WO2015194675A1 - 加熱装置、加熱方法、温度調整機構及び半導体製造装置 - Google Patents

加熱装置、加熱方法、温度調整機構及び半導体製造装置 Download PDF

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    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits

Definitions

  • a plurality of flat heating element elements are embedded in the susceptor so as to be parallel to the wafer mounting surface of the susceptor, so that the range in which one heating element is overheated is large. As a result, local temperature control of the heated wafer is difficult. Further, since the respective heating element elements are arranged side by side in a plane, the total amount of heat per unit area to be applied to the wafer is limited, and it is difficult to perform high-temperature heating or high-speed heating of the wafer.
  • FIG. 14 is a horizontal sectional view showing a pattern of arrangement of a plurality of tape heaters arranged on the susceptor of FIG. 2 and the upper electrode in FIG. 13. It is a perspective view which shows the arrangement
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma CVD film forming apparatus as a semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment.
  • a plasma CVD film forming apparatus 10 is disposed in a substantially casing-shaped chamber 11 that accommodates a wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W for manufacturing a semiconductor device, and at the bottom of the chamber 11.
  • wafer a wafer
  • a mounting table 12 heating device
  • ICP antenna 13 disposed so as to face the mounting table 12 outside the chamber 11, and a ceiling portion of the chamber 11 are configured.
  • a window member 14 interposed between the ICP antennas 13.
  • the chamber 11 has an exhaust device (not shown), and the exhaust device evacuates the chamber 11 to decompress the inside of the chamber 11.
  • the window member 14 of the chamber 11 is made of a dielectric and partitions the inside and the outside of the chamber 11.
  • the window member 14 is supported on the side wall of the chamber 11 via an insulating member (not shown), and the window member 14 and the chamber 11 are not in direct contact and are not electrically connected.
  • Each gas supply unit 18, 19, 20 introduces a film forming material gas, for example, silicon chloride (SiCl 4 ) gas or oxygen (O 2 ) gas, and an inert gas, for example, a rare gas, into the chamber 11. .
  • a film forming material gas for example, silicon chloride (SiCl 4 ) gas or oxygen (O 2 ) gas
  • an inert gas for example, a rare gas
  • transduces into the inside of the chamber 11 is not restricted to these.
  • the ICP antenna 13 is formed of an annular conductive wire disposed along the upper surface of the window member 14, and is connected to the high frequency power source 22 through the matching unit 21.
  • the high frequency current from the high frequency power supply 22 flows through the ICP antenna 13, and the high frequency current causes the ICP antenna 13 to generate a magnetic field inside the chamber 11 through the window member 14. Since the magnetic field is generated due to the high-frequency current and changes with time, the time-changed magnetic field generates an induced electric field, and electrons accelerated by the induced electric field are introduced into the chamber 11. Inductively coupled plasma is generated by collision with gas molecules and atoms.
  • the plasma CVD film forming apparatus 10 generates cations and radicals from various gases supplied into the chamber 11 by inductively coupled plasma, and forms a predetermined film on the wafer W by CVD.
  • the plasma CVD film forming apparatus 10 further includes a controller 23, and the controller 23 controls the operation of each component of the plasma CVD film forming apparatus 10.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the mounting table in FIG.
  • the mounting table 12 includes a table-shaped susceptor 24 made of, for example, aluminum or ceramic, a plurality of elongated heating elements 25 built in the susceptor 24, for example, a columnar heating element 25, and a susceptor 24. And a heat insulating plate 26 covering the lower portion.
  • the susceptor 24 is opposed to the wafer W at the top and has a mounting surface 24a (opposing surface, first opposing surface) on which the wafer W is mounted.
  • the heating element 25 is composed of, for example, a cartridge heater in which a heating wire is wound in a cylindrical shape.
  • a wiring 27 is individually connected to each heating element 25, and power is individually supplied from the power source (not shown) to each heating element 25. Supplied. Thereby, the emitted-heat amount of the heating element 25 is controlled separately.
  • the side surface of each heating element 25 may be covered with a heat insulating material 25a. As a result, each heating element 25 releases heat only from the end portion, so that heat is efficiently transmitted toward the mounting surface 24a facing the end portion, and the wafer W facing the mounting surface 24a is efficiently heated. can do.
  • FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a pattern of arrangement of each heating element when the susceptor in FIG. 2 is viewed from the mounting surface.
  • each heating element 25 is arranged at each vertex of a plurality of regular hexagons (shown by broken lines in the drawing) adjacent to each other and the center of each regular hexagon.
  • the arrangement pattern of the heating elements 25 is not limited to the pattern shown in FIG. 4.
  • the heating elements 25 may be arranged concentrically.
  • Each heating element 25 may be arranged in a square shape. That is, it is preferable that the heating elements 25 are arranged almost uniformly in the susceptor 24.
  • the heating elements 25 are arranged in the susceptor 24 according to a predetermined pattern as shown in the graph of FIG.
  • integrated heat reception amount An integrated value (hereinafter referred to as “integrated heat reception amount”) at a certain location (arbitrary location) of the susceptor 24 of the amount of heat (indicated by a broken line in the figure) generated by each heating element 25 at the arranged positions A to E. It is preferable that the susceptor 24 is arranged so that the integrated heat receiving amount at other locations is the same. Thereby, the wafer W can be heated uniformly by the mounting table 12. In the graph of FIG. 7, the integrated heat receiving amount at each location is indicated by a solid line.
  • the wafer W is placed on the placement surface 24 a of the susceptor 24, and each heating element 25 generates heat, thereby transferring heat from the placement table 12 to the wafer W to heat the wafer W.
  • the wafer W may be separated from the mounting surface 24 a of the susceptor 24 and the wafer W may be heated by radiation of heat from the mounting table 12.
  • a heat transfer gas for example, helium gas
  • the wafer W can be heated not only by heat radiation but also by heat transfer, and the heating efficiency of the wafer W can be improved.
  • the wafer W is horizontally rotated with respect to the mounting table 12 while the wafer W is opposed to the mounting surface 24a in order to heat the wafer W evenly. Also good.
  • the plurality of elongate heating elements 25 are arranged in the susceptor 24 so that the end portions are directed to the mounting surface 24 a, so that a large number of heating elements 25 are placed inside the susceptor 24. Therefore, the total amount of heat per unit area applied to the wafer W can be increased, and the wafer W can be heated at a high temperature or at a high speed. As a result, for example, when the wafer W is heated by a single wafer, the wafer W can be rapidly heated to 600 ° C. to 1000 ° C.
