(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱体の断線等を抑制し、発熱体の自重等による保持体の変形を抑制できる形状を提供する。【解決手段】加熱室内に設けられ、基板を処理する処理室と、加熱室内を加熱する加熱装置と、を有し、加熱装置は、上下端のそれぞれに山部４２ａと谷部４２ｂとが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体４２と、加熱室の一部を構成し、前記発熱体４２の外周に設けられる断熱体３３と、該断熱体３３に固定され、前記発熱体４２を保持する保持体４１と、を備え、前記発熱体４２の山部４２ａの少なくとも一部が前記断熱体３３側に折り曲げられ、前記断熱体３３は、前記発熱体４２の谷部４２ａに相対する部分が前記発熱体４２側に向って突き出され、前記保持体４１を支持する突出部５１を備える。【選択図】図５
2011202865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室内に設けられ、基板を処理する処理室と、
前記加熱室内を加熱する加熱装置と、を有し、
前記加熱装置は、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、
前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、
前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、
前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
加熱室内を加熱する加熱装置であって、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、
前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、
前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、
前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
加熱室内に設けられる処理室内に基板を搬入する工程と、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、を備え、前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える加熱装置により前記加熱室内を加熱し、前記処理室内の前記基板を加熱処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、基板を処理する基板処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造方法の一工程として、シリコンウエハ等の基板を加熱して処理する基板処理工程が実施されている。係る工程は、加熱室内に設けられ、基板を処理する処理室と、前記加熱室内を加熱する加熱装置と、を備えた基板処理装置により実施されている。前記加熱装置は、上下端のそれぞれに山部と谷部とが交互に複数連なることで蛇行状に形成され、両端が固定される環状の発熱体と、前記加熱室の一部を構成し、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、を備えていた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８８３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の構成では、昇温に伴い環状の発熱体の直径が広がるように熱膨張（すなわち、発熱体の外周が延長するように熱膨張）すると、発熱体に応力が加わり、発熱体が変形して断線等する恐れが生じる。
【０００５】
そこで、発熱体の少なくとも山部の一部を断熱体側に折り曲げるように構成して発熱体の強度を高めることが考えられる。この構成により、発熱体の変形を抑制して発熱体が断線等することを抑制することができる。
【０００６】
しかしながら、発熱体の少なくとも山部の一部を断熱体側に折り曲げると、その分発熱体と断熱体との距離が長くなる。これに伴い、発熱体を保持する保持体を長く構成すると、発熱体の自重等により保持体が変形してしまう恐れが生じる。
【０００７】
