  等が好ましい。
【００５０】
また、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂは、シリコンラバーヒーター、マイカヒーター、セラミックスヒーターあるいはポリイミドヒーター等の抵抗発熱体により構成される。
また、本実施形態において、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂの板厚は、０．１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００５１】
加熱ユニット２０１は、加熱ユニット１０１の上部開口を塞ぐように配設される加熱手段、換言すれば蓋部１２の内面に沿って配設される円板形状の加熱手段であり、加熱ユニット１０１及び後述する加熱ユニット２０２とともに、処理チャンバ１０のチャンバ内部空間１３を所望の温度に加熱する。
図５は、加熱ユニット２０１の構成を示す断面図である。
【００５２】
加熱ユニット２０１は、全体形状が円板形状の加熱手段であるが、その基本的な構成は前述した加熱ユニット１０１と同じである。
なお、加熱ユニット２０１は、図１に示すように、チャンバ内部空間１３の上部の蓋部１２の内側に蓋部１２の内面に沿って配設される部材である。そのため、その中央部には、シャワーヘッド４２から放出されるガスをサセプタ２０に載置されたウェーハＷ方向に流すための開口２６１が形成されている。従って、加熱ユニット２０１は、厳密には円環形状の加熱手段である。
【００５３】
加熱ユニット２０１は、インナーシェル２１１、アウターシェル２２１、面状発熱体２３１、外径側Ｏリング２４１、内径側Ｏリング２４２及び複数のネジ２５１を有する。
インナーシェル２１１及びアウターシェル２２１は、金属製で、中央部に開口２１２及び２２２が形成された円環形状の部材であり、その材質等は前述した加熱ユニット１０１のインナーシェル１１１、及び、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂと同じである。インナーシェル２１１の外側の面（上側の面）には、面状発熱体２３１を配置するための凹部２１３が形成されており、その外径側及び内径側には、外径側Ｏリング２４１及び内径側Ｏリング２４２を配置するための溝２１４及び２１５が形成されている。
【００５４】
面状発熱体２３１は、円環形状の抵抗発熱体であり、その材質等は前述した加熱ユニット１０１の面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂと同じである。
外径側Ｏリング２４１及び内径側Ｏリング２４２は、図５に示すように、インナーシェル２１１とアウターシェル２２１との間において面状発熱体２３１を径方向の内外から挟むように配設される。
【００５５】
加熱ユニット２０１においては、このような面状発熱体２３１、外径側Ｏリング２４１及び内径側Ｏリング２４２を図示のごとくインナーシェル２１１とアウターシェル２２１との間に配置し、インナーシェル２１１とアウターシェル２２１とをネジ２５１により接合する。この際、インナーシェル２１１の中央部開口２１２とアウターシェル２２１の中央部開口２２２とが連結され、全体として１の開口２６１が形成される。
ネジ２５１は、アウターシェル２２１の外面（上面）からインナーシェル２１１方向にねじ込まれ、アウターシェル２２１をインナーシェル２１１に強固に、また十分かつ適度な圧力で接合する。ネジ２５１は、円環形状の加熱ユニット２０１の内周縁及び外周縁に沿って、各々、所定の適切な間隔で使用される。
【００５６】
このような構成により、加熱ユニット２０１においても加熱ユニット１０１と同様に、面状発熱体２３１は、インナーシェル２１１とアウターシェル２２１とにより完全に被覆されて加熱ユニット２０１の外壁部の発熱体収容部に収容された状態、換言すれば加熱ユニット２０１の壁面に埋設された状態となり、加熱ユニット２０１がチャンバ内部空間１３に設置された際にも、面状発熱体２３１がチャンバ内部空間１３に供給された処理ガス等に曝されることが防止される。
【００５７】
なお、面状発熱体２３１には、面状発熱体２３１に電力を供給する一対のリード線２３２が接続されている。リード線２３２は、面状発熱体２３１のアウターシェル２２１側（上面側）において面状発熱体２３１内部の図示せぬ抵抗発熱回路と接続されており、面状発熱体２３１の外面側から外部に導出され、アウターシェル２２１に装着されたリード線導出管（リード線導出部）２３３を介して、加熱ユニット２０１の外部に導出されている。
【００５８】
