TWI315080B - Baseplate processing equipment, heating device used on the baseplate processing equipment and method for manufacturing semiconductors with those apparatus, and heating element supporting structure - Google Patents

Description

1315080 ， 九、發明說明： ' 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種基板處理裝置、使用於該基板處 理裝置之加熱裝置、使用上述物件之半導體製造方法及發 熱f㈣構造’尤其是指—種切晶®或玻璃基板等基板 上衣造半導體裝置之基板處理裝置、使用於該基板處理裝 =力:熱裝置及使用上述物件之半導法。 【先前技術】 ^ ^ a〜衣夏〒’具有在矽晶圓或玻璃基 二 薄膜、退火處理、不純物擴散及腐韻 張基板之ί片反弋基板處理裝置有處理1張或複數 處理之批次式基板處理裝置。又基板-次 可分為具有縱型爐之縱型基板产理t式基板處理裝置， 横型基板處理裝置。板處理裝置、及具有橫型爐之 理裝 電器加熱n料參日本射報所示之物件。又， 在第七圖中:係==_號公報所示者。 做說明。 料對“基板處理裝置之縱型爐⑴ 該縱型爐⑴所具之圓筒狀 置⑵内部之均熱管（3)、於 ^置⑵、於加熱裝 S晶圓⑽以水平姿勢多段上:物舟 之舟皿升降機〔:未=可;降升降機蓋體⑺係設於 5 1315080 '· 又，在前述反應管（4)上端連通有氣體導入管（8)，並 在反應管（4)下端设有排氣口（9);前述氣體導入管（8)下 ^係與氣體供給管（1 0 )連接，而該排氣口（ g )則係與排氣 管（11)連接。 在舟:mi(5)自反應管（4)被拉出之狀態下，使需要張數 之晶圓（12)以舟jh(5)保持，並藉由舟盟升降機（未圖示） 使舟m(5)上升而裝入反應管（4)内。於加熱裝置（？）中， 令反應官（4)内加熱到既定溫度，藉由氣體供給管（1〇)及 鲁氣體導入管（8)使反應氣體導入反應管（4)内，以在晶圓 (12)表面生成薄膜，反應後之氣體係經由排氣口（9)及排 氣管（11)被排出。 ' 接著，請一併參照第八〜十圖來說明前述加熱裝置 ； (2)。 W疴狀之周圍絕熱材（15) > ....... 、上口/,月y逆久々δ 同心δ又置，该周圍絕熱材（15)、（16)上端係以天井絕熱材 (17)來閉塞。且周圍絕熱材（15)外表面係以未圖式之加熱 器殼體〔圖未示〕來覆蓋。 在該周圍絕熱材（16)内壁之圓周的等分位置上，設有 在鉛直方向上延伸之保持構件（18)。該保持構件（18)係在 鉛直方向上連結有多數個以高氧化鋁（氧化鋁含量94. 2 幻製成之保持元件（19)之物件，同時保持元件⑽ =件（19)間形成有保持孔⑽，以供插人後述之發熱線 (21) 〇 、八 前述均熱管⑶腳包财作為發熱體之發 (21) ，么熱線（21)係剖面呈圓形之螺旋狀，並貫穿保/ (22) ’且在_之期望#分位置上以保持構件⑽支禮。 1315080

在縱型爐（1)内於晶圓（12)上成膜處理中，藉由發熱 線（21)之發熱膨脹，發熱線（21)之線圈直徑會變大， 保持構件（18)處會作用遠離縱型爐（1)中心方向之力，且 令保持構件（18)與發熱線（21)—同往遠離縱型爐（1)中心 方向之方向移動；且該周圍絕熱材（16)也受發熱線（21)發 熱之衫響而變得高溫膨服。 成膜處理結束後’當發熱線（21)停止發熱時，發熱線 (21)的溫度會下降，藉由線圈直徑收縮，在保持構 處會作用往縱型爐⑴中心方向之力，且保持構件（⑻係 與發熱線（21)—同往縱型爐（丨）中心方向之方向移動。 又，周圍絕熱材（16)也受發熱線（21)溫度下 度降低且收縮。 办普而/皿 時，縱二 =型爐〇)内，於晶圓⑽上實施成膜處理 圍絕熱材⑽亦係反覆上述之膨脹收縮。“、、線⑵）及周 在上述先前之加熱裝置中，各保持元件 二 相對，並未受到保持元件構造上之限制，所 發熱線及絕熱材會反覆膨脹收縮:保;;

之相“：:、造::伴:且在保持元崎 功菸成各保持元件間之連結狀態脫離，谁am '線？彼此接觸並發生短路事故之危險情形。V -同往縱型爐半大及收縮，發熱線係與保持元件 則狀變形，當變::::二ΐ者 電性之均熱管賴方㈣，前述發熱線有與具有導 7 1315080 - 另外胃使用上述專利文獻日本特開2GG5-15G101號 公報時，取所周知地，其發熱線僅1_定，另—端為 自由，同相簡構料來支撑。但是，錢不講求對於 發熱線中間部熱變形之對策，因此為了半導體製程之實用 化，其必須再實施改善對策。 【發明内容】 鑑於上违實情，本發明之目的，係在不妨礙發熱體的 均勻加熱下可確實支撐發顏，而且’在抑職熱體熱變 形產生之同時，防止發熱體間或發熱體與均熱管等 間之接觸’而使發熱體之使用壽命增長。 為達成上述目的，本發明基板處理裝置之特徵，係具 有收納處理基板之處理室、發熱體及絕熱材，設有藉由^ 熱體來加熱處理室内基板之加熱裝置’前述絕熱材係具有 保持前述發熱體之保持部，前述發熱體，係具有狹縫了同 時，僅使前述狹縫縱向一端側以前述保持部來保持，在々 述絕熱材内面與前述發熱體之間設置間隙，在前述絕熱材 内面處’於發熱體中間部設置突出到處理室側且接近&抵 接發熱體之突起，在使具有擴大部之銷在前述發熱體中門 部貫穿前述狹縫及前述絕熱材’同時前述擴大部总曰 |诉比如述 狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體之前述處理室 側中，接近或抵接發熱體。