JPH07201756A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセスガスの濃度を面内で均一化するとと
もに、面内での温度分布を均一化することができる熱処
理装置を提供すること。 【構成】 被処理体を水平方向に搬入出するための対向
する２つの開口をはさんで上下に分割され、２つの上記
開口を結ぶ延長線に対して線対称形状に設定されている
上部壁部１２、下部壁部１４および側壁を備えた処理室
１６と、処理室外にて上部壁部１２の近傍に配置されて
いる面状発熱源２６とを備え、処理室１６は、上部壁部
中心に設けられているプロセスガスの導入部１２Ｂと、
導入部１２Ｂと対向して下部壁部中心に設けられている
プロセスガスの排出部１４Ａとを備え、プロセスガスの
導入部から側壁に移行する上部壁部の肩部１２Ｃ、１４
Ｃは、被処理体中心から上記肩部内壁に至る距離が、被
処理体の周縁部から肩部内壁に至る距離（Ｌ）よりも長
くなる（Ｌ１）ように湾曲面あるいは傾斜面で構成さ
れ、かつ、面状発熱源２６が肩部１２Ｃ、１４Ｃの形状
に沿って配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦型プロセスチューブ
内で被処理体を熱処理するために用いられる熱処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウェハ、ＬＣＤ基板などの
製造においては、酸化、拡散、アニール、ＣＶＤなどの
処理を行なうために各種の熱処理装置が使用される。こ
れらの熱処理装置においては、プロセスの高精度化を達
成すること、被処理体の面内の温度分布の均一性を向上
させること、また熱処理の効率を高めることなどが大き
な技術課題となっている。

【０００３】上記熱処理装置の一例として、たとえば、
ＣＶＤ装置の場合でいうと、石英製の縦型プロセスチュ
ーブ内に対して昇降自在の支持部材上面に被処理体であ
る半導体ウエハを載置し、この半導体ウエハの面と平行
にプロセスガスを供給する方式がある。

【０００４】この熱処理装置での加熱構造としては、プ
ロセスチューブの外側で半導体ウエハの面と平行に配置
された抵抗発熱体と、この発熱体からの輻射熱の出射方
向側に位置するＳｉＣやアルミナ等からなる均熱部材と
を配置した構造がある。

【０００５】ところで、近年、半導体プロセスはより微
細化が進み、これとともに、ウエハの口径も８インチ〜
１２インチへと、より大口径化が進んでおり、さらに
は、ＬＣＤ基板等大型の基板を均一に効率よく処理する
熱処理装置が要求されるようになってきている。このよ
うな状況に応じてプロセスの微細化が進み、被処理体の
大口径化に応じて処理のさらなる高精度化、被処理体面
内での温度分布のさらなる均一化、および、熱処理効率
のさらなる向上が必要とされる。しかも、このような大
口径化にある被処理体を製造する場合のスループットの
向上も要望される。このような要望は、上記構造の熱処
理装置においても同様である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような被
処理体の大口径に伴い、被処理体に生じるスリップ、歪
みを効果的に防止し、また、被処理体の面内での温度分
布の均一性の向上を図る必要がある。したがって、この
ような要求に対しては、被処理体をいかにして均一な温
度に維持できるか、特に、被処理体中央部よりも周辺部
の方が放熱量が多いことによる中央部と周辺部との温度
差をいかにして少なくするか等が大きな技術課題とな
る。

【０００７】また、被処理体の面内での成膜状態を均一
化する要件としては、温度分布の均一化に加え、被処理
体とプロセスガスとの接触状態がある。

【０００８】つまり、上記した構造を備えた熱処理装置
の場合でいうと、被処理体の面に平行してプロセスガス
を供給した場合には、プロセスガスの流動方向上流側と
これ以外の箇所とで非処理体表面とプロセスガスとの接
触状態が異なってしまうことがある。つまり、プロセス
ガスの流動方向上流側に相当する被処理体の周辺部で
は、比較的濃度が高いプロセスガスが接触するも、この
位置から下流側に相当する被処理体の中央部では、被処
理体に接触したときの流動状態が乱されて渦流や乱流が
発生しやすくなることが原因してプロセスガスの濃度が
一様でなくなる。このため、周辺部に比べて放熱が少な
い被処理体の中央部は、周辺部に比べて比較的成膜しや
すい環境下にありながら、接触するプロセスガスの濃度
が低いことによって、周辺部との間での成膜厚さを均一
化することができなくなる。

