CN112466775A - 基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以较高的温度处理基板并能减少对炉口部造成的热损伤的基板处理装置。基板处理装置具备:反应管,其在内部构成处理室并在下方具有炉口;加热筒,其设于反应管的外周侧,并针对沿管轴向分割的多个分区的每一个设有加热器;多个加热器温度传感器,其测定与各分区对应的加热器的温度;温度调节器,其基于温度测定数据来控制向各加热器供给的电力,而针对每个分区调节温度;和使晶舟旋转的旋转机构,温度调节器在进行基板的加热处理时,针对每个加热器控制向多个加热器供给的电力,使得将与配置有基板的分区对应的所述加热器设为预先设定的温度,并在炉口侧未配置基板的分区内,形成使温度朝向所述炉口下降的温度梯度。
Description
技术领域
本发明涉及基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质。
背景技术
在对基板实施热处理的基板处理装置中具有如下的基板处理装置,其在处理基板的反应管周围配置有加热基板的加热器,能够将基板加热至规定温度来进行处理(参照专利文献1、2)。在此,利用旋转机构使搭载基板的晶舟旋转,以使基板的面内处理均匀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-312364号公报
专利文献2:日本专利4436371号公报
发明内容
近几年,谋求面内均匀地处理基板并且以更高的温度进行处理。因此,除了至今为止的温度范围以外,谋求基板处理装置具备在更高的温度范围内也能进行处理的性能。
包括反应管的盖和晶舟的旋转机构等在内的炉口部(炉口组件)应该被保护不受反应管内的热量影响。然而,由于炉口部的结构设计为能够与至今为止的温度范围对应,所以当想要在更高的温度范围内进行处理时,炉口部有时会受到热损伤。
本发明的目的在于,提供一种在以高温处理基板的情况下能够减少对炉口部的构造造成的热损伤的技术。
本发明的一个实施方式的基板处理装置具备:反应管,其一端具有供保持多个基板的晶舟***的炉口,并在内部构成对所述多个基板进行处理的处理室;多个加热器,其在所述反应管的外周侧从炉口侧设置到所述反应管的另一端,并沿管轴向针对多个分区的每一个分割设置;多个温度传感器,其测定所述分区的温度或与所述分区对应的所述加热器的温度;温度调节器,其基于由所述温度传感器获得的温度数据来控制向各个所述加热器供给的电力,而针对每个所述分区调节温度;和炉口组件,其包括封闭所述炉口的盖,所述温度调节器在加热多个所述加热器来对所述基板进行热处理时,针对每个所述加热器控制向多个所述加热器供给的电力,使得将与配置有所述基板的所述分区对应的所述加热器设为预先设定的温度,并在炉口侧未配置所述基板的两个以上的所述分区内,形成使温度朝向所述炉口下降的温度梯度。
发明效果
根据本发明的技术,在以高温处理基板的情况下能够减少对炉口部造成的热损伤。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的基板处理装置的主要部分的概要的纵剖视图。
图2是表示基板处理装置的旋转机构的纵剖视图。
图3是在1250℃下处理基板时的基板处理装置的局部放大纵剖视图。
图4是表示基板处理装置的温度调节***的框图。
图5是在1000℃下处理基板时的基板处理装置的局部放大纵剖视图。
附图标记说明
10…基板处理装置、12…基板、30…盖、32…旋转机构、34S…晶舟、34L…晶舟、42S…隔热构造体、42L…隔热构造体、48…加热筒、50…反应管(处理室)、56…气体导入管(气体供给部)、59…气体供给源(气体供给部)、66subL…加热器、66L…加热器、66CL…加热器、66C…加热器、66CU…加热器、66U…加热器、68subL…温度传感器、68L…温度传感器、68CL…温度传感器、68C…温度传感器、68CU…温度传感器、68U…温度传感器、70…温度调节器
具体实施方式
图1所示的本发明的实施方式的基板处理装置10对例如半导体晶圆等基板12加热并进行处理。基板处理装置10以适合于将基板在1000℃附近进行处理的工艺流程和在1250℃附近进行处理的工艺流程这两者的方式设计尺寸等。
