TWI748167B - 絕熱構造體及縱型熱處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可抑制從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導之絕熱構造體及縱型熱處理裝置。
一實施型態之絕熱構造體係使用於縱型熱處理裝置，該縱型熱處理裝置具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與封閉上部之外管，且於下端具有開口；氣體供應部及排氣部，係設置於該處理容器的下側；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可開閉該開口；以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；而藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；該絕熱構造體係設置於該內管與該外管之間。

Description

絕熱構造體及縱型熱處理裝置
本發明關於一種絕熱構造體及縱型熱處理裝置。
過去，作為半導體製造裝置其中之一，已知有一種會將於高度方向具有間隔來保持複數基板的基板保持部搬入至可控制高度方向的區域之加熱部所圍繞的處理容器內，來對基板進行熱處理之縱型熱處理裝置(參見例如專利文獻1)。縱型熱處理裝置中，係藉由保溫筒、歧管加熱器、蓋加熱器等來進行防止朝爐口部散熱之對策(參見例如專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2012-64804號公報
然而，上述縱型熱處理裝置中，在其構造上，會有很多熱量從被搬入有基板保持具之處理容器的下方(爐口)部分散失，而會有將較其他區域的加熱器要大之電力被施加在靠近爐口部分之區域的加熱器。因此，已被要求抑制熱量從用以處理處理容器內的晶圓之晶圓處理區域而移動或傳導至爐口部分。
因此，本發明一樣態之目的為提供一種可抑制從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導之絕熱構造體及縱型熱處理裝置。
為達成上述目的，本發明一樣態相關之絕熱構造體係使用於縱型熱處理裝置，該縱型熱處理裝置具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與封閉上部之外管，且於下端具有開口；氣體供應部及排氣部，係設置於該處理容器的下側；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可開閉該開口； 以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；該絕熱構造體係設置於該內管與該外管之間。
依據所揭示之絕熱構造體，可抑制從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導。
20‧‧‧處理容器
21‧‧‧內管
22‧‧‧外管
26‧‧‧支撐部
27‧‧‧氣體出口
40‧‧‧氣體供應部
60‧‧‧排氣部
80‧‧‧加熱部
100‧‧‧絕熱構造體
100A‧‧‧絕熱構造體
100B‧‧‧絕熱構造體
100C‧‧‧絕熱構造體
101‧‧‧下側組件
102‧‧‧第1上側組件
102A‧‧‧第1上側組件
103‧‧‧第2上側組件
103A‧‧‧第2上側組件
104‧‧‧第1連接組件
105‧‧‧第2連接組件
106‧‧‧第1弧狀組件
107‧‧‧第3連接組件
108‧‧‧第2弧狀組件
109‧‧‧第4連接組件
110‧‧‧塊狀組件
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示第1實施型態相關之縱型熱處理裝置的一整體構成例之剖面圖。
圖2係顯示圖1之處理容器之圖式。
圖3係顯示圖1之氣體供應部之圖式。
圖4係顯示圖1之絕熱構造體之立體圖。
