TW201941274A

TW201941274A - 基板加熱裝置及使用其之基板處理裝置

Info

Publication number: TW201941274A
Application number: TW108109694A
Authority: TW
Inventors: 及川諭
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-10-16
Also published as: US11094566B2; KR20190111832A; CN110299308A; KR102435774B1; JP2019169636A; TWI780314B; JP6952633B2; US20190295867A1; CN110299308B

Abstract

本發明之目的在於提供一種即便在此般低溫高壓下的程序中，仍可從下方來充分加熱基板並保溫的基板加熱裝置及使用其之基板處理裝置。

具有：基板支撐構件，係可略水平地支撐基板；加熱構件，係設置於該基板支撐構件的下方，而與該基板設置為略平行，並具有既定平面形狀；以及側面部，係從該加熱構件的外周部來向下方延伸。

Description

基板加熱裝置及使用其之基板處理裝置

本發明係關於一種基板加熱裝置及使用其之基板處理裝置

自以往，便已知一種熱處理裝置，具備：加熱爐本體，係上端呈開口；加熱構件，係設置於加熱爐本體內部；以及反應管，係被收納於加熱爐本體內，且由單一管所構成；加熱構件係具有由：以圍繞反應管周圍的方式來配置之線狀發熱元件；配置於反應管上部之窄徑化部周圍的螺旋狀發熱元件；配置於反應管之直線體幹部上部的髮夾彎狀發熱元件；配置於反應管之直線體幹部下部的扁平螺旋狀發熱元件；以及配置於反應管內部之被處理基板支撐構件下部的面狀發熱體所構成的機構(例如參照專利文獻1)。

在相關專利文獻1中，係進一步地將熱反射體配置於面狀發熱體下部，以將面狀發熱體發射至下方之熱量反射至上方，而使熱量不會溢散於下方。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2004-119510號公報

然而，近年來，從防止形成有複雜圖案之基板的翹曲之觀點看來，程序會朝低溫化發展。又，由提高供給至加熱爐內之處理氣體與基板接觸次數，來提高產率的觀點看來，程序亦會朝高壓化發展。在相關低溫高壓化的程序環境中，由於可較小地抑制面狀發熱體之發熱量，故無法以熱反射體來充分反射熱量，而使得熱量容易從反應管下方散失。因此，便會有容易讓下方之加熱不夠充分，而難以進行均勻加熱之問題。

於是，本發明的目的在於提供一種即便在此般低溫高壓下的程序中，仍可從下方來充分加熱基板並保溫的基板加熱裝置及使用其之基板處理裝置。

為達上述目的，本發明一態樣相關的基板加熱裝置，係具有：基板支撐構件，係可略水平地支撐基板；加熱構件，係設置於該基板支撐構件的下方，而與該基板設置為略平行，並具有既定平面形狀；以及側面部，係從該加熱構件的外周部來延伸於下方。

根據本發明，便可從下方來充分加熱並保溫基板。

1‧‧‧縱型熱處理裝置

20‧‧‧熱處理爐

30‧‧‧反應管

40‧‧‧蓋體

50‧‧‧側面加熱器

60‧‧‧晶舟

70、70a、70b‧‧‧下部加熱器

71、71a、71b‧‧‧面狀發熱體

72、72a、72b‧‧‧側面部

73、73a、73b、74‧‧‧線狀電阻發熱體

75‧‧‧支柱

76‧‧‧熱反射體

78‧‧‧導通管

79‧‧‧保溫空間

110‧‧‧控制部

圖1係顯示本發明實施形態相關之基板加熱裝置及基板處理裝置一範例的剖面圖。

圖2係顯示本發明第1實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。

圖3係顯示本發明第2實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。

圖4係顯示本發明第3實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。

以下，便參照圖式，來進行用以實施本發明之形態的說明。

圖1係顯示本發明實施形態相關之基板加熱裝置及基板處理裝置一範例的剖面圖。本實施形態相關之基板加熱裝置可適用於將基板加熱處理之各種基板處理裝置，在本實施形態中，係舉適用於縱向(垂直方向)隔有既定間隔來在水平狀態下積載支撐基板，而將複數片基板加熱處理之縱型熱處理裝置1的範例來加以說明。亦即，舉將本實施形態相關之基板處理裝置作為縱型熱處理裝置1來構成的範例來加以說明。