  • the accumulated amount of heat received from each heating element 25 at a certain position of the susceptor 24 is, for example, 12 KW or more when a wafer W having a diameter of 300 mm is to be heated at 100 ° C./second, and a wafer W having a diameter of 450 mm is 100 ° C. In the case where it is desired to heat at / second, it can be set to 26 KW or more.
  • the range in which one heating element 25 is heated becomes small. Therefore, local temperature control of the wafer W can be easily performed by individually controlling the heat generation amount of each heating element 25. It can be carried out.
  • the heating element 25 may not only cover the side surface with the heat insulating material 25a but also cover the lower part thereof, that is, the end portion not facing the placement surface 24a with the heat insulating material. Thereby, each heating element 25 is comprised so that heat
  • the mounting surface 24a is not covered with another film, but as shown in FIG. 8, the mounting surface 24a is covered with a functional layer 28 such as an alumina sprayed film or an alumite film. May be.
  • each heating element 25 includes a plurality of heating elements 25.
  • the heating amount of each heating element group may be controlled by dividing the heating element group and adjusting the electric power supplied to each heating element group. Thereby, the emitted-heat amount can be controlled for each heating element group unit.
  • each heating element 25 is preferably divided into each heating element group 30 (first heating element group) by a heat insulating wall 29. Thereby, it can suppress that the one heating element group 30 receives heat from the other heating element group 30, and can control the emitted-heat amount of the one heating element group 30 correctly.
  • positioning form of the heat insulation wall 29 is not restricted to the arrangement
  • the heating element 25 is arranged inside the susceptor 24, but in addition to the heating element 25, a plurality of cooling elements 31 made of, for example, Peltier elements are brought into the susceptor 24. It may be arranged. Thereby, not only the heat treatment but also the cooling treatment can be performed on the wafer W by the mounting table 12.
  • the cooling elements 31 are arranged, it is preferable that the cooling elements 31 are distributed and arranged so as to be positioned between the heating elements 25 as shown in FIG.
  • power may be individually supplied to each cooling element 31, and the temperature of each cooling element 31 may be individually controlled. As a result, local temperature control of the wafer W can be performed also when the wafer W is subjected to the cooling process.
  • each cooling element 31 may be arrange
  • each cooling element 31 may be divided into a plurality of cooling element groups including a plurality of cooling elements 31, and the power supplied to each cooling element group may be adjusted. Thereby, the temperature can be controlled in units of each cooling element group.
  • both the heat treatment and the cooling treatment can be performed on the wafer W in the plasma CVD film forming apparatus 10.
  • 24 has only the heating element 25, it is preferable to take out the wafer W from the plasma CVD film forming apparatus 10 and perform a cooling process in another apparatus.
  • the heating element 25 has a cylindrical shape, but the shape of the heating element 25 is not limited to a cylindrical shape, and may be a polygonal column, for example, a hexagonal column as shown in FIG. 11. .
  • each heating element 25 is configured to release heat from the end portion by covering the side surface with a heat insulating material 25a as shown in FIG. 5, but as shown in FIG.
  • the heating elements 25 may be arranged so as to be separated from each other in the decompression space 32 provided in the susceptor 24 without covering the side surfaces thereof with the heat insulating material 25a. At this time, heat is not transferred from one heating element 25 to another heating element 25, and as a result, each heating element 25 releases heat from the end.
  • the mounting table 12 of FIG. 2 is applied to the plasma CVD film forming apparatus 10, but the mounting table 12 can also be applied to a plasma etching apparatus or a single wafer heating furnace.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma etching apparatus as a semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment.
  • a plasma etching apparatus 33 accommodates a wafer W and has a substantially housing-shaped chamber 34 in which the inside is decompressed, and is placed at the bottom of the chamber 34 so that the wafer W is placed on the upper surface and the lower electrode And the upper electrode 35 (second heating device) disposed so as to face the mounting table 12 in the ceiling portion of the chamber 34.
  • a high-frequency power source 37 is connected to the mounting table 12 via a matching unit 36, and the high-frequency power source 37 applies a high-frequency bias voltage to the mounting table 12.
  • a high frequency power source 39 is connected to the upper electrode 35 via a matching unit 38, and the high frequency power source 39 applies a high frequency voltage for plasma generation to the upper electrode 35.
  • the upper electrode 35 is provided with a number of gas holes (not shown), and an etching gas such as hydrogen bromide (HBr) gas or oxygen gas is introduced into the chamber 34 from the gas holes.
  • HBr hydrogen bromide
  • oxygen gas is introduced into the chamber 34 from the gas holes.
  • the introduced etching gas is not limited to these.
  • the mounting table 12 and the upper electrode 35 function as parallel plate electrodes, and cations and ions are generated from the etching gas supplied into the chamber 34 by capacitively coupled plasma generated between the mounting table 12 and the upper electrode 35. Radicals are generated, and the wafer W is etched by physical etching or chemical etching.
  • the plasma etching apparatus 33 further includes a controller 40, which controls the operation of each component of the plasma etching apparatus 33.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the mounting table and the upper electrode in FIG.
  • the upper electrode 35 includes, for example, a disc-shaped main body 41 made of aluminum or ceramic, a plurality of heating elements 42 (second heating elements) built in the main body 41, And a heat insulating plate 43 covering the top.
  • the main body 41 has a facing surface 41a (second facing surface) facing the wafer W at the bottom.
  • the heating element 42 has the same configuration as the heating element 25 (first heating element) built in the mounting table 12.
  • each heating element 42 has a longitudinal direction perpendicular to the opposing surface 41a and is adjacent to the heating element 42 so that the end of each heating element 42 faces the opposing surface 41a. It arrange
  • the longitudinal direction may not be perpendicular
  • wirings 44 are individually connected to each heating element 42, and power is individually supplied to each heating element 42 from a power source (not shown). Thereby, the heat generation amount of the heating element 42 is individually controlled.
  • Each heating element 42 is divided into a plurality of heating element groups (second heating element group) composed of a plurality of heating elements 42, and the electric power supplied to each heating element group is adjusted, whereby each heating element group is adjusted. The amount of heat generated may be controlled.
  • the mounting table 12 and the upper electrode 35 may constitute a temperature adjustment mechanism. Further, in the upper electrode 35 and the mounting table 12, as shown in FIG. 15, the facing surface 41 a and the mounting surface 24 a are preferably covered with a functional layer 45 such as a sprayed alumina film or an alumite film.