在此，所謂「接近」並非接觸至 而係意味「靠近」。而且，「突起及/或擴大部」係只要為 「抵接」即可，以在發熱體變形時抑制變形。「接 … 接」以下皆稱做「接近等」。 抵 【發明效果】 當使用本發明之特徵時’其具備收納處理基板之斤理 8 1315080 室、及具有發熱體且以發熱體加熱處理室内部之加熱裝 置，該發熱體係僅一端以保持部保持，所以，發熱體變高 溫而強度降低時，能防止縱彎曲現象，能抑制發熱體中之 熱變形產生，同時，防止發熱體間或發熱體與均熱管等構 造物間之接觸，而使發熱體使用壽命增長。 且令相同發熱體中間部以絕緣體隔離，所以，能實施 放熱效率非常均勻的加熱。而且，發熱體係僅一端被保持 部保持，所以，即使產生熱膨脹或變形也不會脫落，能確 B 實地支撐，且無須良好的組裝精度，故可降低製造成本。 此外，往發熱體内面方向之位移以中間部之突起來抑 制，而往處理室側之位移以擴大部來抑制，俾令發熱體僅 在往下方向之位移為自由。藉此，能防止因為不合理地壓 _ 入、及因熱膨脹所致之發熱體伸長造成的發熱體扭曲或龜 裂，同時，能防止依據發熱體中間部之熱變形所致之發熱 體與反應管的接觸，及與絕熱材的接觸（因為意外接觸絕 熱材所造成之熱損失），能實際承受半導體製程之嚴格溫 _ 度調整。 本發明之其他目的、構成及效果，參照以下之發明實 施形態即可明暸。 【實施方式】 為令本發明所運用之技術内容、發明目的及其達成之 功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一 併參閱所揭之圖式及圖號： 以下，參照圖面來說明實施本發明之最佳形態。 首先，概略說明第一圖中之本發明基板處理裝置。而 且，第一圖與第七圖中相同編號者，係表示相同物件。 9 1315080 /在圓筒狀加熱裝置（2)内部同心設置有均熱管（3)及 反應管（4)，該反應管（4)内形成有處理室，處理室收納有 使晶圓（12)水平多段保持之舟孤（5)，該舟皿（5)係可以舟 血·升降機〔圖未示〕來裝入及拉出。 繼之’在反應管（4)内連通有反應氣體導入管（31)及 排氣管（32) ’於反應氣體導入管（31)設有流量控制器 - (33) ’而於排氣管（32)設有壓力控制器（34)，且在反應氣 體以既定流量被導入之同時，使反應管（4)内維持既定壓 _ 力使排氟氣體被排出。而且’舟里（5)及舟里升降機等係 與先前技術中所述之基板處理裝置相同，其說明在此予以 省略。 .. 該加熱裝置（2)，係由發熱部（25)及圍繞發熱部（25) ; 且與發熱部（25)之間形成圓筒空間（24)之加熱器殼體（26) 所構成，加熱器殼體（26)係發揮作為外侧絕熱部之功能， 再於加熱器殼體（26)及發熱部（25)上端設有天井部 • (27) ’該天井部（27)形成有於下表面及側面開口之彎管狀 • 排氣導路（28)。 該排氣導路（28)連接有具備實施強制排氣之排氣鼓 風機（圖未示）之強制排氣管路。 發熱部（25)下部設置有圍繞之冷卻氣體導入風管 (36)，該冷卻氣體導入風管（36)係與圓筒空間（24)連通。 冷卻氣體供給管路（37)傣與冷卻氣體導入風管（3β) 連通’而另一冷卻氣體供給管路（38)係與形成於均熱管（3) 與反應管（4)間之均熱管内空間（39)相連通，另，在二冷 卻氣體供給管路（37)、（38)分別設有空氣閥（4〇)、（41)。 該加熱器殼體（26)，係由金屬製加熱器蓋體（55)及圓 10 1315080 筒狀外層絕熱體（42)所播士、 ⑽及支撐發熱體（4籌=又，發熱部⑽係由發熱體 該外層絕熱體(42=絕熱體(45)等所構成。 如氧化紹Ul2〇3)L二=層絕熱體（45)的材質，係以例 發熱體(43)係使用可：二3 (Sl〇2)為主成分。又，該 合金，為使發熱表面積ΐ發㈣料’例如Fe^ 該發熱部（25)面係採用平板形等形狀。 數段之發熱段部（57) 第二®〕’係重疊後述複 發熱體⑽。該錢之發熱段部（57)皆設有 被區分為需要的加熱裝置⑵軸心方向 檢出各區域加熱溫度之加空制’在各區域設有 卿也可使各區域之成型出；(52)。又’發^ 發熱量均一。 拉式相同，藉此，使各區域之 士 f該反應管⑷⑽處理之日日日圓（12)的處理狀能，係 = 控制。該主控制部⑷)係包括:控制爐 制部(48)、控制處理氣體流量及冷卻氣體 之氣體流量控制部⑽、控制反應管⑷内壓力之壓 =部⑽、及控制舟皿升降機等之機構部的驅動控制 部 C 51)。 沿著反應管⑷内面立設有爐内溫度檢出器（53),以 爐内溫度檢出器（53)檢出之爐内檢出溫度及以加熱器溫 度檢出11(52)檢出之加熱器溫度，係輪人溫度控制部 ⑽。前述空氣閥⑽、⑷）之開閉係以氣體流量控制部 (49)來控制’同時，氣體流量控制部（49)係以流量控制器 ⑻。)來控制氣體導人量，而勤控制部(5Q)係透過壓力^ 制器（34)來控制排氣壓力，以控制反應管（4)内之壓力。 11 '1315080 接著說明發熱部（25)。 該内層絕熱體（45)，係以短圓筒狀絕緣體之絕熱構件 (56) 【以下請再一併參照第二、三圖】重疊所要段數所構 成，各段設有覆蓋絕熱構件（56)内壁面之發熱體（43)。各 段發熱體（43)係被加熱控制，發熱段部（57)係由發熱體 - (43)及絕熱構件（56)所構成，發熱部（25)係由發熱段部 (57) 同心重疊需要段數所構成。又，在絕熱構件（μ)以適 當間隔設有突起（56t)及插入孔（56h)。 _ 突起（56t)，係剖面略呈梯形，在發熱體（43)與絕熱 構件（56)之間形成間隙；藉由間隙，因為與絕熱材（56)之 接觸所致的熱逸散能被抑制，同時..，能提高發熱體（43)之 ' 輕射效率，能實施更有效的加熱，同時，能抑制發熱體（43) . 往絕熱構件（56)側變形。而且，最好令突起（56t)剖面略 呈半球形，其除了能維持突起（56t)之強度外，因為與發 熱體（43)係呈線接觸，所以，更能抑制因為往絕熱材（56) ' 之熱逸散所致之加熱損失。 參 插入孔（56h)’係與形成於圓筒空間（24)、發熱體（43) 與均熱管（3)間之爐内空間（35)相連通，並插入具有擴大 部（46a)之銷（46)。前述銷（46)，係呈圓筒形，其内部具 有穿孔（46b)，其貫穿發熱體（43)下開放狹縫（65a)而插入 插入孔（56h)。銷（46) —端係在發熱體（43)内侧開口，另 一端係與圓筒空間（24)相連接。而且，藉由下開放狹缝 (65a)之寬度且透過很寬之擴大部（46a)來支撐發熱體 U3)。藉此，能抑制發熱體（43)往處理室侧方向之變形， 同，銷（46)也兼做冷卻氣體往爐内之供給通路。在本實 施形態中，墊圈（46a)係以墊圈來構成，具有擴大部之銷 12 1315080 - (46)係成具墊圈（46a)及銷（46)之二件式構造，當使墊圈 (46a)及銷（46)以接著劑來固定時，能降低生產成本。 前述擴大部（46a)及銷（46)係由具有耐熱性之絕緣體 所構成。藉由以即使發熱體（43)變高溫也無問題之絕緣艘 來製成’所以，能防止發熱體（43)間之短路。又，銷（46)， 係呈圓筒柱狀，不與發熱體（43)接觸地被安裝於絕熱材 (56)上，所以，藉由冷卻氣體且透過銷（46) ’能抑制發熱 體（43)之局部性冷卻，結果，能防止發熱體（43)因局部^ φ 變形或扭曲所致之龜裂，進而防止斷線發生。而且，夢由 隨著發熱體（43)升降溫之變形，即使發熱體（43)接觸到銷 =6)，因為銷（46)為圓筒柱狀，所以，其接觸為線接觸， • 能抑制因與銷（46)接觸所致之發熱體（43)局部冷卻。 . 接著，參照第二、三圖來說明前述發熱段部（57)。 第二圖係表示最下段之發熱段部（57)，在第二、三圖 中，（58)係表示作為絕熱材之環狀絕熱基座（58)，該絕熱 基座（58)载設有外層絕熱體（42)及内層絕熱體（沾）。 • 在絕熱構件（56)下端及上端分別配設有作為加熱器 保持部之支撐體（59)，加熱器保持部（59)，係由下保持構 件（61)、及與下保持構件（61)相重疊之上保持構件（犯）所 構成。 -下保持構件（61)，係呈環板狀，外徑係與絕執構件（56) 才目内徑比絕熱構件（56)還要小，内端部【基板側端部， 多照弟一圖】係往内侧突出。 該上保持構件（62)，亦呈環板狀，外徑係與絕熱構件 =6)相同，内徑比絕熱構件（56)還要小，内端部【基板侧 螭部，參照第-圖】係往内侧突出，在上保持構件⑽内 13 1315080 ， 4形成有往下側突出之凸條(63)，且上保持構件( 部呈鉤形。 V / π 在上保持構件（62)與凸條（63)之間，呈剖面鉤狀且往 内側開放之發熱體保持凹槽（64)係形成環狀，在發熱體保 持凹槽（料）處，發熱體（43)折彎部（43a)係被保^著'。丄 折彎部（43a)與發熱體保持凹槽（64)在上下方向及半徑方 向形成有適當之餘隙，又，凸條（63)能抑止折彎部（43&) 往中心側脫出。 鲁 接者’參照第四圖來說明前述發熱體（43)。 該發熱體（43)之展開形狀’係在帶板上自帶板兩側緣 以既定節距交互刻設有下、上開放狹縫（65a)、（65b)。前 , 述帶板上端部之折彎部（43a)，係往外侧折彎成比直角稍 : 大之鈍角，且被挾持於下保持構件（61)與上保持構件（62) 之間〔如第三圖所示〕。 下保持構件（61)發熱體（43)之本體部（43b)〔再參第 — 三圖〕’係沿著絕熱構件（56)之突起（56t)而垂下，在中央 • 部附近，以具有擴大部（46a)之銷（46)來支撐。又，本體 部（43b)係抵接下側之加熱器保持部（59)上保持構件（62) 内端，在本體部（43b)下端，也以具有擴大部（46a)之銷（46) 來支撐。而且，在本體部（43b)下端中，只要在高溫等情 形下，發熱體（43)往處理室側變形變大時設置即可。藉 此’更此抑制發熱體（4 3)往處理室側之移動。又，本體部 (43b)係朝向中心侧彎曲成凸狀或内彎成鈍角。而且，也 可以令本體部（43b)局部係朝向中心侧彎曲成凸狀或内彎 成鈍角。 在發熱段部（57)上下重疊之狀態下，上侧發熱段部 14 1315080 : (57)之發熱體（43)下端係與上保持構件（62)内端不接觸 地相接近，相對於下侧發熱段部（57)發熱體（43)上端，至 少形成前述凸條（63)般之間隙，所以，能使上側發熱體 下端與下侧發熱體（43)上端無間隙或重疊，又，即使上側 發熱體（4 3)因為熱膨脹而往下側伸長也不會接 — 發熱體（43)。 前述發熱體（43)係沿著絕熱構件（56)内壁面彎曲，整 體形狀係與絕熱構件（56)同心而略呈圓筒狀，如第五圖所 • 示，在發熱體（43)始端與終端之兩端間形成有間隙，當發 熱體（43)往圓周方向膨脹時，兩端也不相接觸，又，在發 熱體（43)兩端之端子（43X)、（43y)連接有溫度控制部（48) r 〔參第一、二圖〕’且發熱體（43)與溫度控制部（48)之連 ; 接部係成兩端可位移之柔性連接。發熱段部（57)之各發熱 體（43)係各自獨立而以溫度控制部（48)來實施溫度控制。 