CN109148331B - 盖体、热处理装置以及热处理装置用盖体的清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带清洁喷嘴的盖体、热处理装置以及热处理装置用盖体的清洁方法。该带清洁喷嘴的盖体能够将附着、堆积到盖体上表面的颗粒去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。通过提供一种带清洁喷嘴的盖体来解决上述问题，该带清洁喷嘴的盖体的特征在于，具有：盖体(14)，其用于进行热处理装置用处理容器的开闭；轴(20)，其设置于盖体(14)，可相对于盖体(14)旋转，保持被热处理体的保持件载置于该轴(20)的上部；清洁喷嘴(70)，其以从轴沿外周方向延伸的方式设置，具有多个气体喷出孔，从气体喷出孔朝向盖体(14)的处理容器(4)侧的面吹送清洁气体，同时利用轴的旋转沿着盖体(14)的处理容器(4)侧的面移动。

Description

盖体、热处理装置以及热处理装置用盖体的清洁方法

技术领域

本发明涉及带清洁喷嘴的盖体、热处理装置以及热处理装置用盖体的清洁方法。

背景技术

一般而言，作为对半导体晶圆(以下称为晶圆)实施成膜处理、氧化处理、扩散处理等热处理的装置，公知有立式热处理装置。出于大气的卷入较少等理由，立式热处理装置被广泛使用。立式热处理装置在加热炉内设置有立式的处理容器，在对处理容器的下端开口部进行开闭的盖体之上搭载晶圆保持件，许多晶圆呈架状保持于该晶圆保持件，利用盖体的上升，将晶圆保持件向处理容器内输入，进行预定的热处理。

另外，在专利文献1中公开有一种在被热处理体被输入到处理容器之后能够使被热处理体的温度迅速地稳定的立式热处理装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-334844号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过，在热处理装置的处理容器内，存在如下情况：由于各种各样的主要原因，产生颗粒，且该颗粒因自重而向盖体上表面附着、堆积。在颗粒附着到盖体上表面的状态下，由于盖体的开闭时的压力变动、或者腔室等的气流变动等，产生已附着到盖体上表面的颗粒的卷起，存在向晶圆附着的可能性。

在晶圆形成的图案的微细化不断发展，因此，若颗粒附着于晶圆，则成为加工不良的可能性变高。要求精度比以往的精度高的颗粒管理。

用于解决问题的方案

根据本实施方式的一观点的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，该带清洁喷嘴的盖体具有：盖体，其用于对热处理装置用处理容器的下端开口部进行开闭；轴，其设置于所述盖体，能够相对于所述盖体旋转，在该轴的上部载置有对被热处理体进行保持的保持件；以及清洁喷嘴，其以从所述轴沿外周方向延伸的方式设置，具有多个气体喷出孔，从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体，同时利用所述轴的旋转沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动。

发明的效果

根据公开的带清洁喷嘴的盖体，能够将附着、堆积到盖体上表面的颗粒去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的热处理装置的一个例子的概略图。

图2是本发明的第1实施方式的热处理装置的主要部分剖视图。

图3是本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的剖视图(A)、立体图(B)～(C)。

图4是说明本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的动作的立体图。

图5是说明本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的动作的主视图。

图6是表示本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的立体图(A)和表示轴的一个例子的立体图(B)。

图7是表示本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的立体图(A)和表示轴的一个例子的立体图(B)。

