基板处理装置、加热装置、顶壁隔热体及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够使基板的面内温度均匀性提高的基板处理装置、加热装置、顶壁隔热体及半导体器件的制造方法。具有：收纳基板的反应容器(203)及加热装置(206)，该加热装置具有设于所述反应容器的外周的侧壁隔热体(250)、设于所述侧壁隔热体的上部的顶壁隔热体(252)、设于所述侧壁隔热体的内壁上的发热体(208)、和设于所述反应容器与所述侧壁隔热体之间的冷却气体的流路(256)，所述顶壁隔热体在其内部设有供所述冷却气体通过的气道(260)，所述顶壁隔热体的实心截面积形成为与所述顶壁隔热体的中心侧相比周缘侧较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
作为基板处理装置的一个例子存在半导体制造装置，而且作为半导体制造装置的一个例子，已知有纵型扩散-CVD装置。在这样的基板处理装置中，使用在处理基板时用于加热该基板的加热装置。作为该加热装置的一个例子，已知如下技术，具有:设于反应容器外侧的环状的侧壁隔热体；设于侧壁隔热体的内表面上的发热体；和设于侧壁隔热体上部的顶壁隔热体，通过发热体加热反应容器内的基板，并且向反应容器与侧壁隔热体之间的空间供给冷却气体而将加热后的基板冷却(例如专利文献I)。在专利文献I记载的加热装置中，被供给至反应容器与侧壁隔热体之间的空间中的冷却气体经由顶壁隔热体而向加热装置的外部排出。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-311775号公报
技术实现思路
在上述的加热装置中，在要经由顶壁隔热体将冷却气体排出的情况下，由于需要将冷却气体的气道设于顶壁隔热体，所以有可能根据顶壁隔热体的部位不同而在隔热性上产生差别，从而导致基板的面内温度均匀性降低。鉴于上述课题，本专利技术的目的在于，提供一种能够使基板的面内温度均匀性提高的。用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的基板处理装置具有:收纳基板的反应容器；以及加热装置，其具有设于所述反应容器的外周的侧壁隔热体、设于所述侧壁隔热体的上部的顶壁隔热体、设于所述侧壁隔热体的内壁上的发热体、和设于所述反应容器与所述侧壁隔热体之间的冷却气体的流路，所述顶壁隔热体以使其厚度形成为与中心侧相比外缘侧较小的方式，在内部设有供所述冷却气体通过的气道。本专利技术的一个方式的加热装置具有:设于反应容器的外周的侧壁隔热体、设于所述侧壁隔热体的上部的顶壁隔热体、设于所述侧壁隔热体的内壁上的发热体、和设于所述反应容器与所述侧壁隔热体之间的冷却气体的流路，所述顶壁隔热体以使其实心截面积形成为与中心侧相比外缘侧较小的方式，在内部设有供所述冷却气体通过的气道。本专利技术的一个方式的顶壁隔热体是设于基板处理装置中所使用的加热装置的侧壁隔热体的上部的顶壁隔热体，所述顶壁隔热体以使其实心截面积形成为与中心侧相比外缘侧较小的方式，在内部设有供所述冷却气体通过的气道。本专利技术的一个方式的半导体器件的制造方法为，在冷却气体流路和气道中流过冷却气体而对收纳于所述反应容器中的基板进行冷却，其中，该冷却气体流路设于反应容器与位于其外周的侧壁隔热体之间，该气道设置在位于所述侧壁隔热体的上部的顶壁隔热体的内部，且是以使所述顶壁隔热体的实心截面积形成为与所述顶板隔热体的中心侧相比外缘侧较小的方式设置成的。专利技术效果根据本专利技术，能够使基板的面内温度均匀性提高。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的剖视图。图2是表示本专利技术的实施方式的加热器的概略情况的立体图。图3是本专利技术的实施方式的顶壁隔热体的放大剖视图。图4是本专利技术的实施方式的下部隔热件的俯视图。图5是本专利技术的实施方式的下部隔热件的仰视图。图6是图4中的下部隔热件的A-A线剖视图。图7是本专利技术的实施方式的上部隔热件的俯视图。图8是本专利技术的实施方式的上部隔热件的仰视图。图9是图8中的上部隔热件的B-B线剖视图。图10是表示本专利技术的实施方式的顶壁隔热件的内部中的冷却气体的流动的说明图。图11是表示使用本专利技术的实施方式的加热器时的晶片的截面温度分布的说明图。图12是表示使用本专利技术的实施方式的加热器时的晶片的温度变化的图。图13是表示不具有基于本专利技术的实施方式的冷却气体实现的冷却功能的加热器的例子的概略图。图14是表示使用图13所示的加热器时的晶片的截面温度分布的说明图。图15是表示使用图13所示的加热器时的晶片的温度变化的图。图16是表示具有基于冷却气体实现的冷却功能的加热器的例子的概略图。图17是表示使用图16所示的加热器时的晶片的截面温度分布的说明图。