JP4820137B2 - 発熱体の保持構造体 - Google Patents
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Description
本発明は、発熱体の保持構造体、絶縁構造体、加熱装置および基板処理装置に関し、特に、発熱体の一対の給電部を保持する技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に絶縁膜や金属製膜および半導体膜を堆積（デポジション）させるＣＶＤ装置、酸化膜形成装置、拡散装置、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフローやアニール等の熱処理（thermal treatment ）に使用される熱処理装置（furnace ）等の半導体製造装置に利用して有効なものに関する。
ＩＣの製造方法において、ウエハに成膜処理や拡散処理を施すのにバッチ式縦形ホットウオール形拡散・ＣＶＤ装置が広く使用されている。
一般に、バッチ式縦形ホットウオール形拡散・ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）は、ウエハが搬入される処理室を形成するインナチューブおよびこのインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成されて縦形に設置されたプロセスチューブと、被処理基板である複数枚のウエハを保持してインナチューブの処理室に搬入するボートと、インナチューブ内に原料ガスを導入するガス導入管と、プロセスチューブ内を排気する排気管と、プロセスチューブ外に設けられてプロセスチューブ内を加熱するヒータユニットとを備えている。
そして、複数枚のウエハがボートによって垂直方向に整列されて保持された状態でインナチューブ内に下端の炉口から搬入（ボートローディング）された後に、インナチューブ内に原料ガスがガス導入管から導入されるとともに、ヒータユニットによってプロセスチューブ内が加熱される。これにより、ウエハにＣＶＤ膜がデポジションされ、また、拡散処理が施される。
一般に、バッチ式縦形ホットウオール形拡散・ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）は、ウエハが搬入される処理室を形成するインナチューブおよびこのインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成されて縦形に設置されたプロセスチューブと、被処理基板である複数枚のウエハを保持してインナチューブの処理室に搬入するボートと、インナチューブ内に原料ガスを導入するガス導入管と、プロセスチューブ内を排気する排気管と、プロセスチューブ外に設けられてプロセスチューブ内を加熱するヒータユニットとを備えている。
そして、複数枚のウエハがボートによって垂直方向に整列されて保持された状態でインナチューブ内に下端の炉口から搬入（ボートローディング）された後に、インナチューブ内に原料ガスがガス導入管から導入されるとともに、ヒータユニットによってプロセスチューブ内が加熱される。これにより、ウエハにＣＶＤ膜がデポジションされ、また、拡散処理が施される。
従来のこの種のＣＶＤ装置において、加熱装置であるヒータユニットは、アルミナやシリカ等の断熱材が使用されてバキュームフォーム（真空吸着成形）法によってプロセスチューブを全体的に被覆する長い円筒形状に形成された断熱壁体と、鉄−クロム−アルミニウム（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ）合金やモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ2 ）が使用されて長大に形成された発熱体と、断熱壁体を被覆するケースとを備えており、発熱体が断熱壁体の内周に設けられて構成されている。
このようなヒータユニットにおいて、例えば３０℃／分以上の急速加熱を実施する場合には、発熱有効面積を大きくするために板形状に形成された発熱体が使用されている。
そして、この板形状の発熱体が使用される場合には、この発熱体に通電させるための給電部は、次のように構成されている。
板形状の発熱体の両端部が厚さ方向に直角に屈曲されて一対の給電部がそれぞれ形成され、この一対の給電部が断熱壁体を貫通し、この給電部の貫通部がさらに直角に屈曲され、この屈曲部に給電端子が接続される。この一対の給電部は発熱時の熱膨張によって暴れるのを防止するために、碍子によって保持されている。例えば、特許文献１参照。
特開２００４−３９９６７号公報
そして、この板形状の発熱体が使用される場合には、この発熱体に通電させるための給電部は、次のように構成されている。
板形状の発熱体の両端部が厚さ方向に直角に屈曲されて一対の給電部がそれぞれ形成され、この一対の給電部が断熱壁体を貫通し、この給電部の貫通部がさらに直角に屈曲され、この屈曲部に給電端子が接続される。この一対の給電部は発熱時の熱膨張によって暴れるのを防止するために、碍子によって保持されている。例えば、特許文献１参照。
前記した発熱体の保持構造体においては、狭い方が加熱分布上有利になるために、発熱体の一対の給電部の間隔は狭く設定されることが多い。
しかしながら、発熱体の一対の給電部の間隔を狭く設定すると、発熱体の両端が近接する状態になる。
他方、発熱体は温度が上昇すると、熱膨張によって伸びる。また、発熱体は長期間使用されることによっても伸びる傾向がある。
そして、発熱体が伸びると、発熱体の両端の間隔が狭くなるために、発熱体の一対の給電部の間隔が狭くなり、終には接触することにより、電気的に短絡したり、温度が高い場合には互いに溶着したりしてしまう。
しかしながら、発熱体の一対の給電部の間隔を狭く設定すると、発熱体の両端が近接する状態になる。
他方、発熱体は温度が上昇すると、熱膨張によって伸びる。また、発熱体は長期間使用されることによっても伸びる傾向がある。
そして、発熱体が伸びると、発熱体の両端の間隔が狭くなるために、発熱体の一対の給電部の間隔が狭くなり、終には接触することにより、電気的に短絡したり、温度が高い場合には互いに溶着したりしてしまう。
本発明の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる発熱体の保持構造体を提供することにある。
本発明の第二の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる絶縁構造体を提供することにある。
本発明の第三の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる加熱装置を提供することにある。
本発明の第四の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる基板処理装置を提供することにある。
本発明の第二の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる絶縁構造体を提供することにある。
本発明の第三の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる加熱装置を提供することにある。
本発明の第四の目的は、発熱体の短絡や溶着を防止し発熱体の寿命を延長することができる基板処理装置を提供することにある。
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板処理装置に用いられる発熱体の保持構造体であって、
円筒形状に形成された断熱壁体と、
該断熱壁体の内周側に沿って円筒状に設けられた円筒部と、該円筒部の端部に前記断熱壁体を貫通するように設けられた一対の給電部とを有する発熱体と、
