本发明专利技术在提高衬底面内的温度均匀性的同时迅速地降低炉内温度。具有：反应管，其对衬底进行处理；加热部，其配置在反应管的外周，且对反应管内进行加热；隔热部，其配置在加热部的外周；流路，其在隔热部上设有多个，且供外部气体或冷却介质流通；和顶棚部，其将隔热部的上表面覆盖，顶棚部具有：第1部件，其形成有与流路连通且将外部气体或冷却介质向流路内供给的供给口；和第2部件，其配置在第1部件之上，在与第1部件之间形成有供外部气体或冷却介质流动的空间，并形成有将空间分割成至少两个空间的分隔部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及衬底处理装置、顶棚部及半导体器件的制造方法。
技术介绍
作为衬底处理装置的一个例子，具有半导体制造装置，而且作为半导体制造装置的一个例子，公知有纵式装置。在该纵式装置中，在对半导体、玻璃等衬底进行了加热的基础上实施处理。例如，将衬底收纳到纵式的反应管内并一边供给反应气体一边进行加热，从而在衬底上使薄膜气相生长。在这种半导体制造装置中，需要对作为加热冷却装置的发热部进行冷却并将热量向装置主体外排出。专利文献1公开一种衬底处理装置，具有：发热部，其由筒状的隔热体和配置在该隔热体的内周面上的发热线构成；隔热部，其以相对于该发热部形成圆筒空间的方式设置；冷却气体导入部，其以围绕发热部的方式设在隔热部的上方侧，且与圆筒空间连接；和冷却气体排出部，其从冷却气体导入部的大致中央部朝向直径方向并设在与冷却气体导入部大致相同的高度上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-33871号公报
技术实现思路
但是，在上述的衬底处理装置中，当温度稳定时在缓冲区域和/或流路内部会产生对流，接近进气部的装置背面侧(后侧)的衬底面内温度存在下降的倾向，衬底被局部冷却，而难以保持衬底面内的温度均匀性。本专利技术的目的在于提供一种能够在提高衬底面内的温度均匀性的同时迅速地降低炉内温度的技术。根据本专利技术的一个方式，提供一种技术，具有：反应管，其对衬底进行处理；加热部，其配置在上述反应管的外周，且对上述反应管内进行加热；隔热部，其配置在上述加热部的外周；流路，其在上述隔热部上设有多个，且供外部气体或冷却介质流通；和顶棚部，其覆盖上述隔热部的上表面，上述顶棚部具有：第1部件，其形成有与上述流路连通且将上述外部气体或冷却介质向上述流路内供给的供给口；和第2部件，其配置在上述第1部件之上，并在与上述第1部件之间形成有供上述外部气体或冷却介质流动的空间，且形成有将上述空间分割成至少两个空间的分隔部。专利技术效果根据本专利技术，能够在提高衬底面内的温度均匀性的同时迅速地降低炉内温度。附图说明图1是表示在本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置10的纵剖视图。图2是图1所示的衬底处理装置10的A-A线剖视图。图3的(a)是用于在本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置10的进气机构82的主视图，(b)是其侧视图，(c)是其仰视图。图4的(a)是表示在本专利技术的一个实施方式中优选使用的顶棚部28的上部板60的立体图，(b)是表示其中间板56的立体图，(c)是表示其分隔板58的立体图，(d)是表示其下部板54的立体图。图5是在本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置10的顶棚部28周边的立体图。图6是表示在本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置10的下端部70周边的图。图7是表示图3所示的进气机构82内的气流的图。图8是表示用于在本专利技术的一个实施方式中优选使用的衬底处理装置10的调节风门46的动作的图。图9是表示将图3所示的进气机构82设置在顶棚部28上的状态的图，(a)是其立体图，(b)是其俯视图。图10的(a)是用于本专利技术的其他实施方式的衬底处理装置10的进气机构90的主视图，(b)是其侧视图。图11是表示图10所示的进气机构90内的气流的图。图12的(a)是本专利技术的比较例的顶棚部280周边的立体图，(b)是(a)的主视图，是用于说明冷却介质的流动的图。图13是表示使用比较例的顶棚部280进行了冷却的情况下的衬底的温度分布的图。具体实施方式参照附图来说明本专利技术的实施方式的衬底处理装置10。在适用本专利技术的实施方式中，衬底处理装置作为一个例子构成为半导体器件(IC等)的制造中的实施衬底处理的半导体制造装置。此外，在以下的说明中，叙述作为衬底处理装置而适用了对衬底进行氧化、扩散处理、CVD处理等的纵式装置(以下简称为处理装置)的情况。如图1所示，本实施方式的衬底处理装置10具有：在图1中未图示的壳体11；形成处理室24的圆筒状的反应管16；设置在反应管16的外周、且作为对反应管16内进行加热的加热部而由电阻加热器等构成的发热部(加热器)30；作为发热部30与反应管16之间的空间的空间14；和在反应管16内保持处理对象的衬底(晶片)18的作为衬底保持件的舟皿20。舟皿20能够以水平状态隔开间隙地多层地装填衬底18，并在该状态下将多片衬底18保持在反应管16内。舟皿20经由密封盖22载置在升降机40上，通过该升降机40而能够升降。因此，衬底18向反应管16内的装填及从反应管16内的取出通过升降机40的动作来进行。另外，反应管16形成收纳并处理衬底18的处理室24。在反应管16上连通有气体导入管25，在气体导入管25上连接有未图示的反应气体供给源及非活性气体供给源。