本発明は、発熱体の断線等を抑制し、発熱体の自重等による保持体の変形を抑制することが可能な加熱装置、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、加熱室内に設けられ、基板を処理する処理室と、前記加熱室内を加熱する加熱装置と、を有し、前記加熱装置は、上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、を備え、前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える基板処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、加熱室内を加熱する加熱装置であって、上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える加熱装置が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、加熱室内に設けられる処理室内に基板を搬入する工程と、上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、を備え、前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える加熱装置により前記加熱室内を加熱し、前記処理室内の前記基板を加熱処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る加熱装置、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法によれば、発熱体の断線等を抑制し、発熱体の自重等による保持体の変形を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るヒータユニットの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るヒータユニットの部分拡大図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る環状部を構成する線状材料を例示する概略図であり、（ｂ）は該環状部を構成する板状材料を例示する概略図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る環状部及び保持体の部分拡大図であり、（ｂ）は拡大部分の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る環状部及び保持体の部分拡大図である。
【図８】図７の状態から熱膨張した環状部及び保持体の部分拡大図である。
【図９】（ａ）は、突出部を形成していない断熱体（側壁部）に固定されている保持体及びこの保持体により保持される環状部の部分拡大図であり、（ｂ）は拡大部分の側面図である。
【図１０】（ａ）は、図９（ａ）の状態から保持体が環状部の自重により変形した際の保持体及びこの保持体により保持される環状部の部分拡大図であり、（ｂ）は拡大部分の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
以下に本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るヒータユニット３０の斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るヒータユニット３０の部分拡大図である。図４（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る環状部４２Ｒを構成する線状材料を例示する概略図であり、図４（ｂ）は環状部４２Ｒを構成する板状材料を例示する概略図である。図５（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る環状部４２Ｒの部分拡大図であり、図５（ｂ）は拡大部分の側面図である。
【００１５】
（１）基板処理装置の構成
【００１６】
以下、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成について説明する。本実施形
態に係る基板処理装置は、図１に例示するようにバッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ（Ｃｈａｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置として構成されている。
【００１７】
本実施形態に係る基板処理装置は、垂直に支持された縦形のプロセスチューブ１１を備えている。プロセスチューブ１１は、アウタチューブ１２とインナチューブ１３とを備えている。アウタチューブ１３及びインナチューブ１３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性の高い材料によってそれぞれ一体成形されている。アウタチューブ１２は、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。インナチューブ１３は、上下両端が開口した円筒形状に形成されている。アウタチューブ１２の内径は、インナチューブ１３の外径よりも大きく構成されている。アウタチューブ１２は、インナチューブ１３の外側を取り囲むように、インナチューブ１３に対して同心円状に設けられている。インナチューブ１３内には、基板保持具としてのボート２２によって水平姿勢で多段に積層されたウエハ１を収納して処理する処理室１４が形成されている。インナチューブ１３の下端開口は、ボート２２を出し入れするための炉口１５を構成している。
【００１８】
