JP2024027928A - 熱処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱処理の均一性を高めることができる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による熱処理装置は、下端が開口する有天井の円筒形状を有し、内部に第１空間を形成する処理容器と、前記下端の開口を塞ぐ蓋と、前記蓋を貫通して設けられる支持部であり、軸部と、前記軸部の上部に位置する載置部とを有する支持部と、前記載置部の上に設置され、複数の基板を上下方向に多段に配列して保持するボートと、前記軸部の周囲に前記載置部の下面との間に隙間をあけて設けられる区画部材であり、前記第１空間に対して区画された第２空間を形成する区画部材と、前記第２空間に設けられる断熱材と、を備え、前記処理容器には、側壁の一部に排気口が設けられ、前記処理容器の周方向において、前記隙間は、少なくとも前記排気口が設けられる角度位置を含む第１隙間と、前記第１隙間を除く角度位置に設けられる第２隙間とを有し、前記第１隙間は、前記第２隙間よりも広い。【選択図】図１

Description

本開示は、熱処理装置に関する。
下端に開口部を有する反応容器内に、多段に配列した複数の基板を保持するボートを収容し、開口部を蓋部で閉塞した状態で、複数の基板に熱処理を施す基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、蓋部を覆うカバー部を設け、カバー部で覆われた空間に断熱部を設置している。
国際公開第２０１８／１５０５３７号
本開示は、熱処理の均一性を高めることができる技術を提供する。
本開示の一態様による熱処理装置は、下端が開口する有天井の円筒形状を有し、内部に第１空間を形成する処理容器と、前記下端の開口を塞ぐ蓋と、前記蓋を貫通して設けられる支持部であり、軸部と、前記軸部の上部に位置する載置部とを有する支持部と、前記載置部の上に設置され、複数の基板を上下方向に多段に配列して保持するボートと、前記軸部の周囲に前記載置部の下面との間に隙間をあけて設けられる区画部材であり、前記第１空間に対して区画された第２空間を形成する区画部材と、前記第２空間に設けられる断熱材と、を備え、前記処理容器には、側壁の一部に排気口が設けられ、前記処理容器の周方向において、前記隙間は、少なくとも前記排気口が設けられる角度位置を含む第１隙間と、前記第１隙間を除く角度位置に設けられる第２隙間とを有し、前記第１隙間は、前記第２隙間よりも広い。
本開示によれば、熱処理の均一性を高めることができる。
図１は、第１実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。 図２は、図１のII－II矢視断面図である。 図３は、図１のIII－III矢視断面図である。 図４は、プレートを斜め上方から見た斜視図である。 図５は、第２実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。 図６は、区画部材を斜め上方から見た斜視図である。 図７は、第３実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。 図８は、張出部を示す斜視図である。 図９は、第４実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。 図１０は、プレートを斜め上方から見た斜視図である。
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔第１実施形態〕
図１から図４を参照し、第１実施形態に係る熱処理装置について説明する。図１は、第１実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。図２は、図１のII－II矢視断面図である。図３は、図１のIII－III矢視断面図である。図４は、プレートを斜め上方から見た斜視図である。
第１実施形態に係る熱処理装置１Ａは、複数の基板Ｗに対して一度に熱処理を行うバッチ式の装置である。基板Ｗは、例えば半導体ウエハである。熱処理は、例えば成膜処理である。熱処理装置１Ａは、処理容器１０と、ガス供給部３０と、加熱部５０と、断熱部６０と、制御部９０とを備える。
処理容器１０は、内部を減圧可能である。処理容器１０は、内部に基板Ｗを収容する。処理容器１０は、内管１１と、外管１２とを有する。
内管１１は、下端が開放された有天井の円筒形状を有する。外管１２は、下端が開放されて内管１１の外側を覆う有天井の円筒形状を有する。内管１１及び外管１２は、同軸状に配置されて２重管構造を有する。内管１１及び外管１２は、例えば石英により形成される。