图18是表示具有基于冷却气体实现的冷却功能的加热器的其他例子的概略图。图19是表示使用图18所示的加热器时的晶片的截面温度分布的说明图。图20是表示使用图18所示的加热器时的晶片的温度变化的图。图21是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第I变形例的剖视图。图22是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第2变形例的剖视图。图23是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第3变形例的剖视图。图24是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第4变形例的剖视图。图25是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第4变形例的、下部隔热件的俯视图。图26是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第4变形例的、下部隔热件的仰视图。图27是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第5变形例的、下部隔热件的俯视图。图28是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第5变形例的、下部隔热件的仰视图。图29是表示本专利技术的实施方式中的顶壁隔热件的第5变形例的、上部隔热件的仰视图。附图标记说明I基板处理装置200 基板203反应容器206加热装置208发热体250侧壁隔热体252顶壁隔热体260 气道【具体实施方式】以下基于【附图说明】本专利技术的实施方式。图1是表示本专利技术的实施方式中适合使用的基板处理装置的剖视图。如图1所示，基板处理装置I具有处理炉202。处理炉202具有作为加热装置的加热器206。加热器206为圆筒形状，通过支承于作为保持板的加热器基座251而被垂直地安装。在加热器206的内侧，与加热器206呈同心圆状地配置有作为反应容器的加工处理管(process tube) 203ο换言之，加热器206配置于加工处理管203的外侧。加工处理管203由作为内部反应容器的内管204和设于其外侧的作为外部反应容器的外管205构成。内管204由例如石英(S12)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端及下端开口的圆筒形状。在内管204的内部形成有处理室201，构成为能够在通过舟皿217以水平姿势沿垂直方向多层排列的状态下收纳作为基板的晶片200。外管205也由例如石英或碳化硅等耐热性材料构成，形成为内径比内管204的外径大且上端关闭且下端开口的圆筒形状，设置成与内管204呈同心圆状。在外管205的下方，与外管205呈同心圆状地配置有歧管(manifold) 209。歧管209由例如不锈钢等构成，形成为上端及下端开口的圆筒形状。歧管209设置成与内管204和外管205卡合而支承内管204和外管205。此外，在歧管209与外管205之间设有作为密封部件的O型环220a。通过将歧管209支承于加热器基座251，而使加工处理管203成为被垂直地安装的状态。由加工处理管203和歧管209形成反应容器。在后述的密封盖219上以与处理室201内连通的方式连接有作为气体导入部的喷嘴230，在喷嘴230上连接有气体供给管232。在气体供给管232的与喷嘴230的连接侧相反的一侧即上游侧，经由作为气体流量控制器的MFC(Mass Flow Controller:质量流量控制器)241而连接有未图示的处理气体供给源或惰性气体供给源。在MFC241上电连接有气体流量控制部(气体流量控制器)235，构成为在期望的时机进行控制使得供给的气体的流量成为期望量。在歧管209上设有将处理室201内的气氛气体排出的排气管231。排气管231配置在由内管204与外管205之间的间隙形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶壁隔热体，设于处理基板的基板处理装置中所使用的加热装置的侧壁隔热体的上部，其特征在于，所述顶壁隔热体以使其实心截面积形成为与中心侧相比外缘侧较小的方式，在内部设有供冷却气体通过的气道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小杉哲也，竹胁基哉，上野正昭，村田等，
申请(专利权)人：株式会社日立国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP