JP5059716B2

JP5059716B2 - 基板処理装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: JP5059716B2
Application number: JP2008216497A
Authority: JP
Inventors: 慎也森田; 高行中田; 剛一佐田; 恵介坂下; 智行松田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: JP2010056125A

Description

本発明は、基板処理装置および半導体装置の製造方法に関する。

基板処理装置の一例として、半導体製造装置があり、さらに半導体製造装置の一例として、縦型拡散・ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置が知られている。
この縦型拡散・ＣＶＤ装置は、反応容器を構成するアウターチューブと、アウターチューブの内側に設けられて処理室を形成するインナーチューブと、アウターチューブ内を加熱する加熱装置（ヒータ）と、アウターチューブおよびインナーチューブを載置し処理室を排気する排気管および処理室にガスを供給するガス導入管が接続されたマニホールドと、複数枚のウエハを垂直方向に整列させて保持して処理室に搬入するボートとを備えている。
そして、複数枚のウエハを保持したボートが処理室に下端の炉口から搬入（ボートローディング）され、処理室に成膜ガスがガス導入管から供給されるとともに、加熱装置によって処理室が加熱されることにより、ウエハの上にＣＶＤ膜が堆積される。

この種の縦型拡散・ＣＶＤ装置において、特許文献１は、同心状に配設されたアウターチューブとインナーチューブとを備え、アウターチューブはマニホールドの上端にＯリングを介して立設され、インナーチューブはマニホールドの内壁に立設されたものを開示する。
特開２００２−３３４８６８号公報

しかし、基板を処理する際に、例えば１５０℃以上に高温化する高温部に例えばＯリングからなる密閉部材を有するシール部を構成した基板処理装置においては、基板処理後に、シール部を例えば１００℃以下に低温化してシール部を切り離すメンテナンス作業を行う場合、密閉部材がシール面に固着して切り離せないことがあり、無理に切り離そうとして、シールの隙間に細いものを入れてこじ開けたりすると、シール面に傷が付いてしまうという問題があった。
また、このこじ開けにより、突然外れるため、シール面を構成する部品が落下することがあり、特にシール面を構成する部品が重いフランジ等であれば危険な作業となっていた。
さらに、フランジ上にシール面を有し、このシール面にアウターチューブ等が設置してある場合には、当該こじ開けにより外れる際の反動から、アウターチューブがフランジ上で揺れて、アウターチューブとこれに隣接するマニホールドが干渉してしまい、これらが破損してしまうという問題があった。

本発明の目的は、メンテナンス時に高温部の密閉部材シール部を低温化した場合に、密閉部材がシール面に固着してしまうという問題を解決し、密閉部材をシール面から徐々に切り離すことができ、安全にメンテナンスを行うことが出来る基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成され、内部で基板を処理する反応容器と、前記反応管と前記マニホールドとを切り離す際に、前記密閉部材の剥離を補助する剥離補助手段とを有する基板処理装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記密閉部材を前記第２の温度より高く前記第１の温度より低い第３の温度にする工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明のさらに他の態様によれば、反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記反応管を支持する第１の支持部と前記マニホールドを支持する第２の支持部とを連結する連結部材を第１の支持部から取り外した後に前記連結部材を取り外した前記第１の支持部の部位に押し込み部材を取り付ける工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、密閉部材がシール面に固着しても安全に密閉部材の固着を剥がし、安全にメンテナンスすることができる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置１０の処理炉１２の概略構成図であり、縦断面図として示されている。

図１に示すように、処理炉１２は第１の加熱装置である第１のヒータ１４を有する。第１のヒータ１４は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース１６に支持されることにより垂直に据え付けられている。

第１のヒータ１４の内側には反応管としてのプロセスチューブ１８が、第１のヒータ１４と同心円状に配設されている。プロセスチューブ１８は外部反応管としてのアウターチューブ２０と、内部反応管としてのインナーチューブ２２とから構成されている。
アウターチューブ２０は、例えば石英または炭化シリコンの耐熱性材料が使用されて、内径がインナーチューブ２２の外径よりも大きい円筒形状に形成されている。アウターチューブ２０は上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。
インナーチューブ２２は、例えば石英（ＳｉＯ₂ ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）の耐熱性材料が使用されて、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ２２の筒中空部は処理室２４を形成している。処理室２４はウエハ１を後述するボートによって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
アウターチューブ２０とインナーチューブ２２とは同心円状に設けられている。アウターチューブ２０とインナーチューブ２２との隙間によって筒状空間２６が形成されている。
アウターチューブ２０の下側には後述するマニホールド２８がアウターチューブ２０と同心円状に配設されている。マニホールド２８の上にはアウターチューブ２０およびインナーチューブ２２が載置されている。プロセスチューブ１８とマニホールド２８とによって反応容器３０が構成されている。

