專利名稱：發(fā)熱體的保持構(gòu)造體、絕緣構(gòu)造體、加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)熱體的保持構(gòu)造體、絕緣構(gòu)造體、加熱裝置及基板處理裝置，特別涉及保持發(fā)熱體的一對(duì)供電部的技術(shù)，例如在組裝有半導(dǎo)體集成電路裝置(以下稱作IC)的半導(dǎo)體晶片(以下稱作晶片)上沉積(deposition)了絕緣膜、金屬制膜以及半導(dǎo)體膜的CVD裝置、氧化膜形成裝置、擴(kuò)散裝置、在用于進(jìn)行離子注入后的載體活性化和平坦化的回流(reflow)和退火等熱處理(thermal treatment)中使用的熱處理裝置(furnace)等半導(dǎo)體裝置中有效使用的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在IC的制造方法中，在對(duì)晶片實(shí)施成膜處理和擴(kuò)散處理時(shí)，廣泛使用著間歇式直立型的熱壁型擴(kuò)散CVD裝置。
一般，間歇式直立型的熱壁型擴(kuò)散CVD裝置(以下稱作CVD裝置)具備反應(yīng)管，由形成送入晶片的處理室的內(nèi)管和包圍該內(nèi)管的外管構(gòu)成，設(shè)置成直立型；晶舟，保持作為被處理基板的多片晶片，并送入到內(nèi)管的處理室中；氣體導(dǎo)入管，將原料氣體導(dǎo)入到內(nèi)管內(nèi)；排氣管，將反應(yīng)管內(nèi)排氣；加熱器單元，設(shè)在反應(yīng)管外，將反應(yīng)管內(nèi)加熱。
并且，在通過晶舟將多片晶片沿垂直方向排列并保持的狀態(tài)下，從下端的爐口送入(晶舟裝載)到內(nèi)管內(nèi)之后，將原料氣體從氣體導(dǎo)入管導(dǎo)入到內(nèi)管內(nèi)，并且反應(yīng)管內(nèi)通過加熱器單元被加熱。由此，將CVD膜沉積在晶片上，而且實(shí)施擴(kuò)散處理。
在以往的這種CVD裝置中，作為加熱裝置的加熱器單元具有如下結(jié)構(gòu)，即具備隔熱壁體，使用氧化鋁或二氧化硅等隔熱材料，通過真空形成(真空吸附形成)法形成整體覆蓋反應(yīng)管的長(zhǎng)圓筒形狀；發(fā)熱體，使用鐵鉻鋁(Fe-Cr-Al)合金或二硅化鉬(MoSi2)而形成得較長(zhǎng)大；以及殼體，覆蓋隔熱壁體；并且，發(fā)熱體被設(shè)在隔熱壁體的內(nèi)周上。
在這樣的加熱器單元中，在實(shí)施例如30℃/分以上的急速加熱的情況下，為了加大發(fā)熱有效面積而使用形成為板狀的發(fā)熱體。
并且，在使用該板狀的發(fā)熱體的情況下，用于對(duì)該發(fā)熱體通電的供電部如下所述地構(gòu)成。
將板狀的發(fā)熱體的兩端部在厚度方向上彎曲成直角而分別形成一對(duì)供電部，該一對(duì)供電部貫通隔熱壁體，再將該供電部的貫通部彎曲成直角，在該彎曲部上連接供電端子。為了防止該一對(duì)供電部因發(fā)熱時(shí)的熱膨脹而翹曲，被絕緣子保持。例如參照專利文獻(xiàn)1。
專利文獻(xiàn)1日本特開2004-39967號(hào)公報(bào)在上述的發(fā)熱體的保持構(gòu)造體中，由于越窄有利于加熱分布，所以發(fā)熱體的一對(duì)供電部的間隔大多設(shè)定得較窄。
但是，如果將發(fā)熱體的一對(duì)供電部的間隔設(shè)定得較窄，則發(fā)熱體的兩端成為接近的狀態(tài)。
另一方面，如果發(fā)熱體的溫度上升，則會(huì)因熱膨脹而伸長(zhǎng)。此外，如果發(fā)熱體長(zhǎng)時(shí)間使用，也有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)。
并且，如果發(fā)熱體伸長(zhǎng)，則發(fā)熱體的兩端的間隔變窄，所以發(fā)熱體的一對(duì)供電部的間隔變窄，最終接觸，由此會(huì)發(fā)生電氣短路、或在溫度較高的情況下相互熔接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種能夠防止發(fā)熱體的短路或熔接合、延長(zhǎng)發(fā)熱體壽命的發(fā)熱體的保持構(gòu)造體。
本發(fā)明的第二目的是，提供一種能夠防止發(fā)熱體的短路或熔接、延長(zhǎng)發(fā)熱體壽命的絕緣構(gòu)造體。
本發(fā)明的第三目的是，提供一種能夠防止發(fā)熱體的短路或熔接、延長(zhǎng)發(fā)熱體壽命的加熱裝置。
本發(fā)明的第四目的是，提供一種能夠防止發(fā)熱體的短路或熔接、延長(zhǎng)發(fā)熱體壽命的基板處理裝置。
用于解決上述課題的手段中的具有代表性的技術(shù)方案如下。
(1)一種發(fā)熱體的保持構(gòu)造體，用于基板處理裝置，其具有隔熱壁體，形成為圓筒形狀；發(fā)熱體，具有沿著該隔熱壁體的內(nèi)周側(cè)設(shè)置成圓筒狀的圓筒部、和貫通上述隔熱壁體地設(shè)在該圓筒部的端部的一對(duì)供電部；絕緣子，至少其一部分設(shè)在上述一對(duì)供電部之間，并且另一部分設(shè)置成越過上述圓筒部的內(nèi)周面而到達(dá)圓筒部的內(nèi)側(cè)。
(2)一種絕緣構(gòu)造體，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離，其具有隔壁部，該隔壁部從上述一對(duì)供電部之間開始并越過上述圓筒部的圓周面上的位置后到達(dá)上述圓筒部的內(nèi)側(cè)，將上述一對(duì)供電部之間隔離。
(3)一種絕緣構(gòu)造體，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離，其具有隔壁部，該隔壁部從上述一對(duì)供電部之間開始到達(dá)上述圓筒部的圓周面上的位置，將上述一對(duì)供電部之間隔離。