少なくとも一部が前記一対の給電部間に設けられるとともに、他の一部が前記円筒部の内周面を超えて円筒部の内側にまで達するように設けられた碍子とを有する発熱体の保持構造体。
（２）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部間から前記円筒部の円周面上の位置を越えて前記円筒部の内側にまで達して前記一対の給電部間を隔離する隔壁部を有する絶縁構造体。
（３）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部間から前記円筒部の円周面上の位置にまで達して前記一対の給電部間を隔離する隔壁部を有する絶縁構造体。
（４）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体の２つの絶縁部材を有する前記（２）の絶縁構造体。
（５）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体の２つの絶縁部材を有する前記（３）の絶縁構造体。
（６）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の外側に設けられた外側絶縁部材を有する前記（２）（３）の絶縁構造体。
（７）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記隔壁部を有し、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の内側に設けられた内側絶縁部材を有する前記（２）（３）の絶縁構造体。
（８）前記断熱壁体の内側に設けられた内側絶縁部材と、前記断熱壁体の外側に設けられた外側絶縁部材とを有する前記（４）（５）の絶縁構造体。
（９）前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い硬度を有する前記（４）（５）（６）（７）または（８）の絶縁構造体。
（１０）前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い曲げ強度を有する前記（４）（５）（６）（７）（８）または（９）の絶縁構造体。
（１１）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられている給電部において、前記一対の給電部間を隔離するように、前記断熱壁体の外側に設けられた絶縁構造体。
（１２）前記断熱壁体よりも高い硬度または曲げ強度または密度を有する前記（１１）の絶縁構造体。
（１３）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部が前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられている給電部において、前記一対の給電部間を隔離するように前記断熱壁体の内側または外側に設けられた絶縁構造体であって、
前記断熱壁体よりも高い硬度または曲げ強度または密度を有する絶縁構造体。
（１４）前記一対の給電部を保持するための一対の保持溝が設けられている前記（２）〜（１３）のいずれかの絶縁構造体。
（１５）前記保持溝が前記絶縁構造体の最上部または最下部に至るまで切欠くように形成された前記（１４）の絶縁構造体。
（１６）前記（２）〜（１５）いずれかの絶縁構造体を有する加熱装置。
（１７）前記（１６）の加熱装置を有する基板処理装置。
（１８）前記発熱体が、前記一対の給電部に接続され、前記断熱壁体の外側に設けられる一対の接続部を有する前記（１）の発熱体の保持構造体。
（１９）前記発熱体が、前記一対の給電部に接続される一対の接続部を有する前記（２）または（３）の絶縁構造体。
（２０）前記発熱体が、前記一対の給電部にそれぞれ接続され、前記断熱壁体の外側に設けられる一対の接続部を有する前記（４）〜（１３）の絶縁構造体。
（２１）前記（１９）または（２０）の絶縁構造体を有する加熱装置。
（２２）前記（２１）の加熱装置を有する基板処理装置。
（１）基板処理装置に用いられる発熱体の保持構造体であって、
円筒形状に形成された断熱壁体と、
該断熱壁体の内周側に沿って円筒状に設けられた円筒部と、該円筒部の端部に前記断熱壁体を貫通するように設けられた一対の給電部とを有する発熱体と、
少なくとも一部が前記一対の給電部間に設けられるとともに、他の一部が前記円筒部の内周面を超えて円筒部の内側にまで達するように設けられた碍子とを有する発熱体の保持構造体。
（２）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部間から前記円筒部の円周面上の位置を越えて前記円筒部の内側にまで達して前記一対の給電部間を隔離する隔壁部を有する絶縁構造体。
（３）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部間から前記円筒部の円周面上の位置にまで達して前記一対の給電部間を隔離する隔壁部を有する絶縁構造体。
（４）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体の２つの絶縁部材を有する前記（２）の絶縁構造体。
（５）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体の２つの絶縁部材を有する前記（３）の絶縁構造体。
（６）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の外側に設けられた外側絶縁部材を有する前記（２）（３）の絶縁構造体。
（７）前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記隔壁部を有し、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の内側に設けられた内側絶縁部材を有する前記（２）（３）の絶縁構造体。
（８）前記断熱壁体の内側に設けられた内側絶縁部材と、前記断熱壁体の外側に設けられた外側絶縁部材とを有する前記（４）（５）の絶縁構造体。
（９）前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い硬度を有する前記（４）（５）（６）（７）または（８）の絶縁構造体。
（１０）前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い曲げ強度を有する前記（４）（５）（６）（７）（８）または（９）の絶縁構造体。
（１１）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、
前記一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられている給電部において、前記一対の給電部間を隔離するように、前記断熱壁体の外側に設けられた絶縁構造体。
（１２）前記断熱壁体よりも高い硬度または曲げ強度または密度を有する前記（１１）の絶縁構造体。
（１３）基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部が前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられている給電部において、前記一対の給電部間を隔離するように前記断熱壁体の内側または外側に設けられた絶縁構造体であって、
前記断熱壁体よりも高い硬度または曲げ強度または密度を有する絶縁構造体。
（１４）前記一対の給電部を保持するための一対の保持溝が設けられている前記（２）〜（１３）のいずれかの絶縁構造体。
