CN1941287A - 隔热壁体、发热体保持构造体、加热装置及基板处理装置 - Google Patents

隔热壁体、发热体保持构造体、加热装置及基板处理装置 Download PDF

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Abstract

一种隔热壁体，防止发热体的卡挂，将发热体的变形防止于未然。在设有发热体(42)的安装槽(40)的侧壁上设有倾斜的锥面(40b、40c)，该锥面(40b、40c)是朝着隔热壁体(33)的中心方向而远离发热体(42)。在随着热膨胀而发热体(42)在安装槽(40)内向半径方向外侧移动时，能够防止发热体(42)被卡在安装槽(40)的锥面(40b、40c)上，所以即使发热体(42)降温而收缩，发热体(42)也能够在安装槽(40)内向半径方向内侧移动而返回到原位置。通过防止发热体的伴随着热膨胀及热收缩的变形，能够将伴随着发热体的热膨胀及热收缩而发生的发热体的断裂防止于未然，所以能够延长发热体的寿命。

Description

隔热壁体、发热体保持构造体、加热装置及基板处理装置
技术领域
本发明涉及隔热壁体、发热体的保持构造体、加热装置及基板处理装置，例如在组装有半导体集成电路装置(以下称作IC)的半导体晶片(以下称作晶片)上沉积(deposition)了绝缘膜、金属制膜以及半导体膜的CVD装置、氧化膜形成装置、扩散装置、在用于进行离子注入后的载体活性化和平坦化的回流(reflow)和退火等热处理(thermal treatment)中使用的热处理装置(furnace)等半导体装置中有效使用的技术。
背景技术
在IC的制造方法中，在对晶片实施成膜处理和扩散处理时，广泛使用着间歇式直立型的热壁型扩散CVD装置。
一般，间歇式直立型的热壁型扩散CVD装置(以下称作CVD装置)具备：反应管，由形成送入晶片的处理室的内管和包围该内管的外管构成，设置成直立型；晶舟，保持作为被处理基板的多片晶片，并送入到内管的处理室中；气体导入管，将原料气体导入到内管内；排气管，将反应管内排气；加热器单元，设在反应管外，将反应管内加热。
并且，在通过晶舟将多片晶片沿垂直方向排列并保持的状态下，从下端的炉口送入(晶舟装载)到内管内之后，将原料气体从气体导入管导入到内管内，并且反应管内通过加热器单元被加热。由此，将CVD膜沉积在晶片上，而且实施扩散处理。
在以往的这种CVD装置中，作为加热装置的加热器单元具有如下结构，即具备：隔热壁体，使用氧化铝或二氧化硅等隔热材料(heatinsulating material)，通过真空形成(真空吸附形成)法形成整体覆盖反应管的长圆筒形状；发热体，使用铁铬铝(Fe-Cr-Al)合金或二硅化钼(MoSi2)而形成得较长大；以及壳体，覆盖隔热壁体；并且，发热体被设在隔热壁体的内周上。
在这样的加热器单元中，在实施例如30℃/分以上的急速加热的情况下，为了加大发热有效面积而使用形成为板状的发热体。
作为将该板状的发热体设置在隔热壁体的内周的以往的发热体的保持构造，有在设于隔热壁体的内周上的多个安装槽中分别以离开槽底面的状态设置发热体的结构。例如参照专利文献1。
专利文献1：日本特开2004-39967号公报
在上述的隔热壁体中，由于发热体被分别设置在安装槽内，所以能够防止上下相邻的发热体彼此的接触。
但是，为了应付发热体的热膨胀及热收缩的需要，发热体能够在半径方向上移动。
因而，在热膨胀时，发热体在安装槽内向半径方向外侧移动，在热收缩时，发热体在安装槽内向半径方向内侧移动而返回原位置。
但是，发热体在热膨胀时卡在安装槽的侧壁面上，该被卡住的部位成为固定端，通过这样的作用，发热体会变形。同样，发热体在热膨胀时卡在安装槽的侧壁面上，如果在该卡住的状态下发热体降温而收缩，则该被卡住的部位成为固定端，通过这样的作用，发热体会变形。
在这种变形积累的情况下、或变形大的情况下，存在会导致发热体断裂的问题。
发明内容
本发明的第一目的是，提供一种能够防止发热体的卡挂、防止发热体的变形于未然的隔热壁体。
本发明的第二目的是，提供一种能够防止发热体的卡挂、防止发热体的变形于未然的发热体的保持构造体。
本发明的第三目的是，提供一种能够防止发热体的卡挂、防止发热体的变形于未然的加热装置。
本发明的第四目的是，提供一种能够防止发热体的卡挂、防止发热体的变形于未然的基板处理装置。