アウタチューブ１２とインナチューブ１３との間の下端部は、円形リング形状に形成されたマニホールド１６によってそれぞれ気密に封止されている。マニホールド１６は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成される。マニホールド１６は、インナチューブ１３およびアウタチューブ１２についての交換等のために、インナチューブ１３およびアウタチューブ１２にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。マニホールド１６がヒータベース１９により水平姿勢で支持されることで、プロセスチューブ１１は垂直に据え付けられた状態になっている。
【００１９】
マニホールド１６の側壁には、排気管１７の上流端が接続されている。排気管１７内は、インナチューブ１３とアウタチューブ１３との間に円筒形状の中空体（隙間）として形成された排気路１８内に連通している。排気路１８の横断面形状は、例えば一定幅の円形リング形状になっている。排気管１７は、円筒形状の中空体である排気路１８の最下端部に接続された状態になっている。排気管１７には、上流から順に、圧力センサ１７ａ、圧力調整バルブとしてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ１７ｂ、真空排気装置１７ｃが設けられている。真空排気装置を作動させつつ、圧力センサにより検出された圧力に基づいてＡＰＣバルブの開度を制御することで、処理室１４内の圧力が所定の圧力（真空度）とすることが可能なように構成されている。主に排気管１７、圧力センサ１７ａ、ＡＰＣバルブ１７ｂ、真空排気装置１７ｃにより、処理室１４内の雰囲気を排気する排気ラインが構成されている。圧力センサ１７ａ、ＡＰＣバルブ１７ｂ、真空排気装置１７ｃは、制御部としてのコントローラ２８０に接続されている。コントローラ２８０は、圧力センサ１７ａにより検出された圧力情報に基づいて、ＡＰＣバルブ１７ｂの弁開度を制御することで、処理室１４内の圧力を所定の処理圧力とすることが可能なように構成されている。
【００２０】
マニホールド１６には、マニホールド１６の下端開口を閉塞する円盤形状のシールキャップ２０が、垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２０の外径は、アウタチューブ１２、マニホールド１６の外径と略等しく構成されている。シールキャップ２０は、プロセスチューブ１１の外部に設備されたボートエレベータ２１（一部のみが図示されている。）によって垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２０の下方には回転機構２５が設けられている。回転機構２５の回転軸はシールキャップ２０を垂直に貫通している。回転機構２５の回転軸上には、上述のボート２２が垂直に立脚されて支持されている。上述したように、ボート２２は、複数枚のウエハ１を水平姿勢かつ互いに中心を揃えた状態で多段に積層させて保持するように構成されている。回転機構２５を作動させることで、処理室１４内でボート２２を回転させることが可能な
ように構成されている。
【００２１】
シールキャップ２０には、ガス導入管２３が垂直方向に接続されている。ガス導入管２３の上流側端（下端）には、原料ガス供給装置２３ａおよびキャリアガス供給装置２３ｂがそれぞれ接続されている。ガス導入管２３の下流側端（上端）は、処理室１４内に向けてガスを供給（噴出）するように構成されている。ガス導入管２３から処理室１４内（インナチューブ１３内）に供給されたガスは、処理室１４内に保持された各ウエハ１の表面を流通した後、インナチューブ１３の上端開口から排気路１８内に流出して排気管１７から排気される。主に、ガス導入管２３、原料ガス供給装置２３ａ、キャリアガス供給装置２３ｂにより、処理室１４内にガスを供給するガス供給ラインが構成されている。原料ガス供給装置２３ａ、キャリアガス供給装置２３ｂは、コントローラ２８０に接続されている。コントローラ２８０は、原料ガス供給装置２３ａおよびキャリアガス供給装置２３ｂを制御することで、処理室１４内へ所定のタイミングで所定の流量の原料ガス及びキャリアガスを供給することが可能なように構成されている。
【００２２】
また、アウタチューブ１２とインナチューブ１３との間の隙間には、温度センサ２４が鉛直方向に配設されている。温度センサ２４は、コントローラ２８０に接続されている。コントローラ２８０は、温度センサ２４により検出された温度情報に基づいて、後述するヒータユニット３０が備える各発熱体４２への通電具合（一対の給電部４５，４６による電力供給）を制御することで、処理室１４内に保持されているウエハ１の表面温度を所定の処理温度とすることが可能ように構成されている。
【００２３】
（２）ヒータユニットの構成
アウタチューブ１２の外部には、プロセスチューブ１１の内部を加熱する加熱装置としてのヒータユニット３０が、アウタチューブ１２の周囲を囲うように設けられている。ヒータユニット３０は、ケース３１と、発熱体４２と、断熱体３３と、保持体４１と、を備えている。
【００２４】