（１５）前記保持溝が前記絶縁構造体の最上部または最下部に至るまで切欠くように形成された前記（１４）の絶縁構造体。
（１６）前記（２）〜（１５）いずれかの絶縁構造体を有する加熱装置。
（１７）前記（１６）の加熱装置を有する基板処理装置。
（１８）前記発熱体が、前記一対の給電部に接続され、前記断熱壁体の外側に設けられる一対の接続部を有する前記（１）の発熱体の保持構造体。
（１９）前記発熱体が、前記一対の給電部に接続される一対の接続部を有する前記（２）または（３）の絶縁構造体。
（２０）前記発熱体が、前記一対の給電部にそれぞれ接続され、前記断熱壁体の外側に設けられる一対の接続部を有する前記（４）〜（１３）の絶縁構造体。
（２１）前記（１９）または（２０）の絶縁構造体を有する加熱装置。
（２２）前記（２１）の加熱装置を有する基板処理装置。
前記した（１）の手段によれば、発熱体が熱膨張した場合であっても、一対の給電部が接触するのを防止することができるので、発熱体の短絡や溶着を未然に防止することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
本実施の形態において、本発明に係る発熱体の保持構造体は、本発明に係る基板処理装置の一実施の形態であるＣＶＤ装置（バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置）に設置された本発明に係る加熱装置の一実施の形態であるヒータユニットに使用されている。
本発明の基板処理装置の一実施の形態であるＣＶＤ装置は、図１に示されているように、垂直に配されて固定的に支持された縦形のプロセスチューブ１１を備えており、プロセスチューブ１１はアウタチューブ１２とインナチューブ１３とから構成されている。
アウタチューブ１２は石英（ＳｉＯ2 ）が使用されて円筒形状に一体成形されており、インナチューブ１３は石英（ＳｉＯ2 ）もしくは炭化シリコン（ＳｉＣ）が使用されて円筒形状に一体成形されている。
アウタチューブ１２は内径がインナチューブ１３の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３にその外側を取り囲むように同心円に被せられている。
インナチューブ１３は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３の筒中空部はボート２２によって垂直方向に整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室１４を形成している。インナチューブ１３の下端開口はウエハを出し入れするための炉口１５を構成している。
アウタチューブ１２は石英（ＳｉＯ2 ）が使用されて円筒形状に一体成形されており、インナチューブ１３は石英（ＳｉＯ2 ）もしくは炭化シリコン（ＳｉＣ）が使用されて円筒形状に一体成形されている。
アウタチューブ１２は内径がインナチューブ１３の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３にその外側を取り囲むように同心円に被せられている。
インナチューブ１３は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３の筒中空部はボート２２によって垂直方向に整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室１４を形成している。インナチューブ１３の下端開口はウエハを出し入れするための炉口１５を構成している。
アウタチューブ１２とインナチューブ１３との間の下端部は、円形リング形状に形成されたマニホールド１６によって気密封止されており、マニホールド１６はインナチューブ１３およびアウタチューブ１２についての交換等のためにインナチューブ１３およびアウタチューブ１２にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。
マニホールド１６がＣＶＤ装置のヒータベース１９に支持されることにより、プロセスチューブ１１は垂直に据え付けられた状態になっている。
マニホールド１６がＣＶＤ装置のヒータベース１９に支持されることにより、プロセスチューブ１１は垂直に据え付けられた状態になっている。
マニホールド１６の側壁の上部には排気管１７が接続されており、排気管１７は排気装置（図示せず）に接続されて処理室１４を所定の真空度に真空排気し得るように構成されている。排気管１７はアウタチューブ１２とインナチューブ１３との間に形成された隙間に連通した状態になっており、アウタチューブ１２とインナチューブ１３との隙間によって排気路１８が構成されている。排気路１８は、横断面形状が一定幅の円形リング形状になっている。
排気管１７がマニホールド１６に接続されているため、排気管１７は円筒形状の中空体を形成されて垂直方向に長く形成された排気路１８の最下端部に配置された状態になっている。
排気管１７がマニホールド１６に接続されているため、排気管１７は円筒形状の中空体を形成されて垂直方向に長く形成された排気路１８の最下端部に配置された状態になっている。
マニホールド１６には下端開口を閉塞するシールキャップ２０が、垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２０はアウタチューブ１２の外径と略等しい円盤形状に形成されており、プロセスチューブ１１の外部に設備されたボートエレベータ２１（一部のみが図示されている。）によって垂直方向に昇降されるように構成されている。
シールキャップ２０の中心線上には、被処理基板としてのウエハ１を保持するためのボート２２が垂直に立脚されて支持されている。
ボート２２は複数枚のウエハ１を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。
ボート２２は複数枚のウエハ１を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。
シールキャップ２０にはガス導入管２３がインナチューブ１３の炉口１５に連通するように接続されており、ガス導入管２３には原料ガス供給装置およびキャリアガス供給装置（いずれも図示せず）に接続されている。ガス導入管２３から炉口１５に導入されたガスは、インナチューブ１３の処理室１４内を流通して排気路１８を通って排気管１７から排気される。
アウタチューブ１２の外部には、プロセスチューブ１１の内部を加熱する本実施の形態に係る加熱装置であるヒータユニット３０がアウタチューブ１２の周囲を包囲するように同心円に設備されている。
ヒータユニット３０はステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用されて上端閉塞で下端開口の円筒形状に形成されたケース３１を備えており、ケース３１の内径および全長はアウタチューブ１２の外径および全長よりも大きく設定されている。
ケース３１の内部には、アウタチューブ１２の外径よりも大きい円筒形状の断熱壁体３３が、アウタチューブ１２と同心円に設置されている。断熱壁体３３とケース３１の内周面との間の隙間３２は、空冷のための空間である。
ヒータユニット３０はステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用されて上端閉塞で下端開口の円筒形状に形成されたケース３１を備えており、ケース３１の内径および全長はアウタチューブ１２の外径および全長よりも大きく設定されている。
ケース３１の内部には、アウタチューブ１２の外径よりも大きい円筒形状の断熱壁体３３が、アウタチューブ１２と同心円に設置されている。断熱壁体３３とケース３１の内周面との間の隙間３２は、空冷のための空間である。
