WO2004105103A1 - 半導体製造装置及びその加熱ユニット - Google Patents

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WO2004105103A1
WO2004105103A1 PCT/JP2004/007114 JP2004007114W WO2004105103A1 WO 2004105103 A1 WO2004105103 A1 WO 2004105103A1 JP 2004007114 W JP2004007114 W JP 2004007114W WO 2004105103 A1 WO2004105103 A1 WO 2004105103A1
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WO
WIPO (PCT)
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heating unit
heating
wall surface
main body
exhaust passage
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/007114
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mitsuaki Komino
Masato Yonemitsu
Kenji Saito
Kuniaki Miura
Yuji Abe
Makoto Asaba
Original Assignee
Eagle Industry Co., Ltd.
Sukegawa Electric Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Industry Co., Ltd., Sukegawa Electric Co., Ltd. filed Critical Eagle Industry Co., Ltd.
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Priority to US10/556,067 priority patent/US20070034159A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus such as a CVD apparatus and a cutting apparatus and a heating unit thereof, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus in which an inner wall surface of a processing chamber, a conveyance path of an aerial chamber, an exhaust pipe, etc. is heated, and a heating apparatus for the semiconductor manufacturing apparatus.
  • a semiconductor manufacturing apparatus such as a CVD apparatus and a cutting apparatus and a heating unit thereof, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus in which an inner wall surface of a processing chamber, a conveyance path of an aerial chamber, an exhaust pipe, etc. is heated, and a heating apparatus for the semiconductor manufacturing apparatus.
  • Unit for the semiconductor manufacturing apparatus.
  • a wafer is placed in a processing chamber, and a desired film forming process, an etching process, and the like are performed while evacuating in a high-temperature atmosphere.
  • the processing gas and reaction by-products flowing through the internal space are separated from the gas and solid by the relationship between the pressure and temperature (sublimation curve) at the site, as shown in Fig. 1.
  • both phases change by sublimation, especially when they change from gas to solid, they adhere to the inner wall surface as deposits.
  • the wall surface of the processing chamber or passage is required. Temperature needs to be controlled.
  • thermocement a heat transfer medium such as thermocement in an outer region of an inner wall defining a processing chamber
  • a part of the exhaust pipe is placed on the outside in order to suppress by-products and the like from adhering to the inner wall surface in the pipe or to locally adhere the by-products.
  • a method of heating with a heater for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-37070, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-780300.
  • a heater is provided outside the exhaust pipe, part of the heat energy is radiated toward the outside of the exhaust pipe, so that the inner wall surface of the exhaust pipe that is in contact with exhaust gas etc. is heated to a predetermined temperature. Energy efficiency for power consumption was increased, leading to an increase in power consumption.
  • a heater is arranged in a zigzag manner on the inner wall of a pipe such as an exhaust pipe, and a lead wire of the heater is drawn out from a port provided in a middle portion of the pipe, and the heater is connected to the heater through the lead wire. It is known that the inside of a pipe is heated all around by supplying electric power (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-108283).
  • the heater since the heater is disposed in the pipe in an exposed state, it is consumed by reacting with the gas flowing in the pipe and the chemical reactant that has caused a chemical reaction, and in particular, to remove deposits in the pipe.
  • Cleaning gases such as NF 3 and C 1 F 3 which are periodically flowed to the heater promote the consumption of the heater and shorten the service life.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus and the like with by-products and the like on a passage exposed to a processing gas or the like or an inner wall surface of a processing chamber or the like.
  • a semiconductor manufacturing apparatus that achieves the above object includes a processing chamber for performing a predetermined process, a supply passage for supplying a processing gas into the processing chamber, and a transport passage for taking in and out the wafer into and from the processing chamber.
  • a thin plate-shaped resistance heating element sandwiched between a pair of metal plates so as to heat an exhaust passage for exhausting the processing gas in the processing chamber and at least one inner wall surface of the supply passage, the transfer passage, the processing chamber, and the exhaust passage.
  • a planar heating unit formed so as to cover the inner wall surface from the inside and to cover the inner wall surface from the inside.
  • the planar heating unit is arranged adjacent to the inner wall surface and the wall surface exposed to the processing gas is defined, the wall surface exposed to the processing gas is directly heated, so that the heating efficiency and the energy Efficiency can be improved, the time required for temperature rise can be reduced, power consumption can be reduced, operation efficiency can be improved, and adhesion of by-products can be prevented or suppressed as much as possible.
  • the resistance heating element of the heating unit is sandwiched and covered by a pair of metal plates, it is not directly exposed to the processing gas, and its deterioration and depletion can be prevented. Can be maintained.
  • the heating unit includes a heating main body disposed adjacent to the inner wall surface, a mounting portion formed integrally with the heating main body in a flange shape or extending, and passing electricity through the resistance heating element.
  • Sensor for detecting the temperature of wiring and resistance heating element for use And a connector provided at the mounting portion for extracting the wiring.
  • the heating body when the heating unit is mounted on the predetermined heating area (inner wall surface), the heating body is arranged along the inside of the inner wall surface and the flange-shaped or extended mounting portion is formed. Mounting work can be easily performed by fixing to the mounting position. Also, since the connector is integrated with the mounting part of the heating unit, it is easy to handle and can be exposed to the outside of the device, eliminating the trouble of connecting in a vacuum atmosphere. Therefore, after connection, wiring connection work and the like can be easily performed.
  • the pipe that defines the exhaust passage is formed of a plurality of pipes that are detachably formed and connected to each other, and the plurality of pipes protrude radially outward at the connection ends and face each other. It is possible to adopt a configuration in which a flange-shaped flange portion is provided, and a mounting portion of the heating unit is sandwiched between adjacent flange portions via a sealing member.
  • the heating main body of the heating unit is inserted into each pipe, and the mounting unit of the heating unit is sandwiched between the flanges of the adjacent pipes via the sealing member to be adjacent to each other.
  • the heating cut can be attached to the pipes, and can be easily removed by the reverse procedure.
  • a clamp mechanism for connecting the flange portions of the plurality of pipes is provided, and the clamp mechanism has a groove having a substantially V-shaped cross-section for receiving the flange portions so as to press the flange portions closer to each other.
  • a configuration including: a plurality of clamp blocks; a plurality of link plates connecting the plurality of clamp blocks; and a fastening member for fastening two adjacent clamp blocks can be employed.
  • the plurality of link plates include a plurality of first link plates connecting one side of the clamp block and a plurality of second link plates connecting the other sides of the clamp block. At least one of the link plates or the second link plate may be configured to be hooked and detachable from the clamp block.
  • the heating unit in a case where the wiring is connected to the mounting portion (or the connector) of the heating unit, the wiring is passed while the detachable link plate is detached in advance, and then the link plate is clamped to the clamp block.
  • the heating unit can be easily assembled even when the wiring is connected.
  • a heating unit of a semiconductor manufacturing apparatus that achieves the above object has a processing chamber for performing a predetermined process, a transport passage for taking in and out of the processing chamber, and a processing gas in the processing chamber.
  • a heating unit of a semiconductor manufacturing apparatus that heats one of the inner wall surfaces of an exhaust passage, wherein a thin plate-shaped resistance heating element and a resistance heating element are sandwiched therebetween so as to cover the inner wall surface in a planar manner from the inside. And a pair of metal plates formed so as to define a processing chamber or a passage.
  • the heating unit is arranged in a plane adjacent to the inner wall surface to define the wall surface to be exposed to the processing gas, so that the wall surface to be exposed to the processing gas is directly heated, so that the heating efficiency and the energy Efficiency can be improved, the time required for temperature rise can be reduced, power consumption can be reduced, operation efficiency can be improved, and adhesion of by-products can be prevented or suppressed as much as possible.
  • the resistance heating element of the planar heating unit is sandwiched and covered by a pair of metal plates, it is not directly exposed to the processing gas, so that its deterioration and consumption can be prevented. The exothermic characteristics can be maintained for a long time.
  • the heating unit includes: a heating main body disposed adjacent to the inner wall surface; a mounting portion formed integrally with the heating main body in a flange shape or extending; And a connector provided at a mounting portion for drawing out wiring for passing electricity through the anti-heating element and wiring for a temperature sensor for detecting the temperature of the resistance heating element.
  • the heating body when the heating unit is mounted on the predetermined heating area (inner wall surface), the heating body is arranged along the inside of the inner wall surface and the flange-shaped or extended mounting portion is formed. Mounting work can be easily performed by fixing to the mounting position. Also, since the connector is integrated with the mounting part of the heating unit, it is easy to handle and can be exposed to the outside of the device, eliminating the trouble of connecting in a vacuum atmosphere. Therefore, after connection, wiring connection work and the like can be easily performed.
  • the heating unit includes a chamber heating unit disposed adjacent to an inner wall surface of the processing chamber, wherein the chamber heating unit includes a cylindrical heating main unit disposed adjacent to a side wall surface of the processing chamber.
  • a mounting portion provided in a flange shape, a disk-shaped heating main body portion disposed to face the bottom wall surface of the processing chamber, and a mounting portion extending from the lower surface thereof are provided.
  • the configuration can be adopted.
  • the inner wall surface (side wall surface and bottom wall surface) of the processing chamber is entirely covered with the planar heating unit, it is possible to efficiently heat and prevent or suppress adhesion of by-products and the like as much as possible.
  • the chamber heating unit when mounting the chamber heating unit, insert the disk-shaped heating body into the processing chamber and make the extended mounting part protrude from the lower side of the device to process the cylindrical heating body. Since it is only necessary to insert it into the chamber and place the flange-shaped mounting portion on the upper end of the device, the mounting and dismounting operation can be easily performed.
  • the heating unit includes a chamber heating unit disposed adjacent to an inner wall surface of the processing chamber, the chamber heating unit includes a cylindrical heating body having a bottom wall, and an opening end of the heating body.
  • the inner wall surface of the processing champ can be efficiently heated to prevent or minimize the attachment of by-products and the like, but also the bottomed cylindrical
  • the inner wall surface (side wall surface and bottom wall surface) of the processing champ is all covered with the planar heating unit. Therefore, the attaching / detaching operation can be easily performed, and the number of parts can be reduced by integrating the cylindrical heating main body and the disc-shaped heating main body.
  • the heating unit includes a transfer passage heating unit disposed adjacent to an inner wall surface of the transfer passage.
  • the transfer passage heating unit has a cylindrical heating main body having a substantially rectangular cross section. And a mounting portion provided on the heating main body portion in a flange shape.
  • the heating unit includes an exhaust passage heating unit disposed adjacent to an inner wall surface of the exhaust passage, and the exhaust passage heating unit is provided in a cylindrical shape on a heating main body portion and a flange shape on the heating main body portion. It is possible to employ a configuration including:
  • the heating unit includes an exhaust passage heating unit disposed adjacent to an inner wall surface of the curved exhaust passage, and the exhaust passage heating unit has a curved cylindrical shape. And a mounting portion provided in a flange shape on the heating main body, wherein the heating main body generates a larger amount of heat in an outer region than in an inner region of the curved exhaust passage.
  • the configuration that has been formed can be adopted.
  • the heating unit is provided with a gap for heat insulation provided between the heating unit and the inner wall surface.
  • the pair of metal plates is formed of any one of stainless steel, titanium, aluminum alloy, and nickel-cobalt alloy, and the resistance heating elements are a polyimide heater, a silicon rubber heater, a my-force heater, and a sheath heater.
  • the configuration formed by any of the above can be adopted.
  • the heating unit can be finished in a thin plate shape (surface shape) that is relatively easy to process while ensuring corrosion resistance and high thermal conductivity, and thus the wall surface of the processing chamber and the wall surface of the passage are formed. It can be easily formed corresponding to such a shape.
  • FIG. 1 is a graph showing a sublimation curve of a reaction by-product.
  • FIG. 2 is an external perspective view showing a semiconductor manufacturing apparatus to which the heating unit according to the present invention is attached.
  • FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor manufacturing apparatus to which the heating unit of the present invention is attached.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the chamber heating unit according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the chamber heating unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is a structural diagram showing a resistance heating element that forms a part of the heating unit according to the present invention.
  • FIG. 7 is an external perspective view of the chamber heating unit according to the present invention.
  • FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the chamber heating unit according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the exhaust passage heating unit shown in FIG.
  • FIG. 12 is an external perspective view of the transport passage heating unit according to the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the transfer passage heating unit shown in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing another embodiment in which the exhaust passage heating unit according to the present invention is attached to an exhaust pipe.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view in which a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG. 14 is enlarged.
  • FIG. 16 is a configuration diagram showing a clamp mechanism that connects exhaust pipes with the exhaust passage heating unit attached.
  • FIG. 17 is an external perspective view showing another embodiment of the exhaust passage heating unit according to the present invention.
  • FIG. 2OA is a graph showing the temperature rise characteristics of the heating unit according to the present invention and the conventional rubber heater
  • FIG. 20B is a graph showing the relationship between the heating unit according to the present invention and the conventional rubber heater. It is a graph which shows a temperature fall characteristic.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the exhaust passage heating unit according to the present invention and the temperature in the axial direction. It is a graph which shows a degree distribution.
  • 23A and 23B are enlarged cross-sectional views in which a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG. 22 is enlarged.
  • FIG. 24A is a partial half cross-sectional view of an exploded part of the outer shell forming a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG. 22, and FIG. 24B is an exhaust passage heating unit shown in FIG. FIG. 2 is a partial half sectional view showing an exploded part of an inner seal forming a part of the unit.
  • FIG. 25 is a developed view of a resistance heating element that forms a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG.
  • FIG. 26 is a perspective view showing a three-dimensional state of the resistance heating element shown in FIG.
  • FIG. 27A, FIG. 27B, and FIG. 27C are process diagrams showing a manufacturing process of the outer shell forming a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the exhaust passage heating unit according to the present invention.