以下說明其作用，同時併參第一圖。 前述裝填在舟孤（5)之晶圓（12)係藉由舟孤升降機 • (未圖示）而被裝入反應管⑷，並藉由加熱裝置⑵之加 熱而被急速加熱到既定溫度。在利用加熱裝置⑵使晶圓 (12)加熱到既定溫度之狀態下，以反應氣體導入管（Μ)導 入反應氣體，透過排氣管（32)排出排氣氣體，而施加需要 之熱處理到晶圓（12)。 通吊，在舟皿（5)裝入前，需先保溫於需要溫度【例 如55(TC】，在裝入舟亚（5)後，須昇溫保持在晶圓（12)處 理/皿度【例* 850 C】，而且，裝入前之溫度及處理溫度係 對應基板處理裝置之處理内容而選擇適當的溫度。 W述發熱部（25)之各段發熱段部（57)係以溫度控制 15 1315080 。卩（48)朿對·獨立區域控溫〔請一併參第三圖〕’又，各段 發熱段部（57)之發熱體（43)係連續成單一發熱體，所以， =發熱體（43)有異常時，例如斷線時，能即時發現，也能 令易地掌握各段發熱體（43)之劣化狀態。 - 此外’發熱部（25)各段發熱段部（57)之發熱體（43)在 上下間不會產生間隙，所以，不會產生非加熱部。又，到 最下段之發熱段部（57)為止，均設有發熱體（43)，而正如 則述之原由致在發熱部（25)沒有非加熱部，所以，爐内均 熱領域會很大，能提高晶圓（12)處理之均勻性。 且該發熱體（43)在發熱時，雖然會產生熱膨脹，但 , 是’因發熱體（43)的下端為呈自由狀態’而且在本體部 (43b)與絕熱構件（μ)間形成有間隙，所以，發熱體（43) ' 上下方向之熱變形不會被限制，即該發熱體（43)之熱變形 會憂彳于後自由。又，前述折彎部（43a)係保有餘隙地被保 . 持’所以’在圓周方向及半徑方向也無限制且形成有下、 ^開放狹縫（65a)、（65b)〔請再一併參第四圖〕，因此， • 圓周方向熱變形係被該下、上開放狹缝（65a)、（65b)吸 收’且發熱體（43)係在上下方向、圓周方向及半徑方向任 一者抑制發熱體（43)之變形。 又’前述發熱體（43)即使因為某原因而上下方向間之 熱膨服被限制〔請參第三圖〕，該本體部（43b)係往内側彎 曲’所以’本體部（43b)之熱變形係被誘導成本體部（43b) 往内側更加膨脹凸出，而能防止不規則之熱變形。又，該 發熱體（43)僅上端被保持，所以，當發熱體（43)變高溫而 強度降低時，例如當下端也被限制時，能防止因為產生之 應力而發生縱彎曲現象等，能防止不規則的變形。發熱體 16 1315080 / (43)係以折彎部（43a)而被折彎，發熱體（43)本身之強度 會增加所以很難變形。 當處理結束時〔以下請再參第一圖〕，被急速冷卻到 晶圓（12)出爐溫度【例如550°C】。前述晶圓（12)處理後之 冷卻，係打開空氣閥（40)、（41)，空氣或氮氣等惰性氣體 — 被當作冷卻氣體，而藉由冷卻氣體供給管路（37)、（38)來 - 供給。 來自前述冷卻氣體供給管路（38)的冷卻氣體，係被供 _ 給到均熱管内空間（39)。又，來自前述冷卻氣體供給管路 (37)的冷卻氣體，係被供給到冷卻氣體導入風管（36)，且 被導入圓筒空間（24);在自冷卻氣體導入風管（36)至圓筒 , 空間（24)之流路中，並無很大的方向改變，壓力損失很 ; 少，冷卻氣體流動性良好。而在圓筒空間（24)上升的冷卻 氣體，並且通過被插入形成於絕熱構件（56)之插入孔（56h) 的銷（46)内部穿孔（46b)〔請一併參第三圖〕，而自在銷（46) • 發熱體（43)侧開口之開口部流入前述爐内空間（35)，使前 _ 述發熱部（2 5)自外面及内面兩侧急速冷卻。 如上所述，銷（46)，係呈有孔筒形，一端在發熱體（43) 内侧開口，另一端透過圓筒空間（24)連接到冷卻氣體供給 管路（37)，所以，當在加熱器冷卻時，自銷（46)開口部使 冷卻氣體供給到加熱器内部時，能提高加熱器之冷卻速 度，進而提高晶圓（12)之冷卻速度，而能提高晶圓（12)處 理之產出。又，前述銷（46)係兼做發熱體押體及冷卻氣體 供給管，所以，無須另外設置加熱器冷卻用之氣體管，因 此，銷（46)之開口部係在比發熱體（43)還要内侧處開口， 所以，能防止因為冷卻氣體而發熱體（43)局部冷卻之情 17 1315080 形，結果’能抑制發熱體（43)局部性變形、扭曲及龜裂， 進而防止發熱體（43)之斷線而與反應管（4)接觸。 被導入前述圓筒空間（24)之冷卻氣體，係經過大容積 之冷卻氣體導入風管（36)而被分散，藉此，冷卻氣體會均 勻地流入圓筒空間（24)，防止冷卻不均之發生。該冷卻氣 ' 體導入風管（36)本身雖然放熱特性很大，但是因其中間介 有前述絕熱部基座（58)〔如第二圖所示〕，而且其他部分 與半徑方向的熱傳率係被當作相同，所以，加熱裝置（2) I 下端部之放熱量增大會被抑制。 冷卻氣體，在圓筒空間（24)、爐内空間（35)及均熱管 内空間（39)上升而藉由排氣導路（28)被排出。而内層絕熱 . 體（45)係藉由在圓筒空間（24)及爐内空間（35)上升之冷 ; 卻氣體而被冷卻，該均熱管（3)及反應管（4)係藉由在爐内 空間（35)及均熱管内空間（39)上升之冷卻氣體而被急連 冷卻。 ' 而且，前述反應管（4)内之晶圓（12)係被急速冷卻。 • 由於發熱體（43)係採用陶瓷發熱體，藉此，能急速加熱及 高溫加熱，而且，能藉由冷卻氣體所致的加熱裝置（2)泠 卻來急速冷卻。 當冷卻結束時，舟凰（5)藉由未圖示之舟孤升降機而 下降’處理完畢之晶圓（12)會自前述舟皿_(5)被送出 且，當減壓處理時，在使反應室回復到大氣壓後，該舟舞 (5)便會下降。 