内管１１は、第１円筒部１１ａと、拡径部１１ｂと、第２円筒部１１ｃと、天板１１ｄとを有する。第１円筒部１１ａ、拡径部１１ｂ及び第２円筒部１１ｃは、上側から下側に向かってこの順に設けられる。第１円筒部１１ａは、後述するボート１８の上端よりも上方からボート１８の下端までの高さ領域を含んで設けられる。第１円筒部１１ａは、第１内径を有する。拡径部１１ｂは、第１円筒部１１ａの下に位置する。拡径部１１ｂは、上方から下方に向けて第１内径から第２内径まで拡径する。第２内径は、第１内径よりも大きい。第２円筒部１１ｃは、拡径部１１ｂの下に位置する。第２円筒部１１ｃは、第２内径を有する。天板１１ｄは、第１円筒部１１ａの上端の開口を塞ぐ。
内管１１には、側壁の一部を外側へ向けて突出させた凸部１１ｅが形成される。凸部１１ｅは、内管１１の長手方向（上下方向）に沿って形成される。凸部１１ｅは、後述するインジェクタ３１を収容する収容部を内部に形成する。凸部１１ｅに対向させて内管１１の反対側の側壁には、上下方向に沿って延びる矩形状の排気口１１ｆが形成される。具体的には、排気口１１ｆは、内管１１の第１円筒部１１ａから第２円筒部１１ｃの上端近傍まで延びるように形成されている。処理容器１０内の処理ガスは、排気口１１ｆを通って排気される。
外管１２の下端は、例えばステンレス鋼により形成される円環状のフランジ部材１３によって支持され、Ｏリング等のシール部材１５を介して気密に取り付けられる。外管１２の下方の内壁には、円環板状の支持部１２ａが設けられる。支持部１２ａは、内管１１の下端を支持する。外管１２の側壁であって、支持部１２ａの上方には、ガス出口１２ｂが設けられる。ガス出口１２ｂには、排気通路（図示せず）が接続される。排気通路には、圧力調整弁及び真空ポンプ（いずれも図示せず）が順次介設される。外管１２の下端の開口には、蓋１４がＯリング等のシール部材６８を介して気密に取り付けられる。蓋１４は、処理容器１０の下端の開口、すなわち外管１２の開口を気密に塞ぐ。蓋１４は、例えばステンレス鋼等の金属により形成される。
蓋１４の中央部には、回転機構１６が設けられる。回転機構１６は、例えば磁性流体シールを含む。回転機構１６の下部には、ボートエレベータよりなる昇降機構のアーム（図示せず）が接続される。回転機構１６は、アームの昇降により上下動する。回転機構１６の上部には、支持部１７が接続される。支持部１７は、蓋１４に対して回転自在である。支持部１７は、例えば石英により形成される。支持部１７は、軸部１７ａと、載置部１７ｂとを有する。軸部１７ａの下部は、回転機構１６に接続される。載置部１７ｂは、軸部１７ａの上部に位置する。載置部１７ｂは、上方からの平面視において軸部１７ａよりも直径が大きい円板形状を有する。載置部１７ｂは、ボート１８を支持する。ボート１８は、複数（例えば２５枚～２００枚）の基板Ｗを水平姿勢で上下方向に多段に配列して保持する。ボート１８は、例えば石英、炭化珪素により形成される。ボート１８は、アームの昇降により、蓋１４、回転機構１６及び支持部１７と一体として上下動する。これにより、ボート１８が処理容器１０に対して挿脱される。
ガス供給部３０は、インジェクタ３１を有する。インジェクタ３１は、内管１１の内面の近傍を複数の基板Ｗの配列方向（上下方向）に沿って直線状に延在すると共に、内管１１の下部においてＬ字状に屈曲し、外管１２を貫通して内管１１の外部まで延びる。インジェクタ３１は、例えば石英により形成される。インジェクタ３１において内管１１の外部の端部には、ガス供給経路（図示せず）を介して処理ガスのガス源（図示せず）が接続される。インジェクタ３１において内管１１の内部に位置する部位には、複数の吐出孔３１ｈが設けられる。各吐出孔３１ｈは、インジェクタ３１の延在方向に沿って所定の間隔ごとに設けられる。ガス源の処理ガスは、ガス供給経路からインジェクタ３１に流入し、各吐出孔３１ｈから内管１１内に吐出される。内管１１は、ボート１８が位置する高さ領域において内径が絞られており、かつインジェクタ３１と対向させて排気口１１ｆが設けられる。この場合、各吐出孔３１ｈから吐出される処理ガスが基板Ｗ側へ流れることを促進できる。各吐出孔３１ｈ同士の間隔は、例えばボート１８に保持される基板Ｗの間隔と同じに設定される。各吐出孔３１ｈの高さ方向の位置は、例えば上下方向に隣り合う基板Ｗ間の中間位置に設定される。この場合、各吐出孔３１ｈは隣り合う基板Ｗ間の対向面に処理ガスを効率的に供給できる。