  • the present invention can be similarly applied to a film forming apparatus, an ashing apparatus, and an annealing apparatus for heating a substrate such as a wafer W.
  • the heating element 25 (first heating element) is provided by mounting the wafer W on the mounting surface 24a of the susceptor 24 and causing each heating element 25 and each heating element 42 to generate heat.
  • the wafer W is heated by heat transfer from the mounting table 12 and radiation of heat from the upper electrode 35 (second heating device) including the heating element 42 (second heating element) arranged opposite to the wafer W.
  • the wafer W may be separated from the mounting surface 24a of the susceptor 24, and the wafer W may be heated by radiation of heat from the mounting table 12 and the upper electrode 35 (second heating device).
  • a cooling mechanism such as a Peltier element may be incorporated in each of the mounting table 12 and the upper electrode 35, and the temperature adjusting mechanism may be configured by combining the mounting table 12 and the upper electrode.
  • the columnar heating element 25 and the heating element 42 are embedded in the susceptor 24 of the mounting table 12 and the main body 41 of the upper electrode 35, respectively, and the ends of the heating element 25 and the heating element 42 are respectively connected to the susceptor 24.
  • a plurality of strip-shaped tape heaters 46 are provided on the susceptor 24 and the main body 41 in place of the columnar heating element 25 and the heating element 42 as shown in FIG. May be embedded.
  • the side portion of each tape heater 46 is directed to the mounting surface 24a and the facing surface 41a, and the front and back surfaces of each tape heater 46 are directed to the mounting surface 24a and the facing surface 41a.
  • each tape heater 46 may be adjusted individually, or each tape heater 46 is divided into a plurality of tape heater groups composed of a plurality of tape heaters 46, and the power supplied to each tape heater group. May be adjusted. In this case as well, a large number of tape heaters 46 can be disposed inside the susceptor 24 and the upper electrode 35, so that the total amount of heat per unit area applied to the wafer W can be increased.
  • the tape heaters 46 are arranged concentrically in a plan view. However, the tape heaters 46 may be arranged radially in a plan view, or a plurality of tape heaters 46 may be used. You may comprise a cylinder and arrange
  • FIG. 18 is a diagram showing an analysis model in which a heating simulation is performed using a heating element whose side and lower portions are covered with a heat insulating material.
  • a cylindrical heating element (181) made of silicon carbide (SiC) having a length of 100 mm and a radius of 10 mm are covered with a heat insulating material, and a thickness is formed on the heating element.
  • a disk-like alumina (182) having a diameter of 2 mm, an emissivity of 0.8, and a radius of 100 mm is placed on the same axis to form a device assuming a susceptor (hereinafter referred to as “virtual susceptor”).
  • FIG. 19 shows the surface temperature response of the virtual susceptor in this case
  • FIG. 20 shows the surface temperature distribution of the virtual susceptor.
  • FIG. 21 shows a contour diagram of the surface temperatures of the virtual susceptor and the heating element when the virtual susceptor and the heating element are viewed from the side under the same conditions
  • FIG. 22 shows an enlarged view of the contour diagram of FIG.
  • FIG. 19 is a graph showing the surface temperature response of the virtual susceptor at each location having a distance from the center of 0 mm to 100 mm.
  • the horizontal axis represents the heating time (sec), and the vertical axis represents the surface temperature (K) of the virtual susceptor. . From FIG. 19, it was confirmed that the virtual susceptor becomes higher in temperature in a shorter time as the distance from the center is shorter.
  • FIG. 20 is a graph showing the surface temperature distribution of the virtual susceptor when the heating time t is 0 second to 100 seconds (sec), the horizontal axis is the distance (mm) from the center of the virtual susceptor, and the vertical axis is the virtual This is the surface temperature (K) of the susceptor. From FIG. 20, it was confirmed that the virtual susceptor is heated to a higher temperature in a shorter time as the distance from the center is shorter. In particular, it was confirmed that a region having a distance of about 10 mm from the center, that is, a region facing a heating element having a radius of 10 mm, was heated in a very short time.
  • regions A and C where the equivalent line density is low are high temperatures
  • region B where the equivalent line density is high are low temperatures. From these contour diagrams, it was confirmed that the region (region A) facing the heating element in the susceptor was heated to the same temperature as the heating element (region C). Further, since the equivalent lines are concentrated on the upper end portion side of the heating element, it was confirmed that the heating element has a heat radiation directivity for releasing heat only from the end portion opposed to the susceptor. In this analysis model, the same heat radiation directivity was confirmed even when power other than 1000 W was supplied to the heating element.
  • FIG. 23 is a graph showing changes in the center temperature of the virtual susceptor when power of 10 W, 100 W, 1000 W and 5000 W is supplied to the heating element.
  • the horizontal axis is the heating time (sec), and the vertical axis is the virtual susceptor.
  • Center temperature (K) It was confirmed from FIG. 23 that the heating rate of the virtual susceptor increases as the power supplied to the heating element increases.
  • the heating element whose side and lower portions are covered with the heat insulating material has strong directivity for heating only the region facing the virtual susceptor, and thus the region facing the heating element in the virtual susceptor is heated. It was found that the non-opposing areas were not heated. Therefore, it was found that a desired portion of the mounting surface of the virtual susceptor can be efficiently heated by individually controlling the amount of heat generated by each heating element.