圖5係顯示第2實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
圖6係顯示第3實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
圖7係顯示第4實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
圖8係顯示絕熱構造體的有無與各部溫度之關係之圖式。
圖9係顯示絕熱構造體的有無與膜成長速度的面間均勻性之關係之圖式。
圖10係顯示絕熱構造體的有無與膜厚的面間均勻性之關係之圖式。
以下，針對用以實施本發明之型態參見圖式來加以說明。此外，本說明書及圖式中，針對實質相同的構成則賦予相同符號而省略重複說明。
[第1實施型態]
針對第1實施型態相關之縱型熱處理裝置一例來加以說明。圖1係顯示第1實施型態相關之縱型熱處理裝置的一整體構成例之剖面圖。圖2係 顯示圖1之處理容器之圖式。圖3係顯示圖1之氣體供應部之圖式。圖4係顯示圖1之絕熱構造體之立體圖。
縱型熱處理裝置係具有處理容器20、氣體供應部40、排氣部60、加熱部80、絕熱構造體100及控制機構120。
處理容器20會收納為基板保持具一例之晶舟WB。晶舟WB係於高度方向具有特定間隔來保持為複數基板一例之半導體晶圓(以下稱作「晶圓W」。)。處理容器20具有內管21與外管22。內管21係形成為下端部開放之有頂的圓筒形狀。內管21的頂部係形成為例如平坦狀。外管22係形成為下端部為開放且覆蓋內管21的外側之有頂的圓筒形狀。亦即，外管22的上部是封閉的。內管21及外管22係配置為同軸狀而為雙重管構造。內管21及外管22係由例如石英等耐熱材料所形成。
內管21的一側係形成有沿其長邊方向(上下方向)收納氣體噴嘴之噴嘴收納部23。噴嘴收納部23例如圖2所示，係使內管21之側壁的一部分朝外側突出而形成凸部24，並使凸部24內形成為噴嘴收納部23。對向於噴嘴收納部23而於內管21之相反側的側壁，沿其長邊方向(上下方向)而形成有寬度L1的矩形開口部25。
開口部25為形成為可將內管21內的氣體排氣之氣體排氣口。開口部25之上下方向的長度係形成為與晶舟WB之上下方向的長度相同，或是較晶舟WB的長度要長而分別朝上下方向延伸。亦即，開口部25的上端係延伸並位在晶舟WB上端相對應之位置以上的高度，開口部25的下端係延伸並位在晶舟WB下端相對應之位置以下的高度。具體地說明，例如圖1所示，晶舟WB的上端與開口部25的上端間之高度方向的距離L2可為0mm~5mm左右的範圍內。又，晶舟WB的下端與開口部25的下端間之高度方向的距離L3為0mm~350mm左右的範圍內。
外管22下部的內壁係設置有圓環狀支撐部26。支撐部26會支撐內管21的下端部。於外管22的側壁處，且為支撐部26的上方係形成有氣體出口27。外管22下端的開口部係透過O型環等密封組件29而氣密地安裝有為蓋部一例之蓋體28，來氣密地塞住並密閉處理容器20下端的開口部。蓋體28係構成為可開閉開口部。蓋體28係由例如不鏽鋼所形成。
蓋體28的中央部係透過磁性流體密封部30而貫穿設置有旋轉軸31。旋轉軸31的下部係旋轉自如地被支撐於晶舟升降機所構成之升降機構32的臂部32A。
旋轉軸31的上端係設置有旋轉板33。旋轉板33上係透過石英製保溫台34而載置有晶舟WB。於是，藉由讓升降機構32升降，則蓋體28與晶舟WB便會一體地上下移動，可將晶舟WB相對於處理容器20內做插拔。
氣體供應部40會將特定氣體朝處理容器20內導入。氣體供應部40係設置於外管22的下部，會將特定氣體朝內管21內導入。氣體供應部40係具有複數根(例如3根)氣體噴嘴41、42、43。
氣體噴嘴41、42、43係由例如剖面為圓形的石英管所形成。氣體噴嘴41、42、43係沿圓周方向而在內管21的噴嘴收納部23內設置成一列。氣體噴嘴41、42、43的基端側係分別連接於例如外管22的內壁部，其前端側為封閉。氣體噴嘴41、42、43係設置為從外管22的內壁部延伸而出至內部，再沿內管21的內壁而於上方處垂直立起般地彎曲成L字狀，並且立起於上方之前端部係形成為朝下方彎曲成U字狀再垂直地延伸。此外，圖示之範例中，氣體噴嘴41、42、43雖係形成為朝內管21的內側彎曲，但亦可形成為例如沿內管21的圓周方向彎曲。又，氣體噴嘴41、42、43亦可設置為前端部並未彎曲，而是沿內管21的內壁垂直地立起於上方。