ガス供給部３０は、複数種類の処理ガスを混合して１つのインジェクタから混合した処理ガスを吐出してもよい。ガス供給部３０は、インジェクタ３１の他に、別の処理ガスを吐出するインジェクタを更に有してもよい。
加熱部５０は、チャンバヒータ５１を含む。チャンバヒータ５１は、処理容器１０の径方向外側において処理容器１０を囲み、かつ処理容器１０の天井を覆う有天井の円筒形状を有する。チャンバヒータ５１は、処理容器１０の側周囲及び天井を加熱することにより、処理容器１０内に収容された各基板Ｗを加熱する。
断熱部６０は、区画部材６１と、断熱材６２と、ヒータ６３と、放射板６４と、反射板６５と、プレート６６とを有する。
区画部材６１は、蓋１４の上に設置される。区画部材６１は、処理容器１０の下端の開口が蓋１４により気密に塞がれた状態において、処理容器１０の内部に位置する。区画部材６１は、例えば石英により形成される。区画部材６１は、内壁部６１ａと、外壁部６１ｂと、天壁部６１ｃと、フランジ部６１ｄとを含む。
内壁部６１ａは、軸部１７ａの周囲に設けられる。内壁部６１ａは、円筒形状を有する。内壁部６１ａの下端は、Ｏリング等のシール部材６７を介して蓋１４の上に設置される。内壁部６１ａの内面と軸部１７ａの外面との間には、狭空間Ｂ１が設けられる。狭空間Ｂ１には、パージガス源ＰＧからパージガスが供給される。パージガスは、処理容器１０の下側から上側に向けて供給される。パージガスは、内管１１内に吐出された処理ガスが回転機構１６に流入することを抑制する。パージガスは、例えば窒素ガスである。
外壁部６１ｂは、内壁部６１ａの周囲に設けられる。外壁部６１ｂは、円筒形状を有する。外壁部６１ｂは、内壁部６１ａと同軸状に設けられる。外壁部６１ｂの下端は、蓋１４の上に設置される。
天壁部６１ｃは、内壁部６１ａの上端と外壁部６１ｂの上端とを接続し、内壁部６１ａと外壁部６１ｂとの間の空間の上部を塞ぐ。天壁部６１ｃは、円環板状を有する。天壁部６１ｃは、蓋１４、内壁部６１ａ及び外壁部６１ｂと共に、処理容器１０の内部の第１空間Ａ１に対して区画された第２空間Ａ２を形成する。第１空間Ａ１は、大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替えられる。第２空間Ａ２は、処理容器１０の外部の環境である。第２空間Ａ２は、例えば大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気に維持される。不活性ガスは、例えば窒素ガスである。天壁部６１ｃは、載置部１７ｂに対して隙間をあけて対向する。
フランジ部６１ｄは、外壁部６１ｂの下部から外側に向けて延びる。フランジ部６１ｄの外縁の上面と外管１２の下端との間には、Ｏリング等のシール部材６８が設けられる。
断熱材６２は、第２空間Ａ２に設けられる。断熱材６２は、例えば蓋１４の上に設置される。断熱材６２は、処理容器１０の下端の開口からの放熱を抑制する。断熱材６２は、繊維系断熱材を円筒状に成型した構造を有する。ただし、断熱材６２は繊維系断熱材に限定されない。例えば石英、炭化珪素等からなる断熱プレートを上下方向に間隔をあけて積層した構造であってもよい。
ヒータ６３は、天板ヒータ６３ａと、外側円筒ヒータ６３ｂと、インジェクタヒータ６３ｃとを含む。ヒータ６３は、更に別のヒータを含んでもよい。
天板ヒータ６３ａは、天壁部６１ｃと断熱材６２との間に設けられる。天板ヒータ６３ａを設けることで、処理容器１０内において上下方向の均熱長が向上する。天板ヒータ６３ａは、例えば円環板状を有する。天板ヒータ６３ａは、例えばカーボン系ヒータであってよい。この場合、昇降温特性を良くし温度リカバリ時間を短縮できる。また、天板ヒータ６３ａはカーボン系ヒータ以外であってもよい。第２空間Ａ２は第１空間Ａ１に対して区画された空間であるため、シースヒータやカンタル線ヒータなど、安価なヒータを用いることができる。この場合、カーボン系ヒータに比べて大幅にコストを削減できる。
外側円筒ヒータ６３ｂは、外壁部６１ｂと断熱材６２との間に設けられる。外側円筒ヒータ６３ｂは、外壁部６１ｂを加熱する。これにより、外壁部６１ｂの表面に副生成物が付着することを抑制できる。外側円筒ヒータ６３ｂは、例えば円筒形状を有し、蓋１４の上に設置される。外側円筒ヒータ６３ｂは、例えばシース系ヒータであってよい。この場合、遠赤外線が発せられるため、石英により形成される外壁部６１ｂが加熱されやすい。
インジェクタヒータ６３ｃは、外壁部６１ｂと断熱材６２との間に設けられる。インジェクタヒータ６３ｃは、上下方向に沿って延びる棒状を有する。インジェクタヒータ６３ｃは、例えば処理容器１０の周方向におけるインジェクタ３１と同じ角度位置に設けられる。この場合、各吐出孔３１ｈから吐出される前に処理ガスを加熱できるので、ボート１８の下部に保持される基板Ｗに向けて吐出される処理ガスの温度が低くなることを抑制できる。