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Abstract

基板の局所的な温度制御を容易に行うことができるとともに、基板の高温加熱や高速加熱を行うことができる加熱装置を提供する。プラズマＣＶＤ成膜装置１０のチャンバ１１の内部に配置される載置台１２は、台状のサセプタ２４と、該サセプタ２４に内蔵された複数の円柱状の加熱エレメント２５とを有し、サセプタ２４は頂部にウエハＷと対向し、該ウエハＷを載置する載置面２４ａを有し、各加熱エレメント２５は端部が載置面２４ａへ指向するように配置され、各加熱エレメント２５の発熱量が個別に制御される。

Description

加熱装置、加熱方法、温度調整機構及び半導体製造装置
　本発明は、基板を加熱する加熱装置、加熱方法、温度調整機構及び半導体製造装置に関する。
　成膜処理やエッチング処理において基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）を加熱する方法として抵抗加熱法、光加熱法や誘導加熱法が知られている。
　抵抗加熱法では、ウエハを載置する台状のサセプタに、例えば、炭化珪素からなる発熱体素子を埋設し、該発熱体素子に通電して発熱させることにより、ウエハを加熱する（例えば、特許文献１参照。）。光加熱法ではランプヒータ等で光をウエハに照射してウエハを加熱する。また、誘導加熱法では磁場を用いてウエハに誘導電流を生じさせることによってウエハを加熱する。
特開２００７−２５８５８５号公報
　しかしながら、抵抗加熱法では、複数の平板状の発熱体素子をサセプタのウエハ載置面と平行となるようにサセプタに埋設するため、１つの発熱体素子が過熱する範囲が大きい。その結果、加熱されるウエハの局所的な温度制御が困難である。また、各発熱体素子は平面的に並べて配置されるため、ウエハへ付与する単位面積あたりの熱の総量が制限され、ウエハの高温加熱や高速加熱が困難である。
　光加熱法では、ウエハが光によって間接的に加熱されるため、加熱効率が低く、また、光が拡散するためにウエハの局所的な温度制御が困難である。誘導加熱法では、磁場を安定して生じさせることが困難であるため、ウエハに生じる誘導電流の制御が困難であり、ウエハへ所望の熱量を付与することができず、さらに、誘導電流がウエハの全体を流れるため、ウエハの局所的な温度制御が困難である。
　本発明の目的は、基板の局所的な温度制御を容易に行うことができるとともに、基板の高温加熱や高速加熱を行うことができる加熱装置、加熱方法、温度調整機構及び半導体製造装置を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置される加熱装置が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置される加熱装置における加熱方法であって、前記各加熱エレメントの発熱量が個別に制御される加熱方法が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置され、前記各加熱エレメントは複数の前記加熱エレメントからなる複数の加熱エレメント群に区分けされる加熱装置における加熱方法であって、前記各加熱エレメント群の発熱量が前記各加熱エレメント群単位で制御される加熱方法が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、基板と対向する第１の対向面を有する台状の第１の加熱装置と、前記基板を挟んで前記第１の加熱装置と対向するように配置され、前記基板と対向する第２の対向面を有する第２の加熱装置とを備える温度調整機構であって、前記第１の加熱装置は、複数の細長状の第１の加熱エレメントを内蔵し、前記各第１の加熱エレメントは端部が前記第１の対向面へ指向するように配置され、前記第２の加熱装置は、複数の細長状の第２の加熱エレメントを内蔵し、前記各第２の加熱エレメントは端部が前記第２の対向面へ指向するように配置される温度調整機構が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、基板へ熱処理を伴う所定の処理を施す半導体製造装置であって、前記基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置を備え、前記加熱装置は複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置される半導体製造装置が提供される。
　本発明によれば、複数の細長状の各加熱エレメントを端部が基板と対向する対向面へ指向するように配置するので、加熱装置に多数の加熱エレメントを配置することができ、もって、基板へ付与する単位面積あたりの熱の総量を増加させることができ、基板の高温加熱や高速加熱を行うことができる。また、１つの加熱エレメントが加熱する範囲が小さくなるため、各加熱エレメントの発熱量を個別に制御することにより、基板の局所的な温度制御を容易に行うことができる。
本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置としてのプラズマＣＶＤ成膜装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１における載置台の構成を概略的に示す縦断面図である。 図２における加熱エレメントの構成を概略的に示す拡大斜視図である。 図２のサセプタを載置面から眺めた場合における各加熱エレメントの配置のパターンを示す水平断面図である。 図２のサセプタを載置面から眺めた場合における各加熱エレメントの配置のパターンの第１の変形例を示す水平断面図である。 図２のサセプタを載置面から眺めた場合における各加熱エレメントの配置のパターンの第２の変形例を示す水平断面図である。 各加熱エレメントが発する熱量の積算値の分布を示すグラフである。 図１における載置台の第１の変形例の構成を概略的に示す縦断面図である。 図２のサセプタにおける加熱エレメント群への区分けの一例を説明するための水平断面図である。 図２のサセプタにおける各冷却素子の分散配置を説明するための水平断面図である。 図２のサセプタを載置面から眺めた場合における六角柱状の各加熱エレメントの配置のパターンを示す水平断面図である。 図１における載置台の第２の変形例の構成を概略的に示す縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置としてのプラズマエッチング装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１３における載置台及び上部電極の構成を概略的に示す縦断面図である。 図１３における載置台の変形例及び上部電極の変形例の構成を概略的に示す縦断面図である。 図２のサセプタや図１３における上部電極に配置される複数のテープヒータの配置のパターンを示す水平断面図である。 図１６におけるテープヒータの配置形態を示す斜視図である。 側面及び下部が断熱材で覆われた加熱エレメントを用いて加熱シミュレーションを行った解析モデルを示す図である。 図１８の解析モデルにおいて得られた仮想サセプタの表面温度応答を示すグラフである。 図１８の解析モデルにおいて得られた仮想サセプタの表面温度分布を示すグラフである。 図１８の解析モデルにおいて得られた仮想サセプタ及び加熱エレメントの表面温度のコンター図である。 図２１のコンター図の拡大図である。 図１８の解析モデルにおいて得られた仮想サセプタの中心温度の変化を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　まず、本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置について説明する。
