TWI784215B

TWI784215B - 熱處理裝置

Info

Publication number: TWI784215B
Application number: TW108144669A
Authority: TW
Inventors: 增永正義; 佐佐木豐
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2022-11-21
Also published as: US20200196390A1; JP2020098808A; US11234296B2; CN111326446A; CN111326446B; KR20200074875A; TW202032668A; JP7203588B2; KR102581140B1

Abstract

本發明係提供一種可提高熱處理時的溫度再現性之技術。

本揭示一樣態之熱處理裝置具有：縱長的處理容器；加熱機構，係設置於該處理容器的周圍；溫度感測器，係沿著該處理容器的長邊方向而設置在該處理容器內或該處理容器與該加熱機構間的空間；以及一對區隔壁，係挾置著從該處理容器的中心軸延伸且通過該溫度感測器之半直線而設置在該空間，且沿該處理容器的長邊方向延伸。

Description

熱處理裝置

本揭示係關於一種熱處理裝置。

已知有一種藉由將沿處理容器的周向而形成為圓形的環狀薄板之環板設置在處理容器與其外周所設置的加熱機構間之加熱空間內，來抑制加熱空間內產生對流之熱處理裝置(參見例如專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2014-96453號公報

本揭示係提供一種可提高熱處理時的溫度再現性之技術。

依據本揭示，便可提高熱處理時的溫度再現性。

1:熱處理裝置

4:處理容器

6:外管

8:內管

12:基底板

48:加熱機構

50:絕熱組件

51:保護罩

52:加熱元件

53:保持組件

60:溫度感測器

62:測溫部

70、72:第1區隔壁

80:第2區隔壁

90:第3區隔壁

C:中心軸

L:半直線

L1、L2:間隙

S:空間

圖1係顯示第1實施型態之熱處理裝置的構成例之縱剖面圖。

圖2係顯示第1實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

圖3係用以說明傳統熱處理裝置之處理容器與加熱機構間的空間所產生之對流之圖式。

圖4係用以說明圖1之熱處理裝置之處理容器與加熱機構間的空間所產生之對流之圖式。

圖5係顯示第2實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

圖6係用以說明圖5之熱處理裝置之處理容器與加熱機構間的空間所產生之對流之圖式。

圖7係顯示第3實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

圖8係用以說明圖7之熱處理裝置之處理容器與加熱機構間的空間所產生之對流之圖式。

圖9係顯示以固定溫度所實施第1熱處理之設定溫度的時間變化之圖式。

圖10係顯示傳統熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。

圖11係顯示具有第1區隔壁之熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。

圖12係顯示具有第1區隔壁及第2區隔壁之熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。

圖13係顯示會伴隨著溫度改變之第2熱處理之設定溫度的時間變化之圖式。

圖14係顯示傳統熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。

圖15係顯示具有第1區隔壁之熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。

圖16係顯示具有第1區隔壁及第2區隔壁之熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。

以下，參見添附圖式來針對本揭示之非限定性例示實施型態加以說明。所添附之所有圖式中，針對相同或相對應的組件或零件則賦予相同或相對應的參考符號而省略重複說明。

〔第1實施型態〕

(熱處理裝置)

針對第1實施型態之熱處理裝置的構成例來加以說明。熱處理裝置為一種會對複數片基板總括地進行熱處理之批次式縱型熱處理裝置。圖1係顯示第1實施型態之熱處理裝置的構成例之縱剖面圖。圖2係顯示第1實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

如圖1及圖2所示，熱處理裝置1係具有長邊方向為垂直之縱長的處理容器4。處理容器4係由具備有頂的外管6，以及同心地配置在外管6的內側之圓筒體狀的內管8之雙重管構造所構成。

外管6及內管8係由石英、碳化矽等耐熱性材料所形成。外管6及內管8的下端係藉由例如不鏽鋼所形成之分歧管10而被加以保持。分歧管10係被固定在基底板12。此外，亦可為未設置有分歧管10，而是藉由例如石英來形成處理容器4的整體之構成。

分歧管10下端的開口係透過密封組件16而可氣密密封地安裝有例如不鏽鋼所形成之圓盤狀的蓋部14。蓋部14的略中心部係穿插有可藉由例如磁性流體密封件18而在氣密狀態下旋轉之旋轉軸20。旋轉軸20的下端係連接於旋轉機構22。旋轉軸20的上端係固定有例如不鏽鋼所形成之台座24。