アウターチューブ２０には排気管３２が接続されており、排気管３２から処理室２４内の雰囲気を排気する。排気管３２は筒状空間２６の下端部に配置されており、筒状空間２６に連通している。
排気管３２のアウターチューブ２０との接続側と反対側である下流側には、真空ポンプ等の排気装置３４が圧力検出器としての圧力センサ３６および圧力調整装置３８を介して接続されている。排気装置３４は処理室２４内の圧力が所定の圧力（真空度）となるように排気する。
圧力センサ３６および圧力調整装置３８には圧力制御部４０が電気配線Ｂによって電気的に接続されている。圧力制御部４０は圧力調整装置３８を、圧力センサ３６により検出された圧力に基づいて、処理室２４内の圧力が所望の圧力となるように、かつ、所望のタイミングをもって制御する。

反応容器３０にはガス供給部４２が処理室２４内に連通するように設けられている。ガス供給部４２にはガス供給管４４が接続されている。
ガス供給管４４にはガス供給部４２との接続側と反対側である上流側に、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）４６が接続されており、ＭＦＣ４６はガス供給源４８に接続されている。ガス供給源４８は処理ガスや不活性ガスを供給する。
ＭＦＣ４６にはガス流量制御部５０が電気配線Ｃによって電気的に接続されている。ガス流量制御部５０はＭＦＣ４６を、供給するガスの流量が所望の量となるように、かつ、所望のタイミングをもって制御する。

反応容器３０の下方にはシールキャップ５２が設けられている。シールキャップ５２は処理室２４の下端開口を気密に閉塞可能な蓋体を構成している。シールキャップ５２は例えばステンレスやニッケル合金等の金属材料が使用されて円盤形状に形成されている。
シールキャップ５２の処理室２４側にはシールキャップカバー５４が設けられている。シールキャップカバー５４は、例えば石英のような非金属材料によって形成されている。シールキャップカバー５４はシールキャップ５２を被覆することにより、金属部分が処理室２４側に露出するのを防止している。
シールキャップカバー５４は反応容器３０下面に垂直方向下側から当接する。
図２に示すように、シールキャップ５２には上面に例えばＯリングで構成される第１の密閉部材５２ａが設けられている。
シールキャップカバー５４上面にも例えばＯリングで構成される第２の密閉部材５４ａが設けられている。

シールキャップ５２には中央部に円形孔５２ｂが開設されており、シールキャップカバー５４にも中央部に円形孔５４ｂが開設されている。シールキャップ５２の円形孔５２ｂと、シールキャップカバー５４の円形孔５４ｂとは重なり合っている。
シールキャップ５２にはシールキャップカバー５４と反対側（下側）に、フランジ５６が設けられている。フランジ５６の外径は円形孔５２ｂの口径よりも大きい。フランジ５６はシールキャップ５２に下方から、取り付けねじ５６ｃにより固定されている。フランジ５６には中央部に挿通孔５６ａが開設されている。フランジ５６上面には窪み５６ｂが挿通孔５６ａと同心円状に形成されている。窪み５６ｂの口径は挿通孔５６ａの口径よりも大きく、シールキャップ５２の円形孔５２ｂおよびシールキャップカバー５４の円形孔５４ｂの口径以下のサイズとなっている。
フランジ５６には下面中央部に回転機構５８が軸受６０を介して設置されている。回転機構５８の回転軸５８ａ上端にはボート受け６２が回転軸５８ａと一体回転するように取り付けられている。ボート受け６２は、例えばステンレスまたはニッケル合金のような金属が使用されて、上部が大径で下部が小径の二段円柱形状に形成されている。ボート受け６２はフランジ５６の挿通孔５６ａおよび窪み５６ｂと、シールキャップ５２の円形孔５２ｂとが画成する室内に嵌入されている。
ボート受け６２上には台座６４がボート受け６２および回転軸５８ａと一体回転するように載せられている。台座６４はアルミナセラミックスまたは透明石英もしくは不透明石英が使用されて円柱形状に形成されている。台座６４はシールキャップカバー５４の円形孔５４ｂ内に回転可能に嵌入されている。台座６４の上にはボート６６が台座６４とボート受け６２、回転軸５８ａと一体回転するように載せられている。