【０００９】このようなプロセスガスの渦流や乱流の発
生は、臨界レイノルズ係数（Ｒ＝Ｕｄ／ν；但し、Ｕ：
流速、ｄ：流路径、ν：動粘性係数）に関係し、プロセ
スガスの流速を高めるほど顕著となる。

【００１０】そこで、本発明の目的とするところは、上
記従来の熱処理装置における問題に鑑み、プロセスガス
の濃度を面内で均一化するとともに、面内での温度分布
を均一化することで被処理体の面内均一性、特に、均一
な成膜厚さを確保することができる熱処理装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を決するため
に、請求項１記載の発明は、被処理体を水平方向に搬入
出するための対向する２つの開口をはさんで上下に分割
され、２つの上記開口を結ぶ延長線に対して線対称形状
に設定されている上部壁部、下部壁および側壁を備えた
処理室と、上記処理室外にて上記上部壁部の近傍に配置
されている面状発熱源と、を備え、上記処理室は、上部
壁部中心に設けられているプロセスガスの導入部と、上
記導入部と対向して下部壁部中心に設けられているプロ
セスガスの排出部とを備え、上記プロセスガスの導入部
から側壁に移行する上部壁部の肩部は、被処理体中心か
ら上記肩部内壁に至る距離が、被処理体の周縁部から上
記肩部内壁に至る距離よりも長くなるように湾曲面ある
いは傾斜面で構成され、上記面状発熱源は上記肩部の形
状に沿って配置されていることを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記下部壁の肩部は、被処理体中心から肩部内壁に
至る距離が、被処理体の周縁部から上記肩部内壁に至る
距離よりも長くなるように湾曲面あるいは傾斜面で形成
され、上記面状発熱源は、上記肩部の形状に沿って配置
されていることを特徴としている。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
において、上記面状発熱源と上記肩部との間には、肩部
の形状に沿って均熱部材が配置されていることを特徴と
している。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、上記プロセスガスの排出部は、被処理体保持部材が
昇降可能に配置されていることを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、上記面状発熱源は、リング状または
螺旋状の抵抗発熱体と、肩部側に臨んで形成された開口
内に上記抵抗発熱体を支持する断熱ピース部材とを有
し、上記断熱ピース部材が上記肩部の形状に沿って複数
配列されていることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれかにおいて、上記断熱ピース部材は、上記肩部の
形状に沿って、複数のゾーンに分割され、分割位置に隣
り合うゾーンとの間の熱流通を阻止する遮熱壁が設けら
れていることを特徴としている。

【００１７】

【作用】本発明では、プロセスガスの導入部から側壁に
移行する上部壁部の肩部が、被処理体中心から上記肩部
内壁に至る距離を、被処理体の周縁部から上記肩部内壁
に至る距離よりも長くなるように湾曲面あるいは傾斜面
で構成され、この肩部の形状に沿って面状発熱源が配置
されている。このため、上部壁部中心から導入されたプ
ロセスガスは、肩部の形状によって縦軸対称の流れが確
保される。これにより、導入直後に発生しやすい渦流や
乱流が防止される。

【００１８】また、本発明では、肩部の形状に沿って面
状発熱源が配置されているので、被処理体の周辺部と中
心部とでは、周辺部の方が加熱されやすくなるので、被
処理体の温度分布が均一となり、処理の面内均一性が向
上する。

【００１９】さらに、面状発熱源は、下部壁部において
肩部の形状に沿って配置されているので、被処理体の面
内温度分布を均一な状態に維持しやすくなる。

【００２０】また、本発明では、上記面状発熱体が、処
理室の肩部形状に沿って配列された断熱ピース部材によ
って支持されるようになっている。しかも、この断熱ピ
ース部材が肩部に沿って複数のゾーンに分割されている
ので、被処理体への輻射熱量を肩部の形状に沿った範囲
で異ならせることができる。このため、被処理体の面内
で、温度分布を均一化することできる。

【００２１】

【実施例】以下、図１乃至図４に示す実施例によって本
発明の詳細を説明する。

【００２２】図１において、熱処理装置１０は、被処理
体を水平方向に搬入出するための開口１６Ａ、１６Ｂを
はさんで上下に分割された上部壁部１２と下部壁部１４
とからなる処理室１６を備えている。

