CN102709213A - 加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供加热装置、处理衬底的衬底处理装置、以及半导体装置的制造方法，其课题在于，抑制发热体的偏移，并抑制基于发热体的热变形的保持件的剪切，抑制发热体发生了热膨胀时的发热体与隔热体的接触，降低加热装置的构成部件的损伤。加热装置具有：形成为环状的发热体；以围绕发热体的外周的方式设置的隔热体；将发热体固定在隔热体的内壁上的固定部，设定为：至少在发热体为室温状态时，发热体与隔热体的内壁之间的距离随着从固定部远离而变大。

Description

加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
本发明是申请号为201010236145.3、中请日为2010年07月21日、发明名称为“加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及加热装置、处理衬底的衬底处理装置、以及半导体装置的制造方法。
背景技术
作为DRAM等的半导体装置的制造方法的一个工序，实施对硅晶片等衬底进行加热并处理的衬底处理工序。这一工序通过衬底处理装置实施，该衬底处理装置具有收容衬底并对其进行处理的处理室和对该处理室内进行加热的加热装置。加热装置具有围绕处理室的外周的环状的发热体和设在发热体外周上的环状的隔热体。在发热体的上下端上，峰部和谷部(切缺部)分别交替地相连有多个，由此，该发热体形成为蛇行状(例如参照专利文献1)。
另外，加热装置具有：围绕处理室的外周的环状的发热体；以围绕发热体的外周的方式设置的隔热体；将发热体固定在隔热体的内壁上的保持部件(例如参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2007-88325号公报
专利文献2：日本特开平4-318923号公报
上述发热体，环状的发热体的两端贯通隔热体的侧壁而固定，并且，发热体的各谷部分别固定在隔热体的内周侧壁上，由此，该发热体被保持在隔热体的内周侧。为了将发热体的各谷部固定在隔热体的内周侧壁上，一直以来使用例如作为桥型的销而构成的保持体。即，将保持体的两端分别插入各谷部的末端部(谷底部)并固定在隔热体的内周侧壁上，由此抑制发热体的偏移。
另外，在上述加热装置中，若发热体伴随升温而发生热膨胀，则发热体会与隔热体接触，存在着这些部件受到损伤的情况。尤其是，由于发热体的变位量随着从保持部件远离而累积地变大，因此在从保持部件远离的部位容易发生发热体与隔热体的接触。
但是，在上述结构中，存在以下情况：当随着升温，发热体产生热变形，则谷部的间隙变得狭窄，保持件被剪切。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法，能够抑制发热体的偏移，并且，能够抑制因发热体的热变形而导致的保持件的剪切，能够抑制在发热体发生了热膨胀时发热体与隔热体的接触或发热体与销部件的干涉，降低加热装置的构成部件的损伤。
根据本发明的一个实施方式，提供一种加热装置，具有：
发热体，该发热体的两端固定，通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状；
保持体承受部，该保持体承受部分别设在所述谷部的末端，作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成；
隔热体，该隔热体设置在所述发热体的外周；
保持体，该保持体配置在所述保持体承受部内并固定在所述隔热体上。
根据本发明的另一实施方式，提供一种衬底处理装置，具有加热装置和处理室，该处理室设在该加热装置的内部，对衬底进行处理，其中，
所述加热装置具有：发热体，该发热体的两端固定，通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状；保持体承受部，该保持体承受部分别设在所述谷部的末端，作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成；隔热体，该隔热体设置在所述发热体的外周；保持体，该保持体配置在所述保持体承受部内并固定在所述隔热体上。
根据本发明的又一实施方式，提供一种半导体装置的制造方法，具有以下工序：
将衬底搬入设在加热装置的内部的处理室内的工序；
将所述加热装置所具有的通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状的发热体的两端固定在设于所述发热体的外周的隔热体上，并且，在分别设置在所述各部的末端、作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成的保持体承受部内配置保持体并将其固定在所述隔热体上，由此，保持所述发热体的位置，并使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理。
另外，根据本发明的其他方式，提供一种加热装置，具有：形成为环状的发热体；以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
根据本发明的其他方式，提供一种半导体装置的制造方法，具有以下工序：将衬底搬入设在加热装置的发热体的内侧的处理室内的工序，其中，所述加热装置具有形成为环状的所述发热体、以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体、将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部；使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理的工序，设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
发明的效果
根据本发明的加热装置、衬底处理装置以及半导体装置的制造方法，能够抑制发热体的偏移，并且，能够抑制因发热体的热变形而导致的保持件的剪切，而且能够抑制发热体发生了热膨胀时发热体与隔热体的接触，能够降低加热装置的构成部件的损伤。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的衬底处理装置的垂直剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的加热单元的立体图。
图3是本发明的第一实施方式的加热单元的部分放大图。
图4(a)是例示构成本发明的第一实施方式的环状部的线状材料的概略图，图4(b)是例示构成该环状部的板状材料的概略图。
图5(a)是本发明的第一实施方式的环状部的部分放大图，图5(b)是放大部分的侧视图。
图6是本发明的第一实施方式的升温前的加热单元的水平剖视图。
图7是本发明的第一实施方式的升温后的加热单元的水平剖视图。
图8是表示环状部的膨胀方向的概略图。
图9是表示关于环状部的热膨胀的测定结果的概略图。
图10(a)是本发明的第二实施方式的虚拟端子周边的部分放大图，图10(b)是放大部分的侧视图。
图11(a)是作为本发明的固定部的变形例的销部件周边的部分放大图，图11(b)是放大部分的侧视图。
图12是本发明的第三实施方式的升温前的加热单元的水平剖视图。
图13是本发明的第三实施方式的升温后的加热单元的水平剖视图。
图14是表示本发明的第三实施方式的发热体的膨胀方向的概略图。
图15是例示关于本发明的第三实施方式的发热体的热膨胀的测定结果的概略图。
图16是表示在室温状态下使发热体和隔热体成为同心圆状的情况的发热体的热变形的情形的概略图，图16(a)表示升温前的情形，图16(b)表示升温后的情形。
图17是表示不具有保持体承受部的环状部的热变形的情形的部分放大图，图17(a)表示升温前的情形，图17(b)表示升温后的情形，图17(c)表示因热变形而产生保持体的剪切、环状部的开裂、环状部的短路的情形，图17(d)表示因热变形而产生保持体的脱出的情形。
图18是表示本发明第一实施方式的发热体的热变形的情形的概略图，图18(a)表示升温前的情形，图18(b)表示升温后的情形。
图19(a)是本发明第一实施方式的环状部的部分放大图，图19(b)是放大部分的侧视图。
图20是例示不具有保持体承受部的环状部内的电流路径的概略图。
图21是例示本发明的第一实施方式的发热体内的电流路径的概略图。
图22(a)是本发明第一实施方式的变形例的环状部的部分放大图，图22(b)是放大部分的侧视图。
图23(a)是本发明第一实施方式的变形例的加热单元的部分放大图，图23(b)是附图标记A 1所示区域的环状部的部分放大图，图23(c)是附图标记A2所示区域的环状部的部分放大图。
图24(a)是本发明第一实施方式的变形例的加热单元的部分放大图，图24(b)是附图标记A3所示区域的环状部的部分放大图，图24(c)是附图标记A4所示区域的环状部的部分放大图，图24(d)是附图标记A5所示区域的环状部的部分放大图。
图25是本发明的第二实施方式的衬底处理装置的垂直剖视图。
图26是本发明第二实施方式的发热体的立体图。
图27(a)是本发明第二实施方式的环状部的部分放大图，图27(b)是放大部分的侧视图。
图28是保持本发明第二实施方式的环状部的隔热体的部分放大图，图28(a)表示升温前的情形，图28(b)表示升温后的情形。
图29是表示本发明第二实施方式的收纳部的变形例的概略图，图29(a)是收容有环状部的收纳部的部分放大图，图29(b)是放大部分的侧视图。
附图标记说明
1晶片(衬底)
14处理室
30加热单元(加热装置)
33隔热体
40收纳部
40d收纳部的两侧壁
40e收纳部的底面
41保持体
42发热体
42R环状部
42a峰部
42b谷部
42c保持体承受部
45、46供电部
具体实施方式
(第一实施方式)
下面，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是表示本发明的第一实施方式的衬底处理装置的垂直剖视图。图2是本发明的第一实施方式的加热单元的立体图。图3是本发明的第一实施方式的加热单元的部分放大图。图4(a)是例示构成本发明的第一实施方式的环状部的线状材料的概略图，图4(b)是例示构成该环状部的板状材料的概略图。图19(a)是本发明第一实施方式的环状部的部分放大图，图19(b)是放大部分的侧视图。
(1)衬底处理装置的结构
下面，对本发明的一个实施方式的衬底处理装置的结构进行说明。本实施方式的衬底处理装置，如图1中例示的那样，作为分批式纵型热壁型减压CVD(Chemical Vapor Deposition、化学气相淀积)装置构成。
本实施方式的衬底处理装置，具有垂直支承的纵型处理管11。处理管11具有外管12和内管13。外管12以及内管13由例如石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等的耐热性高的材料分别一体成形。外管12形成为上端封闭下端开口的圆筒形状。内管13形成为上下两端开口的圆筒形状。外管12的内径构成为比内管13的外径大。外管12以将内管13的外侧包围的方式相对于内管13设置为同心圆状。在内管13内，形成有收纳晶片1并对其进行处理的处理室14，所述晶片1通过作为衬底保持件的舟皿22以水平姿态多级层积。内管13的下端开口构成用于使舟皿22出入的炉口15。
外管12与内管13之间的下端部，分别通过形成为圆形环形状的歧管16气密地封固。歧管16例如由不锈钢(SUS)形成。歧管16分别以能够自由装拆的方式安装在内管13以及外管12上，以便进行内管13以及外管12的更换等。歧管16被加热器座19以水平姿态支承，由此，处理管11成为垂直安装的状态。
在歧管16的侧壁上，连接有排气管17的上游端。排气管17内与在内管13和外管12之间作为圆筒形状的空心体(间隙)而形成的排气路18内连通。排气路18的横截面形状例如是具有一定宽度的圆形环形状。排气管17处于连接在圆筒形状的空心体即排气路18的最下端部的状态。排气管17上，从上游依次设有压力传感器17a、作为压力调整阀的APC(Auto Pressure Controller、自动压力控制)阀17b、真空排气装置17c。构成为，通过使真空排气装置动作、并根据压力传感器检测到的压力对APC阀的开度进行控制，能够使处理室14内的压力成为规定的压力(真空度)。主要由排气管17、压力传感器17a、APC阀17b、真空排气装置17c构成对处理室14内的环境气体进行排气的排气管线。压力传感器17a、APC阀17b、真空排气装置17c连接在作为控制部的控制器280上。控制器280构成为，通过根据压力传感器17c检测到的压力信息对APC阀17b的阀开度进行控制，能够使处理室14内的压力成为规定的处理压力。
将歧管16的下端开口封闭的圆盘形状的密封盖20从垂直方向下侧抵接在歧管16上。密封盖20的外径与外管12、歧管16的外径大致相等地构成。密封盖20构成为，能够通过设在处理管11的外部的舟皿升降机21(仅图示了一部分)而在垂直方向上升降。在密封盖20的下方设有旋转机构25。旋转机构25的旋转轴垂直贯通密封盖20。在旋转机构25的旋转轴上，上述的舟皿22垂直地立足并被支承。如上述那样，舟皿22构成为，将多片晶片1以水平姿态且以将中心相互对齐的状态多级层积并保持。
构成为，通过使旋转机构25动作，能够使舟皿22在处理室14内旋转。
气体导入管23在垂直方向上连接在密封盖20上。在气体导入管23的上游侧端(下端)，分别连接有原料气体供给装置23a以及运载气体供给装置23b。气体导入管23的下游侧端(上端)，以向处理室14内供给(喷出)气体的方式构成。从气体导入管23供给至处理室14内(内管13内)的气体，在保持在处理室14内的各晶片1的表面上流通后，从内管13的上端开口流出至排气路18内并从排气管17排气。主要由气体导入管23、原料气体供给装置23a、运载气体供给装置23b构成向处理室14内供给气体的气体供给管线。原料气体供给装置23a、运载气体供给装置23b连接在控制器280上。控制器280构成为，通过对原料气体供给装置23a以及运载气体供给装置23b进行控制，能够在规定的时刻向处理室14内供给规定流量的原料气体以及运载气体。
此外，温度传感器24在铅直方向上配设在外管12与内管13之间的间隙中。温度传感器24连接在控制器280上。
控制器280构成为，根据温度传感器24检测到的温度信息，对向后述的加热单元30所具有的各发热体42的通电情况(基于一对供电部45、46的电力供给)进行控制，由此，使保持在处理室14内的晶片1的表面温度成为规定的处理温度。
(2)加热单元的结构例1
在外管12的外部，以围绕外管12的周围的方式设有作为对处理管11的内部进行加热的加热装置的加热单元30。加热单元30具有发热体42、隔热体33、保持体41、壳体31。
发热体42以围绕外管12的周围的方式在铅直方向上设有至少一个以上。如图2、图3所示，发热体42分别具有环状部42R和一对供电部45、46。环状部42R以围绕外管12的外周的方式构成为环状。环状部42R的两端部以不接触的方式接近并固定，成为电气非接触的状态。即，环状部42R在电气上不是完整的圆形，而是构成为例如C字状的环形状。作为构成环状部42R的材料，例如可以使用Fe-Cr-Al合金、MOSi2、SiC等的阻抗发热材料，其形状既可以是图4(a)所示那样的线状材料，也可以是图4(b)所示那样的板状材料。一对供电部45、46贯通后述的隔热体33(侧壁部35)并固定在隔热体33上，并且，一对供电部45、46的端部分别与环状部42R的两端部连接。一对供电部45、46由金属等的导电性材料构成。构成为，经由一对供电部45、46使电流从环状部42R的一端流向环状部42R的另一端，由此，环状部42R被加热，处理管11内升温。一对供电部45、46连接在控制器280上。
隔热体33以围绕环状部42R的外周的方式设置。隔热体33具有上下端开口的圆筒状的侧壁部35和覆盖侧壁部35的上部开口的顶板壁部34，该隔热体33形成为下端开口的圆筒形状。隔热体33相对于外管12以及环状部42R分别设置为同心圆状。侧壁部35和顶板壁部34例如由纤维状或球状的氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等的隔热材料形成。侧壁部35和顶板壁部34分别通过例如真空成形法等一体成形。此外，侧壁部35不限于一体成型的情况，也可以通过多个圆形的隔热材料多个层积而构成。通过这样构成，能够抑制在侧壁部35上施加有应力时的侧壁部35的破损，能够提高维护性。
图19(a)中，示出了从环状部42R的中心侧观察到的(从处理管11侧观察到的)环状部42R的部分放大图(俯视图)。在环状部42R的上下端，分别交替地连接有多个峰部(突出部)42a和谷部(切缺部)42b。即，环状部42R形成为蛇行状(波状)。在设在环状部42R的上下端的各谷部42b的末端(谷底部)，设有例如作为椭圆状的切缺部而形成的保持体承受部42c。保持体承受部42c的宽度(沿环状部42R的周向的宽度，以下也将其称为第二宽度(b))构成为比谷部42b的宽度(沿环状部42R的周向的宽度，以下也将其称为第一宽度(a))大。
一对供电部45、46贯通隔热体33(侧壁部34)并固定，并且，如图19所示，各谷部42b通过多个保持体41分别固定在隔热体33(侧壁部35)的内周面上，由此，环状部42R被保持在隔热体33的内周侧。各保持体41以配置在保持体承受部42c内并固定在隔热体33上的方式构成。保持体41作为桥型(夹钉形状)的销而构成。作为桥型的销而构成的保持体41的两端，从环状部42R的中心侧向外侧(侧壁部35侧)分别插入临接的保持体承受部42c内，以突刺于隔热体33(侧壁部35)的内周面的方式固定。环状部42R的外周面和侧壁部35的内周面，以不接触而保持规定的间隔(沿环状部42R的周向的宽度，以下也将其称为第三宽度(c))而固定的方式构成。此外，保持体41不限于上述的桥型，也可以作为其一端部插入隔热体33(侧壁部35)的内周面并固定的L字型的销构成，还可以作为其中央部插入隔热体33(侧壁部35)的内周面并固定的T字型的销构成。
如上述那样构成的结果是，沿环状部42R的周向的动作余量被确保为比以往大。即，对环状部42R确保沿环状部42R的周向最大且相当于保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))的动作余量并固定该环状部42R。此外，确保了沿环状部42R的半径方向的规定大小的动作余量。即，对环状部42R确保沿环状部42R的半径方向最大且相当于第三宽度(c)的动作余量并固定该环状部42R。
蛇行状的环状部42R，具有一旦被加热则因热膨胀而在周向及半径方向上伸展的特性。根据本实施方式，即使环状部42R因热膨胀而在周向上伸展，只要该伸展量不足上述动作余量(最大且为第二宽度(b))，便能够抑制环状部42R与保持体41产生干涉(接触)。其结果是，能够抑制保持体41的脱出等。另外，施加在环状部42R上的压缩应力降低，能够抑制环状部42R的变形、开裂、或短路等。
此外，当环状部42R的伸展量超过一定量，沿环状部42R的周向的动作余量消失，则塑性应力施加在环状部42R的各部上，环状部42R有时会变形。例如，环状部42R有时会以谷部42b的宽度(第一宽度(a))变窄的方式变形。根据本实施方式，将配置保持体41的保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))构成为比谷部42b的宽度(第一宽度(a))大。因此构成为，即使环状部42R变形，谷部42b的宽度(第一宽度(a))变窄，保持体41与环状部42R也难以干涉(接触)，能够抑制保持体41的剪切。
此外，即使环状部42R因热膨胀而在半径方向上伸展，只要该伸展量不足上述动作余量(最大为第三宽度(c))，便能够抑制环状部42R与隔热体33的内周壁的接触。而且，能够抑制环状部42R的局部的温度上升(异常温度上升)及环状部42R的熔断，能够延长环状部42R和隔热体33的寿命。此外，能够使处理室14内的温度分布均匀化。
壳体31以围绕隔热体33的外周的方式设置。壳体31例如形成为上端封闭下端开口的圆筒形状。壳体31例如由不锈钢(SUS)形成。隔热体33的外周面与壳体31的内周面之间的间隙32起到用于空冷的空间的作用。此外，也可以设置贯通顶板壁部34以及壳体31的顶板壁的排气口，以使隔热体33与外管12之间的环境气体强制空冷的方式构成。
(2)加热单元的结构例2
在外管12的外部，以围绕外管12的周围的方式设有作为对处理管11的内部进行加热的加热装置的加热单元30。加热单元30具有：形成为环状的发热体42；以围绕发热体42的外周的方式设置的隔热体33；作为分别连接在发热体42的两端的固定部的一对供电部45、46；围绕隔热体33的外侧的壳体31。
发热体42R以围绕外管12的周围的方式在铅直方向上设有至少一个以上。如图2、图3所示，发热体42R以围绕外管12的外周的方式构成为环状。发热体42R的两端部以不接触的方式接近并固定，成为电气非接触的状态。即，发热体42R在电气上不是完整的圆形，而是构成为例如C字状的环形状。作为构成发热体42R的材料，例如可以使用Fe-Cr-Al合金、MoSi2、SiC等的阻抗发热材料，其形状既可以是图4(a)所示那样的线状材料，也可以是图4(b)所示那样的板状材料。此外，如图2、图3、图5例示的那样，在发热体42的上下端，分别交替地连接有多个峰部(突出部)42a和谷部(切缺部)42b。即，发热体42R形成为蛇行状(波状)。
在上述的发热体42的两端部，分别连接有一对供电部45、46的端部。一对供电部45、46贯通后述的隔热体33(侧壁部35)并固定在隔热体33上。即，一对供电部45、46作为将发热体42固定在隔热体33的内壁上的固定部发挥作用。图5(a)中，示出了从发热体42的中心侧观察到的(从处理管11侧观察到的)供电部45、46周边的部分放大图(俯视图)。这样，发热体42通过作为固定部的一对供电部45、46仅在1处(发热体42的端部)固定。即，除一对供电部45、46以外，不进行使用销等的保持体的固定。
一对供电部45、46由金属等的导电性材料构成。构成为，经由一对供电部45、46使电流从发热体42的一端流向另一端，由此，发热体42被加热，处理管11内升温。经由一对供电部45、46向发热体42的供电通过控制器280进行控制。
