CN110277334A - 绝热构造体和立式热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递的绝热构造体和立式热处理装置。一实施方式的绝热构造体用于立式热处理装置,该立式热处理装置具备:双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口开闭;以及加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,该立式热处理装置利用所述加热部对基所述板进行热处理,在所述绝热构造体中,该绝热构造体设置于所述内管与所述外管之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝热构造体和立式热处理装置。
背景技术
以往,作为半导体制造装置的其中之一,公知有如下立式热处理装置:将沿着高度方向具有间隔地保持着多个基板的基板保持部向被能够进行高度方向的区域控制的加热部包围着的处理容器内输入,对基板进行热处理(参照例如专利文献1)。在立式热处理装置中,利用保温筒、歧管加热器、盖加热器等进行针对炉口部的散热对策(参照例如专利文献1-4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-64804号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述的立式热处理装置中,在其构造上,来自供基板保持器具输入的处理容器的下方(炉口)部分的散热较大,对靠近炉口部分的区域的加热器施加比其他区域的加热器大的电力。因此,谋求抑制从对处理容器内的晶圆进行处理的晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递。
因此,在本发明的一形态中,目的在于提供一种能够抑制从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递的绝热构造体和立式热处理装置。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的,本发明的一形态的绝热构造体,其用于立式热处理装置,该立式热处理装置具备:双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口开闭;以及加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,在所述绝热构造体中,该绝热构造体设置于所述内管与所述外管之间。
发明的效果
根据公开的绝热构造体,能够抑制从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递。
附图说明
图1是表示第1实施方式的立式热处理装置的整体结构的一个例子的剖视图。
图2是表示图1的处理容器的图。
图3是表示图1的气体供给部的图。
图4是表示图1的绝热构造体的立体图。
图5是表示第2实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
图6是表示第3实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
图7是表示第4实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
图8是表示绝热构造体的有无与各部的温度之间的关系的图。
图9是表示绝热构造体的有无与膜成长速度的面间均匀性之间的关系的图。
图10是表示绝热构造体的有无与膜厚的面间均匀性之间的关系的图。
附图标记说明
20、处理容器;21、内管;22、外管;26、支承部;27、气体出口;40、气体供给部;60、排气部;80、加热部;100、绝热构造体;100A、绝热构造体;100B、绝热构造体;100C、绝热构造体;101、下侧构件;102、第1上侧构件;102A、第1上侧构件;103、第2上侧构件;103A、第2上侧构件;104、第1连接构件;105、第2连接构件;106、第1弧状构件;107、第3连接构件;108、第2弧状构件;109、第4连接构件;110、块状构件;W、晶圆。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的形态进行说明。此外,在本说明书和附图中,对于实质上相同的结构,通过标注同一附图标记,省略重复的说明。
[第1实施方式]
对第1实施方式的立式热处理装置的一个例子进行说明。图1是表示第1实施方式的立式热处理装置的整体结构的一个例子的剖视图。图2是表示图1的处理容器的图。图3是表示图1的气体供给部的图。图4是表示图1的绝热构造体的立体图。
立式热处理装置具有处理容器20、气体供给部40、排气部60、加热部80、绝热构造体100以及控制部件120。