　図１は、本実施の形態に係る半導体製造装置としてのプラズマＣＶＤ成膜装置の構成を概略的に示す断面図である。
　図１において、プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、半導体デバイス製造用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを収容する略筐体形状のチャンバ１１と、該チャンバ１１の底部に配置されてウエハＷを上面に載置する載置台１２（加熱装置）と、チャンバ１１の外部において載置台１２と対向するように配置されるＩＣＰアンテナ１３と、チャンバ１１の天井部を構成し、載置台１２及びＩＣＰアンテナ１３の間に介在する窓部材１４とを備える。
　チャンバ１１は排気装置（図示しない）を有し、該排気装置はチャンバ１１を真空引きしてチャンバ１１の内部を減圧する。チャンバ１１の窓部材１４は誘電体からなり、チャンバ１１の内部と外部とを仕切る。窓部材１４は絶縁部材（図示しない）を介してチャンバ１１の側壁に支持され、窓部材１４とチャンバ１１は直接的に接触せず、電気的に導通しない。
　チャンバ１１の側壁には３つのガス導入口１５，１６，１７が設けられ、各ガス導入口１５，１６，１７はチャンバ１１の外部に配置されたガス供給部１８，１９，２０に接続される。各ガス供給部１８，１９，２０はチャンバ１１の内部へ成膜材料ガス、例えば、塩化珪素（ＳｉＣｌ４）ガスや酸素（Ｏ２）ガス、並びに、不活性ガス、例えば、希ガスを導入する。なお、各ガス供給部１８，１９，２０がチャンバ１１の内部へ導入するガスはこれらに限られない。
　ＩＣＰアンテナ１３は窓部材１４の上面に沿って配置される環状の導線からなり、整合器２１を介して高周波電源２２に接続される。高周波電源２２からの高周波電流はＩＣＰアンテナ１３を流れ、該高周波電流はＩＣＰアンテナ１３に窓部材１４を介してチャンバ１１の内部に磁界を発生させる。該磁界は高周波電流に起因して発生しているために時間的に変化するが、時間的に変化する磁界は誘導電界を生成し、該誘導電界によって加速された電子がチャンバ１１内に導入されたガスの分子や原子と衝突して誘導結合プラズマが生じる。
　プラズマＣＶＤ成膜装置１０は、誘導結合プラズマによってチャンバ１１の内部へ供給された各種ガスから陽イオンやラジカルを生成し、ＣＶＤによってウエハＷ上に所定の膜を成膜する。プラズマＣＶＤ成膜装置１０はさらにコントローラ２３を備え、該コントローラ２３はプラズマＣＶＤ成膜装置１０の各構成要素の動作を制御する。
　図２は、図１における載置台の構成を概略的に示す縦断面図である。
　図２において、載置台１２は、例えば、アルミニウムやセラミックから構成される台状のサセプタ２４と、該サセプタ２４に内蔵された複数の細長状、例えば、円柱状の加熱エレメント２５と、サセプタ２４の下部を覆う断熱板２６とを有する。サセプタ２４は頂部にウエハＷと対向し、該ウエハＷを載置する載置面２４ａ（対向面、第１の対向面）を有する。
　サセプタ２４の内部において、各加熱エレメント２５は端部が載置面２４ａを指向するように、例えば、加熱エレメント２５の各々はその長手方向が、載置面２４ａに対して垂直となり、且つ隣接する加熱エレメント２５の長手方向と平行となるように配置される。観点を変えれば、各加熱エレメント２５において、載置面２４ａと対向する端部の面積が載置面２４ａに対して垂直な側部の面積よりも小さいとも言える。これにより、多数の加熱エレメント２５をサセプタ２４の内部に配置することができる。なお、各加熱エレメント２５は端部が載置面２４ａを指向していれば、その長手方向が載置面２４ａに対して垂直でなくてもよい。
　加熱エレメント２５は、例えば、発熱線が円筒状に巻回されたカートリッジヒータからなり、各加熱エレメント２５へ個別に配線２７が接続され、電源（図示しない）から各加熱エレメント２５へ個別に電力が供給される。これにより、加熱エレメント２５の発熱量は個別に制御される。また、図３に示すように、各加熱エレメント２５は側面が断熱材２５ａによって覆われてもよい。これにより、各加熱エレメント２５は端部からのみ熱を放出するため、端部と対向する載置面２４ａへ向けて効率よく熱を伝達し、載置面２４ａに対向するウエハＷを効率よく加熱することができる。
　なお、加熱エレメント２５は、抵抗加熱によって発熱するヒータであって、細長状に形成される主に端部から熱を放出するヒータであればよく、カートリッジヒータの他に、金属パイプヒータ、カーボンファイバヒータや管状に巻回されたテープヒータであってもよい。
　図４は、図２におけるサセプタを載置面から眺めた場合における各加熱エレメントの配置のパターンを示す水平断面図である。
　図４において、各加熱エレメント２５は、互いに隣接する複数の正六角形（図中において破線で示す）の各頂点及び各正六角形の中心に配置される。なお、加熱エレメント２５の配置のパターンは、図４に示すパターンに限られず、例えば、図５に示すように、各加熱エレメント２５が同心円状に配置されてもよく、図６に示すように、各加熱エレメント２５が正方状に配置されてもよい。すなわち、サセプタ２４において各加熱エレメント２５はほぼ均等に分散して配置されるのが好ましいが、特に、各加熱エレメント２５は、図７のグラフに示すように、例えば、サセプタ２４において所定のパターンに従って配置された位置Ａ~Ｅの各加熱エレメント２５が発する熱量（図中において破線で示す）のサセプタ２４の或る箇所（任意の箇所）における積算値（以下、「積算受熱量」という。）と、サセプタ２４の他の箇所における積算受熱量とが同じになるように配置されるのが好ましい。これにより、載置台１２によってウエハＷを均等に加熱することができる。なお、図７のグラフにおいて各箇所における積算受熱量は実線で示される。
　プラズマＣＶＤ成膜装置１０では、ウエハＷをサセプタ２４の載置面２４ａへ載置し、各加熱エレメント２５を発熱させることにより、ウエハＷへ載置台１２から熱を伝熱してウエハＷを加熱してもよく、若しくは、ウエハＷをサセプタ２４の載置面２４ａから離間させ、ウエハＷを載置台１２からの熱の輻射によって加熱してもよい。ウエハＷを載置面２４ａから離間させる場合、特に、ウエハＷ及び載置面２４ａの間に伝熱ガス、例えば、ヘリウムガスを供給するのが好ましい。これにより、ウエハＷを熱の輻射だけでなく伝熱によっても加熱することができ、ウエハＷの加熱効率を向上することができる。また、ウエハＷを載置面２４ａから離間させる場合、ウエハＷを均等に加熱するために、ウエハＷを載置面２４ａに対向させたまま、ウエハＷを載置台１２に対して水平回転させてもよい。