圖1中，縱型熱處理裝置1係具備收納半導體晶圓W(以下僅稱為「晶圓W」)等的基板，而用以施予既定處理(例如CVD處理)的縱型熱處理爐20。熱處理爐20係具備：反應管30，係下部呈開口來作為爐口31的縱長處理容器；可升降之蓋體40，係開閉此反應管30之爐口31；以及側面加熱器50，係設置於反應管30周圍，且包含可將反應管(爐)30內加熱控制為既定溫度(例如300~1200℃)的發熱電阻體。反應管30內部係設置有用以支撐晶圓W之晶舟60，晶舟60下方係設置有下部加熱器70來作為用以從下方加熱並保溫晶圓W的加熱構件。晶舟60係用以支撐晶圓W等的基板之基板支撐構件，而可於縱向(垂直方向)具有既定間隔來在略水平狀態下排列支撐複數片晶圓W。又，熱處理爐20外部係設置有控制包含基板加熱裝置之基板處理裝置整體動作的控制部110。

另外，晶舟60及下部加熱器70會構成本實施形態相關之基板加熱裝置。其他構成要素係基板處理裝置之構成要素。

反應管30係由例如石英玻璃或碳化矽等的陶瓷所構成的單管式反應管，且為用以收納晶圓W並施予基板處理的處理容器。反應管30下端部係形成向外的凸緣部32，此凸緣部32會透過凸緣保持構件81來被保持在基底板80下部。在此情況，反應管30便會從下方來貫穿基底板80，又，在基底板80上設置有側面加熱器50。

反應管30之凸緣部32係設置有將處理氣體或沖淨用非活性氣體導入至反應管30內之複數氣體導入管90，該等氣體導入管90係連接有氣體供給系統配管。又，反應管30頂部會逐漸縮徑，該頂部係形成有排氣口10，此排氣口10係連接有具有可將反應管30內減壓控制的真空泵及壓力控制閥之排氣系統配管(省略圖示)。

熱處理爐20下方係成為將蓋體40上所配置的下述晶舟60搬入(裝載)至熱處理爐(亦即反應管30)20內，或是從熱處理爐20搬出(卸載)，或是進行晶圓W朝晶舟60的移載用之作業區域(裝載區域)12。此作業區域12係設置有以進行晶舟60之搬入、搬出的方式來讓蓋體40升降用的升降機構13。

蓋體40係由例如SUS製之蓋所構成，而透過複數緩衝構件14來被保持於保持板15上，此保持板15會連結於升降機構13。蓋體40會相接於爐口31之開口端而密閉爐口31。蓋體40之下部中央部係設置有具有用以讓晶舟60旋轉，且例如由氮化矽等的陶瓷所形成的旋轉軸部101之旋轉導入機構100。

晶舟60係具有：舟本體62，係例如石英製，且於上下方向隔有間隔來在水平狀態下多層支撐大口徑(例如直徑300nm)的多數(例如20~150片左右)之晶圓W；以及單足腳部61，係支撐此舟本體62，該等舟本體62與腳部61會一體成形。然後，晶舟60之單足腳部61會連結於用以使晶圓W旋轉於周圍方向的旋轉軸部101。

舟本體62係由頂板63、底板64及用以固定接合此頂板63與底板64的複數支柱65所構成。底板64中央部係固定有腳部61。然後，此支柱65係形成有用以水平保持基板(晶圓W)的溝部66，而此溝部66係支撐有晶圓W周緣部。

腳部61係在下端部具有朝徑向外側突出之下方凸緣部61a。亦即，腳部61下方部係由朝外側突出之下方凸緣部61a所構成，腳部61會透過下方凸緣部61a來連結於旋轉軸部101。在此情況，下方凸緣部61a與旋轉軸部101會例如藉由被埋設在未圖示之下方凸緣部61a的連結銷來加以連結。

旋轉導入機構100如上述，係具有：旋轉軸部101；以及筒狀之殼體102，係一體設置於蓋體40之下部中央部而可旋轉地支撐旋轉軸部101。殼體102下方係設置有旋轉筒體103。旋轉筒體103內係與旋轉筒體103成為一體來收納有未圖示之旋轉軸，並在旋轉筒體103內透過未圖示之軸承來可旋轉地加以設置。旋轉筒體103係構成為透過未圖示之傳送帶來連結有為旋轉驅動機構之馬達，而藉此來旋轉驅動旋轉軸。