用来解决上述课题的机构中的具有代表性的技术方案如下。
(1)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，随着接近槽底而变小。
(2)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该侧壁的顶部逐渐变大。
(3)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐变大。
(4)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
形成上述安装槽的一对侧壁中的、比上述发热体位于垂直方向上侧的侧壁，朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐向垂直方向上侧变大；
形成上述安装槽的一对侧壁中的、比上述发热体位于垂直方向下侧的侧壁，朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐向垂直方向下侧变大。
(5)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
上述安装槽的垂直方向的宽度形成为至少比上述发热体的垂直方向的上下端大，该宽度朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐变大。
(6)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
层叠有多个圆筒形状的隔热块，该隔热块具有用于将发热体收纳在内周面上的安装槽；
在上述隔热块中的一个上形成有第一侧壁，该第一侧壁成为形成上述安装槽的一对侧壁中的一个；
在与形成有上述第一侧壁的隔热块相邻地层叠的隔热块上，形成有与上述第一侧壁对置、并成为形成上述安装槽的一对侧壁中的另一个的第二侧壁；
上述第一侧壁与上述第二侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该安装槽的顶部逐渐变大。
(7)一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其形成如下结构：
层叠有多个圆筒形状的隔热块，该隔热块具有用于将发热体收纳在内周面上的安装槽；
在上述隔热块的下端部，以将上述隔热块的内周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凸部；
在上述隔热块的上端部，以将上述隔热块的外周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凹部；
在上述隔热块的内周面的上端和与该隔热块邻接的隔热块的内周面的上端之间，形成有上述安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该侧壁的顶部逐渐变大。
(8)一种加热装置，具有上述(1)～(7)中任一种隔热壁体。
(9)一种基板处理装置，具有上述(8)的加热装置。
(10)一种发热体的保持构造体，用于基板处理装置，其形成如下结构：
在形成为圆筒形状的隔热壁体的内周面上形成有安装槽，在该安装槽内设置着上述发热体，形成上述安装槽的一对侧壁的间隔随着接近槽底而变小。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施方式的CVD装置的正面剖视图。
图2是表示作为本发明的一实施方式的加热器单元的主要部分的平面剖视图。
图3表示作为本发明的一实施方式的发热体的保持构造体主要部分，图3(a)是从内侧观察的展开图，图3(b)是沿图3(a)的b-b线的剖视图，图3(c)是沿图3(a)的c-c线的剖视图。
图4(a)是表示外侧绝缘子的立体图，图4(b)是表示相同机构中的内侧绝缘子的立体图。
图5是加热器单元的立体图。
图6是表示防止变形的作用的各外部概略平面剖视图，图6(a)表示比较例的情况，图6(b)表示本实施方式的情况。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一实施方式。
在本实施方式中，本发明涉及的隔热壁体在设置于作为本发明涉及的基板处理装置的一实施方式的CVD装置(间歇式直立型的热壁型扩散CVD装置)中的本发明涉及的加热装置的一实施方式的加热器单元中使用。