基板処理装置１においては、図１に示すように、このような構成の加熱ユニット２０１が、処理チャンバ１０のチャンバ内部空間１３の加熱ユニット１０１の上部開口に配設される。
その際、加熱ユニット２０１のリード線導出管２３３は、蓋部１２に設けられたリード線導出管通過口１８ｃを介して処理チャンバ１０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管２３３の内部を通過するリード線２３２も、処理チャンバ１０の外部に導出される。
【００５９】
処理チャンバ１０の内部の加熱ユニット１０１の下部には、図１に示すように、円板形状の加熱ユニット２０２が配設される。
加熱ユニット２０２は、加熱ユニット１０１の下部開口を塞ぐように、チャンバ本体１１の底面に沿って配設される円板形状の加熱手段であり、加熱ユニット１０１及び加熱ユニット２０１とともに、処理チャンバ１０のチャンバ内部空間１３を所望の温度に加熱する。
【００６０】
加熱ユニット２０２の構成は、前述した加熱ユニット２０１と実質的に同じなので、その詳細な説明は省略する。
加熱ユニット２０２は、中央部に形成される開口のサイズが前述した加熱ユニット２０１とは異なる。
加熱ユニット２０１は、加熱ユニット１０１の上部に配設されるため、その中央部にシャワーヘッド４２から放出されるガスをサセプタ２０に載置されたウェーハＷ方向に流すための開口２６１が形成されていた。これに対して加熱ユニット２０２は、加熱ユニット１０１の下部に配設されるため、その中央部にはサセプタ２０の支持軸２１を通過させるための開口２６２が形成されている。従って、加熱ユニット２０２の中央部の開口２６２は、加熱ユニット２０１の中央部の開口２６１と比較して非常に小さく、支持軸２１を通過させることができれば十分な径に形成されているものである。
【００６１】
処理チャンバ１０の内部（チャンバ内部空間１３）の加熱ユニット１０１の下部に設置された加熱ユニット２０２からは、加熱ユニット２０２の内部の面状発熱体に接続されたリード線２３４が通過するリード線導出管（リード線導出部）２３５が、処理チャンバ１０の底方向に向けて装着されており、このリード線導出管２３５は、チャンバ本体１１の底部に形成されたリード線導出管通過口１８ｄを介して処理チャンバ１０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管２３５の内部を通過するリード線２３４も、処理チャンバ１０の外部に導出される。
【００６２】
また、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０の内部には、各々その内周面に沿って、各管の内部を所望の温度に維持するための加熱ユニット３０１、４０１及び５０１が配設されている。
これら加熱ユニット３０１、４０１及び５０１は、図２〜図４を参照して前述したチャンバ用の円筒形状の加熱ユニット１０１とほぼ同じ構成の加熱ユニットを用いることができる。すなわち、図２〜図４を参照して前述した筒状（前述の例では円筒状）の加熱ユニット１０１について、その断面形状を設置する管の断面形状に合わせ、その断面方向のサイズを管の内側に設置可能なサイズとし、筒の延伸方向の長さを管の加熱対象領域の長さとし、リード線の導出形態を設置する管に適応した形態とすることにより、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０を各々加熱する加熱ユニット３０１、４０１及び５０１が構成される。
【００６３】
一例として、給気管４０を加熱する加熱ユニット４０１を図６に示す。図６においては、図２に示した加熱ユニット１０１と同一の構成については同一の符号を用いるものとし、その説明は省略する。図示のごとく、加熱ユニット４０１も加熱ユニット１０１と同様に、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとの間に、Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂにより周囲を囲まれるように面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂが挟持されて、インナーシェル１１１とアウターシェル１２１ａ及び１２１ｂとがネジ１５１により接合されているものである。
【００６４】