(4)一種絕緣構(gòu)造體，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離，其中，該絕緣構(gòu)造體被設(shè)置在上述隔熱壁體的外側(cè)，將上述一對(duì)供電部間隔離，上述供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置。
(5)一種絕緣構(gòu)造體，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該一對(duì)供電部貫通將形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體貫通而設(shè)置，該絕緣構(gòu)造體被設(shè)置在上述隔熱壁體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，將上述一對(duì)供電部間隔離，其中，具有比上述隔熱壁體大的硬度、彎曲強(qiáng)度或密度。
(6)一種加熱裝置，具有上述(1)～(5)中任一種絕緣構(gòu)造體。
(7)一種基板處理裝置，具有上述(6)的加熱裝置；具備處理室，被該加熱裝置加熱，處理被處理基板；導(dǎo)入管，將氣體導(dǎo)入到上述處理室中；排氣管，將上述處理室排氣。


圖1是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的CVD裝置的正面剖視圖。
圖2是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的加熱器單元的主要部分的平面剖視圖。
圖3表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)熱體的保持構(gòu)造體主要部分，圖3(a)是從內(nèi)側(cè)觀察的展開圖，圖3(b)是沿圖3(a)的b-b線的剖視圖，圖3(c)是沿圖3(a)的c-c線的剖視圖。
圖4(a)是表示作為本發(fā)明涉及的絕緣構(gòu)造體的一實(shí)施方式的外側(cè)絕緣子的立體圖，圖4(b)是表示該絕緣構(gòu)造體的內(nèi)側(cè)絕緣子的立體圖。
圖5是加熱器單元的立體圖。
圖6是表示防接觸作用的各外部概略平面剖視圖，圖6(a)表示比較例的情況，圖6(b)表示本實(shí)施方式的情況。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的一實(shí)施方式。
在本實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及的發(fā)熱體的保持構(gòu)造體在設(shè)置于作為本發(fā)明涉及的基板處理裝置的一實(shí)施方式的CVD裝置(間歇式直立型的熱壁型擴(kuò)散CVD裝置)中的本發(fā)明涉及的加熱裝置的一實(shí)施方式的加熱器單元中使用。
作為本發(fā)明的基板處理裝置的一實(shí)施方式的CVD裝置如圖1所示，具備垂直配設(shè)并被固定地支撐的直立型的反應(yīng)管11，反應(yīng)管11包括外管12和內(nèi)管13。
外管12使用石英(SiO2)而一體成形為圓筒形狀，內(nèi)管13使用石英(SiO2)或碳化硅(SiC)一體成形為圓筒形狀。
外管12形成為其內(nèi)徑比內(nèi)管13的外徑大、上端封閉而下端開口的圓筒形狀，呈同心圓地覆蓋內(nèi)管13，包圍內(nèi)管13的外側(cè)。
內(nèi)管13形成為上下兩端開口的圓筒形狀，內(nèi)管13的筒中空部形成多片晶片被送入的處理室14，該多片晶片通過晶舟22被保持成沿垂直方向排列的狀態(tài)。內(nèi)管13的下端開口構(gòu)成用于送入送出晶片的爐口15。
外管12與內(nèi)管13之間的下端部由形成為圓環(huán)形狀的岐管16氣密封閉，為了進(jìn)行內(nèi)管13和外管12的更換等，岐管16分別拆裝自如地被安裝在內(nèi)管13及外管12上。
通過岐管16被支撐在CVD裝置的加熱器基座19上，反應(yīng)管11成為垂直裝配的狀態(tài)。
在岐管16的側(cè)壁的上部連接著排氣管17，排氣管17構(gòu)成為，與排氣裝置(未圖示)連接，能夠?qū)⑻幚硎?4真空排氣成規(guī)定的真空度。排氣管17成為與形成在外管12和內(nèi)管13之間的間隙連通的狀態(tài)，由外管12和內(nèi)管13的間隙構(gòu)成排氣通路18。排氣通路18的橫截面形狀為一定寬度的圓環(huán)形狀。
由于排氣管17與岐管16連接，所以排氣管17成為被配置在形成圓筒形狀的中空體、并沿垂直方向較長(zhǎng)地形成的排氣通路18的最下端的狀態(tài)。
在岐管16上，從垂直方向下側(cè)抵接著閉塞下端開口的密封蓋20。密封蓋20形成為具有與外管12的外徑大致相等的直徑的圓盤形狀，可通過設(shè)置在反應(yīng)管11外部的晶舟升降機(jī)21(僅圖示了一部分)在垂直方向上升降。
在密封蓋20的中心線上垂直地豎立并支撐著用于保持作為被處理基板的晶片1的晶舟22。
晶舟22能夠使多片晶片1以水平且相互中心對(duì)齊的狀態(tài)排列并保持。
在密封蓋20上連接著氣體導(dǎo)入管23，該氣體導(dǎo)入管23與內(nèi)管13的爐口15連通，在氣體導(dǎo)入管23上連接著原料氣體裝置和載體氣體供給裝置(都未圖示)。從氣體導(dǎo)入管23被導(dǎo)入到爐口15的氣體，在內(nèi)管13的處理室14內(nèi)流通，通過排氣通路18后從排氣管17排放。
在外管12的外部，加熱反應(yīng)管11的內(nèi)部的、作為本實(shí)施方式涉及的加熱裝置的加熱器單元30，包圍著外管12的周圍并以同心圓設(shè)置著。