【００２３】上記処理室１６を構成する上部壁部１２お
よび下部壁部１４は、高純度透明石英が用いられ、各壁
部の中心には、同一線上で筒状に形成されたプロセスガ
スの導入部１２Ｂおよび排出部１４Ｂがそれぞれ形成さ
れている。プロセスガスの導入部１２Ｂには、外部から
プロセスガスを供給するためのガス供給手段である給気
パイプ１８が連結され、また、排出部１４Ｂには排気パ
イプ２０が連結されている。さらに、プロセスガスの排
出部１４Ｂは、後述する被処理体１００を水平保持して
昇降可能な被処理体保持部材が挿通されている。この被
処理体保持部材は、昇降のみでなく、載置した被処理体
を回転させることができる。

【００２４】また、処理室１６を構成する上部壁部１２
および下部壁部１４は、プロセスガスの導入部１２Ｂお
よび排出部１４Ｂから側壁に移行する肩部１２Ｃ、１４
Ｃが湾曲面あるいは傾斜面で構成されて導入部１２Ｂ、
排出部１４Ｂと反対側の端部が拡開されたラッパ状の断
面形状とされている。したがって、プロセスガスの流路
形状は急激な拡大変化を来さないようにされていること
になる。

【００２５】そして、上記肩部１２Ｃ、１４Ｃは、図２
に示すように、被処理体１００の中心から肩部内壁に至
る距離（Ｌ）が被処理体の周縁部から肩部内壁に至る距
離（Ｌ１）よりも長くなる関係に設定されて形成されて
いる 一方、処理室１６の外周囲には、例えばセラミックスウ
ール成形品等からなる断熱材２２が配置されており、ま
た、この断熱材２２の外周囲には、インナーシェル２４
Ａとアウタシェル２４Ｂとで形成された水冷ジャケット
２４が設けられている、。これにより、熱処理装置１０
と外部との熱隔離が行なわれている。

【００２６】上記断熱材２２における処理室１６側に対
向する位置には、例えば、二ケイ化モリブデンあるいは
カンタル（商品名）等で構成されたリング状あるいは螺
旋状の抵抗発熱体からなる面状発熱源２６が配置されて
いる。そして、この面状発熱源２６における処理室１６
側と対向する位置には、例えば、重金属汚染の少ないＳ
ｉＣ等を用いた均熱部材２８が配置されている。

【００２７】したがって、面状発熱源２６は、肩部１２
Ｃ、１４Ｃの形状に沿って配置されていることにより、
被処理体１００の中心部に対して周縁部の方を近接させ
た状態で配置されている。このため、均熱部材２８を介
した面状発熱源２６によって加熱される被処理体１００
は、周縁部の方が中心部よりも熱源に近いので、被処理
体１００の周縁部での温度を中心部に比して高くされ
る。

【００２８】また、上記面状発熱源２６は、図２および
図３に示すように、上部壁部１２および下部壁部１４の
肩部１２Ｃ、１４Ｃの形状に沿って複数に分割された断
熱ピース部材３０によって支持されている。そして、こ
の断熱ピース部材３０は、肩部１２Ｃ、１４Ｃの形状に
沿って複数の加熱ゾーンを構成している。

【００２９】つまり、図３に示すように、断熱ピース部
材３０は、例えば、ムライトあるいはコランダムアルミ
ナ等の材料を用いた焼結材あるいは繊維部材を固めて形
成されているものであって、配列方向両端に位置する端
部ピース部材とその間に位置する中間ピース部材とで構
成されている。そして、これら各ピース部材は、処理室
１６側に対向する開口３０Ａが形成されている。また、
各ピース部材は、上面および下面に、載置部３０Ｂおよ
びこれと対向する収容空間３２とがそれぞれ形成されて
いる。載置部３０Ｂは、周方向に設けられた凹状部で構
成され、内部に抵抗発熱源を載置することができる。ま
た、収容空間３２は、周方向に設けられていて上面側の
載置部３０Ｂと対向する隙間が設定できるようになって
いる。