加熱ユニット４０１においては、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂに電力を供給するリード線の導出形態が前述した加熱ユニット１０１とは異なる。加熱ユニット１０１においては、筒状の加熱ユニット１０１の本体の上縁部（インナーシェル１１１）からさらに上方にリード線を導出したが、加熱ユニット４０１においては、円筒状の加熱ユニット４０１の本体の外周面から外径方向にリード線を導出している。すなわち、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂに電力を供給する各々一対のリード線４３２ａ及び４３２ｂは、面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂのほぼ中央部の外周面において面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂと接続されており、アウターシェル１２１ａ及び１２１ｂの各外周面中央部に装着されたリード線導出管（リード線導出部）４３３ａ及び４３３ｂを介して、加熱ユニット４０１の外部に導出されている。
【００６５】
基板処理装置１においては、このような構成の加熱ユニット４０１が、図１に示すように、給気管４０の内側に配設される。
その際、加熱ユニット４０１のリード線導出管４３３ａ及び４３３ｂは、給気管４０の側壁に形成されたリード線導出管通過口４３ａ及び４３ｂを介して給気管４０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管４３３ａ及び４３３ｂの内部を通過するリード線４３２ａ及び４３２ｂも、給気管４０の外部に導出される。
【００６６】
ウェーハ搬送管３０を加熱する加熱ユニット３０１は、ウェーハ搬送管３０の断面形状が矩形であるがために、断面形状を矩形とするのが好適である。断面を矩形にした場合もその構成は図６を参照した加熱ユニット４０１と基本的に同じである。
加熱ユニット３０１は、図１に示すようにウェーハ搬送管３０の内部に配設されており、そのチャンバ内部空間１３側の先端は、チャンバ本体１１のウェーハ搬送用開口１５を通過して加熱ユニット１０１の周面に形成された開口１１５にまで達している。
加熱ユニット３０１の面状発熱体に接続されたリード線３３２ａ及び３３２ｂが通過するリード線導出管（リード線導出部）３３３ａ及び３３３ｂは、ウェーハ搬送管３０に形成されたリード線導出管通過口３３ａ及び３３ｂを介してウェーハ搬送管３０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管３３３ａ及び３３３ｂの内部を通過するリード線３３２ａ及び３３２ｂも、ウェーハ搬送管３０の外部に導出される。
【００６７】
排気管５０を加熱する加熱ユニット５０１は、図６を参照した加熱ユニット４０１と基本的に同じである。
加熱ユニット５０１は、図１に示すように排気管５０の内部に配設されており、そのチャンバ内部空間１３側の先端は、チャンバ本体１１の排気口１７を通過して加熱ユニット１０１の周面に形成された開口１１６にまで達している。
加熱ユニット５０１の面状発熱体に接続されたリード線５３２ａ及び５３２ｂが通過するリード線導出管（リード線導出部）５３３ａ及び５３３ｂは、排気管５０に形成されたリード線導出管通過口５３ａ及び５３ｂを介して排気管５０の外部に引き出される。これにより、リード線導出管５３３ａ及び５３３ｂの内部を通過するリード線５３２ａ及び５３２ｂも、排気管５０の外部に導出される。
【００６８】
このような構成の基板処理装置１においては、例えば、排気管５０を介してチャンバ内部空間１３が真空引きされた後、加熱ユニット１０１、２０１、２０２、３０１、４０１及び５０１に通電が行われて、チャンバ内部空間１３、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０の内部が加熱される。このように加熱ユニット１０１、２０１、２０２、３０１、４０１及び５０１によりチャンバ内部空間１３、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０を直接的に加熱することにより、これらの空間を急速に加熱することができ、チャンバ内部空間１３を迅速に目的の温度とすることができる。また、チャンバ内部空間１３を均一に加熱することができ、温度管理を適切に行うことが可能となる。
【００６９】