加熱器單元30具備使用不銹鋼(SUS)并形成為上端閉塞下端開口的圓筒形狀的殼體31，殼體31的內(nèi)徑及全長(zhǎng)設(shè)定為比外管12的外徑及全長(zhǎng)大。
在殼體31的內(nèi)部，與外管12同心圓地設(shè)置有比外管12的外徑大的圓筒形狀的隔熱壁體33。隔熱壁體33與殼體31的內(nèi)周面之間的間隙32是用于氣冷的空間。
隔熱壁體33具備圓盤形狀的頂壁部34，具有比殼體31的內(nèi)徑小的外徑；以及圓筒形狀的側(cè)壁部35，具有比外管12的外徑大的內(nèi)徑和比殼體31的內(nèi)徑小的外徑。
頂壁部34覆蓋側(cè)壁部35上端的開口而將其封閉，頂壁部34的上端面被設(shè)置成與殼體35的頂壁的下表面接觸。
另外，也可以構(gòu)成為，設(shè)置貫通頂壁部34及殼體31的頂壁的排氣口，使隔熱壁體33與外管12之間的環(huán)境氣體強(qiáng)制風(fēng)冷。
通過將側(cè)壁部35的外徑設(shè)定得比殼體31的內(nèi)徑小，在側(cè)壁部35與殼體31之間形成作為風(fēng)冷空間的間隙32。
另外，也可以構(gòu)成為，在隔熱壁體33的側(cè)壁部35設(shè)置貫通孔，以使間隙32、隔熱壁體33和外管12之間的空間貫通，并且，使隔熱壁體33與外管12之間的環(huán)境氣體強(qiáng)制風(fēng)冷。
并且，隔熱壁體33的側(cè)壁部35通過在垂直方向上層疊多個(gè)隔熱塊36而構(gòu)筑為一個(gè)筒體。
如圖1及圖2所示，隔熱塊36具備較短的圓筒形狀的環(huán)形的主體37，主體37采用纖維狀或球狀的氧化鋁或二氧化硅等還具有絕緣材功能的隔熱材料，通過真空形成法一體成形。
另外，隔熱塊36及主體37也可以在沿圓筒形狀的圓周方向分割成多個(gè)、例如以規(guī)定的角度將圓筒形狀分割成多個(gè)的狀態(tài)下成形，然后組裝成圓筒形狀。
如果這樣，因?yàn)樵诟魺釅K36中也形成游隙(易動(dòng)度)，所以即使向隔熱塊36施加了應(yīng)力也難以分開。優(yōu)選的是，如果進(jìn)行四分割，則在尺寸方面也較好。
在主體37的下端部，以將主體37內(nèi)周的一部分切開成圓環(huán)形狀的狀態(tài)形成有結(jié)合凸部38。在主體37的上端部，以將主體37外周的一部分切開成圓環(huán)形狀的狀態(tài)形成有結(jié)合凹部39。
此外，在主體37上端的內(nèi)周側(cè)形成有向內(nèi)側(cè)方向突出的突出部37a(參照?qǐng)D3(c))。
在相鄰的上下的隔熱塊36的突出部37a之間，以一定的深度、一定的高度形成有用于安裝發(fā)熱體的安裝槽(凹部)40，以使其成為將側(cè)壁部35的內(nèi)周面切開成圓環(huán)形狀的狀態(tài)。對(duì)于各個(gè)隔熱塊36各形成有一個(gè)安裝槽40，成為一個(gè)封閉的圓形。
在安裝槽40的內(nèi)周面，如圖3(b)所示，沿周向大致等間隔地安裝有多個(gè)用于將發(fā)熱體定位保持的U字釘形狀的保持用具41。
在發(fā)熱體42中采用Fe-Cr-Al合金或MoSi2及SiC等電阻發(fā)熱材料。發(fā)熱體42如圖3(a)所示，為波浪形的平板形狀。此外，上側(cè)波部42a和上側(cè)間隙43a、及下側(cè)波部42b和下側(cè)間隙43b分別交替地形成。它們通過沖壓加工或激光切割加工等一體成形。
發(fā)熱體42沿著隔熱塊36的內(nèi)周設(shè)置成圓環(huán)形狀。發(fā)熱體42所形成的圓環(huán)形狀的外徑比隔熱塊36的安裝槽40的內(nèi)徑(內(nèi)周面的直徑)小一些。
如上所述，形成了呈圓環(huán)形狀的發(fā)熱體42的圓筒部51。
如圖1～圖3所示，發(fā)熱體42的圓筒部51被設(shè)置在隔熱塊36的每個(gè)安裝槽40中。在其上下段隔離地設(shè)置著相鄰的其他發(fā)熱體42的圓筒部51。
如圖3(a)、圖3(b)所示，多個(gè)保持用具41、41被配置在從上側(cè)間隙43a的下端到下側(cè)間隙43b的上端的位置，并插入隔熱塊36中。這樣，以從安裝槽40的內(nèi)周面離開的狀態(tài)保持發(fā)熱體42。
如圖2及圖3所示，在發(fā)熱體42的圓筒部51的兩端部44、44，一對(duì)供電部45、46分別與圓環(huán)形狀的圓周方向呈直角、且向半徑方向外側(cè)彎曲地形成。在一對(duì)供電部45、46的前端部，一對(duì)連接部47、48分別與供電部45、46呈直角地彎曲而形成，且相互為相反方向。
為了抑制一對(duì)供電部45、46的發(fā)熱量的降低，一對(duì)供電部45、46的間隔設(shè)定得較小。
優(yōu)選的是，將一對(duì)供電部45、46從圓環(huán)形狀的圓周方向朝半徑方向外側(cè)的分別彎曲成直角的部位，設(shè)為發(fā)熱體42的上側(cè)波部42a的最上部附近或下側(cè)波部42b的最下部附近。
通過這樣，能夠進(jìn)一步?jīng)]有間隙地將發(fā)熱體鋪設(shè)在一對(duì)供電部45、46上。
在與一對(duì)供電部45、46的位置對(duì)應(yīng)的圓筒形狀的隔熱塊36上，分別形成有一對(duì)插通槽49、50。兩個(gè)插通槽49、50從安裝槽40側(cè)沿圓筒形狀的徑向達(dá)到主體37的外周側(cè)而形成。兩個(gè)供電部45、46分別插通在兩個(gè)插通槽49、50中。
另外，兩個(gè)插通槽49、50也可以是，在插通兩個(gè)供電部45、46之前，包含兩個(gè)插通槽49、50之間在內(nèi)，兩個(gè)插通槽49、50形成為一個(gè)插通槽，在插通兩個(gè)供電部45、46后，通過在兩個(gè)供電部45、46間埋設(shè)纖維狀或球狀的氧化鋁或二氧化硅等還具有絕緣材功能的隔熱材料，來形成隔熱壁體33及插通槽49、50。