基板处理装置10具备形成大致长方体的装填室14的构成为箱形的壳体16,壳体16的装填室14构成了供后述的晶舟34S或晶舟34L(参照图5)相对于向后述的反应管50搬入搬出而待机的待机室。在装填室14内设置有使晶舟34S、34L升降的晶舟升降机18。另外,在壳体16的顶板开设有使晶舟34S、34L通过的晶舟搬入搬出口20。
晶舟升降机18具备:垂直地竖立于装填室14内并被旋转自如地支承的进给丝杠22;设置于装填室14的外部并旋转驱动进给丝杠22的马达24;与进给丝杠22啮合并随着进给丝杠22的旋转而升降的升降台26;和水平地突出设置于升降台26的支承臂28。
如图2所示,在支承臂28的前端部水平地支承有将后述的反应管50的内部处理空间封闭的盖30,盖30构成为圆盘形状。
在盖30的下部设置有后述的隔热构造体42L或隔热构造体42S、以及使晶舟34S或晶舟34L旋转的旋转机构32。旋转机构32在壳体(外壳)32A的内部具备马达及减速器(均未图示),且减速器的输出轴32B与隔热构造体42L连接。输出轴32B能够经由在内部设有空洞且使热传递降低的耐热材料制延伸轴而与隔热构造体42L连接。此外,在壳体32A与输出轴32B之间设有阻止供给至反应管50内部的气体泄漏的流体密封件32C,壳体32A与盖30之间由垫圈等密封。
在旋转机构32的外周部设有环状的水冷套72。在水冷套72的内部循环有从冷水供给装置74送来的冷却水,以使旋转机构32被实施水冷的方式构成。
如图1所示,晶舟34S具备上下一对的端板36、38、和架设在端板36与端板38之间并垂直配置的三个保持部件40,在三个保持部件40上以沿长度方向等间隔地配置且彼此相对地开口的方式刻设有多个保持槽41。
晶舟34S通过在三个保持部件40的保持槽41之间***基板12而能够将多片基板12排列成水平且彼此中心对齐的状态来进行保持。基板12具有200mm或其以上的直径。
如图3及图5所示,隔热构造体42S及隔热构造体42L均形成为圆柱状,并在内部设有隔热材料(未图示)。隔热构造体42S、42L使晶舟34L、34S与旋转机构32远离。实施方式的晶舟34S和隔热构造体42S的一部分例如由SiC(碳化硅)等材料形成。
图1、3所示的晶舟34L及图5所示的晶舟34S的高度各不相同,与此相应地,基板12的装填片数也能不同。在本实施方式中,如图3所示,晶舟34S与隔热构造体42L组合而***至反应管50的内部,如图5所示,晶舟34L与隔热构造体42S组合而***至反应管50的内部。
在此,当如图5所示地将隔热构造体42S的高度设为h1、将晶舟34L的高度设为h2、并如图3所示地将隔热构造体42L的高度设为h3、将晶舟34S的高度设为h4时,具有h1+h2=h3+h4=H的关系。
如图1及图3所示,在装填室14的顶板的上方,以将晶舟搬入搬出口20包围的方式构筑有对泄漏的处理气体和来自隔热材料的颗粒等进行捕捉的清扫器(scavenger)44。
在清扫器44上垂直地竖立设置有形成为上端封闭的圆筒形状的隔热槽46,在隔热槽46的内侧,与隔热槽46同轴地配置有圆筒状的加热筒48。
另外,在壳体16的顶板上且是在加热筒48的内侧,经由连接器52与加热筒48同轴地配置有上端封闭的圆筒状的反应管50。连接器52及反应管50同轴地配置于晶舟搬入搬出口20并支承在壳体16上。
此外,在装填室14内,设置有能够将基板12相对于晶舟34S、34L进行装填(装载)及拆卸(卸载)的晶圆移载机构(省略图示)等。
反应管50例如由SiC(碳化硅)等形成。该反应管50形成为上端部封闭且下端部开放的圆筒状。在该反应管50的下方配置有石英制的连接器52,通过该连接器52将反应管50支承在壳体16的顶壁上。反应管50的内部被设为处理基板12的处理室(空间)。
连接器52是上端部和下端部均开放的圆筒形状。在本实施方式中,连接器52的下部的开口被设为用于***晶舟34S、34L及隔热构造体42S、42L的炉口54。上述的晶舟升降机18的盖30通过与连接器52的下端面抵接而使炉口54封闭、并使反应管50及连接器52的内部密闭。炉口部(炉口组件)至少包括盖30、旋转机构32,还能包括隔热构造体42L、42S、连接器52、水冷套72等。