图8是表示本发明的第1实施方式的热处理装置的清洁喷嘴的气体喷出孔的朝向的一个例子的示意图(A)～(B)。

图9是表示本发明的第1实施方式的热处理装置的清洁喷嘴的一个例子的立体图(A)～(D)。

图10是表示本发明的第1实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的立体图。

图11是表示本发明的第2实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的剖视图。

图12是表示本发明的第3实施方式的热处理装置的盖体的一个例子的立体图(A)～(B)。

图13是表示本发明的实施例的热处理装置的清洁喷嘴的尺寸的主视图(A)、侧视图(B)、剖视图(C)。

图14是表示本发明的实施例的模拟结果的图(A)～(C)。

图15是表示本发明的实施例的模拟结果的图(A)～(C)。

图16是表示本发明的实施例的热处理装置的清洁喷嘴的尺寸的剖视图(A)和表示模拟结果的图(B)。

附图标记说明

2、热处理装置；4、处理容器；10、歧管；12、底板；14、盖体；14a、第1流路；14at、端部；14b、槽；14c、贯通孔；14d、凹部；14e、金属制的盖体；14f、石英制的盖体；14g、压板；15、排气部；15a、排气狭缝；15b、排气口；15c、排气口；15d、排气狭缝；16、密封构件；17、91、95、排气管线；18、磁性流体密封；20、轴；20a、第2流路；20at、端部；20b、槽；22、旋转机构；26、保温筒；26a、支柱；26b、隔热板；27、舟皿支承部；28、晶圆舟皿；30、升降机构；32、配管；34、气体喷嘴；36、气体出口；38、排气***；40、排气通路；42、压力调整阀；44、真空泵；45、加热装置；46、绝热层；47、保护罩；48、加热部；50、固定筒；51、外壳；52、53、气体管；70、清洁喷嘴；70a、气体喷出孔；70b、气体喷出孔；71、72、73、74、清洁喷嘴；90、清洁气体供给源；92、质量流量控制器；93、94、阀。

具体实施方式

以下对用于实施本发明的形态进行说明。此外，对相同的构件等标注相同的附图标记而省略说明。

参照图1对实施方式的热处理装置进行说明。图1是表示实施方式的热处理装置的一个例子的概略图。

如图1所示，热处理装置2具有长度方向铅垂地配设的圆筒状的处理容器4。处理容器4由耐热性材料、例如石英形成。处理容器4的下端部被由不锈钢等形成的歧管10保持。另外，歧管10被固定于底板12。

在处理容器4的下端部的开口部，以借助O形密封圈等密封构件16可气密密封地开闭的方式安装有由例如不锈钢等形成的圆盘状的盖体14。另外，在盖体14的大致中心部贯穿有利用例如磁性流体密封18以气密状态可旋转的旋转轴21。该旋转轴21的下端与利用马达等驱动机构旋转的旋转机构22连接起来。

在旋转轴21的上端，借助连接构件23安装有轴20，在轴20的上部设置有舟皿支承部27，作为保持半导体晶圆的晶圆保持件的晶圆舟皿28被载置于该舟皿支承部27的上部。另外，在轴20的周围设置有具有例如石英制的支柱26a和隔热板26b的保温筒26。例如50张～150张作为被热处理体的晶圆W以预定的间隔、例如10mm左右间隔的间距收纳于晶圆舟皿28。晶圆舟皿28、保温筒26以及盖体14成为一体而利用作为例如舟皿升降机的升降机构30在处理容器4内加载、卸载。

在歧管10的侧面形成有未图示的多个气体导入端口，用于向处理容器4内导入原料气体、非活性气体等成膜处理所需的气体(例如原料气体和非活性气体中的一者或两者)的配管32贯通处理容器4的凸缘部4a地安装。另外，在气体导入端口***有石英制的气体喷嘴34，利用螺母等接头构件以配管32和气体喷嘴34可连通的方式气密地安装。通常，从气体喷嘴34向处理容器4导入的气体由未图示的质量流量控制器等流量控制机构进行流量控制。此外，在图1中仅记载有1根气体喷嘴34，但也可以根据所使用的气体种类设置多根。

在处理容器4的上部设置有气体出口36，排气***38与气体出口36连结。排气***38包括与气体出口36连接起来的排气通路40以及与排气通路40的中途依次连接起来的压力调整阀42和真空泵44。能够利用排气***38对处理容器4内的气氛进行压力调整、同时进行排气。

在处理容器4的外周侧，以包围处理容器4的方式设置有对晶圆W等被热处理体进行加热的加热装置45。加热装置45具有形成为圆筒状的有顶的绝热层46。绝热层46由例如导热性较低、且柔软的无定形的二氧化硅和氧化铝的混合物形成。另外，绝热层46的内表面相对于处理容器4的外表面分开预定的距离。而且，在绝热层46的外周面以覆盖绝热层46整体的的方式安装有由例如不锈钢形成的保护罩47。

在绝热层46的内周侧，加热部48卷绕成螺旋状地配置。加热部48卷绕在例如绝热层46的侧面的整体上地设置，成为能够覆盖处理容器4的高度方向上的整体的结构。即、成为在加热部的外周侧设置有绝热层46的构造。

另外，在处理容器4的内侧***有未图示的热电偶，成为能够对处理容器4内的温度(即、晶圆W附近的温度)进行测定的结构。

〔第1实施方式〕

参照图2对第1实施方式的热处理装置和其所使用的带清洁喷嘴的盖体进行说明。图2是第1实施方式的热处理装置的主要部分剖视图，相当于图1中的盖体14、保温筒26以及晶圆舟皿28的部分。