基板保持具としてのボート６６は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料によって形成されている。ボート６６は複数枚のウエハ１を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持する。
なお、ボート６６の下部には断熱部材としての断熱板６８が複数枚、水平姿勢で多段に配置されている。この断熱板６８は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料が使用されて円板形状に形成されている。断熱板６８は第１のヒータ１４からの熱がシールキャップ５２側に伝わり難くさせる。

図１に示すように、ベース７０はボートエレベータ７２のアーム７４に、垂直に支持されている。
ボートエレベータ７２はプロセスチューブ１８の外部に垂直に設備されている。ボートエレベータ７２はボートを垂直方向に昇降させる昇降機構である。すなわち、ボートエレベータ７２はボート６６を処理室２４へ搬入したり、処理室２４から搬出したりする。
回転機構５８およびボートエレベータ７２には駆動制御部７６が電気配線Ａによって電気的に接続されている。駆動制御部７６は回転機構５８およびボートエレベータ７２を、所望の動作をするように、かつ、所望のタイミングをもって制御する。

プロセスチューブ１８内には温度検出器としての温度センサ７８が設置されている。
第１のヒータ１４と温度センサ７８には第1の温度制御部８０が電気配線Ｄによって電気的に接続されている。第1の温度制御部８０は第１のヒータ１４への通電具合を、温度センサ７８によって検出された温度情報に基づき、処理室２４内の温度が所望の温度分布となるように、かつ、所望のタイミングをもって制御する。

圧力制御部４０、ガス流量制御部５０、駆動制御部７６および第1の温度制御部８０は、操作部および入出力部をも構成し、装置１０全体を制御する主制御部８２に電気的に接続されている。
圧力制御部４０、ガス流量制御部５０、駆動制御部７６、第1の温度制御部８０および主制御部８２はコントローラ８４を構成している。

次にマニホールド２８の周辺構造を図２に基づいて説明する。
図２に示すように、マニホールド２８には上面に例えばＯリングで構成される第３の密閉部材８５が設けられている。したがって、マニホールド２８はアウターチューブ２０の開口部２０ａの下面に第３の密閉部材８５を介して当接することで、反応管の開口部を気密に閉塞する。

マニホールド２８は非金属部材としての石英が使用されて、円形リング形の扁平ブロック形状に形成されている。マニホールド２８は透明または半透明に形成されている。また、マニホールド２８は、アウターチューブ２０の内周面より内側に突き出された突出部２８ａを有している。
また、図２に示すように、マニホールド２８には上面にインナーチューブ２２の水平方向の位置を規制する位置規制部としての突起２８ｂが周方向全周に形成されている。
なお、突起２８ｂは周方向に全周に形成するのではなく、所定の間隔、好ましくは、等間隔で形成してもよい。
なお、上述の第３の密閉部材８５は、マニホールド２８の第一接合面１１０に敷設されている。

マニホールド２８の内周面にはガス供給部４２から垂直方向に延在した不図示のガス供給溝が敷設されている。ガス供給溝はガス供給部４２に対向しており、ノズル４３の垂直方向に延在された部分の半径以上の深さに形成されている。
ガス供給部４２内にはノズル４３が挿入されている。

第１の支持部材９０は、アウターチューブ２０下端の開口部２０ａに対応した円形リング形状に形成されている。第１の支持部材９０は、開口部２０ａ外周に装着されていて、アウターチューブ２０を支持している。

第２の支持部材９２は金属製であり、マニホールド２８に対応した円形リング形状に形成されている。第２の支持部材９２は、マニホールド２８外周に装着されていて、マニホールド２８を支持している。また、インナーチューブ２２はマニホールド２８によって支持されていることから、第２の支持部材９２は金属製であり、インナーチューブ２２も支持している。

第１の支持部材９０と第２の支持部材９２とは連結部材である第１のボルト９３で連結されている。第1のボルト９３は、第1の支持部材９０および第２の支持部材９２の周方向に所定の間隔を有して複数個連結されている。

図３に連結部材である第１のボルト９３周辺の詳細な図面を示す。
第１の支持部材９０には第１の部品９６が接合され、第２の支持部材９２には第２の部品９８が接合されている。第１の部品９６と第２の部品９８は、ナット形状であり、めねじ部と中空部を有している。第1の部品９６と第２の部品９８には連結部材である第１のボルト９３が挿入されている。

第１の部品９６は、上方に第１のボルト９３と係合するめねじ部９６ａを有し、下方には第１のボルト９３の外径より内径が大きな中空部９６ｂを有している。
第２の部品９８は、下方には第１のボルト９３と係合するめねじ部９８ａを有し、上方に第１のボルト９３の外径より内径が大きな中空部９８ｂを有している。
すなわち、第１の部品９６のめねじ部９６ａと第２の部品９８のめねじ部９８ａは径もピッチも同じである。
また、第１の部品９６の中空部９６ｂと第２の部品９８の中空部９８ｂとは内径が同じであり、中空部９６ｂと中空部９８ｂとは重なり合っている。
ここで、好ましくはめねじ部９６ａの長さは、めねじ部９８ａの長さよりも大きいほうがよい。第１のボルト９３と第１の部品９６のめねじ部９６ａとの係合部が増えることで、より大きな力でマニホールド２８を吊持する。
一方、めねじ部９８ａの長さをめねじ部９６ａの長さより小さくすることで第1のボルト９３を第２の部品９８から取り外ししやすくなる。
また、好ましくは中空部９６ｂの長さは、中空部９８ｂの長さよりも小さいほうがよい。中空部９８ｂが大きい分、第２の支持部材９２の重さが軽減され吊持が容易となる。

第１のボルト９３は、めねじ部９６ａ及びめねじ部９８ａと係合し、中空部９６ｂ及び９８ｂの内径より外径の小さいおねじ部９３ａを有する。
ここで、好ましくは「中空部９６ｂの長さ＋中空部９８ｂの長さ＞おねじ部９３ａの長さ」にするとよい。これにより、第１のボルト９３のおねじ部９３ａが中空部９６ｂ、９８ｂにある状態で第１の部品９６と第２の部品９８を接触させることができるため、おねじ部９３ａをめねじ部９６ａにねじ込む又はねじを外す際に容易に行うことができる。
また、好ましくは、第１のボルト９３は作業者が手で取付取外し可能とするようにローレット式のボルトとするとよい。

したがって、本実施形態によれば、第２の支持部材９２に接合する第２の部品９８から第１の部品９６に向けて第１のボルト９３を挿入し、第１のボルト９３がめねじ部９６ａと係合することで、マニホールド２８は第３の密閉部材８５を介して反応管の開口部を気密に閉塞する。また、めねじ部９６ａから第１のボルト９３のおねじ部９３ａを外すことでマニホールド２８はアウターチューブ２０から開放可能な状態となる。

次に、以上の構成に係る基板処理装置１０を用いる本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法における成膜工程及びその後の動作を説明する。
なお、以下の説明において、基板処理装置１０を構成する各部の動作はコントローラ８４により制御される。

複数枚のウエハ１がボート６６に装填（ウエハチャージ）されると、図１に示されているように、複数枚のウエハ１を保持したボート６６は、ボートエレベータ７２によって持ち上げられて処理室２４に搬入（ボートローディング）される。
この状態で、シールキャップ５２は第１の密閉部材５２ａ、シールキャップカバー５４および第２の密閉部材５４ａを介してマニホールド２８の下面をシールした状態となる。

処理室２４内が所望の圧力（真空度）となるように排気装置３４によって排気される。この際、処理室２４内の圧力は圧力センサ３６で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節装置３８がフィードバック制御される。
また、処理室２４内が第１の温度である１５０℃以上（好ましくは５００℃以上８５０℃以下）の所望の温度となるように第１のヒータ１４によって加熱される。この際、処理室２４内が所望の温度分布となるように、温度センサ７８が検出した温度情報に基づき第１のヒータ１４への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、回転機構５８によってボート６６が回転されることにより、ウエハ１が回転される。

ガス供給源４８から供給されＭＦＣ４６によって所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管４４を流通してガス供給部４２から処理室２４内に導入される。
導入されたガスは処理室２４内を上昇し、インナーチューブ２２の上端開口から筒状空間２６に流出して排気管３２から排気される。
ガスは処理室２４内を通過する際にウエハ１の表面と接触し、この際に熱ＣＶＤ反応によってウエハ１の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。

予め設定された処理時間が経過すると、ガス供給源４８から不活性ガスが供給されて、処理室２４内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２４内の圧力が常圧に復帰される。

その後、ボートエレベータ７２によってシールキャップ５２が下降されて、処理室２４の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ１がボート６６に保持された状態で、処理室２４の外部に搬出（ボートアンローディング）される。
その後、処理済ウエハ１はボート６６から取出される（ウエハディスチャージ）。

そして、メンテナンスのために処理室２４内が第２の温度である１００℃以下（好ましくは室温）に下がったら、第１の支持部材９０に接合する第１の部品９６のめねじ部９６ａから第１のボルト９３のおねじ部９３ａを外す。したがって、マニホールド２８はアウターチューブ２０から開放可能な状態となる。しかし、第３の密閉部材８５がアウターチューブ２０に固着してマニホールド２８がアウターチューブから離れない場合は、図４で示すように、第１の支持部材９０の第１の部品９６に押し込み部材である第２のボルト１２０を挿入する。
ここで、第２のボルト１２０は、第１のボルト９３のおねじ部９３ａと同径同ピッチのおねじ部１２０ａを有する。
第２のボルト１２０を上方から第１のボルト９３を取り外した部位にねじ込み（めねじ部９６ａと係合し）、第２の部品９８のめねじ部９８ａに係合する第１のボルト９３のおねじ９３ａ先端まで当接させる。そして、第１のボルト９３を第２の部品９８のめねじ部９８ａを利用して押し上げて第２の支持部材９２を下方に力を加える。ここで、第２の支持部材９２の下方にシールキャップ５２上に設けた治具１５０がある場合には、好ましくは、治具１５０と第２の支持部材９２との間に隙間を１〜２ｍｍ程度設ける。これにより、マニホールド２８、インナーチューブ２２及び第２の支持部材９２等が自重で治具１５０の上に落下しても、第２の支持部材９２の落下距離を小さくすることができるため、破損を防止することができる。
また、治具１５０と第２の支持部材９２が接している形態においては、第２のボルト１２０を第１の部品９６側から第１のボルト９３を取り外した部位にねじ込み、第２の部品９８のめねじ部９８ａに係合する第１のボルト９３のおねじ９３ａ先端まで当接させる。そして、第１のボルト９３を第２の部品９８のめねじ部９８ａで押し上げて、第２の支持部材９２を下方に力を加えて、治具１５０を下方に徐々に下げる。
全周２箇所以上を第１のボルト９３で第２の支持部材９２を押し下げることにより、固着している第３の密閉部材を全周で剥がすことができ、アウターチューブ２０からマニホールド２８を簡単に切り離すことができる。而して、マニホールド２８やアウターチューブ２０、インナーチューブ２２等のメンテナンスが可能となる。
尚、第１のボルト９３を押し上げるのと、治具１５０を下方に徐々に下げるのを交互に数回繰り返してもよい。第２の支持部材９２を押し下げる際は、第１の部品９６に取り付けた第２のボルト１２０を押し下げてもよい。
ここで、第２のボルト１２０は、第１の部品９６が中空部９６ｂを有し、第２の部品９８が中空部９８ｂを有し、さらに中空部９６ｂと中空部９８ｂが連通して一体的に形成されているため、ねじ込んでも第２の支持部９２にひっかからない。

本発明の実施形態によれば、剥離補助手段として汎用品のボルトを使用し、抜け止めボルト用のめねじを利用するため、作業が簡単で簡易的に実施できる。また、ボルトを調整して目視しながら密閉部材の固着を剥がすことができるので作業が確実である。また、密閉部材のシール面の固着を剥がす為の部位をわざわざ設ける必要がない点で優れている。