  • FIG. 31 is a developed view showing a schematic configuration of a resistance heating element forming a part of the exhaust passage heating unit shown in FIG.
  • FIG. 32 is a sectional view showing still another embodiment of the exhaust passage heating unit according to the present invention.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the exhaust passage heating unit according to the present invention.
  • FIG. 34A and FIG. 34B are cross-sectional views showing still another embodiment of the exhaust passage heating unit according to the present invention.
  • a semiconductor manufacturing apparatus including a heating unit according to the present invention includes a main body 10 and a lid 20 which is openably and closably connected to the main body 10. It is provided with a supply line 30 for processing gas and the like connected to the sand body 20 and an exhaust line 40 connected to the main body 10 and provided with a turbo molecular pump (TMP) and the like on the downstream side.
  • CVD apparatus semiconductor manufacturing apparatus
  • TMP turbo molecular pump
  • the main body 10 has a cylindrical space for accommodating a semiconductor wafer and performing a predetermined process.
  • the processing chamber 1 is a transfer passage 12 having a substantially rectangular cross-section through which the wafer is taken in and out of the processing chamber 11, and the inside of the processing chamber.
  • a substantially cylindrical exhaust passage 13 for discharging the processing gas, a susceptor 14 for mounting the wafer in the processing chamber 11, and the like are provided.
  • the susceptor 14 is vertically driven by a drive mechanism 14a detachably connected thereto, and is shielded from the outside by a cover member 14b and is vacuum-sealed.
  • the lid 20 includes a shutter 21 that defines a supply passage for supplying a processing gas into the processing chamber 11, an O-ring 22 as a sealing member, and the like.
  • the chamber heating unit 50 has an upper end opening 50 a, a lower end opening 50 b, a rectangular opening 50 c corresponding to the transport passage 12, and an exhaust passage 13.
  • the cylindrical heating main body 51 and the heating main body 5 are disposed adjacent to each other so as to cover the inner wall surface (side wall surface) 11a of the processing chamber 11. It is formed by a mounting portion 52 integrally formed in a substantially rectangular flange shape at the upper end of the connector 1 and a connector (connection box) 53 provided at an outer end of the mounting portion 52. .
  • the heating main body 51 has a thin plate-like shape, which is sandwiched and covered between a thin, cylindrical inner shell 51 a and an outer shell 51 b as a pair of metal plates, and both shells 51 a, 51 b.
  • the resistance heating element 51c is formed of a spacer 51d for joining the edges of the two shells 51a and 51b and sealing the resistance heating element 51c.
  • the spacer 51 d is an edge of a region exposed to the processing gas among the edges of both shells 51 a and 51 b (a lower end opening 50 b, a rectangular opening 50 c, and (The edge of the circular opening 50d) to completely prevent the resistance heating element 51c from being exposed to the processing gas or the like.
  • the mounting portion 52 is formed by a flange 52a joined to the inner shell 51a and a flange 52b joined to the tershenole 51b, and both flanges 52a, 52 Between b, there are a lead 51c 'for energization connected to the resistance heating element 51c and a lead 51c1 of a thermocouple as a temperature sensor for measuring the temperature of the resistance heating element 51c. Is pinched and pulled out to connector 53. That is, in the flanges 52a and 52b, the space between them is not completely closed but opened to the outside. And connector 5 3 has lead 5 1 c
  • by-products were deposited by subjecting the surfaces of both shells 51a and 51b exposed to high temperature to a smoothing treatment, desirably to a surface roughness of approximately R a ⁇ 0.1.
  • the deposited by-products can be easily separated during maintenance.
  • the resistance heating element 51 c is made up of a flexible insulation foil 501, a resistance foil for electric heating 50 2 sandwiched between insulating films 501 in a zigzag pattern, and a resistance.
  • a heat conductive foil 503 for dispersing the heat generated by the foil 502 throughout is formed, and a lead foil 504 for forming the lead 51 c ′ is drawn out from a part of the heat conductive foil 503.
  • the resistance heating element 5 1 c is provided with a thermocouple 5 10 including element wires 5 11 and 5 12 as a temperature sensor for detecting the temperature, and a lead 5 1 c Has been pulled out. Then, the resistance heating element 51c is arranged such that the heat conduction foil 503 contacts the inner shell 51a.
  • the insulating film 501 is formed of a resin material having excellent heat resistance such as a polyimide resin
  • the heat conducting foil 503 is formed of a metal such as stainless steel having a thickness of about 50 ⁇ . It is formed by foil.
  • the resistance heating element 51c a polyimide film was used. Although a mid heater is employed, a silicon rubber heater, a my-power heater, a sheath heater, or the like may be employed. As described above, by using the flexible thin-film resistance heating element, it can be formed into various shapes corresponding to the inner wall surface.
  • the chamber heating unit 50 has a heating body 51 so that a slight gap C is formed between the outer shell 51 b and the inner wall surface 11 a. Is inserted into the processing chamber 11 and the mounting portion 52 is placed on the upper surface 15 to complete the mounting operation. When the lid 20 is closed, the flanges 52 of the mounting portion 52 are formed. O-rings 22 and 16 are in contact with 2b, respectively, so that the inside of the processing chamber 11 is shut off from the outside and vacuum sealed.
  • the attachment portion 52 is provided on the caro-heat main body portion 51, so that the attachment / detachment work can be easily performed, and a gap (gas phase) is provided between the inner wall surface 11a. Therefore, the attaching / detaching operation is further facilitated, and the heat transmitted from the heating main body 51 to the outside is reduced, so that the heating efficiency of the heating main body 51 is further increased.
  • the chamber heating unit 60 is disposed so as to cover the inner wall surface (bottom wall surface) lib of the processing chamber 11 so as to define the central opening 60a.
  • the insulating member 6 5 was made form the alumina ceramics (A 1 2 0 3) or the like is employed.
  • the attachment portion 62 is provided on the heating main body portion 61, so that the attachment / detachment work can be easily performed, and a gap (gas phase) between the inner wall surface 1 lb and the heat insulating member 65 can be provided.
  • the heater By providing the heater, the heat transmitted from the heating main body 61 to the outside is reduced, and the heating efficiency of the heating main body 61 is further increased.
  • FIG. 9 is a partial modification of the above-described chamber heating unit 50.
  • the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. That is, as shown in FIG. 9, the chamber heating unit 50 ′ has an upper end opening 50 a, a center opening 50 b, a rectangular opening 50 c corresponding to the transfer passage 12, and an exhaust passage 1.
  • a circular opening 50d corresponding to 3 it is placed adjacent to the inner wall (side wall and bottom wall) 11a, lib of the processing chamber 11
  • a mounting section 52 integrally formed in a substantially rectangular flange shape at the upper end, and provided at the outer end of the mounting section 52. Formed by connectors 53 and the like.
  • the heating body 51 ′ is sandwiched between a pair of thin, bottomed cylindrical inner shells 51a ′ and outer shells 51b ′ as a pair of metal plates, and both chenores 51a1 and 51b ′. 5 1 c ' N- shells 5 la' and 5 1 b 'covered by a thin plate-like resistance heating element 5 1 d' etc. Is formed.
  • the spacer 51 d ′ is an edge of the region of the shells 5 la ′ and 51 b ′ that is exposed to the processing gas (a central opening 50 b, a rectangular opening 50 c, And the edge of the circular opening 50d) to completely prevent the resistance heating element 51c 'from being exposed to the processing gas or the like.
  • this chamber heating unit 50 ′ since the above-described chamber heating units 50 and 60 are formed integrally, the inner wall surface of the processing chamber 11 is efficiently heated and the by-products are formed. It is possible to prevent or suppress the adhesion of the components and the like as much as possible, the number of parts is reduced, and the attaching / detaching operation is further simplified.
  • the spacer 71 d is provided at the edge (the edge of the opening 70 a, 70 b) of the area exposed to the processing gas among the edges of both shells 7 la, 71 b.
  • the resistance heating element 71c is completely prevented from being exposed to the processing gas or the like.
  • the mounting portion 72 is formed by flanges 72a and 72b joined to the outer shell 71b, and between the flanges 72a and 72b, a resistance heating element 71c is provided.
  • a thermocouple lead 71 c ′′ serving as a temperature sensor for measuring the temperatures of the connected energizing lead 71 c and the resistance heating element 71 c is drawn out to the connector 73.
  • the space between them is not completely closed but opened to the outside.
  • a power supply cable 90 is connected to the lead 71c ', and a cable 91 connected to the measuring instrument is connected to the lead 71c ,. It has become so.
  • the exhaust passage heating unit 70 has a heating body 7 so that a slight gap is formed between the outer shell 7 1b and the inner wall surface 13a. 1 is inserted into the exhaust passage 13, and with the O-rings 76 and 77 attached, the mounting portion 7 2 is joined to the outer wall 19, and a fixing plate 7 that forms a part of the exhaust line from the outside By pressing 8 and fastening with screws 79, installation is completed, and the exhaust passage 13 is shut off from the outside and vacuum sealed.
  • the mounting portion 72 is provided on the heating main body portion 71, so that the attaching / detaching operation can be easily performed, and the gap (gas phase) can be provided between the heating body portion 71 and the wall surface 13a.
  • the attaching / detaching operation is further facilitated, and the heat transmitted from the heating main body 71 to the outside is reduced, so that the heating efficiency of the heating main body 71 is further increased.
  • the transfer passage heating unit 80 has an opening 80a on the processing chamber 11 side, and a transfer arch heating chamber used for loading and unloading the wafer.
  • a cylindrical shape with a substantially rectangular cross-section that is placed adjacent to and covers the inner wall surface 12a of the transfer passage 12 to define the opening 80b facing the valve and the mounting hole 80c
  • the heating main body 81 is a thin plate-shaped thin-walled rectangular inner inner shell 8 1a and outer shell 8 1b serving as a pair of metal plates, sandwiched and covered between both shells 8 la and 8 1 b. It is formed by a spacer 81d and the like that join the edges of the resistance heating element 81c and the shells 81a and 81b, and also seal the resistance heating element 81c.
  • the spacer 81d is provided at the edge (the edge of the opening 80a, 80b) of the edge of both shells 81a, 81b that is exposed to the processing gas.
  • the resistance heating element 81c is completely prevented from being exposed to the processing gas or the like.
  • the mounting portion 82 is formed by flanges 82a, 82b joined to the outer shell 81b, between the two flanges 82a, 82b to the resistance heating element 81c.
  • the thermocouple lead 81c 'a a temperature sensor for measuring the temperature of the connected conducting lead 81c and the resistance heating element 81c is drawn out to the connector 83. In other words, between the flanges 82a and 82b, the space between them is not completely closed but opened to the outside.
  • the connector 83 is connected to a power supply cable 90 to the lead 81c ', and to the lead 81c' to a cable 91 connected to the measuring instrument. It has become so.
  • the heating aisle 80 is heated so that a slight gap is formed between the outer shell 81 b and the inner wall surface 12 a.
  • the main body 81 is inserted into the transfer passage 12, and with the rectangular annular rings 86, 87 as seal members attached, the attachment portion 82 is joined to the top surface 19, and from the outside.
  • the fixing plate 88 and fastening it with the screws 89 the mounting is completed, and the transfer passage 12 is shut off from the outside and vacuum sealed.
  • the heating body 51 of the chamber heating unit 50 is inserted into the processing chamber 11, and the mounting portion 52 is placed on the upper surface 15.
  • the exhaust line 40 includes a plurality of exhaust pipes (pipes) 410 and 420 which are detachably formed and connected to each other.
  • the slots 170 and 270 are arranged.
  • the exhaust pipes 410 and 420 are connected to each other by the clamp mechanism 300 with the O-ring 200 as a sealing member sandwiched therebetween.
  • the exhaust pipe 410 has a straight cylindrical portion 411 that defines a straight exhaust passage, and a flange portion 412 that protrudes radially outward at a connection end of the straight cylindrical portion 411 and is formed in a flange shape.
  • the trachea 420 has a bent cylindrical portion 421 that defines a curved exhaust passage, and a flange portion 422 that protrudes radially outward at a connection end of the bent cylindrical portion 421 and is formed in a flange shape.
  • the flange portions 412 and 412 and the flange portions 412 and 422 are formed so as to face each other in the connection direction as shown in FIGS. 14 and 15, and the opposite surfaces are inclined in the radial direction. It is formed in a tapered cross-sectional shape that becomes thinner toward the outside.
  • the clamp portions 300, 272 which will be described later, are clamped by the flange portions 412, 412, 412, and 422 via the O-ring 200.
  • the exhaust pipes 4 10 and 410 and 410 and 420 are connected. I have.
  • the exhaust passage heating unit 170 is connected to the exhaust pipe 41 as shown in Figs. 0 (exhaust passage)
  • a cylindrical heating main body part 171 disposed adjacently so as to cover the inner wall surface 410a, and is formed integrally with the outer periphery of the heating main body part 171 in an annular and flange-like shape.
  • the mounting portion 172 is formed by a connector 173 provided at a radially outer end of the mounting portion 172.
  • the exhaust passage heating unit 170 has a heating body such that the outer shell 171b is in close contact with the inner wall surface 410a or a slight gap is formed between the inner shell 410a and the inner wall surface 410a.
  • the mounting part 172 With the part 171 inserted into the exhaust passage and the O-ring 200 mounted, the mounting part 172 is sandwiched between the flange parts 412 and 412, and 412 and 422, and fastened by the above-described clamp mechanism 300.
  • the exhaust passage is shut off from the outside and vacuum sealed.
  • the attachment / detachment operation can be easily performed by providing the attachment portion 172 to the heating main body portion 171.
  • the mounting portion 472 is formed by flanges 472a and 472b joined to the outer shell 471b, and a resistance heat is generated between the two flanges 472a and 472b.