作为本发明的基板处理装置的一实施方式的CVD装置如图1所示，具备垂直配设并被固定地支撑的直立型的反应管11，反应管11包括外管12和内管13。
外管12使用石英(SiO2)而一体成形为圆筒形状，内管13使用石英(SiO2)或碳化硅(SiC)一体成形为圆筒形状。
外管12形成为其内径比内管13的外径大、上端封闭而下端开口的圆筒形状，呈同心圆地覆盖内管13，包围内管13的外侧。
内管13形成为上下两端开口的圆筒形状，内管13的筒中空部形成多片晶片被送入的处理室14，该多片晶片通过晶舟22被保持成沿垂直方向排列的状态。内管13的下端开口构成用于送入送出晶片的炉口15。
外管12与内管13之间的下端部由形成为圆环形状的岐管16气密封闭，为了进行内管13和外管12的更换等，岐管16分别拆装自如地被安装在内管13及外管12上。
通过岐管16被支撑在CVD装置的加热器基座19上，反应管11成为垂直装配的状态。
在岐管16的侧壁的上部连接着排气管17，排气管17构成为，与排气装置(未图示)连接，能够将处理室14真空排气成规定的真空度。排气管17成为与形成在外管12和内管13之间的间隙连通的状态，由外管12和内管13的间隙构成排气通路18。排气通路18的横截面形状成为一定宽度的圆环形状。
由于排气管17与岐管16连接，所以排气管17成为被配置在形成圆筒形状的中空体、并沿垂直方向较长地形成的排气通路18的最下端的状态。
在岐管16上，从垂直方向下侧抵接着闭塞下端开口的密封盖20。密封盖20形成为具有与外管12的外径大致相等的直径的圆盘形状，可通过设置在反应管11外部的晶舟升降机21(仅图示了一部分)在垂直方向上升降。
在密封盖20的中心线上垂直地竖立并支撑着用于保持作为被处理基板的晶片1的晶舟22。晶舟22能够使多片晶片1以水平且相互中心对齐的状态排列并保持。
在密封盖20上连接着气体导入管23，该气体导入管23与内管13的炉口15连通，在气体导入管23上连接着原料气体装置和载体气体供给装置(都未图示)。从气体导入管23被导入到炉口15的气体，在内管13的处理室14内流通，通过排气通路18后从排气管17排放。
在外管12的外部，加热反应管11的内部的加热装置即加热器单元30，包围着外管12的周围并以同心圆设置着。
加热器单元30具备使用不锈钢(SUS)并形成为上端闭塞下端开口的圆筒形状的壳体31，壳体31的内径及全长设定为比外管12的外径及全长大。
在壳体31的内部设置有作为本发明的一实施方式的发热体的保持构造体。本实施方式涉及的发热体的保持构造体具备发热体和隔热壁体33。
作为本发明的一实施方式的隔热壁体33形成为比外管12的外径大的圆筒形状，被设置成与外管12成同心圆状。隔热壁体33与壳体31的内周面之间的间隙32是用来气冷的空间。
隔热壁体33具备：圆盘形状的顶壁部34，具有比壳体31的内径小的外径；以及圆筒形状的侧壁部35，具有比外管12的外径大的内径和比壳体31的内径小的外径。
顶壁部34覆盖侧壁部35上端的开口而将其封闭，顶壁部34的上端面被设置成与壳体35的顶壁的下表面接触。
另外，也可以构成为，设置贯通顶壁部34及壳体31的顶壁的排气口，使隔热壁体33与外管12之间的环境气体强制风冷。
通过将侧壁部35的外径设定得比壳体31的内径小，在侧壁部35与壳体31之间形成作为风冷空间的间隙32。
另外，也可以构成为，在隔热壁体33的侧壁部35设置贯通孔，以使间隙32、隔热壁体33和外管12之间的空间贯通，并且，使隔热壁体33与外管12之间的环境气体强制风冷。
并且，隔热壁体33的侧壁部35通过在垂直方向上层叠多个隔热块36而构筑为一个筒体。
如图1及图2所示，隔热块36具备较短的圆筒形状的环形的主体37，主体37采用纤维状或球状的氧化铝或二氧化硅等还具有绝缘材功能的隔热材料，通过真空形成法一体成形。
另外，隔热块36及主体37也可以在沿圆筒形状的圆周方向分割成多个、例如以规定的角度将圆筒形状分割成多个的状态下成形，然后组装成圆筒形状。
如果这样，因为在隔热块36中也形成游隙(易动度)，所以即使向隔热块36施加了应力也难以分开。优选的是，如果进行四分割，则在尺寸方面也较好。