最後，說明其他實施形態〔請參第一、二、彡圖〕。 在上述實施形態中，蛇行狀發熱體（43)並不倜眼於乎 板狀，也可以是使線材成蛇行狀展開之物件。 18 1315080 在上述實施形態中’發熱體（43)並不僅是上下方向垂 直配置，也可以使發熱體（43)平面配置成在鉛直方向成傾 斜狀或水平狀。 在上述實施形態中，係使具有擴大部（46a)之銷（46) 為墊圈（46a)及銷（46)之二件式構造。但是，也可使墊圈 (46a)及銷（46)為一體形成。又，銷（46)雖然係有孔之筒 形狀，但是，也可以在銷（46)内部不設穿孔（46b)而另外 攻置往爐内之冷卻氣體供給管。但是，為了增加發熱體 面積而提高加熱效率，最好是做成兼做冷卻氣體供給管之 ，（46)。而且，當另外設置冷卻氣體供給管時，銷（⑹最 子係呈圓柱狀。藉由隨著發熱體⑽升降溫所致之變形， :使發：體⑽接觸到銷(46)時，因為銷(46)為圓柱狀， 熱 又，支撐體⑽中之發熱體⑽ =止發熱體⑽脫落之態樣即可，並不：二； 施形態。例如，第六圖所- 、江貫 叫藉由L字形的固定二二支 ^參第二圖〕。在發熱體⑷)折彎 圖〕内之上開放狹缝（65b)插 〔开，第— 緣體）的絕緣片⑽，能防止二的作為絕緣管（絕 熱體⑽彼此接觸而短路。^放狹縫（65b)的發 在上保持構件⑽與下保持:係被收納於 保持凹槽⑽而防止脫落。構件⑽間被包圍之發熱體 又，在上述實施形態中〔灸二 之絕熱構件(56)係一體形成二二:〕’發熱段部(57) 乂但疋，如第六圖所示，也可 19 1315080 在 使絕熱構件（56 )錢數分割體（56a)〜（56d) 上述實施形態中，係使具有插入鎖（46)之插入'而成― 分割體（56a)、（56c)或具有突起（56〇之 （56h)的 (56c)等適當組合而積層。 °』體C56b)、 構成前述支撐體、突起、擴大部（墊圈 管及絕緣片等之絕緣材料，可使用氧她f勒、絕緣 模來石質、錯石質或董青石為主體的喊或峻紹質、 石夕等種種材質。又，構成前述絕㈣件（纟^^夕、氮化 耐火物，可採用在陶瓷纖維或陶曼粉末中知之絕熱 黏結劑等種種材質。構成這些絕熱體及支撐 機/無機 類或組成，可對應電氣力0熱器之使用溫度等材料的種 在上述實施形態中，係使突起及銷做適卷改變。 但是，本發明並不侷限於圖示配置，也可以^纟θ隔配置。 複數突起，在這些複數突起之間配置前述銷，、邑熱材毁置 設置複數個具有前述擴大部之銷，在前述鎖 也可以 突起。 肖之間配置前述 而且，在上述實施形態中，雖然說明過本 處理裝置’但是’本發明也能以使用於基板卢χ月之基板 加熱裝置來表現。 置中之 本發明之實施形態雖然係如上述構成，彳曰3 以包括下述之列舉構成。 ―疋’其也可 本發明之基板處理裝置，係具有收納處理義 室、發熱體及絕熱材，設有藉由發熱體來加熱之處理 板之加熱裝置，前述絕熱材係具有保持前迷發=里至内基 部，前述發熱體，係具有狹縫，同時，僅使前=體之保持 一端侧以前述保持部來保持，在前述絕埶鉍& ;1狹缝縱向 …、何内面與前述發 20 AJ15〇8〇 熱體之間設置間隙 A 乂 在則述絕熱材内面處，於發熱體中間 Ό 2大出到處理室側且接近或抵接發熱體之突起，在使 7έ擴大σ卩之銷在前述發熱體中間部貫穿前述狹縫及前 熱材，同時前述擴大部係比前述狹縫之寬度還要寬， ' 使則述擴大部在發熱體之前述處理室侧中，接近或抵接發 熱體。 而且，也可以在絕熱材設置複數個突起，在這些複數 I 犬起之間配置銷。也可以設置複數個具有前述擴大部之 墙’在銷之間配置突起。也可以使具有擴大部之鎖在發熱 體下部貫穿發熱體及絕熱材，而使擴大部接近或抵接發熱 體。也可以使擴大部為墊圈，使銷為圓柱狀，最好擴大^ . 及銷為絕緣體，而銷為有孔之筒形狀，且銷一端在發熱體 . 内侧開口，另一端連接到氣體供給管路。 - 另外，本發明之加熱裝置’係使用於具備收容處理基 板之處理室的基板處理裝置，具有發熱體及絕熱材，藉^ - 發熱體來加熱處理室内之基板，其中，前述絕熱材係具有 i 保持前述發熱體之保持部’前述發熱體，係具有狹縫，'同 時’僅使前述狹缝縱向一端侧以前述保持部來保持，在前 述絕熱材内面與前述發熱體之間設置間隙，在前述絕熱材 內面處’設置朝向發熱體内側而在發熱體中間部凸出且接 近或抵接發熱體之突起，在使具有擴大部之銷在前逃發熱 體中間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大部係 比前述狹縫之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體内侧 中’接近或抵接發熱體。 在此，也可以在加熱裝置之絕熱材設置複數前迷突 起，在這些複數突起之間配置銷。也可以設置複數個具有 21 1315080 擴大部之銷，在銷之間配置突起。也可 銷在發熱體下部貫穿發熱體及絕埶 /、廣大部之 抵接發熱體。也可以使擴大==，而使擴大部接近或 好前述擴大部及銷為絕緣體，銷最 一端到二^ 理室之工序;藉由具有;熱體 板收容於處 有保持前述發熱體之保持部，前述係具 =時’僅使前述狹缝縱向—端侧以前述保持部㈣持縫在 刖述絕熱材内面與前述發熱體之間設置 材内面處傭體中間部設置突出到處理室 抵接發熱體之突起’在使具錢A部之鎖在前述發熱中 間邛貝牙兩述狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大部係比吁 f狹縫之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體之前述處: 室侧中，接近或抵接發熱體的加熱裝置，發熱體加熱處理 室内之基板，而且處理被收容於處理室之基板的工序^以 及將別述基板拉出處理室外之工序。 