用于对热处理装置用处理容器的下端开口部进行开闭的盖体14由金属制的盖体14e和石英制的盖体14f构成，该金属制的盖体14e由不锈钢等形成。在石英制的盖体14f的周缘部安装有圆环状的压板14g，金属制的盖体14e和石英制的盖体14f利用螺钉等固定部件形成为一体。在盖体14的中心部形成有垂直地贯通该盖体14的贯通孔14c，贯穿有利用磁性流体密封18能以气密状态旋转的旋转轴21，在旋转轴21的下端设置有旋转机构22。

在旋转轴21的上端安装有由因科内尔(インコネル，注册商标)等具有耐热性和耐蚀性的材料形成的连接构件23，在连接构件23的上部安装有石英制的轴20。而且，在轴20的上部设置有石英制的舟皿支承部27，晶圆舟皿28载置于该舟皿支承部27的上部。通过在舟皿支承部27的上端面形成的凸部与在晶圆舟皿28的下端面形成的凹部卡合，晶圆舟皿28被支承于舟皿支承部27之上。此外，在图2中，省略了上述的舟皿支承部27的凸部和晶圆舟皿28的凹部的表示。

作为驱动机构的未图示的马达相对于盖体14固定地设置。马达和旋转机构22由未图示的带等连接起来，旋转机构22利用马达的旋转而绕轴线旋转。由此，与轴20连接起来的舟皿支承部27沿着周向旋转，舟皿支承部27上的晶圆舟皿28也旋转。通过如此使晶圆舟皿28旋转，晶圆W沿着周向旋转。

在盖体14上设置有由例如石英构成的保温筒26。该保温筒26位于比晶圆舟皿28的底板靠下方的位置，使处理容器4内的比保温筒26靠上侧和靠下侧的气氛绝热。保温筒26由多根铅垂的支柱26a和多张水平的隔热板26b构成。各支柱26a沿着该盖体14的周向配置。隔热板26b形成为圆形形状，以沿着上下隔开间隔而相互重叠的方式设置，隔热板26b沿着支柱26a排列成架状。图2所示的沿着上下彼此相邻的隔热板26b的间隔是例如7mm～25mm。此外，也可以是，将隔热板26b形成为半圆形形状，构成为从轴20的两侧嵌入而整体成为圆形形状。

本实施方式的热处理装置以从轴20向外周方向延伸的方式设置有具有多个气体喷出孔的清洁喷嘴70。清洁喷嘴70从气体喷出孔70a朝向盖体14的处理容器4侧的面吹送清洁气体，同时利用轴20的旋转而沿着盖体14的处理容器4侧的面移动。作为清洁气体，能够使用例如氮气、或者氩等非活性气体。

图3的(A)是本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的剖视图。输送清洁气体的第1流路14a和第2流路20a在盖体14和轴20的内部连通地设置。在盖体14中贯通的第1流路14a和在轴20中贯通的第2流路20a连通而与清洁气体供给源90连接，而且第2流路20a和清洁喷嘴70以连通的方式连接起来。在清洁喷嘴70形成有例如多个气体喷出孔70a。清洁气体从清洁气体供给源90经由第1流路14a和第2流路20a向清洁喷嘴70的内部供给，并从气体喷出孔70a朝向盖体14的上表面吹送。吹送来的清洁气体在盖体14的上部附近产生了气流之后，从在盖体14的上表面形成的排气部15被排气。在排气部15连接有排气管线17、95、91。此外，也可以是，根据需要，设置有对从清洁气体供给源90向清洁喷嘴70供给的气体量进行控制的质量流量控制器92、进行流路的开闭的阀93。另外，也可以在排气管线17、95、91的流路中设置进行流路的开闭的阀94。详细情况后述。

图3的(B)～(C)是本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的立体图。

如图3的(B)所示，在盖体14的处理容器4侧的面设置有用于对清洁气体进行排气的排气狭缝15a。或者、如图3的(C)所示，同样地设置有排气口15b。在本实施方式中，在盖体14的处理容器4侧的面的外周侧设置有排气狭缝15a或排气口15b。例如，排气管线17等与排气口15b连接而进行排气。在排气狭缝15a，在狭缝内的多个部位形成有与排气管线等连接起来的端口。

图4是说明本实施方式的热处理装置的盖体14的动作的立体图。在热处理装置的处理容器4内，由于各种各样的主要原因产生了颗粒PA。通过从清洁喷嘴70的气体喷出孔70a朝向盖体14的处理容器4侧的面吹送清洁气体，同时利用轴20的旋转使清洁喷嘴70沿着盖体14的处理容器4侧的面移动，将清洁气体向颗粒PA吹送而使颗粒PA向盖体14的外周侧移动。在盖体14的外周侧设置有排气狭缝15a，因此，能够将颗粒PA向排气狭缝15a排出而去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。即使替代排气狭缝而形成有排气口，也同样地能够去除颗粒。