  • the lead 47 1 c ′ for energization connected to the body 47 1 c and the lead 4 71 c ′ as a temperature sensor for measuring the temperature of the resistance heating element 47 1 c are sandwiched, and the connector 4 7 Up to 3 have been drawn. That is, the flanges 472a and 472b are not completely closed between the two but open to the outside.
  • the connector 473 is connected with a power supply cable 90 to the lead 471 c and a cable 9 to be connected to the measuring instrument to the lead 471 c. 1 is to be connected.

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Abstract

本発明の半導体製造装置は、処理チャンバ(11)、処理チャンバ(11)に対してウエーハを出し入れする搬送通路(12)、処理チャンバ(11)内の処理ガスを排出する排気通路(13)及び排気ライン(40,40')等を備え、処理チャンバ(11),搬送通路(12)、排気通路(13)及び排気管(410,420)の内壁面(11a,11b,12a,13a,410a,420a)を加熱するべく、薄板状の抵抗発熱体を一対の金属板で挟み込んで覆うと共に内壁面を内側から覆うように形成された面状の加熱ユニット(50,60,70,80,170,270)を有する。これにより、処理ガスに曝される壁面の加熱効率が高まり、副生成物等の付着を防止でき、又、抵抗発熱体の劣化も防止できる。

Description

明 細 書 半導体製造装置及びその加熱ュ-ット 技術分野
本発明は、 C VD装置、 ヱツチング装置等の半導体製造装置及びその加熱ュニ ットに関し、 特に、 処理チャンバ、 ゥエーハの搬送通路、 排気管等の内壁面が加 熱される半導体製造装置及びその加熱ュニットに関する。 背景技術 , ,
C VD装置、 エッチング装置等の半導体製造装置においては、 処理チャンバ内 にゥエーハを配置し、 高温雰囲気下で真空引きしつつ、 所望の成膜処理、 エッチ ング処理等が施される。 この処理の際に、 内部空間を流れる処理ガスや反応副生 成物等は、 図 1に示すように、 その場の圧力と温度との関係 （昇華曲線） によつ て、 気体と固体との両相を昇華変化し、 特に、 気体から固体へ変化した場合、 堆 積物として内壁面に付着してしまう。
したがって、 不要の副生成物等が内壁面に付着しないようにして、 ゥエーハに 対して所望の成膜処理あるいはエツチング処理等が均一に施されるようにするた めに、 処理チャンバあるいは通路の壁面温度を管理する必要がある。
これに対処する従来の手法としては、 処理チャンバを画定する内壁面の外側領 域において、 伝熱媒体であるサーモセメント等と共にカートリッジ式のヒータを 装填したものが知られている （例えば、 特開 2 0 0 3— 2 7 2 4 0号公報)。
し力 しな力 Sら、 カートリッジ式のヒータを処理チャンバの外側に配置する手法 では、 ヒータは処理チャンバの外側に局所的に配置され、 しかもヒータから処理 チャンバの壁面までの距離は場所によって異なるため、 内壁面を均一に加熱する ことができない。 また、 ヒータと壁面との間には、 サーモセメント等の伝熱媒体 が介在するものの、 直接加熱する場合に比べて熱効率が低く、 ヒータの加熱で所 定温度に達するまでの昇温時間も長くかかり、 稼動時間の低下を招いていた。 さ らに、 内壁面に付着した副生成物等を除去するために、 定期的にクリーニング処 理を施しているのが実情である。
また、 処理チャンバの下流側に連結された排気管等においては、 副生成物等が 管路内の内壁面に付着するのを抑制ないしは局部的に付着させるために、 排気管 の一部を外側からヒータで加熱する手法が知られている （例えば、 特開 2 0 0 3 - 3 7 0 7 0号公報、 特開平 8— 7 8 3 0 0号公報)。
し力 しながら、 排気管の外側にヒータを設ける手法では、 熱エネルギの一部は 排気管の外側に向けて放射されるため、 排気ガス等が接触する排気管の内壁面を 所定温度に加熱するためのエネルギ効率が悪く、 消費電力の増加を招いていた。 さらに、 他の手法として、 排気管等の配管の内壁に、 ヒータをジグザグに配設 し、 ヒータのリード線を配管の中間部に設けたポートから外部に引き出し、 この リード線を介してヒータに電力を供給することで、 配管の内側を全周的に加熱す るようにしたものが知られている （例えば、 特開平 1 1一 1 0 8 2 8 3号公 報)。
しかしながら、 この手法では、 リード線のポートが配管の中間部に位置してい るので、 ヒータを取り付ける際にリード線をポートに通すのが困難であり、 作業 性が悪レ、という問題があつた。
また、 ヒータが配管内において露出した状態で配設されているため、 配管内を 流れるガスや化学反応を起こした化学反応物質と反応して消耗し、 特に、 配管内 の堆積物を除去するために定期的に流される N F 3， C 1 F 3等のクリーニング ガスが、 ヒータの消耗を助長して寿命を短くするという問題があつた。
さらに、 ジグザグ配置のヒータで配管を全周的に加熱するとはいっても、 ヒー タの近傍が局部的に加熱されるだけで加熱温度にムラを生じ、 熱が伝わり難い領 域で副生成物が昇華して堆積し易いという問題もあつた。 発明の開示
本発明は、 上記の事情に鑑みて成されたものであり、 その目的とするところは 、 半導体製造装置等において、 処理ガス等に曝される通路又は処理チャンバ等の 内壁面に副生成物等が付着するのを極力防止して、 処理されるゥエーハの歩留ま りの向上、 稼動時間の増大、 エネルギ効率の向上による消費電力の低減等を図れ る半導体製造装置及びその加熱ュニットを提供することにある。
上記目的を達成する本発明に係る半導体製造装置は、 所定の処理を施す処理チ ヤンバと、 処理チャンバ内に処理ガスを供給する供給通路と、 処理チャンバに対 してゥエーハを出し入れする搬送通路と、 処理チャンバ内の処理ガスを排出する 排気通路と、 供給通路， 搬送通路， 処理チャンバ， 及び排気通路の少なくとも一 つの内壁面を加熱するべく， 薄板状の抵抗発熱体を一対の金属板で挟み込んで覆 うと共に内壁面を内側から覆うように形成された面状の加熱ユニットと、 を有す る。
この構成によれば、 面状の加熱ユニットを内壁面に隣接して配置し処理ガスに 曝される壁面を画定したことにより、 処理ガスに曝される壁面が直接加熱されて 、 加熱効率及びエネルギ効率が向上し、 昇温時間を短縮でき、 消費電力を低減で き、 稼動効率を向上させることができ、 副生成物等の付着を防止ないしは極力抑 制することができる。 また、 加熱ユニットの抵抗 熱体が一対の金属板により挟 み込んで覆われているため、 処理ガスに直接曝されることはなく、 その劣化、 消 耗等を防止でき、 所期の発熱特性を維持することができる。
これにより、 半導体製造装置で処理されるゥエーハの歩留まりの向上、 稼動時 間の増大、 消費電力の低減等を達成することができる。
上記構成において、 加熱ユニットは、 内壁面に隣接して配置される加熱本体 部と、 加熱本体部と一体的にフランジ状に又は延出して形成された取付け部と、 抵抗発熱体に電気を通すための配線及び抵抗発熱体の温度を検出する温度センサ の配線を引き出すべく取付け部に設けられたコネクタと、 を有する、 構成を採用 することができる。
この構成によれば、 加熱ユニットを所定の加熱領域 （内壁面） に取り付ける場 合に、 加熱本体部を内壁面の内側に沿わせると共にフランジ状に又は延出して形 成された取付け部を所定の取付け位置に固定することで、 簡単に取付け作業を行 うことができる。 また、 コネクタが加熱ユニットの取付け部と一体となっている ため、 取り扱いが容易であると共に、 装置の外部に露出した状態とすることがで き、 真空雰囲気内での接続等の煩わしさから開放され、 取付け後に配線の接続作 業等を容易に行うことができる。
上記構成において、 排気通路を画定する配管は、 着脱自在に形成されかつ相互 に連結される複数の配管からなり、 複数の配管は、 接続端部において、 径方向外 側に突出すると共にお互いに対向する鍔状のフランジ部を有し、 加熱ュニットの 取付け部は、 シール部材を介して隣接するフランジ部に挟持される、 構成を採用 することができる。
この構成によれば、 各々の配管内に、 加熱ユニットの加熱本体部を揷入し、 隣 接する配管のフランジ部同士の間に、 シール部材を介して加熱ュニットの取付け 部を挟み込んで、 隣接する配管同士を連結することにより、 加熱ュ-ットを配管 に取り付けることができ、 又、 逆の手順により容易に取り外すことができる。 上記構成において、 複数の配管のフランジ部同士を連結するためのクランプ機 構を有し、 このクランプ機構は、 フランジ部同士を近づける方向に押し付けるよ うに受け入れる略 V字状の断面をなす溝をもつ複数のクランプブロックと、 複数 のクランプブロックを連結する複数のリンクプレートと、 隣接する 2つのクラン プブロックを締結する締結部材と、 を有する、 構成を採用することができる。 この構成によれば、 クランプ機構がチェーン状に形成されているため、 配管の フランジ部にクランプブロックを卷回し、 締結部材で締め付けることにより、 加 熱ユニットを装着した配管同士を容易に連結することができ、 又、 その連結を解 除することができる。
上記構成において、 複数のリンクプレートは、 クランププロックの一側部同士 を連結する複数の第 1リンクプレートと、 クランププロックの他側部同士を連結 する複数の第 2リンクプレートとを含み、 第 1リンクプレート又は第 2リンクプ レートのうち少なくとも一つのリンクプレートは、 クランププロックに対して掛 止及び離脱自在に形成されている、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 加熱ユニットの取付け部 （又はコネクタ） に配線が接続さ れているような場合に、 離脱可能なリンクプレートを予め離脱した状態で配線を 通し、 その後、 リンクプレートをクランプブロックに掛止させることにより、 配 線が接続された状態でも、 容易に加熱ュニットを組付けることができる。
また、 上記目的を達成する本発明に係る半導体製造装置の加熱ユニットは、 所 定の処理を施す処理チヤンバ、 処理チャンバに対してゥエーハを出し入れする搬 送通路、 及び処理チャンバ内の処理ガスを排出する排気通路のいずれかの内壁面 を加熱する半導体製造装置の加熱ュニットであって、 薄板状の抵抗発熱体と、 抵 抗発熱体を挟み込んで覆うと共に内壁面を内側から面状に覆うようにかつ処理チ ヤンバ又は通路を画定するように形成された一対の金属板と、 を有する。
この構成によれば、 加熱ュニットを内壁面に隣接して面状に配置し処理ガスに 曝される壁面を画定したことにより、 処理ガスに曝される壁面が直接加熱されて 、 加熱効率及びエネルギ効率が向上し、 昇温時間を短縮でき、 消費電力を低減で き、 稼動効率を向上させることができ、 副生成物等の付着を防止ないしは極力抑 制することができる。 また、 面状をなす加熱ユニットの抵抗発熱体は、 一対の金 属板により挟み込んで覆われているため、 処理ガスに直接曝されることはなく、 その劣化、 消耗等を防止でき、 所期の発熱特性を長期に亘り維持することができ る。
上記構成において、 加熱ユニットは、 内壁面に隣接して配置される加熱本体部 と、 加熱本体部と一体的にフランジ状に又は延出して形成された取付け部と、 抵 抗発熱体に電気を通すための配線及び抵抗楽熱体の温度を検出する温度センサの 配線を引き出すべく取付け部に設けられたコネクタと、 を有する、 構成を採用す ることができる。
この構成によれば、 加熱ユニットを所定の加熱領域 （内壁面） に取り付ける場 合に、 加熱本体部を内壁面の内側に沿わせると共にフランジ状に又は延出して形 成された取付け部を所定の取付け位置に固定することで、 簡単に取付け作業を行 うことができる。 また、 コネクタが加熱ユニットの取付け部と一体となっている ため、 取り扱いが容易であると共に、 装置の外部に露出した状態とすることがで き、 真空雰囲気内での接続等の煩わしさから開放され、 取付け後に配線の接続作 業等を容易に行うことができる。
上記構成において、 加熱ユニットは、 処理チャンバの内壁面に隣接して配置さ れるチヤンバ加熱ュニットを含み、 チヤンバ加熱ュニットは、 処理チヤンパの側 壁面に隣接して配置される筒状の加熱本体部及びその端部にフランジ状に設けら れた取付け部と、 処理チヤンバの底壁面に対向して配置される円板状の加熱本体 部及びその下面に延出して設けられた取付け部と、 を含む、 構成を採用すること ができる。