各氣體噴嘴41、42、43係形成為彎曲之部位，即彎曲部位41B、42B、43B的高度位置分別不同。氣體噴嘴41係較例如晶舟WB的頂部而在上方側處呈彎曲。氣體噴嘴43係設置為例如較氣體噴嘴41的前端部而在上方側處呈彎曲，且其前端部會位在晶舟的下方側處。氣體噴嘴42係在例如氣體噴嘴41、43之各彎曲部位41B、43B間的高度位置處呈彎曲，且其前端部係設置於各氣體噴嘴41、43之前端部間的高度位置。氣體噴嘴41、42、43係例如各彎曲部位41B、42B、43B的形狀會相互一致。又，氣體噴嘴41、42、43係配置為例如各彎曲部位41B、42B、43B下游側的氣體供應管與晶舟WB所保持的晶圓W外緣之距離會相等。
氣體噴嘴41、42、43係於較各彎曲部位41B、42B、43B要前端側處形成有氣體噴出孔41A、42A、43A。氣體噴出孔41A、42A、43A為例如 相同大小的圓形，係沿氣體噴嘴41、42、43的長度方向而例如等間隔地形成。氣體噴出孔41A、42A、43A會朝晶舟WB而於水平方向噴出氣體。又，由於彎曲部位41B、42B、43B的高度位置分別不同，故氣體噴出孔41A、42A、43A的高度位置便會在氣體噴嘴41、42、43間相互不同。如此般地，氣體噴出孔41A、42A、43A便會對在晶圓W所配列之處理容器20的高度方向上被分割為複數個之各區域來供應氣體。圖示之範例中，氣體噴出孔41A會對晶舟WB上方的區域供應氣體，氣體噴出孔42A會對晶舟WB中央的區域供應氣體，氣體噴出孔43A則會對晶舟WB下方的區域供應氣體。
特定氣體可為例如成膜氣體、蝕刻氣體、清潔氣體等處理氣體。又，特定氣體亦可為用以吹淨例如處理氣體之吹淨氣體。特定氣體的流量會受到控制，來從氣體噴嘴41、42、43被導入至處理容器20內。
排氣部60會將處理容器20內的氣體排氣。排氣部60係具有連接於氣體出口27之排氣通道61。排氣通道61係依序介設有壓力調整閥62及真空幫浦63，可將處理容器20內抽真空。排氣部60係透過例如內管21與外管22之間的空間部35來將從開口部25所排出之內管21內的氣體排氣。
加熱部80會加熱處理容器20內所收納之晶圓W。加熱部80係覆蓋外管22般而於例如外管22的外周側形成為圓筒形狀。加熱部80係具有例如從上側朝下側所配置之複數加熱器81A、81B、81C、81D、81E、81F。由於加熱部80係具有分割的複數加熱器，故可在上下方向上獨立地控制溫度。但加熱部80亦可具有未分割之1個加熱器。
絕熱構造體100係設置於內管21與外管22的間隙。絕熱構造體100係設置於例如支撐部26上。絕熱構造體100如圖4所示，係具有下側組件101、第1上側組件102、第2上側組件103、第1連接組件104及第2連接組件105。下側組件101、第1上側組件102、第2上側組件103、第1連接組件104及第2連接組件105係分別由絕熱材料所形成。絕熱材料可為例如透明石英、不透明石英等石英；氮化鋁等陶瓷；或氮化矽。
下側組件101為支撐第1上側組件102及第2上側組件103之支撐組件一例。下側組件101係沿內管21的外周面(外管22的內周面)而配置於支撐 部26上。下側組件101係形成為例如圓環狀。下側組件101例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。
第1上側組件102係透過第1連接組件104而連接於下側組件101上，且沿內管21的外周面所配置。第1上側組件102為於圓周方向的一部分(例如與氣體出口27相對應之位置)形成有缺凹之C字形板狀組件。第1上側組件102例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。