隔热体33以围绕发热体42的外周的方式设置。隔热体33具有上下端开口的圆筒状的侧壁部35和覆盖侧壁部35的上部开口的顶板壁部34，该隔热体33形成为下端开口的圆筒形状。隔热体33相对于外管12设置为同心圆状。侧壁部35和顶板壁部34例如由纤维状或球状的氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等的隔热材料形成。侧壁部35和顶板壁部34分别通过例如真空成形法等一体成形。此外，侧壁部35不限于一体成型的情况，也可以通过多个圆形的隔热材料多个层积而构成。通过这样构成，能够抑制在侧壁部35上施加有应力时的侧壁部35的破损，能够提高维护性。
壳体31以围绕隔热体33的外周的方式设置。壳体31例如形成为上端封闭下端开口的圆筒形状。壳体31例如由不锈钢(SUS)形成。隔热体33的外周面与壳体31的内周面之间的间隙32起到用于空冷的空间的作用。此外，也可以设置贯通顶板壁部34以及壳体31的顶板壁的排气口，以使隔热体33与外管12之间的环境气体强制空冷的方式构成。
发热体42具有一旦被加热则因热膨胀而在周向及半径方向上伸展的特性。其结果是，发热体42与隔热体33的内壁会发生接触、干涉。尤其是，若如本实施方式这样、发热体42形成为蛇行状，则伸展量变大，容易产生接触。若发热体42与隔热体33的内壁发生接触、干涉，则会发生发热体42的局部的温度上升(异常温度上升)，发热体42有时会熔断。另外，在发热体42及隔热体33上施加有应力，可能会发生这些部件的损伤。另外，存在以下情况：由于发热体42向半径方向的伸长，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离在发热体42的周向范围内变得不均匀，发热体42的温度分布的均匀性在周向上下降，衬底处理的品质降低。即，存在以下情况：在发热体42与隔热体33的内壁之间的距离近的部位，发热体42的温度异常上升；在发热体42与隔热体33的内壁之间的距离远的部位，发热体42的温度下降。
因此，本实施方式中，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离随着从作为固定部的供电部45、46远离而变大，由此，解决上述技术问题。图6是本实施方式的升温前的(室温状态的)加热单元30的水平剖视图。如图6所示，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离随着从一对供电部45、46远离而逐渐变大，在图中A＜B＜C。
该状态下，若使发热体42例如升温至衬底处理时的温度，则发热体42的各部因热膨胀而向图8所示方向伸长。图8以箭头的朝向及长度分别表示发热体42的各部的变位方向以及变位量。由于发热体42通过一对供电部45、46在1处固定，因此发热体42的各部以一对供电部45、46附近的区域(附图标记A1所示区域)为起点、以向外侧膨胀的方式(以从一对供电部45、46远离的方式)变位。此外，发热体42的变位量随着远离一对供电部45、46而增大。
其结果是，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离在发热体42的周向范围内相等。图7是本实施方式的升温后的(衬底处理时的温度状态的)加热单元30的水平剖视图。如图7所示，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离因热膨胀而在发热体42的周向范围内相等，在图中
(3)衬底处理工序
下面，对作为通过上述衬底处理装置实施的衬底处理工序的一例的成膜工序进行简单说明。在以下说明中，衬底处理装置的各部的动作通过控制器280进行控制。
如图1所示，通过舟皿升降机21将装填(晶片装料)有多张晶片1的舟皿22抬起并搬入(舟皿装载)处理室14内。在该状态下，密封盖20处于将歧管16的下端开口密封的状态。
经由排气管17进行真空排气，使处理管11的内部达到规定的压力(真空度)。另外，通过加热单元30进行加热，使处理管11的内部达到规定的温度。即，经由一对供电部45、46使电流从环状部42R的一端向另一端流动，由此将蛇行状的环状部42R加热，使处理管11内升温。此时，根据温度检测器24检测到的温度信息对向加热单元30的发热体42的通电情况进行反馈控制，使处理室14内成为规定的温度分布。接着，通过旋转机构25使舟皿22旋转，使晶片1旋转。
蛇行状的环状部42R，一旦被加热则因热膨胀而在周向及半径方向上伸展。根据本实施方式，将沿环状部42R的周向以及半径方向的动作余量确保为比以往大。而且，即使环状部42R因热膨胀而在周向上伸展，只要该伸展量不足上述动作余量(最大且为第二宽度(b))，便能够抑制环状部42R与保持体41产生干涉(接触)。其结果是，能够抑制保持体41的脱出。另外，施加在环状部42R上的压缩应力降低，能够抑制环状部42R的变形、开裂、或短路等。
接着，通过气体导入管23将被控制为规定的流量的原料气体向处理室14内导入。导入的原料气体在处理室14内流通后，从内管13的上端开口流出至排气路18内并从排气管17排气。原料气体通过处理室14内时与晶片1的表面接触，此时，对晶片1进行处理，例如通过热CVD反应而在晶片1的表面上堆积(沉积)薄膜。
经过预先设定的处理时间后，从惰性气体供给源(未图示)供给惰性气体，将处理室14内置换为惰性气体，并且，使处理室14内的压力恢复常压。另外，使旋转机构25的动作停止。
此后，通过舟皿升降机21将密封盖20下降，将歧管16的下端开口，并且，从歧管16的下端将保持有处理后的晶片1的舟皿22搬出(晶片卸载)至处理管11的外部。此后，将处理后的晶片1从舟皿22取出(晶片卸料)
(4)本实施方式的效果
根据本实施方式，能够获得以下所示(a)～(e)中的一个或多个效果。
(a)在本实施方式的设在环状部42R的上下端的各谷部42b的末端(谷底部)，设有作为切缺部而形成的保持体承受部42c。保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))构成为比谷部42b的宽度(第一宽度(a))大。一对供电部45、46贯通隔热体33的侧壁并固定，并且，各谷部42b通过保持体41分别固定在隔热体33的内周侧壁上，由此，环状部42R被保持在隔热体33的内周侧。保持体41以配置在各保持体承受部42c内并固定在隔热体33上的方式构成。
蛇行状的环状部42R，具有因热膨胀而在周向上伸展的特性。而且，当环状部42R的周向的伸展量超过一定量、动作余量消失，则塑性应力施加在环状部42R的各部上，环状部42R有时会变形。例如，环状部42R有时会以谷部42b的宽度(第一宽度(a))变窄的方式变形。根据本实施方式，将供保持体41配置的保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))构成为比谷部42b的宽度(第一宽度(a))大。因此构成为，即使环状部42R变形、谷部42b的宽度(第一宽度(a))变窄，保持体41与环状部42R也难以干涉(接触)，能够抑制保持体41的剪切。
此外，假设在各谷部42b的末端未设有保持体承受部42c，而是将保持体41直接配置在各谷部42b内，则由于谷部42b的宽度(第一宽度(a))变窄，环状部42R与保持体41干涉(接触)，其中一个会受到损伤，存在保持体41被谷部42b夹住并被剪切的情况。
(b)此外，如上述那样构成的结果是，将沿环状部42R的周向的动作余量确保为比以往大。即，将沿环状部42R的周向的动作余量确保为最大且相当于保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))的大小。其结果是，即使环状部42R因热膨胀而在周向上伸展，也能够抑制环状部42R与保持体41产生干涉(接触)，能够抑制保持体41的脱出。另外，由于环状部42R与保持体41难以干涉(接触)，因此，施加在环状部42R上的压缩应力降低，能够抑制环状部42R的变形、开裂、或短路等。
图18是表示本发明的第一实施方式的发热体的热变形的情形的概略图，图18(a)表示升温前的情形，图18(b)表示升温后的情形。根据图18，如区域A10所示，通过设置作为宽幅的切缺部而构成的保持体承受部42c，将沿环状部42R的周向的动作余量确保为较大，能够抑制环状部42R与保持体41的干涉(接触)，能够抑制保持体41的脱出等。此外，施加在环状部42R上的压缩应力降低，能够抑制环状部42R的变形、开裂或短路等。此外，如上述那样，即使环状部42R变形，通过将保持体41配置在保持体承受部42c上，保持体41构成为不易被谷部42b夹住，能够抑制保持体41的破损及剪切。
出于参考的目的，利用图17对不具有保持体承受部42c的发热体的热变形的情形进行说明。
图17(a)表示不具有保持体承受部42c的环状部42R′的升温前的情形。在环状部42R′的上下端，分别交替地连接有多个峰部42a′和谷部42b′，环状部42R′形成为蛇行状(波状)。各谷部42b′通过保持体41′分别固定在隔热体的内周侧壁上，由此，环状部42R′被保持在隔热体(未图示)的内周侧。此外，保持体41′直接配置在谷部42b′内。图17(b)表示环状部42R′的升温后的情形。如上述那样，蛇行状的环状部42R′因热膨胀而在周向上伸展。图17(b)表示的是环状部42R′的周向的伸展量超过一定量、环状部42R′的沿周向的动作余量消失的情形(保持体41′与环状部42R′干涉的情形)。
当环状部42R′进一步伸展则成为图17(c)所示的状态，图17(c)表示的是由于热变形而产生了保持体41′的剪切、环状部42R′的开裂、环状部42R′的短路的情形。如上述那样，当周向的伸展量超过一定量，保持体41′与环状部42R′干涉，塑性应力施加在环状部42R′上，环状部42R′产生变形。在附图标记A6所示的区域中，表示保持体41′被谷部42b′从两侧夹住并剪切的情形；在附图标记A7所示的区域中，表示在环状部42R′上产生开裂的情形；在附图标记A8所示的区域中，表示在环状部42R′上产生短路的情形。图17(d)是图17(c)所示的环状部42R′的侧视图，表示因热变形而产生了保持体41′的脱出的情形。在附图标记A9所示的区域中，表示因环状部42R′的变形使保持体41′从隔热体被抬起，将要脱出的情形。
(c)根据本实施方式，构成为，环状部42R的外周面与侧壁部35的内周面如图19(b)所示，不接触地隔开规定间隔(第三宽度(c))而固定。
这样构成的结果是，能够沿环状部42R的半径方向确保规定大小的动作余量。即，对环状部42R确保沿环状部42R的半径方向最大相当于第三宽度(c)的动作余量而固定该环状部42R。其结果是，即使环状部42R因热膨胀而在半径方向上伸展，只要该伸展量不足上述动作余量(最大为第三宽度(c))，便能够抑制环状部42R与隔热体33的内周壁的接触。而且，能够抑制环状部42R的局部的温度上升(异常温度上升)及环状部42R的熔断，能够延长环状部42R和隔热体33的寿命。此外，能够使处理室14内的温度分布均匀化。
(d)根据本实施方式，通过将设在环状部42R的上下端的各谷部42b的末端(谷底部)的宽度扩大而设置保持体承受部42c，能够获得上述效果中的至少一个以上的效果。即，能够不大幅减小环状部42R的表面积(发热面积)地(不使加热单元30的加热性能降低地)获得上述效果中的至少一个以上的效果。