在主体37的下端部，以将主体37内周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凸部38。在主体37的上端部，以将主体37外周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凹部39。
此外，在主体37上端的内周侧形成有向内侧方向突出的突出部37a(参照图3(c))。
在相邻的上下的隔热块36的突出部37a之间，以一定的深度、一定的高度形成有用于安装发热体的安装槽(凹部)40，以使其成为将侧壁部35的内周面切开成圆环形状的状态。对于各个隔热块36各形成有一个安装槽40，成为一个封闭的圆形。
在安装槽40的内周面，如图3(b)所示，沿周向大致等间隔地安装有多个用于将发热体定位保持的U字钉形状的保持用具41。
安装槽40形成为，其上下方向的宽度随着接近圆筒形状的侧壁部35的外径方向(与圆筒的中心相反的方向)即槽底40a而逐渐变窄。即，在安装槽40的上下一对侧壁上形成有锥面40b、40c，两个锥面40b、40c间的距离越接近槽底40c越小。
此外，换一种说法，安装槽40的垂直方向的一对侧壁的间隔，从侧壁的顶部(突出部37a的内周面上)开始越接近安装槽40的底部(槽底40a的内周面上)就变得越小。
另外，如图3(c)所示，锥面40b形成在安装槽40的垂直方向的一对侧壁中的上侧侧壁上，比收纳在安装槽40中的发热体42位于垂直方向上侧，朝着安装槽40的圆筒形状半径方向中心侧逐渐向垂直方向上侧变大。
此外，锥面40c形成在安装槽40的垂直方向的一对侧壁中的下侧侧壁上，比收纳在安装槽40中的发热体42位于垂直方向下侧，朝着安装槽40的圆筒形状半径方向中心侧逐渐向垂直方向下侧变大。
在发热体42中采用Fe-Cr-Al合金或MoSi2及SiC等电阻发热材料。发热体42如图3(a)所示，为波浪形的平板形状。此外，上侧波部42a和上侧间隙43a、及下侧波部42b和下侧间隙43b分别交替地形成。它们通过冲压加工或激光切割加工等一体成形。
发热体42沿着隔热块36的内周设置成圆环形状。发热体42所形成的圆环形状的外径比隔热块36的安装槽40的内径(内周面的直径)小一些。发热体42沿着隔热块36的内周设置成圆环形状。发热体42所形成的圆环形状的外径比隔热块36的安装槽40的内径(内周面的直径)小一些。
此外，发热体42所形成的圆环形状的内径比隔热块36的突出部37a的内径稍大一些。
如上所述，形成了呈圆环形状的发热体42的圆筒部51。
如图1～图3所示，发热体42的圆筒部51被设置在隔热块36的每个安装槽40中。在其上下段隔离地设置着相邻的其他发热体42的圆筒部51。
如图3(a)、图3(b)所示，多个保持用具41、41被分别配置在从上侧间隙43a的下端到下侧间隙43b的上端的位置，并插入隔热块36中。这样，以从安装槽40的内周面离开的状态保持发热体42。
如图2及图3所示，在发热体42的圆筒部51的两端部44、44，一对供电部45、46分别与圆环形状的圆周方向呈直角、且向半径方向外侧弯曲地形成。在一对供电部45、46的前端部，一对连接部47、48分别与供电部45、46呈直角地弯曲而形成，且相互为相反方向。
为了抑制一对供电部45、46的发热量的降低，一对供电部45、46的间隔设定得较小。
优选的是，将一对供电部45、46从圆环形状的圆周方向朝半径方向外侧的分别弯曲成直角的部位，设为发热体42的上侧波部42a的最上部附近或下侧波部42b的最下部附近。
通过这样，能够进一步没有间隙地将发热体铺设在一对供电部45、46上。
在与一对供电部45、46的位置对应的圆筒形状的隔热块36上，分别形成有一对插通槽49、50。两个插通槽49、50从安装槽40侧沿圆筒形状的半径方向达到主体37的外周侧而形成。两个供电部45、46分别插通在两个插通槽49、50中。
另外，两个插通槽49、50也可以是，在插通两个供电部45、46之前，包含两个插通槽49、50之间在内，两个插通槽49、50形成为一个插通槽，在插通两个供电部45、46后，通过在两个供电部45、46间埋设纤维状或球状的氧化铝或二氧化硅等还具有绝缘材功能的隔热材料，来形成隔热壁体33及插通槽49、50。
在主体37的外周面的两个插通槽49、50部分，设有绝缘子(以下，称作外侧绝缘子)52。
外侧绝缘子52使用氧化铝或二氧化硅等具有耐热性的作为绝缘材料的陶瓷，通过烧结法等适当制法，能够使硬度、弯曲强度及密度比隔热块36高。