第2上側組件103係透過第2連接組件105而連接於第1上側組件102上，且沿內管21的外周面所配置。第2上側組件103可構成為與第1上側組件102相同。亦即，第2上側組件103為於圓周方向的一部分(例如與氣體出口27相對應之位置)形成有缺凹之C字形板狀組件。第2上側組件103例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。由爐口之散熱抑制及晶圓均熱之兩觀點來看，較佳地，第2上側組件103上面的高度位置(絕熱構造體100最上部的高度位置)係高於氣體出口27上端的高度位置，且低於晶舟WB下端的高度位置或加熱部80(加熱器81F)下端的高度位置當中之上側的高度位置。
第1連接組件104為支撐第1上側組件102之支撐組件一例。第1連接組件104係連接下側組件101與第1上側組件102。第1連接組件104係由例如複數棒狀組件所形成。複數棒狀組件係配置為沿例如內管21的外周而具有特定間隔。各棒狀組件係一端與下側組件101的上面連接，另一端則與第1上側組件102的下面連接。第1連接組件104的各棒狀組件係形成為例如相同長度。
第2連接組件105為支撐第2上側組件103之支撐組件一例。第2連接組件105係連接第1上側組件102與第2上側組件103。第2連接組件105係由例如複數棒狀組件所形成。複數棒狀組件係配置為沿例如內管21的外周而具有特定間隔。各棒狀組件係一端與第1上側組件102的上面連接，另一端則與第2上側組件103的下面連接。第2連接組件105的各棒狀組件係形成為例如相同長度。
控制機構120會控制裝置整體的動作。控制機構120係具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)。CPU會依據RAM等記憶區域所儲存之配方來實施期望的熱處理。配方係設定有裝置對於製程條件的控制資訊。控制資訊可為例如氣體流量、壓力、溫度、製程時間。此外，配方及控制機構120所使用之程式亦可被記憶在例如硬碟、半導體記憶體。又，配方等亦可以被收納在可藉由CD-ROM、DVD等可移動性電腦來讀取的記憶媒體之狀態，而被安裝在特定位置並被讀取。此外，控制機構120亦可個別設置於縱型熱處理裝置外。
依據以上所說明之第1實施型態，內管21與外管22的間隙係設置有絕熱構造體100。藉此，便可藉由絕熱構造體100來抑制熱量從處理容器20內會處理晶圓W的晶圓處理區域朝爐口部分移動或傳導。於是，由於可抑制處理容器20之爐口部分處的散熱，故可提高晶圓處理區域處之溫度的面間均勻性。其結果，便可提高膜特性(例如膜厚)的面間均勻性。
此外，第1實施型態中，雖係舉絕熱構造體100具有2個上側組件(第1上側組件102、第2上側組件103)之情況為例來加以說明，但上側組件可為1個，亦可為3個以上。
又，第1實施型態中，雖係舉下側組件101、第1上側組件102、第2上側組件103、第1連接組件104及第2連接組件105係形成為個別的個體之情況為例來加以說明，但亦可形成為例如一體。
又，絕熱構造體100亦可構成為可沿圓周方向而分割為複數個。藉由絕熱構造體100係構成為可沿圓周方向而分割為複數個，便可容易地將絕熱構造體100安裝在處理容器20內。
[第2實施型態]
針對第2實施型態相關之縱型熱處理裝置一例來加以說明。第2實施型態相關之縱型熱處理裝置係取代絕熱構造體100而具有絕熱構造體100A，這一點與第1實施型態相關之縱型熱處理裝置不同。以下，便以與第1實施型態之相異點為中心來加以說明。圖5係顯示第2實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
絕熱構造體100A係設置於內管21與外管22的間隙。絕熱構造體100A係設置於例如支撐部26上。絕熱構造體100A具有下側組件101、第1上側組件102A、第2上側組件103A、第1連接組件104及第2連接組件105。下側組件101、第1上側組件102A、第2上側組件103A、第1連接組件104及第2連接組件105係分別由絕熱材料所形成。絕熱材料可為例如透明石英、非透明石英等的石英；氮化鋁等陶瓷；或氮化矽。