図５は、本発明の第２の実施形態である基板処理装置の主要部を示す。
図６は、本発明の第２の実施形態である基板処理装置の主要部の動作を示す。
第２の実施形態では、剥離補助手段として、第３の密閉部材８５周辺に第２の加熱装置である高温ガス供給装置１０６を用いる。

第２の実施形態では、第１の支持部材９０に、アウターチューブ２０の開口面２０ａの下面側であり、第３の密閉部材８５の水平位置に、高温ガス噴出口である複数の孔１０２を形成する。第１の支持部材９０の内部全周には、孔１０２に連通するガス流路１０４が形成されている。ガス流路１０４は第２の加熱装置である高温ガス供給装置１０６に接続されている。
高温ガス供給装置１０６には高温ガス制御部１０８が電気配線Ｅによって接続され、高温ガス制御部１０８もコントローラ８４を構成している。

第２の実施形態では、メンテナンスのために第３の密閉部材８５がアウターチューブ２０に固着して離れない場合に、高温ガス供給装置１０６から第１の支持部材９０全周に形成されたガス流路１０４に高温ガスを供給する。ガス流路１０４に供給された高温ガスは複数の孔１０２から噴出され、第３の密閉部材８５のシール面に向けて噴きつけられて第３の密閉部材８５全周を第３の温度である１５０℃以上に昇温する。ここで供給される高温ガスの温度は、好ましくは１００℃以上３００℃以下とすると良い。
そして、密閉部材周辺が温められることで、第３の密閉部材８５のシール面との固着具合が低減し、密閉部材のシール面を簡単に切り離すことができる（自重で離れる）。これにより、マニホールド２８からアウターチューブ２０を簡単に切り離すことができ、マニホールド２８やアウターチューブ２０、インナーチューブ２２等のメンテナンスが可能となる。
ここで供給される高温ガスとして、例えばＡｉｒ，Ｎ_２等が用いられる。
尚、高温ガス噴出口である孔１０２を第１の支持部材９０のマニホールド２８側の第３の密閉部材８５の水平位置に設けたが、これに限られず、第３の密閉部材８５のシール面周辺であって少なくともアウターチューブ２０、マニホールド２８より外側に設ければよい。
また、ガス流路１０４、高温ガス噴出口は、ジャケット構造として、第１の支持部材９０に設けたほうがスペースの無駄がなくなってよいが、その他パイプ構造として第１の支持部材９０とマニホールド２８の間にガス流路１０４と高温ガス噴出口を設けてもよい。

以上のように、第２の実施形態によれば、第２の加熱装置である高温ガス供給装置１０６を設け、基板処理後に局部的に熱することで、密閉部材がシール面に固着しても安全に密閉部材の固着を剥がし、安全にメンテナンスすることができる。また、本実施形態の基板処理装置によれば、離間した部材から直接、密閉部材周辺に局部的に高温ガスを噴きかけるので、温度を上げやく、シール面から切り離す際に密閉部材が損傷することを抑制することができる。一方、高温ガスを噴きかけるのを止めれば、速やかに密閉部材周辺の温度を下げることができる。また、高温ガスを噴出すタイミングを制御できる。さらに、高温ガス噴出口である孔１０２を均等に複数配置すれば密閉部材とシール面との全周にわたって均等に温めることができ、容易に剥がすことができる。

図７は、本発明の第３の実施形態である基板処理装置の主要部の動作を示す。
第３の実施形態では、剥離補助手段として、第３の密閉部材８５周辺に第２の加熱装置である高温流体供給装置１１２を設ける。

第３の実施形態では、第１の支持部材９０に、アウターチューブ２０の開口部２０ａの上面側の内部全周に高温流体流路１１４を形成する。高温流体供給装置１１２は高温流体流路１１４に接続され、高温流体供給装置１１２から供給された高温流体を高温流体流路１１４に流す。
高温流体流路１１４は、第３の密閉部材８５に熱が伝わりやすいようにジャケット構造として第１の支持部材９０に設ける。その他、第１の支持部材９０の周辺にパイプ構造として高温流体流路を設けても良い。高温流体流路１１４の内部に高温の液体を流し、密閉部材全周を第３の温度である１５０℃以上昇温する。
高温流体供給装置１１２には高温流体制御部１１６が電気配線Ｆによって接続され、高温流体制御部１１６もコントローラ８４を構成している。