如图4(a)所示，外侧绝缘子52为大致正方形，一体成形为具有一点曲面R1的平盘形状，并被固定在主体37的外周面上，该曲面R1与隔热块36的外周面的曲面对应，。
外侧绝缘子52具有至少与隔热块36同等以上的硬度、同等以上的弯曲强度及同等以上的密度。
另外，优选的是，如果外侧绝缘子52的硬度比隔热块36的硬度高，则能够有效地抑制发热体42的翘曲。
此外，优选的是，如果外侧绝缘子52的弯曲强度及/或密度比隔热块36的弯曲强度及/或密度高，则能够有效地抑制发热体42的翘曲。
在外侧绝缘子52的上部，分别形成有用于插通一对供电部的作为插通部的一对保持槽53、54。两个保持槽53、54的位置对应于两个插通槽49、50的位置，大体为相同位置。在两个保持槽53、54中分别插通并保持着插通在两个插通槽49、50中的两个供电部45、46。
优选的是，如图4(a)所示，保持槽53、54可以切开到外侧绝缘子52的最上部而形成。这是因为，在设置了一对供电部后，能够安装、更换外侧绝缘子52。但是，保持槽53、54也可以不切开到外侧绝缘子52的最上部，而是形成孔状。
通过外侧绝缘子52的两个保持槽53、54保持发热体42的供电部45、46，能够抑制发热体42的翘曲。两个保持槽53、54的间隔对应于主体37的两个插通槽49、50的间隔，为相同的间隔。
这里，所谓的发热体42的翘曲，是指通过对发热体42供电而使发热体42发生热膨胀、或通过停止供电而发生热收缩，从原来配置的位置偏移、或移动、或扭转而运动的现象。
在安装槽40的内周面的对应于两个插通槽49、50的部位，抵接固定有绝缘子(以下，称作内侧绝缘子)55。
内侧绝缘子55使用氧化铝或二氧化硅等的具有耐热性的作为绝缘材料的陶瓷，通过烧结法等适当制法，能够使硬度、弯曲强度及密度比隔热块36高。例如，使内侧绝缘子55的氧化铝成分的含有率比隔热块36高，能够提高硬度、弯曲强度及密度。
如图4(b)所示，内侧绝缘子55为大致正方形，一体成形为具有一点曲面R2的平盘形状，并被固定在主体37的外周面上，该曲面R2与隔热块36的内周面的曲面相对应。
内侧绝缘子55至少具备与隔热块36同等以上的硬度。
另外，优选的是，如果使内侧绝缘子55的硬度比隔热块36的硬度高，则能够有效地抑制发热体42的翘曲。
此外，优选的是，如果使内侧绝缘子55的弯曲强度及/或密度比隔热块36的弯曲强度及/或密度高，则能够有效地抑制发热体42的翘曲。
在内侧绝缘子55的上部，分别形成有用于插通一对供电部的作为插通部的一对保持槽56、57。两个保持槽56、57的位置对应于两个插通槽49、50的位置，大体为相同位置。在两个保持槽56、57中分别插通并保持着插通在两个插通槽49、50中的两个供电部45、46。
优选的是，如图4(b)所示，保持槽56、57可以切开到内侧绝缘子55的最上部而形成。这是因为，在设置了一对供电部后，能够安装、更换内侧绝缘子55。但是，保持槽56、57也可以不切开到内侧绝缘子55的最上部，而是形成孔状。
通过内侧绝缘子55的两个保持槽56、57保持发热体42的供电部45、46，能够抑制发热体42的翘曲。两个保持槽56、57的间隔对应主体37的两个插通槽49、50的间隔，为相同的间隔。
在内侧绝缘子55的内侧端面(与隔热块36的相反侧的端面、即发热体42的圆筒部51侧的端面)上，在两个保持槽56、57之间，设有隔开发热体42的一对供电部45、46及圆筒部51的隔壁部58。隔壁部58的厚度(t)是，在其抵接于安装槽40的内周面上固定时，使其至少可设置到发热体42的圆筒部51的内周面上的位置。
优选的是，如图2所示，隔壁部58的厚度(t)可以是，在其抵接于安装槽40的内周面上固定时，应越过发热体42的圆筒部51的内周面上而设置到圆筒部51的内侧。通过这样，能够有效地隔开发热体42的一对供电部45、46及圆筒部51。
此外，隔壁部58的高度(h)是如下的尺寸(h)，即在其抵接于安装槽40的内周面上固定时，至少与发热体42的板宽度同等以上的值。此外，隔壁部58被设置在与两个保持槽56、57相同高度的位置，以使其能够将一对供电部45、46设置在相同高度的位置，从而隔开发热体42的一对供电部45、46。
优选的是，隔壁部58的高度(h)如图3(a)所示，可以设为在抵接于安装槽40的内周面上设置固定时，比发热体42的圆筒部51的上侧波部42a的最上部的高度和下侧波部42b的最下部的高度之间的值(h1)大。通过这样，能够有效地隔开一对供电部45、46及圆筒部51。