チャンバ内部空間１３、ウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０の内部が所望の高温状態となったら、ウェーハ搬送管３０を介して処理対象のウェーハをチャンバ内部空間１３に投入し、給気管４０を介して所望の反応ガスをチャンバ内部空間１３に導入し、また必要に応じて排気管５０からのガスの排出を行い、ＣＶＤによる成膜等の処理を行う。この際、本実施形態の基板処理装置１においては、加熱ユニット１０１、２０１、２０２によりチャンバ内部空間１３の内表面温度が均一かつ高温に保持されるため、副生成物が堆積することを防ぐことができ、また、副生成物が堆積することによるパーティクルの発生を防ぐことができる。また、成膜速度の向上・反応速度の向上、さらには、膜厚均一性等の向上を同時に図ることができる。
【００７０】
また、基板処理装置１においては、加熱ユニット３０１、４０１及び５０１によりウェーハ搬送管３０、給気管４０及び排気管５０の内部も適切に高温状態としているため、これら配管部分において、温度の低下により反応ガスの成分が昇華析出することを防ぐことができる。すなわち、これら配管部分に副生成物が発生し付着し堆積することを防止、あるいは抑制することができる。
その結果、例えば排気管５０が副生成物で閉塞されることを防ぐことができ、あるいは閉塞するまでの時間を十分長くすることができ、装置のＭＴＢＦ（Mean Time Between Failure）を伸ばし、ＭＴＴＲ（Mean Time To Repair）を短縮し、装置の稼働率を向上させることができる。
【００７１】
そして、本実施形態の基板処理装置１においては、加熱ユニット１０１、２０１、２０２、３０１、４０１及び５０１は、各々、面状発熱体を挟持するインナーシェルとアウターシェルとが、ネジにより容易に取り外し自在に接合されている。
従って、仮に面状発熱体に断線故障が生じた時には、ネジを緩めて、アウターシェルとインナーシェルとを分離し、故障した面状発熱体を取り出して、新しい面状発熱体をセットして、再度アウターシェルをインナーシェルに合わせてこれらをネジにより接合することにより、その修理を行うことができる。
すなわち、本実施形態の加熱ユニットにおいては故障が生じた時の修理・補修を容易に行うことができる。
そしてその結果、半導体製造工程において基板処理装置の加熱ユニットの断線故障が生じた時にも、部品の取替えのみで加熱ユニットの修理が可能となりコストを低減することができる。
また、故障した加熱ユニットにおいても、分解が容易なため、これを材料ごとに分別して廃棄することが容易に行える。
【００７２】
なお、前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。
【００７３】
例えば、本発明に係る加熱ユニットの形態は、上述した各例に限られるものではない。  例えば、円筒形状の加熱ユニットとしては、例えば図７に示すような形態の加熱ユニット１０２でもよい。
図７に示す加熱ユニット１０２は、インナーシェル１１２及びアウターシェル１２２ａ及び１２２ｂの各々に円筒筒芯方向のフランジ１１７ａ及び１１７ｂ、１６１ａ及び１６１ｂ、及び、１６２ａ及び１６２ｂを設け、このフランジ部分をネジ１５２により接合することによりインナーシェル及びアウターシェルを強固に接合するようにしたものである。このような方法によりインナーシェル１１２及びアウターシェル１２２ａ及び１２２ｂを接合することにより、図２に示した例よりも面状発熱体の配設面積（ヒーター面積）を大きくとることが可能となり、周方向の温度分布をよりよくすることが可能である。
なお、図７に示す加熱ユニット１０２において、面状発熱体１３４ａ及び１３４ｂ、Ｏリング１４２ａ及び１４２ｂ等の構成は、前述した加熱ユニット１０１の面状発熱体１３１ａ及び１３１ｂ、Ｏリング１４１ａ及び１４１ｂと実質的に同じである。
【００７４】
また図７に示す加熱ユニット１０２においては、面状発熱体１３４ａ及び１３４ｂに接続されたリード線１３５ａ及び１３５ｂは、円筒状の加熱ユニット１０２の外周面に設置されたリード線導出管（リード線導出部）１３６ａ及び１３６ｂを介して外部に導出されている。面状発熱体に電力を供給するリード線の接続位置及び導出形態は任意でよく、処理チャンバ１０の内部に設置する円筒状の加熱ユニットにおいても、このように加熱ユニット本体の外周部から、すなわちアウターシェル１２２ａ及び１２２ｂから外部に引き出すようにしてもよい。
なお、図７に示す加熱ユニット１０２においても、図２に示した加熱ユニット１０１と同様に、リード線１３５ａ及び１３５ｂを加熱ユニットの上縁部から導出するようにしてもよい。
【００７５】
また、このような内部空間を加熱する加熱ユニットとして、その断面形状は円形に限られるものではなく、矩形であってもよい。そのような構成の加熱ユニットを図８及び図９に示す。