　図２の載置台１２によれば、サセプタ２４において複数の細長状の各加熱エレメント２５を端部が載置面２４ａへ指向するように配置するので、多数の加熱エレメント２５をサセプタ２４の内部に配置することができ、もって、ウエハＷへ付与する単位面積あたりの熱の総量を増加させることができ、ウエハＷの高温加熱や高速加熱を行うことができる。その結果、例えば、ウエハＷを枚葉で加熱する場合、該ウエハＷを６００℃~１０００℃へ迅速に加熱することができる。また、サセプタ２４の或る箇所における各加熱エレメント２５からの積算受熱量を、例えば、直径３００ｍｍのウエハＷを１００℃／秒で加熱したい場合において１２ＫＷ以上、また、直径４５０ｍｍのウエハＷを１００℃／秒で加熱したい場合において２６ＫＷ以上に設定することができる。
　また、図２の載置台１２では、１つの加熱エレメント２５が加熱する範囲が小さくなるため、各加熱エレメント２５の発熱量を個別に制御することにより、ウエハＷの局所的な温度制御を容易に行うことができる。
　なお、加熱エレメント２５は側面を断熱材２５ａで覆うだけでなく、その下部、すなわち、載置面２４ａと対向しない端部を断熱材で覆ってもよい。これにより、各加熱エレメント２５は、載置面２４ａを指向する端部からのみ載置面２４ａへ熱を放出するように構成される。
　図２の載置台１２では、載置面２４ａが他の膜に覆われないが、図８に示すように、載置面２４ａが、アルミナの溶射膜やアルマイト膜等の機能層２８によって覆われてもよい。
　また、図２の載置台１２では、各加熱エレメント２５へ個別に電力が供給されて各加熱エレメント２５の発熱量が個別に制御されたが、各加熱エレメント２５を複数の加熱エレメント２５からなる複数の加熱エレメント群に区分けし、各加熱エレメント群へ供給される電力を調整することにより、各加熱エレメント群の発熱量を制御してもよい。これにより、各加熱エレメント群単位で発熱量を制御することができる。このとき、図９に示すように、サセプタ２４において各加熱エレメント２５を断熱壁２９によって各加熱エレメント群３０（第１の加熱エレメント群）へ区分けするのが好ましい。これにより、一の加熱エレメント群３０が他の加熱エレメント群３０から熱を受け取るのを抑制することができ、もって、一の加熱エレメント群３０の発熱量を正確に制御することができる。なお、断熱壁２９の配置形態は図９に示す配置形態に限られない。
　さらに、図２の載置台１２では、サセプタ２４の内部へ加熱エレメント２５のみが配置されたが、加熱エレメント２５の他に、複数の、例えば、ペルチェ素子からなる冷却素子３１がサセプタ２４の内部へ配置されてもよい。これにより、載置台１２によってウエハＷへ加熱処理だけで無く冷却処理も施すことができる。冷却素子３１が配置される場合、図１０に示すように、各冷却素子３１は各加熱エレメント２５の間に位置するように分散されて配置されるのが好ましい。特に、各冷却素子３１へ個別に電力が供給されて各冷却素子３１の温度が個別に制御されてもよい。これにより、ウエハＷへ冷却処理を施す際にも、ウエハＷの局所的な温度制御を行うことができる。なお、各冷却素子３１は、各加熱エレメント２５と同様に、互いに隣接する複数の正六角形の各頂点及び各正六角形の中心に配置されてもよく、同心円状、正方状、若しくは千鳥状に配置されてもよい。また、各冷却素子３１を複数の冷却素子３１からなる複数の冷却素子群に区分けし、各冷却素子群へ供給される電力を調整してもよい。これにより、各冷却素子群単位で温度を制御することができる。
　なお、図１０に示すように、サセプタ２４が加熱エレメント２５だけでなく冷却素子３１を有する場合、プラズマＣＶＤ成膜装置１０においてウエハＷへ加熱処理及び冷却処理の両方を施すことができるが、サセプタ２４が加熱エレメント２５のみを有する場合、ウエハＷをプラズマＣＶＤ成膜装置１０から取り出して他の装置において冷却処理を施すのが好ましい。
　また、図２の載置台１２では、加熱エレメント２５が円柱状を呈するが、加熱エレメント２５の形態は円柱状に限られず、多角柱状、例えば、図１１に示すように六角柱状であってもよい。さらに、各加熱エレメント２５は、図５に示すように、側面を断熱材２５ａによって覆うことにより、端部から熱を放出するように構成されるが、図１２に示すように、各加熱エレメント２５の側面を断熱材２５ａによって覆うことなく、各加熱エレメント２５をサセプタ２４の内部に設けられた減圧空間３２において互いに離間するように配置してもよい。このとき、一の加熱エレメント２５から他の加熱エレメント２５へ熱が伝熱することがないため、結果として各加熱エレメント２５は端部から熱を放出することになる。
　なお、本実施の形態では、図２の載置台１２がプラズマＣＶＤ成膜装置１０へ適用されたが、載置台１２はプラズマエッチング装置や枚葉式の加熱炉にも適用することができる。
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置について説明する。本実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下異なる点のみを説明する。
　図１３は、本実施の形態に係る半導体製造装置としてのプラズマエッチング装置の構成を概略的に示す断面図である。
　図１３において、プラズマエッチング装置３３は、ウエハＷを収容し、内部が減圧される略筐体形状のチャンバ３４と、該チャンバ３４の底部に配置されてウエハＷを上面に載置して下部電極として機能する載置台１２（第１の加熱装置）と、チャンバ３４の天井部において載置台１２と対向するように配置される上部電極３５（第２の加熱装置）とを備える。
　載置台１２には整合器３６を介して高周波電源３７が接続され、該高周波電源３７は高周波のバイアス電圧を載置台１２へ印加する。上部電極３５には整合器３８を介して高周波電源３９が接続され、該高周波電源３９はプラズマ生成用の高周波電圧を上部電極３５へ印加する。また、上部電極３５には多数のガス孔（図示しない）が設けられ、該ガス孔からチャンバ３４の内部へエッチングガス、例えば、臭化水素（ＨＢｒ）ガスや酸素ガスが導入される。なお、導入されるエッチングガスはこれらに限られない。
　プラズマエッチング装置３３では、載置台１２及び上部電極３５が平行平板電極として機能し、載置台１２及び上部電極３５の間において生じる容量結合プラズマによってチャンバ３４の内部へ供給されたエッチングガスから陽イオンやラジカルを生成し、物理的エッチングや化学的エッチングによってウエハＷへエッチング処理を施す。また、プラズマエッチング装置３３はさらにコントローラ４０を備え、該コントローラ４０はプラズマエッチング装置３３の各構成要素の動作を制御する。
　図１４は、図１３における載置台及び上部電極の構成を概略的に示す縦断面図である。
　図１４において、上部電極３５は、例えば、アルミニウムやセラミックから構成される円板状の本体４１と、該本体４１に内蔵された複数の加熱エレメント４２（第２の加熱エレメント）と、本体４１の上部を覆う断熱板４３とを有する。本体４１は底部にウエハＷと対向する対向面４１ａ（第２の対向面）を有する。加熱エレメント４２は載置台１２に内蔵される加熱エレメント２５（第１の加熱エレメント）と同様の構成を有する。
　本体４１の内部において、各加熱エレメント４２は端部が対向面４１ａを指向するように、例えば、加熱エレメント４２の各々はその長手方向が、対向面４１ａに対して垂直となり、且つ隣接する加熱エレメント４２の長手方向と平行となるように配置される。これにより、多数の加熱エレメント４２を本体４１の内部に配置することができる。なお、各加熱エレメント４２は端部が対向面４１ａを指向していれば、その長手方向が対向面４１ａに対して垂直でなくてもよい。