放射板６４は、天壁部６１ｃと天板ヒータ６３ａとの間に設けられる。放射板６４は、基板Ｗ側からの輻射を下側に放熱する前に吸収し、基板Ｗ側に放射する。これにより、基板Ｗを効率よく加熱できる。放射板６４は、例えばアルミナ、炭化珪素により形成される。この場合、放射板６４の放射率が高くなるため、基板Ｗの加熱効率が向上する。
反射板６５は、断熱材６２と天板ヒータ６３ａとの間に設けられる。反射板６５は、天板ヒータ６３ａの下側への余計な輻射を反射して天板ヒータ６３ａの加熱性能を向上させる。反射板６５は、例えば金メッキ板により形成される。金メッキ板は、高反射率であるため、天板ヒータ６３ａの下側への余計な輻射を効率よく反射できる。金メッキ板は、化学的に安定であることから、劣化を抑制しやすい。
プレート６６は、天壁部６１ｃの上に設置される。プレート６６は、例えば石英により形成される。プレート６６は、処理容器１０の軸方向からの平面視において、排気口１１ｆ側に開口するＣ字形状を有する。これにより、支持部１７の下面と区画部材６１の上面との間に、処理容器１０の周方向において、少なくとも排気口１１ｆが設けられる角度位置を含む第１隙間Ｇ１と、第１隙間Ｇ１を除く角度位置に設けられる第２隙間Ｇ２とが形成される。第１隙間Ｇ１は、第２隙間Ｇ２よりも広い。この場合、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスが第１隙間Ｇ１を通って排気口１１ｆに誘導される。このため、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスがボート１８まで流れ込むことを抑制でき、ボート１８に保持された基板Ｗに対する熱処理への影響を低減できる。その結果、熱処理の均一性を高めることができる。排気口１１ｆは、少なくとも第１隙間Ｇ１と同じ高さ位置を含んで設けられることが好ましい。この場合、第１隙間Ｇ１を通過したパージガスが排気口１１ｆに誘導されやすい。また、排気口１１ｆは、内管１１の第１円筒部１１ａから第２円筒部１１ｃの上端近傍まで延びるように形成されている。内管１１の下方は拡径部１１ｂにより第２内径が第１内径よりも大きく形成されているため、第１隙間Ｇ１および第２隙間Ｇ２を通過したパージガスはボート１８まで流れ込みにくい。すなわち、内管１１の内面と載置部１７ｂの外周面との距離は内管１１の内面と区画部材６１の外壁部６１ｂとの距離より十分に小さい。このため、パージガスは内管１１と区画部材６１の外壁部６１ｂとの間の空間に流れ、拡径部１１ｂおよび第２円筒部１１ｃに形成された排気口１１ｆに誘導される。その結果、パージガスがボート１８まで流れ込むことを抑制でき、ボート１８に保持された基板Ｗに対する熱処理への影響を低減できる。なお、第１実施形態では、排気口１１ｆが内管１１の第１円筒部１１ａから第２円筒部１１ｃの上端近傍まで延びる例を説明したが、これに限定されない。排気口１１ｆは内管１１の第１円筒部１１ａから拡径部１１ｂの途中まで延びる構成であってもよい。少なくとも拡径部１１ｂの途中まで排気口１１ｆが形成されていれば、同様の作用効果を奏することができる。
制御部９０は、例えば熱処理装置１Ａの各部の動作を制御する。制御部９０は、例えばコンピュータであってよい。また、熱処理装置１Ａの各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等であってよい。
以上に説明したように、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａによれば、区画部材６１によって第１空間Ａ１に対して区画された第２空間Ａ２に断熱材６２が設けられる。この場合、第１空間Ａ１の表面積が小さくなるので、処理ガスの消費量を削減できる。これに対し、第１空間Ａに断熱材６２が設けられる場合、処理ガスが断熱材６２に流れ込み、処理ガスの消費量が増加する。
また、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａによれば、区画部材６１によって第１空間Ａ１に対して区画された第２空間Ａ２に断熱材６２が設けられる。この場合、第１空間Ａ１の容積が小さくなるので、第１空間Ａ１を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替える時間を短縮できる。これに対し、第１空間Ａ１に断熱材６２が設けられる場合、少なくとも断熱材６２の体積の分だけ第１空間Ａ１の容積が大きくなるので、第１空間Ａ１を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替える時間が長くなる。