图5是说明本实施方式的热处理装置的盖体14的动作的主视图。若从清洁喷嘴70的气体喷出孔70a吹送清洁气体，则附着到盖体14上的颗粒PA由于壁面剪切应力而向盖体14的外周侧移动。若例如清洁喷嘴70多次旋转而清洁气体被多次吹送，则颗粒PA到达排气狭缝15a附近，被吸入排气着的排气狭缝15a而被去除。

如上述那样，本实施方式的带清洁喷嘴的盖体以从轴20向外周方向延伸的方式设置有具有多个气体喷出孔70a的清洁喷嘴70，清洁喷嘴70从气体喷出孔70a朝向盖体14的处理容器4侧的面吹送清洁气体，同时利用轴20的旋转沿着盖体14的处理容器4侧的面移动。由此，在盖体14的上部附近形成清洁气体的气流，使附着到盖体14的上表面的颗粒PA向排气狭缝15a等排气部15移动，能够向处理容器4外排出，能够抑制颗粒PA在盖体14的上表面堆积。能够维持盖体14的上表面的清洁度，使盖体14上的颗粒数减少，防止起因于颗粒PA的卷起的故障。如此，根据本实施方式的带清洁喷嘴的盖体和使用了该带清洁喷嘴的盖体的热处理装置，能够将附着、堆积到盖体14的上表面的颗粒PA去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

图6的(A)是表示本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的立体图，图6的(B)是表示轴的一个例子的立体图。盖体14具有与轴20的形状相对应的凹部14d。在该凹部14d安装有轴20，图6的(A)的盖体14和图6的(B)的轴20组合来使用，但在图6的(A)～(B)中分解来描绘。在图6的(A)所示的盖体14的凹部14d处的、与轴20的表面相对的表面(盖体14的凹部14d内的侧壁表面)形成有成为输送清洁气体的流路的环状的槽14b。在将图6的(A)的盖体14和图6的(B)的轴20组合起来时，贯通轴20内的第2流路20a的端部20at始终处于与环状的槽14b相对的状态，在轴20的旋转中也能够稳定地从清洁喷嘴70吹送清洁气体。此外，在轴20与盖体14的凹部14d之间以轴20能够旋转的方式形成有间隙，但与该间隙尺寸相比，将第1流路14a和第2流路20a的径向尺寸、环状的槽14b的深度尺寸等设定得足够大，通过使流路内的流导比该间隙的流导大，从清洁气体供给源90供给来的清洁气体能够从清洁喷嘴70的气体喷出孔70a朝向盖体14的上表面吹送。一部分清洁气体经由该间隙向处理容器内流出，但由于是微量的非活性气体，所以对成膜处理的影响几乎没有。

图7的(A)是表示本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的立体图，图7的(B)是表示轴的一个例子的立体图。盖体14具有与轴20的形状相对应的凹部14d。在该凹部14d安装有轴20，图7的(A)的盖体14和图7的(B)的轴20组合来使用，但在图7的(A)～(B)中分解来描绘。在与图7的(A)所示盖体14的的凹部14d处的表面(盖体14的凹部14d内的侧壁表面)相对的轴20的表面形成有成为输送清洁气体的流路的环状的槽20b。在将图7的(A)的盖体14和图7的(B)的轴20组合起来时，贯通盖体14内的第1流路14a的端部14at始终处于与环状的槽20b相对的状态，在轴20的旋转中也能够稳定地从清洁喷嘴70吹送清洁气体。在图7的(A)～(B)的实施方式中，也通过使流路内的流导比该间隙的流导大，能够将清洁气体从清洁喷嘴70的气体喷出孔70a朝向盖体14的上表面吹送。

另外，也能够将图6的(A)的盖体14和图7的(B)的轴20组合来使用。

图8的(A)和(B)是表示本实施方式的热处理装置的清洁喷嘴70的气体喷出孔的朝向的一个例子的示意图。例如，如图8的(A)所示，清洁气体从清洁喷嘴70以与盖体14的处理容器4侧的面垂直的方式被吹送。或者、如图8的(B)所示，清洁气体从清洁喷嘴70以相对于盖体14的处理容器4侧的面倾斜而带有角度的方式被吹送。相对于盖体14的处理容器4侧的面倾斜的角度是例如45°。图8的(A)所示的相对于盖体14的处理容器4侧的面垂直的清洁气体吹送能够通过使清洁喷嘴70的气体喷出孔70a以朝向与盖体14垂直的朝向的方式形成来实现。图8的(B)所示的相对于盖体14的处理容器4侧的面的倾斜的清洁气体吹送能够通过使清洁喷嘴70的气体喷出孔70a相对于盖体14的处理容器4侧的面倾斜而带有角度地形成来实现。相对于盖体14的处理容器4侧的面的倾斜的角度也可以是除了45°以外的任一角度。