(e)根据本实施方式，通过将各谷部42b的末端(谷底部)的宽度扩大而设置保持体承受部42c，能够谋求各谷部42b的末端(谷底部)的电流密度的分散，能够谋求环状部42R的长寿命化。此外，能够减小环状部42R内的温度差，能够使衬底处理时的衬底的温度均匀性提高。
图20是例示不具有保持体承受部的环状部42R′内的电流路径C的概略图。图21是例示本发明的第一实施方式的环状部42R内的电流路径C的概略图。
根据图20可见，在谷部42b′的末端(谷底部)，电流以描画陡急的弧线的方式流动。即，在谷部42b′的末端(谷底部)电流密度高，与末端以外的部分相比发热量大，容易出现局部地温度上升。若环状部42R′内的温度差变大，则由于热膨胀量的差，塑性应力施加在环状部42R′上，存在环状部42R′变形破损的可能性。
根据图21可见，在谷部42b的末端(谷底部)设有大直径的保持体承受部42c，在谷部42b的末端，电流以描画比较和缓的弧线的方式流动。即，在谷部42b的末端(谷底部)，与图20的情况相比能够降低电流密度，能够缩小与其他部分的发热量的差，能够抑制局部的温度上升。若环状部42R内的温度差变小，则由于热膨胀量的差而施加在环状部42R′上的塑性应力变小，能够抑制环状部42R的变形及破损。此外，能够减小环状部42R内的温度差，能够提高衬底处理时的衬底的温度均匀性。
此外，优选将保持体承受部42c的形状制成椭圆形。通过这样构成，能够进一步使电气密度分散。此外，能够使保持体承受部42c周边的强度增大。此外，能够使发热体42的面积增大。
(6)变形例
以下，对本实施方式的变形例进行说明。
(变形例)
本发明的保持体承受部42c不限于如上述实施方式那样为椭圆形状，也可以作为具有比谷部42b的宽度(第一宽度(a))大的直径(与第二宽度(b)相同大小的直径)的圆形的切缺部而形成。图22(a)是本发明的第一实施方式的变形例的环状部42R的部分放大图，图22(b)是放大部分的侧视图。
根据本变形例，沿环状部42R的上下方向的动作余量被确保为比以往大。即，沿环状部42R的上下方向的动作余量被确保为最大且相当于保持体承受部42c的直径(第二宽度(b))的大小。其结果是，即使环状部42R因热膨胀而在上下方向上偏移，只要该偏移量不足上述动作余量(最大且为(第二宽度(b)))，便能够抑制环状部42R与保持体41干涉(接触)。其结果是，能够抑制保持体41的脱出等。另外，施加在环状部42R上的压缩应力降低，能够抑制环状部42R的变形、开裂、或短路等。
此外，根据本实施例，通过将保持体承受部42c作为具有比谷部42b的宽度(第一宽度(a))大的直径(与第二宽度(b)相同大小的直径)的圆形的切缺部而形成，能够谋求各谷部42b的末端(谷底部)的电流密度的进一步分散。即，在各谷部42b的末端，电流以描画更和缓的弧线的方式流动，能够进一步抑制环状部42R的变形及破损，能够使传递至衬底的温度均匀，衬底处理的温度均匀性进一步提高。
(其他变形例)
根据发明人等的研究，在一对供电部45、46固定在隔热体33上的情况下，因热膨胀而引起的环状部42R的各部的位置偏移量随着远离一对供电部45、46而累积并增大。在此情况下，环状部42R的动作余量不需要在环状部42R的全周范围内均等，只要根据位置偏移量及位置偏移方向适当调整即可。在本变形例中，没有使保持体承受部42c的宽度(或直径)在环状部42R的全周范围内为均等大小，而是使其根据位置偏移量及位置偏移方向局部地变动。例如，将保持体承受部42c的宽度设定为，随着远离一对供电部45、46而变大。
图23(a)是本发明的第一实施方式的变形例的加热单元30的部分放大图，图23(b)是以附图标记A1表示的区域中的环状部42R的部分放大图，图23(c)是以附图标记A2表示的区域中的环状部42R的部分放大图。根据图23，远离一对供电部45、46的区域(例如以附图标记A2标识的区域)中的保持体承受部42c的宽度(第一宽度(a2))被设定为比靠近一对供电部45、46的区域(例如以附图标记A 1标识的区域)中的保持体承受部42c的宽度(第一宽度(a1))大。
根据本变形例，在环状部42R的各部分别确保所需的动作余量，能够抑制环状部42R与保持体41的干涉(接触)，并且在环状部42R的各部能够分别减少无用的动作余量，能够提高环状部42R的保持的稳定性。此外，假设在图7中，将保持体承受部42c的宽度设定为在环状部42R的全周范围内均等地为(第一宽度(a2))，则一对供电部45、46附近的环状部42R的伸展余量过大，环状部42R的保持变得不稳定。此外，若将保持体承受部42c的宽度设定为在环状部42R的全周范围内均等地为(第一宽度(a1))，则一对供电部45、46附近的环状部42R的伸展余量过小，环状部42R易与保持体41干涉(接触)，容易有塑性应力施加在环状部42R上。
而且，根据本变形例，将各保持体承受部42c的大小分别设置为所需的最小限度，由此，不会无用地减小环状部42R的表面积(发热面积)，能够抑制加热单元30的加热性能的降低。
出于参考的目的，参照图8、图9对环状部42R的热变形的情形进行说明。
图8是表示环状部42R的膨胀方向的概略图。如图8所示，由于一对供电部45、46固定在隔热体33上，环状部42R的各部不是同心圆状地膨胀，而是以一对供电部45、46附近的区域(以附图标记A13表示的区域)为基点向图中箭头所示各方向分别膨胀。因此，环状部42R的各部的位置偏移量随着远离一对供电部45、46而累积并增大。
图9是表示有关环状部42R的热膨胀的测定结果的概略图。在图9所示的测定中，在20℃～1000℃的温度区域以线膨胀系数为15×10-6的康泰尔(kanthal)APM(注册商标)制成环状部42R。另外，20℃时的环状部42R的直径为481mm。而且，将一对供电部45、46附近的区域固定，将环状部42R从20℃升温至1020℃。基于升温的直径的伸展量＝(环状部42R的长度)×(1020-20)×15×10-6mm，1020℃时的环状部42R的直径为488.2mm。环状部42R的各部的位置偏移量如图示那样，随着远离一对供电部45、46而逐渐增大(以附图标记A13所示的区域为基点3.0mm、5.1mm、6.7mm)，在距一对供电部45、46最远的部位为最大(7.2mm)。此外，在距一对供电部45、46最远的部位，在周向上几乎不产生位置偏移，仅在半径方向上产生位置偏移。因此，在距一对供电部45、46最远的部位，可以不使保持体承受部42c的宽度如图7(c)所示那样扩大。
(另外其他变形例)
在本变形例中，将保持体承受部42c与保持体41的相对位置设定为，在环状部42R的全周各部中的至少一部分不同。即，不是使保持体承受部42c的宽度局部变动，而是通过调整配置在保持体承受部42c上的保持体41的位置，来使沿环状部42R的周向的动作余量局部变动。
图24(a)是本发明的第一实施方式的变形例的加热单元30的部分放大图，图24(b)是以附图标记A3表示的区域中的环状部的部分放大图，图24(c)是以附图标记A4表示的区域中的环状部的部分放大图，图24(d)是以附图标记A5表示的区域中的环状部的部分放大图。
如图24(b)所示，在以附图标记A3表示的区域(一对供电部45、46附近)，由于沿环状部42R的周向的动作余量最小，因此将保持体41的端部配置在保持体承受部42c的中心。在此情况下，以附图标记A3表示的区域中的沿环状部42R的周向的动作余量是保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))的一半左右。
此外，如图24(c)所示，在以附图标记A4表示的区域(与一对供电部45、46的附近相比远离的部位)，由于需要沿环状部42R的周向的动作余量，因此不再将保持体41的端部配置在保持体承受部42c的中心而是将其配置在沿位置偏移方向偏置的位置上。使保持体41的端部偏置至保持体承受部42c的缘部，由此能够将沿环状部42R的周向的动作余量确保为最大且为第二宽度(b)。
此外，如图24(d)所示，在以附图标记A5表示的区域中，由于沿环状部42R的周向的动作余量为最小即可，因此将保持体41的端部配置在保持体承受部42c的中心。这是由于，如上述那样，在以附图标记A5表示的区域(距一对供电部45、46最远的部位)，在周向上几乎没有位置偏移而仅在半径方向上较大地位置偏移。在此情况下，以附图标记A3表示的区域中的沿环状部42R的周向的动作余量与图24(b)的情况相同地、是保持体承受部42c的宽度(第二宽度(b))的一半左右。
根据本变形例，能够在环状部42R的各部分别确保所需的动作余量，抑制环状部42R与保持体41的干涉(接触)，能够降低施加在环状部42R上的塑性应力。此外，能够在环状部42R的各部分别减少无用的动作余量，能够提高环状部42R的保持的稳定性。此外，由于只要使保持体承受部42c的大小在环状部42R的全周范围内一定即可，因此能够降低环状部42R的制造成本。
(第二实施方式)
下面，参照附图对本发明的第二实施方式进行说明。
图25是表示本发明的第二实施方式的衬底处理装置的垂直剖视图。图26是本发明的第二实施方式的发热体的立体图。图27(a)是本发明的第二实施方式的环状部的部分放大图，图27(b)是放大部分的侧视图。图28是保持本发明的第二实施方式的环状部的隔热体的部分放大图，图28(a)表示升温前的情形，图28(b)表示升温后的情形。
(1)发热体以及隔热体的构成
本实施方式的衬底处理装置，发热体42以及隔热体33的构成与上述实施方式不同。其他构成与上述实施方式相同。
本实施方式的发热体42与上述实施方式同样地具有：环状部42R，其形成在峰部42a和谷部42b交替地多个相连的部位；一对供电部45、46，其贯通隔热体33并固定在隔热体33上且分别连接在环状部42R的两端。本实施方式的环状部42R与上述实施方式的不同点在于，如图26、图27所示，环状部42R中的峰部42a的顶端42d以朝向环状部42R的中心的方式相对于环状部42R的除峰部42a顶端之外的中央部42e分别以钝角倾斜。
本实施方式的隔热体33与上述实施方式同样地以围绕环状部42R的外周面的方式形成为筒状。本实施方式的隔热体33与上述实施方式的不同点在于，如图5、图28所示，收容环状部42R的槽状的收纳部40设在隔热体33的内周面上。槽状的收纳部40以分别与各环状部42R对应的方式在垂直方向上设有多个。
收纳部40的底面40e的内径(水平方向的直径)构成为比环状部42R的外径(水平方向的直径)大。收纳部40的开口部的上下方向的宽度构成为比包含峰部42a的环状部42R的上下方向的宽度大。收纳部40的底面40e的上下方向的宽度构成为比环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e的上下方向的宽度小。收纳部40的两侧壁(上下一对侧壁)相对于槽状的收纳部40的底面40e分别以钝角倾斜。即，收纳部40以其上下方向的宽度随着在圆筒形状的隔热体33的外径方向(与圆筒的中心相反的方向)上前进(随着接近底面40e)而逐渐变窄的方式形成。换言之，收纳部40的两侧壁40d作为锥面形成，两侧壁40d之间的距离随着接近底面40e而变小。
