(57)【要約】【課題】加工コストを増大させることなく、かつ、品質を劣化させることなくプロセスチューブ内の温度均一性を向上させることができる熱処理炉を得ること。【解決手段】プロセスチューブ１の外周を囲むように設けられたチューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９及び扉側加温部材用加熱ヒータ１１と、プロセスチューブ１内のチューブ終端部１３と基板設置ボート５との間に設置されて、チューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９が発する熱を吸収し、吸収した熱を材料ガス１２に伝熱するチューブ終端部側加温部材８と、扉４と基板設置ボート５との間に設置されて、扉側加温部材用加熱ヒータ１１が発する熱を吸収し、吸収した熱を材料ガス１２に伝熱する扉側加温部材１０とを備え、扉側加温部材１０は、複数の板状部材を放射状に配置した形状であり、複数の板状部材の各々をプロセスチューブ１の軸方向に沿わせてプロセスチューブ１内に設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端は閉塞し他方の端は開放した筒状であり、前記一方の端に形成されたガス導入口と、前記他方の端の周縁部に形成されたガス排出口と、前記他方の端を開閉する扉とを有するプロセスチューブを備え、前記他方の端から前記プロセスチューブ内に処理対象の基板を収容して前記扉を閉め、前記ガス導入口から前記プロセスチューブ内にガスを導入して前記基板に処理を施し、処理後のガスを前記ガス排出口から前記プロセスチューブ外へ排出する熱処理炉であって、
前記プロセスチューブの外周を囲むように設けられた加熱ヒータと、
前記プロセスチューブ内の前記一方の端と前記基板の収容位置との間及び前記扉と前記基板の収容位置との間にそれぞれ設置されて、前記加熱ヒータが発する熱を吸収し、吸収した熱を前記プロセスチューブ内で前記ガスに伝熱する加温部材とを備え、
前記加温部材は、複数の板状部材を放射状に配置した形状であり、前記複数の板状部材の各々を前記プロセスチューブの軸方向に沿わせて前記プロセスチューブ内に設置されていることを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
前記プロセスチューブの軸を横方向に向けて設置される横型炉であることを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記加熱ヒータは、前記基板の収容位置を取り囲む基板用加熱ヒータと、前記加温部材の設置位置を取り囲む加温部材用加熱ヒータとを含み、
前記基板用加熱ヒータと前記加温部材用加熱ヒータとは、独立して通電可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記複数の板状部材が収束された軸の延長線上に前記ガス導入口が位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記加温部材は、波長４μｍの赤外光に対して透過率７０％未満である材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記加温部材は、石英ガラスで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱処理炉。
【請求項７】
前記加温部材は、シリコンで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱処理炉。
【請求項８】
前記基板を搭載する基板設置ボートを有し、
前記加温部材は、前記基板とともに前記基板設置ボートに搭載されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の熱処理炉。
【請求項９】
一方の端は閉塞し他方の端は開放した筒状であり、前記一方の端に形成されたガス導入口と、前記他方の端の周縁部に形成されたガス排出口と、前記他方の端を開閉する扉とを有するプロセスチューブの中に、前記他方の端から処理対象の基板を収容して前記扉を閉め、前記ガス導入口から前記プロセスチューブ内にガスを導入して前記基板に処理を施し、処理後のガスを前記ガス排出口から前記プロセスチューブ外へ排出する熱処理方法であって、
複数の板状部材を放射状に配置した形状であり、前記プロセスチューブ内の前記一方の端と前記基板の収容位置との間及び前記扉と前記基板の収容位置との間に、前記プロセスチューブ外から供給される熱を吸収して前記プロセスチューブ内で前記ガスに伝熱する加温部材を設置する工程を有し、
前記加温部材を設置する工程においては、前記複数の板状部材の各々を前記プロセスチューブの軸方向に沿わせて、前記加温部材を前記プロセスチューブ内に設置することを特徴とする熱処理方法。