この構成によれば、 処理チャンバの内壁面 （側壁面及ぴ底壁面） が全て面状の 加熱ュニットで覆われるため、 効率良く加熱して副生成物等の付着を防止ないし 極力抑制できるのは勿論のこと、 チヤンバ加熱ュニットを取り付ける際に、 円板 状の加熱本体部を処理チヤンバ内に挿入してその延出した取付け部を装置の下側 から突出させ、 円筒状の加熱本体部を処理チャンバ内に挿入しそのフランジ状の 取付け部を装置の上端部に載せるだけでよいため、 その着脱作業を容易に行うこ とができる。
上記構成において、 加熱ユニットは、 処理チャンバの内壁面に隣接して配置さ れるチャンバ加熱ユニットを含み、 このチャンバ加熱ユニットは、 底壁をもつ筒 状の加熱本体部と、 加熱本体部の開口端部にフランジ状に設けられた取付け部と 、 を含む、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 処理チャンパの内壁面を効率良く加熱して副生成物等の付 着を防止ないし極力抑制できるのは勿論のこと、 チャンバ加熱ュニットを取り付 ける際に、 有底円筒状の加熱本体部を処理チャンバ内に挿入し、 そのフランジ状 の取付け部を装置の上端部に載せるだけで、 処理チャンパの内壁面 （側壁面及び 底壁面） が全て面状の加熱ユニットで覆われるため、 その着脱作業を容易に行う ことができ、 又、 円筒状の加熱本体部と円板状の加熱本体部を一体化したことに より、 部品点数を削減することができる。
上記構成において、 加熱ユニットは、 搬送通路の内壁面に隣接して配置される 搬送通路加熱ュニットを含み、 搬送通路加熱ュ-ットは、 略矩形断面をなす筒状 の加熱本体部と、 この加熱本体部にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含む 、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 搬送通路の内壁面を効率良く加熱して副生成物等の付着を 防止ないし極力抑制できるのは勿論のこと、 搬送通路加熱ュニットを取り付ける 際に、 筒状の加熱本体部を搬送通路内に挿入し、 そのフランジ状の取付け部を装 置の外壁面に接合させることにより、 その着脱作業を容易に行うことができる。 上記構成において、 加熱ユニットは、 排気通路の内壁面に隣接して配置される 排気通路加熱ユニットを含み、 この排気通路加熱ユニットは、 筒状の加熱本体部 と、 加熱本体部にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含む、 構成を採用する ことができる。
この構成によれば、 排気通路の内壁面を効率良く加熱して副生成物等の付着を 防止ないし極力抑制できるのは勿論のこと、 排気通路加熱ュニットを取り付ける 際に、 筒状の加熱本体部を排気通路内に挿入し、 そのフランジ状の取付け部を配 管の端部に接合させることにより、 その着脱作業を容易に行うことができる。 上記構成において、 加熱ユニットは、 湾曲した排気通路の内壁面に隣接して配 置される排気通路加熱ユエットを含み、 排気通路加熱ユニットは、 湾曲した筒状 の加熱本体部と、 加熱本体部にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含み、 加 熱本体部は、 湾曲した排気通路の内側領域よりも外側領域に対して発熱量が多く なるように形成されている、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 湾曲した排気通路においては、 外側領域の方が内側領域よ りも副生成物が堆積し易いため、 この領域での副生成物の堆積及びその成長を有 効に防止することができる。
上記構成において、 加熱ユニットは、 内壁面との間に断熱用の隙間を設けて配 置されている、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 加熱ユニット （加熱本体部） と内壁面との間に気相が形成 されるため、 この気相により断熱効果が高まり、 処理ガスに曝される壁面の加熱 効率がさらに高めることができる。
上記構成において、 一対の金属板は、 ステンレス鋼、 チタン、 アルミニウム合 金、 ニッケルコバルト合金のうちのいずれかの材料により形成され、 抵抗発熱体 は、 ポリイミドヒータ、 シリコンラバーヒータ、 マイ力ヒータ、 シースヒータの いずれかにより形成されている、 構成を採用することができる。
この構成によれば、 耐腐食性、 高熱伝導率を確保しつつ、 加熱ユニットを、 比 較的加工し易い薄板状 （面状） に仕上げることができるため、 処理チャンバの壁 面や通路の壁面等の形状に対応させて容易に形成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 反応副生成物の昇華曲線を示すグラフである。
図 2は、 本発明に係る加熱ュニットを取り付ける半導体製造装置を示す外観斜 視図である。
図 3は、 本発明の加熱ュニットを取り付けた半導体製造装置の断面図である。 図 4は、 本発明に係るチヤンバ加熱ュニットの外観斜視図である。
図 5は、 図 4に示すチャンバ加熱ュニットの断面図である。 図 6は、 本発明に係る加熱ュ-ットの一部をなす抵抗発熱体を示す構造図であ る。
図 7は、 本発明に係るチャンバ加熱ュニットの外観斜視図である。
図 8は、 図 7に示すチヤンバ加熱ュニットの断面図である。
図 9は、 本発明に係るチャンバ加熱ュニットの他の実施形態を示す断面図であ る。
図 1 0は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットの外観斜視図である。
図 1 1は、 図 1 0に示す排気通路加熱ュニットの断面図である。
図 1 2は、 本発明に係る搬送通路加熱ュニッ卜の外観斜視図である。
図 1 3は、 図 1 2に示す搬送通路加熱ュニットの断面図である。
図 1 4は、 本発明に係る排気通路加熱ユニットを排気管に取り付けた他の実施 形態を示す断面図である。
図 1 5は、 図 1 4に示す排気通路加熱ュニットの一部を拡大した拡大断面図で ある。
図 1 6は、 排気通路加熱ュニットを装着した状態で排気管同士を連結するクラ ンプ機構を示す構成図である。
図 1 7は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットの他の実施形態を示す外観斜視 図である。
図 1 8は、 図 1 7に示す排気通路加熱ュニットの断面図である。
図 1 9 Aは、 図 1 7に示す排気通路加熱ュニットの一部をなすアウターシェル 及びフランジの半断面図、 図 1 9 Bは、 図 1 7に示す排気通路加熱ュニットの一 部をなすィンナーシェノレ及ぴフランジの半断面図である。
図 2 O Aは、 本発明に係る加熱ュ-ットと従来のラバーヒータとの昇温特性を 示すグラフであり、 図 2 0 Bは、 本努明に係る加熱ュニットと従来のラバーヒー タとの降温特性を示すグラフである。
図 2 1は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットの断面図及び軸方向における温 度分布を示すグラフである。
図 2 2は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットのさらに他の実施形態を示す断 面図である。
図 2 3 A及び図 2 3 Bは、 図 2 2に示す排気通路加熱ュニットの一部を拡大し た拡大断面図である。
図 2 4 Aは、 図 2 2に示す排気通路加熱ユニットの一部をなすアウターシェル の一部分を分解して示した部分半断面図、 図 2 4 Bは、 図 2 2に示す排気通路加 熱ュニットの一部をなすィンナーシヱルの一部分を分解して示した部分半断面図 である。
図 2 5は、 図 2 2に示す排気通路加熱ュニットの一部をなす抵抗発熱体の展開 図である。
図 2 6は、 図 2 5に示した抵抗発熱体を立体化した状態を示す斜視図である。 図 2 7 A、 図 2 7 B、 及び図 2 7 Cは、 図 2 2に示す排気通路加熱ュニットの 一部をなすアウターシェルの製造工程を示す工程図である。
図 2 8 A、 図 2 8 B、 及び図 2 8 Cは、 図 2 2に示す排気通路加熱ュニットの 一部をなすアウターシェルの製造工程を示す工程図である。
図 2 9は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットのさらに他の実施形態を示す断 面図である。
図 3 0 A及び図 3 0 Bは、 図 2 9に示す排気通路加熱ュニットの一部を拡大し た拡大断面図である。
図 3 1は、 図 2 9に示す排気通路加熱ュニットの一部をなす抵抗発熱体の概略 構成を示す展開図である。
図 3 2は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットのさらに他の実施形態を示す断 面図である。
図 3 3は、 本発明に係る排気通路加熱ュニットのさらに他の実施形態を示す断 面図である。 図 3 4 A及び図 3 4 Bは、 本発明に係る排気通路加熱ュニットのさらに他の実 施形態を示す断面図である。
図 3 5は、 図 3 4 A及び図 3 4 Bに示すお気通路加熱ュニットの一部をなす抵 抗究熱体の概略構成を示す展開図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の最良の実施形態について、 添付図面を参照しつつ説明する。 本発明に係る加熱ユニットを備えた半導体製造装置 （C VD装置） は、 図 2及 び図 3に示すように、 本体 1 0、 本体 1 0に対して開閉自在に連結された蓋体 2 0、 盞体 2 0に連結された処理ガス等の供給ライン 3 0、 本体 1 0に連結され下 流側にターボ分子ポンプ （TM P ) 等を備える排気ライン 4 0等を備えている。 本体 1 0は、 半導体用のゥエーハを収容して所定の処理を施す円筒空間をなす 処理チャンバ 1 処理チャンバ 1 1に対してゥエーハを出し入れする略矩形断 面の搬送通路 1 2、 処理チャンバ内の処理ガスを排出する略円筒状の排気通路 1 3、 処理チャンバ 1 1内においてゥエーハを載置するサセプタ 1 4等を備えてい る。 尚、 サセプタ 1 4は、 着脱自在に連結された駆動機構 1 4 aにより上下方向 に駆動され、 又、 カバー部材 1 4 bにより外部と遮断され、 真空シールされてい る。
蓋体 2 0は、 処理チヤンバ 1 1内に処理ガスを供給する供給通路を画定するシ ャヮ一へッド 2 1、 シール部材としての Oリング 2 2等を備えている。
また、 本体 1 0には、 加熱ユニットとして、 処理チャンバ 1 1の内壁面を加熱 する二つのチャンバ加熱ュニット 5 0 , 6 0、 排気通路 1 3の内壁面を加熱する 排気通路加熱ュニット 7 0、 搬送通路 1 2の内壁面を加熱する搬送通路加熱ュニ ット 8 0等が設けられている。
本体 1 0は、 図 2及ぴ図 3に示すように、 処理チャンパ 1 1を画定する内壁面 (側壁面） 1 1 a及び内壁面 （底壁面） 1 1 b、 搬送通路 1 2を画定する内壁面 1 2 a、 お気通路 1 3を画定する内壁面 1 3 a、 蓋体 2 0が接合される上面 1 5 、 上面 1 5に設けられたシール部材としての Oリング 1 6、 底壁面 （内壁面 1 1 b ) に形成された貫通孔 1 7， 1 8， 外壁面 1 9、 面 1 9に設けられた取付 け用のネジ穴 1 9 a等により形成されている。
チヤンバ加熱ュニット 5 0は、 図 4及び図 5に示すように、 上端開口部 5 0 a 、 下端開口部 5 0 b、 搬送通路 1 2に対応する矩形開口部 5 0 c、 排気通路 1 3 に対応する円形開口部 5 0 dを画定するべく、 処理チヤンバ 1 1の内壁面 （側壁 面） 1 1 aを覆うように隣接して配置される円筒状の加熱本体部 5 1、 加熱本体 部 5 1の上端部に略矩形のフランジ状に一体的に形成された取付け部 5 2、 取付 け部 5 2の外側端部に設けられたコネクタ （コネクションボックス） 5 3等によ り形成されている。
加熱本体部 5 1は、 一対の金属板としての薄肉で円筒状のインナーシェル 5 1 a及びアウターシェル 5 1 b、 両シェル 5 1 a , 5 1 bの間に挟み込んで覆われ た薄板状の抵抗発熱体 5 1 c、 両シェル 5 1 a , 5 1 bの縁部を接合すると共に 抵抗発熱体 5 1 cを密閉するスぺーサ 5 1 d等により形成されている。
スぺーサ 5 1 dは、 両シェル 5 1 a , 5 1 bの縁部のうち、 処理ガスに曝され る領域の縁部 （下端開口部 5 0 b、 矩形開口部 5 0 c、 及ぴ円形開口部 5 0 dの 縁部） に設けられて、 抵抗発熱体 5 1 cが処理ガス等に曝されるのを完全に防止 するようになつている。
取付け部 5 2は、 インナーシェル 5 1 aに接合されたフランジ 5 2 a及ぴァゥ ターシェノレ 5 1 bに接合されたフランジ 5 2 bにより形成されており、 両フラン ジ 5 2 a , 5 2 bの間には、 抵抗発熱体 5 1 cに接続された通電用のリード 5 1 c '及び抵抗発熱体 5 1 cの温度を測定する温度センサとしての熱電対のリ一 ド 5 1 c 一が挟まれて、 コネクタ 5 3まで引き出されている。 すなわち、 フ ランジ 5 2 a , 5 2 bにおいては、 両者の間が完全に密閉されるのではなく外部 に開放された状態となっている。 そして、 コネクタ 5 3には、 リード 5 1 c