図８に示す加熱ユニット１０３は、その断面形状が矩形となっている点が図１に示す加熱ユニット１０１と異なる。しかし、その基本的な構成は図１を参照して前述した加熱ユニット１０１と同じである。すなわち、インナーシェル１１３とアウターシェル１２３ａ及び１２３ｂとの間に面状発熱体１３７ａ及び１３７ｂ、及び、Ｏリング１４３ａ及び１４３ｂが介在され、インナーシェル１１３とアウターシェル１２３ａ及び１２３ｂとがネジ１５３により接合されている。面状発熱体１３７ａ及び１３７ｂに接続されたリード線１７２ａ及び１７２ｂは、加熱ユニット１０３のアウターシェル１２３ａ及び１２３ｂに設置されたリード線導出管（リード線導出部）１７３ａ及び１７３ｂを介して、加熱ユニット１０３の側壁から外部に導出されている。
【００７６】
このような形態の加熱ユニット１０３も、前述した本発明の加熱ユニット１０１と全く同じ作用効果を有するものである。
なお、図８に示す加熱ユニット１０３においても、図２に示した加熱ユニット１０１と同様に、リード線１７２ａ及び１７２ｂを加熱ユニットの上縁部から導出するようにしてもよい。
【００７７】
また、図９に示す加熱ユニット１０４は、その断面形状が矩形となっているとともに、インナーシェルとアウターシェルとが一体となったシェル１１４として形成され、そのシェル１１４の側壁中に形成されたスリットを、面状発熱体１３８ａ及び１３８ｂを収容するためのヒーター収容部（面状発熱体収容部）１１８ａ及び１１８ｂとする構成の加熱ユニットである。
ヒーター収容部（スリット）１１８ａ及び１１８ｂには、面状発熱体１３８ａ及び１３８ｂが挿入可能な面状発熱体１３８ａ及び１３８ｂの厚みと略同じか若干広い程度の幅の開口がシェル１１４の一方の側面に形成されており、この開口を介して面状発熱体１３８ａ及び１３８ｂはヒーター収容部（スリット）１１８ａ及び１１８ｂに挿入され、また取り出される。
【００７８】
ヒーター収容部１１８ａ及び１１８ｂに対しては、この開口を被覆するように蓋部材１７６ａ及び１７６ｂが装着される。蓋部材１７６ａ及び１７６ｂは、シェル１１４の対向面との間にＯリング１４４ａ及び１４４ｂを介在させて、ネジ１５４により設置される。蓋部材１７６ａ及び１７６ｂには、リード線導出管（リード線導出部）１７５ａ及び１７５ｂが設置されており、面状発熱体１３８ａ及び１３８ｂのリード線１７４ａ及び１７４ｂは、このリード線導出管１７５ａ及び１７５ｂを介して外部に導出される。従って加熱ユニット１０４においては、２組のリード線１７４ａ及び１７４ｂは、シェル１１４の一方の側面から外部に導出されている。
【００７９】
このような形態の加熱ユニット１０４も、前述した本発明の加熱ユニット１０１と全く同じ作用効果を有するものである。
なお、図８及び図９示す断面が矩形の加熱ユニット１０３及び１０４においては、面状発熱体を対向する２面に配置しているが、これを周囲の４面の全面に配置するようにしてもよい。
【００８０】
図１０は、図５を参照して前述した円板形状の加熱ユニット２０１及び２０２の変形例であるとともに、インナーシェルとアウターシェルとの接合方法の他の例を示す図である。
図１０（Ａ）に示す加熱ユニット２０３は、インナーシェル２１６に形成した凹部にアウターシェル２２６を嵌合させる構成とした上で、インナーシェル２１６とアウターシェル２２６との嵌合周面にネジ２７１及び２７２を形成して、これによりインナーシェル２１６とアウターシェル２２６とを嵌合させる構成としたものである。
このような機械的掛止手段によってもインナーシェル２１６とアウターシェル２２６とを取り外し可能かつ強固に接合することができる。
【００８１】
図１０（Ｂ）に示す加熱ユニット２０４は、インナーシェル２１７とアウターシェル２２７とに磁石２７３及び２７４を埋設し、これによりインナーシェル２１７とアウターシェル２２７とを接合するものである。
このような構成の加熱ユニット２０４においては、例えば消磁機により磁力を弱めることにより、インナーシェル２１７とアウターシェル２２７とを取り外すのが好適である。そしてそのような構成においても、インナーシェル２１７とアウターシェル２２７とを取り外し可能かつ強固に接合することができる。
【００８２】
また、図１０（Ｃ）に示す加熱ユニット２０５は、インナーシェル２１８とアウターシェル２２８とをクランプ２７５により接合したものである。
このような構成の加熱ユニット２０５においては、クランプ２７５を緩めることにより、インナーシェル２１８とアウターシェル２２８とを取り外すことが容易にできて好適である。そしてこのような構成においても、インナーシェル２１８とアウターシェル２２８とを取り外し可能かつ強固に接合することができる。