また、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａによれば、区画部材６１によって第１空間Ａ１に対して区画された第２空間Ａ２に断熱材６２が設けられる。この場合、第１空間Ａ１の表面積が小さくなるので、処理ガスから生じる副生成物の付着量を削減でき、パーティクルの発生を抑制できる。また、第２空間Ａ２に天板ヒータ６３ａ及び外側円筒ヒータ６３ｂが設けられる。この場合、天板ヒータ６３ａ及び外側円筒ヒータ６３ｂによって区画部材６１の表面を加熱できるので、区画部材６１の表面に副生成物が付着することを抑制しやすい。これに対し、第１空間Ａ１に断熱材６２が設けられる場合、第１空間Ａ１の表面積が大きくなるので、処理ガスから生じる副生成物の付着量が増加する。また、天板ヒータ６３ａ及び外側円筒ヒータ６３ｂが設けられない場合、断熱材６２の温度制御を局所的に行うことができないため、断熱材６２に副生成物が付着しやすい。
また、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａによれば、区画部材６１によって第１空間Ａ１に対して区画された第２空間Ａ２に断熱材６２が設けられる。この場合、区画部材６１の表面に副生成物が付着しうるが、断熱材６２には副生成物が付着しない。このため、クリーニングにより副生成物を除去する時間を短縮できる。これに対し、第１空間Ａ１に断熱材６２が設けられる場合、断熱材６２に副生成物が付着するため、クリーニングにより副生成物を除去する時間が長くなる。
また、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａによれば、天壁部６１ｃの上に設置され、処理容器１０の軸方向からの平面視において、排気口１１ｆ側に開口するＣ字形状を有するプレート６６を有する。これにより、支持部１７の下面と区画部材６１の上面との間に、処理容器１０の周方向において、少なくとも排気口１１ｆが設けられる角度位置を含む第１隙間Ｇ１と、第１隙間Ｇ１を除く角度位置に設けられる第２隙間Ｇ２とが形成される。第１隙間Ｇ１は、第２隙間Ｇ２よりも広い。この場合、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスが第１隙間Ｇ１を通って排気口１１ｆに誘導される。このため、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスがボート１８まで流れ込むことを抑制でき、ボート１８に保持された基板Ｗに対する熱処理への影響を低減できる。その結果、熱処理の均一性を高めることができる。
〔第２実施形態〕
図５及び図６を参照し、第２実施形態に係る熱処理装置について説明する。図５は、第２実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。図６は、区画部材を斜め上方から見た斜視図である。
第２実施形態に係る熱処理装置１Ｂは、プレート６６を有しておらず、区画部材６１の天壁部６１ｃに形成された溝６１ｅによって第１隙間Ｇ１が形成される点で、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと異なる。その他の構成については、熱処理装置１Ａと同じ構成であってよい。以下、熱処理装置１Ａと異なる点を中心に説明する。
天壁部６１ｃは、半径方向の内側から外側まで延在する溝６１ｅを上面に有する。溝６１ｅは、処理容器１０の周方向において、少なくとも排気口１１ｆが設けられる角度位置を含んで設けられる。これにより、支持部１７の下面と区画部材６１の上面との間に、処理容器１０の周方向において、少なくとも排気口１１ｆが設けられる角度位置を含む第１隙間Ｇ１と、第１隙間Ｇ１を除く角度位置に設けられる第２隙間Ｇ２とが形成される。第１隙間Ｇ１は、第２隙間Ｇ２よりも広い。この場合、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスが第１隙間Ｇ１を通って排気口１１ｆに誘導される。このため、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスがボート１８まで流れ込むことを抑制でき、ボート１８に保持された基板Ｗに対する熱処理への影響を低減できる。その結果、熱処理の均一性を高めることができる。