处理容器20收容作为基板保持器具的一个例子的晶圆舟皿WB。晶圆舟皿WB沿着高度方向具有预定间隔地保持作为多个基板的一个例子的半导体晶圆(以下称为“晶圆W”)。处理容器20具有内管21和外管22。内管21形成为下端部被开放的有顶的圆筒形状。内管21的顶部例如平坦地形成。外管22形成下端部开放并覆盖在内管21的外侧的有顶的圆筒形状。即、外管22的上部封闭。内管21和外管22配置成同轴状而成为双层管构造。内管21和外管22由例如石英等耐热材料形成。
在内管21的一侧沿着其长度方向(上下方向)形成有收容气体喷嘴的喷嘴收容部23。喷嘴收容部23例如像图2所示那样,使内管21的侧壁的一部分朝向外侧突出而形成凸部24,使凸部24内形成为喷嘴收容部23。在与喷嘴收容部23相对且在内管21的相反侧的侧壁上,沿着其长度方向(上下方向)形成有宽度L1的矩形形状的开口部25。
开口部25是以能够对内管21内的气体进行排气的方式形成的气体排气口。开口部25的上下方向上的长度与晶圆舟皿WB的上下方向上的长度相同,或比晶圆舟皿WB的长度长,并以沿着上下方向分别延伸的方式形成。即、开口部25的上端位于延伸到与晶圆舟皿WB的上端相对应的位置以上的高度的位置,开口部25的下端位于延伸到与晶圆舟皿WB的下端相对应的位置以下的高度的位置。具体而言,例如,如图1所示,晶圆舟皿WB的上端与开口部25的上端之间的高度方向上的距离L2也可以处于0mm~5mm左右的范围内。另外,晶圆舟皿WB的下端与开口部25的下端之间的高度方向上的距离L3处于0mm~350mm左右的范围内。
在外管22的下部的内壁设置有圆环形状的支承部26。支承部26支承内管21的下端部。在外管22的侧壁且是在支承部26的上方形成有气体出口27。在外管22的下端的开口部,夹着O形密封圈等密封构件29气密地安装有作为盖部的一个例子的盖体28,将处理容器20的下端的开口部气密地封堵并密闭。盖体28构成为,能够使开口部开闭。盖体28由例如不锈钢形成。
在盖体28的中央部隔着磁性流体密封部30贯穿地设置有旋转轴31。旋转轴31的下部旋转自如地支承于由舟皿升降机构成的升降部件32的臂32A。
在旋转轴31的上端设置有旋转板33。晶圆舟皿WB隔着石英制的保温台34载置于旋转板33上。因而,通过使升降部件32升降,盖体28和晶圆舟皿WB一体地上下运动,能够使晶圆舟皿WB相对于处理容器20内插入、脱离。
气体供给部40向处理容器20内导入预定的气体。气体供给部40设置于外管22的下部,向内管21内导入预定的气体。气体供给部40具有多个(例如3根)气体喷嘴41、42、43。
气体喷嘴41、42、43由例如截面呈圆形的石英管形成。气体喷嘴41、42、43在内管21的喷嘴收容部23内沿着周向设置成一列。气体喷嘴41、42、43的基端侧与例如外管22的内壁部分别连接,其顶端侧被封闭。气体喷嘴41、42、43以从外管22的内壁部向内部延伸出而沿着内管21的内壁向上方垂直地立起的方式弯曲成L字状地设置,并且,向上方立起的顶端部朝向下方弯曲成U字状,以垂直地延伸的方式形成。此外,在图示的例中,气体喷嘴41、42、43以朝向内管21的内侧弯曲的方式形成,但也可以,以沿着例如内管21的周向弯曲的方式形成。另外,气体喷嘴41、42、43也可以设置成,顶端部不弯曲,而是沿着内管21的内壁向上方垂直地立起。
气体喷嘴41、42、43分别以作为弯曲的部位的弯曲部位41B、42B、43B的高度位置各不相同的方式形成。气体喷嘴41在比例如晶圆舟皿WB的顶部靠上方侧的位置处弯曲。气体喷嘴43在比例如气体喷嘴41的顶端部靠上方侧的位置处弯曲,并且,以其顶端部位于晶圆舟皿的下方侧的方式设置。气体喷嘴42在例如气体喷嘴41、43各自的弯曲部位41B、43B之间的高度位置处弯曲,其顶端部设置于气体喷嘴41、43各自的顶端部之间的高度位置。气体喷嘴41、42、43的例如各弯曲部位41B、42B、43B的形状相互一致。另外,气体喷嘴41、42、43以例如各弯曲部位41B、42B、43B的下游侧的气体供给管与保持到晶圆舟皿WB的晶圆W的外缘之间的距离相等的方式配置。
在气体喷嘴41、42、43上,分别在比弯曲部位41B、42B、43B靠顶端侧的位置形成有气体喷出孔41A、42A、43A。气体喷出孔41A、42A、43A是例如相同的大小的圆形状,沿着气体喷嘴41、42、43的长度方向例如等间隔地形成。气体喷出孔41A、42A、43A将气体朝向晶圆舟皿WB沿着水平方向喷出。另外,弯曲部位41B、42B、43B的高度位置各不相同,因此,气体喷出孔41A、42A、43A的高度位置在气体喷嘴41、42、43之间互不相同。如此气体喷出孔41A、42A、43A向沿着排列有晶圆W的处理容器20的高度方向分割成多个的各区域供给气体。在图示的例中,气体喷出孔41A向晶圆舟皿WB的上方的区域供给气体,气体喷出孔42A向晶圆舟皿WB的中央的区域供给气体,气体喷出孔43A向晶圆舟皿WB的下方的区域供给气体。