【請求項１０】
前記加温部材を設置する工程においては、前記加温部材を、前記基板とともに基板設置ボートに搭載して、前記プロセスチューブ内の前記一方の端と前記基板の収容位置との間及び前記扉と前記基板の収容位置との間に設置することを特徴とする請求項９に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数基板に対して熱処理を実施する熱処理炉及び熱処理方法に関し、特に、プロセスチューブ内に加温部材を設置し、プロセスチューブ外の加熱ヒータを用いて加温部材を加熱する熱処理炉及び熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型炉と称される一般的な横型熱処理炉では、プロセスチューブの外側に設置された加熱ヒータによって加熱された基板が、雰囲気ガスと接触することで熱処理がなされる。複数の基板に対して、熱処理が均一に実施されるように、加熱ヒータはプロセスチューブの軸方向に複数ゾーンに分離され、各ゾーンに適切な電力を供給する工夫がなされる。
【０００３】
しかしながら、一般的にプロセスチューブの一方の端には、基板導入のための扉が設置されており、他方のチューブ終端部はガス導入の配管が接続されており、これらの箇所には加熱ヒータが設置されていない。したがって、プロセスチューブ内に設置された基板群の両端は、扉やチューブ終端部に接し冷却された雰囲気ガスが対流により基板設置領域にまで流入して基板温度が低下するため、熱処理が均一に行われないという課題がある。
【０００４】
扉の外面に断熱材を配置すると、扉の温度が高温に保たれるため雰囲気ガスの冷却が緩和されるが、扉に断熱材を配置すると基板導入などの作業性が低下するため、通常、断熱材は配置されない。さらに、室温に近い温度で導入される導入ガスも基板温度を低下させる原因になる。したがって、プロセスチューブ内に設置された基板群の一端は、導入ガスで基板温度が低下し、熱処理が均一に行われないという課題がある。
【０００５】
横型炉においては、扉又はチューブ終端部で冷却された雰囲気ガス及び導入配管から導入された低温の導入ガスは、横向きに設置されたプロセスチューブの底部に滞留し、チューブの断面内での温度分布となり、加熱ヒータのゾーン制御では解決できない。したがって、上記課題は、縦型炉と称される縦型熱処理炉及び横型炉のどちらでも生じる課題ではあるが、特に横型炉においては深刻な問題となる。
【０００６】
そこで、上記課題を解決するために、横型炉の扉側及びチューブ終端部側に隣接した位置に発熱ダミーブロックを設置した熱処理炉が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の熱処理炉は、扉側及びチューブ終端部に熱源を与えるものであり、発熱ダミーブロックには、外部から電源を供給する必要がある。特許文献１では、給電電線用の配管チューブを設置して発熱ダミーブロックへ給電しているが、基板の出し入れごとに発熱ダミーブロックを出し入れする必要があることから、発熱ダミーブロックを出し入れするたびに給電線の設置を行う必要があり、熱処理の加工コストが増大するという面で実用的ではない。さらに、一般に半導体基板に用いる熱処理炉は高温で熱処理するものであり、プロセスチューブ内に金属汚染源となる給電線を設置することは、基板品質維持の観点で好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工コストを増大させることなく、かつ、品質を劣化させることなくプロセスチューブ内の温度均一性を向上させることができる熱処理炉を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一方の端は閉塞し他方の端は開放した筒状であり、一方の端に形成されたガス導入口と、他方の端の周縁部に形成されたガス排出口と、他方の端を開閉する扉とを有するプロセスチューブを備え、他方の端からプロセスチューブ内に処理対象の基板を収容して扉を閉め、ガス導入口からプロセスチューブ内にガスを導入して基板に処理を施し、処理後のガスをガス排出口からプロセスチューブ外へ排出する熱処理炉であって、プロセスチューブの外周を囲むように設けられた加熱ヒータと、プロセスチューブ内の一方の端と基板の収容位置との間及び扉と基板の収容位置との間にそれぞれ設置されて、加熱ヒータが発する熱を吸収し、吸収した熱をプロセスチューブ内でガスに伝熱する加温部材とを備え、加温部材は、複数の板状部材を放射状に配置した形状であり、複数の板状部材の各々をプロセスチューブの軸方向に沿わせてプロセスチューブ内に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工コストを増大させることなく、かつ、品質を劣化させることなくプロセスチューブ内の温度均一性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明にかかる熱処理炉の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】図２は、加温部材用保持部材の構成を示す図である。
【図３】図３は、加温部材を示す図である。
【図４】図４は、一般的な熱処理炉を示す図である。
【図５】図５は、チューブ終端部側加温部材及び扉側加温部材がない場合のシート抵抗の分布を示す図である。
【図６】図６は、チューブ終端部側加温部材及び扉側加温部材がある場合のシート抵抗の分布を示す図である。
【図７】図７は、基板をプロセスチューブの軸方向に平行に設置する実施の形態２にかかる熱処理炉の構成を示す図である。
【図８】図８は、チューブ終端部側加温部材及び扉側加温部材を基板設置ボートに搭載する実施の形態３にかかる熱処理炉の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる熱処理炉の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる熱処理炉の実施の形態１の構成を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる熱処理炉は、石英ガラス製のプロセスチューブ１の一方の端はチューブ終端部１３によって閉塞されている。チューブ終端部１３には、ガス導入口２が設けられており、ガス導入口２には、ガス導入用の配管が接続されている。プロセスチューブ１の他方の端は、基板６導入のために開放端となっており、扉４が開閉可能に設置されている。プロセスチューブ１の開放端の周縁部にはガス排出口３が設けられている。
【００１５】
本実施の形態にかかる熱処理炉では、石英ガラス製の基板設置ボート５に基板６を複数枚装着し、プロセスチューブ１に挿入する。ここでは、基板６は太陽電池用シリコン基板であるとする。以下の説明では、一台のプロセスチューブ１に搭載できる基板６の数を２８０枚とするが、これはあくまで一例でありこの値に限定されることはない。
【００１６】
プロセスチューブ１の外周部には、基板６の収容位置を取り囲むように基板用加熱ヒータ７を設置している。なお、基板６の収容位置とは、プロセスチューブ１内の基板設置ボート５が配置される部分である。基板設置ボート５とチューブ終端部１３との間には、チューブ終端部側加温部材８を設置し、チューブ終端部側加温部材８の設置位置を取り囲むようにプロセスチューブ１の外側にチューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９を設置し通電している。また、基板設置ボート５と扉４との間には、扉側加温部材１０を設置し、扉側加温部材１０の設置位置を取り囲むようにプロセスチューブ１の外側に扉側加温部材用加熱ヒータ１１を設置し通電している。なお、構造の理解を容易とするために、基板用加熱ヒータ７、チューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９及び扉側加温部材用加熱ヒータ１１は、外形を破線で示すとともに、透過してプロセスチューブ１が見えるように図示している。
【００１７】
ここでは図示していないが、基板用加熱ヒータ７は基板６間の温度バラツキを抑制するために、プロセスチューブ１の軸方向に沿って区分された複数のゾーンに分けて独立して制御している。本実施の形態では、５ゾーンに分け、それぞれのゾーンに対応させてプロセスチューブ１の外壁に温度センサを設置し、温度センサからの出力が目標温度になるように５ゾーン個々のヒータに与える電圧を調整している。具体的には、基板用加熱ヒータ７の５ゾーンに設置した温度センサでの測定値が８２０℃となるようにヒータ電圧を調整する。一方、基板６の収容位置とチューブ終端部１３との間、及び基板６の収容位置と扉４との間のプロセスチューブ１の外周部にも、不図示の温度センサが設置されている。チューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９は、基板６の収容位置とチューブ終端部１３との間に設置した温度センサでの測定値が９００℃となるようにヒータ電圧を調整する。同様に扉側加温部材用加熱ヒータ１１は、基板６の収容位置と扉４との間に設置した温度センサでの測定値が９００℃となるようにヒータ電圧を調整する。
【００１８】
図２は、加温部材用保持部材の構成を示す図である。チューブ終端部側加温部材８は、図２に示す加温部材用保持部材１５に板材を放射状に組み込んで形成されている。
【００１９】
加温部材用保持部材１５は、円環状の保持部材１６が４本の結合棒１７で対向する位置関係で結合されている。また、円環状の保持部材１６には、板材を嵌入できるように、円環の内面に対して幅１．５ｍｍ、深さ６ｍｍのスリット１８が設けられている。スリット１８は、板材が嵌入できるように、一つの円環あたり、等角度間隔離れた１６箇所に加工した。円環状の保持部材１６の円環直径は、プロセスチューブ１内に挿入できる寸法となっている。一例を挙げると、プロセスチューブ１の内径が２５ｃｍであるならば、円環状の保持部材１６の円環直径は２０ｃｍとすることにより、内径２５ｃｍのプロセスチューブ１内に挿入できる。結合棒１７の長さは、加温部材用保持部材１５に組み込む板材の幅と同じであり、一例を挙げると、結合棒１７の長さは１２ｃｍである。
【００２０】
加温部材用保持部材１５に組み込む板材としては、長さ方向の中央部に、幅方向の中央まで片側からスリットを入れたものを２枚準備する。一例をあげると、長さ１９ｃｍ、幅１２ｃｍ、板厚１ｍｍの板材に対して、延在方向の中央部に長さ６ｃｍ、幅１．２ｍｍのスリットを片側から入れたものを２枚準備する。これらを相互に組み合わせて十字形状の羽根を作成し、加温部材用保持部材１５のスリット１８のうち、４箇所に嵌入する。残りの１２箇所のスリットには、結合棒１７の長さと同じ幅の板材を嵌入する。一例を挙げると、加温部材用保持部材１５のスリット１８のうち１２箇所には、長さ９ｃｍ、幅１２ｃｍ、板厚１ｍｍの板材を嵌入する。以上のようにして、加温部材用保持部材１５の内側に、１６枚の羽根が放射状に配置された部材を形成し、チューブ終端部側加温部材８とする。
【００２１】
扉側加温部材１０も、チューブ終端部側加温部材８と同様に、加温部材用保持部材１５の内側に１６枚の羽根が放射状に配置された部材を形成することによって作成する。ここでは加温部材用保持部材１５に、板材を組み合わせて加温部材を形成したが、それぞれの板材同士を直接溶接して、放射状加温部材を形成してもよい。板材同士を直接溶接する場合、加温部材の取り扱いが容易となるため、より好ましい形状である。
【００２２】
チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０は、石英ガラス製の不図示の治具で支持することにより、プロセスチューブ１内に挿入した際に、中心がプロセスチューブ１の中心と同じ高さになるようにする。プロセスチューブ１の中心と同じ高さにチューブ終端部側加温部材８を支持することにより、チューブ終端部側加温部材８を構成する板状が収束された軸の延長線上にガス導入口２が位置する。チューブ終端部側加温部材８を構成する板状が収束された軸の延長線上にガス導入口２が位置することにより、ガス導入口２からプロセスチューブ１内に導入された雰囲気ガスは、プロセスチューブ１内に均一に分散するため、加工むらの発生を防止できる。
【００２３】
チューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９及び扉側加温部材用加熱ヒータ１１からは可視光及び赤外光が発せられるが、石英ガラスは赤外光に対して不透明なため、赤外光はプロセスチューブ１に吸収され、プロセスチューブ１が加熱される。さらに、プロセスチューブ１の内壁からは、プロセスチューブ１の温度に対応する赤外光が輻射され、プロセスチューブ１内の部材を加熱する。本実施の形態では、プロセスチューブ１内に石英ガラス製のチューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０を格納しているため、赤外光はチューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０に吸収され、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０の温度が上昇する。このように、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０を加熱するにあたっては、不純物混入の原因となりうる給電線をプロセスチューブ１内に設置する必要はない。また、プロセスチューブ１内に給電線を設置する作業が不要であることから、加工コストの増大を招くことはない。
【００２４】
図３は、加温部材を示す図である。図３を参照しながら、加温部材の形状についてより詳細に説明する。図３（ａ）は本実施の形態で使用した、板状部材を放射状に組み合わせたチューブ終端部側加温部材８を示す。プロセスチューブ内壁から発せられた赤外光２１は板状部材に鋭角に入射したあと、一部は吸収され、残りは反射光２２となる。板状部材を放射状に組み合わせているため、反射光２２は再び隣接する板状部材に入射し、損失無く板状部材の昇温に寄与させることができる。一方図３（ｂ）は対比例であり、放射状ではなく互いに平行に板材を配置したものである。平行に板材を配置して加温部材２５を構成した場合、換言すると板材を放射状に配置せずに加温部材２５を構成した場合、プロセスチューブ内壁から発せられた赤外光２３は鋭角に入射したあと、一部は吸収され、残りは反射光２４となって外側へ逃げ、板状部材の昇温に寄与しない。以上のことから、本実施の形態の加温部材形状とすることで、加熱ヒータからの赤外光を効率的に加温部材の加熱に寄与させることができる。