在图8的(A)所示的将清洁气体相对于盖体14的处理容器4侧的面垂直地吹送的情况以及图8的(B)所示的倾斜而带有角度地吹送的情况下，所产生的气流、壁面剪切应力等不同。能够针对作为对象的颗粒的去除选择更优选的气体吹送条件。

图9的(A)～(D)是表示本实施方式的热处理装置的清洁喷嘴70的一个例子的立体图。对于图9的(A)所示的清洁喷嘴70，针对1个轴20设置有两个清洁喷嘴70。两个清洁喷嘴70以形成例如90°的角度而从轴20向外周方向延伸的方式设置。对于图9的(B)所示的清洁喷嘴，针对1个轴20设置有4个清洁喷嘴70。4个清洁喷嘴70以从轴20向外周方向呈放射状延伸的方式、即以4根清洁喷嘴70成为十字状的形状的方式分别配置地设置。图9的(A)和图9的(B)的各清洁喷嘴与参照图2～图8进行了说明的上述的清洁喷嘴相同。如此，通过具有多个清洁喷嘴70，能够更高精度地将附着、堆积到盖体的上表面的颗粒去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。另外，图9的(C)所示的清洁喷嘴71是板状。例如清洁喷嘴71成为空心构造，能够在与盖体14的处理容器4侧的面相对的面中具有较高的自由度地配置多处气体喷出孔。另外，图9的(D)所示的清洁喷嘴72是圆盘状。例如清洁喷嘴72成为空心构造，与图9的(C)的板状的情况同样地，能够在与盖体14的处理容器4侧的面相对的面中具有较高的自由度地配置多处气体喷出孔。在图9的(D)的附图上，示出了将气体喷出孔配置成十字状的清洁喷嘴。通过如此设为提高了气体喷出孔的配置的自由的清洁喷嘴，能够更高精度地将附着、堆积到盖体的上表面的颗粒去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

图10是表示本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的立体图。多个气体喷出孔非直线地配置于清洁喷嘴73。能够通过清洁喷嘴73是非直线的形状、例如弯曲的形状来实现。例如，也可以将清洁喷嘴73设为弯曲的形状。另外，能够开设上述的图9的(C)和图9的(D)所示那样的气体喷出孔的面具有一定程度以上的宽度，在气体喷出孔的位置具有自由度的情况下，能够在该面上将气体喷出孔非直线地配置。如图10所示，通过将清洁喷嘴73的顶端部的气体喷出孔配置成朝向排气狭缝15a的一侧，能够将聚集到盖体14的上表面的外周侧的颗粒PA效率良好地从排气狭缝15a去除。

气体喷出孔70a的大小能够根据清洁喷嘴70的大小、清洁气体的流速、来自排气狭缝15a等排气部的排气速度等进行调整。也能够使气体喷出孔70a的大小在内周侧和外周侧变化。例如，通过使气体喷出孔70a的大小在内周侧增大、在外周侧缩小，能够减少外周侧的挤出量地进行调整，防止过度的清洁气体的吹送。

如图3所示，从气体喷出孔70a吹送的清洁气体的流量能够通过在与清洁气体供给源90连接的配管设置质量流量控制器92等来进行调整。由此，能够以调整成与作为对象的颗粒的粒径相匹配的流量吹送清洁气体。另外，如图3所示，通过在与清洁气体供给源90连接的配管设置阀93，能够对实施清洁工序的时刻进行调整。通过如此设置阀93、质量流量控制器92等，能够进行清洁气体的吹送的时刻、吹送量的调节。

如图3所示，对于来自排气狭缝等排气部15的排气，能够通过在排气路径上设置阀94来调整时刻。能够选择排气时刻例如：始终排气；每次实施清洁都指定排气时刻；以在对载置有晶圆舟皿的盖体进行加载或卸载的时刻伴随着机械动作的方式指定排气时刻；此外，手动进行排气等。