隔壁部58从内侧绝缘子55的内侧端面向两侧形成并设有弯曲部R3。通过设置该弯曲部R3，能够容易形成内侧绝缘子55，并且增加内侧绝缘子55的强度，即使发热体42的圆筒部51膨胀、伸长，与隔壁部58接触，内侧绝缘子55也不易破裂。
另外，弯曲部R3不仅可以做成曲面形状，也可以做成由平坦面构成的锥状。
如图2及图3所示，在上段侧的发热体42的一个连接部(以下称作正侧连接部)47上焊接着供电端子61，在另一个连接部(以下称作负侧连接部)48上焊接着搭接线62的上端部。搭接线62的下端部与下段侧的发热体42的正侧连接部47连接。
因而，下段侧的发热体42的正侧连接部47位于上段侧的发热体42的负侧连接部48的正下方附近，成为下段侧的发热体42的圆筒部51的两端部44、44比上段侧的发热体42的圆筒部51的两端部44、44向周向偏移这部分距离的状态。
搭接线62为了将来自搭接线62表面的散热抑制为较小，采用Fe-Cr-Al合金或MoSi2及SiC等电阻发热材料，剖面形成为圆形的圆棒形状。但是，根据搭接线的电流容量的情况，搭接线62也可以将剖面形成为四边形的角棒形状。
如图2及图5所示，在加热器单元30的壳体31的外周面上与供电端子51的设置场所对应的位置，覆盖着包覆两个连接部47、48及搭接线62的端子壳体63，在端子壳体63的内部填充有玻璃纤维等隔热材料64。在端子壳体63中经由绝缘子65插入有多个供电端子61。
接着，简单地说明利用有关上述结构的CVD装置来制造IC等半导体装置的制造方法的成膜工序。
如图1所示，如果将多片薄片1装填在晶舟22上(晶片装料)，则保持了多片晶片1的晶舟22被晶舟升降机21提起而送入到处理室11中(晶舟装载)。
在该状态下，密封盖20成为将岐管16的下端开口密封的状态。
反应管11的内部通过排气管17被真空排气，成为规定的压力(真空度)。
此外，反应管11的内部被加热器单元30加热，成为规定的温度。此时，根据温度传感器24所检测到的温度信息，反馈控制向加热器单元30的发热体42的通电状况，以使处理室14内成为规定的温度分布。
接着，晶舟22通过旋转机构25被旋转，由此晶片1旋转。
接着，通过气体导入管23将控制为规定流量的原料气体向处理室14内导入。
被导入的原料气体在处理室14内上升，从内管13的上端开口流出到排气通路18，然后从排气管17被排放。
原料气体在通过处理室14内时与晶片1的表面接触，此时，通过热CVD反应将薄膜沉积在晶片1的表面上。
如果经过了预先设定的处理时间，则从惰性气体供给源(未图示)供给惰性气体，处理室14内被置换为惰性气体，并且使处理室14内的压力恢复到常压。
然后，通过晶舟升降机21使密封盖20下降，将岐管16的下端开口，并且在将处理后的晶片1保持在晶舟22上的状态下，从岐管16的下端送出到反应管11的外部(晶舟卸载)。
然后，将处理后的晶片1从晶舟22中取出(晶片卸料)。
但是，加热器单元30的发热体42如果温度上升，则因热膨胀而伸长，所以整体上圆环形状的发热体42的圆筒部51的直径变大。如果发热体42的直径变大，则发热体42被保持用具41仅限制了向隔热壁体33的中心方向的移动，所以发热体42在安装槽40内成为向半径方向外侧移动的状态。
例如，如图6(a)所示，在上下的侧壁相互平行地形成的安装槽40’的情况下，在安装槽40’内向半径方向外侧移动时，有可能发热体42卡在安装槽40’的侧壁面上，被卡住的部位成为固定端，通过这样的作用发热体会变形。
此外，同样地，如果发热体在热膨胀时卡在安装槽40’的侧壁面上，在该卡住的状态下发热体42降温而收缩，则卡住的部分成为固定端，通过这样的作用发热体会变形。在这种变形积累的情况下、或变形大的情况下，有可能导致发热体42断裂。此外，因热膨胀而使上侧波部42a向上侧、下侧波部42b向下侧分别伸长，所以安装槽40的两侧壁与发热体42的距离变窄，所以上述的问题更为显著。但是，在本实施方式中，由于在安装槽40的两侧壁上形成有锥面40b、40c，所以如图6(b)所示，当在安装槽40内向半径方向外侧移动时，能够防止发热体42卡在安装槽40的侧壁面上。此外，即使发热体42在热膨胀时向一个侧壁侧偏移，发热体42也会在锥面上滑动，能够收容在规定的上下位置上。
因此，即使发热体42降温而收缩，发热体42也会在安装槽40内向半径方向内侧移动而返回到原位置。即，能够将伴随着发热体42的热膨胀及热收缩的变形、劣化、断裂防止于未然。