自開口流出之工序。 本發明之發熱體保持構造，係使用於具有收納處理基 處理室的基板處理裝置上的發熱體保持構造，其中， 體及絕熱材，前述絕熱材係具有保持前述發熱 -» ‘ 乂 F3 >4ΛΐΛ · Τ^Γ*Ι 在上述製造方法中，尚包栝：前述銷，係呈有孔之筒 形狀，其一端係在發熱體内側開口，另一端係連接到氣體 AA管路，使氣體自銷另一端之氣體供給通路通過銷内而 板之處理室 其具有發熱體及絕熱材 —〆、、、-1 y . , ▼ ， 7Λ # ,*V\ 體之保持部，前述發熱體，係具有狹縫，同時，僅使前述 狹缝縱向一端侧以前述保持部來保持，在前述絕熱材内面 22 1315080 與前述發熱體之間設置間隙，力今 熱趙中間料㈣處，於發 突起，在使具有擴大部之銷接發熱體之 〜用在剛述發熱體中間 述絕熱材，同時前述擴大部述縫;; 使前述擴大部在發熱體之内側中，接近== 又，本發明另-基板處理裝置，係 ;處;室、發熱體及絕熱材，設置藉由前述發4= =述處理室内基板的加歸置，前述絕熱材係具有； 述^熱體之铺部，前述發減，係具有狹縫，同時、，二 使前述狹縫縱向-端側以前述保持部來保持，在 與前述發熱體之間設置_ ’在使具有擴大部之销 ^述發熱體中間部貫穿前述狹縫及前述絕熱材，同時^

$大部聽前述⑽之寬賴魏，使前軸大部在發 熱體之前述處理室側中，接近或抵接發熱體。 X 本發明之另-加熱裝置，係使用於具有收容處理 之處理室的基板處理裝置上’具有發熱體及絕熱材， j發熱體來加熱前述處理室内之基板的加熱裴置，其中， :述：，材係具有保持前述發熱體之保持部，前述發埶 體’係具有狹缝，同時，僅使前述狹縫縱向 = 保持部來保持，在前述絕熱材内面與前述發熱體 = 間隙’在使具有擴大部之銷在前述發熱體 f =前，熱材，同時前述擴大部係比前述 熱體見’使㈣擴大部在發熱體之内侧中，接近或抵接發 本發明另-半導體製造方法，係具有：使基板收容於 23 1315080 處理室之工序；藉由具有發熱體及絕熱材，前述絕熱材係 具有保持前述發熱體之保持部，前述發熱體，係具有狹 缝，同時，僅使前述狹缝縱向一端側以前述保持部來保 持，在前述絕熱材内面與前述發熱體之間設置間隙，在使 具有擴大部之銷在前述發熱體中間部貫穿前述狹缝及前 述絕熱材，同時前述擴大部係比前述狹缝之寬度還要寬， 使前述擴大部在發熱體之前述處理室侧中，接近或抵接發 熱體的加熱裝置之發熱體來加熱前述處理室内之基板，而 丨且處理被收容於前述處理室之基板的工序；以及將前述基 板拉出處理室外之工序。 本發明之另一發熱體保持構造，係使用於具有收容處 - 理基板之處理室的基板處理裝置上的發熱體保持構造，其 . 中，其具有發熱體及絕熱材，前述絕熱材係具有保持前述 發熱體之保持部，前述發熱體，係具有狹缝，同時，僅使 前述狹缝縱向一端側以前述保持部來保持，在前述絕熱材 ' 内面與前述發熱體之間設置間隙，在使具有擴大部之銷在 _ 前述發熱體中間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述 擴大部係比前述狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱 體之内侧中，接近或抵接發熱體。 前述銷為有孔之筒形狀，且銷之一端在發熱體内側開 口，另一端連接到氣體供給管路，前述氣體係用於冷卻處 理室内部之冷卻氣體。 本發明之基板處理裝置，係能使用於在製造半導體裝 置之裝置中，在具有於矽晶圓或玻璃基板等基板上實施生 成薄膜、退火處理、不純物擴散及腐蝕等處理之基板處理 裝置上，能適用於自室溫加溫到1400°C之範圍。又，本發 24 1315080 明之加熱裝置，係能當作使用於實施上述處理之基板處理 裝置中之加熱裝置來利用。 綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功 效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品 中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與 要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜 准專利，則實感德便。

25 1315080 【圖式簡單說明】 第一圖：係本發明實施形態基板處理裝置縱型爐之剖 面示意圖 第二圖：係第一圖縱型爐加熱裝置省略最下段部分局 部之剖面圖 ' 第三圖：係第一圖加熱裝置内層絕熱體之剖面圖 第四圖：係第一圖加熱裝置發熱體之立體圖 第五圖：係表示發熱體結線狀態之示意圖 _ 第六圖：係表示本發明其他實施形態且與第三圖相當 之剖面圖 第七圖：係表示現有基板處理裝置之剖面圖 、 第八圖：係第七圖現有加熱裝置之立起剖面圖 . 第九圖：係第七圖現有加熱裝置之上視剖面圖 第十圖：係第七圖現有加熱裝置之局部剖面圖 【主要元件符號說明】 (1) 縱型爐 (10) 氣體供給管 (11) 排氣管 (12) 晶圓 (15) 周圍絕熱材 (16) 周圍絕熱材 (17) 天井絕熱材 (18) 保持構件 (19) 保持元件 (2) 加熱裝置 (21) 發熱線 (22) 保持孔 (24) 圓筒空間 (25) 發熱部 (26) 加熱器殼體 (27) 天井部 (28) 排氣導路 (3) 均熱管 (31) 反應氣體導入管 (32) 排氣管 (33) 流量控制器 (34) 壓力控制器 26 1315080