2 に対して電力供給用のケーブル 9 0が接続され、 又、 リード 5 1 c ' 'に対し て測定器に接続されるケーブル 9 1が接続されるようになっている。
ここで、 インナーシェル 5 1 a及びアクターシェル 5 1 bとしては、 伝熱効率 を高めるために、 板厚約 0 . 5 mm程度で、 処理ガスに対して耐腐食性を有する 材料により形成される。 この材料としては、 例えば、 ステンレス鋼、 チタン、 ァ ルミニゥム合金、 ニッケルコバルト合金、 あるいは、 酸化アルミニウム， 炭化珪 素， 窒ィヒアルミニウム， 窒化珪素， 酸化珪素のいずれかからなるセラミックス等 が好ましい。 尚、 耐腐食性をコーティングによって確保することも可能であり、 その場合のコーティング材料としては、 アルミナ （A 1 2 0 3)、 S i C、 A I N 、 S i 3 N 4等が好ましい。 また、 フランジ 5 2 a , 5 2 bとしても、 同様の材 料を用いることができる。 さらに、 高温に曝される両シェル 5 1 a， 5 1 bの表 面に平滑処理を施す、 望ましくは、 R a≤0 . 1程度の表面粗さに仕上げること で、 副生成物が堆積したとしても、 メンテナンス時にその堆積した副生成物を容 易に離脱させることができる。
抵抗発熱体 5 1 cは、 図 6に示すように、 可撓性の絶縁フイノレム 5 0 1、 絶縁 フィルム 5 0 1にジグザグ状にレイァゥトされて挟まれた電熱用の抵抗箔 5 0 2 、 抵抗箔 5 0 2で発生した熱を全体に分散させる熱伝導用箔 5 0 3により形成さ れ、 その一部からリード 5 1 c 'を形成するリード箔 5 0 4が引き出されてい る。 また、 抵抗発熱体 5 1 cには、 その温度を検出する温度センサとしての素線 5 1 1 , 5 1 2を含む熱電対 5 1 0が設けられ、 その一部からリード 5 1 c一 'が引き出されている。 そして、 抵抗発熱体 5 1 cは、 熱伝導用箔 5 0 3がィ ンナーシェル 5 1 aに接触するように配置される。
ここで、 絶縁性フィルム 5 0 1は、 ポリイミド樹脂等の耐熱性に優れた榭脂材 料により形成され、 熱伝導用箔 5 0 3は、 厚さ 5 0 μ ΐη程度のステンレス鋼等の 金属箔により形成されている。
尚、 ここでは、 抵抗発熱体 5 1 cとして、 ポリイミドフィルムを用いたポリイ ミドヒータを採用したが、 その他に、 シリコンラバ一ヒータ、 マイ力ヒータ、 シ ースヒータ等を採用してもよい。 このように、 可撓性のある薄膜状の抵抗発熱体 を用いることで、 内壁面に対応した種々の形状に形成することができる。
上記のチャンバ加熱ユニット 5 0は、 図 3及び図 5に示すように、 アウターシ エル 5 1 bと内壁面 1 1 aとの間に僅かな隙間 Cが形成されるように、 加熱本体 部 5 1を処理チャンバ 1 1内に挿入し、 取付け部 5 2を上面 1 5に載せると、 取 付け作業が完了し、 又、 蓋体 2 0を閉じると、 取付け部 5 2のフランジ 5 2 a， 5 2 bにそれぞれ Oリング 2 2 , 1 6が接触して、 処理チヤンバ 1 1内を外部か ら遮断し、 真空シールするようになっている。
このように、 カロ熱本体部 5 1に取付け部 5 2を設けたことにより、 着脱作業を 簡単に行うことができ、 又、 内壁面 1 1 aとの間に隙間 （気相） を設けることで 、 着脱作業がさらに容易になると共に、 加熱本体部 5 1から外部に伝わる熱が低 減されて、 加熱本体部 5 1による加熱効率がさらに高まる。
チヤンバ加熱ュニット 6 0は、 図 7及び図 8に示すように、 中央開口部 6 0 a を画定するべく、 処理チャンバ 1 1の内壁面 （底壁面） l i bを覆うように対向 して配置される円板状の加熱本体部 6 1、 加熱本体部 6 1の下面から延出して一 体的に形成された直線管としての取付け部 6 2、 取付け部 6 2の下端部に設けら れたコネクタ 6 3等により形成されている。
加熱本体部 6 1は、 図 8に示すように、 一対の金属板としての薄肉で円板状の インナーシェル 6 1 a及びアウターシェノレ 6 1 b、 両シェノレ 6 l a , 6 1 bの間 に挟み込んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 6 1 c、 両シェル 6 1 a， 6 1 bの縁 部 （中央開口 6 0 aの内周縁部、 外周縁部） を接合すると共に抵抗発熱体 6 1 c を密閉するスぺーサ 6 1 d等により形成されている。
取付け部 6 2は、 ァウタ一シェル 6 1 bに接合された直線管 6 2 aにより形成 されており、 この直線管 6 2 aには、 抵抗努熱体 6 1 cに接続された通電用のリ ード 6 1 c 及び抵抗発熱体 6 1 cの温度を測定する温度センサとしての熱電 対のリード 6 1 c 'が通されて、 コネクタ 6 3まで引き出されている。 そし て、 コネクタ 6 3には、 リード 6 1 c に対して電力供給用のケーブル 9 0が 接続され、 又、 リード 6 1 c 'に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が 接続されるようになっている。
尚、 インナーシェル 6 1 a及びアウターシェル 6 1 b、 並びに抵抗発熱体 6 1 cとしては、 前述のチャンバ加熱ュニット 5 0と同様の構成及び材料が適用され る。
上記のチヤンバ加熱ュニット 6 0は、 図 3及ぴ図 8に示すように、 チヤンバ加 熱ユニット 5 0の装着に先立って、 サセプタ 1 4が取り外した状態で上方から処 理チャンバ 1 1内に挿入し、 加熱本体部 6 1を処理チャンバ 1 1の内壁面 （底壁 面） 1 1 bに対向させた状態で、 その下面 （アウターシェル 6 l b ) を断熱部材 6 5で支持すると共に、 取付け部 6 2を本体 1 0の外壁面 1 9から突出させて、 シール部材としての Oリング 6 6を外嵌させた後、 二分割型の固定部材 6 7で固 定することで、 取付け作業が完了する。
尚、 断熱部材 6 5としては、 アルミナセラミックス （A 1 2 0 3 ) 等により形 成されたものが採用される。
このように、 加熱本体部 6 1に取付け部 6 2を設けたことにより、 着脱作業を 簡単に行うことができ、 又、 内壁面 1 l bとの間に隙間 （気相） 及び断熱部材 6 5を設けることで、 加熱本体部 6 1から外部に伝わる熱が低減されて、 加熱本体 部 6 1による加熱効率がさらに高まる。 ,
図 9は、 前述のチャンバ加熱ユニット 5 0を一部変更したものであり、 前述の 実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。 すなわち、 このチャンバ加熱ュニット 5 0 'は、 図 9に示すように、 上端開 口部 5 0 a、 中央開口部 5 0 b 、 搬送通路 1 2に対応する矩形開口部 5 0 c 、 排気通路 1 3に対応する円形開口部 5 0 dを画定するべく、 処理チャンバ 1 1 の内壁面 （側壁面及び底壁面） 1 1 a， l i bを覆うように隣接して配置される 有底円筒状の加熱本体部 5 1 ,、 加熱本体部 5 1 'の上端部に略矩形のフラン ジ状に一体的に形成された取付け部 5 2、 取付け部 5 2の外側端部に設けられた コネクタ 5 3等により形成されている。
加熱本体部 5 1 'は、 一対の金属板としての薄肉で有底円筒状のインナーシ エル 5 1 a '及びアウターシェル 5 1 b '、 両シェノレ 5 1 a一， 5 1 b 'の間 に挟み込んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 5 1 c ' N 両シェル 5 l a ' , 5 1 b 'の緣部を接合すると共に抵抗発熱体 5 1 c 'を密閉するスぺーサ 5 1 d ' 等により形成されている。
スぺーサ 5 1 d 'は、 両シェル 5 l a ' , 5 1 b 'の彖部のうち、 処理ガス に曝される領域の縁部 （中央開口部 5 0 b 、 矩形開口部 5 0 c、 及び円形開 口部 5 0 dの縁部） に設けられて、 抵抗発熱体 5 1 c 'が処理ガス等に曝され るのを完全に防止するようになっている。
このチャンバ加熱ュニット 5 0 'では、 前述のチャンバ加熱ュニット 5 0， 6 0がー体的に形成された構造となっているため、 処理チャンバ 1 1の内壁面を 効率良く加熱して副生成物等の付着を防止ないし極力抑制できるのは勿論のこと 、 部品点数が削減され、 着脱作業がさらに簡略ィ匕される。
排気通路加熱ュニット 7 0は、 図 3、 図 1 0、 図 1 1に示すように、 処理チヤ ンバ 1 1側の開口部 7 0 a、 お気ライン 4 0側の開口部 7 0 b、 取付け用の孔 7 0 cを画定するべく、 排気通路 1 3の内壁面 1 3 aを覆うように隣接して配置さ れる円筒状の加熱本体部 7 1、 加熱本体部 7 1の外周において略矩形のフランジ 状に一体的に形成された取付け部 7 2、 取付け部 7 2の外側端部に設けられたコ ネクタ 7 3等により形成されている。
加熱本体部 7 1は、 一対の金属板としての薄肉で円筒状のインナーシェル 7 1 a及びアウターシェル 7 1 b、 両シェル 7 l a , 7 1 bの間に挟み込んで覆われ た薄板状の抵抗楽熱体 7 1 c、 両シェル 7 1 a , 7 1 bの縁部を接合すると共に 抵抗発熱体 7 1 cを密閉するスぺーサ 7 1 d等により形成されている。
6 スぺーサ 7 1 dは、 両シェル 7 l a , 7 1 bの縁部のうち、 処理ガスに曝され る領域の縁部 （開口部 7 0 a , 7 0 bの縁部） に設けられて、 抵抗発熱体 7 1 c が処理ガス等に曝されるのを完全に防止するようになっている。
取付け部 7 2は、 アウターシェル 7 1 bに接合されたフランジ 7 2 a , 7 2 b により形成されており、 両フランジ 7 2 a， 7 2 bの間には、 抵抗発熱体 7 1 c に接続された通電用のリード 7 1 c ,及び抵抗発熱体 7 1 cの温度を測定する 温度センサとしての熱電対のリード 7 1 c ' 'が挟まれて、 コネクタ 7 3まで 引き出されている。 すなわち、 フランジ 7 2 a， 7 2 bにおいては、 両者の間が 完全に密閉されるのではなく外部に開放された状態となっている。 そして、 コネ クタ 7 3には、 リード 7 1 c 'に対して電力供給用のケーブル 9 0が接続され 、 又、 リード 7 1 c , に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が接続され るようになっている。
尚、 インナーシェル 7 1 a及びアウターシェル 7 1 b、 フランジ 7 2 a , 7 2 b、 並びに抵抗発熱体 7 1 cとしては、 前述のチャンバ加熱ュニット 5 0と同様 の構成及び材料が適用される。
上記の排気通路加熱ュニット 7 0は、 図 3及び図 1 1に示すように、 アウター シェル 7 1 bと内壁面 1 3 aとの間に僅かな隙間が形成されるように、 加熱本体 部 7 1が排気通路 1 3内に挿入され、 Oリング 7 6， 7 7を取り付けた状態で、 取付け部 7 2を外壁面 1 9に接合し、 その外側から排気ラインの一部をなす固定 板 7 8を押し付けて、 ネジ 7 9により締結することで、 取付けが完了すると共に 、 排気通路 1 3を外部から遮断し、 真空シールするようになっている。
このように、 加熱本体部 7 1に取付け部 7 2を設けたことにより、 着脱作業を 簡単に行うことができ、 又、 內壁面 1 3 aとの間に隙間 （気相） を設けることで 、 着脱作業がさらに容易になると共に、 加熱本体部 7 1から外部に伝わる熱が低 減されて、 加熱本体部 7 1による加熱効率がさらに高まる。
尚、 ここでは、 ターボ分子ポンプの上流側に排気通路加熱ユニット 7 0を配置 している力 排気ライン 4 0の全域において、 例えば、 エルボ管タイプ、 直,線管 タイプ等の如く、 適宜形状を変更した同様の面状加熱ュニットを配置することが できる。
搬送通路加熱ュニット 8 0は、 図 3、 図 1 2、 図 1 3に示すように、 処理チヤ ンバ 1 1側の開口部 8 0 a、 ゥエーハを搬入及び搬出する際に用いられるトラン スフアーチヤンバのゲ一トバルブに対向する開口部 8 0 b、 取付け用の孔 8 0 c を画定するべく、 搬送通路 1 2の内壁面 1 2 aを覆うように隣接して配置される 略矩形断面をなす筒状の加熱本体部 8 1、 加熱本体部 8 1の外周において略矩形 のフランジ状に一体的に形成された取付け部 8 2、 取付け部 8 2の外側端部に設 けられたコネクタ 8 3等により形成されている。
加熱本体部 8 1は、 一対の金属板としての薄肉で矩形筒状のインナーシェノレ 8 1 a及びアウターシェル 8 1 b、 両シェル 8 l a , 8 1 bの間に挟み込んで覆わ れた薄板状の抵抗発熱体 8 1 c、 両シェル 8 1 a， 8 1 bの縁部を接合すると共 に抵抗発熱体 8 1 cを密閉するスぺーサ 8 1 d等により形成されている。