另外，优选的是，安装槽40的槽底40a的垂直方向(上下方向)的宽度，可以设为至少比发热体42的圆筒部51的上侧波部42a的最上部的高度和下侧波部42b的最下部的高度之间的值(h1)大的宽度。通过这样，不会一直到安装槽40的槽底40a，发热体42被卡在侧壁面上，而能够热膨胀。
根据上述实施方式，能够得到下面的效果。
(1)通过使安装了发热体的安装槽的侧壁倾斜，以使侧壁间的距离越接近槽底越小，在随着热膨胀而发热体在安装槽内向半径方向外侧移动时，能够防止发热体卡在安装槽的侧壁面上。其结果，即使发热体降温而收缩，发热体也能够在安装槽内朝着半径方向内侧移动而返回到原位置。
(2)通过防止伴随发热体的热膨胀及热收缩的发热体的变形及应力负荷，能够将随着发热体的热膨胀及热收缩而发生的发热体的劣化及断裂防止于未然，所以能够延长发热体的寿命。
(3)通过使伴随发热体的热膨胀及热收缩的发热体的上下方向(垂直方向)的移动在期望的范围内，将反应管内的晶舟上沿上下方向(垂直方向)铺设的晶片加热时的上下方向的晶片间的温度向发热体的上下方向的移动，能够防止对晶片的温度分布劣化、或产生了再调整为适当的温度分布的需要，所以能够提高加热器单元及CVD装置的性能。
另外，本发明并不限于上述实施方式，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改变。
例如，隔热壁体并不限于将多个隔热块在垂直方向上层叠而构筑成一个筒体的结构，也可以一体地形成。
外侧绝缘子及内侧绝缘子并不限于使用上述实施方式的部件，也可以省略。
本发明涉及的隔热壁体并不限于适用于CVD装置的加热器单元中的发热体的保持构造体，也能够普遍适用于氧化膜形成装置、扩散装置及退火装置的加热器单元等的加热装置的所有隔热壁体。
再者，本发明涉及的基板处理装置并不限于适用于CVD装置，也能够普遍适用于氧化膜形成装置、扩散装置及退火装置等所有基板处理装置。

Claims (23)

1、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，随着接近槽底而变小。
2、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该侧壁的顶部逐渐变大。
3、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐变大。
4、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
形成上述安装槽的一对侧壁中的、比上述发热体位于垂直方向上侧的侧壁，朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐向垂直方向上侧变大；
形成上述安装槽的一对侧壁中的、比上述发热体位于垂直方向下侧的侧壁，朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐向垂直方向下侧变大。
5、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
具有用于将发热体收纳在该圆筒形状的内周面上的安装槽：
上述安装槽的垂直方向的宽度形成为至少比上述发热体的垂直方向的上下端大，该宽度朝着上述圆筒形状的半径方向中心侧逐渐变大。
6、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
层叠有多个圆筒形状的隔热块，该隔热块具有用于将发热体收纳在内周面上的安装槽；
在上述隔热块中的一个上形成有第一侧壁，该第一侧壁成为形成上述安装槽的一对侧壁中的一个；
在与形成有上述第一侧壁的隔热块相邻地层叠的隔热块上，形成有与上述第一侧壁对置、并成为形成上述安装槽的一对侧壁中的另一个的第二侧壁；
上述第一侧壁与上述第二侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该安装槽的顶部逐渐变大。
7、一种隔热壁体，是用于基板处理装置中的加热装置的圆筒形状的隔热壁体，其特征在于，其形成如下结构：
层叠有多个圆筒形状的隔热块，该隔热块具有用于将发热体收纳在内周面上的安装槽；