ケース３１は、断熱体３３の外周を囲うように設けられている。ケース３１は、例えば上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。ケース３１は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されている。断熱体３３の外周面とケース３１の内周面との間の隙間３２は、空冷のための空間として機能する。なお、天井壁部３４およびケース３１の天井壁を貫通する排気口を設け、断熱体３３とアウタチューブ１２との間の雰囲気を強制空冷させるように構成してもよい。
【００２５】
発熱体４２は、アウタチューブ１２の周囲を囲うように、鉛直方向に少なくとも１つ以上設けられている。図２、図３に示すように、発熱体４２は、環状部４２Ｒと、一対の給電部４５，４６と、をそれぞれ備えている。環状部４２Ｒは、アウタチューブ１２の外周を囲うように環状に構成されている。環状部４２Ｒの両端部は、接触することなく近接して固定されており、電気的には非接触の状態となっている。すなわち、環状部４２Ｒは、電気的には完全な円形ではなく、例えばＣ字状のリング形状に構成されている。環状部４２Ｒを構成する材料としては、例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、ＭｏＳｉ２、ＳｉＣ等の抵抗発熱材料を用いることが可能であり、その形状は、図４（ａ）に示すような線状材料であっても良く、図４（ｂ）に示すような板状材料であっても良い。なお、図４（ｂ）に示す板状材料は、図４（ａ）に示す線状材料に比べ、断面積に対して表面積が大きいので、熱の輻射効率が良く、急速な昇降温に有効である。
【００２６】
図５（ａ）に、環状部４２Ｒの中心側から見た（プロセスチューブ１１側から見た）環状部４２Ｒの部分拡大図（平面図）を示す。環状部４２Ｒの上下端には、山部４２ａと谷部４２ｂとがそれぞれ交互に複数連なっている。すなわち、環状部４２Ｒは蛇行状（波状
）に形成されている。環状部４２Ｒの上下端に設けられた各谷部４２ｂの末端（谷底部）には、例えば楕円状の切り欠け部として形成された保持体受け部４２ｃが設けられている。なお、山部４２ａは、図５（ａ）に示すように外線を楕円状に形成しても良いし、角状、例えば長方形状に形成しても良いし、角状、例えば、長方形状に形成しかつ角部を湾曲させるように形成しても良い。
【００２７】
なお、本実施形態では、好適な形態として環状部４２Ｒが保持体４１により保持されて固定されているが、昇温時に環状部４２Ｒが熱膨張した際に、万が一にも保持体４１が断熱体３３から抜けたり、破損したりしないように、保持体受け部４２ｃの幅を谷部４２ｂの幅よりも広く構成して環状部４２Ｒの動き代を確保している。すなわち、環状部４２Ｒは、環状部４２Ｒの周方向に沿って最大で保持体受け部４２ｃの幅ｂ分に相当する動き代が確保されつつ固定される。また、環状部４２Ｒの半径方向に沿って所定の大きさの動き代が確保される。すなわち、環状部４２Ｒの半径方向に沿って最大で幅ｃに相当する動き代が確保されつつ固定される。尚、本実施形態では、保持体受け部４２ｃの幅を谷部４２ｂの幅よりも広く構成して環状部４２Ｒの動き代を確保しているが、これに限らず、保持体受け部４２ｅの幅を谷部４２ｂの幅と同等以下で構成しても良い。
【００２８】
一対の給電部４５，４６は、後述する断熱体３３（側壁部３５）を貫通して断熱体３３に固定されると共に、その端部が環状部４２Ｒの両端部にそれぞれ接続されている。一対の給電部４５，４６は、金属などの導電性材料により構成されている。一対の給電部４５，４６を介して環状部４２Ｒの一端から他端に向けて電流を流すことで、環状部４２Ｒが加熱されてプロセスチューブ１１内が昇温されるように構成されている。一対の給電部４５，４６は、コントローラ２８０に接続されている。
【００２９】
断熱体３３は、環状部４２Ｒの外周を囲うように設けられている。断熱体３３は、上下端が開口した円筒状の側壁部３５と、側壁部３５の上部開口を覆う天井壁部３４と、を備えており、下端が開口した円筒形状に形成されている。断熱体３３は、アウタチューブ１２及び環状部４２Ｒに対してそれぞれ同心円状に設けられている。側壁部３５と天井壁部３４とは、例えば、繊維状または球状のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）等の断熱材料により形成されている。側壁部３５と天井壁部３４は、それぞれ例えばバキュームフォーム法等によって一体成形されている。なお、側壁部３５は、一体成型されている場合に限らず、複数の円形の断熱材が複数積み上げられることで構成されていてもよい。このように構成することで、側壁部３５に応力が加わったときの側壁部３５の破損を抑制したり、メンテナンス性を向上させたりすることが可能となる。
【００３０】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、各保持体４１は、環状部４２Ｒに設けられた保持体受け部４２ｃ内に配置されて、断熱体３３に固定されるように構成されている。保持体４１は、例えばブリッジ型（鎹（かすがい）形状）のピンとして構成されている。ブリッジ型のピンとして構成された保持体４１の両端は、環状部４２Ｒの中心側から外側（側壁部３５側）に向けて、隣接する保持体受け部４２ｃ内にそれぞれ挿入され、断熱体３３（側壁部３５）の内周面（突出部５１）から背面側に貫通して固定される。なお、保持体４１は、上述のブリッジ型に限定されず、その一端部が断熱体３３（側壁部３５）の内周面に挿入されて固定されるＬ字型のピンとして構成されていてもよく、その中央部が断熱体３３（側壁部３５）の内周面に挿入されて固定されるＴ字型のピンとして構成されていてもよい。