スぺーサ 8 1 dは、 両シェル 8 1 a , 8 1 bの縁部のうち、 処理ガスに曝され る領域の縁部 （開口部 8 0 a， 8 0 bの縁部） に設けられて、 抵抗発熱体 8 1 c が処理ガス等に曝されるのを完全に防止するようになっている。
取付け部 8 2は、 アウターシェル 8 1 bに接合されたフランジ 8 2 a， 8 2 b により形成されており、 両フランジ 8 2 a , 8 2 bの間には、 抵抗発熱体 8 1 c に接続された通電用のリード 8 1 c 及び抵抗発熱体 8 1 cの温度を測定する 温度センサとしての熱電対のリード 8 1 c ' が挟まれて、 コネクタ 8 3まで 引き出されている。 すなわち、 フランジ 8 2 a , 8 2 bにおいては、 両者の間が 完全に密閉されるのではなく外部に開放された状態となっている。 そして、 コネ クタ 8 3には、 リード 8 1 c 'に対して電力供給用のケーブル 9 0が接続され 、 又、 リード 8 1 c ' に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が接続され るようになっている。
8 尚、 インナーシェル 8 1 a及びアウターシェル 8 1 b、 フランジ 8 2 a , 8 2 b、 並びに抵抗発熱体 8 1 cとしては、 前述のチャンバ加熱ュニット 5 0と同様 の構成及び材料が適用される。
上記の搬送通路加熱ュ-ット 8 0は、 図 3及び図 1 3に示すように、 アウター シェル 8 1 bと内壁面 1 2 aとの間に僅かな隙間が形成されるように、 加熱本体 部 8 1を搬送通路 1 2内に揷入し、 シール部材としての矩形環状のリング 8 6， 8 7を取り付けた状態で、 取付け部 8 2を «面 1 9に接合し、 その外側から固 定板 8 8を押し付けてネジ 8 9により締結することで、 取付けが完了すると共に 、 搬送通路 1 2を外部から遮断し、 真空シールするようになっている。
このように、 加熱本体部 8 1に取付け部 8 2を設けたことにより、 着脱作業を 簡単に行うことができ、 又、 内壁面 1 2 aとの間に隙間 （気相） を設けることで 、 着脱作業がさらに容易になると共に、 加熱本体部 8 1から外部に伝わる熱が低 減されて、 加熱本体部 8 1による加熱効率がさらに高まる。
次に、 上記チャンバ加熱ュニット 5 0， 6 0、 排気通路加熱ュニット 7 0、 搬 送通路加熱ュニット 8 0の取付け手順について簡単に説明する。
先ず、 蓋体 2 0を開けて、 サセプタ 1 4を取り外す。 そして、 チャンノ加熱ュ ニット 6 0を処理チヤンバ 1 1に挿入して、 その底領域に配置する。
続いて、 チヤンバ加熱ュニット 5 0の加熱本体部 5 1を処理チヤンバ 1 1内に 挿入して、 取付け部 5 2を上面 1 5に載せる。
続けて、 トランスファーチャンバを開放した状態で、 搬送通路加熱ユニット 8 0の加熱本体部 8 1を搬送通路 1 2に挿入して、 その先端部 （矩形開口部 8 0 a ) を加熱本体部 5 1の開口部 5 0 cに嵌め込むと共に、 取付け部 8 2を外壁面 1 9に接合して固定板 8 8で固定する。
続いて、 排気ライン 4 0を取り外した状態で、 排気通路加熱ユニット 7 0の加 熱本体部 7 1を排気通路 1 3に挿入して、 その先端部 （開口部 7 0 a ) を加熱本 体部 5 1の円形開口部 5 0 dに嵌め込むと共に、 取付け部 7 2を外壁面 1 9に接 合して固定板 78で固定する。 これにより、 加熱ユニット 50， 60， 70， 8 0の取付け作業が完了する。 一方、 取り外し作業は逆の手順で行われる。
このように、 全ての加熱ユニット 50， 60， 70， 80が手際よく円滑に着 脱されるため、 装置を停止して部品の交換作業等が必要になっても、 休止時間を 極力短縮でき、 稼動時間を増大させることができる。 ,
尚、 チャンバ力 D熱ュニット 50， 60に替えて、 チャンバ力 B熱ュニット 50 'を用いる場合は、 取付け作業及び取り外し作業がより簡略ィ匕される。
図 14は、 半導体製造装置における排気ライン及び排気通路加熱ュニットの他 の実施形態並びにクランプ機構を示したものである。
この排気ライン 40 は、 図 14に示すように、 着脱自在に形成され相互に 連結される複数の排気管 （配管） 410， 420を含み、 各々の排気管 410， 420内に排気通路加熱ュ-ット 170， 270が配置されている。 そして、 排 気管 410， 420同士が、 シール部材としての Oリング 200を挟み込んだ状 態で、 クランプ機構 300により連結されている。
排気管 410は、 直線状の排気通路を画定する直線円筒部 411、 直線円筒部 411の接続端部において径方向外側に突出して鍔状に形成されたフランジ部 4 12を有する。 気管 420は、 湾曲した排気通路を画定する曲がり円筒部 42 1、 曲がり円筒部 421の接続端部において径方向外側に突出して鍔状に形成さ れたフランジ部 422を有する。
ここで、 フランジ部同士 412と 412、 412と 422は、 図 14及ぴ図 1 5に示すよう 、 接続方向においてお互いが対向するように形成され、 対向する 反対側の面を傾斜させて径方向外側に向けて薄肉となる先細りの断面形状に形成 されている。
クランプ機構 300は、 図 14ないし図 16に示すように、 フランジ部同士 4 12と 412、 412と 422を近づける方向に押し付けるように受け入れる略 V字状の断面をなす溝 3 O l aをもつ複数のクランププロック 301、 クランプ ブロック 301の一側部 301 b同士を連結する複数 （ここでは、 4本） の第 1 リンクプレート 302、 クランプブ口ック 301の他側部 30 1 c同士を連結す る複数 （ここでは、 4本） の第 2リンクプレート 303、 隣接する 2つのクラン プブロック 30 1同士を締結するべく、 一方のクランプブロック 30 1に回動自 在に支持された締結部材としてのボルト 304及び他方のクランプブロック 30 1に形成されてボルト 304を螺合する雌ネジ等を備えている。
複数のリンクプレート 30 3の一つのリンクプレート 30 3 'は、 図 1 6に 示すように、 その一端部 30 3 a 'がクランプブロック 30 1のピン 30 5に 対して掛止及び離脱自在なフック状に形成されている。
そして、 Oリング 200を介して、 排気通路加熱ュニット 1 70， 270の後 述する取付け部 1 72, 2 72をフランジ部 41 2と 41 2、 41 2と 422に 挟持した状態で、 クランプ機構 300は、 フランジ部 4 1 2と 41 2、 41 2と 422の外周に卷回されて、 ポルト 304を螺合することにより、 排気管同士 4 10と 410、 410と 420を連結するようになっている。
このように、 クランプ機構 300がチェーン状に形成されているため、 排気通 路加熱ュニット 1 70, 2 70を装着した排気管同士 41 0と 410、 41 0と 420を容易に連結及びその連結を解除することができる。
特に、 少なくとも一つのリンクプレ一ト 30 3 'が、 クランプブロック 30 1に対して掛止及び離脱自在となっているため、.排気通路加熱ュニット 1 70， 270の取付け部 1 72, 272に形成されたコネクタ 1 73, 273が比較的 長尺である場合あるいはケーブル 90, 9 1が接続されているような場合に、 離 脱可能なリンクプレート 30 3 を予め離脱した状態でコネクタ 1 7 3， 27 3又はケーブル 9 0， 9 1を通し、 その後、 リンクプレート 3 03 'をクラン プブロック 30 1に掛止させることにより、 容易に排気通路加熱ュニット 1 70 ， 270を組付けることができる。
排気通路加熱ュニット 1 70は、 図 1 7及び図 1 8に示すように、 排気管 41 0 (排気通路） の内壁面 4 1 0 aを覆うように隣接して配置される円筒状の加熱 本体部 1 71、 加熱本体部 1 71の外周において環状でかつフランジ状に一体的 に形成された取付け部 1 72、 取付け部 1 72の径方向外側端部に設けられたコ ネクタ 1 73等により形成されている。
加熱本体部 1 7 1は、 一対の金属板としての薄肉で円筒状のィンナーシェノレ 1 71 a及びアウターシェル 1 7 1 b、 両シェル 1 71 a， 1 7 1 bの間に挟み込 んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 1 7 1 c、 両シェル 1 7 1 a, 1 71 bの縁部 を接合すると共に抵抗発熱体 1 71 cを密閉するスぺーサ 1 7 1 d等により形成 されている。
スぺーサ 1 7 1 dは、 両シェル 1 7 1 a, 1 7 1 bの縁部のうち、 処理ガスに 曝される領域の縁部に設けられて、 抵抗発熱体 1 7 1 cが処理ガス等に曝される のを完全に防止するようになっている。
取付け部 1 72は、 インナーシェル 1 7 1 aに接合されたフランジ 1 72 a及 びアウターシェル 1 71 bに接合されたフランジ 1 72 bにより形成されており 、 両フランジ 1 72 a， 1 72 bの間には、 抵抗発熱体 1 7 1 cに接続された通 電用のリード 1 7 1 c '及び抵抗発熱体 1 7 1 cの温度を測定する温度センサ としての熱電対のリード 1 7 1 c ' ,が挟まれて、 コネクタ 1 73まで引き出 されている。 すなわち、 フランジ 1 72 a， 1 72 bにおいては、 両者の間が完 全に密閉されるのではなく外部に開放された状態となっている。 そして、 コネク タ 1 7 3には、 リード 1 7 1 c に対して電力供給用のケーブル 9 0が接続さ れ、 又、 リード 1 7 1 c ' に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が接続 されるようになつている。
アウターシェル 1 7 1 bとフランジ 1 72 bとは、 図 1 9 Aに示すように、 そ れぞれ別個に形成された後に、 溶接 （例えば、 T I G溶接、 プラズマ溶接、 レー ザ溶接等） 又はロー付け等により接合される。 尚、 フランジ 1 72 bには、 Oリ ング 200を嵌め込む環状溝 1 72 b 'が形成されている。 ィンぅ "一シェル 171 aとフランジ 1 72 aとは、 図 19Bに示すように、 そ れぞれ別個に形成された後に、 溶接 （例えば、 T I G溶接、 プラズマ溶接、 レー ザ溶接等） 又はロー付け等により接合される。 尚、 フランジ 172 aには、 Oリ ング 200を嵌め込む環状溝 172 a '及び位置決め用の環状凸部 1 72 a一 が形成されている。
尚、 インナーシェル 171 a及びアウターシェル 171 b、 フランジ 172 a ， 172 b, 並びに抵抗発熱体 171 cとしては、 前述のチャンパ加熱ュニット 50と同様の材料あるいは構成及び材料が適用される。
上記の排気通路加熱ュニット 170は、 図 18に示すように、 アウターシェル 171 bが内壁面 410 aと密着するようにあるいは内壁面 410 aと間に僅か な隙間が形成されるように、 加熱本体部 171が排気通路内に挿入され、 Oリン グ 200を取り付けた状態で、 取付け部 1 72をフランジ部同士 412と 412 、 412と 422で挟み込んで、 前述のクランプ機構 300により締結すること で、 取付けが完了すると共に、 排気通路を外部から遮断し、 真空シールするよう になっている。 このように、 加熱本体部 171に取付け部 172を設けたことに より、 着脱作業を簡単に行うことができる。
ここで、 排気通路加熱ュニット 170と従来のラバーヒータとの昇温特性及び 降温特性を比較すると、 図 20 A及び図 20 Bに示すような結果が得られた。 尚 、 雰囲気温度 20°C、 排気通路内部に 20°Cの静止エアーが存在するものとして 、 抵抗発熱体 171 c及びヒータに 108 Wを印加した場合の昇温特性と、 15 0 °cからの降温特性を解析した。
昇温特性については、 図 2 OAに示すように、 排気管の内壁温度が約 150°C に達するまでに要する時間が、 従来のラバーヒータでは 720秒であるのに対し て、 本発明の排気通路加熱ュニット 1 70では 240秒であった。 すなわち、 内 壁が一定の温度に達するまでの時間を大幅に短縮でき、 それ故に、 ヱネルギの利 用効率が大幅に改善される。 また、 降温特性については、 図 20 Bに示すように、 排気管の内壁温度が 15 0°Cから 80°Cに降下するまでに要する時間が、 従来のラバーヒータでは 540 秒であるのに対して、 本発明の排気通路加熱ュニット 170では 420秒であり 、 内壁が一定の温度に降下するまでの時間を短縮できる。 すなわち、 クールダウ ンが早いため、 プロセス終了後に、 装置の降温処理を行い、 NF3、 C 1 F3等 のクリ一ユングガスを流すまでの時間を短縮できる。
さらに、 排気通路加熱ュニット 170を排気管 410に装着した場合の軸方向 の温度分布を測定したところ、 図 21に示すような結果が得られた。 尚、 測定ポ イントは、 インナーシェル 171 aについて軸方向の 5ケ所、 排気管 410の外 周面について接続端面から距離 が 50 mmの位置の 1ケ所の温度を測定した。 また、 ここでは、 抵抗発熱体 （ヒータ） 171 cの温度が、 150°C、 200°C のそれぞれの場合の温度分布を測定した。
その結果、 図 21に示すように、 インナーシェル 171 aの温度は、 軸方向の 中央部が高く、 両端部に向かって徐々に低くなる温度分布となる。 そして、 抵抗 発熱体 171 cの温度を 150 °Cに昇温した場合に中央部で 140 °C程度及び両 端部で 120°C程度であり、 抵抗発熱体 171 cの温度を 200°Cに昇温した場 合に中央部で 180°C程度及び両端部で 160°C程度であり、 中央部と両端部の 温度差は 20°C程度に収まっている。
また、 排気管 410の温度は、 抵抗発熱体 171 cの温度が 150°Cの場合に 130. 8°C、 抵抗発熱体 171 cの温度が 200°Cの場合に 173. 3°Cとな り、 略インナーシェル 171 aの温度と同程度まで昇温している。
気通路加熱ュニット 270は、 図 22ないし図 26に示すように、 湾曲した 排気管 420 (排気通路） の内壁面 420 aを覆うように隣接して配置されるよ うに円筒状でかつ円弧状に湾曲して形成された加熱本体部 271、 加熱本体部 2 71の外周において環状でかつフランジ状に一体的に形成された取付け部 272 、 取付け部 272の径方向外側端部に設けられたコネクタ 273等により形成さ れている。
加熱本体部 2 7 1は、 一対の金属板としての薄肉で湾曲した円筒状のインナー シェノレ 27 1 a及びアウターシェノレ 27 1 b、 両シェル 27 1 a, 27 1 bの間 に挟み込んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 27 1 c、 両シェル 271 a, 27 1 bの縁部を接合すると共に抵抗発熱体 2 71 cを密閉するスぺーサ 27 1 d等に より形成されている。
スぺーサ 27 1 dは、 図 23 Bに示すように、 両シェル 271 a, 27 1 bの 縁部のうち、 処理ガスに曝される領域の縁部に設けられて、 抵抗発熱体 271 c が処理ガス等に曝されるのを完全に防止するようになっている。
取付け部 27 2は、 図 2 3 Aに示すように、 インナーシェル 271 aに接合さ れたフランジ 272 a及びアウターシェル 27 1 bに接合されたフランジ 272 bにより形成されており、 両フランジ 2 72 a， 272 bの間には、 抵抗努熱体 2 7 1 cに接続された通電用のリード 2 7 1 c ,及び抵抗発熱体 2 7 1 cの温 度を測定する温度センサとしての熱電対のリード 27 1 c ' 'が挟まれて、 コ ネクタ 273まで引き出されている。 すなわち、 フランジ 2 72 a， 272 bに おいては、 両者の間が完全に密閉されるのではなく外部に開放された状態となつ ている。 そして、 コネクタ 2 7 3には、 リード 2 7 1 c に対して電力供給用 のケーブル 90が接続され、 又、 リード 2 7 1 c 'に対して測定器に接続さ れるケーブル 9 1が接 i売されるようになっている。
アウターシェル 271 bとフランジ 272 bとは、'図 24 Aに示すように、 そ れぞれ別個に形成された後に、 溶接 （例えば、 T I G溶接、 プラズマ溶接、 レー ザ溶接等） 又はロー付け等により接合される。 尚、 フランジ 272 bには、 Oリ ング 200を嵌め込む環状溝 27 2 b ,及び位置決め用の環状凸部 272 b ' 'が形成されている。
ィンナーシェル 271 aとフランジ 272 aとは、 図 24 Bに示すように、 そ れぞれ別個に形成された後に、 溶接 （例えば、 T I G溶接、 プラズマ溶接、 レー ザ溶接等） 又はロー付け等により接合される。 尚、 フランジ 2 7 2 aには、 Oリ ング 2 0 0を嵌め込む環状溝 2 7 2 a 及び位置決め用の環状凸部 2 7 2 a一 'が形成されている。
尚、 インナーシェノレ 2 7 1 a及びアウターシェノレ 2 7 1 b , フランジ 2 7 2 a , 2 7 2 bとしては、 前述のチヤンバ加熱ュニット 5 0と同様の材料が適用され る。
抵抗発熱体 2 7 1 cは、 図 2 5に示すように、 可撓性の絶縁フィルム 2 7 1 1 、 絶縁フィルム 2 7 1 1にジグザグ状にレイァゥトされて挟まれた電熱用の抵抗 箔 2 7 1 2、 抵抗箔 2 7 1 2で発生した熱を全体に分散させる熱伝導用箔 2 7 1 3により形成され、 その一部からリード 2 7 1 c 'を形成するリード箔 2 7 1. 4が引き出されている。 そして、 抵抗発熱体 2 7 1 cには、 複数の切り込みが設 けられて、 湾曲した筒状に成形できるようになつている。
また、 抵抗発熱体 2 7 1 cには、 その温度を検出する温度センサとしての素,镍 2 7 1 5 , 2 7 1 6を含む熱電対 2 7 2 0が設けられ、 その一部からリード 2 7 1 c ' 'が引き出されている。 そして、 抵抗発熱体 2 7 1 cは、 熱伝導用箔 2 7 1 3がインナーシェル 2 7 1 aに接触するように配置される。
ここで、 絶縁性フィルム 2 7 1 1は、 ポリイミド樹脂等の耐熱性に優れた樹脂 材料により形成され、 熱伝導用箔 2 7 1 3は、 厚さ 5 0 μ ηι程度のステンレス鋼 等の金属箔により形成されている。
さらに、 抵抗発熱体 2 7 1 cは、 両シヱル 2 7 1 a , 2 7 1 bの間に配置され た状態で、 図 2 6に示すように、 A領域が排気管 4 2 0の外側領域 （曲率半径が 大きい領域） に対応し、 B領域力 S排気管 4 2 0の内側領域 （曲率半径が小さい領 域） に対応している。 そして、 抵抗発熱体 2 7 1 cは、 抵抗箔 2 7 1 2の配置密 度すなわちヮット密度が、 内側の B領域に比べて外側の A領域が大きくなるよう に設定されている。 これにより、 排気管 4 2 0の湾曲した外側領域において、 発 熱量が多くなり、 この領域において、 副生成物が堆積し成長するのを有効に防止 することができる。
尚、 ここでは、 抵抗発熱体 2 7 1 cとして、 ポリイミドフィルムを用いたポリ イミドヒータを採用したが、 その他に、 シリコンラパーヒータ、 マイ力ヒータ、 シースヒータ等を採用してもよい。 このように、 可撓性のある薄膜状の抵抗発熱 体を用いることで、 内壁面に対応した種々の形状に形成することができる。 上記の排気通路加熱ュニット 2 7 0は、 図 2 2、 図 2 3 A、 図 2 3 Bに示すよ うに、 アウターシェル 2 7 1 bと排気管 4 2 0の内壁面 4 2 0 aとの間に僅かな 隙間が形成されるように、 加熱本体部 2 7 1が排気通路内に挿入され、 Oリング 2 0 0を取り付けた状態で、 取付け部 2 7 2をフランジ部同士 4 2 2 , 4 1 2で 挟み込んで、 前述のクランプ機構 3 0 0により締結することで、 取付けが完了す ると共に、 排気通路を外部から遮断し、 真空シールするようになっている。 この ように、 加熱本体部 2 7 1に取付け部 2 7 2を設けたことにより、 着脱作業を簡 単に行うことができる。
図 2 7 Aないし図 2 8 Cは、 アウターシェル 2 7 1 b及びインナーシェル 2 7 l aの製造及び組立て方法を示したものである。
先ず、 図 2 7 Aに示すように、 ステンレス鋼等からなるプレート P Aを環状に 切り抜く。 続いて、 図 2 7 Bに示すように、 金型 M lを用いて、 プレート P Aの 外周縁領域を、 断面が円弧状になるように絞り加工する。 続いて、 図 2 7 Cに示 すように、 金型 M 2を用いて、 プレート P A 'の内周縁領域を、 断面が円弧状 になるように絞り加工し、 半ドーナツ状の成形体 P A ' 'を製造する。
そして、 図 2 8 Aに示すように、 2つの成形体 P A ' 'を用意し、 図 2 8 B に示すように、 両者を対向して突き合わせ、 外周縁部及び内周縁部を全周に亘っ て溶接する。 続いて、 溶接工程で蓄積された残留応力を除去するために、 熱処理 を施す。 続いて、 金型 M l， M 2を再び用いて、 修正スピニング処理を施す。 その後、 図 2 8 Cに示すように、 完成したドーナツ状の構造体 P A ' 'を 、 ワイヤーカット等により 4つに等分割する。 続いて、 ワイヤーカットにより切 断された切断面を研摩して、 アウターシェル 2 71 b又はインナーシェル 2 71 aが完成する。
そして、 アウターシェル 272 b及びインナーシェル 27 1 aに、 予め切削加 ェ等により製造したフランジ 272 b及びフランジ 272 aを溶接し、 さらに両 シェル 271 a, 27 1 bの縁部にスぺーサ 271 dを溶接した後、 両シェル 2 7 1 a, 27 1 b間に抵抗発熱体 2 7 1 cを湾曲させて揷入し、 コネクタ 273 を設けることで、 排気通路加熱ュニット 270が完成する。
図 29ないし図 3 1は、 排気通路加熱ュニットのさらに他の実施形態を示すも のである。 尚、 この実施形態において、 排気管 4 10のフランジ部 41 2から離 れた所定領域には、 外部ヒータ 430が巻回されている。
この排気通路加熱ュニット 3 70は、 図 29ないし図 3 1に示すように、 排気 管同士 41 0, 41 0の接続端部の所定領域に亘る内壁面 4 10 aを覆うように 隣接して配置される円筒状の加熱本体部 3 71、 加熱本体部 37 1の外周におい て環状でかつフランジ状に一体的に形成された取付け部 3 7 2、 取付け部 3 72 の外側端部に設けられたコネクタ 3 73等により形成されている。
加熱本体部 3 71は、 一対の金属板としての薄肉で円筒状のインナーシェル 3 7 1 a及びアウターシェル 37 1 b、 両シェル 3 71 a, 3 7 1 bの間に挟み込 んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 3 7 1 c、 両シヱル 37 1 a, 3 7 l bの縁部 を接合すると共に抵抗発熱体 371 cを密閉するスぺーサ 3 71 d等により形成 されている。
スぺーサ 37 1 dは、 図 29及び図 30 Bに示すように、 両シェル 3 71 a, 3 7 1 bの縁部のうち、 処理ガスに曝される両端縁部に設けられて、 抵抗発熱体 37 1 cが処理ガス等に曝されるのを完全に防止するようになっている。
取付け部 3 72は、 図 3 OAに示すように、 アウターシェル 371 bに接合さ れたフランジ 3 72 a, 3 72 bにより形成されており、 両フランジ 3 72 a， 3 72 bの間には、 抵抗発熱体 3 7 1 cに接続された通電用のリード 3 7 1 c '及び抵抗発熱体 3 71 cの温度を測定する温度センサとしての熱電対のリ一 ド 3 7 1 c ' 'が挟まれて、 コネクタ 3 73まで引き出されている。 すなわち 、 フランジ 3 72 a, 372 bにおいては、 両者の間が完全に密閉されるのでは なく外部に開放された状態となっている。 そして、 コネクタ 3 73には、 図 29 に示すように、 リード 3 71 c 'に対して電力供給用のケーブル 90が接続さ れ、 又、 リード 7 1 c ' に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が接続さ れるようになっている。
尚、 インナーシェル 3 71 a及びアウターシェル 3 71 b、 フランジ 37 2 a , 3 72 bとしては、 前述のチヤンバ加熱ュニット 50と同様の材料が適用され 、 又、 抵抗発熱体 371 cとしては、 図 3 1に示すような形態に形成され、 その 構成については前述のチャンバ加熱ュニット 50と同様のものが適用される。 ま た、 ここでは、 抵抗努熱体 371 c力 両シェル 3 71 a, 3 71 b内に密着し て配置される構成を示したが、 アウターシェル 3 7 1 bと隙間をおいて配置され てもよい。
上記の排気通路加熱ユエット 3 70は、 図 29に示すように、 アウターシェル 37 1 bと内壁面 410 aとの間に僅かな隙間が形成されるように、 加熱本体部 37 1が排気管 41 0内に挿入され、 Oリング 200を取り付けた状態で、 取付 け部 372をフランジ部 4 1 2で挟み込み、 クランプ機構 300により締結する ことで、 取付けが完了すると共に、 排気通路を外部から遮断し、 真空シールする ようになつている。 また、 前述同様に、 着脱作業を簡単に行うことができ、 加熱 効率が高まる。
図 3 2は、 上記排気通路加熱ユエット 3 70を、 別の排気管 4 1 0 'に装着 した実施形態を示したものである。 すなわち、 この実施形態においては、 排気通 路加熱ュニット 3 70が排気管 4 1 0 'の円筒部 4 1 1 'に揷入された状態で 、 アウターシェル 3 7 1 bと内壁面 4 1 0 a ' との隙間が、 前述の実施形態よ りも大きくなつている。 この場合においても、 前述同様に、 着脱作業を簡単に行 うことができ、 加熱効率が高まる。 .