在连接器52上分别连接有气体导入管56及排气管58。
气体导入管56贯穿清扫器44,其一方侧沿着反应管50的侧面铺设于上方,并以与形成在反应管50的顶点部上的缓冲室60连通的方式连接。在气体导入管56的另一方侧连接有气体供给源59。
在缓冲室60上开设有多个气体喷出口62,从气体导入管56导入至缓冲室60内的气体在缓冲室60内扩散之后从多个气体喷出口62向反应管50的内部呈喷淋状吹出。
此外,也可以代替气体导入管56在反应管50外从其下端向上端延伸的结构,而使用在反应管50内开口的气体导入管56、和与其开口连接并将气体向反应管50的上部引导的管状的气体喷嘴。
在排气管58的下游侧连接有排气装置76,能够将反应管50内部的气体排出或控制反应管50内部的压力。因此,从气体喷出口62导入至反应管50内部的处理空间上部的气体从反应管50的内部流下并经由排气管58被排出到反应管50的外部。
(加热筒的结构)
如图3所示,加热筒48配置于反应管50的周围。如以下说明的那样,在该加热筒48上沿管轴向设定有能够独立进行温度控制的多个分区64。
在本例中,将加热筒48的最下方的分区(最靠近炉口54侧的分区)设为子分区64subL,将从下数为第2个的分区设为缓冲分区64L,将从下数为第3个的分区设为中央下部分区64CL,将从下数为第4个的分区设为中央分区64C,将从下数为第5个的分区设为中央上部分区64CU,将从下数为第6个的分区设为上部分区64U。
在子分区64subL配置有加热器66subL,在缓冲分区64L内配置有加热器66L,在中央下部分区64CL配置有加热器66CL,在中央分区64C配置有加热器66C,在中央上部分区64CU配置有加热器66CU,在上部分区64U配置有加热器66U。从能够构成均热区域的加热器66L到中央上部分区64CU为止的加热器66在各自的内周面上,以进行均匀发热的方式谨慎设置,但实际上仍有可能因电阻线的配置等而产生发热不均匀的情况。
在各加热器的内周壁上分别设置有热电偶等温度传感器68。在子分区64subL的加热器66subL的上端附近设有温度传感器68subL,在缓冲分区64L的加热器66L的上端附近配置有温度传感器68L,在中央下部分区64CL的加热器66CL的轴向中间部配置有温度传感器68CL,在中央分区64C的加热器66C的轴向中间部配置有温度传感器68C,在中央上部分区64CU的加热器66CU上配置有温度传感器68CU,在上部分区64U的加热器66U的下端附近配置有温度传感器68U。在此,上端附近例如是指从上端起几毫米以内,下端附近例如是指从下端起几毫米以内。
由此,温度传感器68subL能够测量子分区64subL的加热器66subL的上端附近的加热器温度,温度传感器68L能够测量缓冲分区64L的加热器66L的上端附近的加热器温度,温度传感器68CL能够测定中央下部分区64CL的加热器66CL的轴向中间部的加热器温度,温度传感器68C能够测定中央分区64C的加热器66C的轴向中间部的加热器温度,温度传感器68CU能够测定中央上部分区64CU的加热器66CU的轴向中间部的加热器温度,温度传感器68U能够测定上部分区64U的加热器66U的下端附近的加热器温度。
如图4所示,这些加热器66及温度传感器68与温度调节器70连接。各加热器通过设于各加热器上的温度传感器来测定其温度,温度调节器70从各温度传感器收集温度测定数据并控制向各加热器供给的电力(反馈控制),以使各加热器的温度成为预先设定的温度,换言之,以使各分区的温度成为预先设定的目标温度。
在本实施方式的基板处理装置10中准备了高度(轴向长度)不同的两种晶舟34S、34L,如图5所示,高度较高的一个晶舟34L在以1000℃处理基板12时使用,如图3所示,与晶舟34L相比高度较低的另一个晶舟34S在以1250℃处理基板12时使用。
如图3所示,反应管50的顶部(顶点部)位于比加热筒48的上端低的位置,且位于加热筒66的上部分区64U的内部。
另外,以1250℃处理基板12时使用的高度较低的晶舟34S在配置于反应管50的内部的情况下以如下方式设定晶舟34S的高度h4(轴向长度),即,使装填在晶舟34S内的最上侧的基板12位于中央上部分区64CU的上端附近(但与上端相比位于下侧),使装填在晶舟34S内的最下侧的基板12配置于中央下部分区64CL的下端附近(但与下端相比配置于上侧),使多个基板12配置于中央下部分区64CL、中央分区64C及中央上部分区64CU。