【００３０】載置部３０Ｂと収容空間３２とは連続面を
有し、この空間内の載置部３０Ｂに抵抗発熱体が挿填さ
れるようになっている。このため、収容空間３２の幅
（Ｂ）は、抵抗発熱体の外径（ｄ）に比較して小さく設
定されることにより、抵抗発熱体が抜出ないようにする
とともに、抵抗発熱体の熱膨張を吸収するようになって
いる。なお、抵抗発熱体の抜け止めは、載置部３０Ｂの
形状によっても行なえる。

【００３１】そして、上記断熱ピース部材３０のうち、
中間ピース部材の上面側には段差部３０Ｃが形成されて
いる。そして、この段差部３０Ｃに載置される側のピー
ス部材の下面側には、段差部３０Ｃに係合可能な突起３
０Ｄがそれぞれ形成されている。これら段差部３０Ｃと
係合部３０Ｄとは、相対的な傾斜面に形成されている。

【００３２】このため、両方を係合することにより、断
熱ピース部材３０同士を径方向でずれることなく積み重
ねることができ、積み重ねた場合には傾斜面によって処
理室１６側からの熱輻射を遮断することができる。この
断熱ピース部材３０は、積み重ねられると、断熱材２２
に形成されている収容凹部に入り込むことで径方向での
変位が防止される。

【００３３】また、上記断熱ピース部材３０は、上部壁
部１２、下部壁部１４の肩部１２Ｂ、１４Ｂの形状に沿
って複数の加熱ゾーンに分割されている。そして、各分
割ゾーンの境界に位置するピース部材には、処理室１６
と対向する面に、処理室１６に向けた凸状壁３４が設け
られている。この凸状壁３４は、隣り合うゾーン間での
熱の流通を遮断してゾーン毎での温度設定を可能にして
いる。

【００３４】上記段熱ピース部材３０によって各ゾーン
毎に配列されている面状発熱源２６をなす抵抗発熱体
は、各ゾーン毎に給電部に接続され、各ゾーンに対応し
て設けられた温度検知センサ（図示されず）を介した制
御部１０２（図１参照）によって温度管理されるように
なっている。

【００３５】一方、被処理体１００は、被処理体保持部
材４０によって水平状態に保持されるようになってい
る。

【００３６】すなわち、被処理体保持部材４０は、処理
室１６内の処理位置において被処理体１００を載置保持
した状態で昇降および回転可能な部材である。そして、
この部材４０は、上下方向上端に水平の載置面４０Ａを
一体化された石英製の垂直軸４０Ｂを有し、この垂直軸
４０Ｂの下端が処理室１６の下方壁をなす下部壁部１４
の筒状部からなるプロセスガスの排出部内に挿通されて
いる。この下端は、回転駆動モータ４２に連結されてい
る。

【００３７】回転駆動モータ４２は、昇降機構４４の昇
降アーム４４Ａに一体化され、この昇降機構４４によっ
て、昇降することができる。

【００３８】また、下部壁部１４の下端寄りには、その
外周に冷却管４６が設けられるとともに、排気パイプ２
０よりも下方の位置には、プロセスガス遮断用のパージ
ガス、一例としてＮ2 ガス等の不活性ガスを筒状部内に
導入するためのパージガス供給パイプ４８およびパージ
ガス排気パイプ５０が連結されている。

【００３９】このようなパージガスが外部に漏洩するの
を防止するため、下部壁部１４の下端と回転駆動モータ
４２との間には回転駆動モータ４２の昇降を許容しなが
ら両者間をシールするためのベローズ５２が配置されて
いる。

【００４０】さらに、上記処理室１６の開口１２Ａ、１
４Ａには、被処理体１００を水平方向に搬入出するため
の搬入機構６０および搬出機構６２がそれぞれ設けられ
ている。

【００４１】搬入機構６０および搬出機構６２は、同一
水平線上で相対向する位置に設けられている搬入室６４
および搬出室６５にそれぞれ配置されている。なお、い
ずれも同じ構成からなるので、搬入室６４側の搬入機構
６０の説明をして、搬出機構に関しては、搬入機構の構
成部品に付した符号に１００を加えた数字で示す。

【００４２】まず、上記搬入機構６０および搬出機構６
２を説明するにあたり、処理室からの熱およびプロセス
ガスが搬入室６４および搬出室６５に侵入するのを防止
する構造について説明する。