预定的气体也可以是例如成膜气体、蚀刻气体、清洁气体等处理气体。另外,预定的气体也可以是用于对例如处理气体进行吹扫的吹扫气体。预定的气体被流量控制而被从气体喷嘴41、42、43向处理容器20内导入。
排气部60对处理容器20内的气体进行排气。排气部60具有与气体出口27连接起来的排气通路61。在排气通路61上依次夹设有压力调整阀62和真空泵63,而能够对处理容器20内进行抽真空。排气部60对经由例如内管21与外管22之间的空间部35从开口部25排出的内管21内的气体进行排气。
加热部80对收容于处理容器20内的晶圆W进行加热。加热部80以在例如外管22的外周侧覆盖外管22的方式形成为圆筒形状。加热部80具有例如从上侧朝向下侧配置的多个加热器81A、81B、81C、81D、81E、81F。加热部80具有被分割开的多个加热器,因此,能够在上下方向上独立地控制温度。但是,加热部80也可以具有未分割的1个加热器。
绝热构造体100设置于内管21与外管22之间的间隙。绝热构造体100设置于例如支承部26上。如图4所示,绝热构造体100具有下侧构件101、第1上侧构件102、第2上侧构件103、第1连接构件104以及第2连接构件105。下侧构件101、第1上侧构件102、第2上侧构件103、第1连接构件104以及第2连接构件105分别由绝热材料形成。绝热材料也可以是例如透明石英、不透明石英等石英、氮化铝等陶瓷、氮化硅。
下侧构件101是支承第1上侧构件102和第2上侧构件103的支承构件的一个例子。下侧构件101沿着内管21的外周面(外管22的内周面)配置于支承部26上。下侧构件101形成为例如圆环形状。下侧构件101以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。
第1上侧构件102借助第1连接构件104连接于下侧构件101之上,且沿着内管21的外周面配置。第1上侧构件102是在周向的一部分(例如与气体出口27相对应的位置)形成有缺口的C字形状的板状构件。第1上侧构件102以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。
第2上侧构件103借助第2连接构件105连接于第1上侧构件102之上,且沿着内管21的外周面配置。第2上侧构件103也可以是与第1上侧构件102同样的结构。即、第2上侧构件103是在周向的一部分(例如与气体出口27相对应的位置)形成有缺口的C字形状的板状构件。第2上侧构件103以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。出于炉口的散热抑制和晶圆均热这样的双方的观点考虑,优选第2上侧构件103的上表面的高度位置(绝热构造体100的最上部的高度位置)比气体出口27的上端的高度位置高、且比晶圆舟皿WB的下端的高度位置或加热部80(加热器81F)的下端的高度位置中的上侧的高度位置低。
第1连接构件104是支承第1上侧构件102的支承构件的一个例子。第1连接构件104连接下侧构件101和第1上侧构件102。第1连接构件104由例如多个棒状构件形成。多个棒状构件沿着例如内管21的外周具有预定间隔地配置。各棒状构件的一端与下侧构件101的上表面连接,另一端与第1上侧构件102的下表面连接。第1连接构件104的各棒状构件形成为例如相同的长度。
第2连接构件105是支承第2上侧构件103的支承构件的一个例子。第2连接构件105连接第1上侧构件102和第2上侧构件103。第2连接构件105由例如多个棒状构件形成。多个棒状构件沿着例如内管21的外周具有预定间隔地配置。各棒状构件的一端与第1上侧构件102的上表面连接,另一端与第2上侧构件103的下表面连接。第2连接构件105的各棒状构件形成为例如相同的长度。
控制部件120对装置整体的动作进行控制。控制部件120具有CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)。CPU按照到储存RAM等存储区域的制程执行所期望的热处理。在制程中设定有针对工艺条件的装置的控制信息。控制信息也可以是例如气体流量、压力、温度、工艺时间。此外,制程和控制部件120所使用的程序也可以存储于例如硬盘、半导体存储器。另外,制程等也可以以收容到CD-ROM、DVD等移动性的计算机能够读取的存储介质的状态安放于预定位置,并读出。此外,控制部件120也可以与立式热处理装置独立地设置。
根据以上进行了说明的第1实施方式,在内管21与外管22之间的间隙设置有绝热构造体100。由此,从对处理容器20内的晶圆W进行处理的晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递被绝热构造体100抑制。因此,能够抑制处理容器20的炉口部分处的散热,因此,晶圆处理区域中的温度的面间均匀性提高。其结果,膜特性(例如膜厚)的面间均匀性提高。