断熱壁体３３はケース３１の内径より小さい外径を有する円盤形状の天井壁部３４と、アウタチューブ１２の外径よりも大きい内径およびケース３１の内径よりも小さい外径を有する円筒形状の側壁部３５とを備えている。
天井壁部３４は側壁部３５の上端の開口を閉塞するように被せられており、天井壁部３４の上端面はケース３１の天井壁の下面に接するように設けられている。
なお、天井壁部３４およびケース３１の天井壁を貫通する排気口を設け、断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の雰囲気を強制空冷させるよう構成してもよい。
側壁部３５の外径がケース３１の内径よりも小さく設定されていることにより、側壁部３５とケース３１との間には空冷空間としての隙間３２が形成されている。
なお、隙間３２と断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の空間を貫通させるように断熱壁体３３の側壁部３５に貫通孔を設け、断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の雰囲気を強制空冷させるよう構成してもよい。
そして、断熱壁体３３の側壁部３５は断熱ブロック３６が複数個、垂直方向に積み重ねられることで一つの筒体として構築されている。
天井壁部３４は側壁部３５の上端の開口を閉塞するように被せられており、天井壁部３４の上端面はケース３１の天井壁の下面に接するように設けられている。
なお、天井壁部３４およびケース３１の天井壁を貫通する排気口を設け、断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の雰囲気を強制空冷させるよう構成してもよい。
側壁部３５の外径がケース３１の内径よりも小さく設定されていることにより、側壁部３５とケース３１との間には空冷空間としての隙間３２が形成されている。
なお、隙間３２と断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の空間を貫通させるように断熱壁体３３の側壁部３５に貫通孔を設け、断熱壁体３３とアウタチューブ１２との間の雰囲気を強制空冷させるよう構成してもよい。
そして、断熱壁体３３の側壁部３５は断熱ブロック３６が複数個、垂直方向に積み重ねられることで一つの筒体として構築されている。
図１および図２に示されているように、断熱ブロック３６は短尺の円筒形状であるドーナツ形状の本体３７を備えており、本体３７は繊維状または球状のアルミナやシリカ等の絶縁材（insulating material ）としても機能する断熱材が使用されて、バキュームフォーム法の成形型によって一体成形されている。
なお、断熱ブロック３６および本体３７は円筒形状の円周方向に複数個に分割、例えば円筒形状を所定の角度にて複数個に分割した状態で成形し、その後、円筒形状に組み立てるようにしてもよい。
こうすると、断熱ブロック３６にも遊び（動き易さ）が形成されるために、断熱ブロック３６へ応力が加わったとしても割れ難くなる。好ましくは、四分割とするとサイズ的にもよい。
本体３７の下端部には、結合雄部（凸部）３８が本体３７の内周の一部を円形リング形状に切り欠かれた状態に形成されている。本体３７の上端部には、結合雌部（凹部）３９が本体３７の外周の一部を円形リング形状に切り欠かれた状態に形成されている。
また、本体３７の上端の内周側には、内側方向に突き出た突出部３７ａが形成されている。
隣り合う上下の断熱ブロック３６の突出部３７ａの間に、発熱体を取り付けるための取付溝（凹部）４０が側壁部３５の内周面を円形リング状に切り欠かれた状態となるように、一定深さ一定高さに形成されている。取付溝４０はそれぞれの断熱ブロック３６に対し一つずつ形成されており、一つの閉じた円形状となっている。
取付溝４０の内周面には、図３（ｂ）に示されているように、発熱体を位置決め保持するための鎹（かすがい）形状の保持具４１が複数個、周方向に略等間隔に取り付けられている。
なお、断熱ブロック３６および本体３７は円筒形状の円周方向に複数個に分割、例えば円筒形状を所定の角度にて複数個に分割した状態で成形し、その後、円筒形状に組み立てるようにしてもよい。
こうすると、断熱ブロック３６にも遊び（動き易さ）が形成されるために、断熱ブロック３６へ応力が加わったとしても割れ難くなる。好ましくは、四分割とするとサイズ的にもよい。
本体３７の下端部には、結合雄部（凸部）３８が本体３７の内周の一部を円形リング形状に切り欠かれた状態に形成されている。本体３７の上端部には、結合雌部（凹部）３９が本体３７の外周の一部を円形リング形状に切り欠かれた状態に形成されている。
また、本体３７の上端の内周側には、内側方向に突き出た突出部３７ａが形成されている。
隣り合う上下の断熱ブロック３６の突出部３７ａの間に、発熱体を取り付けるための取付溝（凹部）４０が側壁部３５の内周面を円形リング状に切り欠かれた状態となるように、一定深さ一定高さに形成されている。取付溝４０はそれぞれの断熱ブロック３６に対し一つずつ形成されており、一つの閉じた円形状となっている。
取付溝４０の内周面には、図３（ｂ）に示されているように、発熱体を位置決め保持するための鎹（かすがい）形状の保持具４１が複数個、周方向に略等間隔に取り付けられている。
発熱体４２にはＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金やＭＯＳｉ2 およびＳｉＣ等の抵抗発熱材料が使用される。発熱体４２は、図３（ａ）に示されているように、波形の平板形状をしている。また、上側波部４２ａと上側隙間４３ａおよび下側波部４２ｂと下側隙間４３ｂがそれぞれ交互に形成されている。これらはプレス加工やレーザ切断加工等によって一体成形される。
発熱体４２は断熱ブロック３６の内周に沿って、円形リング形状に設けられている。発熱体４２が形成する円形リング形状の外径は、断熱ブロック３６の取付溝４０の内径（内周面の直径）よりも若干だけ小径である。
以上述べたように、円形リング形状をした発熱体４２の円筒部５１が形成される。
図１〜図３に示されているように、発熱体４２の円筒部５１は断熱ブロック３６の取付溝４０毎に設けられている。その上下段には隣り合う他の発熱体４２の円筒部５１が隔離されて設けられている。
図３（ａ）（ｂ）に示されているように、複数個の保持具４１、４１が上側隙間４３ａの下端から下側隙間４３ｂの上端に跨がるように配置され、断熱ブロック３６に挿入される。このようにして、取付溝４０の内周面から離間された状態で発熱体４２は保持されている。
図２および図３に示されているように、発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４には一対の給電部４５、４６が、円形リング形状の円周方向と直角であって半径方向外向きにそれぞれ屈曲されて形成されている。一対の給電部４５、４６の先端部には一対の接続部４７、４８が互いに逆方向となるように、給電部４５、４６と直角にそれぞれ屈曲されて形成されている。
一対の給電部４５、４６における発熱量の低下を抑制するために、一対の給電部４５、４６の間隔は小さく設定されている。
好ましくは、一対の給電部４５、４６が円形リング形状の円周方向から半径方向外向きの直角にそれぞれ屈曲される箇所は、発熱体４２の上側波部４２ａの最上部付近もしくは下側波部４２ｂの最下部付近とするとよい。
こうすることにより、発熱体４２を一対の給電部４５、４６にさらに隙間なく敷き詰めることができる。
発熱体４２は断熱ブロック３６の内周に沿って、円形リング形状に設けられている。発熱体４２が形成する円形リング形状の外径は、断熱ブロック３６の取付溝４０の内径（内周面の直径）よりも若干だけ小径である。
以上述べたように、円形リング形状をした発熱体４２の円筒部５１が形成される。