此外,搭载有晶舟34S的隔热构造体42L在***反应管50的内部的状态下以使其上端位于加热筒66的缓冲分区64L的内部的方式(即,以使其上端不进入子分区64subL及中央下部分区64CL的方式)确定其高度h3。
另一方面,如图5所示,高度较高的晶舟34L在配置于反应管50的内部的情况下以如下方式设定晶舟34L的高度h2(轴向长度),即,使装填在晶舟34L内的最上侧的基板12位于中央上部分区64CU的上端附近(但与上端相比为下侧),使装填在晶舟34L内的最下侧的基板12配置于缓冲分区64L的下端附近(但与下端相比为上侧),使多个基板12配置于缓冲分区64L、中央下部分区64CL、中央分区64C及中央上部分区64CU中的任意分区内。
另外,搭载有晶舟34L的隔热构造体42S在***反应管50的内部的状态下以使其上端相对于加热筒48的子分区64subL的上端不位于上侧的方式、即以使其上端不进入缓冲分区64L的方式设定其高度h1。
通常,由于均热区域与温度梯度区域的边界附近的分区容易在管轴向上发生温度变动(紊乱(hunting)),所以缩小分区的高度来提高控制性。在本例中,缓冲分区64L的高度设定为相邻的中央下部分区64CL及子分区64subL的高度的一半以下。
(热处理:1000℃)
说明使用本实施方式的基板处理装置10以例如1000℃对基板12进行热处理(例如形成氧化膜)的工序。
在处理开始前的待机时,隔热槽46内维持在800℃左右。在此,将与所有温度传感器68对应的目标温度设为800℃,并由温度调节器70进行控制。
驱动晶舟升降机18,将预先准备好的由隔热构造体42S支承的基板装填完成后的晶舟34L(1000℃处理用)搬入反应管50的内部(晶舟装载),并利用盖30封闭连接器52的炉口54(***工序)。
之后,温度调节器70进行使各分区的温度以固定的升温速率上升的控制,使得均热区域成为1000℃。例如,设定以固定的升温速率连续地或间歇性地变化的目标温度。像这样变化的目标温度能够作为升温或降温模式存储到温度调节器70内。最终,温度调节器70基于来自温度传感器68subL的温度测定数据、来自温度传感器68L的温度测定数据、来自温度传感器68CL的温度测定数据、来自温度传感器68C的温度测定数据、来自温度传感器68CU的温度测定数据、和来自温度传感器68U的温度测定数据来控制向加热器66subL、加热器66L、加热器66CL、加热器66C、加热器66CU及加热器66U供给的电力,以使配置有基板12的缓冲分区64L、中央下部分区64CL、中央分区64C、中央上部分区64CU这四个分区成为1000℃,缓冲分区64的上端附近成为1000℃,另外,上部分区64U的下端附近成为1000℃(加热工序、温度测量工序、温度调节工序)。
之后,向反应管50的内部导入包含水蒸气等的处理气体并进行基板12的热处理。在对基板12进行热处理时,利用旋转机构32使隔热构造体42S及晶舟34L旋转(旋转工序)。由此,即使存在加热器66的发热不均匀、和气体供给管56附近的温度下降,由于对装填在晶舟34L内的基板12进行的加热平均化,所以能够对整个基板12恰当地进行热处理。进一步地,作为粘性流体的气体通过旋转而在基板12的表面上沿周向流动,并通过离心力也沿半径方向发生流动,因此,能够使整个基板12均匀地接触处理气体,并能对整个基板12恰当地进行热处理。
在此,在加热器66subL的上侧相邻地设有加热器66CL,但在加热器66subL的下侧未设置加热器,因此,当将加热器66subL的上部与下部的温度进行比较时,加热器66subL的下部的温度与加热器66subL的上部的温度相比变低(由于加热器66subL的热量向下方的清扫器44侧散发),如图5的表示加热器的温度的图线G1所示,加热器66subL的温度随着趋向下部而下降。即,在加热器66subL中形成有上部侧为高温且下部侧为低温的温度梯度。其结果是,在从缓冲分区64L到中央上部分区64CU之间实现均热区域。