【００２５】
本実施の形態では、チューブ終端側加温部材８及び扉側加温部材１０は、波長４μｍの赤外光に対して透過率７０％未満の物性を有する材料、換言すると波長４μｍの赤外光に対して吸収率３０％以上の物性を有する材料である石英ガラスで形成した。石英ガラスは耐熱性が高く、比較的機械加工の自由度があり、波長４μｍの赤外光に対して３５％程度の吸収率がある。加温部材にはシリコンを用いてもよい。シリコンは、波長４μｍにおける吸収率は５０％程度であり赤外光の吸収の点では石英ガラスより有利であるが、加温部材の形状への加工は難易度が高い。
【００２６】
本実施の形態では、上記設定温度となるまで加熱して、ガス導入口２から材料ガス１２を導入して、拡散源であるＰＯＣｌ３を供給している。材料ガス１２は、具体的にはキャリアＮ２、Ｏ２、ＰＯＣｌ３からなる混合ガスで、流量はそれぞれ３０ＳＬＭ（ＳＬＭ：Standard  Litter  per  Minute）、４ＳＬＭ、４ＳＬＭである。ＰＯＣｌ３は、液体ＰＯＣｌ３中にＮ２を上記流量くぐらせてバブリングしたものである。１５分間の拡散源の供給の後、ＰＯＣｌ３のバブリングのみを停止し、さらに１５分熱処理を継続した。
【００２７】
図４は、一般的な熱処理炉を示す図である。図４に示すように、一般的な熱処理炉は、石英ガラス製のプロセスチューブ１０１の一方の端はチューブ終端部１１３によって閉塞されている。チューブ終端部１１３には、ガス導入口１０２が設けられており、ガス導入口１０２には、ガス導入用の配管が接続されている。プロセスチューブ１０１の他方の端は、基板１０６導入のために開放端となっており、扉１０４が開閉可能に設置されている。扉１０４にはガス排出口１０３が設けられている。一般的な熱処理炉では、石英ガラス製の基板設置ボート１０５に基板１０６を複数枚装着し、プロセスチューブ１０１に挿入する。プロセスチューブ１０１の外周部には、基板１０６の収容位置を取り囲むように基板用加熱ヒータ１０７を設置している。基板１０６の収容位置とは、プロセスチューブ１０１内の基板設置ボート１０５が配置される部分である。なお、構造の理解を容易とするために、基板用加熱ヒータ１０７は、外形を破線で示すとともに、透過してプロセスチューブ１０１が見えるように図示している。
【００２８】
図４に示した一般的な熱処理炉では、導入される材料ガス１１２は室温のため、チューブ終端部側基板１０６−１が冷却されて、均一な拡散結果が得られない。また、扉１０４にはヒータは設置しておらず、扉１０４は外気によって冷却されている。したがって、扉１０４に接触したプロセスチューブ１０１内の材料ガス１１２は、扉１０４によって冷却され、対流によりプロセスチューブ１０１の底部に降下し、基板１０６側へ逆流する。材料ガス１１２が基板１０６側に逆流する場合、扉側基板１０６−２の基板温度は低下し、拡散結果が不均一となっていた。
【００２９】
これに対し本実施の形態にかかる熱処理炉では、プロセスチューブ１内に導入された材料ガス１２は熱せられたチューブ終端部側加温部材８と接触することによって加温されてから基板６の収容位置に到達するため、均一な拡散結果が得られる。
【００３０】
さらに、本実施の形態にかかる熱処理炉は、扉側加温部材１０及び扉側加温部材用加熱ヒータ１１を備えており、扉４により冷却された材料ガス１２は、扉側加温部材１０により加熱されるため、扉側基板６−２の基板温度低下は抑制される。
【００３１】
本実施の形態では、チューブ終端部側加温部材８はプロセスチューブ１の軸方向の中心軸に対して回転対称の形状をなしているため、円筒形状のプロセスチューブ１の内壁からの赤外線輻射は全ての板状部材に均等に照射される。このため、チューブ終端部側加温部材８全体が均一に加熱され、導入された材料ガス１２を十分に温めることができる。
【００３２】
さらに、本実施の形態では、基板加熱用ヒータ７とは独立して通電可能なチューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ９及び扉側加温部材用加熱ヒータ１１を備えているため、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０による材料ガス１２の加温を独立して調整可能であり、基板用加熱ヒータ７の調整とあわせて、均一な拡散結果を得ることができる。
【００３３】