在主體37的外周面的兩個(gè)插通槽49、50部分，設(shè)有絕緣構(gòu)造體的一例、即作為外側(cè)絕緣部件的絕緣子(以下，稱作外側(cè)絕緣子)52。
外側(cè)絕緣子52是絕緣構(gòu)造體的一例，使用氧化鋁或二氧化硅等具有耐熱性的作為絕緣材料的陶瓷，通過燒結(jié)法等適當(dāng)制法，能夠使硬度、彎曲強(qiáng)度及密度比隔熱塊36高。
如圖4(a)所示，外側(cè)絕緣子52為大致正方形，一體成形為具有一點(diǎn)曲面R1的平盤形狀，并被固定在主體37的外周面上，該曲面R1與隔熱塊36的外周面的曲面對(duì)應(yīng)，。
外側(cè)絕緣子52具有至少與隔熱塊36同等以上的硬度、同等以上的彎曲強(qiáng)度及同等以上的密度。
另外，優(yōu)選的是，如果外側(cè)絕緣子52的硬度比隔熱塊36的硬度高，則能夠有效地抑制發(fā)熱體42的翹曲。
此外，優(yōu)選的是，如果外側(cè)絕緣子52的彎曲強(qiáng)度及/或密度比隔熱塊36的彎曲強(qiáng)度及/或密度高，則能夠有效地抑制發(fā)熱體42的翹曲。
在外側(cè)絕緣子52的上部，分別形成有用于插通一對(duì)供電部的作為插通部的一對(duì)保持槽53、54。兩個(gè)保持槽53、54的位置對(duì)應(yīng)于兩個(gè)插通槽49、50的位置，大體為相同位置。在兩個(gè)保持槽53、54中分別插通并保持著插通在兩個(gè)插通槽49、50中的兩個(gè)供電部45、46。
優(yōu)選的是，如圖4(a)所示，保持槽53、54可以切開到外側(cè)絕緣子52的最上部而形成。這是因?yàn)椋谠O(shè)置了一對(duì)供電部后，能夠安裝、更換外側(cè)絕緣子52。但是，保持槽53、54也可以不切開到外側(cè)絕緣子52的最上部，而是形成孔狀。
通過外側(cè)絕緣子52的兩個(gè)保持槽53、54保持發(fā)熱體42的供電部45、46，能夠抑制發(fā)熱體42的翹曲。兩個(gè)保持槽53、54的間隔對(duì)應(yīng)于主體37的兩個(gè)插通槽49、50的間隔，為相同的間隔。
這里，所謂的發(fā)熱體42的翹曲，是指通過對(duì)發(fā)熱體42供電而使發(fā)熱體42發(fā)生熱膨脹、或通過停止供電而發(fā)生熱收縮，從原來配置的位置偏移、或移動(dòng)、或扭轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
在安裝槽40的內(nèi)周面的對(duì)應(yīng)于兩個(gè)插通槽49、50的部位，抵接固定有絕緣構(gòu)造體的一例即作為內(nèi)側(cè)絕緣部件的絕緣子(以下，稱作內(nèi)側(cè)絕緣子)55。
內(nèi)側(cè)絕緣子55是絕緣構(gòu)造體的一例，使用氧化鋁或二氧化硅等的具有耐熱性的作為絕緣材料的陶瓷，通過燒結(jié)法等適當(dāng)制法，能夠使硬度、彎曲強(qiáng)度及密度比隔熱塊36高。例如，使內(nèi)側(cè)絕緣子55的氧化鋁成分的含有率比隔熱塊36高，能夠提高硬度、彎曲強(qiáng)度及密度。
如圖4(b)所示，內(nèi)側(cè)絕緣子55為大致正方形，一體成形為具有一點(diǎn)曲面R2的平盤形狀，并被固定在主體37的外周面上，該曲面R2與隔熱塊36的內(nèi)周面的曲面相對(duì)應(yīng)。
內(nèi)側(cè)絕緣子55至少具備與隔熱塊36同等以上的硬度、同等以上的彎曲強(qiáng)度和同等以上的密度。
另外，優(yōu)選的是，如果使內(nèi)側(cè)絕緣子55的硬度比隔熱塊36的硬度高，則能夠有效地抑制發(fā)熱體42的翹曲。
此外，優(yōu)選的是，如果使內(nèi)側(cè)絕緣子55的彎曲強(qiáng)度及/或密度比隔熱塊36的彎曲強(qiáng)度及/或密度高，則能夠有效地抑制發(fā)熱體42的翹曲。
在內(nèi)側(cè)絕緣子55的上部，分別形成有用于插通一對(duì)供電部的作為插通部的一對(duì)保持槽56、57。兩個(gè)保持槽56、57的位置對(duì)應(yīng)于兩個(gè)插通槽49、50的位置，大體為相同位置。在兩個(gè)保持槽56、57中分別插通并保持著插通在兩個(gè)插通槽49、50中的兩個(gè)供電部45、46。
優(yōu)選的是，如圖4(b)所示，保持槽56、57可以切開到內(nèi)側(cè)絕緣子55的最上部而形成。這是因?yàn)椋谠O(shè)置了一對(duì)供電部后，能夠安裝、更換內(nèi)側(cè)絕緣子55。但是，保持槽56、57也可以不切開到內(nèi)側(cè)絕緣子55的最上部，而是形成孔狀。
通過內(nèi)側(cè)絕緣子55的兩個(gè)保持槽56、57保持發(fā)熱體42的供電部45、46，能夠抑制發(fā)熱體42的翹曲。兩個(gè)保持槽56、57的間隔對(duì)應(yīng)主體37的兩個(gè)插通槽49、50的間隔，為相同的間隔。
在內(nèi)側(cè)絕緣子55的內(nèi)側(cè)端面(與隔熱塊36的相反側(cè)的端面、即發(fā)熱體42的圓筒部51側(cè)的端面)上，在兩個(gè)保持槽56、57之間，設(shè)有隔開發(fā)熱體42的一對(duì)供電部45、46及圓筒部51的隔壁部58。隔壁部58的厚度(t)是，在其抵接于安裝槽40的內(nèi)周面上固定時(shí)，使其至少可設(shè)置到發(fā)熱體42的圓筒部51的內(nèi)周面上的位置。
優(yōu)選的是，如圖2所示，隔壁部58的厚度(t)可以是，在其抵接于安裝槽40的內(nèi)周面上固定時(shí)，應(yīng)越過發(fā)熱體42的圓筒部51的內(nèi)周面上而設(shè)置到圓筒部51的內(nèi)側(cè)。通過這樣，能夠有效地隔開發(fā)熱體42的一對(duì)供電部45、46及圓筒部51。