此外,在第1实施方式中,列举绝热构造体100具有两个上侧构件(第1上侧构件102、第2上侧构件103)的情况为例而进行了说明,但上侧构件既可以是1个,也可以是3个以上。
另外,在第1实施方式中,列举下侧构件101、第1上侧构件102、第2上侧构件103、第1连接构件104以及第2连接构件105分体地形成的情况为例而进行了说明,但也可以例如一体地形成。
另外,绝热构造体100也可以构成为,沿着周向能够分割成多个。绝热构造体100构成为沿着周向能够分割成多个,而使绝热构造体100向处理容器20内的安装变得容易。
[第2实施方式]
对第2实施方式的立式热处理装置的一个例子进行说明。第2实施方式的立式热处理装置在具有绝热构造体100A来替代绝热构造体100这点与第1实施方式的立式热处理装置不同。以下,以与第1实施方式不同的点为中心进行说明。图5是表示第2实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
绝热构造体100A设置于内管21与外管22之间的间隙。绝热构造体100A设置于例如支承部26上。绝热构造体100A具有下侧构件101、第1上侧构件102A、第2上侧构件103A、第1连接构件104以及第2连接构件105。下侧构件101、第1上侧构件102A、第2上侧构件103A、第1连接构件104以及第2连接构件105分别由绝热材料形成。绝热材料也可以是例如透明石英、不透明石英等石英、氮化铝等陶瓷、氮化硅。
下侧构件101、第1连接构件104以及第2连接构件105也可以是与第1实施方式同样的结构。
第1上侧构件102A借助第1连接构件104连接于下侧构件101之上,且沿着内管21的外周面配置。第1上侧构件102A形成为例如圆环形状。第1上侧构件102A以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。优选第1上侧构件102A的下表面的高度位置与第1实施方式同样地比气体出口27的上端的高度位置高。
第2上侧构件103A借助第2连接构件105连接于第1上侧构件102A之上,且沿着内管21的外周面配置。第2上侧构件103A也可以是与第1上侧构件102A同样的结构。即、第2上侧构件103A形成为例如圆环形状。第2上侧构件103A以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。优选第2上侧构件103A的上表面的高度与第1实施方式同样地比晶圆舟皿WB的下端的高度位置或加热部80(加热器81F)的下端的高度位置中的上侧的高度位置低。
根据以上进行了说明的第2实施方式,起到与由上述的第1实施方式所起到的效果同样的效果。
尤其是,根据第2实施方式,不具有在与气体出口相对应的位置形成的缺口,因此,起到炉口的散热抑制更高这样的效果。在晶圆均热的观点上也优选向炉口部的散热较小。
此外,在第2实施方式中,列举绝热构造体100A具有两个上侧构件(第1上侧构件102A、第2上侧构件103A)的情况为例而进行了说明,但上侧构件既可以是1个,也可以是3个以上。另外,也可以是组合C字形状的上侧构件和圆环形状的上侧构件而成的形态。
另外,在第2实施方式中,列举下侧构件101、第1上侧构件102A、第2上侧构件103A、第1连接构件104以及第2连接构件105分体地形成的情况为例而进行了说明,但也可以例如一体地形成。
另外,绝热构造体100A也可以构成为,沿着周向能够分割成多个。绝热构造体100A构成为沿着周向能够分割成多个,而使绝热构造体100A向处理容器20内的安装变得容易。
[第3实施方式]
对第3实施方式的立式热处理装置的一个例子进行说明。第3实施方式的立式热处理装置在具有绝热构造体100B来替代绝热构造体100这点与第1实施方式的立式热处理装置不同。以下,以与第1实施方式不同的点为中心进行说明。图6是表示第3实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
绝热构造体100B设置于内管21与外管22之间的间隙。绝热构造体100B设置于例如支承部26上。绝热构造体100B具有下侧构件101、第1弧状构件106、第3连接构件107、第2弧状构件108以及第4连接构件109。下侧构件101、第1弧状构件106、第3连接构件107、第2弧状构件108以及第4连接构件109分别由绝热材料形成。绝热材料也可以是例如透明石英、不透明石英等石英、氮化铝等陶瓷、氮化硅。
下侧构件101也可以是与第1实施方式同样的结构。
第1弧状构件106借助第3连接构件107连接于下侧构件101之上,且沿着内管21的外周配置。第1弧状构件106形成为例如弧状。第1弧状构件106沿着内管21的外周设置有多个。
第3连接构件107是支承第1弧状构件106的支承构件的一个例子。第3连接构件107连接下侧构件101和第1弧状构件106。第3连接构件107由例如多个棒状构件形成。多个棒状构件沿着例如内管21的外周具有预定间隔地配置。各棒状构件的一端与下侧构件101的上表面连接,另一端与第1弧状构件106的下表面连接。各棒状构件具有例如第1长度。