以上に説明したように、第２実施形態に係る熱処理装置１Ｂによれば、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと同様の作用効果を奏することができる。
〔第３実施形態〕
図７及び図８を参照し、第３実施形態に係る熱処理装置について説明する。図７は、第３実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。図８は、張出部を示す斜視図である。
第３実施形態に係る熱処理装置１Ｃは、第１隙間Ｇ１と同じ高さ位置を含んで設けられ、側壁から半径方向の外側に向けて張り出した張出部１１ｇを有する点で、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと異なる。その他の構成については、熱処理装置１Ａと同じ構成であってよい。以下、熱処理装置１Ａと異なる点を中心に説明する。
内管１１は、側壁から半径方向の外側に向けて張り出した張出部１１ｇを有する。張出部１１ｇは、第１隙間Ｇ１と同じ高さ位置を含んで設けられる。張出部１１ｇが設けられることにより、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスが第２隙間Ｇ２を通過した場合であっても、パージガスは張出部１１ｇの内部に形成されるバッファ空間を周方向に沿って流れて排気口１１ｆに誘導される。排気口１１ｆは、張出部１１ｇを含んで設けられる。例えば、排気口１１ｆは、張出部１１ｇと、張出部１１ｇよりも上側の内管１１の側壁に設けられる。
以上に説明したように、第３実施形態に係る熱処理装置１Ｃによれば、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと同様の作用効果を奏することができる。
〔第４実施形態〕
図９及び図１０を参照し、第４実施形態に係る熱処理装置について説明する。図９は、第４実施形態に係る熱処理装置を示す概略図である。図１０は、プレートを斜め上方から見た斜視図である。
第４実施形態に係る熱処理装置１Ｄは、第２隙間Ｇ２にラビリンス構造が設けられる点で、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと異なる。その他の構成については、熱処理装置１Ａと同じ構成であってよい。以下、熱処理装置１Ａと異なる点を中心に説明する。
プレート６６は、天壁部６１ｃの上に設置される。プレート６６は、例えば石英により形成される。プレート６６は、処理容器１０の軸方向からの平面視において、排気口１１ｆ側に開口するＣ字形状を有する。プレート６６の上面には、凸部６６ａと凹部６６ｂとが半径方向に沿って交互に複数設けられる。凸部６６ａ及び凹部６６ｂは、同心円状に設けられる。
載置部１７ｂの下面には、凹部６６ｂと対向する位置に凸部１７ｃが設けられる。各凸部１７ｃは、例えば周方向の全体にわたって設けられる。各凸部１７ｃは、周方向においてプレート６６が設けられる位置のみに設けられてもよい。
係る熱処理装置１Ｄでは、プレート６６の上面に設けられた凸部６６ａ及び凹部６６ｂと、載置部１７ｂの下面に設けられた凸部１７ｃとにより、第２隙間Ｇ２にラビリンス構造が形成される。一方、第１隙間Ｇ１にはラビリンス構造が形成されない。この場合、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスが第１隙間Ｇ１を通って排気口１１ｆに誘導される。一方、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスは第２隙間Ｇ２を通過しにくい。このため、狭空間Ｂ１に供給されるパージガスがボート１８まで流れ込むことを抑制でき、ボート１８に保持された基板Ｗに対する熱処理への影響を低減できる。その結果、熱処理の均一性を高めることができる。また、ラビリンス構造が形成されることにより、処理容器１０内の処理ガスが狭空間Ｂ１に逆拡散することを抑制できる。その結果、軸部１７ａや内壁部６１ａの表面が処理ガスによって成膜されにくくなり、副生成物の付着を抑制できる。
以上に説明したように、第４実施形態に係る熱処理装置１Ｄによれば、第１実施形態に係る熱処理装置１Ａと同様の作用効果を奏することができる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 熱処理装置
１１ 内管
１１ｆ 排気口
１４ 蓋
１７ 支持部
１７ａ 軸部
１７ｂ 載置部
１８ ボート
６１ 区画部材
６２ 断熱材
Ｇ１ 第１隙間
Ｇ２ 第２隙間
Ｗ 基板

Claims (12)