对于本实施方式的热处理装置用盖体的清洁方法，在具备上述的本实施方式的带清洁喷嘴的盖体的热处理装置中，从气体喷出孔70a朝向盖体14的处理容器4侧的面吹送清洁气体，同时利用轴20的旋转使清洁喷嘴沿着盖体14的处理容器4侧的面移动。

能够从处理容器4卸下盖体14而在大气压下进行吹送上述的清洁气体、同时利用轴的旋转使清洁喷嘴移动的工序。即、能够在例如热处理装置的维护的时刻、或、热处理与热处理之间的时间根据需要实施。或者、能够利用盖体14使处理容器4的下端开口部封闭而在减压气氛下进行。在处理容器4内的压力是真空状态的情况下，气体分子的平均自由程就变长，有可能卷起颗粒，因此，优选是产生粘性流的减压气氛。在例如以真空状态进行热处理的情况下，作为实施热处理的前后的例程的工序，在以产生粘性流的减压气氛进行热处理的情况下，通过设为与热处理一起进行的例程的工序，能够始终维持对颗粒进行了管理的状态。

根据本实施方式的热处理装置用盖体的清洁方法，能够将附着、堆积到盖体14的上表面的颗粒去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

〔第2实施方式〕

参照图11对第2实施方式的热处理装置和其所使用的盖体14进行说明。图11是表示第2实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的剖视图。

在本实施方式的热处理装置中，在旋转轴21的内侧和外侧呈双层地设置有磁性流体密封18。在外侧的磁性流体密封18与旋转轴21之间设置有固定到盖体14的固定筒50。在盖体14的下表面以包围旋转轴21的方式固定有外壳51。固定有贯通外壳51而向旋转轴21的内侧导入非活性气体的气体管52。气体管52与清洁气体供给源90连接起来，在将气体管52和清洁气体供给源90连接的流路设置有对气体量进行控制的质量流量控制器92和进行流路的开闭的阀93。利用这样的构造，向旋转轴21内导入非活性气体，并且，能够使旋转轴21以气密状态旋转。在旋转轴21的上部安装有用于形成气体流路的连接构件23，在该连接构件23上安装有轴20。在轴20内形成有第2流路20a，从气体管52导入来的非活性气体经由连接构件23内的气体流路和轴20内的第2流路20a向清洁喷嘴70内供给，并从气体喷出孔70a向盖体14的上表面吹送。如此，输送清洁气体的流路成为贯通轴20而沿着轴20的旋转轴线方向延伸地设置的结构。另外，与旋转轴21的外周面和固定筒50的内周面的间隙连通的气体管53贯通外壳51地设置，气体管53与清洁气体供给源90连接起来，在其流路设置有质量流量控制器92和阀93。能够从气体管63向旋转轴21的外周面与固定筒50的内周面的间隙供给非活性气体。在本实施方式中，无需使输送清洁气体的配管通过盖体14，不形成图6或者图7所示那样的盖体14或轴20上的环状的槽(14b、20b)，在轴20的旋转中也能够稳定地从清洁喷嘴70吹送清洁气体。

除了上述之外，与第1实施方式相同。根据本实施方式的带清洁喷嘴的盖体，与第1实施方式同样地，能够将附着、堆积到盖体14的上表面的颗粒PA去除，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

〔第3实施方式〕

参照图12的(A)～(B)对第3实施方式的热处理装置和其所使用的盖体14进行说明。图12的(A)～(B)是表示本实施方式的热处理装置的盖体14的一个例子的立体图。

本实施方式是图10所示的清洁喷嘴的变形例，清洁喷嘴74成为以在盖体14的外周侧将清洁气体向内周侧吹送的方式顶端部弯曲而成的形状。若利用本实施方式的清洁喷嘴吹送清洁气体，则能够使附着、堆积到盖体14的上表面的颗粒PA向盖体14的内周侧移动。

以与上述的形状的清洁喷嘴适合的方式在盖体14的处理容器4侧的面的内周侧如图12的(A)所示那样设置有排气口15c。或者，如图12的(B)所示，设置有排气狭缝15d。将清洁气体向颗粒PA吹送而使颗粒PA向盖体14的内周侧移动，能够从设置到盖体14的内周侧的排气口15c或排气狭缝15d去除颗粒PA，能够进行精度比以往的精度高的颗粒管理。

除了上述内容之外，与第1实施方式相同。

〔实施例1〕

本实施例涉及上述的第1实施方式的、特别是图8的(B)所示的、从清洁喷嘴70相对于盖体14的处理容器4侧的面倾斜而带有角度地吹送清洁气体的类型的热处理装置用的带清洁喷嘴的盖体，以下述的条件进行模拟分析，针对气流流线和壁面剪切应力进行了计算。