次に、本実施の形態にかかる熱処理炉を使用した場合の拡散ばらつき改善効果について説明する。表１は、拡散後のシート抵抗測定結果をチューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０が有りの場合と無しの場合とについて示す。表１における基板番号は、最も扉４側の基板６である扉側基板６−２に１番、最もチューブ終端部１３側の基板６であるチューブ終端部側基板６−１に２８０番を割り当てる。これにより、基板番号は、プロセスチューブ１内での基板６の位置を示している。基板６のシート抵抗は、４０枚ごとに実施した。また、シート抵抗測定は、基板６の面内の２５点で実施し、表１には平均値、最大値及び最小値を掲載した。なお、表１に掲載した値の単位はΩ／□である。図５は、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０がない場合のシート抵抗の分布を示す図である。図６は、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０がある場合のシート抵抗の分布を示す図である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１、図５及び図６から、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０がない場合は、最も扉４側の基板番号１の基板６と、最もチューブ終端部１３側の基板番号２８０の基板６とで最大値が非常に大きくなっており、冷えた材料ガス１２が導入されること及び扉４で冷却された材料ガス１２が逆流することにより局所的にシート抵抗が高くなっていると考えられる。一方、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０がある場合は、扉４側、チューブ終端部１３側ともに最大値は抑制されており、均一性を改善できることが確認できた。
【００３６】
上記の説明においては横型の熱処理炉を例としたが、縦型の熱処理炉の場合にも、プロセスチューブの終端側及び扉側に加温部材を設けることにより、材料ガスの温度低下を防ぎ、拡散均一性を高める効果は得られる。
【００３７】
実施の形態２．
実施の形態２では、図７に示すように基板６はプロセスチューブ１の軸方向に平行に設置している。このような基板配置の場合、導入ガスが基板間を通過しやすいため、面内均一性が向上する一方で、冷えた導入ガスまたは扉で冷やされた雰囲気ガスがウエハ間を通過しやすいため、より広範囲で基板温度低下の影響が出てしまう。このような場合にも、図７に示すように、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０を導入した場合の均一性改善の効果が大きい。
【００３８】
実施の形態３．
プロセスチューブ１内にチューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０を設置する場合、基板６の出し入れ方法が課題となる。チューブ終端部側加温部材８をプロセスチューブ１に挿入した後に、基板設置ボート５を挿入し、引き続き扉側加温部材１０を挿入する方法をとってもよいが、生産性を考慮して、チューブ終端部側加温部材８と扉側加温部材１０とを、基板設置ボート５の一部に設置しても同じ効果が得られる。図８は、チューブ終端部側加温部材及び扉側加温部材を基板設置ボートに搭載する実施の形態３にかかる熱処理炉の構成を示す図である。図８に示すように、基板設置ボート５を、プロセスチューブ１に対して搬入及び搬出することで、チューブ終端部側加温部材８、基板６及び扉側加温部材１０を同時に搬入及び搬出できるため、チューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０を基板６とは別個に搬入及び搬出する必要がなく、生産性を低下させない。この場合には、基板設置ボート５は、搭載したチューブ終端部側加温部材８及び扉側加温部材１０の中心がプロセスチューブ１の中心と同じ高さになるような形状とするとよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる熱処理炉は、拡散均一性を高められる点で有用であり、特に、プロセスチューブが横型に設置される横型炉に適している。
【符号の説明】
【００４０】
１  プロセスチューブ、２  ガス導入口、３  ガス排出口、４  扉、５  基板設置ボート、６  基板、７  基板用加熱ヒータ、８  チューブ終端部側加温部材、９  チューブ終端部側加温部材用加熱ヒータ、１０  扉側加温部材、１１  扉側加温部材用加熱ヒータ、１２  材料ガス、１３  チューブ終端部、１５  加温部材用保持部材、１６  保持部材、１７  結合棒、１８  スリット、２１，２３  赤外光、２２，２４  反射光、２５  加温部材。
【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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