蓋體40係具有會圍繞腳部61之下方凸緣部61a並朝上方突出之圍繞環41。此圍繞環41係與蓋體40一體成形，而在圍繞環41與下方凸緣部61a之間形成有沿著垂直方向來延伸之間隙。圍繞環41與下方凸緣部61之間的間隙係具有例如0.2mm~2.0mm大小，且圍繞環41的高度係10mm~40mmm。

另外，為了防止具有腐蝕性的處理氣體會從蓋體40之圍繞環41與下方凸緣部61a之間的間隙朝旋轉軸部101側入侵，便構成為可導入例如氮氣(N₂) 般之非活性氣體。如此般，便可依需要，來在程序中將非活性氣體從蓋體40之圍繞環41與下方凸緣部61a之間的間隙導入至反應管30內。

側面加熱器50只要可從外側面來加熱反應管30的話，便可為各種構成。側面加熱器50係可構成為例如以圍繞反應管30之側面部的方式來將複數根線狀發熱元件沿著反應管30之長邊方向加以配置。在此情況，具體而言，係以數公分程度的間隔來將多數線狀發熱元件加以配置。線狀發熱元件係可在反應管30之長邊方向配置在直線上，亦可以圍繞反應管30之方式來將彎曲為U字狀的複數線狀發熱元件加以配置。

線狀發熱元件係可以將藉由使用複數高純度之線狀且具有可撓性的電阻發熱體(例如線徑為10μm左右的碳纖維束)來編織所形成之碳線配置於直管狀石英管般的外徑十幾mm的陶瓷管內，而使陶瓷管之端部可連接朝外部之電力供給用的端子之方式來密封而加以構成。由於此般線狀發熱元件係熱容量較小，故在動態溫度特性上優異，而具有可急速升降溫且亦容易進行其控制之特徵。

側面加熱器50係被控制部110控制，且會供給有電力來被加以驅動。此時，可將相同電力供給至所有此側面加熱器50來進行控制，亦可將此側面加熱器50區分為複數組，而對各組供給不同電力來區分為複數組以控制發熱量。又，可串聯連接該等複數側面加熱器50，而連接於電源裝置來加以驅動，亦可並聯連接來加以驅動。

在蓋體40上係固定設置有為具有保溫空間79的爐口保溫構件的下部加熱器70。下部加熱器70係設置於晶舟60下方，且用以從下方來加熱晶圓W並保溫之構件。下部加熱器70係具備：複數支柱75，係在蓋體40上面上於周圍方向以適當間隔來加以立設；平面狀之面狀發熱體71，係在該等支柱75上端部水平架設設置；以及側面部72，係從面狀發熱體71外周端來延伸於下方。下部加熱器70係具備以使面狀發熱體71之發熱不會從側邊及下方散失之方式來從面狀發熱體71之外周端部而延伸於下方的側面部72，以有效率地將面狀發熱體71之發熱保溫，並達成從下方來確實地加熱晶圓W，並保溫之效果。

又，下部加熱器70係可依需要，來在面狀發熱體71下方具備以既定間隔架設設置於支柱75的複數(例如2片)熱反射體76。支柱75及熱反射體76係例如石英製。面狀發熱體71及熱反射體76係設置有會讓包含晶舟60之下方凸緣部61a的腳部61貫穿之貫穿孔77。又，用以導通會對面狀發熱體71供電之纜線的導通管78會在從保持板15氣密地貫穿蓋體40之狀態下來加以設置。另外，關於下部加熱器70構成的細節會在之後詳述。

蓋體40上係設置有從外側來圍繞腳部61的圓筒遮蔽體42。此圓筒遮蔽體42係在腳部61中，特別是會從外側來圍繞下方凸緣部61a，以防止從氣體導入管90朝反應管30內被導入之處理氣體會從蓋體40之圍繞環41與腳部61之下方凸緣部61a之間的間隙而朝旋轉軸部101入侵。