图13的(A)是表示本实施例中的进行了模拟的清洁喷嘴的尺寸的主视图，图13的(B)是侧视图，图13的(C)是剖视图。

在清洁喷嘴70以15mm间隔设置有直径为1mm的气体喷出孔70a。而且，在清洁喷嘴70的距气体喷出孔70a的距离是10mm的顶端设置有直径为0.5mm的气体喷出孔70b。气体喷出孔70a以相对于盖体14的处理容器4侧的面呈45°的角度、以与清洁喷嘴70的长度方向正交的角度吹送清洁气体的方式形成。另外，顶端的气体喷出孔70b形成为以相对于盖体14的处理容器4侧的面呈45°的角度、且以相对于清洁喷嘴70的长度方向呈45°的、从清洁喷嘴看来位于与气体喷出孔70a的吹出朝向相同的一侧且朝向外周方向的角度吹送清洁气体。

设为使用上述的形状的清洁喷嘴而在大气压下以500℃的条件以1L/min的流速吹送氮气。在此，在盖体14形成有排气狭缝15a，将排气速度设为1L/min、10L/min、100L/min。在本模拟中，清洁喷嘴设为静止状态。

图14的(A)～(C)是表示本实施例的气流流线的模拟结果的图。从气体喷出孔70a吹送来的气体的气流以流线表示。图14的(A)是排气速度为1L/min、图14的(B)是排气速度为10L/min、图14的(C)是排气速度为100L/min的结果。在排气速度为1L/min时，如图14的(A)所示那样从气体喷出孔吹出来的清洁气体在与盖体碰撞了之后，产生气流的紊乱，若将排气速度提高到排气速度为10L/min，则如图14的(B)所示那样气流的紊乱被整流。若进一步将排气速度提高到排气速度为100L/min，则如图14的(C)所示，确认到：气流稳定，从排气狭缝进行排气。认为：通过使气流稳定，能够使颗粒稳定地从排气狭缝排出。

图15的(A)～(C)是表示本实施例的壁面剪切应力的模拟结果的图。图15的(A)是排气速度为1L/min、图15的(B)是排气速度为10L/min、图15的(C)是排气速度为100L/min的结果。在附图上，以点表示由于剪切应力而使颗粒吹飞的范围。作为与从图13所示的、清洁喷嘴70的除了顶端的气体喷出孔70b之外的各气体喷出孔70a吹送的清洁气体相对应的点，如图15的(A)～(C)所示，在排气速度是1L/min、10L/min、100L/min中的任一情况下，都获得同等大小的点。可知：采用从清洁喷嘴70的除了顶端的气体喷出孔70b之外的各气体喷出孔70a吹送的清洁气体，在排气速度是1L/min、10L/min、100L/min的情况下通用，获得稳定的壁面剪切应力。

在与从图13所示的、设置到清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b吹送的清洁气体相对应的部分，如图15的(A)～(C)所示，在排气速度是1L/min、10L/min、100L/min中的任一情况下，都几乎没有发现点。由从清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b吹送的清洁气体产生的壁面剪切应力比由从清洁喷嘴70的除了顶端的气体喷出孔70b之外的气体喷出孔70a吹送的清洁气体产生的壁面剪切应力弱。

〔实施例2〕

本实施例相对于实施例1而言将清洁喷嘴的气体喷出孔的大小如下述那样变更而与实施例1同样地进行模拟分析，对壁面剪切应力进行了计算。

图16的(A)是表示本实施例的热处理装置的清洁喷嘴的尺寸的剖视图。相对于图13的(A)～(C)所示的清洁喷嘴而言，使设置到清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b的直径扩大而成为1mm。

图16的(B)是表示使用了图16的(A)的清洁喷嘴的情况的壁面剪切应力的模拟结果的图。与从图16的(A)所示的清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b吹送的清洁气体相对应的点成为与从除了顶端的气体喷出孔70b之外的各气体喷出孔70a吹送的清洁气体相对应的点同等的大小。即、确认到从清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b吹送的清洁气体的壁面剪切应力与从除了顶端的气体喷出孔70b之外的各气体喷出孔70a吹送的清洁气体的壁面剪切应力相等。可知：通过使设置到清洁喷嘴70的顶端的气体喷出孔70b的直径扩大，能够吹飞颗粒而将其去除的范围变宽。

以上，详细论述了用于实施本发明的形态，但本发明并不限定于该特定的实施方式，能够在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形·变更。