第2弧状构件108借助第4连接构件109连接于下侧构件101之上,且沿着内管21的外周配置。第2弧状构件108形成为例如弧状。第2弧状构件108沿着内管21的外周设置有多个。
第4连接构件109是支承第2弧状构件108的支承构件的一个例子。第4连接构件109连接下侧构件101和第2弧状构件108。第4连接构件109由例如多个棒状构件形成。多个棒状构件沿着例如内管21的外周具有预定间隔地配置。各棒状构件的一端与下侧构件101的上表面连接,另一端与第2弧状构件108的下表面连接。各棒状构件具有与例如第1长度不同的(例如比第1长度长的)第2长度。
构成第3连接构件107的多个棒状构件和构成第4连接构件109的多个棒状构件沿着内管21的外周交替配置。换言之,设置到第1高度位置的第1弧状构件106和设置到与第1高度位置不同的(例如比第1高度位置靠上方的)第2高度位置的第2弧状构件108沿着内管21的外周交替配置。另外,彼此相邻的第1弧状构件106和第2弧状构件108以在俯视时局部重叠的方式配置。
另外,在俯视时与气体出口27相对应的位置未设置第1弧状构件106和第2弧状构件108。但是,也可以是,在俯视时与气体出口27相对应的位置也设置第1弧状构件106和第2弧状构件108。
根据以上进行了说明的第3实施方式,起到与由上述的第1实施方式所起到的效果同样的效果。
尤其是,根据第3实施方式,起到同时因俯视时绝热构造没有裂缝所导致的较高的散热抑制和抑制排气效率降低的这样的效果。在晶圆均热的观点上也优选向炉口部的散热较小。
此外,在第3实施方式中,列举下侧构件101、第1弧状构件106、第3连接构件107、第2弧状构件108以及第4连接构件109分体地形成的情况为例而进行了说明,但也可以例如形成为一体。
另外,绝热构造体100B也可以构成为,沿着周向能够分割成多个。绝热构造体100B构成为沿着周向能够分割成多个,而使绝热构造体100B向处理容器20内的安装变得容易。
[第4实施方式]
对第4实施方式的立式热处理装置的一个例子进行说明。第4实施方式的立式热处理装置在具有绝热构造体100C来替代绝热构造体100这点与第1实施方式的立式热处理装置不同。以下,以与第1实施方式不同的点为中心进行说明。图7是表示第4实施方式的立式热处理装置的绝热构造体的立体图。
绝热构造体100C设置于内管21与外管22之间的间隙。绝热构造体100C设置于例如支承部26上。绝热构造体100C具有块状构件110。块状构件110由绝热材料形成。绝热材料也可以是例如透明石英、不透明石英等石英、氮化铝等陶瓷、氮化硅。
块状构件110沿着内管21的外周面配置于支承部26上。块状构件110在周向的一部分(例如与气体出口27相对应的位置)形成有缺口,在俯视时形成为C字形状。另外,块状构件110也可以不具有缺口,在俯视时形成为圆环形状。块状构件110以例如其内径成为内管21的外径以上的方式形成,以其外径成为外管22的内径以下的方式形成。优选块状构件110的上表面的高度位置与第1实施方式的第2上侧构件103同样地比晶圆舟皿WB的下端的高度位置或加热部80(加热器81F)的下端的高度位置中的上侧的高度位置低。
根据以上进行了说明的第4实施方式,起到与由上述的第1实施方式所起到的效果同样的效果。
尤其是,根据第4实施方式,通过选择导热系数较小的材料,起到炉口的散热抑制更高这样的效果。在晶圆均热的观点上也优选向炉口部的散热较小。
此外,绝热构造体100C也可以构成为,沿着周向能够分割成多个。绝热构造体100C构成为沿着周向能够分割成多个,而使绝热构造体100C向处理容器20内的安装变得容易。
[实施例]
对用于确认由本发明的实施方式的绝热构造体所起到的效果的实施例进行说明。
(实施例1)
在实施例1中,针对在参照图1而进行了说明的立式热处理装置的内管21与外管22之间的间隙设置有绝热构造体的情况和没有设置的情况,对盖体28和密封构件29的温度进行测定而对绝热构造体的绝热性进行了评价。在实施例1中,对加热器81A~81F的功率进行控制而将晶圆W的温度调整成800℃。使用了沿着内管21的外周面将多个石英管(外径30mm、内径26mm、高度110mm)载置于支承部26上、在该支承部26上呈圆环形状载置有毡状绝热材料(宽度30mm、厚度12.5mm)的构造体作为绝热构造体。作为毡状绝热材料,使用了NICHIASCorporation制的No.5120#130。
图8是表示绝热构造体的有无与各部的温度之间的关系的图。图8的(a)表示绝热构造体的有无与加热器81F的功率(kW)之间的关系,图8的(b)表示绝热构造体的有无与盖体28的温度(℃)之间的关系,图8的(c)表示绝热构造体的有无与密封构件29的温度之间的关系。