此外，隔壁部58的高度(h)是如下的尺寸(h)，即在其抵接于安裝槽40的內(nèi)周面上固定時(shí)，至少與發(fā)熱體42的板寬度同等或以上的值。此外，隔壁部58被設(shè)置在與兩個(gè)保持槽56、57相同高度的位置，以使其能夠?qū)⒁粚?duì)供電部45、46設(shè)置在相同高度的位置，從而隔開發(fā)熱體42的一對(duì)供電部45、46。
優(yōu)選的是，隔壁部58的高度(h)如圖3(a)所示，可以設(shè)為在抵接于安裝槽40的內(nèi)周面上設(shè)置固定時(shí)，比發(fā)熱體42的圓筒部51的上側(cè)波部42a的最上部的高度和下側(cè)波部42b的最下部的高度之間的值(h1)大。通過這樣，能夠有效地隔開一對(duì)供電部45、46及圓筒部51。
隔壁部58從內(nèi)側(cè)絕緣子55的內(nèi)側(cè)端面向兩側(cè)形成并設(shè)有彎曲部R3。通過設(shè)置該彎曲部R3，能夠容易形成內(nèi)側(cè)絕緣子55，并且增加內(nèi)側(cè)絕緣子55的強(qiáng)度，即使發(fā)熱體42的圓筒部51膨脹、伸長(zhǎng)，與隔壁部58接觸，內(nèi)側(cè)絕緣子55也不易破裂。
另外，彎曲部R3不僅可以做成曲面形狀，也可以做成由平坦面構(gòu)成的錐狀。
如圖2及圖3所示，在上段側(cè)的發(fā)熱體42的一個(gè)連接部(以下稱作正側(cè)連接部)47上焊接著供電端子61，在另一個(gè)連接部(以下稱作負(fù)側(cè)連接部)48上焊接著搭接線62的上端部。搭接線62的下端部與下段側(cè)的發(fā)熱體42的正側(cè)連接部47連接。
因而，下段側(cè)的發(fā)熱體42的正側(cè)連接部47位于上段側(cè)的發(fā)熱體42的負(fù)側(cè)連接部48的正下方附近，成為下段側(cè)的發(fā)熱體42的圓筒部51的兩端部44、44比上段側(cè)的發(fā)熱體42的圓筒部51的兩端部44、44向周向偏移這部分距離的狀態(tài)。
搭接線62為了將來自搭接線62表面的散熱抑制為較小，采用Fe-Cr-Al合金或MoSi2及SiC等電阻發(fā)熱材料，剖面形成為圓形的圓棒形狀。但是，根據(jù)搭接線的電流容量的情況，搭接線62也可以將剖面形成為四邊形的角棒形狀。
如圖2及圖5所示，在加熱器單元30的殼體31的外周面上與供電端子51的設(shè)置場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的位置，覆蓋著包覆兩個(gè)連接部47、48及搭接線62的端子殼體63，在端子殼體63的內(nèi)部填充有玻璃纖維等隔熱材料64。在端子殼體63中經(jīng)由絕緣子65插入有多個(gè)供電端子61。
接著，簡(jiǎn)單地說明利用有關(guān)上述結(jié)構(gòu)的CVD裝置來制造IC等半導(dǎo)體裝置的制造方法的成膜工序。
如圖1所示，如果將多片薄片1裝填在晶舟22上(晶片裝料)，則保持了多片晶片1的晶舟22被晶舟升降機(jī)21提起而送入到處理室11中(晶舟裝載)。
在該狀態(tài)下，密封蓋20成為將岐管16的下端開口密封的狀態(tài)。
反應(yīng)管11的內(nèi)部通過排氣管17被真空排氣，成為規(guī)定的壓力(真空度)。
此外，反應(yīng)管11的內(nèi)部被加熱器單元30加熱，成為規(guī)定的溫度。此時(shí)，根據(jù)溫度傳感器24所檢測(cè)到的溫度信息，反饋控制向加熱器單元30的發(fā)熱體42的通電狀況，以使處理室14內(nèi)成為規(guī)定的溫度分布。
接著，晶舟22通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)25被旋轉(zhuǎn)，由此晶片1旋轉(zhuǎn)。
接著，通過氣體導(dǎo)入管23將控制為規(guī)定流量的原料氣體向處理室14內(nèi)導(dǎo)入。
被導(dǎo)入的原料氣體在處理室14內(nèi)上升，從內(nèi)管13的上端開口流出到排氣通路18，然后從排氣管17被排放。
原料氣體在通過處理室14內(nèi)時(shí)與晶片1的表面接觸，此時(shí)，通過熱CVD反應(yīng)將薄膜沉積在晶片1的表面上。
如果經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的處理時(shí)間，則從惰性氣體供給源(未圖示)供給惰性氣體，處理室14內(nèi)被置換為惰性氣體，并且使處理室14內(nèi)的壓力恢復(fù)到常壓。
然后，通過晶舟升降機(jī)21使密封蓋20下降，將岐管16的下端開口，并且在將處理后的晶片1保持在晶舟22上的狀態(tài)下，從岐管16的下端送出到反應(yīng)管11的外部(晶舟卸載)。
然后，將處理后的晶片1從晶舟22中取出(晶片卸料)。
但是，加熱器單元30的發(fā)熱體42如果溫度上升，則因熱膨脹而伸長(zhǎng)。此外，發(fā)熱體42因長(zhǎng)時(shí)間使用也有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)。
例如，如圖6(a)所示，由于發(fā)熱體42的一對(duì)供電部45、46的間隔設(shè)定得較窄，所以如果發(fā)熱體42伸長(zhǎng)，則一對(duì)供電部45、46的間隔變窄、最終接觸，從而有可能發(fā)生電氣短路、或在溫度較高的情況下會(huì)相互熔接。
特別是，如圖3(a)、圖3(b)所示，由于在供電部附近需要設(shè)置插通槽49、50和內(nèi)側(cè)絕緣子55，所以不能很好地配置保持用具41以保持發(fā)熱體42的圓筒部51，所以發(fā)熱體42變得容易向圓周方向伸長(zhǎng)，所以易發(fā)生上述那樣的問題。
此外，有時(shí)保持用具41會(huì)因發(fā)熱體42的翹曲而從破裂的隔熱塊36脫落、或向圓筒部51的圓周方向偏移。此時(shí)，一對(duì)供電部45、46的間隔變窄、最終接觸，由此，有可能發(fā)生電氣短路、或在溫度較高時(shí)相互熔接。