図１〜図３に示されているように、発熱体４２の円筒部５１は断熱ブロック３６の取付溝４０毎に設けられている。その上下段には隣り合う他の発熱体４２の円筒部５１が隔離されて設けられている。
図３（ａ）（ｂ）に示されているように、複数個の保持具４１、４１が上側隙間４３ａの下端から下側隙間４３ｂの上端に跨がるように配置され、断熱ブロック３６に挿入される。このようにして、取付溝４０の内周面から離間された状態で発熱体４２は保持されている。
図２および図３に示されているように、発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４には一対の給電部４５、４６が、円形リング形状の円周方向と直角であって半径方向外向きにそれぞれ屈曲されて形成されている。一対の給電部４５、４６の先端部には一対の接続部４７、４８が互いに逆方向となるように、給電部４５、４６と直角にそれぞれ屈曲されて形成されている。
一対の給電部４５、４６における発熱量の低下を抑制するために、一対の給電部４５、４６の間隔は小さく設定されている。
好ましくは、一対の給電部４５、４６が円形リング形状の円周方向から半径方向外向きの直角にそれぞれ屈曲される箇所は、発熱体４２の上側波部４２ａの最上部付近もしくは下側波部４２ｂの最下部付近とするとよい。
こうすることにより、発熱体４２を一対の給電部４５、４６にさらに隙間なく敷き詰めることができる。
一対の給電部４５、４６の位置に対応する円筒形状の断熱ブロック３６には、一対の挿通溝４９、５０がそれぞれ形成されている。両挿通溝４９、５０は取付溝４０側から円筒形状の径方向に本体３７の外周側にかけて達するように形成される。両給電部４５、４６の両挿通溝４９、５０にそれぞれ挿通されている。
なお、挿通溝４９、５０は両給電部４５、４６が挿通される前は、両挿通溝４９、５０の間をも含め、両挿通溝４９、５０が一つの挿通溝となるように形成しておき、両給電部４５、４６を挿通後に、両給電部４５、４６間に繊維状または球状のアルミナやシリカ等の絶縁材としても機能する断熱材を埋めることで、断熱壁体３３および挿通溝４９、５０を形成してもよい。
本体３７の外周面における両挿通溝４９、５０の部分には、絶縁構造体の一例である外側絶縁部材としての碍子（以下、外側碍子という。）５２が設けられている。
外側碍子５２は絶縁構造体の一例であり、アルミナやシリカ等の耐熱性を有する絶縁材としてのセラミックが使用されて、焼結法等の適当な製法により、断熱ブロック３６よりも硬度、曲げ強度および密度を高くすることができる。例えば、外側碍子５２は断熱ブロック３６よりアルミナ成分の含有率を高くすることで硬度、曲げ強度、密度を高くすることができる。
図４（ａ）に示されているように、外側碍子５２は略正方形であって、断熱ブロック３６の外周面の曲面に対応するような若干の曲面Ｒ１を持つ平盤形状に一体成形されており、本体３７の外周面に固定されている。
外側碍子５２は、少なくとも断熱ブロック３６と同等以上の硬度、同等以上の曲げ強度および同等以上の密度を備えている。
なお、好ましくは、外側碍子５２の硬度を、断熱ブロック３６の硬度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
また、好ましくは、外側碍子５２の曲げ強度および／または密度を断熱ブロック３６の曲げ強度および／または密度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
外側碍子５２の上部には、一対の給電部を挿通するための挿通部としての一対の保持溝５３、５４がそれぞれ形成されている。両保持溝５３、５４の位置は、両挿通溝４９、５０の位置に対応させ、略同位置となるようにしている。両保持溝５３、５４には両挿通溝４９、５０に挿通された両給電部４５、４６がそれぞれ挿通されて保持されている。
好ましくは、図４（ａ）に示されているように、保持溝５３、５４は外側碍子５２の最上部に至るまで切欠くように形成するとよい。一対の給電部を設置した後に、外側碍子５２を取付けたり、交換することが可能となるからである。但し、保持溝５３、５４は外側碍子５２の最上部まで切欠かずに孔形状で形成することもできる。
外側碍子５２の両保持溝５３、５４は、発熱体４２の給電部４５、４６を保持することにより、発熱体４２の暴れを抑えることができる。両保持溝５３、５４の間隔は本体３７の両挿通溝４９、５０の間隔に対応させて、同じ間隔としている。
ここで、発熱体４２の暴れとは、発熱体４２に給電することにより発熱体４２が熱膨張を起こしたり、給電を止めることにより熱収縮を起こしたりして、本来配置されている位置からずれたり、移動したり、捩じれたりするように動く現象のことをいう。
なお、挿通溝４９、５０は両給電部４５、４６が挿通される前は、両挿通溝４９、５０の間をも含め、両挿通溝４９、５０が一つの挿通溝となるように形成しておき、両給電部４５、４６を挿通後に、両給電部４５、４６間に繊維状または球状のアルミナやシリカ等の絶縁材としても機能する断熱材を埋めることで、断熱壁体３３および挿通溝４９、５０を形成してもよい。
本体３７の外周面における両挿通溝４９、５０の部分には、絶縁構造体の一例である外側絶縁部材としての碍子（以下、外側碍子という。）５２が設けられている。
外側碍子５２は絶縁構造体の一例であり、アルミナやシリカ等の耐熱性を有する絶縁材としてのセラミックが使用されて、焼結法等の適当な製法により、断熱ブロック３６よりも硬度、曲げ強度および密度を高くすることができる。例えば、外側碍子５２は断熱ブロック３６よりアルミナ成分の含有率を高くすることで硬度、曲げ強度、密度を高くすることができる。
図４（ａ）に示されているように、外側碍子５２は略正方形であって、断熱ブロック３６の外周面の曲面に対応するような若干の曲面Ｒ１を持つ平盤形状に一体成形されており、本体３７の外周面に固定されている。
外側碍子５２は、少なくとも断熱ブロック３６と同等以上の硬度、同等以上の曲げ強度および同等以上の密度を備えている。
なお、好ましくは、外側碍子５２の硬度を、断熱ブロック３６の硬度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
また、好ましくは、外側碍子５２の曲げ強度および／または密度を断熱ブロック３６の曲げ強度および／または密度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
外側碍子５２の上部には、一対の給電部を挿通するための挿通部としての一対の保持溝５３、５４がそれぞれ形成されている。両保持溝５３、５４の位置は、両挿通溝４９、５０の位置に対応させ、略同位置となるようにしている。両保持溝５３、５４には両挿通溝４９、５０に挿通された両給電部４５、４６がそれぞれ挿通されて保持されている。
好ましくは、図４（ａ）に示されているように、保持溝５３、５４は外側碍子５２の最上部に至るまで切欠くように形成するとよい。一対の給電部を設置した後に、外側碍子５２を取付けたり、交換することが可能となるからである。但し、保持溝５３、５４は外側碍子５２の最上部まで切欠かずに孔形状で形成することもできる。
外側碍子５２の両保持溝５３、５４は、発熱体４２の給電部４５、４６を保持することにより、発熱体４２の暴れを抑えることができる。両保持溝５３、５４の間隔は本体３７の両挿通溝４９、５０の間隔に対応させて、同じ間隔としている。
ここで、発熱体４２の暴れとは、発熱体４２に給電することにより発熱体４２が熱膨張を起こしたり、給電を止めることにより熱収縮を起こしたりして、本来配置されている位置からずれたり、移動したり、捩じれたりするように動く現象のことをいう。