【００８３】
図１１〜図１４は、図６を参照して前述した配管用の加熱ユニット４０１の変形例であり、図１１は、その配管用加熱ユニット６０１の概略構成を示す斜視図であり、図１２はその構成を詳細に説明するための断面図であって図１１のＣ−Ｃにおける断面図である。
また、図１３及び図１４は、インナーシェルとアウターシェルとの接合方法の他の例を示す図であり、図１２と同様の断面図である。
図１１及び図１２に示すように、加熱ユニット６０１は、１つのインナーシェル（内筒部材）６１１と、２つのアウターシェル（外筒部材）６２１ａ及び６２１ｂを有する。
【００８４】
インナーシェル６１１とアウターシェル６２１ａ及び６２１ｂとを図示のごとく接合すると、図１２に示すようにその間に間隙が形成されるようになっており、ここに面状発熱体６３１が収容配置される。加熱ユニット６０１の長手方向（筒の長さ方向）の両端部のインナーシェル６１１とアウターシェル６２１ａとの間、及び、インナーシェル６１１とアウターシェル６２１ｂとの間には、各々、Ｏリング６４１及び６４２が介在されている。これにより、面状発熱体６３１が収容される空間と配管の内部とはシールされ、面状発熱体６３１が配管内のガス雰囲気に曝されるのを防ぐことができる。
【００８５】
アウターシェル６２１ａ及び６２１ｂの一方の端部は、各々フランジ６２２ａ及び６２２ｂに形成されている。このアウターシェル６２１ａのフランジ６２２ａとアウターシェル６２１ｂのフランジ６２２ｂとをネジ６５１により接合することにより、アウターシェル６２１ａ及び６２１ｂは１のアウターシェルと一体化されるとともに、Ｏリング６４１及び６４２を介在させてインナーシェル６１１を両端部より挟持することとなり、これにより加熱ユニット６０１が一体的に構成される。
【００８６】
また、アウターシェル６２１ａのフランジ６２２ａとアウターシェル６２１ｂのフランジ６２２ｂとを接合した時に、その境界の所定箇所にはリード線６３２を外部に導出するためのリード線導出用開口（リード線導出部）６３３が形成される。面状発熱体６３１のほぼ中央部に接続されたリード線６３２は、このリード線導出用開口６３３を介して配管の外部に導出される。
【００８７】
この加熱ユニット６０１を、配管に配置する場合には、図１２に示すように、配管６０の継ぎ目あるいは開口からリード線導出用開口６３３が外部に露出し、リード線６３２が外部に導出されるようにしておけばよい。
【００８８】
なお、このような形態の配管用加熱ユニット６０１において、インナーシェルとアウターシェルとの接合方法は、図１２に示した方法に限られない。他の例を図１３及び図１４に示す。
図１３に示す加熱ユニット６０２においては、インナーシェル６１４とアウターシェル６２４ａ及び６２４ｂとを、ネジ６５２により接合している。この場合、インナーシェル６１４とアウターシェル６２４ａ及び６２４ｂとは、Ｏリング６４１及び６４２の外側において、ネジ６５２により接合されるのが好適である。
【００８９】
また、図１４に示す加熱ユニット６０３においては、インナーシェル６１５の両端部にネジ（ネジ山あるいはネジ溝）６１６ａ及び６１６ｂを形成し、アウターシェル６２５ａ及び６２５ｂの各端部にネジ（ネジ溝あるいはネジ山）６２６ａ及び６２６ｂを形成し、これらを係合させることによりインナーシェル６１５とアウターシェル６２５ａ及び６２５ｂとを接合している。またアウターシェル６２５ａ及び６２５ｂのフランジ部分６２７ａ及び６２７ｂは、緩め止めピンあるいはネジ６５３により係止されている。
これらいずれの形態の加熱ユニット６０１〜６０３も、図６を参照して前述した加熱ユニット４０１と全く同じ作用効果を有する。加熱ユニットは、このような種々の形態で実施してよい。
【００９０】
また前述したいずれの場合においても、インナーシェルとアウターシェルとの間のシール材としては、Ｏリングの他に、金属ガスケット、メタルＯリング、Ｃシール、Ｅシール等を用いてよい。
また、それらのシール材の材質は、圧力、使用温度、雰囲気ガス等に応じて選定することが好適である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の加熱装置は、基板処理装置、エッチング装置等の半導体製造装置に適用できる。また、流路あるいは空間を確定する内壁面を内側から直接加熱する必要があるものであれば、その他の装置等においても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の基板処理装置の要部断面図である。
【図２】図２は、図１に示した基板処理装置の円筒状加熱ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した円筒状加熱ユニットの横断面図、及び、そのインナーシェルの横断面図である。
【図４】図４は、図２に示した円筒状加熱ユニットの側壁の断面図である。
【図５】図５は、図１に示した基板処理装置の円板状加熱ユニットの構成を示す図である。
【図６】図６は、図１に示した基板処理装置の配管用の円筒状加熱ユニットの構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る円筒状の加熱ユニットの他の例を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係る断面矩形の筒状の加熱ユニットの例を示す図である。
【図９】図９は、本発明に係る断面矩形の筒状の加熱ユニットのさらに他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る円板状の加熱ユニットの他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る配管用の加熱ユニットの他の例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示した加熱ユニットの断面図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る配管用の加熱ユニットの他の例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る配管用の加熱ユニットのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…基板処理装置
１０…処理チャンバ
１１…チャンバ本体
１２…蓋部
１３…チャンバ内部空間
１４…底部開口
１５…ウェーハ搬入出用開口
１６…給気口
１７…排気口
１８ａ，１８ｂ、１８ｃ，１８ｄ、３３ａ、３３ｂ、
４３ａ、４３ｂ，５３ａ、５３ｂ…リード線導出管通過口
１９…Ｏリング
２０…サセプタ
２１…支持軸
３０…ウェーハ搬送管
３１…Ｏリング
４０…給気管
４１…Ｏリング
４２…シャワーヘッド
２４１…開口
５０…排気管
５１…Ｏリング
１０１、１０２、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、３０１、４０１、
５０１、６０１、６０２、６０３…加熱ユニット
１１１、１１２、１１３、１１４、２１１、２１６、２１７、２１８、６１１、
６１４、６１５…インナーシェル
１１２ａ、１１２ｂ…凹部
１１３ａ，１１３ｂ、１１８ａ、１１８ｂ、２１３…ヒーター用凹部（ヒーター収容部）
１１４ａ，１１４ｂ…アウターシェル用凹部
２１２、２２２、２６１…中央部開口
２１４、２１５…Ｏリング用凹部
１１５、１１６…開口部
１１７ａ、１１７ｂ、１６１ａ、１６１ｂ、１６２ａ、１６２ｂ，６２２ａ、
６２２ｂ、６２７ａ、６２７ｂ…フランジ
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａ、１２３ｂ、２２１、
２２６、２２７、２２８，６２１ａ、６２１ｂ、６２４ａ、６２４ｂ、
６２５ａ、６２５ｂ…アウターシェル
１３１ａ、１３１ｂ、１３４ａ、１３４ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１３８ａ、
１３８ｂ、２３１、６３１…面状発熱体
１３２ａ、１３２ｂ、１３５ａ、１３５ｂ、１７２ａ、１７２ｂ、１７４ａ，
１７４ｂ、２３２、３３２ａ、３３２ｂ、４３２ａ、４３２ｂ，
５３２ａ、５３２ｂ、６３２…リード線
１３３ａ、１３３ｂ、１３６ａ、１３６ｂ、１７３ａ、１７３ｂ、１７５ａ、
１７５ｂ、２３３、２３５、３３３ａ、３３３ｂ、４３３ａ、４３３ｂ，
５３３ａ、５３３ｂ…リード線導出管（リード線導出部）
１４１ａ、１４１ｂ、１４２ａ、１４２ｂ、１４３ａ、１４３ｂ、１４４ａ，
１４４ｂ、２４１、２４２、６４１、６４２…Ｏリング
１５１、１５２、１５３、１５４、２５１、６５１、６５２、６５３…ネジ
１７６ａ、１７６ｂ…蓋部材
２７１、２７２、６１６ａ、６１６ｂ、６２６ａ、６２６ｂ…ネジ溝（ネジ山）
２７３、２７４…磁石
２７５…クランプ
６３３…リード線導出用開口（リード線導出部）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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