但是，在本實(shí)施方式中，一對(duì)的供電部45、46通過外側(cè)絕緣子52及內(nèi)側(cè)絕緣子55被保持成相互絕緣的狀態(tài)，并且在內(nèi)側(cè)絕緣子55上，在兩個(gè)供電部45、46之間以及比圓筒部51靠半徑方向內(nèi)側(cè)設(shè)有隔壁部58，所以，如圖6(b)所示，即使在發(fā)熱體42伸長(zhǎng)的情況下，也能夠防止一對(duì)供電部45、46彼此及圓筒部51的接觸，能夠?qū)l(fā)熱體42的短路和熔接防止于未然。
根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠得到下面的效果。
(1)通過由外側(cè)絕緣子及內(nèi)側(cè)絕緣子保持發(fā)熱體的一對(duì)供電部、并且在內(nèi)側(cè)絕緣子上設(shè)置阻止兩個(gè)供電部和發(fā)熱體的圓筒部的接觸的隔壁部，即使在發(fā)熱體伸長(zhǎng)的情況下，也能夠阻止一對(duì)供電部彼此及發(fā)熱體的圓筒部接觸，所以能將發(fā)熱體的短路及熔接防止于未然。
(2)通過將發(fā)熱體的短路及熔接防止于未然，能夠延長(zhǎng)發(fā)熱體的壽命。
(3)由于能夠防止發(fā)熱體伸長(zhǎng)時(shí)的發(fā)熱體的一對(duì)供電部彼此以及圓筒部的接觸，所以同不使用本發(fā)明的情況相比，能夠使一對(duì)供電部相互接近。結(jié)果，能夠?qū)]有發(fā)熱體的供電部中的溫度降低抑制在最小限度。
另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，當(dāng)然可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。
例如，具有隔壁部58的內(nèi)側(cè)絕緣子55既可以與構(gòu)筑隔熱壁體的隔熱塊36的主體37一體地形成，也可以一體地形成在一體型隔熱壁體33上。
隔壁部58并不限于一體地形成在內(nèi)側(cè)絕緣子55上，也可以設(shè)置在構(gòu)筑隔熱壁體的隔熱塊36的主體37或一體型的隔熱壁體33上。
內(nèi)側(cè)絕緣子55的保持槽56、57并不限于分別形成在上側(cè)，也可以分別形成在內(nèi)側(cè)絕緣子55的下側(cè)。
同樣，對(duì)于內(nèi)側(cè)絕緣子52的保持槽53、54，也并不限于別形成在上側(cè)，也可以分別形成在外側(cè)絕緣子52的下側(cè)。
即，具有隔壁部的本發(fā)明涉及的絕緣構(gòu)造體，既可以由與隔熱壁體分體的絕緣部件即絕緣子構(gòu)成，也可以由隔熱壁體本身構(gòu)成。
本發(fā)明涉及的發(fā)熱體的保持構(gòu)造體并不限于適用于CVD裝置的加熱器單元中，也能夠普遍適用于氧化膜形成裝置、擴(kuò)散裝置及退火裝置的加熱器單元等所有加熱裝置。
進(jìn)而，本發(fā)明涉及的加熱裝置并不限于適用于CVD裝置中，也能夠普遍適用于氧化膜形成裝置、擴(kuò)散裝置及退火裝置等基板處理裝置。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)熱體的保持構(gòu)造體，用于基板處理裝置，其特征在于，具有隔熱壁體，形成為圓筒形狀；發(fā)熱體，具有沿著該隔熱壁體的內(nèi)周側(cè)設(shè)置成圓筒狀的圓筒部、和貫通上述隔熱壁體地設(shè)在該圓筒部的端部的一對(duì)供電部；絕緣子，至少其一部分設(shè)在上述一對(duì)供電部之間，并且另一部分設(shè)置成越過上述圓筒部的內(nèi)周面而到達(dá)圓筒部的內(nèi)側(cè)。
2.一種絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離；具有隔壁部，該隔壁部從上述一對(duì)供電部之間開始并越過上述圓筒部的圓周面上的位置后到達(dá)上述圓筒部的內(nèi)側(cè)，將上述一對(duì)供電部之間隔離。
3.一種絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離；具有隔壁部，該隔壁部從上述一對(duì)供電部之間開始到達(dá)上述圓筒部的圓周面上的位置，將上述一對(duì)供電部之間隔離。
4.如權(quán)利要求2所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述發(fā)熱體的一對(duì)供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置，具有與上述隔熱壁體分體的2個(gè)絕緣部件。
5.如權(quán)利要求3所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述發(fā)熱體的一對(duì)供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置，具有與上述隔熱壁體分體的2個(gè)絕緣部件。
6.如權(quán)利要求2所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述發(fā)熱體的一對(duì)供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置，具有與上述隔熱壁體分體并設(shè)在上述隔熱壁體外側(cè)的外側(cè)絕緣部件。
7.如權(quán)利要求2所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述發(fā)熱體的一對(duì)供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置，具有上述隔壁部，具有與上述隔熱壁體分體并設(shè)在上述隔熱壁體內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)絕緣部件。
8.如權(quán)利要求4所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，具有設(shè)在上述隔熱壁體內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)絕緣部件、和設(shè)在上述隔熱壁體外側(cè)的外側(cè)絕緣部件。
9.如權(quán)利要求4所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的硬度。
10.如權(quán)利要求6所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的硬度。
11.如權(quán)利要求7所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的硬度。
12.如權(quán)利要求8所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件及上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的硬度。
13.如權(quán)利要求4所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
14.如權(quán)利要求6所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
15.如權(quán)利要求7所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
16.如權(quán)利要求8所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件及上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
17.如權(quán)利要求9所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
18.如權(quán)利要求10所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
19.如權(quán)利要求11所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
20.如權(quán)利要求12所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件及上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體大的彎曲強(qiáng)度。
21.如權(quán)利要求4、9、13或17所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述絕緣部件具有比上述隔熱壁體高的密度。
22.如權(quán)利要求6、10、14或18所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述外側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體高的密度。
23.如權(quán)利要求7、11、15或19所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件具有比上述隔熱壁體高的密度。
24.如權(quán)利要求4、9、13或17所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述絕緣部件由氧化鋁成分的含有率比上述隔熱壁體大的陶瓷材料形成。
25.如權(quán)利要求6、10、14或18所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述外側(cè)絕緣部件由氧化鋁成分的含有率比上述隔熱壁體大的陶瓷材料形成。
26.如權(quán)利要求7、11、15或19所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述內(nèi)側(cè)絕緣部件由氧化鋁成分的含有率比上述隔熱壁體大的陶瓷材料形成。
27.如權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，為了將波形平板狀的、具有分別交替形成有上側(cè)波部和上側(cè)間隙部、以及下側(cè)波部和下側(cè)間隙部的上述圓筒部的上述發(fā)熱體隔離，上述隔壁部的高度h設(shè)置成與上述發(fā)熱體的板寬度同等或以上的值。
28.如權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，為了將波形平板狀的、具有分別交替形成有上側(cè)波部和上側(cè)間隙部、以及下側(cè)波部和下側(cè)間隙部的上述圓筒部的上述發(fā)熱體隔離，上述隔壁部的高度h設(shè)置成比上述發(fā)熱體的上側(cè)波部的最上部的高度與下側(cè)波部的最下部的高度之間的值h1大。
29.如權(quán)利要求4、9、13或17所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，在上述2個(gè)絕緣部件上分別設(shè)有用于保持上述一對(duì)供電部的一對(duì)保持槽。
30.如權(quán)利要求6、10、14或18所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，在上述外側(cè)絕緣部件上設(shè)有用于保持上述一對(duì)供電部的一對(duì)保持槽。
31.如權(quán)利要求7、11、15或19所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，在上述內(nèi)側(cè)絕緣部件上設(shè)有用于保持上述一對(duì)供電部的一對(duì)保持槽，使得在兩個(gè)保持槽之間具有上述隔壁部。
32.如權(quán)利要求7、11、15或19所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述隔壁部是從上述內(nèi)側(cè)絕緣部件的內(nèi)側(cè)端面向兩側(cè)形成彎曲部(R3)而設(shè)置的。
33.一種絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該絕緣構(gòu)造體用于將上述一對(duì)供電部之間隔離；該絕緣構(gòu)造體被設(shè)置在上述隔熱壁體的外側(cè)，將上述一對(duì)供電部間隔離，上述供電部貫通形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置。
34.如權(quán)利要求33所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，具有比上述隔熱壁體大的硬度、彎曲強(qiáng)度或密度。
35.一種絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于基板處理裝置的加熱裝置的發(fā)熱體具有圓筒形狀的圓筒部和在該圓筒部的端部設(shè)置的一對(duì)供電部，該一對(duì)供電部貫通將形成在上述圓筒部的外周側(cè)的隔熱壁體而設(shè)置，該絕緣構(gòu)造體被設(shè)置在上述隔熱壁體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，將上述一對(duì)供電部間隔離，具有比上述隔熱壁體大的硬度、彎曲強(qiáng)度或密度。
36.如權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，設(shè)有用于保持上述一對(duì)供電部的一對(duì)保持槽。
37.如權(quán)利要求36所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述保持槽形成為，一直切開到上述絕緣構(gòu)造體的最上部或最下部。
38.如權(quán)利要求4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，通過被收納在形成于上述隔熱壁體上的安裝槽內(nèi)，將離開上下相鄰的其它發(fā)熱體而設(shè)置的具有上述圓筒部的上述發(fā)熱體隔離。
39.如權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于將波形平板狀的、具有分別交替形成有上側(cè)波部和上側(cè)間隙部以及下側(cè)波部和下側(cè)間隙的上述圓筒部的上述發(fā)熱體隔離。
40.如權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，用于隔離上述一對(duì)供電部，上述一對(duì)供電部的從圓筒部的圓周方向向半徑方向外側(cè)分別彎曲的部位被形成在上述發(fā)熱體的上側(cè)波部的最上部附近或下側(cè)波部的最下部附近。
41.如權(quán)利要求4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，其特征在于，上述隔熱壁體由絕緣材料形成。
42.一種加熱裝置，其特征在于，具有多個(gè)被分別收納在多個(gè)安裝槽內(nèi)的權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體，該多個(gè)安裝槽沿垂直方向形成于上述隔熱壁體上。
43.一種加熱裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求2、4、6～20中任一項(xiàng)所述的絕緣構(gòu)造體。
44.一種基板處理裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求43所述的加熱裝置；還具備處理室，被該加熱裝置加熱，處理被處理基板；導(dǎo)入管，將氣體導(dǎo)入到上述處理室；以及排氣管，將上述處理室排氣。
全文摘要
一種發(fā)熱體的保持構(gòu)造體，防止發(fā)熱體的一對(duì)供電部彼此的短路及熔接。在具備使用隔熱材料形成為圓筒形狀的隔熱塊(36)和一對(duì)供電部(45、46)的發(fā)熱體(42)、將發(fā)熱體(42)鋪設(shè)在隔熱塊(36)的安裝槽(40)的內(nèi)周側(cè)上的加熱器單元(30)中，通過外側(cè)絕緣子(52)及內(nèi)側(cè)絕緣子(55)保持發(fā)熱體(42)的一對(duì)供電部(45、46)，并且在內(nèi)側(cè)絕緣子(55)的兩個(gè)供電部(45、46)之間設(shè)置隔壁部(58)。即使在發(fā)熱體(42)因熱膨脹或隨時(shí)間變化而伸長(zhǎng)的情況下，也能夠通過隔壁部(58)防止一對(duì)供電部(45、46)彼此接觸，所以能夠?qū)l(fā)熱體的短路及熔接防止于未然。
文檔編號(hào)C23C16/00GK1941278SQ200610071080
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者村田等, 杉浦忍, 小杉哲也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國(guó)際電氣