取付溝４０の内周面における両挿通溝４９、５０に対応する部位には、絶縁構造体の一例である内側絶縁部材としての碍子（以下、内側碍子という。）５５が当接されて固定されている。
内側碍子５５は絶縁構造体の一例であり、アルミナやシリカ等の耐熱性を有する絶縁材としてのセラミックが使用されて、焼結法等の適当な製法により、断熱ブロック３６よりも硬度、曲げ強度および密度を高くすることができる。例えば、内側碍子５５は断熱ブロック３６よりアルミナの成分の含有率を高くすることで、硬度、曲げ強度、密度を高くすることができる。
図４（ｂ）に示されているように内側碍子５５は略正方形であって、断熱ブロック３６の取付溝４０の内周面の曲面に対応するような若干の曲面Ｒ２を持つ平盤形状に一体成形されている。
内側碍子５５は、少なくとも断熱ブロック３６と同等以上の硬度および同等以上の曲げ強度および同等以上の密度が備えられている。
なお、好ましくは、内側碍子５５の硬度を断熱ブロック３６の硬度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
また、好ましくは、内側碍子５５の曲げ強度および／または密度を断熱ブロック３６の曲げ強度および／または密度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
内側碍子５５の上部には、一対の給電部を挿通するための挿通部としての一対の保持溝５６、５７がそれぞれ形成されている。両保持溝５６、５７の位置は、両挿通溝４９、５０の位置に対応させ、略同位置となるようにしている。両保持溝５６、５７には両挿通溝４９、５０に挿通された両給電部４５、４６がそれぞれ挿通されて保持されている。
好ましくは、図４（ｂ）に示されているように、保持溝５６、５７は内側碍子５５の最上部に至るまで切欠くように形成するとよい。一対の給電部４５、４６を設置した後に内側碍子５５を取り付けたり、交換することが可能となるからである。但し、保持溝５６、５７は内側碍子５５の最上部まで切欠かずに孔形状で形成することもできる。
内側碍子５５の両保持溝５６、５７は、発熱体４２の給電部４５、４６を保持することにより発熱体４２の暴れを抑えることができる。両保持溝５６、５７の間隔は本体３７の挿通溝４９、５０に対応させ、同じ間隔としている。
内側碍子５５の内側端面（断熱ブロック３６と反対側の端面すなわち発熱体４２の円筒部５１側の端面）には、両保持溝５６、５７の間に、発熱体４２の一対の給電部４５、４６および円筒部５１を隔てる隔壁部５８が設けられている。隔壁部５８は取付溝４０の内周面に当接し固定した際に、少なくとも発熱体４２の円筒部５１の内周面上の位置まで設けられる厚さ（ｔ）になっている。
好ましくは、図２に示されているように、隔壁部５８は取付溝４０の内周面に接するように設け固定した際に、発熱体４２の円筒部５１の内周面上を越えて円筒部５１の内側まで設けられる厚さ（ｔ）とするとよい。このようにすることにより、効果的に発熱体４２の一対の給電部４５、４６および円筒部５１を隔てることができる。
また、隔壁部５８の高さ（ｈ）は、取付溝４０の内周面に当接し固定した際に、少なくとも、発熱体４２の板幅と同等以上の値ないし寸法（ｈ）とされている。また、発熱体４２の一対の給電部４５、４６を隔てるように一対の給電部４５、４６を同じ高さの位置に設置できるように、両保持溝５６、５７と同じ高さ位置に設けられている。
好ましくは、隔壁部５８の高さ（ｈ）は、図３（ａ）に示されるように、取付溝４０の内周面に接するように設け固定した際に、発熱体４２の円筒部５１の上側波部４２ａの最上部の高さと下側波部４２ｂの最下部の高さとの間の値（ｈ１）より大きくするとよい。このようにすることにより、一対の給電部４５、４６および円筒部５１を効果的に隔てることができる。
隔壁部５８は内側碍子５５の内側端面から両側に曲部Ｒ３を形成させて設けられている。この曲部Ｒ３が設けられることにより、内側碍子５５を成形し易くできるとともに、内側碍子５５の強度が増し、発熱体４２の円筒部５１が膨張し、伸び、隔壁部５８と接触しても内側碍子５５が割れたりし難くなる。
なお、曲部Ｒ３は曲面形状とするのみならず、平坦面から成るテーパ形状としてもよい。
内側碍子５５は絶縁構造体の一例であり、アルミナやシリカ等の耐熱性を有する絶縁材としてのセラミックが使用されて、焼結法等の適当な製法により、断熱ブロック３６よりも硬度、曲げ強度および密度を高くすることができる。例えば、内側碍子５５は断熱ブロック３６よりアルミナの成分の含有率を高くすることで、硬度、曲げ強度、密度を高くすることができる。
図４（ｂ）に示されているように内側碍子５５は略正方形であって、断熱ブロック３６の取付溝４０の内周面の曲面に対応するような若干の曲面Ｒ２を持つ平盤形状に一体成形されている。
内側碍子５５は、少なくとも断熱ブロック３６と同等以上の硬度および同等以上の曲げ強度および同等以上の密度が備えられている。
なお、好ましくは、内側碍子５５の硬度を断熱ブロック３６の硬度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
また、好ましくは、内側碍子５５の曲げ強度および／または密度を断熱ブロック３６の曲げ強度および／または密度よりも高くすると、効果的に発熱体４２の暴れを抑止することができる。
内側碍子５５の上部には、一対の給電部を挿通するための挿通部としての一対の保持溝５６、５７がそれぞれ形成されている。両保持溝５６、５７の位置は、両挿通溝４９、５０の位置に対応させ、略同位置となるようにしている。両保持溝５６、５７には両挿通溝４９、５０に挿通された両給電部４５、４６がそれぞれ挿通されて保持されている。
好ましくは、図４（ｂ）に示されているように、保持溝５６、５７は内側碍子５５の最上部に至るまで切欠くように形成するとよい。一対の給電部４５、４６を設置した後に内側碍子５５を取り付けたり、交換することが可能となるからである。但し、保持溝５６、５７は内側碍子５５の最上部まで切欠かずに孔形状で形成することもできる。
内側碍子５５の両保持溝５６、５７は、発熱体４２の給電部４５、４６を保持することにより発熱体４２の暴れを抑えることができる。両保持溝５６、５７の間隔は本体３７の挿通溝４９、５０に対応させ、同じ間隔としている。
内側碍子５５の内側端面（断熱ブロック３６と反対側の端面すなわち発熱体４２の円筒部５１側の端面）には、両保持溝５６、５７の間に、発熱体４２の一対の給電部４５、４６および円筒部５１を隔てる隔壁部５８が設けられている。隔壁部５８は取付溝４０の内周面に当接し固定した際に、少なくとも発熱体４２の円筒部５１の内周面上の位置まで設けられる厚さ（ｔ）になっている。
好ましくは、図２に示されているように、隔壁部５８は取付溝４０の内周面に接するように設け固定した際に、発熱体４２の円筒部５１の内周面上を越えて円筒部５１の内側まで設けられる厚さ（ｔ）とするとよい。このようにすることにより、効果的に発熱体４２の一対の給電部４５、４６および円筒部５１を隔てることができる。
また、隔壁部５８の高さ（ｈ）は、取付溝４０の内周面に当接し固定した際に、少なくとも、発熱体４２の板幅と同等以上の値ないし寸法（ｈ）とされている。また、発熱体４２の一対の給電部４５、４６を隔てるように一対の給電部４５、４６を同じ高さの位置に設置できるように、両保持溝５６、５７と同じ高さ位置に設けられている。
好ましくは、隔壁部５８の高さ（ｈ）は、図３（ａ）に示されるように、取付溝４０の内周面に接するように設け固定した際に、発熱体４２の円筒部５１の上側波部４２ａの最上部の高さと下側波部４２ｂの最下部の高さとの間の値（ｈ１）より大きくするとよい。このようにすることにより、一対の給電部４５、４６および円筒部５１を効果的に隔てることができる。