在加热器66subL的下侧,处理管内的温度分布因隔热构造体42S的隔热作用而以规定梯度持续下降,并到达旋转机构32而成为非常低的温度(例如200℃以下)。其结果是,即使在对于旋转机构32的流体密封件32C使用磁性流体密封件的情况下,也能有效抑制因温度上升而导致的密封性下降和持久性下降。
此外,在本实施方式的基板处理装置10中,能够根据需要而使从冷水供给装置74供给的冷却水在水冷套72的内部循环。由此,能够使旋转机构32的温度进一步下降。
此外,在加热器66U的下侧相邻地设有加热器66CU,但在加热器66U上未设置加热器,因此,当将加热器66U的上部与下部的温度进行比较时,加热器66U的上部的温度与加热器66U的下部的温度相比变低,如图5的表示加热器的温度的图线G1所示,加热器66U的温度随着趋向上部而下降。
当基板12的热处理结束时,隔热槽46内降温至待机温度,通过晶舟升降机18使盖30下降并将热处理完毕的基板12以保持在晶舟34L内的状态搬出到反应管50的外部(晶舟卸载),之后,将处理完毕的基板12从晶舟34L取出(晶圆卸载)。
(高温热处理:1250℃)
接着,说明使用本实施方式的基板处理装置10以超过1000℃的温度、例如1250℃对基板12进行高温热处理(使用氩气等稀有气体或氢气进行的退火)的工序。
在以1250℃对基板12进行高温热处理的情况下,工序的流程也与1000℃大致相同。进行使各分区的温度以固定的升温速率上升的控制来升温。此时,达到温度为1000℃的加热器66subL的升温速率被设定为比其它加热器66的升温速率小,并以使所有加热器大致同时达到最终温度的方式进行控制。最终,温度调节器70基于来自温度传感器68subL的温度测定数据、来自温度传感器68L的温度测定数据、来自温度传感器68CL的温度测定数据、来自温度传感器68C的温度测定数据、来自温度传感器68CU的温度测定数据、和来自温度传感器68U的温度测定数据来控制向加热器66subL、加热器66L、加热器66CL、加热器66C、加热器66CU及加热器66U供给的电力,使得配置有基板12的中央下部分区64CL、中央分区64C及中央上部分区64CU这三个分区成为1250℃且固定,缓冲分区64L的上端附近成为1250℃,子分区64subL的上端附近成为作为中间温度的1000℃,上部分区64U的下端附近成为1250℃。
在此,在缓冲分区64L的加热器66L的上侧相邻地设有被设定为1250℃的加热器66CL,但在缓冲分区64L的下侧设有上端侧被设定为1000℃的加热器66subL,因此,当将缓冲分区64L的加热器66L的上部与下部的温度进行比较时,加热器66L的下部的温度与加热器66L的上部的温度相比变低,如图3的表示加热器的温度的图线G2所示,加热器66L的温度随着趋向下部而下降。即,在加热器66L中形成有上部侧为高温且下部侧为低温的温度梯度。
另外,在子分区64subL的内部也形成有与1000℃处理同样的温度梯度。图3的图线G2表示温度在加热器66L和加热器66subL的范围内以固定比例下降的理想的温度梯度。实际上,只要加热器66L与加热器66subL的边界上的温度梯度的变化足够小即可。这样,容易抑制均热区域内的温度变动。此外,能够实际测量该温度变动并调节中间温度以使温度变动变小。也就是说,温度传感器68subL的目标温度、即中间温度能够在不超过加热器的上限温度的范围内设定为1000℃以外的温度。
之后,向反应管50的内部导入包含氩气等的处理气体并进行基板12的热处理。在如1250℃那样的温度下会活跃地发生氧介导的升华和凝华。即,基板的Si会被氧化成SiO而蒸发或者SiO会在基板上堆积Si和SiO2。由于这些反应在平衡条件附近发生,所以温度和压力的微小差异除了会导致对基板的处理变得不均匀之外还有产生颗粒的隐患。在本例中,由于在热处理过程中使晶舟34L旋转,所以除了基板12的温度均匀化之外,气体还会在基板12上因离心力而沿半径方向流动,由此,能够使SiO的分压在从基板12中心到外周附近的范围内下降、并抑制不必要的堆积。此外,在低温且氧分压高时的被动氧化与高温且氧分压低时的主动氧化的边界附近的温度下,上述升华的蚀刻速率变得极大并产生大量SiO。因此,并不限于1250℃的处理过程中,也可以在升温或降温的过程中从边界温度通过时使晶舟旋转。由此,能够抑制凝华物向基板的附着(雾化(haze))。
高温度处理包括用于减少Si基板中的COP(Crystal Originated Particle:晶体原生颗粒)等晶体缺陷的氩退火、使SiC基板中的掺杂剂活性化的活性化退火、用于改善向孔洞或沟槽的嵌入性和除去气孔的高温高压退火。氩退火在600℃以上出现效果,并随着温度的上升而提高效果。在不足1250℃时,即使进行晶舟旋转也无法获得当前要求的高度的晶体质量及平坦性(均匀性),但在1250℃以上时能够满足要求。能够进行高温度处理的温度的上限对于Si基板而言受其熔点(1414℃)限制或受加热器和隔热槽46的耐热温度限制。由于作为标准以1400℃~1800℃进行SiC活性化退火,所以实用上的上限为2000℃就足够了。当超过该上限温度时,基板或基板处理装置本身会损坏,但若是该上限温度以下,则能够正常处理。
如上所述,在本实施方式的基板处理装置10中,通过将加热筒48的各加热器的温度单独控制,能够在抑制旋转机构32的持久性下降的同时将基板12以1000℃进行热处理、或以更高的温度1250℃进行热处理。当以1250℃进行热处理时,在加热器66L中以使下部侧成为低温的方式形成有温度梯度,并在加热器66L的下侧的加热器66subL中与上述的以1000℃对基板12进行热处理的情况同样地以使下部侧成为比上部侧的温度(1000℃)低的温度的方式形成有温度梯度,因此,能够抑制旋转机构32的热损伤。
根据本实施方式,在1000℃的处理和1250℃的处理中能够使加热器66的分区配置共通化,另外,通过使旋转机构32、隔热槽46与炉口54之间的距离(清扫器44的高度)共通化,也能使壳体的高度共通化,并能使基板处理装置10的结构的大部分共通化。
[其它实施方式]
此外,本发明并不限定于以上实施方式,在不脱离其要旨的范围内当然能够进行各种各样的变更。
在本发明的实施方式中对处理晶圆的情况进行了说明,但本发明能够适用于对液晶面板的玻璃基板、磁盘和光盘等的基板进行处理的所有基板处理装置。
在上述实施方式的基板处理装置10中,为了利用冷却水冷却旋转机构32而使用了水冷套72及冷水供给装置74,但并不限定于此,例如水冷套72及冷水供给装置74只要根据需要设置即可,在本发明中并不是必需的。
另外,也可以通过在旋转机构32上设置散热片并利用鼓风机朝向散热片进行送风来冷却旋转机构32。
在上述实施方式中,利用一台基板处理装置10进行了1000℃处理和1250℃处理的双方,但例如也可以设置两台基板处理装置10,并分别将其中一台用于1000℃处理、将另一台用于1250℃处理。另外,不将除晶舟和隔热构造体以外的结构共享也不会妨碍根据处理温度来进行区分。例如连接器52并不是必需的,尤其是在1000℃的处理中,也可以通过相同的原材料作为反应管50的一部分来形成,还可以在反应管50内进一步设置端面热电偶(Profile thermocouple)对加热器温度进行串极控制(cascade control)。
Claims (10)
1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
反应管,其一端具有供保持多个基板的晶舟***的炉口,并在内部构成对所述多个基板进行处理的处理室;
多个加热器,其在所述反应管的外周侧从炉口侧设置到所述反应管的另一端,并沿管轴向针对多个分区的每一个分割设置;
多个温度传感器,其测定所述分区的温度或与所述分区对应的所述加热器的温度;
温度调节器,其基于由所述温度传感器获得的温度数据来控制向各个所述加热器供给的电力,而针对每个所述分区调节温度;和
炉口组件,其包括封闭所述炉口的盖,
所述温度调节器在加热多个所述加热器来对所述基板进行热处理时,针对每个所述加热器控制向多个所述加热器供给的电力,使得将与配置有所述基板的所述分区对应的所述加热器设为预先设定的温度,并在炉口侧未配置所述基板的两个以上的所述分区内,形成使温度朝向所述炉口下降的温度梯度。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,与在最靠近炉口侧未配置所述基板的所述分区对应设置的所述温度传感器配置于与该分区对应的所述加热器中与炉口侧相反的相反侧,
与从所述炉口侧数为第2个的所述分区对应设置的所述温度传感器配置于与该分区对应的所述加热器中与炉口侧相反的相反侧。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,所述炉口组件具备封堵所述处理室的炉口的盖,
在所述盖与所述晶舟之间设有隔热构造体,
以当所述炉口由所述盖关闭时,所述隔热构造体的上端位于从炉口侧数为第2个的所述分区内的方式,设定所述隔热构造体的高度。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,所述炉口组件具备设于所述盖并使所述晶舟旋转的旋转机构,
当对所述基板进行热处理时,所述旋转机构在基板上沿着周向产生气流,并以提高所述晶舟的半径方向上的所述基板的处理均匀性的速度使所述晶舟旋转,
所述温度调节器将与配置有所述基板的所述分区对应的所述加热器控制为1250℃以上的处理温度,将与在最靠近炉口侧未配置所述基板的所述分区对应的所述加热器控制为比所述处理温度低的温度,并在从所述炉口侧数为第2个的所述分区内形成所述温度梯度。
5.根据权利要求1或4所述的基板处理装置,其特征在于,还具有在所述基板的处理中向处理室内供给稀有气体的气体导入管。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,所述旋转机构在所述加热器被控制为1250℃以上的处理温度的期间,使所述基板旋转。
7.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,所述旋转机构在所述加热器被控制为1250℃以上的处理温度的期间,不使所述基板旋转,在与所述处理温度相比为低温且包含被动氧化和主动氧化的转变温度在内温度带内,使所述基板旋转。
8.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,还具有将所述晶舟相对于所述反应管搬入以及搬出的升降机,
所述旋转机构在所述加热器被控制为1250℃以上的处理温度的期间,不使所述基板旋转,在由所述升降机进行所述晶舟的搬入以及搬出的期间内、且在所述基板处于与所述处理温度相比为低温时,使所述基板旋转。
9.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,具有:
***工序,其从设于反应管的一端的炉口将保持多个基板的晶舟***所述反应管的内部;
加热工序,其利用多个加热器对配置于所述反应管的内部的所述基板进行加热,所述多个加热器在所述反应管的外周侧从炉口侧设置到所述反应管的另一端并沿管轴向针对多个分区的每一个分割设置;
温度测量工序,其利用温度传感器测量所述分区的温度或与分区对应的所述加热器各自的温度;和
温度调节工序,其利用温度调节器、基于由多个所述温度传感器获得的所述温度数据来控制各个所述加热器的供给电力,使得将配置有所述基板的所述分区的所述加热器设为预先设定的温度,且使在炉口侧未配置所述基板的两个所述分区的温度低于其它所述分区的温度,并在所述两个分区中以使温度从配置有所述基板的分区侧朝向炉口侧下降的方式形成温度梯度。
10.一种记录介质,其特征在于,记录有使基板处理装置的计算机执行如下步骤的程序:
***步骤,其从设于反应管的一端的炉口将保持多个基板的晶舟***所述反应管的内部;
加热步骤,其利用多个加热器对配置于所述反应管的内部的所述基板进行加热,所述多个加热器在所述反应管的外周侧从炉口侧设置到所述反应管的另一端并沿管轴向针对多个分区的每一个分割设置;
温度测量步骤,其利用温度传感器测量所述分区的温度或与分区对应的所述加热器各自的温度;和
温度调节步骤,其利用温度调节器、基于由多个所述温度传感器获得的所述温度数据来控制各个所述加热器的供给电力,使得将配置有所述基板的所述分区的所述加热器设为预先设定的温度,且使在炉口侧未配置所述基板的两个所述分区的温度低于其它所述分区的温度,并在所述两个分区中以使温度从配置有所述基板的分区侧朝向炉口侧下降的方式形成温度梯度。
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