如图8的(a)所示,可知:通过在内管21与外管22之间的间隙设置绝热构造体,将晶圆W的温度调整成800℃时的加热器81F的功率变小。由此,认为:利用绝热构造体100抑制从对处理容器20内的晶圆W进行处理的晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递。
另外,如图8的(b)和图8的(c)所示,可知:通过在内管21与外管22之间的间隙设置绝热构造体,将晶圆W的温度调整成800℃时的盖体28和密封构件29的温度变低。由此,认为:能够在将盖体28、密封构件29等零部件维持到比较低的温度的状态下,在晶圆处理区域中对晶圆W实施高温处理。
(实施例2)
在实施例2中,针对在参照图1而进行了说明的立式热处理装置的内管21与外管22之间的间隙设置有绝热构造体的情况和没有设置的情况,对使膜在晶圆W成长时的膜成长速度进行了评价。在实施例2中,使用了参照图4而进行了说明的第1实施方式的绝热构造体100、且第2上侧构件103的上表面的高度位置位于比气体出口27的上端的高度位置稍微靠上方的高度位置的绝热构造体100作为绝热构造体。
图9是表示绝热构造体的有无与膜成长速度的面间均匀性之间的关系的图。在图9中,横轴表示晶圆舟皿WB上的槽位置,纵轴表示膜成长速度此外,晶圆舟皿WB上的槽位置将处理容器20的上下方向的最上层设为槽位置0,将最下层设为槽位置140。
如图9所示,可知:在未设置绝热构造体100的情况(参照图9的四方标记)下,在槽位置105~125处,膜成长速度变高,在呈现极大值之后,在槽位置125~140处,膜成长速度急剧地变低。由此,认为:从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递较大,加热器81F的功率比别的加热器81A~81E的功率大,从而加热器81F附近的晶圆温度局部变高。
相对于此,可知:在设置有绝热构造体100的情况(参照图9的三角标记)下,槽位置105~140处的膜成长速度大致恒定。由此,认为:利用绝热构造体100抑制从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递,加热器81F的功率与别的加热器81A~81E的功率大致相同,抑制了加热器81F附近的晶圆温度局部变高的情况。
(实施例3)
在实施例3中,针对在参照图1而进行了说明的立式热处理装置的内管21与外管22之间的间隙设置有绝热构造体的情况和没有设置的情况,对使膜在晶圆W成长时的膜厚进行了评价。在实施例3中,使用了参照图4而进行了说明的第1实施方式的绝热构造体100、且第2上侧构件103的上表面的高度位置是与加热器81F的下端的高度位置大致相同的高度位置的绝热构造体100作为绝热构造体。
图10是表示绝热构造体的有无与膜厚的面间均匀性之间的关系的图。在图10中,横轴表示晶圆舟皿WB上的槽位置,纵轴表示以80nm进行了标准化而得到的膜厚(nm)。此外,晶圆舟皿WB上的槽位置将处理容器20的上下方向的最上层设为槽位置0,将最下层设为槽位置140。
如图10所示,可知:通过在内管21与外管22之间的间隙设置绝热构造体,槽位置130~140处的膜厚的变化量变小。由此,认为:利用绝热构造体100抑制从晶圆处理区域向炉口部分的热移动、热传递,加热器81F的功率与别的加热器81A~81E的功率大致相同,抑制了加热器81F附近的晶圆温度局部变高的情况。
以上,对用于实施本发明的形态进行了说明,但上述内容并不限定发明的内容,能够在本发明的范围内进行各种变形和改良。
在上述的各实施方式中,列举在处理容器20的下侧设置有气体供给部40和排气部60的立式热处理装置为例而进行了说明,但并不限定于此。例如,立式热处理装置也可以是在处理容器的下侧设置有气体供给部、在处理容器的上部设置有排气部的结构。
Claims (15)
1.一种绝热构造体,其用于立式热处理装置,
该立式热处理装置具备:
双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;
气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;
盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口开闭;以及
加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,
该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,在所述绝热构造体中,
该绝热构造体设置于所述内管与所述外管之间。
2.根据权利要求1所述的绝热构造体,其中,
所述绝热构造体具有沿着所述内管的外周设置的板状构件。
3.根据权利要求2所述的绝热构造体,其中,
所述板状构件在俯视时形成为在与所述排气部相对应的位置形成有缺口的C字形状。
4.根据权利要求2所述的绝热构造体,其中,
所述板状构件在俯视时形成为圆环形状。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的绝热构造体,其中,