例如面包圈(doughnut)形状的隔热块36在垂直方向上多个层积由此构成隔热体33的侧壁部35。隔热块36例如由纤维状或球状的氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等的隔热材料形成。隔热块36通过例如真空成形法等一体成形。这样，通过多个隔热块36构成隔热体33的侧壁部35，由此，槽状的收纳部40的形成及加热单元30的组装变得容易，并且，能够抑制侧壁部35上施加有应力时的侧壁部35(隔热块36)的破损。此外，将多级层积的隔热块36或发热体42的一部分部分地取出进行更换或维护的操作也变得容易。不过，侧壁部35不限于这样的构成，也可以一体成型。此外，隔热块36不限于一体成型的情况，也可以由多个面包圈形状的隔热材料构成。
环状部42R中的峰部42a的顶端42d的倾斜角度和收纳部40的两侧壁40d的倾斜角度被设定为相同的角度。即，构成为，峰部42a的顶端42d与收纳部40的两侧壁40d大致平行。此外，如图28(a)所示，构成为，在环状部42R升温前的状态(至少室温状态)下，峰部42a的顶端42d和收纳部40的两侧壁40d保持规定的间隔d地不接触。而且，如图28(b)所示，构成为，当环状部42R升温而在半径方向上伸展时，峰部42a的顶端42d和收纳部40的两侧壁40d分别以面接触。此时，环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e和收纳部40的底面40e以保持规定的间隔d2地不接触的方式构成。
(2)本实施方式的效果
根据本实施方式，能够获得以下所示效果中的一个或多个效果。
(a)根据本实施方式，环状部42R中的峰部42a的顶端42d的倾斜角度和收纳部40的两侧壁40d的倾斜角度被设定为相同的角度。即，构成为，峰部42a的顶端42d与收纳部40的两侧壁40d大致平行。而且，构成为，当环状部42R升温而在半径方向上伸展时，峰部42a的顶端42d和收纳部40的两侧壁40d分别以面接触。其结果是，压缩应力不易施加在环状部42R上，能够抑制环状部42R的变形。
(b)根据本实施方式，当环状部42R升温而在半径方向上伸展时，环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e和收纳部40的底面40e以保持规定的间隔d2地不接触的方式构成。这样，能够避免因环状部42R接触隔热体33而导致的环状部42R的局部的温度上升(异常温度上升)及环状部42R的熔断，能够延长环状部42R及隔热体33的寿命。此外，能够使处理室14内的温度分布均匀化。
(3)变形例
在上述实施方式中，收纳部40的底面40e的上下方向的宽度构成为比环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e的上下方向的宽度小，但本发明不限于该方式。例如，也可以是收纳部40的底面40e的上下方向的宽度形成为比环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e的上下方向的宽度大，在收纳部40的底面40e上，以比中央部42e的上下方向的宽度小的宽度设置层差部。
图29是表示本发明的第二实施方式的收纳部的变形例的概略图，图29(a)是收容环状部的收纳部的部分放大图，图29(b)是放大部分的侧视图。根据图29，收纳部40的底面40e的上下方向的宽度E2设定为比环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e的上下方向的宽度E1大。另外，在收纳部40的底面40e上，以比中央部42e的宽度E1小的宽度设有层差部40f。
根据本变形例，即使环状部42R升温而在半径方向上伸展，环状部42R中的除峰部42a外的中央部42e和收纳部40的底面40e之间的距离d2变为零，中央部42e会仅与层差部40f接触，能够减小中央部42e与底面40e之间的接触面积。其结果是，能够避免中央部42e的局部的温度上升(异常温度上升)及溶解。尤其是，若将层差部40以使其与中央部42e的电流密度较低区域接触的方式设置，则能够更有效地避免中央部42e的局部的温度上升(异常温度上升)。
(第三实施方式)
下面，参照附图对本发明的第三实施方式进行说明。
图6是本发明的第三实施方式的升温前的加热单元30的水平剖视图。图7是本发明的第三实施方式的升温后的加热单元30的水平剖视图。
本实施方式的衬底处理装置中，如图6所示，底面40e与中央部42e之间的距离被设定为，至少在环状部42R为室温状态时，随着远离一对供电部45、46而变大(即，设定为室温状态时成为图中的A＜B＜C)。此外，如图7所示，底面40e与中央部42e之间的距离被设定为，至少在环状部42R为衬底处理时的温度状态时，由于热膨胀，收纳部40以及环状部42R的全周各部为相等的距离(即，设定为在衬底处理时的温度状态时成为图中的
Figure BSA00000709358800261
)。
发热体42的环状部42R因温度上升而热膨胀，在半径方向以及周向上伸长。而且，存在以下情况：由于环状部42R向半径方向的伸长，底面40e与中央部42e之间的距离在环状部42R的全周范围内变得不均匀，环状部42R的温度分布的均匀性在周向上下降。即，存在以下情况：在底面40e与中央部42e接近的部位，环状部42R的温度异常上升；在底面40e与中央部42e远离的部位，环状部42R的温度下降。与此相对，根据本实施方式，环状部42R在衬底处理时的温度状态时，由于热膨胀，收纳部40以及环状部42e的全周各部成为相同的距离，能够实现对环状部42R的周向进行均匀的加热。
出于参考的目的，利用图16对环状部42R的热变形的情形进行说明。
图16是表示在室温状态下使收纳部40和环状部42R成为同心圆状的情况的环状部42R的热变形的情形的概略图，图16(a)表示升温前的情形，图16(b)表示升温后的情形。根据图16(a)，升温前，底面40e与中央部42e之间的距离在环状部42R的全周范围内均匀。但是，如图16(b)所示，将环状部42R升温至衬底处理时的温度时，与底面40e邻接的环状部42R中的除峰部42a顶端外的中央部42e之间的距离在环状部42R的全周范围内变得不均匀(图中成为A＞B＞C)。即，由于一对供电部45、46固定在隔热体33上，因此，环状部42R的各部以一对供电部45、46附近的区域(以附图标记A11表示的区域)为基点膨胀。而且，随着远离一对供电部45、46，底面40e与中央部42e之间的距离逐渐变短，在距一对供电部45、46最远的区域(以附图标记A12表示的区域)，底面40e与中央部42e之间的距离最小(本实施例中为零)。其结果是，产生环状部42R的局部的温度上升(异常温度上升)，环状部42R发生熔断。此外，环状部42R的温度分布的均匀性在周向上降低。
(本发明的其他实施方式)
本发明的第三实施方式不限于如上述实施方式那样、在谷部42b的末端设有作为切缺部而形成的保持体承受部42c的情况。即，如图20中例示的那样，只要是具有发热体的加热装置，其中该发热体具有：环状部42R′，其由峰部42a′和谷部42b′交替地多个相连的部位形成；一对供电部45、46，其贯通隔热体33并固定在隔热体33上且分别连接在环状部42R′的两端，那么，即使在不设有保持体承受部42c的情况下，也能够适当地适用本发明。另外，即使是具有并非峰部42a′和谷部42b′交替地多个相连的方式的环状部、例如线圈形状的环状部和贯通隔热体并固定在隔热体上且分别连接在环状部的两端的一对供电部，也能够适当地适用本发明。
(第四实施方式)
下面，参照附图对本发明的第四实施方式的加热单元的结构进行说明。
(2)加热单元的结构
在外管12的外部，以围绕外管12的周围的方式设有作为对处理管11的内部进行加热的加热装置的加热单元30。加热单元30具有：形成为环状的发热体42；以围绕发热体42的外周的方式设置的隔热体33；作为分别连接在发热体42的两端的固定部的一对供电部45、46；围绕隔热体33的外侧的壳体31。
发热体42R以围绕外管12的周围的方式在铅直方向上设有至少一个以上。如图2、图3所示，发热体42R以围绕外管12的外周的方式构成为环状。发热体42R的两端部以不接触的方式接近并固定，成为电气非接触的状态。即，发热体42R在电气上不是完整的圆形，而是构成为例如C字状的环形状。作为构成发热体42R的材料，例如可以使用Fe-Cr-Al合金、MoSi2、SiC等的阻抗发热材料，其形状既可以是图4(a)所示那样的线状材料，也可以是图4(b)所示那样的板状材料。此外，如图2、图3、图5例示的那样，在发热体42的上下端，分别交替地连接有多个峰部(突出部)42a和谷部(切缺部)42b。即，发热体42R形成为蛇行状(波状)。
在上述的发热体42的两端部，分别连接有一对供电部45、46的端部。一对供电部45、46贯通后述的隔热体33(侧壁部35)并固定在隔热体33上。即，一对供电部45、46作为将发热体42固定在隔热体33的内壁上的固定部发挥作用。图5(a)中，示出了从发热体42的中心侧观察到的(从处理管11侧观察到的)供电部45、46周边的部分放大图(俯视图)。这样，发热体42通过作为固定部的一对供电部45、46仅在1处(发热体42的端部)固定。即，除一对供电部45、46以外，不进行使用销等的保持体的固定。
一对供电部45、46由金属等的导电性材料构成。构成为，经由一对供电部45、46使电流从发热体42的一端流向另一端，由此，发热体42被加热，处理管11内升温。经由一对供电部45、46向发热体42的供电通过控制器280进行控制。
隔热体33以围绕发热体42的外周的方式设置。隔热体33具有上下端开口的圆筒状的侧壁部35和覆盖侧壁部35的上部开口的顶板壁部34，该隔热体33形成为下端开口的圆筒形状。隔热体33相对于外管12设置为同心圆状。侧壁部35和顶板壁部34例如由纤维状或球状的氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等的隔热材料形成。侧壁部35和顶板壁部34分别通过例如真空成形法等一体成形。此外，侧壁部35不限于一体成型的情况，也可以通过多个圆形的隔热材料多个层积而构成。通过这样构成，能够抑制在侧壁部35上施加有应力时的侧壁部35的破损，能够提高维护性。
壳体31以围绕隔热体33的外周的方式设置。壳体31例如形成为上端封闭下端开口的圆筒形状。壳体31例如由不锈钢(SUS)形成。隔热体33的外周面与壳体31的内周面之间的间隙32起到用于空冷的空间的作用。此外，也可以设置贯通顶板壁部34以及壳体31的顶板壁的排气口，以使隔热体33与外管12之间的环境气体强制空冷的方式构成。
发热体42具有一旦被加热则因热膨胀而在周向及半径方向上伸展的特性。其结果是，发热体42与隔热体33的内壁会发生接触、干涉。尤其是，若如本实施方式这样发热体42形成为蛇行状，则伸展量变大，容易产生接触。若发热体42与隔热体33的内壁发生接触、干涉，则会发生发热体42的局部的温度上升(异常温度上升)，发热体42有时会熔断。另外，在发热体42及隔热体33上施加有应力，可能会发生这些部件的损伤。另外，存在以下情况：由于发热体42向半径方向的伸长，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离在发热体42的周向范围内变得不均匀，发热体42的温度分布的均匀性在周向上下降，衬底处理的品质降低。即，存在以下情况：在发热体42与隔热体33的内壁之间的距离近的部位，发热体42的温度异常上升；在发热体42与隔热体33的内壁之间的距离远的部位，发热体42的温度下降。