【００３１】
なお、昇温に伴い環状部４２Ｒの直径が広がるように熱膨張すると（環状部４２Ｒが周方向に熱膨張すると）、環状部４２Ｒに応力が加わり変形してしまう。特に、図４（ｂ）に示した板状材料は、図４（ａ）に示した線状材料に比べて、長手方向に応力が加わると変形し易い。そこで本実施形態では、環状部４２Ｒの各山部４２ａの少なくとも一部であ
る先端部４２ｆを、断熱体３３側に折り曲げるように構成している。このような構成により、環状部４２Ｒの強度を高め、環状部４２Ｒの変形を抑制することができる。
【００３２】
但し、環状部４２Ｒは、断熱体３３側に折り曲げられている分、環状部４２Ｒの半径方向外側（断熱体３３側）に延出している。このため、環状部４２Ｒが周方向に熱膨張すると（環状部４２Ｒの直径が広がるように熱膨張すると）、環状部４２Ｒと断熱体３３とが接触し易くなってしまう。そこで本実施形態では、環状部４２Ｒの熱膨張量に加え、環状部４２Ｒの半径方向外側（断熱体３３側）への延出量を考慮して、各保持体４１の長さを定めている。すなわち、本実施形態に係る各保持体４１は、環状部４２Ｒが熱膨張したとき、折り曲げられた各山部４２ａの先端４２ｇが断熱体３３（側壁部３５）に接触しないように、所定の距離を保って環状部４２Ｒを保持するように構成されている。
【００３３】
しかしながら、発熱体４２（環状部４２Ｒ）と断熱体３３との距離を長く構成すると、すなわち環状部４２Ｒを保持する保持体４１を長く構成すると、環状部４２Ｒの自重により保持体４１が変形してしまう恐れが生じる。そこで本実施形態では、発熱体４２の谷部４２ｂに相対する断熱体３３の部分（山部４２ａの先端部４２ｆを除く中央部４２ｅに相対する部分）が発熱体４２側に向って突き出され、保持体４１を支持する突出部５１を備える。言い換えれば、断熱体３３（側壁部３５）の内周面には、環状部４２Ｒの先端部４２ｆに相対する部分に溝部５２が形成されている（図１参照）。これにより、保持体４１は、断熱体３３（側壁部３５）の内周面からの突出部５１の突出高さ分、短く構成することができる。そして、発熱体４２の自重等による保持体４１の変形を抑制することができる。
【００３４】
（３）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置により実施される基板処理工程の一例としての成膜工程を簡単に説明する。以下の説明において、基板処理装置の各部の動作はコントローラ２８０によって制御される。
【００３５】
図１に示すように、複数枚のウエハ１を装填（ウエハチャージ）したボート２２を、ボートエレベータ２１によって持ち上げて処理室１４内に搬入（ボートローディング）する。この状態で、シールキャップ２０はマニホールド１６の下端開口をシールした状態となる。
【００３６】
プロセスチューブ１１の内部が所定の圧力（真空度）となるように排気管１７を介して真空排気する。また、プロセスチューブ１１の内部が所定の温度となるようにヒータユニット３０によって加熱する。すなわち、一対の給電部４５，４６を介して環状部４２Ｒの一端から他端に向けて電流を流すことで、蛇行状の環状部４２Ｒを加熱してプロセスチューブ１１内を昇温する。この際、処理室１４内が所定の温度分布となるように、温度センサ２４が検出した温度情報に基づきヒータユニット３０の発熱体４２への通電具合をフィードバック制御する。続いて、ボート２２を回転機構２５によって回転させて、ウエハ１を回転させる。
【００３７】
ここで、昇温時、ヒータユニット３０の環状部４２Ｒは、蛇行状に形成されているので、環状部４２Ｒが熱膨張すると、応力がかかる。本実施形態では、各山部４２ａの先端部４２ｆが断熱体３３側に折り曲げられて構成されているので、強度が高くなり変形が抑制される。
【００３８】
また、環状部４２Ｒが熱膨張により半径方向に伸びても、保持体４１は、環状部４２Ｒの折り曲げられた各山部４２ａの先端４２ｇと、断熱体３３の側壁部３５の内周面とを、所定の間隔（環状部４２Ｒの半径方向に沿った幅ｃ）で保持しているので、係る伸び量が
最大で幅ｃ未満であれば、環状部４２Ｒと断熱体３３の側壁部３５とが干渉（接触）してしまうことが抑制される。また、保持体４１は、上述した所定間隔の幅ｃを保ちつつ、突出部５１に設けられているので、短く構成している。このため、環状部４２Ｒ（発熱体４２）の自重等による保持体４１の変形を抑制することができる。
【００３９】
次いで、所定の流量に制御された原料ガスを、処理室１４内へガス導入管２３を通じて導入する。導入した原料ガスは、処理室１４内を流通した後、インナチューブ１３の上端開口から排気路１８内に流出して排気管１７から排気される。原料ガスは処理室１４内を通過する際にウエハ１の表面と接触し、この際に、ウエハ１が処理され、例えば熱ＣＶＤ反応によってウエハ１の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
【００４０】
予め設定された処理時間が経過したら、不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガスを供給し、処理室１４内を不活性ガスに置換するとともに、処理室１４内の圧力を常圧に復帰する。
【００４１】
その後、ボートエレベータ２１によりシールキャップ２０を下降して、マニホールド１６の下端を開口するとともに、処理済のウエハ１を保持したボート２２を、マニホールド１６の下端からプロセスチューブ１１の外部に搬出（ボートアンローディング）する。その後、処理済のウエハ１をボート２２から取り出す（ウエハディスチャージ）。
【００４２】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す一つ又は複数の効果を奏する。
【００４３】
（ａ）本実施形態によれば、環状部４２Ｒの各山部４２ａの先端部４２ｆが断熱体３３側に折り曲げられて構成されている。これにより、環状部４２Ｒは、昇温に伴い熱膨張しても強度が高くなり変形が抑制される。結果として、環状部４２Ｒは、変形が抑制されるので、断線等を抑制することができる。
【００４４】
（ｂ）本実施形態によれば、発熱体４２の谷部４２ｂに相対する断熱体３３の部分（山部４２ａの先端部４２ｆを除く中央部４２ｅに相対する部分）が発熱体４２側に向って突き出され、保持体４１を支持する突出部５１を備える。これにより、保持体４１は、断熱体３３（側壁部３５）の内周面からの突出部５１の突出高さ分、短く構成することができる。従って、保持体４１を短く構成できるので、発熱体４２の自重による保持体４１の変形を抑制することができる。なお、支持体４１を太く構成して強度を高めることが考えられるが、支持体４１が太いと支持体４１の熱容量が増加し、環状部４２Ｒ（発熱体４２）の昇降温性能が低下する。また支持体４１の加工が困難となってしまう。
【００４５】
なお、参考までに、突出部５１を形成していない断熱体３３Ｙ（側壁部３５Ｙ）に固定されている保持体４１Ｙの様子を、図９及び図１０を用いて説明する。
【００４６】
図９（ａ）は、突出部５１を形成していない断熱体３３Ｙ（側壁部３５Ｙ）に固定されている保持体４１Ｙ及びこの保持体４１Ｙにより保持される環状部４２Ｒの部分拡大図であり、（ｂ）は拡大部分の側面図である。また、図１０（ａ）は、図９（ａ）の状態から保持体４１Ｙが環状部４２Ｒの自重により変形（垂れ下がり）した際の保持体４１Ｙ及びこの保持体４１Ｙにより保持される環状部４２Ｒの部分拡大図であり、（ｂ）は拡大部分の側面図である。
【００４７】
図９（ｂ）に示すように、保持体４１Ｙは、突出部５１を形成していない断熱体３３Ｙ（側壁部３５Ｙ）の内周面表面に直接固定される。保持体４１Ｙは、環状部４２Ｒの熱膨張量に加え、環状部４２Ｒの半径方向外側（断熱体３３側）への延出量を考慮して、折り
曲げられた各山部４２ａの先端４２ｇが断熱体３３（側壁部３５）に接触しないように、所定の距離を保って環状部４２Ｒを保持するように発熱体４２（環状部４２Ｒ）と断熱体３３との距離を長く構成されている。このように構成される保持体４１Ｙは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、発熱体４２の自重等により保持体４１が変形してしまう。
【００４８】
本実施形態では、上述したように断熱体３３（側壁部３５）の内周面に保持体４１を支持する突出部５１を設けている。これにより、保持体４１は、断熱体３３（側壁部３５）の内周面からの突出部５１の突出高さ分、短く構成することができる。従って、保持体４１を短く構成できるので、発熱体４２の自重等による保持体４１の変形を抑制することができる。
【００４９】
（ｃ）本実施形態によれば、断熱体３３の突出部５１表面から突出部５１の反対側面である断熱体３３の外周側壁面を貫通して保持体４１を取り付けている。これにより、保持体４１が断熱体３３を貫通していない場合に比べて断熱体３３を貫通している場合は、てこの原理により保持体４１にかかる発熱体４２の自重に抗する力が増大し、発熱体４２を支持する力が増大する。従って、発熱体４２の自重等による保持体４１の変形を抑制することができる。
【００５０】
（ｄ）本実施形態によれば、保持体受け部４２ｃの幅を谷部４２ｂの幅よりも広く構成して環状部４２Ｒの動き代を確保している。これにより、昇温時に環状部４２Ｒが熱膨張した際に、万が一にも保持体４１が断熱体３３から抜けたり、破損したりすることを抑制できる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
以下に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る環状部４２Ｒ及び保持体４１の部分拡大図である。図８は、図７の状態から熱膨張した環状部４２Ｒ及び保持体４１の部分拡大図である。
【００５３】
（１）発熱体及び断熱体の構成
本実施形態に係る基板処理装置は、発熱体４２及び断熱体３３の構成が上述の実施形態と異なる。その他の構成は上述の実施形態とほぼ同じである。
【００５４】