図 3 3は、 上記排気通路加熱ュニット 370の取付け部 3 72を変更したもの である。 すなわち、 この排気通路加熱ュニット 3 70 'においては、 図 3 3に 示すように、 取付け部 3 72 'の幅を狭くしたものであり、 フランジ 3 7 2 a ' , 3 72 b の肉厚を変化させると共に屈曲して形成し、 Oリング 2 00 ， 200 ' 'が径方向において内側と外側に配置されるようになっている。 これにより、 排気管 4 1 0 'のフランジ部同士 4 1 2, 4 1 2をより近づけ た状態で連結することができる。 この場合においても、 前述同様に、 着脱作業を 簡単に行う'ことができ、 加熱効率が高まる。
図 34 A、 図 34 B及び図 35は、 排気管 41 0の接続端部が蓋 440により 閉鎖される構成において採用される排気通路加熱ュニットの実施形態を示すもの である。 尚、 蓋 440は、 円板状の閉塞部 44 1、 閉塞部 44 1の外周に形成さ れてフランジ部 4 1 2と対向して配置されるフランジ部 442等により形成され ている。
この排気通路加熱ュニット 470は、 図 34 A、 図 34 Bに示すように、 排気 管 4 10及び蓋 440の内壁面 410 a, 440 aを覆うように隣接して配置さ れる有底円筒状の加熱本体部 47 1、 加熱本体部 471の外周において環状でか つフランジ状に一体的に形成された取付け部 472、 取付け部 472の外側端部 に設けられたコネクタ 473等により形成されている。
加熱本体部 47 1は、 一対の金属板としての薄肉で有底円筒状のィンナーシェ ノレ 471 a及び有底円筒状のアウターシェノレ 47 1 b、 両シェル 47 1 a, 47 1 bの間に挟み込んで覆われた薄板状の抵抗発熱体 47 1 c、 両シェル 471 a , 47 1 bの縁部を接合すると共に抵抗発熱体 47 1 cを密閉するスぺーサ 47 1 d等により形成されている。
スぺーサ 47 1 dは、 図 34Bに示すように、 両シェル 471 a, 47 1 bの 緣部のうち、 処理ガスに曝される両端縁部に設けられて、 抵抗発熱体 4 71 cが 処理ガス等に曝されるのを完全に防止するようになつている。
取付け部 472は、 図 34 Aに示すように、 アウターシェル 471 bに接合さ れたフランジ 472 a， 472 bにより形成されており、 両フランジ 472 a, 4 7 2 bの間には、 抵抗発熱体 47 1 cに接続された通電用のリード 47 1 c '及び抵抗発熱体 47 1 cの温度を測定する温度センサとしての熱電対のリ一 ド 4 71 c ' が挟まれて、 コネクタ 4 7 3まで引き出されている。 すなわち 、 フランジ 472 a, 472 bにおいては、 両者の間が完全に密閉されるのでは なく外部に開放された状態となっている。 そして、 コネクタ 473には、 図 34 Aに示すように、 リード 47 1 c に対して電力供給用のケーブル 9 0が接続 され、 又、 リード 47 1 c に対して測定器に接続されるケーブル 9 1が接 続されるようになっている。
尚、 インナーシェノレ 471 a及びアウターシェル 471 b、 フランジ 472 a ， 4 72 bとしては、 前述のチャンバ加熱ュニット 50と同様の材料が適用され 、 又、 抵抗発熱体 471 cとしては、 図 3 5に示すような形態に形成され、 その 構成については前述のチャンバ加熱ュニット 50と同様のものが適用される。 上記のお気通路加熱ュニット 470は、 図 34 A及び図 34 Bに示すように、 アウターシェル 471 bと内壁面 41 0 aとの間に僅かな隙間が形成されるよう に、 加熱本体部 47 1が排気管 410内に挿入され、 Oリング 200を取り付け た状態で、 アウターシヱル 471 bと内壁面 440 aとの間にも同様の隙間が形 成されるようにして蓋 440が接合され、 取付け部 472をフランジ部 41 2， 442で挟み込み、 クランプ機構 300により締結することで、 取付けが完了す ると共に、 排気通路を外部から遮断し、 真空シールするようになっている。 また 、 前述同様に、 着脱作業を簡単に行うことができ、 加熱効率が高まる。
上記実施形態においては、 CVD装置の処理チャンバ 1 1、 搬送通路 1 2、 排 気通路 1 3の内壁面 1 1 a， l i b, 1 2 a, 1 3 a、 並びに、 排気管 41 0 , 4 20、 4 1 0 'の内壁面 4 1 0 a， 420 a , 4 1 0 a ' , 440 aを内佃 J
3 力 覆う面状の加熱ュニットを示したがこれに限定されるものではなく、 処理ガ ス等を供給する供給通路の内壁面を覆う面状の加熱ユエットを採用してもよい。 また、 上記実施形態においては、 C VD装置において、 処理チャンバ 1 1， 搬 送通路 1 2、 排気通路 1 3の全てを加熱する加熱ユニット 5 0， 6 0， 7 0， 8 0を採用した場合を示したが、 いずれ力一つの加熱ユエットを採用してもよい。 上記実施形態においては、 本発明の加熱ュニットを適用する半導体製造装置と して、 C V D装置を示したが、 エッチング装置、 その他の処理装置等においても 同様に適用することができる。
上記構成をなす半導体製造装置及びその加熱ュニットによれば、 処理ガス等に 曝される通路及び処理チヤンバ等の内壁面に副生成物等が付着するのを防止ない し極力抑制して、 処理されるゥエーハの歩留まりの向上、 稼動時間の増大、 エネ ルギ効率の向上による消費電力の低減等を達成することができる。 産業上の利用可能性
以上述べたように、 本発明の加熱ユニットは、 C VD装置、 エッチング装置等 の半導体製造装置に適用できるのは勿論のこと、 通路あるいは空間を画定する内 壁面を内側から直接加熱する必要があるものであれば、 その他の装置等において も使用することができる。

Claims

2004/105103 請 求 の 範 函
1 . 処理チャンバと、
前記処理チヤンバ内に処理ガスを供給する供給通路と、
前記処理チャンバに対してゥエーハを出し入れする搬送通路と、
前記処理チヤンバ内の処理ガスを排出する排気通路と、
前記供給通路， 搬送通路， 処理チャンパ， 及ぴ排気通路の少なくとも一つの内 壁面を加熱するべく， 薄板状の抵抗発熱体を一対の金属板で挟み込んで覆うと共 に前記内壁面を内側から覆うように形成された面状の加熱ュニットと、 を有する、 半導体製造装置。
2 . 前記加熱ュニットは、 前記内壁面に隣接して配置される加熱本体 部と、 前記加熱本体部と一体的にフランジ状に又は延出して形成された取付け部 と、 前記抵抗発熱体に電気を通すための配,線及び前記抵抗発熱体の温度を検出す る温度センサの配線を引き出すべく前記取付け部に設けられたコネクタと、 を有 する、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の半導体製造装置。
3 . 前記排気通路を画定する配管は、 着脱自在に形成されかつ相互に 連結される複数の配管からなり、
前記複数の配管は、 接続端部において、 径方向外側に突出すると共にお互いに 対向する鍔状のフランジ部を有し、
前記加熱ュニットの取付け部は、 シール部材を介して前記フランジ部に挟持さ れる、
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の半導体製造装置。 2004/105103
4. 前記複数の配管のフランジ部同士を連結するためのクランプ機構 を有し、
前記クランプ機構は、 前記フランジ部同士を近づける方向に押し付けるように 受け入れる略 V字状の断面をなす溝をもつ複数のクランププロックと、 前記複数 のクランププロックを連結する複数のリンクプレートと、 隣接する 2つの前記ク ランププロックを締結する締結部材と、 を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の半導体製造装置。
5 . 前記複数のリンクプレートは、 前記クランプブロックの一側部同 士を連結する複数の第 1リンクプレートと、 前記クランププロックの他側部同士 を連結する複数の第 2リンクプレートとを含み、
前記第 1リンクプレ一ト又は第 2リンクプレ一トのうち少なくとも一つのリン クプレートは、 前記クランプブ口ックに対して掛止及び離脱自在に形成されてい る、
ことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の半導体製造装置。
6 . 処理チャンバ、 前記処理チャンバに対してゥエーハを出し入れす る搬送通路、 及び前記処理チャンバ内の処理ガスを排出する排気通路のいずれか の内壁面を加熱する半導体製造装置の加熱ュニットであって、
薄板状の抵抗発熱体と、
前記抵抗発熱体を挟み込んで覆うと共に， 前記内壁面を内側から面状に覆うよ うに， かつ， 前記処理チヤンバ又は通路を画定するように形成された一対の金属 板と、
を有する、 半導体製造装置の加熱ユニット。
7 . 前記加熱ユニットは、 前記内壁面に隣接して配置される加熱本体 部と、 前記加熱本体部と一体的にフランジ状に又は延出して形成された取付け部 と、 前記抵抗発熱体に電気を通すための配線及び前記抵抗発熱体の温度を検出す る温度センサの配/線を引き出すぺく前記取付け部に設けられたコネクタと、 を有 する、
ことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
8 . 前記加熱ユニットは、 前記処理チャンバの内壁面に隣接して配置 されるチャンバ加熱ュニットを含み、
前記チャンバ加熱ュニットは、 前記処理チャンバの側壁面に隣接して配置され る筒状の加熱本体部及びその端部にフランジ状に設けられた取付け部と、 前記処 理チャンバの底壁面に対向して配置される円板状の加熱本体部及びその下面に延 出して設けられた取付け部と、 含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
9 . 前記力 [[熱ユニットは、 前記処理チャンバの内壁面に隣接して配置 されるチヤンバ加熱ュニットを含み、
前記チヤンバ加熱ュニットは、 底壁をもつ筒状の加熱本体部と、 前記加熱本体 部の開口端部にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
1 0 . 前記加熱ュュットは、 前記搬送通路の内壁面に隣接して配置さ れる搬送通路加熱ュニットを含み、
前記搬送通路加熱ユニットは、 略矩形断面をなす筒状の加熱本体部と、 前記加 熱本体部にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
1 1 . 前記加熱ユニットは、 前記排気通路の内壁面に隣接して配置さ れる排気通路加熱ユエットを含み、
前記排気通路加熱ユニットは、 筒状の加熱本体部と、 前記加熱本体部にフラン ジ状に設けられた取付け部と、 を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
1 2. 前記加熱ュニットは、 湾曲した排気通路の内壁面に隣接して配 置される排気通路加熱ユニットを含み、
前記排気通路加熱ユニットは、 湾曲した筒状の加熱本体部と、 前記加熱本体部 にフランジ状に設けられた取付け部と、 を含み、
前記加熱本体部は、 前記湾曲した排気通路の内側領域よりも外側領域に対して 発熱量が多くなるように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
1 3 . 前記加熱ュニットは、 前記内壁面との間に断熱用の隙間を設け て配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の半導体製造装置の加熱ュニット。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007132824A1 (ja) 2006-05-17 2007-11-22 Eagle Industry Co., Ltd. 加熱装置
KR100863583B1 (ko) * 2007-05-11 2008-10-15 세메스 주식회사 반도체 장비의 슬롯 밸브
KR100887440B1 (ko) 2004-10-13 2009-03-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 실드체 및 진공 처리 장치
WO2009060766A1 (ja) * 2007-11-05 2009-05-14 Eagle Industry Co., Ltd. 加熱装置
JP2010186891A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置、プラズマ処理装置のメンテナンス方法及びプラズマ処理装置の組み立て方法
JP2013225675A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Boyon Tech Co Ltd マニホールド及びマニホールド製造方法
US20150255285A1 (en) * 2005-12-05 2015-09-10 Novellus Systems, Inc. Method and apparatuses for reducing porogen accumulation from a uv-cure chamber
US10121682B2 (en) 2005-04-26 2018-11-06 Novellus Systems, Inc. Purging of porogen from UV cure chamber
JP2019075219A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 住友電気工業株式会社 ヒータモジュール
US10388546B2 (en) 2015-11-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Apparatus for UV flowable dielectric
JP2019153739A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
CN113604795A (zh) * 2021-07-22 2021-11-05 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及半导体工艺设备

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8454750B1 (en) 2005-04-26 2013-06-04 Novellus Systems, Inc. Multi-station sequential curing of dielectric films
US8137465B1 (en) 2005-04-26 2012-03-20 Novellus Systems, Inc. Single-chamber sequential curing of semiconductor wafers
US8980769B1 (en) 2005-04-26 2015-03-17 Novellus Systems, Inc. Multi-station sequential curing of dielectric films
US20100267231A1 (en) * 2006-10-30 2010-10-21 Van Schravendijk Bart Apparatus for uv damage repair of low k films prior to copper barrier deposition
US8426778B1 (en) 2007-12-10 2013-04-23 Novellus Systems, Inc. Tunable-illumination reflector optics for UV cure system
KR101537986B1 (ko) * 2009-03-06 2015-07-20 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치
TWI466004B (zh) * 2009-04-17 2014-12-21 Egalax Empia Technology Inc 電阻式多點觸控裝置及方法
US9475151B1 (en) * 2012-10-30 2016-10-25 Western Digital (Fremont), Llc Method and apparatus for attaching a laser diode and a slider in an energy assisted magnetic recording head
SG11201508512PA (en) * 2013-05-23 2015-12-30 Applied Materials Inc A coated liner assembly for a semiconductor processing chamber
US9028765B2 (en) 2013-08-23 2015-05-12 Lam Research Corporation Exhaust flow spreading baffle-riser to optimize remote plasma window clean
KR101542750B1 (ko) * 2014-07-21 2015-08-10 주식회사 우석에스티에스 스텐레스 소구경 관 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294280A (en) * 1991-06-28 1994-03-15 Tokyo Electron Limited Gas measuring device and processing apparatus provided with the gas measuring device
JP2002305150A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Hitachi Kokusai Electric Inc 成膜方法及びその装置
JP2003124202A (ja) * 2002-07-25 2003-04-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体処理装置および半導体基板の処理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346285A (en) * 1979-04-28 1982-08-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Heating device employing thermistor with positive coefficient characteristic
JPS632280A (ja) * 1986-06-20 1988-01-07 石川島播磨重工業株式会社 薄板状高温ヒ−タ装置
US4980557A (en) * 1988-06-06 1990-12-25 Extrel Corporation Method and apparatus surface ionization particulate detectors
US5788799A (en) * 1996-06-11 1998-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cleaning of semiconductor process chamber surfaces
US5755255A (en) * 1996-10-29 1998-05-26 Benkan Corporation Gate valve for regulating gas flow in semiconductor manufacturing
US6364954B2 (en) * 1998-12-14 2002-04-02 Applied Materials, Inc. High temperature chemical vapor deposition chamber
JP2000252273A (ja) * 1999-03-03 2000-09-14 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置
US6869579B2 (en) * 2001-07-09 2005-03-22 Nippon Sanso Corporation Process for treating exhaust gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294280A (en) * 1991-06-28 1994-03-15 Tokyo Electron Limited Gas measuring device and processing apparatus provided with the gas measuring device
JP2002305150A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Hitachi Kokusai Electric Inc 成膜方法及びその装置
JP2003124202A (ja) * 2002-07-25 2003-04-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体処理装置および半導体基板の処理方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887440B1 (ko) 2004-10-13 2009-03-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 실드체 및 진공 처리 장치
US10121682B2 (en) 2005-04-26 2018-11-06 Novellus Systems, Inc. Purging of porogen from UV cure chamber
US11177131B2 (en) 2005-12-05 2021-11-16 Novellus Systems, Inc. Method and apparatuses for reducing porogen accumulation from a UV-cure chamber
US20150255285A1 (en) * 2005-12-05 2015-09-10 Novellus Systems, Inc. Method and apparatuses for reducing porogen accumulation from a uv-cure chamber
US10020197B2 (en) * 2005-12-05 2018-07-10 Novellus Systems, Inc. Method for reducing porogen accumulation from a UV-cure chamber
WO2007132824A1 (ja) 2006-05-17 2007-11-22 Eagle Industry Co., Ltd. 加熱装置
KR100863583B1 (ko) * 2007-05-11 2008-10-15 세메스 주식회사 반도체 장비의 슬롯 밸브
WO2009060766A1 (ja) * 2007-11-05 2009-05-14 Eagle Industry Co., Ltd. 加熱装置
JP2010186891A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置、プラズマ処理装置のメンテナンス方法及びプラズマ処理装置の組み立て方法
US8945340B2 (en) 2009-02-12 2015-02-03 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, and maintenance method and assembling method of the same
JP2013225675A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Boyon Tech Co Ltd マニホールド及びマニホールド製造方法
US10388546B2 (en) 2015-11-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Apparatus for UV flowable dielectric
US11270896B2 (en) 2015-11-16 2022-03-08 Lam Research Corporation Apparatus for UV flowable dielectric
JP2019075219A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 住友電気工業株式会社 ヒータモジュール
JP2019153739A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
CN110233119A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 株式会社斯库林集团 基板处理装置
JP7092522B2 (ja) 2018-03-06 2022-06-28 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
CN110233119B (zh) * 2018-03-06 2023-07-11 株式会社斯库林集团 基板处理装置
CN113604795A (zh) * 2021-07-22 2021-11-05 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及半导体工艺设备
CN113604795B (zh) * 2021-07-22 2023-02-14 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及半导体工艺设备

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Publication number Publication date
KR20060017608A (ko) 2006-02-24
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