　上部電極３５では、各加熱エレメント４２へ個別に配線４４が接続され、電源（図示しない）から各加熱エレメント４２へ個別に電力が供給される。これにより、加熱エレメント４２の発熱量は個別に制御される。なお、各加熱エレメント４２を複数の加熱エレメント４２からなる複数の加熱エレメント群（第２の加熱エレメント群）に区分けし、各加熱エレメント群へ供給される電力を調整することにより、各加熱エレメント群の発熱量を制御してもよい。
　プラズマエッチング装置３３では、載置台１２及び上部電極３５が温度調整機構を構成するようにしてもよい。また、上部電極３５の及び載置台１２では、図１５に示すように、対向面４１ａ及び載置面２４ａが、アルミナの溶射膜やアルマイト膜等の機能層４５によって覆われるのが好ましい。
　本実施の形態ではプラズマエッチング装置３３へ本発明が適用される例について説明したが、ウエハＷ等の基板を加熱する成膜装置、アッシング装置やアニール装置にも本発明を同様に適用することが可能である。また、プラズマエッチング装置３３では、ウエハＷをサセプタ２４の載置面２４ａへ載置し、各加熱エレメント２５及び各加熱エレメント４２を発熱させることにより、加熱エレメント２５（第１の加熱エレメント）を備える載置台１２からの伝熱及びウエハＷに対向して配置される加熱エレメント４２（第２の加熱エレメント）を備える上部電極３５（第２の加熱装置）からの熱の輻射によってウエハＷを加熱してもよく、若しくは、ウエハＷをサセプタ２４の載置面２４ａから離間させ、ウエハＷを載置台１２及び上部電極３５（第２の加熱装置）からの熱の輻射によって加熱してもよい。さらに、載置台１２及び上部電極３５の各々に冷却機構、例えば、ペルチェ素子を組み込んだ上で載置台１２及び上部電極を組み合わせて温度調整機構を構成してもよい。
　以上、本発明について、各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上述した載置台１２のサセプタ２４や上部電極３５の本体４１には、それぞれ円柱状の加熱エレメント２５や加熱エレメント４２が埋め込まれ、加熱エレメント２５や加熱エレメント４２の端部がそれぞれサセプタ２４の載置面２４ａや本体４１の対向面４１ａを指向するが、図１６に示すように、円柱状の加熱エレメント２５や加熱エレメント４２の代わりに帯状の複数のテープヒータ４６をサセプタ２４や本体４１に埋め込んでもよい。この場合、各テープヒータ４６は、各テープヒータ４６の側部が載置面２４ａや対向面４１ａを指向し、且つ各テープヒータ４６の表面や裏面が載置面２４ａや対向面４１ａに対して垂直となるように配置される（図１７参照）。各テープヒータ４６へ供給される電力は個別に調整されてもよく、若しくは、各テープヒータ４６を複数のテープヒータ４６からなる複数のテープヒータ群に区分けし、テープヒータ群毎に供給される電力が調整されてもよい。この場合も、多数のテープヒータ４６をサセプタ２４や上部電極３５の内部に配置することができ、もって、ウエハＷへ付与する単位面積あたりの熱の総量を増加させることができる。
　なお、各テープヒータ４６は、図１６に示すように、平面視において同心円状に並べて配置されるが、各テープヒータ４６を平面視において放射状に配置してもよく、又は複数のテープヒータ４６で円筒を構成し、各円筒を並べて配置してもよい。換言すれば、各テープヒータ４６の表面や裏面が載置面２４ａや対向面４１ａに対して垂直となるのであれば、各テープヒータ４６はどのように配置してもよい。
　次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
　図１８は、側面及び下部が断熱材で覆われた加熱エレメントを用いて加熱シミュレーションを行った解析モデルを示す図である。まず、図１８に示すように、炭化硅素（ＳｉＣ）からなり、長さ１００ｍｍ、半径１０ｍｍの円柱状の加熱エレメント（１８１）の側面と下部を断熱材で覆い、当該加熱エレメントの上に厚さ２ｍｍ、放射率０．８、半径１００ｍｍの円板状のアルミナ（１８２）を同軸上に載置してサセプタを想定した装置（以下、「仮想サセプタ」と称する）を形成し、当該仮想サセプタを初期温度が３００Ｋ（２７℃）に設定されたチャンバ（１８３、天井部分のみ図示）内に配置した。その後、加熱エレメントに対して１０００Ｗの電力を供給して仮想サセプタを加熱し、仮想サセプタ及び加熱エレメントの表面温度を得た。
　この場合の仮想サセプタの表面温度応答を図１９に、仮想サセプタの表面温度分布を図２０に示す。また、同条件において仮想サセプタ及び加熱エレメントを横から眺めた場合の仮想サセプタ及び加熱エレメントの表面温度のコンター図を図２１に示し、図２１のコンター図の拡大図を図２２に示す。
　図１９は、中心からの距離が０ｍｍ~１００ｍｍの各箇所における仮想サセプタの表面温度応答を示すグラフであり、横軸は加熱時間（ｓｅｃ）、縦軸は仮想サセプタの表面温度（Ｋ）である。図１９により、仮想サセプタは中心からの距離が短いほど短時間で高温となることが確認された。
　図２０は、加熱時間ｔが０秒~１００秒（ｓｅｃ）の各場合における仮想サセプタの表面温度分布を示すグラフであり、横軸は仮想サセプタの中心からの距離（ｍｍ）、縦軸は仮想サセプタの表面温度（Ｋ）である。図２０により、仮想サセプタは中心からの距離が短いほど短時間で高温に加熱されることが確認された。特に、中心からの距離が約１０ｍｍの領域、すなわち、半径１０ｍｍの加熱エレメントと対向する領域が極短時間で高温となることが確認された。
　図２１及び図２２のコンター図において、図中等価線の密度が低い領域Ａ及びＣは高温であり、等価線の密度が高い領域Ｂは低温である。これらのコンター図により、サセプタにおいて加熱エレメントと対向する領域（領域Ａ）が加熱エレメント（領域Ｃ）と同等の温度に加熱されることが確認された。また、加熱エレメントの上端部側に等価線が集中していることから、加熱エレメントはサセプタに対抗する端部からのみ熱を放出する放熱指向性を有することが確認された。なお、本解析モデルでは、１０００Ｗ以外の電力を加熱エレメントに供給した場合も、同様の放熱指向性が確認された。
　図２３は、加熱エレメントに１０Ｗ、１００Ｗ、１０００Ｗ及び５０００Ｗの各電力を供給した場合の仮想サセプタの中心温度の変化を示すグラフであり、横軸は加熱時間（ｓｅｃ）、縦軸は仮想サセプタの中心温度（Ｋ）である。図２３により、加熱エレメントに供給される電力が大きい程、仮想サセプタの加熱速度が大きくなることが確認された。
　本実施例により、側面及び下部を断熱材に覆われた加熱エレメントは、仮想サセプタにおいて対向する領域のみを加熱する強い指向性を有するため、仮想サセプタにおいて加熱エレメントと対向する領域は加熱される一方、対向しない領域は加熱されないことが分かった。したがって、各加熱エレメントの発熱量を個別に制御することによって仮想サセプタの載置面の所望の部分を効率的に加熱することができることが分かった。
　本出願は、２０１４年６月１８日に出願された日本出願第２０１４−１２５６８１号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本出願に記載された全内容を本出願に援用する。
Ｗ　ウエハ
１０　プラズマＣＶＤ成膜装置
１２　載置台
２４　サセプタ
２４ａ　載置面
２５，４２　加熱エレメント