(35) 爐内空間 (37) 冷卻氣體供給管路 (39) 均熱管内空間 (40) 空氣閥 (42) 外層絕熱體 (43a) 折彎部 (43x) 端子 (45) 内層絕熱體 (46a) 擴大部（墊圈） (47) 主控制部 (49) 氣體流量控制部 (50) 壓力控制部 (52) 加熱器溫度檢出器 (55) 加熱器蓋體 (56a) 分割體 (56c) 分割體 (56h) 插入孔 (57) 發熱段部 (59) 支撐體(加熱器保持部) (59b) 固定釘 (61) 下保持構件 (63) 凸條 (65) 狹缝 (65b) 上開放狹缝 (7) 升降機蓋體 (9) 排氣口 (36) 冷卻氣體導入風管 (38) 冷卻氣體供給管路 (4) 反應管 (41) 空氣閥 (43) 發熱體 (43b) 本體部 (43y) 端子 (46) 銷 (46b) 穿孔 (48) 溫度控制部 (5) 舟JHI (51) 驅動控制部 (53) 爐内溫度檢出器 (56) 絕熱材(絕緣體，絕麵件) (56b) 分割體 (56d) 分割體 (56t) 突起 (58) 絕熱基座 (59a) 穿孔 (6) 舟J2I蓋體 (62) 上保持構件 (64) 發熱體保持凹槽 (65a) 下開放狹缝 (66) 絕緣片 (8) 氣體導入管 27

Claims (1)

1315080 '十、申請專利範圍： 1. 一種基板處理裝置，具有收納處理基板之處理室、發熱 體及絕熱材，設有藉由發熱體來加熱處理室内基板之加 熱裝置，前述絕熱材係具有保持前述發熱體之保持部， 前述發熱體，係具有狹缝，同時，僅使前述狹缝縱向一 J 端側以前述保持部來保持，在前述絕熱材内面與前述發 - 熱體之間設置間隙，在前述絕熱材内面處，於發熱體中 間部設置突出到處理室侧且接近或抵接發熱體之突 f 起，在使具有擴大部之銷在前述發熱體中間部貫穿前述 狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大部係比前述狹缝之寬 度還要寬，使前述擴大部在發熱體之前述處理室侧中， 接近或抵接發熱體。 2. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，在 絕熱材設置複數突起，並在複數突起間配置銷。 3. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，設 - 置具有擴大部之複數銷，在複數銷間配置突起。 - 4.如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，使 具有擴大部之銷在發熱體下部貫穿發熱體及絕熱材，且 令擴大部接近或抵接發熱體。 5. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，擴 大部係墊圈，銷係呈圓柱狀。 6. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，擴 大部及銷係絕緣體。 7. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中，銷 係呈有孔之筒形狀，一端係在發熱體内侧開口，另一端 係連接到氣體供給管路。 28 1315080 8. —種加熱裝置，使用於具備收納處理基板之處理室的基 板處理裝置中，具有發熱體及絕熱材，藉由發熱體來加 熱處理室内之基板，前述絕熱材係具有保持前述發熱體 之保持部，前述發熱體，係具有狹缝，同時，僅使前述 狹缝縱向一端侧以前述保持部來保持，在前述絕熱材内 面與前述發熱體之間設置間隙，在使具有擴大部之銷在 前述發熱體中間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，在前述 絕熱材内面處，設置朝向發熱體内侧而在發熱體中間部 凸出且接近或抵接發熱體之突起，同時前述擴大部係比 前述狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體之内侧 中，接近或抵接發熱體。 9. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，在絕熱 材設置複數突起，並在複數突起間配置銷。 10. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，設置 具有擴大部之複數銷，在複數銷間配置突起。 11. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，使具 有擴大部之銷在發熱體下部貫穿發熱體及絕熱材，使 擴大部接近或抵接發熱體。 12. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，擴大 部係墊圈，銷係呈圓柱狀。 13. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，擴大 部及銷係絕緣體。 14. 如申請專利範圍第8項所述之加熱裝置，其中，銷係 呈有孔之筒形狀，一端係在發熱體内侧開口，另一端 係連接到氣體供給管路。 