下側組件101、第1連接組件104及第2連接組件105可為與第1實施型態相同之構成。
第1上側組件102A係透過第1連接組件104而連接於下側組件101上，且沿內管21的外周面所配置。第1上側組件102A係形成為例如圓環狀。第1上側組件102A例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。第1上側組件102A下面的高度位置係與第1實施型態同樣地，較佳宜高於氣體出口27上端的高度位置。
第2上側組件103A係透過第2連接組件105而連接於第1上側組件102A上，且沿內管21的外周面所配置。第2上側組件103A可為與第1上側組件102A相同之構成。亦即，第2上側組件103A係形成為例如圓環狀。第2上側組件103A例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。第2上側組件103A上面的高度係與第1實施型態同樣地，較佳宜低於晶舟WB下端的高度位置或加熱部80(加熱器81F)下端的高度位置當中之上側的高度位置。
依據以上所說明之第2實施型態，可達成與藉由上述第1實施型態所達成的效果之相同效果。
尤其是依據第2實施型態，由於不具有形成於氣體出口相對應的位置處之缺凹，故可達成更加抑制熱量從爐口散失之效果。朝爐口部之散熱較少對於晶圓均熱的觀點來說亦是有利的。
此外，第2實施型態中，雖係舉絕熱構造體100A具有2個上側組件(第1上側組件102A、第2上側組件103A)之情況為例來加以說明，但上側組件可為1個，亦可為3個以上。又，亦可為組合C字形的上側組件與圓環狀的上側組件之型態。
又，第2實施型態中，雖係舉下側組件101、第1上側組件102A、第2上側組件103A、第1連接組件104及第2連接組件105係形成為個別的個體之情況為例來加以說明，但亦可形成為例如一體。
又，絕熱構造體100A亦可構成為可沿圓周方向而分割為複數個。藉由絕熱構造體100A係構成為可沿圓周方向而分割為複數個，便可容易地將絕熱構造體100A安裝在處理容器20內。
[第3實施型態]
針對第3實施型態相關之縱型熱處理裝置一例來加以說明。第3實施型態相關之縱型熱處理裝置係取代絕熱構造體100而具有絕熱構造體100B，這一點與第1實施型態相關之縱型熱處理裝置不同。以下，便以與第1實施型態之相異點為中心來加以說明。圖6係顯示第3實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
絕熱構造體100B係設置於內管21與外管22的間隙。絕熱構造體100B係設置於例如支撐部26上。絕熱構造體100B具有下側組件101、第1弧狀組件106、第3連接組件107、第2弧狀組件108及第4連接組件109。下側組件101、第1弧狀組件106、第3連接組件107、第2弧狀組件108及第4連接組件109係分別由絕熱材料所形成。絕熱材料可為例如透明石英、非透明石英等的石英；氮化鋁等陶瓷；或氮化矽。
下側組件101可為與第1實施型態相同之構成。
第1弧狀組件106係透過第3連接組件107而連接於下側組件101上，且沿內管21的外周所配置。第1弧狀組件106係形成為例如弧狀。第1弧狀組件106係沿內管21的外周而設置為複數個。
第3連接組件107為支撐第1弧狀組件106之支撐組件一例。第3連接組件107係連接下側組件101與第1弧狀組件106。第3連接組件107係由例如複數棒狀組件所形成。複數棒狀組件係配置為沿例如內管21的外周而具有特定間隔。各棒狀組件係一端與下側組件101的上面連接，另一端則與第1弧狀組件106的下面連接。各棒狀組件係具有例如第1長度。
第2弧狀組件108係透過第4連接組件109而連接於下側組件101上，且沿內管21的外周所配置。第2弧狀組件108係形成為例如弧狀。第2弧狀組件108係沿內管21的外周而設置為複數個。
第4連接組件109為支撐第2弧狀組件108之支撐組件一例。第4連接組件109係連接下側組件101與第2弧狀組件108。第4連接組件109係由例如複數棒狀組件所形成。複數棒狀組件係配置為沿例如內管21的外周而具有特定間隔。各棒狀組件係一端與下側組件101的上面連接，另一端則與第2弧狀組件108的下面連接。各棒狀組件係具有例如與第1長度相異(例如較第1長度要長)之第2長度。