【００４３】すなわち、搬入室６４と開口１２Ａとの間
には、開口部からの輻射熱およびプロセスガスを遮断す
るための熱遮蔽用ゲートバルブ６６およびガス遮蔽用ゲ
ートバルブ６８がそれぞれ設けられている。熱遮蔽用ゲ
ートバルブ６６は、例えば、アルミナあるいは石英製の
耐熱性を有する弁体６６Ａと、この弁体６６Ａが開閉可
能に収容されている弁室７０とを備えており、弁室７０
には、ガス供給口７２とガス排出口（図示されず）とが
接続されている。これにより、プロセスガスを遮断する
ための不活性ガスが弁室７０内に導入されてガスカーテ
ンを形成することができる。

【００４４】また、ガス遮蔽用ゲートバルブ６８は、一
例として、耐腐食処理が施されたアルミニュウムあるい
はステンレス製の弁体６８Ａと、この弁体６８Ａが開閉
可能に収容されている弁室７４とを備えている。弁体６
８Ａの表面と弁室７４の壁面との間には、閉位置にある
弁体６８Ａと弁室７４の壁面との間を遮蔽するシール部
材７６が設けられている。

【００４５】上記弁体６６Ａ、６８Ａには、各弁室７
０、７４の外部に位置する流体シリンダ７８、８０に有
するピストン７８Ａ、８０Ａが連結されており、このピ
ストン７８Ａ、８０Ａは、弁室７０、７４の壁部を貫通
して設けられている。また、弁室７０、７４の外壁面と
ピストン７８Ａ、８０Ａとの間には、ピストンの貫通部
をシールするためのベローズ８６、８８が設けられてい
る。

【００４６】なお、図示されていないが、開口１２Ａ、
１４Ａと弁室７０、７４との間には、処理室１６側から
弁室への熱伝導を遮断するための冷却部を設けること勿
論可能である。

【００４７】一方、搬入機構６０は、弁室７０、７４に
連続して設けられている搬入室６４に位置している。そ
して、搬入機構６０は、搬送アーム９０と、この搬送ア
ーム９０を進退駆動するための流体シリンダ９２とを備
えている。

【００４８】搬送アーム９０は、側面視形状がコ字状に
形成されたアーム本体９０Ａを有し、このアーム本体９
０Ａの下片には、図示しないが、被処理体保持部材４０
に対向したときの干渉を防止する切欠部が形成され、さ
らに被処理体１００を載置するための複数の突起９０Ｂ
が設けてある。

【００４９】アーム本体９０Ａは、流体シリンダ９２の
ピストン９２Ａに一体化されて上記被処理体保持部材４
０の下方と搬入室６４に位置させる退避位置とに移動す
ることができる。被処理体保持部材４０の下方に位置す
るときには、被処理体１００を受渡しが行なわれる。ピ
ストン９２は、搬入室６４の壁部を貫通しているので、
その壁部とピストン９２との間には、貫通部をシールす
るためのベローズ９４が設けられている。

【００５０】また、搬入室６４には、パージガスの導入
口９６および排出口（図示されず）が連結され、内部が
不活性ガス雰囲気に設定されるようになっている。な
お、搬入室６４に導入されるパージガスを予熱する構造
を付設して、搬入される被処理体１００の面内での温度
を高めて処理時での昇温時間を短縮するようにしてもよ
い。

【００５１】次に作用について説明する。

【００５２】処理室１６内では、その処理室１６を構成
する上部壁部１２および下部壁部１４が断面形状をラッ
パ形に形成されているので、導入部１２Ｂから導入され
るプロセスガスの流れが層流を維持される。この場合の
プロセスガスの流速として、本実施例では、１０ｍ／分
以上の速度が設定されている。したがって、導入される
プロセスガスは、縦軸線対称の流れが確保される。この
ため、プロセスガスは、設定された流速が維持されるの
で、被処理体１００の中心部で発生しがちな渦流や対流
を効率よく打消すことができる。このため、中心部に接
触するプロセスガスの濃度が適正な状態に維持されるこ
とになる。

【００５３】そして、被処理体１００と接触したプロセ
スガスは、被処理体１００の周縁部を迂回して排出部１
４Ｂ内を通過して排気パイプ２０によって外部に排出さ
れる。