因此，本实施方式中，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离随着从作为固定部的供电部45、46远离而变大，由此，解决上述技术问题。图6是本实施方式的升温前的(室温状态的)加热单元30的水平剖视图。如图6所示，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离随着从一对供电部45、46远离而逐渐变大，在图中A＜B＜C。
该状态下，若使发热体42例如升温至衬底处理时的温度，则发热体42的各部分因热膨胀而向图8所示方向伸长。图8以箭头的朝向及长度分别表示发热体42的各部的变位方向以及变位量。由于发热体42通过一对供电部45、46固定在1处，因此发热体42的各部以一对供电部45、46附近的区域(附图标记A1所示区域)为起点、以向外侧膨胀的方式(以从一对供电部45、46远离的方式)变位。此外，发热体42的变位量随着远离一对供电部45、46而增大。
其结果是，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离在发热体42的周向范围内相等。图7是本实施方式的升温后的(衬底处理时的温度状态的)加热单元30的水平剖视图。如图7所示，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离因热膨胀而在发热体42的周向范围内相等，在图中
Figure BSA00000709358800301
(3)衬底处理工序
关于衬底处理工序，与实施例1相同。
(4)本实施方式的效果
根据本实施方式，能够获得以下所示(a)～(c)中的一个或多个效果。
(a)根据本实施方式，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离随着从作为固定部的供电部45、46远离而逐渐变大。其结果是，发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离因热膨胀而在发热体42的周向范围内相等。由此，能够防止发热体42与隔热体33的内壁的不必要的接触、干涉。而且，能够抑制加热单元30的构成部件的损伤。例如，能够防止发热体42的局部温度上升(异常温度上升)的发生，能够避免发热体42的熔断。另外例如，由于发热体42与隔热体33的内壁不接触，因而能够降低施加在这些部件上的应力。
(b)根据本实施方式，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离因热膨胀而在发热体42的周向范围内相等。其结果是，能够在发热体42的周向范围内对晶片1均匀地加热。其结果是，能够提高衬底处理的面内均匀性。
(c)根据本实施方式，通过作为固定部的一对供电部45、46仅在1处(端部)固定发热体42。即，除一对供电部45、46以外，不进行使用销等的保持体的固定。其结果是，能够抑制基于热膨胀的发热体42的损伤及短路等。即，本实施方式的发热体42，在与供电部45、46之间的连接部位以外的部位不受到拘束、不会妨碍热膨胀，因此能够降低向发热体42及保持部件施加的应力，其结果是，能够抑制发热体42的变形、损伤、短路等。
出于参考的目的，利用图16对室温状态下发热体42′与隔热体33′的内壁成为同心圆状的情况的发热体42′的热变形的情形进行说明。
图16(a)表示发热体42′的升温前的情形，图16(b)表示发热体42′的升温后的情形。根据图16(a)，升温前，发热体42′与隔热体33′的内壁之间的距离在发热体42′的全周范围内均等。但是，如图16(b)所示，若使发热体42′例如升温至衬底处理时的温度，则发热体42′向径向伸长，发热体42′与隔热体33′的内壁之间的距离在发热体42′的周向范围内变得不均等(图中成为A＞B＞C)。即，由于一对供电部45′、46′固定在隔热体33′上，因此发热体42′的各部以一对供电部45′、46′附近的区域为基点膨胀。而且，随着从一对供电部45′、46′远离，发热体42′与隔热体33′的内壁之间的距离逐渐变短，在距一对供电部45′、46′最远的区域，发热体42′与隔热体33′接触。其结果是，会发生发热体42′的局部的温度上升(异常温度上升)，发热体42′会熔断。另外，施加在发热体42′等上的应力增加，这些部件会发生损伤。另外，发热体42′的温度分布的均匀性会下降。
另外，出于参考的目的，利用图17对通过多个保持体41′固定在各隔热体的内壁上、基于热膨胀的各部的变位受到限制的发热体42′的情形进行说明。
图17(a)表示发热体42′升温前的情形。在发热体42′的上下端，分别交替地连接有多个峰部42a′和谷部42b′，发热体42′形成为蛇行状(波状)。各谷部42b′通过保持体41′分别固定在隔热体(未图示)的内周侧壁上，由此，发热体42′保持在隔热体的内周侧。此外，保持体41′直接配置在谷部42b′内。图17(b)表示发热体42′的升温后的情形。如上述那样，蛇行状的发热体42′因热膨胀而在周向上伸展。图17(b)表示的是发热体42′的周向的伸展量超过一定量、发热体42′的沿周向的动作余量消失的情形(保持体41′与发热体42′干涉的情形)。当发热体42′进一步伸展则成为图17(c)所示的状态，图17(c)表示的是由于热变形而产生了保持体41′的剪切、发热体42′的开裂、发热体42′的短路的情形。如上述那样，当周向的伸展量超过一定量，保持体41′与发热体42′干涉，塑性应力施加在发热体42′上，发热体42′产生变形。在附图标记A6所示的区域中，表示保持体41′被谷部42b′从两侧夹住并剪切的情形；在附图标记A4所示的区域中，表示在发热体42′上产生开裂的情形；在附图标记A5所示的区域中，表示在发热体42′上产生短路的情形。图17(d)是图17(c)所示的发热体42′的侧视图，表示因热变形而产生了保持体41′的脱出的情形。在附图标记A6所示的区域中，表示因发热体42′的变形使保持体41′从隔热体被抬起，将要脱出的情形。
(第五实施方式)
以下，参照附图说明本发明的第五实施方式。
本实施方式中，固定部不是一个而是设有多个。即，利用作为固定部的一对供电部45、46和作为另外的固定部的虚拟端子45d、46d，在多处(本实施方式中为2处)对发热体42进行固定。此外，一对供电部45、46以及一对虚拟端子45d、46d以将发热体42在周向范围内大致二等分的方式配置。
图10(a)是作为本实施方式的固定部的虚拟端子45d、46d周边的部分放大图，图10(b)是放大部分的侧视图。一对虚拟端子45d、46d连接在发热体42的一端部(与供电部45、46的连接部位的相反侧)，并且，贯通隔热体33(侧壁部35)并固定在隔热体33上。即，一对虚拟端子45d、46d，与一对供电部45、46同样地，作为将发热体42固定在隔热体33的内壁上的固定部发挥作用。此外，虚拟端子45d、46d，与供电部45、46同样地，由金属等的导电性材料构成。以如下方式构成：经由一对虚拟端子45d、46d从发热体42的一端向另一端流过电流，由此，发热体42被加热，处理管11内升温。此外，经由一对供电部45、46向发热体42的供电通过控制器280进行控制。此外，虚拟端子45d、46d也可以不对其进行电力供给的方式构成。在此情况下，虚拟端子45d、46d不必一定由导电性材料构成，也可以由耐热性的绝缘材料构成。
此外，本实施方式中，至少在发热体42为室温状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离设定为：在邻接的固定部间的中央位置最大，随着从该中央位置接近固定部(一对供电部45、46或一对虚拟端子45d、46d)而减小。
图12是本实施方式的升温前的加热单元30的水平剖视图。根据图12，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离(图中B)构成为：分别在一对供电部45、46与一对虚拟端子45d、46d之间的中央位置最大。而且，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离构成为：随着从该中央位置接近供电部45、46或虚拟端子45d、46d而逐渐减小。即，在图中，B＞A且B＞C。
在此状态下，若发热体42例如升温至衬底处理时的温度，则发热体42的各部因热膨胀而在图14所示方向上伸长。图14以箭头的朝向以及长度分别表示发热体42的各部的变位方向以及变位量。发热体42通过一对供电部45、46和一对虚拟端子45d、46d在2处固定，因此，发热体42的各部分别以一对供电部45、46附近的区域(附图标记A2a所示区域)以及一对虚拟端子45d、46d附近的区域(附图标记A2b所示区域)为起点、以向外侧膨胀的方式(即以在图中上下伸长的方式)变位。此外，发热体42的变位量随着接近一对供电部45、46与一对虚拟端子45d、46d之间的中央位置(图中的上下端)而变大，在该中央位置最大。
其结果是，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离在发热体42的周向范围内为相等距离。图13是本实施方式的升温后的(衬底处理时的温度状态的)加热单元30的水平剖视图。如图13所示，至少在发热体42为衬底处理时的温度状态时，发热体42与隔热体33的内壁之间的距离因热膨胀而在发热体42的周向范围内相等，在图中为
Figure BSA00000709358800331
根据本实施方式，在第四实施方式所示效果的基础上，能够获得以下(a)～(c)中的一个或多个效果。
(a)根据本实施方式，能够减小发热体42的最大变位量。其结果是，能够更可靠地防止发热体42与隔热体33的接触。
图9是表示关于第四实施方式的发热体的热膨胀的测定结果的概略图，图15是例示关于第五实施方式的发热体42的热膨胀的测定结果的概略图。在图9以及图15所示的评价中，使任何一个室温(20℃)下直径φ为481mm的环状的发热体42都分别升温至衬底处理温度即1220℃，测定发热体42的各部的变位量。此外，发热体42由在20℃～1250℃的温度区域以线膨胀系数为15×10-6的康泰尔(kanthal)APM(注册商标)形成为蛇行状。此外，基于升温的发热体42外周的伸展量为(发热体42的长度)×(1250-20)×15×10- 6mm。
其结果是，在第四实施方式的发热体42中，直径φ从481mm增加到490.2mm。另外，发热体42的各部的位置偏移量如图所示随着从一对供电部45、46远离而逐渐增大(以附图标记A 1所示区域为基点为3.8mm、6.5mm、8.6mm)，在距一对供电部45、46最远的部位为最大的9.2mm。此外，在距一对供电部45、46最远的部位上，在周向(切线方向)上基本上不发生位置偏移，仅在半径方向上发生位置偏移。
与此相对，在第五实施方式的发热体42中，随着从固定部(一对供电部45、46或一对虚拟端子45d、46d)远离而逐渐变大，在邻接的固定部间的中央位置(一对供电部45、46与一对虚拟端子45d、46d之间的中央位置)为最大的7.5mm。即，根据本实施方式，与第四实施方式相比，能够将发热体42的最大变位量减小20％左右。此外，在变位量最大的中央位置上，在周向(切线方向)上不发生位置偏移，向半径方向的位置偏移成为主体。