所述板状构件具有设置在上下方向上的不同的位置的第1上侧构件和第2上侧构件。
6.一种绝热构造体,其用于立式热处理装置,
该立式热处理装置具备:
双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;
气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;
盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口开闭;以及
加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,
该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,在所述绝热构造体中,
在所述内管与所述外管之间具有沿着所述内管的外周设置的板状构件,
所述板状构件具有:第1弧状构件,其在上下方向上的第1高度位置沿着所述内管的外周设置有多个;以及第2弧状构件,其在有别于所述第1高度位置的第2高度位置沿着所述内管的外周设置有多个,
所述第1弧状构件和所述第2弧状构件沿着所述内管的外周交替地配置,彼此相邻的所述第1弧状构件和所述第2弧状构件以在俯视时局部重叠的方式配置。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的绝热构造体,其中,
所述绝热构造体具有支承所述板状构件的支承构件。
8.根据权利要求7所述的绝热构造体,其中,
在所述外管的下部的内壁形成有圆环形状的支承部,
所述支承构件具有:
下侧构件,其配置于所述支承部之上;以及
连接构件,其将所述下侧构件和所述板状构件连接。
9.一种绝热构造体,其用于立式热处理装置,
该立式热处理装置具备:
双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;
气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;
盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口开闭;以及加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,
该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,在所述绝热构造体中,
该绝热构造体具有块状构件,该块状构件沿着所述内管的外周设置到所述内管与所述外管之间。
10.根据权利要求9所述的绝热构造体,其中,
所述块状构件在俯视时形成为在与所述排气部相对应的位置形成有缺口的C字形状。
11.根据权利要求9所述的绝热构造体,其中,
所述块状构件在俯视时形成为圆环形状。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的绝热构造体,其中,
所述绝热构造体以最上部的高度位置比所述排气部的上端的位置高的方式配置。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的绝热构造体,其中,
所述绝热构造体以最上部的高度位置比以保持着所述基板的状态收容于所述处理容器内的基板保持器具的下端或配置于所述处理容器的外周侧的加热部的下端中的上侧的位置低的方式配置。
14.一种立式热处理装置,其具备:
双层管构造的处理容器,其具有内管和上部封闭着的外管,并在下端具有开口;
气体供给部和排气部,其设置于所述处理容器的下侧;
盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口封闭;以及
加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,
该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,其特征在于,
该立式热处理装置具备设置于所述内管与所述外管之间的绝热构造体。
15.一种立式热处理装置,其具备:
双层管构造的处理容器,其具有内管和外管,并在下端具有开口;
气体供给部,其设置到所述处理容器的下侧;
排气部,其设置于所述处理容器的上部;
盖部,其从所述开口导入和排出基板,并且能够使所述开口封闭;以及
加热部,其以从外侧覆盖所述处理容器的方式设置,
该立式热处理装置利用所述加热部对所述基板进行热处理,该立式热处理装置的特征在于,
该立式热处理装置具备设置于所述内管与所述外管之间的绝热构造体。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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