另外，此圓筒遮蔽體42係以藉由設置於圍繞環41外周的傾斜面而簡單定位的方式來加以形成。亦即，圍繞環41之最外徑係設定為會較圓筒遮蔽體42之內徑稍微要小。

接著，便就下部加熱器70構成來更詳細地說明。

圖2係顯示本發明第1實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。如圖2所示，下部加熱器70係具有面狀發熱體71與側面部72。又，面狀發熱體71係例如在內部具有線狀電阻發熱體73。另外，圖2中，雖舉在面狀發熱體71內部設置有線狀電阻發熱體73之範例來加以說明，但此為一範例，亦可構成為其他形態之發熱體、加熱構件。

如上述，下部加熱器70係為了防止熱量會從配置於反應管30內之晶舟60的底板64朝向下方逸散，並在晶舟60下部產生溫度下降之情事而被加以配置。因此，下部加熱器70係具備將圓盤狀面狀發熱體71，或者發熱元件沿著晶舟60之底板64平面來配置的複數發熱體，其中央部係具有開口部，且在其內部插通有會支撐晶舟60之腳部61。另外，面狀發熱體71係構成為具有對應於用途之既定平面形狀，亦可因處理容器之形狀、晶圓W的平面形狀而適當改變，例如可具有多角形平面形狀。

然而，只靠設置此般面狀發熱體71，雖在程序溫度為700~800℃等級的高溫情況下並無問題，但在近年來所進行之500~650℃等級的程序溫度下，便會有晶舟60下方之加熱及保溫不夠充分之虞。相關低溫程序係為了防止晶圓W翹曲而加以實施。亦即，相較於以往，於形成於晶圓W之圖案會更複雜化，在熱處理時產生翹曲，而在熱處理後晶圓W翹曲回復時，由於晶圓W破損之情況會增加，故會為了防止此等情事而加以進行。

在以往所進行之700~800℃等級的高溫程序之情況，面狀發熱體71會充分發熱，而發出光線。由於面狀發熱體71之發熱不僅在上方，亦會逸散至下方，故只要例如在面狀發熱體71下方設置熱反射體76的話，便可讓面狀發熱體71之光線及熱量反射至上方，而可對上方施加充分的熱量。然而，在500~650℃等級的低溫下，面狀發熱體71便不會發出光線，而為維持透明來進行發熱的狀態。如此一來，即便在下方設置有熱反射體76，熱反射體76仍不會接收到可反射程度的光線、熱量，而使朝上方之熱供給減少，有使作為下部加熱器之效果明顯下降之虞。

於是，本實施形態相關之基板加熱裝置中，係設置有從面狀發熱體71外周部來延伸至下方的側面部，以讓來自面狀發熱體71之發熱不會逸散於下方及側方，而在面狀發熱體71下方形成保溫空間79。

具體而言，如圖2所示，側面部72會從面狀發熱體71外周端延伸至下方，而在面狀發熱體71下方形成略圓筒形之保溫空間79。藉此，朝面狀發熱體71上方之發熱便會直接有助於晶圓W之加熱，且朝面狀發熱體71下方之發熱會保持在保溫空間79內，而可防止晶舟60下方之空間的溫度下降。亦即，面板發熱體71朝晶圓W的直接發熱便會無遮蔽地直接效率良好地到達晶圓W(正確來說是晶舟60之底板64)，而關於面狀發熱體71之晶圓W相反側的發熱係可藉由側面部72來防止朝側邊逸散，而將熱量保持在圍繞之保溫空間79內，並蓄熱。藉此，便可非常有效地將來自面狀發熱體71之上面及下面的發熱用在加熱及保溫，而可提高加熱效率及保溫效率。

另外，從均勻保溫之觀點看來，側面部72之形狀較佳地係橫跨面狀發熱體71的整個外周，而具有相同長度。亦即，例如在面狀發熱體71為圓形的情況，較佳地係橫跨整周而延伸相同長度至下方，來構成圓筒形。這是因為藉此便可橫跨整周來將保溫空間79均勻保溫之故。

又，側面部72之長度雖可對應於用途來適當設定，但較佳地係在使下端不會接觸到蓋體40之範圍內，而盡可能地較長形成。這是因為保溫空間79愈靠近密閉空間，則保溫空間79內之保溫效果會愈高之故。

如上述，在從蓋體40之圍繞環41與晶舟60之腳部61的下方凸緣部61a之間的間隙來供給氮氣等的非活性氣體之情況，由於需要確保非活性氣體朝反應管30內的供給路徑，故會使側面部72下端與蓋體40分離。然後，較佳地係在非活性氣體朝反應管30內之供給不會產生問題的範圍內，盡可能地加長側面部72之長度，並縮短蓋體40上面與側面部72下端的距離，以提高保溫空間79之密度度及保溫效果。