(b)根据本实施方式，将与一对供电部45、46的连接部位固定，并且将其相反侧以一对虚拟端子45d、46d进一步固定。因此，能够使发热体42的各部的变位方向如图14所示与发热体42的半径方向(与隔热体33的内壁垂直的方向)大致一致。尤其是，在变位量最大的中央位置(一对供电部45、46与一对虚拟端子45d、46d之间的中央位置)上，能够在周向(切线方向)上不发生位置偏移，仅在半径方向上发生位置偏移。其结果是，即使是作为固定部而在该中央位置上追加设置了桥型或T字型的销部件的情况下，也能够抑制基于热膨胀的发热体42与销部件的接触、干涉。即，根据本实施方式，能够防止发热体42的变形、损伤、短路等，能够进一步提高发热体42的保持强度。
此外，在没有对与供电部45、46的连接部位的相反侧进行固定的第四实施方式中，如图8中例示的那样，例如从一对供电部45、46偏移90°的位置(相当于第二实施方式中一对供电部45、46与一对虚拟端子45d、46d之间的中央位置)上的发热体42的变位方向，与发热体42的半径方向不一致，而是稍稍接近切线方向。因此，假设不以一对虚拟端子45d、46d进行固定而在从一对供电部45、46偏移90°的位置上追加设置上述的销部件，则由于热膨胀会产生发热体42与销部件的接触、干涉，会导致发热体42的变形、损伤、短路等。
(c)根据本实施方式，由于发热体42的各部的变位方向与发热体42的半径方向大致一致，因此，即使是作为固定部追加设置了桥型或T字型的销部件的情况下，也不必在发热体42侧设置用于避免发热体42与保持部件的接触、干涉的切缺(伸缩余量孔)。因此，能够避免发热体42的强度降低及发热量降低。此外，假设不以一对虚拟端子45d、46d进行固定而在从一对供电部45、46偏移90°的位置上设置上述的销部件，则会产生为避免发热体42与保持部件的接触、干涉而设置切缺的必要，可能会导致发热体42的强度降低及发热量降低。
(其他实施方式)
以上，具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，作为将发热体42固定在隔热体33的内壁上的固定部，举例说明了一对供电部45、46及一对虚拟端子45d、46d，但本发明不限于该方式。即，这些部件也可以不成对。另外，例如，也可以将固定在隔热体33的内壁上的销部件用作固定部。图11(a)是作为固定部的变形例的桥型的销部件45b周边的部分放大图，图11(b)是放大部分的侧视图。另外，虽未图示，也可以将T字型的销部件或L字型的销部件用作固定部。
另外，例如，在上述实施方式中，将通过固定部固定发热体42的部位设为1处或2处，但本发明不限于该情况，例如也可以在3处以上进行固定。同样在此情况下，至少在发热体为室温状态时，发热体与隔热体的内壁之间的距离设定为：在邻接的固定部间的中央位置最大，随着从该中央位置接近固定部而减小。能够随着固定部位的增加减少最大变位量，另外，能够使发热体42的保持强度提高。此外，多个固定部只要在发热体42的周向范围内以均等间隔配置即可。
另外，在上述情况下，多个固定部既可以以一对供电部件45、46及一对虚拟端子45d、46d这样的贯通部件统一，也可以以桥型的销部件45b这样的销部件统一，或者也可以使上述部件混合存在。
另外，例如，本发明不限于在发热体42的上下端设有峰部(突出部)42a和谷部(切缺部)42b的情况。即，发热体42不限于形成为蛇行状(波状)的情况，也可以形成为长条状。
另外，本发明不限于半导体制造装置，也能够适当地适用于对LCD装置这样的玻璃衬底进行处理的装置。另外，处理管的构成也不限于上述实施方式。即，无论衬底处理的具体内容如何，不仅能够适用于成膜处理，也能够适用于退化处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理等处理。另外，成膜处理可以是例如形成CVD、PVD、氧化膜、氮化膜的处理、或形成含有金属的膜的处理。此外，还可以是以光刻实施的曝光处理、抗蚀(resist)液或蚀刻液的涂布处理。
以上，具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实方式，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
(本发明的优选方式)
以下，附记本发明的优选方式。
本发明的第一方式是一种加热装置，具有：
发热体，该发热体的两端固定，通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状；
保持体承受部，该保持体承受部分别设在所述谷部的末端，作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成；
隔热体，该隔热体设置在所述发热体的外周；
保持体，该保持体配置在所述保持体承受部内并固定在所述隔热体上。
优选所述保持体承受部作为具有比所述谷部的宽度大的直径的圆形的切缺部而形成。
另外优选所述发热体具有：环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；
一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述保持体承受部的宽度被设定为，随着远离所述一对供电部而变大。
另外优选所述发热体具有：
环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；
一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述保持体承受部与所述保持体的相对位置被设定为，在所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
本发明的第二方式，在第一方式所记载的加热装置中，
所述发热体具有：环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述环状部中的所述峰部的顶端，以朝向所述环状部的中心的方式，相对于除所述环状部中的所述峰部顶端外的中央部分别以钝角倾斜，
所述收纳部的两侧壁相对于所述收纳部的底面分别以钝角倾斜，
所述峰部顶端的倾斜角度和所述收纳部的两侧壁的倾斜角度被设定为相等的角度。
优选所述收纳部的所述底面的宽度形成为比所述中央部的宽度大，在所述收纳部的所述底面上，具有以比所述中央部小的宽度形成的层差部。
本发明的第三方式，在第一方式所记载的加热装置中，
所述发热体具有：
环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；
一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述收纳部的底面与邻接该底面的所述环状部之间的距离被设定为，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
优选所述距离设定为，至少在所述环状部为室温状态时，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
另外优选所述距离设定为，至少在所述环状部为衬底处理时的温度状态时，由于热膨胀，所述收纳部以及所述环状部的全周各部成为相等的距离。
另外优选所述距离设定为，随着远离所述一对供电部而增大。
本发明的第四方式是一种衬底处理装置，具有加热装置和处理室，该处理室设在该加热装置的内部，对衬底进行处理，其中，
所述加热装置具有：发热体，该发热体的两端固定，通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状；保持体承受部，该保持体承受部分别设在所述谷部的末端，作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成；隔热体，该隔热体设置在所述发热体的外周；保持体，该保持体配置在所述保持体承受部内并固定在所述隔热体上。
优选所述保持体承受部作为具有比所述谷部的宽度大的直径的圆形的切缺部而形成。
另外优选所述发热体具有：
环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；
一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述保持体承受部的宽度被设定为，随着远离所述一对供电部而变大。
另外优选所述发热体具有：
环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；
一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述环状部中的所述峰部的顶端，以朝向所述环状部的中心的方式，相对于除所述环状部中的所述峰部顶端外的中央部分别以钝角倾斜，
所述收纳部的两侧壁相对于所述收纳部的底面分别以钝角倾斜，
所述峰部顶端的倾斜角度和所述收纳部的两侧壁的倾斜角度被设定为相等的角度。
另外优选所述收纳部的所述底面的宽度形成为，比所述环状部中的除所述峰部顶端外的中央部的宽度大，
在所述收纳部的所述底面上，具有以比所述中央部小的宽度形成的层差部。
另外优选所述发热体具有：环状部，该环状部由所述峰部和所述谷部交替地多个相连的部位形成；一对供电部，该一对供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述收纳部的底面与邻接该底面的所述环状部中的除所述峰部顶端外的中央部之间的距离被设定为，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
另外优选所述距离设定为，至少在所述环状部为室温状态时，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
另外优选所述距离设定为，至少在所述环状部为衬底处理时的温度状态时，由于热膨胀，所述收纳部以及所述环状部的全周各部成为相等的距离。
另外优选所述距离设定为，随着远离所述一对供电部而增大。
本发明的第五方式是一种半导体装置的制造方法，具有以下工序：
将衬底搬入设在加热装置的内部的处理室内的工序；
将所述加热装置所具有的通过峰部和谷部交替地多个相连而形成为蛇行状的发热体的两端固定在设于所述发热体的外周的隔热体上，并且，在分别设置在所述各部的末端、作为具有比所述谷部的宽度大的宽度的切缺部而形成的保持体承受部内配置保持体并将其固定在所述隔热体上，由此，保持所述发热体的位置，并使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理。
本发明的其他方式是一种加热装置，具有：
发热体，该发热体具有在峰部和谷部交替地多个相连的部位形成的环状部；
隔热体，该隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述发热体具有一对供电部，该供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述环状部中的所述峰部的顶端，以朝向所述环状部的中心的方式，相对于除所述环状部中的所述峰部顶端外的中央部分别以钝角倾斜，
所述收纳部的两侧壁相对于所述收纳部的底面分别以钝角倾斜，
所述峰部顶端的倾斜角度和所述收纳部的两侧壁的倾斜角度被设定为相等的角度。