本実施形態にかかる断熱体３３は、上述の実施形態と同様に、環状部４２Ｒの外周面を囲うように筒状に形成されている。本実施形態に係る断熱体３３が上述の実施形態と異なる点は、図６、図７に示すように、例えばドーナツ形状の断熱ブロック３６により垂直方向に複数積層されて側壁部３５を構成していることである。
【００５５】
断熱ブロック３６は、例えば繊維状または球状のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）等の断熱材料により形成されている。断熱ブロック３６は、例えばバキュームフォーム法等によって一体成形されている。このように、断熱体３３の側壁部３５が複数の断熱ブロック３６により構成されることで、ヒータユニット３０の組み立てが容易になると共に、側壁部３５に応力が加わったときの側壁部３５（断熱ブロック３６）の破損を抑制することが可能となる。また、多段に積層された断熱ブロック３６や発熱体４２の一部を部分的に取り出して交換したりメンテナンスしたりすることも容易となる。但し、側壁部３５はこのような構成に限らず、一体成型されていてもよい。また、断熱ブロック３６は一体成型される場合に限らず、複数のドーナツ形状の断熱材により構成されていてもよい。
【００５６】
また、図７に示すように、断熱体３３（側壁部３５）の内周面からの突出部５１の突出高さｅは、環状部４２Ｒの折り曲げられた山部４２ａの先端４２ｇと、環状部４２Ｒの谷部４２ｂと、の高低差ｄよりも小さく構成されている。これにより、図８に示すように、昇温に伴い、環状部４２Ｒが熱膨張して断熱体３３側に移動し、環状部４２Ｒの山部４２ａの先端４２ｇが万が一にも先に断熱体３３に接触することにより、環状部４２Ｒの谷部４２ｂが断熱体３３に接触することを抑制することができる。
【００５７】
なお、好ましくは、保持体４１を断熱体３３の外周側壁面から貫通して延出している延出部分が折り曲げられて外周側壁面に掛け止めるように構成すると良い。これにより、保持体４１は、断熱体３３に対して保持体４１の抜けが防止される。
【００５８】
（２）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち一つ又は複数の効果を奏する。
【００５９】
（ａ）本実施形態によれば、断熱体３３の突出部５１の突出高さｅは、環状部４２Ｒの折り曲げられた山部４２ａの先端４２ｇと、環状部４２Ｒの谷部４２ｂと、の高低差ｄよりも小さく構成されている。これにより、昇温時、環状部４２Ｒの谷部４２ｂが断熱体３３に接触することを抑制することができる。その結果、（電流が流れやすく温度上昇等の温度制御に寄与する）谷部４２ｂが断熱体３３に接触することによる温度低下を抑制することができる。また、環状部４２Ｒが断熱体３３に接触することによる環状部４２Ｒの局所的な温度上昇（異常温度上昇）や環状部４２Ｒの溶断を回避でき、環状部４２Ｒや断熱体３３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００６０】
（ｂ）本実施形態によれば、断熱体３３の側壁部３５が断熱ブロック３６により垂直方向に複数積層されて構成されている。これにより、ヒータユニット３０の組み立てが容易になると共に、側壁部３５に応力が加わったときの側壁部３５（断熱ブロック３６）の破損を抑制することが可能となる。また、多段に積層された断熱ブロック３６や発熱体４２の一部を部分的に取り出して交換したりメンテナンスしたりすることも容易となる。
【００６１】
＜本発明の他の実施形態＞
尚、上述した発明の実施形態では、発熱体の形態として、上下端にそれぞれに山部と谷部とが交互に複数連なることで蛇行状に形成され、両端が固定される発熱体として例示したが、発熱量等が若干劣る形態として例えば谷部と山部とをそれぞれ鉛直方向同一位置とし、ひょうたん型が複数連なるように形成しても良い。すなわち、上下端にそれぞれ山部と谷部とがそれぞれ鉛直方向同一位置において形成されることでひょうたん状の形態が複数連なるように形成し、谷部に保持体を設けるようにしても良い。つまり、上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体に適用することができる。
【００６２】
本発明は半導体製造装置に限らず、ＬＣＤ装置のようなガラス基板を処理する装置であっても好適に適用できる。また、プロセスチャンバの構成も上述の実施形態に限定されない。すなわち、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理等の処理であってもよい。また、成膜処理は、例えばＣＶＤ、ＰＶＤ、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。さらには、フォトリソグラフィで実施される露光処理や、レジスト液やエッチング液の塗布処理であってもよい。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態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変更可能である。
【００６４】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００６５】