高温流体供給装置１１２から高温流体が第３の密閉部材８５周辺の高温流体流路１１４に供給され、高温流体が高温流体流路１１４を流れることで、第３の密閉部材８５全周が１５０℃以上に温められ、固着が低減されてアウターチューブ２０と第３の密閉部材８５とのシール面を簡単に切り離すことができる（自重で離れる）。
第３の実施形態では、高温流体流路１１４を第１の支持部材９０のアウターチューブ２０の開口部２０ａの上面側に設けたが、これに限られず、密閉部材のシール面周辺に設ければよい。
ここで供給される高温流体の温度は、好ましくは１００℃以上３００℃以下である。
また、ここで供給される高温流体として、例えばガルデン液等が用いられる。

以上のように、第３の実施形態の基板処理装置によれば、流体の温度が制御することができる。また、密閉部材のシール面全周にわたって高温流体流路１１４を設け、この高温流体流路に高温流体を流すので密閉部材のシール面全周にわたって均一に温めることができる。これにより、密閉部材のシール面の固着を容易に剥がすことができる。また、シール面から切り離す際に密閉部材が損傷することを抑制することができる。

図８は、本発明の第４の実施形態である基板処理装置の主要部の動作を示す。
第４の実施形態では、剥離補助手段として、第３の密閉部材８５周辺に第２の加熱装置であるジャケット状の第２のヒータ１１６を設ける。

第４の実施形態では、第２のヒータ１１６を、例えば第３の密閉部材８５周辺のアウターチューブ２０の開口部２０ａの上面に設置する。第２のヒータ１１６には第２の温度制御部１１７が電気配線Ｇによって接続され、第２の温度制御部１１７もコントローラ８４を構成し、第３の密閉部材８５周辺が所望の温度となるように制御する。

したがって、第３の密閉部材８５周辺にジャケット状の加熱用の第２のヒータ１１６を設置することにより、第１の加熱装置である処理室加熱用ヒータである第１のヒータ１４により加熱せずともこの第２の加熱装置である第２のヒータ１１６により、密閉部材のシール面を１５０℃以上に昇温することができる。これにより、固着を低減させて密閉部材のシール面を簡単に切り離すことができる（自重で離れる）。
第４の実施形態では、第２のヒータ１１６をアウターチューブ２０の開口部２０ａの上面に設置したが、これに限られず、密閉部材のシール面周辺に設ければよい。
ここで使用される第２のヒータの温度は、好ましくは１００℃以上３００℃以下である。

以上のように、第４の実施形態の基板処理装置によれば、抵抗加熱剤等の発熱体を用いて電気的に加熱するので温度制御がしやすく、シール面から切り離す際に密閉部材が損傷する可能性も少ない。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、実施形態２と実施形態３や実施形態１と実施形態２を組み合わせる等、組み合わせてもよい。
また、第２の実施形態の高温ガス制御部１０８、第３の実施形態の高温流体制御部１１６、第４の実施形態の第２の温度制御部１１７がコントローラ８４にすべて構成されているように説明したが、高温ガス制御部１０８、高温流体制御部１１６、第２の温度制御部１１７のうち少なくとも１つ以上がコントローラ８４に構成されていれば良い。
また、反応管とアウターチューブ、インナーチューブの２重管仕様として説明したがこれに限らず例えば、アウターチューブのみの１重管仕様としてもよいし、３重管以上の仕様であっても適用可能である。

本発明は、半導体製造技術、特に、被処理基板を処理室に収容してヒータによって加熱した状態で処理を施す熱処理技術に関し、例えば、半導体集積回路装置（半導体デバイス）が作り込まれる半導体ウエハに酸化処理や拡散処理、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフローやアニール及び熱ＣＶＤ反応による成膜処理などに使用される基板処理装置に利用して有効なものに適用することができる。

好ましくは、前記第２の加熱装置は、前記第１の支持部に設けられた加熱流体が流れる流路と該流路と連通し、前記密閉部材が設けられている前記反応管若しくは前記マニホールドの部位の外周縁に向けて加熱されたガスを噴出するガス噴出口とを備える。