优选所述收纳部的所述底面的宽度形成为比所述中央部的宽度大，
在所述收纳部的所述底面上，具有以比所述中央部小的宽度形成的层差部。
本发明的另外其他方式是一种加热装置，具有：
发热体，该发热体具有在峰部和谷部交替地多个相连的部位形成的环状部；
隔热体，该隔热体以围绕所述环状部的外周面的方式形成为筒状，在所述隔热体的内周面上具有收容所述环状部的槽状的收纳部，
所述发热体具有一对供电部，该供电部贯通所述隔热体并固定在该隔热体上，分别连接在所述环状部的两端，
所述收纳部的底面与邻接该底面的所述环状部中的除所述峰部顶端外的中央部之间的距离被设定为，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
优选所述距离设定为，至少在所述环状部为室温状态时，在所述收纳部以及所述环状部的全周各部中的至少一部分不同。
另外优选所述距离设定为，至少在所述环状部为衬底处理时的温度状态时，由于热膨胀，所述收纳部以及所述环状部的全周各部成为相等的距离。
本发明的第六方式，提供一种加热装置，
具有：
形成为环状的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
优选所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从邻接的所述固定部间的中央位置接近所述固定部而变小。
另外优选设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离在邻接的所述固定部间的中央位置最大。
另外优选设定为：所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离，至少在所述发热体为加热处理时的温度状态时，在所述发热体的周向范围内相等。
另外优选，多个所述固定部在所述发热体的周向范围内以均等间隔配置。
另外优选，所述固定部中的至少一个，作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上、并且分别连接在所述发热体的两端的一对供电部构成。
另外优选，多个所述固定部中的至少一个固定部，作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上的贯通部件构成。
另外优选，多个所述固定部中的至少一个固定部，作为固定在所述隔热体的内壁上的销部件构成。
根据本发明的其他方式，提供一种半导体装置的制造方法，
具有以下工序：
将衬底搬入设在加热装置的发热体的内侧的处理室内的工序，其中，所述加热装置具有形成为环状的所述发热体、以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体、将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部；
使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理的工序，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。

Claims (29)

1.一种加热装置，
具有：
形成为环状的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
其特征在于，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
2.一种加热装置，
具有：
构成为环状部的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
其特征在于，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
3.一种加热装置，
具有：
形成为环状的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从邻接的所述固定部之间的中间位置向所述固定部接近而变小。
4.一种加热装置，
具有：
构成为环状部的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从邻接的所述固定部之间的中间位置向所述固定部接近而变小。
5.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：
将衬底搬入设在加热装置的发热体的内侧的处理室内的工序，其中，所述加热装置具有形成为环状的所述发热体、以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体、将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部；
使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理的工序，
设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
6.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：
将衬底搬入设在加热装置的发热体的内侧的处理室内的工序，其中，所述加热装置具有构成为环状部的发热体、以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体、将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部；
使所述发热体升温，对所述处理室内的衬底进行加热处理的工序，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
7.一种衬底处理装置，具有加热装置和处理室，
所述加热装置具有：
形成为环状的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
并且设定为：至少在所述发热体为室温状态时，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大，
所述处理室对设在该加热装置的内部的衬底进行处理。
8.一种衬底处理装置，具有加热装置和处理室，
所述加热装置具有：
构成为环状部的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
并且设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大，
所述处理室对设在该加热装置的内部的衬底进行处理。
9.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿着所述发热体的周向设在两处，
所述固定部被配置成将所述发热体在周向范围大致二等分。
10.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿着所述发热体的周向设在两处，
所述固定部被配置成将所述发热体在周向范围大致二等分。
11.一种加热装置，具有：
构成为环状部的发热体；
以围绕所述发热体的外周的方式设置的隔热体；
将所述发热体固定在所述隔热体的内壁上的固定部，
其特征在于，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离在邻接的所述固定部之间的中央位置为最大。
12.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部是在所述形成为环状的发热体的两端部形成的一对供电部。
13.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部是在所述构成为环状部的发热体的两端部形成的一对供电部。
14.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
所述固定部的至少一个是用于向所述发热体供电的供电部。
15.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
所述固定部的至少一个是用于向所述发热体供电的供电部。
16.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
所述固定部的至少一个是虚拟端子。
17.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，
所述固定部沿所述发热体的周向设有多个，
所述固定部的至少一个是虚拟端子。
18.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部在所述发热体的周向范围以均等的间隔配置。
19.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部在所述发热体的周向范围以均等的间隔配置。
20.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上且分别连接在所述发热体的两端的供电部而构成。
21.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上且分别连接在所述发热体的两端的供电部而构成。
22.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个固定部作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上的贯通部件而构成。
23.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个固定部作为贯通所述隔热体并固定在所述隔热体上的贯通部件而构成。
24.如权利要求3所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个固定部作为被固定在所述隔热体的内壁上的销部件而构成。
25.如权利要求4所述的加热装置，其特征在于，
所述多个固定部中的至少一个固定部作为被固定在所述隔热体的内壁上的销部件而构成。
26.一种发热体，所述发热体的外周被隔热体围绕，
所述发热体被构成为环状部，所述环状部通过固定部而被固定在所述隔热体的内壁上，其特征在于，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着从所述固定部远离而变大。
27.一种发热体，所述发热体的外周被隔热体围绕，
所述发热体被构成为环状部，所述环状部通过多个固定部而被固定在所述隔热体的内壁上，其特征在于，
设定为：至少在使所述发热体升温前的状态下，所述发热体与所述隔热体的内壁之间的距离随着向所述固定部接近而变小。
28.如权利要求26所述的发热体，其特征在于，
所述多个固定部以将发热体在周向范围大致二等分的方式设置在两处。
29.如权利要求27所述的发热体，其特征在于，
所述多个固定部以将发热体在周向范围大致二等分的方式设置在两处。
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