本発明の第１の態様は、
加熱室内に設けられ、基板を処理する処理室と、
前記加熱室内を加熱する加熱装置と、を有し、
前記加熱装置は、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、
前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、
前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、
前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える
基板処理装置が提供される。
【００６６】
本発明の第２の態様は、
加熱室内を加熱する加熱装置であって、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、
前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、
前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、
前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える
加熱装置が提供される。
【００６７】
本発明の第３の態様は、
加熱室内に設けられる処理室内に基板を搬入する工程と、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、を備え、前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、前記断熱体は、前記発熱体の前記谷部に相対する部分が前記発熱体側に向って突き出され、前記保持体を支持する突出部を備える加熱装置により前記加熱室内を加熱し、前記処理室内の前記基板を加熱処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００６８】
好ましくは、前記保持体は、前記発熱体が熱膨張したとき、前記折り曲げられた山部の先端が前記断熱体に接触しないように所定の距離を保って前記発熱体を保持する。
【００６９】
また、好ましくは、前記断熱体の前記突出部の突出高さは、前記発熱体の前記折り曲げられた山部の先端と、前記発熱体の谷部と、の高低差よりも小さい。
【００７０】
また、好ましくは、前記保持体は、前記断熱体の前記突出部表面から該突出部の反対側の前記断熱体の外周側壁面を貫通して取り付けられている。
【００７１】
また、好ましくは、前記保持体は、前記発熱体の前記谷部内に配置される。
【００７２】
また、好ましくは、
前記発熱体は、前記山部と前記谷部とが交互に複数連なる箇所で環状部が形成されると共に、該環状部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記環状部の外周面を囲うように筒状に形成される。
【００７３】
また、好ましくは、
前記断熱体を貫通して該断熱体に固定され、前記環状部の両端にそれぞれ接続される一対の給電部を有する。
【００７４】
また、好ましくは、
前記発熱体の前記谷部の末端にそれぞれ設けられ、該谷部の幅よりも大きな幅を有する切り欠け部として形成された保持体受け部を有し、
前記保持体は、前記保持体受け部内に配置されて前記断熱体に固定される。
【００７５】
また、好ましくは、前記断熱体は、筒状に形成される複数のブロックにより構成される。
【００７６】
本発明の他の態様は、
加熱室内を加熱する加熱装置であって、
上下端のそれぞれに山部と谷部とが複数連なるように形成され、両端が固定される発熱体と、
前記発熱体の外周に設けられる断熱体と、
前記断熱体に固定され、前記発熱体を保持する保持体と、
を備え、
前記発熱体の前記山部の少なくとも一部が前記断熱体側に折り曲げられ、
前記断熱体は、前記発熱体が熱膨張したとき、前記折り曲げられた山部の先端が前記断熱体に接触しないように前記折り曲げられた山部に相対する部分に溝部を形成している
加熱装置が提供される。
【００７７】
好ましくは、前記断熱体の前記溝部の深さは、前記発熱体の前記折り曲げられた山部の先端と、前記発熱体の谷部と、の高低差よりも小さい。
【符号の説明】
【００７８】
１      ウエハ（基板）
１４    処理室
３０    ヒータユニット（加熱装置）
３３    断熱体
４１    保持体
４２    発熱体
４２Ｒ  環状部
４２ａ  山部
４２ｂ  谷部
４２ｇ  先端
【図１】
2011202865.tif 000003
【図２】
2011202865.tif 000004
【図３】
2011202865.tif 000005
【図４】
2011202865.tif 000006
【図５】
2011202865.tif 000007
【図６】
2011202865.tif 000008
【図７】
2011202865.tif 000009
【図８】
2011202865.tif 000010
【図９】
2011202865.tif 000011
【図１０】
2011202865.tif 000012