構成第3連接組件107之複數棒狀組件與構成第4連接組件109之複數棒狀組件係沿內管21的外周而交互配置。換言之，設置於第1高度位置之第1弧狀組件106以及設置於與第1高度位置相異(例如較第1高度位置要上方處)的第2高度位置之第2弧狀組件108係沿內管21的外周而交互配置。又，相互鄰接之第1弧狀組件106及第2弧狀組件108係配置為俯視觀看下一部份會相重疊。
又，俯視觀看下，與氣體出口27相對應之位置並未設置有第1弧狀組件106及第2弧狀組件108。但俯視觀看下，與氣體出口27相對應之位置亦可設置有第1弧狀組件106及第2弧狀組件108。
依據以上所說明之第3實施型態，可達成與藉由上述第1實施型態所達成的效果之相同效果。
尤其是依據第3實施型態，可同時達成抑制俯視觀看下絕熱構造並未斷開所致之高散熱與抑制排氣效率降低之效果。朝爐口部之散熱較少對於晶圓均熱的觀點來說亦是有利的。
此外，第3實施型態中，雖係舉下側組件101、第1弧狀組件106、第3連接組件107、第2弧狀組件108及第4連接組件109是由分別的個體所形成之情況為例來加以說明，但亦可形成為例如一體。
又，絕熱構造體100B亦可構成為可沿圓周方向而分割為複數個。藉由絕熱構造體100B係構成為可沿圓周方向而分割為複數個，便可容易地將絕熱構造體100B安裝在處理容器20內。
[第4實施型態]
針對第4實施型態相關之縱型熱處理裝置一例來加以說明。第4實施型態相關之縱型熱處理裝置係取代絕熱構造體100而具有絕熱構造體100C，這一點與第1實施型態相關之縱型熱處理裝置不同。以下，便以與第1實施型態之相異點為中心來加以說明。圖7係顯示第4實施型態相關之縱型熱處理裝置的絕熱構造體之立體圖。
絕熱構造體100C係設置於內管21與外管22的間隙。絕熱構造體100C係設置於例如支撐部26上。絕熱構造體100C係具有塊狀組件110。塊狀組件110係由絕熱材料所形成。絕熱材料可為例如透明石英、非透明石英等的石英；氮化鋁等陶瓷；或氮化矽。
塊狀組件110係沿內管21的外周面而配置於支撐部26上。塊狀組件110係於圓周方向的一部分(例如與氣體出口27相對應之位置)形成有缺凹，而形成為俯視觀看下呈C字形。又，塊狀組件110亦可不具有缺凹，而是形成為俯視觀看下呈圓環狀。塊狀組件110例如其內徑係形成為大於內管21的外徑，其外徑係形成為小於外管22的內徑。塊狀組件110上面的高度位置係與第1實施型態之第2上側組件103同樣地，較佳宜低於晶舟WB下端的高度位置或加熱部80(加熱器81F)下端的高度位置當中之上側的高度位置。
依據以上所說明之第4實施型態，可達成與藉由上述第1實施型態所達成的效果之相同效果。
尤其是依據第4實施型態，藉由選擇熱傳導率小的材料，可達成更加抑制熱量從爐口散失之效果。朝爐口部之散熱較少對於晶圓均熱的觀點來說亦是有利的。
此外，絕熱構造體100C亦可構成為可沿圓周方向而分割為複數個。藉由絕熱構造體100C係構成為可沿圓周方向而分割為複數個，便可容易地將絕熱構造體100C安裝在處理容器20內。
[實施例]
針對用以確認本發明實施型態相關之絕熱構造體所達成的效果之實施例來加以說明。
(實施例1)
實施例1係針對參照圖1所說明之縱型熱處理裝置之內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體之情況與未設置有絕熱構造體之情況，而測量蓋體28及密封組件29的溫度來評估絕熱構造體的絕熱性。實施例1中會控制加熱器81A~81F的功率來將晶圓W的溫度調整為800℃。絕熱構造體係使用沿內管21的外周面而於支撐部26上載置有複數石英管(外徑30mm，內徑26mm，高度110mm)，且於其上圓環狀地載置有毯狀絕熱材(寬度30mm，厚度12.5mm)之構造體。毯狀絕熱材係使用NICHIAS股份有限公司製的No.5120#130。