另一方面，在不從蓋體40之圍繞環41與晶舟60之腳部61的下方凸緣部61a之間的間隙來供給非活性氣體的情況，便可將側面部72之長度延伸至接觸到蓋體40上面。

如此般，側面部72之形狀及長度便可對應於用途而成為各種構成。

又，側面部72係可以例如石英、不透明石英、碳化矽等高保溫性之材料來加以構成。

同樣地，面狀發熱體71亦可為各種構成。具體而言，面狀發熱體71係可例如將線狀電阻發熱體73緻密地配置於平面上，而成為宛如平面會均勻發熱者。在使用線狀電阻發熱體73的情況，係構成為將金屬雜質較少的線狀電阻發熱體封入陶瓷(例如石英)中，此範例中係可構成為將由高純度之碳材所構成的碳線等之發熱線漩渦狀或是髮夾彎狀地配置在例如厚度為8mm左右的石英製圓板狀體(石英板)中。又，可在彼此相鄰之發熱線之間介設有石英，在此情況下，便會將發熱線配設於由石英所構成之漩渦狀的區隔壁之間。面狀發熱體71為了加大保溫效果，較佳地係與晶圓W相同或較其要大的尺寸。又，面狀發熱體71之平面形狀係如上所述，只要具有既定平面形狀，並不限於圓形，而可對應於用途來構成為各種形狀。進一步地，面狀發熱體71較佳地係設置為與晶圓W略平行。這是因為若是設置為與晶圓W平行的話，便可均勻地加熱晶圓W面內之故。另外，面狀發熱體71亦可以石英、不透明石英、碳化矽等高保溫性之材料所構成。

在使用上述複數發熱體來構成面狀發熱體71之情況，可藉由以使加熱後之溫度成為均勻的方式而將塊狀發熱體等般之任意形狀的發熱體沿著晶舟60之底板64平面配置，來加以實現。

另外，面狀發熱體71與側面部72可一開始就一體成形，亦可分別製作面狀發熱體71與側面部72，而在之後藉由焊接來一體化。下部加熱器70之製造方法係可對應於用途來使用各種方法。

在設置面狀發熱體71之情況，係可在面狀發熱體71周緣部的下面側，於例如將周圍方向3等分的部位設置由石英所構成的支柱75，而將該等支柱75固定設置於蓋體40。在此情況，3根支柱75中的1根支柱會構成為管狀體之導通管78，讓加熱線的兩端部靠近例如面狀發熱體71周緣部的一處，而將此加熱線所連接之一對供電路徑構件(例如與加熱線相同材質之供電線)通過細石英管中，而可進一步地藉由讓此石英管通過導通管78中，來將供電線配設於蓋體之外。從而，藉由將外部電源部連接於此供電線，來讓加熱線發熱。另外，剩下的2根支柱75可為管狀體或棒體，而被蓋體40上面所支撐。

在面狀發熱體71下方較佳地係配置透過間隙而與此面狀發熱體71平行，而其亦於中央具有開口部之熱反射體76。此熱反射體76會將面狀發熱體71所產生之熱量反射且不會逸散至下方。又，此熱反射體76可為1片或複數片。面狀發熱體71與此熱反射體76較佳地係為幾乎相同形狀。因此，熱反射體76係具有板狀或鰭狀之形狀。

面狀發熱體71及熱反射體76如圖1所示，係透過支柱75來被固定於反應管下部之蓋體40。熱反射體76係可以例如不透明石英或碳化矽等所構成。藉由以不透明石英或碳化矽等熱容量較大的材料來構成熱反射體76，便可具有蓄熱效果、保溫效果。如此般，熱反射體76會將面狀發熱體71之發熱反射至上方，且本身亦具有積蓄熱量的蓄熱效果。其代表著熱反射體76不僅為熱反射機構，亦具有作為保溫機構的機能。

另外，控制部110可以控制下部加熱器70及側面加熱器50的個別發熱量，而將反應管30內之溫度分布均勻化的方式來進行控制。

圖3係顯示本發明第2實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。第2實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器70a係在將面狀發熱體71a與側面部72a兩者都構成為發熱體的這點上，與第1實施形態相關之基板加熱裝置有所不同。