另外，在上述的各实施方式中，不是从清洁喷嘴吹送清洁气体、而是从清洁喷嘴进行排气，从而也能够吸入并去除颗粒。对于来自清洁喷嘴的排气，能够通过使清洁喷嘴与排气线、稳定排气管线等排气***连接、或连接小型泵或者喷射器等来应对。通过在与清洁喷嘴之间设置阀，能够调整由来自清洁喷嘴的排气进行的清洁处理的时刻。

Claims (19)

1.一种带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

该带清洁喷嘴的盖体具有：

盖体，其用于进行热处理装置用处理容器的开闭；

轴，其设置于所述盖体，能够相对于所述盖体旋转，在该轴的上部载置有对被热处理体进行保持的保持件；

清洁喷嘴，其以从所述轴沿外周方向延伸的方式设置，具有多个气体喷出孔，从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体，同时利用所述轴的旋转沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动。

2.根据权利要求1所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

在所述盖体的所述处理容器侧的面设置有用于对所述清洁气体进行排气的排气狭缝或排气口。

3.根据权利要求1或2所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

输送所述清洁气体的流路在所述盖体和所述轴的内部连通地设置。

4.根据权利要求3所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述盖体具有所述轴的形状的凹部且在所述凹部安装有所述轴，在所述盖体的所述凹部处的、与所述轴的表面相对的表面形成有输送所述清洁气体的环状的槽。

5.根据权利要求3所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述盖体具有所述轴的形状的凹部且在所述凹部安装有所述轴，在与所述盖体的所述凹部处的表面相对的所述轴的表面形成有输送所述清洁气体的环状的槽。

6.根据权利要求1或2所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

输送所述清洁气体的流路贯通所述轴而沿着所述轴的旋转轴线方向延伸地设置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

以从所述清洁喷嘴与所述盖体的所述处理容器侧的面垂直地吹送所述清洁气体的方式在所述清洁喷嘴形成有所述气体喷出孔。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

以从所述清洁喷嘴相对于所述盖体的所述处理容器侧的面倾斜而带有角度地吹送所述清洁气体的方式在所述清洁喷嘴形成有所述气体喷出孔。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述清洁喷嘴设置有多个。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述清洁喷嘴是板状。

11.根据权利要求1～8中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述清洁喷嘴是圆盘状。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

多个所述气体喷出孔非直线地配置于所述清洁喷嘴。

13.根据权利要求12所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

所述清洁喷嘴是非直线的形状。

14.根据权利要求2所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

在所述盖体的所述处理容器侧的面的外周侧设置有所述排气狭缝或所述排气口。

15.根据权利要求2所述的带清洁喷嘴的盖体，其特征在于，

在所述盖体的所述处理容器侧的面的内周侧设置有所述排气狭缝或所述排气口。

16.一种热处理装置，其特征在于，该热处理装置具有：

处理容器；

盖体，其用于进行所述处理容器的开闭；

轴，其设置于所述盖体，能够相对于所述盖体旋转；

保持件，其载置于所述轴的上部，用于保持被热处理体；

配管，其向所述处理容器导入原料气体和非活性气体中的一者或两者；

加热部，其设置于所述处理容器的外周，并在所述处理容器中对保持到所述保持件的被热处理体进行加热；以及

清洁喷嘴，其以从所述轴沿外周方向延伸的方式设置，具有多个气体喷出孔，从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体，同时利用所述轴的旋转沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动。

17.一种热处理装置用盖体的清洁方法，该热处理装置具备带清洁喷嘴的盖体，该带清洁喷嘴的盖体具有：盖体，其用于进行热处理装置用处理容器的开闭；轴，其设置于所述盖体，能够相对于所述盖体旋转，在该轴的上部载置有对被热处理体进行保持的保持件；以及清洁喷嘴，其以从所述轴沿外周方向延伸的方式设置，具有多个气体喷出孔，该热处理装置用盖体的清洁方法的特征在于，

该热处理装置用盖体的清洁方法具有从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体、同时利用所述轴的旋转使所述清洁喷嘴沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动的工序。

18.根据权利要求17所述的热处理装置用盖体的清洁方法，其特征在于，

将所述盖体从所述处理容器卸下而在大气压下进行从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体、同时利用所述轴的旋转使所述清洁喷嘴沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动的工序。

19.根据权利要求17所述的热处理装置用盖体的清洁方法，其特征在于，

利用所述盖体将所述处理容器封闭而在减压气氛中进行从所述气体喷出孔朝向所述盖体的所述处理容器侧的面吹送清洁气体、同时利用所述轴的旋转使所述清洁喷嘴沿着所述盖体的所述处理容器侧的面移动的工序。

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