  1. 下端が開口する有天井の円筒形状を有し、内部に第１空間を形成する処理容器と、
    前記下端の開口を塞ぐ蓋と、
    前記蓋を貫通して設けられる支持部であり、軸部と、前記軸部の上部に位置する載置部とを有する支持部と、
    前記載置部の上に設置され、複数の基板を上下方向に多段に配列して保持するボートと、
    前記軸部の周囲に前記載置部の下面との間に隙間をあけて設けられる区画部材であり、前記第１空間に対して区画された第２空間を形成する区画部材と、
    前記第２空間に設けられる断熱材と、
    を備え、
    前記処理容器には、側壁の一部に排気口が設けられ、
    前記処理容器の周方向において、前記隙間は、少なくとも前記排気口が設けられる角度位置を含む第１隙間と、前記第１隙間を除く角度位置に設けられる第２隙間とを有し、
    前記第１隙間は、前記第２隙間よりも広い、
    熱処理装置。
  2. 前記排気口は、少なくとも前記第１隙間と同じ高さ位置を含んで設けられる、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  3. 前記区画部材は、
    前記軸部の周囲に設けられる内壁部と、
    前記内壁部の周囲に前記内壁部と同軸状に設けられる外壁部と、
    前記内壁部の上端と前記外壁部の上端とを接続し、前記内壁部と前記外壁部との間の空間の上部を塞ぐ天壁部と、
    を有し、
    前記天壁部は、半径方向の内側から外側まで延在し、前記第１隙間を形成する溝を上面に有する、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  4. 前記区画部材は、
    前記軸部の周囲に設けられる内壁部と、
    前記内壁部の周囲に前記内壁部と同軸状に設けられる外壁部と、
    前記内壁部の上端と前記外壁部の上端とを接続し、前記内壁部と前記外壁部との間の空間の上部を塞ぐ天壁部と、
    を有し、
    前記天壁部の上に設けられるプレートを更に備え、
    前記処理容器の軸方向からの平面視において、前記プレートは前記排気口側に開口するＣ字形状を有する、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  5. 前記処理容器は、第１内径を有する第１円筒部と、前記第１内径よりも大きい第２内径を有する第２円筒部と、前記第１円筒部と前記第２円筒部との間に設けられる拡径部と、を有し、
    前記第１円筒部、前記拡径部及び前記第２円筒部は、前記処理容器の上側から下側に向かってこの順に設けられ、
    前記拡径部は、前記第１隙間と同じ高さ位置を含んで設けられる、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  6. 前記排気口は、前記第１円筒部から少なくとも前記拡径部まで延びるように形成されている、
    請求項５に記載の熱処理装置。
  7. 前記処理容器は、側壁から半径方向の外側に向けて張り出した張出部を有し、
    前記張出部は、前記第１隙間と同じ高さ位置を含んで設けられる、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  8. 前記第２空間における前記天壁部と前記断熱材との間に設けられるヒータを更に備える、
    請求項４に記載の熱処理装置。
  9. 前記処理容器内において前記複数の基板の配列方向に沿って延在するインジェクタと、
    前記区画部材の内部でありかつ前記処理容器の周方向において前記インジェクタが設けられる角度位置に設けられ、前記配列方向に沿って延在するヒータと、
    を更に備える、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  10. 前記第２隙間には、ラビリンス構造が設けられる、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  11. 前記軸部と前記区画部材との間にパージガスを供給するパージガス源を更に備える、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  12. 有天井の円筒形状を有し、前記処理容器の外側を覆う第２処理容器を更に備える、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の熱処理装置。
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