15. —種半導體製造方法，其包括： 29 1315080 (i)使基板收容於處理室之工序. (Π)措由具有發熱體及絕埶 此、、 前述發熱體之保持部1^^熱^係具有保持 同時，僅使前述狹縫縱向—沪、、么係具有狹缝， 持’在前述絕熱村内面 _ =述保持部來保 隙，在前述絕熱材内面声、a天…、體之間設置間 出到處理室側且接近或:接::熱^^ 有擴大部之銷在前述發熱體中ϋ龙起，在使具 及前述絕熱材，同時前述擴 σ貝穿前述狹縫 度還要寬，使前述擴大部在發熱體：：述狹缝之寬 中，接近或抵接發熱體的加齡、前述處理室側 前述處理室内之基板，而且声、2之發熱體來加熱 室之基板的工序；以及处破收容於前述處理 (ΙΠ)將基板拉出處理室外之工序。 16.如申請專職圍第15項所述之° 中，銷係呈有孔之筒形狀，-端係在發麵體t方,，其 另一端係連接到氣體供給管路，^熟體内侧開口， 氣體供給通路通過銷内而自開口漭=體自銷另一端之 Π.如申請專利範圍第16項所述之;：:序。 中，氣體係用於冷卻處理室内部之冷Sf，其 18. —種發熱體保持構造，係使 -體。 處理室的基板處理裝置上，其中了兑收納處理基板之 熱材’前述絕熱材係具有保持前述發i:發熱體及絕 前述發熱體，係具有狹缝，同時，、，之保持部， 一端侧以前述保持部來保持，在^使前述狹缝縱向 述發熱體之間設置間隙，在前：：：，内面與前 30 心、、、材内面處，於發 1315080 熱體中間部設置突出到處理室侧且接近或抵接發熱體 之突起，在使具有擴大部之銷在前述發熱體中間部貫 穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大部係比前述 狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體之内侧 中，接近或抵接發熱體。 J 19. 一種基板處理裝置，係具有收納處理基板之處理室、 - 發熱體及絕熱材，設置藉由前述發熱體來加熱前述處 理室内基板的加熱裝置，前述絕熱材係具有保持前述 | 發熱體之保持部，前述發熱體，係具有狹缝，同時， 僅使前述狹缝縱向一端側以前述保持部來保持，在前 述絕熱材内面與前述發熱體之間設置間隙，在使具有 . 擴大部之銷在前述發熱體中間部貫穿前述狹缝及前述 絕熱材，同時前述擴大部係比前述狹缝之寬度還要 4 寬，使前述擴大部在發熱體之前述處理室侧中，接近 或抵接發熱體。 ' 20. —種加熱裝置，係使用於具有收容處理基板之處理室 _ 的基板處理裝置上，具有發熱體及絕熱材，以前述發 熱體來加熱前述處理室内之基板的加熱裝置，其中， 前述絕熱材係具有保持前述發熱體之保持部，前述發 熱體，係具有狹缝，同時，僅使前述狹缝縱向一端侧 以前述保持部來保持，在前述絕熱材内面與前述發熱 體之間設置間隙，在使具有擴大部之銷在前述發熱體 中間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大部 係比前述狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在發熱體 之内側中，接近或抵接發熱體。 21. —種半導體製造方法，係具有： 31 1315080 (i)使基板收容於處理室之工序； (π)藉由具有發熱體及絕熱材，前述絕熱材係具有保 持前述發熱體之保持部，前述發熱體，係具有狹 缝，同時，僅使前述狹缝縱向一端侧以前述保持 部來保持，在前述絕熱材内面與前述發熱體之間 設置間隙，在使具有擴大部之銷在前述發熱體中 間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述擴大 部係比前述狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在 發熱體之前述處理室側中，接近或抵接發熱體的 加熱裝置之發熱體來加熱前述處理室内之基板， 而且處理被收容於前述處理室之基板的工序；以 及 (ΠΙ)將前述基板拉出處理室外之工序。 22. —種發熱體保持構造，係使用於具有收容處理基板之 處理室的基板處理裝置上，其中，其具有發熱體及絕 熱材，前述絕熱材係具有保持前述發熱體之保持部， 前述發熱體，係具有狹缝，同時，僅使前述狹縫縱向 一端侧以前述保持部來保持，在前述絕熱材内面與前 述發熱體之間設置間隙，在使具有擴大部之銷在前述 發熱體中間部貫穿前述狹缝及前述絕熱材，同時前述 擴大部係比前述狹缝之寬度還要寬，使前述擴大部在 發熱體之内側中，接近或抵接發熱體。 32 •1315080

七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（一）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明：

(12)晶圓 (2) 加熱裝置 (24)圓筒空間 (25) 發熱部 (26)加熱器殼體 (27) 天井部 (28)排氣導路 (3) 均熱管 (31)反應氣體導入管 (32) 排氣管 (33)流量控制器 (34) 壓力控制器 (35)爐内空間 (36) 冷卻氣體導入風管 (37)冷卻氣體供給線 (38) 冷卻氣體供給線 (39)均熱管内空間 (4) 反應管 (40)空氣閥 (41) 空氣閥 (42)外層絕熱體 (43) 發熱體 (45)内層絕熱體 (46) 銷 (47)主控制部 (48) 溫度控制部 (49)氣體流量控制部 (5) 舟JHI (50)壓力控制部 (51) 驅動控制部 (52)加熱器溫度檢出器 (53) 爐内溫度檢出器 (55)加熱器蓋體 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 4