【００５４】排出部１４Ｂに向け流動するプロセスガス
は、ガス供給口４８から導入されるパージガスによって
回転駆動モータ４２側への流れが遮断され、ベローズ５
２の連結部からの漏洩が阻止される。

【００５５】一方、均熱部材２８を介した面状発熱源２
６によって加熱される被処理体１００は、中心部と周縁
部とが面状発熱源２６との間の距離を異ならせてあるこ
とにより、周縁部の方が中心部に比べて加熱されやす
い。

【００５６】このため、周縁部での温度が、図４におい
て一点鎖線で示すように、中心部よりも高く設定され、
所謂、面内温度が異なることになる。

【００５７】したがって、処理位置に配置された被処理
体１００は、周縁部での昇温温度が中心部よりも高めら
れるので、放熱損失を補われて面内での温度分布が均一
化される。これにより、周縁部では、図４において二点
鎖線で示す従来の面内特性に対して、周縁部での成膜量
が多くされることになるので、被処理体１００の面内で
の成膜量のバラツキが小さくされて面内での均一性、特
に、成膜厚さが均一化される。

【００５８】特に、中心部では、周縁部に比べて放熱が
少ないので、プロセスガスの濃度が適正化されると比較
的厚い成膜となるが、周縁部においてもこの中心部と同
じ成膜量が得られる温度を設定するだけで、面内での成
膜厚さを均一化されることになる。しかも、下部壁部１
４側にも面状発熱源が配置されていることにより、被処
理体１００の裏面の保温効果が得られるので、面内での
温度分布が常に均一な状態に維持される。

【００５９】また、被処理体１００の面内での温度分布
は、上部壁部１２および下部壁部１４の肩部１２Ｃ、１
４Ｃの形状に沿ってゾーン分割されて配置されている面
状発熱源２６をゾーン毎で温度管理することにより所望
の分布状態とすることができる。

【００６０】このような処理室１６に対する被処理体１
００の搬入出は、次のようにして行なわれる。

【００６１】つまり、図示しないロードロック室から搬
入室６４内の搬送アーム９０に受け渡された被処理体１
００は、開口１２Ａに連通する弁室７０、７４内の弁体
６６、６８が開放されることで、処理室１６への搬入が
許容される。処理室１６内へ搬入された被処理体１００
は、これを載置しているアーム本体９０Ａに向け上昇し
た被処理体保持部材４０に受け渡される。

【００６２】被処理体保持部材４０への被処理体１００
の受渡しが終了すると、搬送アーム９０は、搬入室６４
に向け退避移動し、弁室７０、７４の弁体６６、６８が
閉じられる。

【００６３】処理室１６内での被処理体１００は、上記
したように、中心部において層流状体を維持されている
プロセスガスによって中心部での渦流や乱流を打消され
るので、濃度が適正化されたプロセスガスとの接触によ
って成膜が行なわれ、また、周縁部において、面状発熱
源２６に対する中心部と周縁部との加熱条件の違いによ
って周縁部での成膜量が従来の場合に比べて増大され
る。

【００６４】一方、処理終了後には、被処理体１００が
処理室１６から搬出される。この場合には、搬出アーム
１９０によって上記搬入時とは逆の過程により搬出室６
２内に搬出される。

【００６５】以上のような本実施例によれば、面状発熱
源２６が被処理体１００の表裏両面に設けられているの
で、例えば、各面間での温度を異ならせることにて処理
室１６内の縦方向で温度勾配を設定することができる。
これにより、成膜のための温度条件を一義的な条件とす
ることなく、好ましい温度条件とすることが可能にな
る。

【００６６】また、断熱ピース部材３０は、上部および
下部壁部の形状に沿った範囲でゾーン分割されることに
より、各ゾーン間での温度条件を異ならせることができ
る。これにより、被処理体１００の面内での温度条件を
緻密に制御することが可能になる。

【００６７】なお、本発明は、上記実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形すること
が可能である。たとえば、面状発熱源２６をゾーン分割
する代りに、均熱部材をゾーン分割してもよい。この場
合には、ゾーン毎での温度を異ならせるために、均熱部
材の熱容量をゾーン毎で異ならせる。

【００６８】また、本発明が対象とする被処理体は、少
なくとも、面状形状の被処理体であればよく、半導体ウ
エハ以外にも、例えば、ＬＣＤ基板等であってもよい。
さらに本発明が適用される熱処理装置としては、ＣＶＤ
処理装置だけでなく、たとえば、酸化、拡散、アニール
等に適用される装置を対象とすることも可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、肩部の形
状によって縦軸対称の流れが確保される。これにより、
導入直後に発生しやすい渦流や乱流が防止されるので、
プロセスガスを被処理体の面内で均一接触させることが
できる。

【００７０】また、本発明によれば、肩部の形状に沿っ
て面状発熱源が配置されているので、被処理体の周辺部
と中心部とでは、周辺部の方が受熱量を多くできるの
で、被処理体の温度分布が均一となり、処理の面内均一
性を向上させることが可能になる。

【００７１】また、本発明によれば、上記面状発熱体
が、処理室の肩部形状に沿って配列された断熱ピース部
材によって支持されるようになっている。しかも、この
断熱ピース部材が肩部に沿って複数のゾーンに分割され
ているので、被処理体への輻射熱量を肩部の形状に沿っ
た範囲で異ならせることができる。このため、被処理体
の面内で、温度分布を均一化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる熱処理装置の一実施例を説明す
るための熱処理装置の要部構成を示す模式図である。

【図２】図１に示した要部を拡大して示す模式図であ
る。

【図３】図１に示した要部に用いられる断熱ピース部材
の構成を示す局部的な断面図である。

【図４】図１に示した要部によって得られる被処理体の
面内特性を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１０ 熱処理位置 １２ 上部壁部 １２Ａ 被処理体搬入出用の開口 １２Ｂ プロセスガスの導入部 １２Ｃ 肩部 １４ 下部壁部 １４Ａ 被処理体搬入出用の開口 １４Ｂ プロセスガスの排出部 １４Ｃ 肩部 １６ 処理室 ２０ 排気パイプ ２６ 面状発熱源 ２８ 均熱部材 ３０ 断熱ピース部材 ３４ 凸状壁 ６４ 搬入室 ６５ 搬出室 １００ 被処理体 Ｌ 被処理体の中心部と肩部との間の距離 Ｌ１ 被処理体の周縁部と肩部との間の距離

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を水平方向に搬入出するための
   対向する２つの開口をはさんで上下に分割され、２つの
   上記開口を結ぶ延長線に対して線対称形状に設定されて
   いる上部壁部、下部壁部および側壁を備えた処理室と、 上記処理室外に配置されている面状発熱源と、を備え、 上記処理室は、上部壁部に設けられているプロセスガス
   の導入部と、上記導入部と対向して下部壁部に設けられ
   ているプロセスガスの排出部とを備え、 上記プロセスガスの導入部から側壁に移行する上部壁部
   の肩部は、被処理体中心から上記肩部内壁に至る距離
   が、被処理体の周縁部から上記肩部内壁に至る距離より
   も長くなるように湾曲面あるいは傾斜面で構成され、 上記面状発熱源は上記肩部の形状に沿って配置されてい
   ることを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記下部壁の肩部は、被処理体中心から肩部内壁に至る
   距離が、被処理体の周縁部から上記肩部内壁に至る距離
   よりも長くなるように湾曲面あるいは傾斜面で形成さ
   れ、 上記面状発熱源は、上記肩部の形状に沿って配置されて
   いることを特徴とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 上記面状発熱源と上記肩部との間には、肩部の形状に沿
   って均熱部材が配置されていることを特徴とする熱処理
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 上記プロセスガスの排出部は、被処理体保持部材が昇降
   可能に配置されていることを特徴とする熱処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかにおいて、 上記面状発熱源は、リング状または螺旋状の抵抗発熱体
   と、肩部側に臨んで形成された開口内に上記抵抗発熱体
   を支持する断熱ピース部材とを有し、上記断熱ピース部
   材が上記肩部の形状に沿って複数配列されていることを
   特徴とする熱処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 上記断熱ピース部材は、上記肩部の形状に沿って、複数
   のゾーンに分割され、分割位置に隣り合うゾーンとの間
   の熱流通を阻止する遮熱壁が設けられていることを特徴
   とする熱処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 プロセスガスの導入部および排出部は、ともにこれらが
   設けられている上部壁中央、下部壁中央に位置している
   ことを特徴とする熱処理装置。