如圖3所示，面狀發熱體71a與側面部72a係設置有共通的線狀電阻發熱體73a。如此般，亦可在側面部72a設置加熱機構，而構成為加熱部或發熱體。藉由使側面部72a亦具有發熱機能，便可更提高加熱效果及保溫效果。

又，由於線狀電阻發熱體73a係在面狀發熱體71a與側面部72a為共通，故不會使構成及溫度控制複雜化，而可提高晶舟60下方之加熱效果及保溫效果。

在側面部72a設置加熱機構的情況，只要與面狀發熱體71a構成為相同即可。由於其具體內容係與第1實施形態之面狀發熱體71a的內容相同，故省略其說明。

根據第2實施形態相關之基板加熱裝置，便可不使構造及溫度控制複雜化，而可提高晶舟60下方的加熱效率及保溫效率。

圖4係顯示本發明第3實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器一範例的圖式。第3實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器70b雖在面狀發熱體71b與側面部72b兩者都構成為發熱體的這點上與第2實施形態相關之基板加熱裝置相同，但在面狀發熱體71b與側面部72b會構成為互相獨立之發熱體的這點上則與第2實施形態相關之基板加熱裝置的下部加熱器70a有所不同。

第3實施形態相關之基板加熱裝置係面狀發熱體71b會具備線狀電阻發熱體73b，側面部72b會具備線狀電阻發熱體74。然後，控制部110亦可構成為可獨立地將面狀發熱體71b與側面部72b進行溫度控制。

如此般，可將水平設置的面狀發熱體71b與設置於垂直面的側面部72b獨立地進行溫度控制。例如，面狀發熱體71b可以產生較大的發熱，來提高從下方加熱晶圓W之能力的方式來加以設定，側面部72b則為較面狀發熱體71b要小的發熱量，並進行能確實地得到均勻的保溫效果般之控制。

根據第3實施形態相關之基板加熱裝置，便可提高加熱效率及保溫效率且對應於程序、用途來進行更彈性的溫度控制。

如此般，本實施形態相關之基板加熱裝置係可對應於用途來成為各種構成。又，任一者的基板加熱裝置亦可適用在以縱型熱處理裝置為首的各種基板處理裝置。

接著，便就使用本發明實施形態相關之基板加熱裝置的基板處理裝置的動作來加以說明。以下實施形態中，係就將基板處理裝置構成為圖1所說明之縱型熱處理裝置1的範例來加以說明。基板加熱裝置係可適用第1至第3實施形態相關的任一者基板加熱裝置，為了簡化說明，便就將第1實施形態相關之基板加熱裝置組裝至縱型熱處理裝置1之範例來加以說明。

首先，在作業區域12內將晶圓W移載至配置於蓋體40上的晶舟60內。在將晶圓W移載至晶舟60內後，藉由升降機構13來讓蓋體40上升。然後，讓蓋體40相接於爐口31之開口端，而密閉爐口31。

接著，便藉由側面加熱器50來從外側加熱反應管30，且在反應管30內部中藉由下部加熱器70來從下方加熱晶圓W。由於在反應管30下部，特別是較基底板80要靠下方並未設置側面加熱器50，而容易使溫度下降，故會藉由設置於晶舟60下方的下方加熱器70來從下方加熱晶圓W。在500~650℃的低溫程序中，相較於700~800℃的高溫程序，面狀發光體71並不太會發出光線，而使從熱反射體76朝上方之熱反射降低。因此，僅靠將面狀發熱體71及熱反射體76單純設置於晶舟60下方，便會讓熱量從側面及下方的逸散變大，而無法得到充分的保溫效果。然而，由於本實施形態相關之基板加熱裝置係設置有從面狀發熱體71周緣部延伸至下方的側面部72，而形成有由面狀發熱體71及側面部72所圍繞的保溫空間79，故可將面狀發熱體71之發熱蓄熱於保溫空間79內。

又，從氣體導入管90來將處理氣體供給至反應管30內，來對晶圓W施予必要熱處理。

在此期間，旋轉軸103會旋轉。藉由此旋轉軸103之旋轉，旋轉軸部101便會旋轉，而使晶舟60慢慢旋轉。

又，依需要，來將非活性氣體(例如N₂氣體)朝殼體102與旋轉軸103之間的間隙(未圖示)供給，非活性氣體會朝垂直方向流向腳部61之下方凸緣部61a與蓋體40之圍繞環41之間的間隙，而被供給至反應管30內，更詳細來說是保溫空間79內。