２５ａ　断熱材
２８，４５　機能層
３０　加熱エレメント群
３１　冷却素子
３３　プラズマエッチング装置
３５　上部電極
４１　本体
４１ａ　対向面

Claims (25)

  1. 　基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、
    　複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、
    　前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置されることを特徴とする加熱装置。
  2. 　前記加熱エレメントは抵抗加熱によって発熱することを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
  3. 　前記加熱エレメントにおいて、前記対向面と対向する端部の面積は対向面に対して垂直な側部の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
  4. 　前記各加熱エレメントの発熱量が個別に制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
  5. 　前記各加熱エレメントは複数の前記加熱エレメントからなる複数の加熱エレメント群に区分けされ、
    　前記各加熱エレメント群の発熱量が前記各加熱エレメント群単位で制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加熱装置。
  6. 　前記対向面から眺めた場合、各加熱エレメントが六角形の各頂点に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置。
  7. 　前記対向面から眺めた場合、各加熱エレメントが同心円状に配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置。
  8. 　前記対向面から眺めた場合、各加熱エレメントが正方状に配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の加熱装置。
  9. 　前記各加熱エレメントは、前記載置面の任意の箇所における前記各加熱エレメントからの積算受熱量と、前記載置面の他の箇所における前記各加熱エレメントからの積算受熱量とが同じになるように配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の加熱装置。
  10. 　前記対向面を覆うように機能層が形成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の加熱装置。
  11. 　前記各加熱エレメントは長手方向が前記対向面に対して垂直となるように配置されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の加熱装置。
  12. 　前記各加熱エレメントは端部から熱を放出することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の加熱装置。
  13. 　前記各加熱エレメントは側部が断熱材で覆われていることを特徴とする請求項１２記載の加熱装置。
  14. 　前記加熱エレメントは、カートリッジヒータ、金属パイプヒータ又はカーボンファイバヒータであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の加熱装置。
  15. 　基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置される加熱装置における加熱方法であって、
    　前記各加熱エレメントの発熱量が個別に制御されることを特徴とする加熱方法。
  16. 　基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置であって、複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置され、前記各加熱エレメントは複数の前記加熱エレメントからなる複数の加熱エレメント群に区分けされる加熱装置における加熱方法であって、
    　前記各加熱エレメント群の発熱量が前記各加熱エレメント群単位で制御されることを特徴とする加熱方法。
  17. 　前記基板は前記対向面に載置されて前記加熱装置からの伝熱によって加熱されることを特徴とする請求項１５又は１６の加熱方法。
  18. 　前記基板は前記対向面から離間して配置されて前記加熱装置からの熱の輻射によって加熱されることを特徴とする請求項１５又は１６の加熱方法。
  19. 　前記基板及び前記対向面の間に伝熱ガスを供給することを特徴とする請求項１８記載の加熱方法。
  20. 　前記加熱装置は複数の冷却素子を内蔵し、前記各冷却素子の温度が個別に制御されることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の加熱方法。
  21. 　前記加熱装置は複数の冷却素子を内蔵し、
    　前記各冷却素子は、複数の前記冷却素子からなる複数の冷却素子群に区分けされ、
    　前記各冷却素子群の温度が前記各冷却素子群単位で制御されることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の加熱方法。
  22. 　基板と対向する第１の対向面を有する台状の第１の加熱装置と、
    　前記基板を挟んで前記第１の加熱装置と対向するように配置され、前記基板と対向する第２の対向面を有する第２の加熱装置とを備える温度調整機構であって、
    　前記第１の加熱装置は、複数の細長状の第１の加熱エレメントを内蔵し、前記各第１の加熱エレメントは端部が前記第１の対向面へ指向するように配置され、
    　前記第２の加熱装置は、複数の細長状の第２の加熱エレメントを内蔵し、前記各第２の加熱エレメントは端部が前記第２の対向面へ指向するように配置されることを特徴とする温度調整機構。
  23. 　前記各第１の加熱エレメントの発熱量、及び前記各第２の加熱エレメントの発熱量が個別に制御されることを特徴とする請求項２２記載の温度調整機構。
  24. 　前記各第１の加熱エレメントは、複数の前記第１の加熱エレメントからなる複数の第１の加熱エレメント群に区分けされ、
    　前記各第２の加熱エレメントは、複数の前記第２の加熱エレメントからなる複数の第２の加熱エレメント群に区分けされ、
    　前記各第１の加熱エレメント群の発熱量が前記各第１の加熱エレメント群単位で制御され、
    　前記各第２の加熱エレメント群の発熱量が前記各第２の加熱エレメント群単位で制御されることを特徴とする請求項２２記載の温度調整機構。
  25. 　基板へ熱処理を伴う所定の処理を施す半導体製造装置であって、
    　前記基板と対向する対向面を有する台状の加熱装置を備え、
    　前記加熱装置は複数の細長状の加熱エレメントを内蔵し、前記各加熱エレメントは端部が前記対向面へ指向するように配置されることを特徴とする半導体製造装置。
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