隔壁部５８は内側碍子５５の内側端面から両側に曲部Ｒ３を形成させて設けられている。この曲部Ｒ３が設けられることにより、内側碍子５５を成形し易くできるとともに、内側碍子５５の強度が増し、発熱体４２の円筒部５１が膨張し、伸び、隔壁部５８と接触しても内側碍子５５が割れたりし難くなる。
なお、曲部Ｒ３は曲面形状とするのみならず、平坦面から成るテーパ形状としてもよい。
図２および図３に示されているように、上段側の発熱体４２の一方の接続部（以下、プラス側接続部という。）４７には給電端子６１が溶接されており、他方の接続部（以下、マイナス側接続部という。）４８には渡り線６２の上端部が溶接されている。渡り線６２の下端部は下段側の発熱体４２のプラス側接続部４７に接続されている。
したがって、下段側の発熱体４２のプラス側接続部４７は上段側の発熱体４２のマイナス側接続部４８の真下付近に位置しており、その分だけ下段側の発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４は上段側の発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４よりも周方向にずれた状態になっている。
渡り線６２はこの渡り線６２の表面からの放熱を小さく抑制するために、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金やＭＯＳｉ2 およびＳｉＣ等の抵抗発熱材料が使用されて、断面が円形の丸棒形状に形成されている。但し、渡り線の電流容量の都合によっては、渡り線６２は断面が四角形の角棒形状に形成してもよい。
したがって、下段側の発熱体４２のプラス側接続部４７は上段側の発熱体４２のマイナス側接続部４８の真下付近に位置しており、その分だけ下段側の発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４は上段側の発熱体４２の円筒部５１の両端部４４、４４よりも周方向にずれた状態になっている。
渡り線６２はこの渡り線６２の表面からの放熱を小さく抑制するために、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金やＭＯＳｉ2 およびＳｉＣ等の抵抗発熱材料が使用されて、断面が円形の丸棒形状に形成されている。但し、渡り線の電流容量の都合によっては、渡り線６２は断面が四角形の角棒形状に形成してもよい。
図２および図５に示されているように、ヒータユニット３０のケース３１の外周面における給電端子６１の設置場所に対応する位置には、両接続部４７、４８や渡り線６２を被覆する端子ケース６３が被せ付けられており、端子ケース６３の内部にはガラスウール等の断熱材６４が充填されている。端子ケース６３には複数個の給電端子６１が絶縁碍子６５を介して挿入されている。
次に、前記構成に係るＣＶＤ装置によるＩＣ等の半導体装置の製造方法における成膜工程を簡単に説明する。
図１に示されているように、複数枚のウエハ１がボート２２に装填（ウエハチャージ）されると、複数枚のウエハ１を保持したボート２２は、ボートエレベータ２１によって持ち上げられて処理室１４に搬入（ボートローディング）される。
この状態で、シールキャップ２０はマニホールド１６の下端開口をシールした状態となる。
この状態で、シールキャップ２０はマニホールド１６の下端開口をシールした状態となる。
プロセスチューブ１１の内部が所定の圧力（真空度）となるように排気管１７を介して真空排気される。
また、プロセスチューブ１１の内部が所定の温度となるようにヒータユニット３０によって加熱される。この際、処理室１４内が所定の温度分布となるように、温度センサ２４が検出した温度情報に基づきヒータユニット３０の発熱体４２への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、ボート２２が回転機構２５によって回転されることにより、ウエハ１が回転される。
また、プロセスチューブ１１の内部が所定の温度となるようにヒータユニット３０によって加熱される。この際、処理室１４内が所定の温度分布となるように、温度センサ２４が検出した温度情報に基づきヒータユニット３０の発熱体４２への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、ボート２２が回転機構２５によって回転されることにより、ウエハ１が回転される。
次いで、所定の流量に制御された原料ガスが、処理室１４内へガス導入管２３を通じて導入される。
導入された原料ガスは処理室１４内を上昇し、インナーチューブ１３の上端開口から排気路１８に流出して排気管１７から排気される。
原料ガスは処理室１４内を通過する際にウエハ１の表面と接触し、この際に、熱ＣＶＤ反応によってウエハ１の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
導入された原料ガスは処理室１４内を上昇し、インナーチューブ１３の上端開口から排気路１８に流出して排気管１７から排気される。
原料ガスは処理室１４内を通過する際にウエハ１の表面と接触し、この際に、熱ＣＶＤ反応によってウエハ１の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガスが供給され、処理室１４内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室１４内の圧力が常圧に復帰される。
その後、ボートエレベータ２１によりシールキャップ２０が下降されて、マニホールド１６の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ１がボート２２に保持された状態で、マニホールド１６の下端からプロセスチューブ１１の外部に搬出（ボートアンローディング）される。
その後に、処理済のウエハ１はボート２２から取り出される（ウエハディスチャージ）。
その後に、処理済のウエハ１はボート２２から取り出される（ウエハディスチャージ）。
ところで、ヒータユニット３０の発熱体４２は温度が上昇すると、熱膨張によって伸びる。また、発熱体４２は長期間使用されることによっても伸びる傾向がある。
例えば、図６（ａ）に示されているように、発熱体４２の一対の給電部４５、４６の間隔は狭く設定されているために、発熱体４２が伸びると、一対の給電部４５、４６の間隔が狭くなり、終には接触することにより、電気的に短絡したり、温度が高い場合には互いに溶着してしまう可能性がある。
特に、図３（ａ）（ｂ）に示すように、給電部付近では、挿通溝４９、５０や内側碍子５５を設ける必要があるため、保持具４１を発熱体４２の円筒部５１を保持するようにうまく配置できないため、発熱体４２が円周方向に伸び易くなってしまうので、前述のような問題が起こり易い。
また、保持具４１が発熱体４２の暴れによって、割れたり断熱ブロック３６から抜けたり円筒部５１の円周方向にずれたりしてしまうことがある。この場合も、一対の給電部４５、４６の間隔が狭くなり、終には接触することにより電気的に短絡したり温度が高い場合には、互いに溶着してしまう可能性がある。
しかし、本実施の形態においては、一対の給電部４５、４６が外側碍子５２および内側碍子５５によって互いに絶縁された状態で保持されているとともに、内側碍子５５において両給電部４５、４６の間および円筒部５１より半径方向内側に隔壁部５８が設けられているので、図６（ｂ）に示されているように、発熱体４２が伸びた場合であっても、一対の給電部４５、４６同士および円筒部５１が接触するのを防止することができ、発熱体４２の短絡や溶着を未然に防止することができる。
例えば、図６（ａ）に示されているように、発熱体４２の一対の給電部４５、４６の間隔は狭く設定されているために、発熱体４２が伸びると、一対の給電部４５、４６の間隔が狭くなり、終には接触することにより、電気的に短絡したり、温度が高い場合には互いに溶着してしまう可能性がある。