如此般，由於在晶圓W之熱處理中，非活性氣體會經由腳部61之下方凸緣部61a與蓋體40之圍繞環41之間的間隙，來被供給至反應管30內，故不會有反應管30內之處理氣體會逆著通過間隙而朝旋轉軸部101側流入之情事。因此，便可確實地防止因處理氣體而使旋轉軸部101腐蝕之情事。

如此般，即便在非活性氣體經由保溫空間79來被供給至反應管30內之情況，只要在側面部72下端與蓋體40上面之間先設置有間隙的話，便不會妨礙非活性氣體之流動。本實施形態相關之基板加熱裝置係可毫無問題地對應於此般熱處理中的非活性氣體之供給。

另外，設置於圍繞環41周圍的圓筒遮蔽體42亦是為了防止反應管30內之處理氣體朝下方凸緣部61與圍繞環41之間的間隙內之入侵的情事而加以設置。

本實施形態相關之基板加熱裝置係可兼具此般防止腐蝕用的構造及機能，而可兼備防止腐蝕與有效率地保溫反應管30下部的2個機能。

另外，雖從保溫的觀點看來，較佳係設置有在面狀發熱體71下方所設置的熱反射體76，但並非必要，而可依需要來加以設置。亦即，在藉由面狀發熱體71與側面部72所形成的保溫空間中可充分保溫的情況，便無需一定要設置熱反射體76。

另外，在晶圓W的熱處理結束後，便讓蓋體40下降，而將熱處理完畢之晶圓W卸載，結束基板處理。

以上，如說明般，根據本實施形態相關之基板加熱裝置及基板處理裝置，便可提高反應管30下部之加熱及保溫效率，且在低溫程序下亦可得到能充分對應的保溫效果。近年來，隨著低溫化，雖會進行將反應管30內保持在高壓下的低溫高壓程序，但仍可充分對應於此般程序。另外，高壓下之程序係為了增加處理氣體之分子與晶圓W的衝撞次數，而提高產率所進行者，是將以往以0.1~0.2Torr等級來進行的程序要求要在2~2.5Torr的10倍以上的壓力下來加以進行。根據本實施形態相關之基板加熱裝置及基板處理裝置，亦可充分對應此般程序，而可在晶周60之上下方向進行均勻的熱處理。

以上，雖已就本發明較佳的實施形態來詳細說明，但本發明並不限於上述實施形態，而可不超出本發明的範圍來對上述實施形態添加各種變形及置換。

Claims

一種基板加熱裝置，係具有：基板支撐構件，係可略水平地支撐基板；加熱構件，係設置於該基板支撐構件的下方，而與該基板設置為略平行，並具有既定平面形狀；以及側面部，係從該加熱構件的外周部來延伸於下方。
如申請專利範圍第1項之基板加熱裝置，其中該加熱構件之該既定平面形狀係圓形；該側面部係橫跨整周而具有相同長度之圓筒形狀。
如申請專利範圍第1或2項之基板加熱裝置，其中該側面部係由不透明石英或碳化矽所構成。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板加熱裝置，其中該側面部係具有加熱機構。
如申請專利範圍第4項之基板加熱裝置，其中該加熱構件與該側面部的該加熱機構係可獨立地進行溫度控制。
如申請專利範圍第1至5項中任一項之基板加熱裝置，其中以該加熱構件及該側面部所圍繞之空間內係設置有由不透明石英或碳化矽所構成的保溫機構。
如申請專利範圍第6項之基板加熱裝置，其中該保溫機構係由具有複數片之板狀或鰭狀的形狀之構件所構成。
如申請專利範圍第1至7項中任一項之基板加熱裝置，其中該基板支撐構件係具有在水平狀態下，於垂直方向具有既定間隔而可排列支撐複數片基板的構造。
一種基板處理裝置，係具有：如申請專利範圍第1至8項中任一項的基板加熱裝置；反應管，係覆蓋該基板支撐構件、該加熱構件及該側面部；以及第2加熱構件，係設置於該反應管之周圍，以加熱該反應管。