圖8係顯示絕熱構造體的有無與各部溫度之關係之圖式。圖8(a)係顯示絕熱構造體的有無與加熱器81F的功率(kW)之關係，圖8(b)係顯示絕熱構造體的有無與蓋體28的溫度(℃)之關係，圖8(c)係顯示絕熱構造體的有無與密封組件29的溫度之關係。
如圖8(a)所示，可得知藉由於內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體，則將晶圓W的溫度調整為800℃時之加熱器81F的功率會變得較小。被認為藉此可藉由絕熱構造體100來抑制熱量從處理容器20內之處理晶圓W的晶圓處理區域朝爐口部分移動或傳導。
又，如圖8(b)及圖8(c)所示，可得知藉由於內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體，則將晶圓W的溫度調整為800℃時之蓋體28及密封組件29的溫度會變得較低。被認為藉此能夠以將蓋體28或密封組件29等零件維持為較低溫度之狀態，而在晶圓處理區域來對晶圓W實施高溫處理。
(實施例2)
實施例2係針對參照圖1所說明之縱型熱處理裝置之內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體之情況與未設置有絕熱構造體之情況，來評估使膜成長於晶圓W時的膜成長速度。實施例2中係使用參照圖4所說明之第1實施型態的絕熱構造體100，且為第2上側組件103上面的高度位置稍高於氣體出口27上端的高度位置之絕熱構造體100來作為絕熱構造體。
圖9係顯示絕熱構造體的有無與膜成長速度的面間均勻性之關係之圖式。圖9中，橫軸表示晶舟WB上的縫隙位置，縱軸表示膜成長速度(Å/min)。 此外，晶舟WB上的縫隙位置係以處理容器20之上下方向的最上段為縫隙位置0，而以最下段為縫隙位置140。
如圖9所示，可得知未設置有絕熱構造體100之情況(參見圖9的四角記號)下，縫隙位置105~125處之膜成長速度變高而顯示極大值後，縫隙位置125~140處之膜成長速度便急遽地變低。由此被認為係因為從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導較多，且加熱器81F的功率較其他加熱器81A~81E的功率變得較大，而導致加熱器81F附近的晶圓溫度局部性地變高。
相對於此，可得知設置有絕熱構造體100之情況(參見圖9的三角記號)下，則縫隙位置105~140處之膜成長速度會大致成為固定。由此被認為可藉由絕熱構造體100來抑制從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導，且加熱器81F的功率會變成與其他加熱器81A~81E的功率大致相同，來抑制加熱器81F附近的晶圓溫度局部性地變高。
(實施例3)
實施例3係針對參照圖1所說明之縱型熱處理裝置之內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體之情況與未設置有絕熱構造體之情況，來評估使膜成長於晶圓W時的膜厚。實施例3係使用參照圖4所說明之第1實施型態的絕熱構造體100，且為第2上側組件103上面的高度位置是與加熱器81F下端的高度位置大致相同之高度位置之絕熱構造體100來作為絕熱構造體。
圖10係顯示絕熱構造體的有無與膜厚的面間均勻性之關係之圖式。圖10中，橫軸表示晶舟WB上的縫隙位置，縱軸表示以80nm而被規格化後的膜厚(nm)。此外，晶舟WB上的縫隙位置係以處理容器20之上下方向的最上段作為縫隙位置0，而以最下段作為縫隙位置140。
如圖10所示，可得知藉由於內管21與外管22的間隙設置有絕熱構造體，則縫隙位置130~140處之膜厚的變化量會變得較小。由此被認為可藉由絕熱構造體100來抑制從晶圓處理區域朝爐口部分之熱移動或熱傳導，且加熱器81F的功率會變成與其他加熱器81A~81E的功率大致相同，來抑制加熱器81F附近的晶圓溫度局部性地變高。
以上，雖已針對用以實施本發明之型態來加以說明，但上述內容並非用來限定發明的內容，可在本發明之範圍內做各種變化及改良。