好ましくは、前記第１の支持部は前記反応管の下端を支持し、前記第２の支持部は前記マニホールドの下端部を支持する。

好ましくは、前記第２の加熱装置は、前記第１の支持部に設けられた加熱流体が流れる流路と該流路に流れる加熱流体の流量を制御する流体制御装置で構成されている。

好ましくは、前記反応容器内で基板を処理した後、前記第１の加熱装置の温度を降下させるとともに前記蓋体を開いて処理後の基板を前記反応容器から搬出し、
前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い温度であってメンテナンスのために第２の温度に下げた後に前記密閉部材が第３の温度となるように前記第２の加熱装置を制御する加熱制御装置をさらに備える。

本発明のさらに他の態様によれば、反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記反応管を支持する第１の支持部と前記マニホールドを支持する第２の支持部とを連結する連結部材を第１の支持部から取り外した後に前記連結部材を取り外した前記第１の支持部の部位に押し込み部材を取り付けて前記反応管から前記マニホールドを離す工程と、を有する反応容器のメンテナンス方法が提供される。

本発明のさらに他の態様によれば、反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記反応容器のうちの少なくとも一部の温度を第２の温度以下の状態を維持しつつ前記密閉部材を前記第２の温度より高く前記第１の温度より低い第３の温度にする工程と、を有する反応容器のメンテナンス方法が提供される。

好ましくは、前記第１の温度は１５０℃以上である。

好ましくは、前記第２の温度は１００℃以下である。

好ましくは、前記第３の温度は１５０℃以上である。

好ましくは、前記マニホールドに設けられ前記反応管内に第１ガスを供給する第１ガス供給ポートをさらに備える。

本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の縦断面図である。本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の主要部を示す縦断面図である。本発明の実施形態における連結部材周辺を示す断面図である。本発明の第１の実施形態における主要部の動作を示す断面図である。本発明の第２の実施形態における主要部を示す(ａ)斜視図（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。本発明の第２の実施形態における主要部の動作を示す断面図である。本発明の第３の実施形態における主要部の動作を示す断面図である。本発明の第４の実施形態における主要部の動作を示す断面図である。

符号の説明

１ウエハ
１０基板処理装置
１２処理炉
１４第１のヒータ
１８プロセスチューブ
２０アウターチューブ
２２インナーチューブ
２４処理室
２８マニホールド
３０反応容器
５２シールキャップ
５２ａ第１の密閉部材
５４ａ第２の密閉部材
８５第３の密閉部材
９０第１の支持部材
９２第２の支持部材
９３第１のボルト
１０２孔
１０４ガス流路
１０６高温ガス供給装置
１０８高温ガス制御部
１１２高温流体供給装置
１１４高温流体流路
１１６第２のヒータ
１２０第２のボルト

Claims

反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、
熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、
前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記密閉部材を前記第２の温度より高く前記第１の温度より低い第３の温度にする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成され、内部で基板を処理する反応容器と、
前記反応容器の温度を制御する第１の温度制御部と、
前記密閉部材の温度を制御する第２の温度制御部と
を有し、
前記第１の温度制御部は、前記反応容器を少なくとも基板の熱処理温度である前記第１の温度より低い第２の温度に下げるよう制御し、
前記第２の温度制御部は、前記密閉部材が前記第２の温度より高く、前記第１の温度より低い第３の温度となるように制御する
基板処理装置。
反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成された反応容器内で基板を第１の温度で熱処理する工程と、
熱処理された基板を反応容器から搬出する工程と、
前記反応容器を少なくとも前記第１の温度より低い第２の温度にし、
前記反応管を支持する第１の支持部と前記マニホールドを支持する第２の支持部とを連結する連結部材を第１の支持部から取り外した後に前記連結部材を取り外した前記第１の支持部の部位に押し込み部材を取り付ける工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
反応管と該反応管に密閉部材を介して当接するマニホールドとで画成され、内部で基板を処理する反応容器と、
前記反応管を支持する第１の支持部と、
前記マニホールドを支持する第２の支持部と、
前記第１の支持部と前記第２の支持部とを連結する連結部材と、
前記連結部材を前記第１の支持部から取り出した後に、前記連結部材を取り外した前記第１の支持部に取り付けて、前記反応管と前記マニホールドとを剥離する押し込み部材と
を有する基板処理装置。