特に、図３（ａ）（ｂ）に示すように、給電部付近では、挿通溝４９、５０や内側碍子５５を設ける必要があるため、保持具４１を発熱体４２の円筒部５１を保持するようにうまく配置できないため、発熱体４２が円周方向に伸び易くなってしまうので、前述のような問題が起こり易い。
また、保持具４１が発熱体４２の暴れによって、割れたり断熱ブロック３６から抜けたり円筒部５１の円周方向にずれたりしてしまうことがある。この場合も、一対の給電部４５、４６の間隔が狭くなり、終には接触することにより電気的に短絡したり温度が高い場合には、互いに溶着してしまう可能性がある。
しかし、本実施の形態においては、一対の給電部４５、４６が外側碍子５２および内側碍子５５によって互いに絶縁された状態で保持されているとともに、内側碍子５５において両給電部４５、４６の間および円筒部５１より半径方向内側に隔壁部５８が設けられているので、図６（ｂ）に示されているように、発熱体４２が伸びた場合であっても、一対の給電部４５、４６同士および円筒部５１が接触するのを防止することができ、発熱体４２の短絡や溶着を未然に防止することができる。
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
1) 発熱体の一対の給電部を外側碍子および内側碍子によって保持するとともに、内側碍子に両給電部および発熱体の円筒部の接触を阻止する隔壁部を設けることにより、発熱体が伸びた場合であっても、一対の給電部同士および発熱体の円筒部が接触するのを防止することができるので、発熱体の短絡や溶着を未然に防止することができる。
2) 発熱体の短絡や溶着を未然に防止することにより、発熱体の寿命を延長することができる。
3) 発熱体が伸びた時における発熱体の一対の給電部同士および円筒部の接触を防止することができるので、本発明を使用しない場合に比べ、一対の給電部を互いに接近させることができる。その結果、発熱体の無い給電部での温度低下を最小限度に抑制することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、隔壁部５８を有する内側碍子５５は、断熱壁体を構築する断熱ブロック３６の本体３７と一体的に成形してもよいし、一体型の断熱壁体３３に一体的に成形してもよい。
隔壁部５８は内側碍子５５に一体的に成形するに限らず、断熱壁体を構築する断熱ブロック３６の本体３７や一体型の断熱壁体３３に設けてもよい。
内側碍子５５の保持溝５６、５７は上側にそれぞれ形成するに限らず、内側碍子５５の下側にそれぞれ形成するようにしてもよい。
同様に、外側碍子５２の保持溝５３、５４においても上側にそれぞれ形成するに限らず、外側碍子５２の下側にそれぞれ形成するようにしてもよい。
つまり、隔壁部を有する本発明に係る絶縁構造体は、断熱壁体と別体の絶縁部材である碍子によって構成してもよいし、断熱壁体自体によって構成してもよい。
内側碍子５５の保持溝５６、５７は上側にそれぞれ形成するに限らず、内側碍子５５の下側にそれぞれ形成するようにしてもよい。
同様に、外側碍子５２の保持溝５３、５４においても上側にそれぞれ形成するに限らず、外側碍子５２の下側にそれぞれ形成するようにしてもよい。
つまり、隔壁部を有する本発明に係る絶縁構造体は、断熱壁体と別体の絶縁部材である碍子によって構成してもよいし、断熱壁体自体によって構成してもよい。
本発明に係る発熱体の保持構造体は、ＣＶＤ装置のヒータユニットに適用するに限らず、酸化膜形成装置や拡散装置およびアニール装置のヒータユニット等の加熱装置全般に適用することができる。
さらに、本発明に係る加熱装置は、ＣＶＤ装置に適用するに限らず、酸化膜形成装置や拡散装置およびアニール装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
さらに、本発明に係る加熱装置は、ＣＶＤ装置に適用するに限らず、酸化膜形成装置や拡散装置およびアニール装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
１…ウエハ（基板）、１１…プロセスチューブ、１２…アウタチューブ、１３…インナチューブ、１４…処理室、１５…炉口、１６…マニホールド、１７…排気管、１８…排気路、１９…ヒータベース、２０…シールキャップ、２１…ボートエレベータ、２２…ボート、２３…ガス導入管、２４…温度センサ、２５…回転機構、３０…ヒータユニット（加熱装置）、３１…ケース、３２…隙間、３３…断熱壁体（絶縁構造体）、３４…天井壁部、３５…側壁部、３６…断熱ブロック、３７…本体、３７ａ…突出部、３８…結合雄部（凸部）、３９…結合雌部（凹部）、４０…取付溝（凹部）、４１…保持具、４２…発熱体、４２ａ…上側波部、４２ｂ…下側波部、４３…隙間、４３ａ…上側隙間、４３ｂ…下側隙間、４４…両端部、４５、４６…給電部、４７、４８…接続部、４９、５０…挿通溝、５１…円筒部、５２…外側碍子（絶縁構造体）、５３、５４…保持溝、５５…内側碍子（絶縁構造体）、５６、５７…保持溝、５８…隔壁部、６１…給電端子、６２…渡り線、６３…端子ケース、６４…断熱材、６５…絶縁碍子。
Claims (10)
- 基板処理装置に用いられる発熱体の保持構造体であって、
円筒形状に形成された断熱壁体と、
該断熱壁体の内周側に沿って円筒状に設けられた円筒部と、該円筒部の端部に前記断熱壁体を貫通するように設けられた一対の給電部とを有する発熱体と、
少なくとも一部が前記一対の給電部間に設けられるとともに、他の一部が前記発熱体の円筒部の内周面上を超えて該円筒部の内側にまで達するように設けられた碍子と、
を有する発熱体の保持構造体。 - 基板処理装置に用いられる加熱装置の発熱体が、円筒形状の円筒部と該円筒部の端部に設けられた一対の給電部とを有しており、前記一対の給電部間を隔離するための絶縁構造体であって、前記一対の給電部間から前記発熱体の円筒部の円周面上の位置を越えて該円筒部の内側にまで達して前記一対の給電部間を隔離する隔壁部を有する絶縁構造体、
を有する発熱体の保持構造体。 - 前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体の２つの絶縁部材であり、前記断熱壁体の外周に設けられた外周側絶縁部材と前記発熱体の円筒部の内周面上を超えて該円筒部の内側にまで達する内周側絶縁部材である請求項１の発熱体の保持構造体。
- 前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の外周側に設けられた外周側絶縁部材を有する請求項２の発熱体の保持構造体。
- 前記発熱体の一対の給電部が、前記円筒部の外周側に形成された断熱壁体を貫通するように設けられており、前記隔壁部を有し、前記断熱壁体とは別体で前記断熱壁体の内周側に設けられた内周側絶縁部材を有する請求項２の発熱体の保持構造体。
- 前記断熱壁体の内側に設けられた内側絶縁部材と、前記断熱壁体の外側に設けられた外側絶縁部材とを有する請求項４の発熱体の保持構造体。
- 前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い硬度を有する請求項３、４、５または６の発熱体の保持構造体。
- 前記絶縁部材が、前記断熱壁体よりも高い曲げ強度を有する請求項３、４、５、６または７の発熱体の保持構造体。
- 前記一対の給電部を保持するための一対の保持溝が設けられている請求項２〜８いずれかの発熱体の保持構造体。
- 前記保持溝が前記絶縁構造体の最上部または最下部に至るまで切欠くように形成された請求項９の発熱体の保持構造体。
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