上述各實施型態中，雖係舉處理容器20的下側是設置有氣體供應部40及排氣部60之縱型熱處理裝置為例來加以說明，但並未侷限於此。例如，亦可為縱型熱處理裝置係於處理容器的下側設置有氣體供應部，且於處理容器的上部設置有排氣部之構成。
22‧‧‧外管
26‧‧‧支撐部
27‧‧‧氣體出口
100‧‧‧絕熱構造體
101‧‧‧下側組件
102‧‧‧第1上側組件
103‧‧‧第2上側組件
104‧‧‧第1連接組件
105‧‧‧第2連接組件

Claims (8)

  1. 一種絕熱構造體，係使用於縱型熱處理裝置，該縱型熱處理裝置具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與封閉上部之外管，且於下端具有開口；氣體供應部及排氣部，係設置於該處理容器的下側；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可開閉該開口；以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；該絕熱構造體係設置於該內管與該外管之間，且具有沿該內管的外周所設置之板狀組件；該板狀組件係具有相距間隔地設置於上下方向的相異位置處之第1上側組件及第2上側組件。
  2. 如申請專利範圍第1項之絕熱構造體，其中該第1上側組件及第2上側組件係形成為俯視觀看下，在與該排氣部相對應之位置處形成有缺塊之C字形。
  3. 如申請專利範圍第1項之絕熱構造體，其中該第1上側組件及第2上側組件係形成為俯視觀看下呈圓環狀。
  4. 一種絕熱構造體，係使用於縱型熱處理裝置，該縱型熱處理裝置具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與封閉上部之外管，且於下端具有開口；氣體供應部及排氣部，係設置於該處理容器的下側；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可開閉該開口；以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；該內管與該外管之間係具有沿該內管的外周所設置之板狀組件； 該板狀組件具有：複數第1弧狀組件，係沿該內管的外周而設置於上下方向之第1高度位置處；以及複數第2弧狀組件，係沿該內管的外周而設置於與該第1高度位置相異之第2高度位置處；該第1弧狀組件及該第2弧狀組件係沿該內管的外周交互配置，且相互鄰接之該第1弧狀組件及該第2弧狀組件係配置為俯視觀看下一部份會相重疊。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之絕熱構造體，其中該絕熱構造體係具有支撐該板狀組件之支撐組件。
  6. 如申請專利範圍第5項之絕熱構造體，其中該外管下部的內壁係形成有圓環狀支撐部；該支撐組件具有：下側組件，係配置於該支撐部上方；以及
  7. 連接組件，係連接該下側組件與該板狀組件。一種縱型熱處理裝置，具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與封閉上部之外管，且於下端具有開口；氣體供應部及排氣部，係設置於該處理容器的下側；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可封閉該開口；以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；具備如申請專利範圍第1或4項之絕熱構造體，係設置於該內管與該外管間。
  8. 一種縱型熱處理裝置，具有：雙重管構造的處理容器，係具有內管與外管，且於下端具有開口；氣體供應部，係設置於該處理容器的下側；排氣部，係設置於該處理容器的上部；蓋部，係從該開口來導入及排出基板，且可封閉該開口；以及加熱部，係設置為從外側來覆蓋該處理容器；藉由該加熱部來對該基板進行熱處理；具備如申請專利範圍第1或4項之絕熱構造體，係設置於該內管與該外管間。
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