另外，在气体导入管25上连接有气体喷嘴27，在该气体喷嘴27上形成有多个向处理室24内供给反应气体及非活性气体的气体供给孔31。另外，在反应管16的下端部上连接有气体排气管29，进行处理室24内的排气。在发热部30的外周配置有对反应管16及发热部30进行冷却的作为冷却机构的中空的隔热部26。隔热部26是例如将多个隔热体层叠而成的构造的隔热构造体。隔热部26的上表面被顶棚部28覆盖。在此，也可以考虑将顶棚部28包含在冷却机构中。另外，也可以考虑由发热部30、隔热部26及顶棚部28来构成对反应管16进行加热及冷却的加热冷却装置12。在隔热部26上形成有以包围空间14的方式沿大致铅垂方向延伸、且供外部气体或冷却介质流动的作为隔热部内流路的流路32。作为冷却介质可以使用例如非活性气体。如图2所示，流路32在俯视观察时为横长形状，在圆周方向上均等地形成有多个。另外，在流路32上以所需要的分布形成有多个吹出孔35，如图1所示，流路32和空间14大致水平地连通。即，构成为从流路32经由吹出孔35向空间14吹出外部气体或冷却介质。此外，吹出孔35在图1中沿水平方向形成，但并不限定于此形态。例如，也可以以朝向后述的排气口36的方式朝向斜上方倾斜。在顶棚部28的侧面上设有将空间14内的环境气体向装置外排出的排气部38。排气部38经由排气路66与形成在顶棚部28的大致中心的排气口36连通。另外，如图9所示，在与该排气部38大致相同的高度上隔着排气部38地左右各一个地设有使外部气体或冷却介质经由顶棚部28及流路32吸入到空间14中的进气机构82(参照图3)。即，隔着排气部38地设有一对进气机构82。进气机构82与后述的缓冲区域52连通地设置。在此，在图9中，示出设置了将顶棚部28及隔热部26覆盖的面板的状态。排气部38由如下部分构成：与排气口36连通地连接的排气管44；与排气管44和后述的排气管76连接、且进行排气路径的切换的作为切换部的调节风门(damper)46；作为散热装置的散热器48；和调整外部气体或冷却介质的排气流量的作为调整部的排气扇50。经由这些排气管44、调节风门46、散热器48及排气扇50将空间14内的加热后的环境气体向装置外排出。排气部38形成在装置背面侧(后侧)。如图3所示，进气机构82具有：进气部84，其具有与缓冲区域52连接的进气口83；导入部85，其朝向进气部84导入外部气体或冷却介质；和取入部87，其具有取入外部气体或冷却介质的取入口80。在此，配置成导入部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种衬底处理装置，其特征在于，具有：反应管，其对衬底进行处理；加热部，其配置在所述反应管的外周，且对所述反应管内进行加热；隔热部，其配置在所述加热部的外周；流路，其在所述隔热部上设有多个，且供外部气体或冷却介质流通；和顶棚部，其将所述隔热部的上表面覆盖，所述顶棚部具有：第1部件，其形成有与所述流路连通且将所述外部气体或冷却介质向所述流路内供给的供给口；和第2部件，其配置在所述第1部件之上，在与所述第1部件之间形成有供所述外部气体或冷却介质流动的空间，且在所述第2部件上形成有将所述空间分割成至少两个空间的分隔部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 JP 2014-0583231.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：反应管，其对衬底进行处理；加热部，其配置在所述反应管的外周，且对所述反应管内进行加热；隔热部，其配置在所述加热部的外周；流路，其在所述隔热部上设有多个，且供外部气体或冷却介质流通；和顶棚部，其将所述隔热部的上表面覆盖，所述顶棚部具有：第1部件，其形成有与所述流路连通且将所述外部气体或冷却介质向所述流路内供给的供给口；和第2部件，其配置在所述第1部件之上，在与所述第1部件之间形成有供所述外部气体或冷却介质流动的空间，且在所述第2部件上形成有将所述空间分割成至少两个空间的分隔部。2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，还具有向所述空间供给所述外部气体或冷却介质的进气机构，所述进气机构具有：进气部，其具有与所述空间连接的进气口；取入部，其将所述外部气体或冷却介质向内部取入；和导入部，其使所述进气部和所述取入部连通。3.如权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，所述进气机构具有：设在所述导入部上且使所述进气口开闭的开闭部、和驱动所述开闭部的驱动部。4.如权利要求3所述的衬底处理装置，其特征在于，所述导入部与所述进气部相对地设置，所述取入部与所述导入部相邻地设置。5.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，所述第2部件为具有大径部分和小径部分的圆板形状。6.如权利要求5所述的衬底处理装置，其特征在于，还具有：圆板形状的第3部件，其配置在所述第2部件之上，且具有大径部分和小径部分；和圆板形状的第4部件，其配置在所述第3部...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹胁基哉，小杉哲也，上野正昭，
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
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