在上述隔热块的下端部，以将上述隔热块的内周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凸部；
在上述隔热块的上端部，以将上述隔热块的外周的一部分切开成圆环形状的状态形成有结合凹部；
在上述隔热块的内周面的上端和与该隔热块邻接的隔热块的内周面的上端之间，形成有上述安装槽；
形成上述安装槽的一对侧壁的间隔，从上述安装槽的底部朝着该侧壁的顶部逐渐变大。
8、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，上述安装槽在垂直方向上形成有多个。
9、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，由绝缘材料形成。
10、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，
上述发热体具有波形的平板形状，
包括沿上述安装槽的内周面设置成圆筒状的圆筒部、和设置于该圆筒部的两端部的一对供电部；
具有至少收纳上述发热体的上述圆筒部的上述安装槽。
11、如权利要求10所述的隔热壁体，其特征在于，具有插通槽，该插通槽从用于插通上述一对供电部的上述安装槽侧朝着圆筒形状的半径方向到达上述隔热壁体的外周侧而形成。
12、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，
上述发热体具有波形的平板形状，
上侧波部和上侧间隙部以及下侧波部和下侧间隙分别交替地形成着，
具有至少收纳上述发热体的圆筒部的上述安装槽。
13、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，
上述发热体具有波形的平板形状，
上侧波部和上侧间隙部以及下侧波部与下侧间隙分别交替地形成着；
具有收纳上述发热体的圆筒部的上述安装槽，上述安装槽由成为形成该安装槽的上述一对侧壁中的一个且比上述上侧波部位于垂直方向上侧的侧壁、和成为上述一对侧壁中的另一个且比上述下侧波部位于垂直方向下侧的侧壁形成。
14、如权利要求6所述的隔热壁体，其特征在于，
上述发热体具有波形的平板形状，
上侧波部和上侧间隙部以及下侧波部与下侧间隙分别交替地形成着；
具有收纳上述发热体的圆筒部的上述安装槽，上述安装槽由成为形成该安装槽的上述一对侧壁中的一个且比上述上侧波部位于垂直方向上侧的上述第一侧壁、和成为上述一对侧壁中的另一个且比上述下侧波部位于垂直方向下侧的上述第二侧壁形成。
15、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，具有以一个封闭的圆形形成的上述安装槽。
16、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，在上述圆筒形状的圆周方向上被分割成多个。
17、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，上述槽底的宽度设置为与上述发热体的板宽度同等以上的值。
18、如权利要求1所述的隔热壁体，其特征在于，
为了将具有波形的平板形状、并具有上侧波部和上侧间隙部以及下侧波部与下侧间隙分别交替地形成着的上述圆筒部的上述发热体隔离，上述槽底的高度设置成比上述发热体的上侧波部的最上部的高度和下侧波部的最下部的高度之间的值h1大。
19、一种加热装置，其特征在于，具有上述权利要求1、8～18中任一项所述的隔热壁体。
20、一种加热装置，其特征在于，具有上述权利要求14所述的隔热壁体。
21、一种基板处理装置，其特征在于，
具有上述权利要求19所述的加热装置；
并具备：
处理室，被该加热装置加热，处理被处理基板；
气体导入管，将气体导入到上述处理室；以及
排气管，将上述处理室排气。
22、一种基板处理装置，其特征在于，
具有上述权利要求20所述的加热装置；
并具备：
处理室，被该加热装置加热，处理被处理基板；
气体导入管，将气体导入到上述处理室；以及
排气管，将上述处理室排气。
23、一种发热体的保持构造体，用于基板处理装置，其特征在于，其形成如下结构：
在形成为圆筒形状的隔热壁体的内周面上形成有安装槽，在该安装槽内设置着上述发热体，形成上述安装槽的一对侧壁的间隔随着接近槽底而变小。
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