台座24上係設置有例如石英所形成之保溫筒26。保溫筒26上係載置有例如石英所形成之晶舟28。

晶舟28係以特定間隔(例如10mm左右的間距)而收納有複數片(例如50~150片)半導體晶圓(以下稱作「晶圓W」。)。晶舟28、保溫筒26、台座24及蓋部14係藉由例如晶舟升降機(即升降機構30)而在處理容器4內一體地被加以裝載、卸載。

分歧管10的下部係設置有用以將處理氣體導入至處理容器4內之氣體導入機構32。氣體導入機構32係具有氣密地貫穿分歧管10所設置之氣體噴嘴34。此外，圖1中係顯示設置有1個氣體導入機構32的情況，但亦可依所使用之氣體種類的數量等而設置有複數氣體導入機構32。從氣體噴嘴34被導入至處理容器4之氣體係藉由流量控制機構(圖中未顯示)而被控制流量。

分歧管10的上部係設置有氣體出口36。氣體出口36係連結有排氣系統38。排氣系統38係包含有連接於氣體出口36之排氣通道40，以及介設在排氣通道40的中途之壓力調整閥42及真空幫浦44。藉由排氣系統38，便可一邊調整處理容器4內的壓力一邊進行排氣。

處理容器4的周圍係以圍繞處理容器4之方式而設置有會加熱晶圓W之加熱機構48。加熱機構48係具有絕熱組件50、保護罩51、加熱元件52及保持組件53。

絕熱組件50係具有頂面，且係形成為下端呈開口之圓筒體狀。絕熱組件50的下端係被支撐在基底板12。絕熱組件50係由例如熱傳導性低、柔軟且無定形之氧化矽及氧化鋁的混合物所形成。絕熱組件50係配置為其內周會相對於處理容器4的外面而遠離特定距離。特定距離為例如62~70mm。

保護罩51係安裝為會覆蓋絕熱組件50的外周整面。保護罩51係由例如不鏽鋼所形成。

加熱元件52係螺旋狀地捲繞並配置在絕熱組件50的內周側。加熱元件52係以從絕熱組件50的內面相距特定間隙之狀態，而藉由保持組件53來可熱膨脹及熱收縮地被加以保持。但加熱元件52亦可取代保持組件53的保持，而是於絕熱組件50的內周側螺旋狀地形成有溝部，來被嵌合並固定在溝部。加熱元件52的材質可利用例如電阻發熱體。加熱元件52係連接於電源，會因被供應有電力而發熱，來加熱晶舟28所保持之晶圓W。加熱元件52係在上下方向上被區分為複數加熱區域(zone)。如此般地，當加熱元件52在上下方向上被區分為複數加熱區域的情況，藉由針對每個加熱區域來控制加熱元件52的發熱量，便可調節處理容器4之上下方向的溫度。圖1之範例中，複數加熱區域係包含有從上方朝下方所設置之TOP區域、CT區域、CTR區域、CB區域及BTM區域。此外，加熱元件52亦可非被區分為複數加熱區域，而是形成單一的加熱區域。

保持組件53係延伸於絕熱組件50的軸向，且在周向上以特定間隔而設置於絕熱組件50的內面。保持組件53係可熱膨脹及熱收縮地保持加熱元件52。

處理容器4內係沿處理容器4的長邊方向而設置有溫度感測器60。溫度感測器60為沿處理容器4的長邊方向而具有複數測溫部62，例如熱電耦。圖1之範例中，CT區域、CTR區域、CB區域及BTM區域係分別配置有測溫部62a、62b、62c、62d。藉此，便可個別地測量CT區域、CTR區域、CB區域及BTM區域的溫度。但測溫部62的配置並未侷限於此。又，溫度感測器60亦可設置於處理容器4與加熱機構48間的空間S。

處理容器4與加熱機構48間的空間S如圖2所示，係設置有挾置著從處理容器4的中心軸C延伸至外側並通過溫度感測器60之半直線L，且沿處理容器4的長邊方向延伸之一對第1區隔壁70、72。第1區隔壁70如圖1所示，上端較佳宜位在較溫度感測器60之複數測溫部62當中最上部的測溫部62a要上方處。關於第1區隔壁72，亦與第1區隔壁70同樣地，上端較佳宜位在較溫度感測器60之複數測溫部62當中最上部的測溫部62a要上方處。

第1區隔壁70、72係可裝卸地被安裝在例如加熱元件52或保持組件53。但第1區隔壁70、72亦可被安裝在其他組件。又，第1區隔壁70、72係設置為會相對於處理容器4之外管6的外面而相距特定間隙L1。特定間隙L1為例如7~15mm。

第1區隔壁70、72係由例如氧化鋁(Al₂O₃)或氮化鋁(AlN)等陶瓷材料所形成。第1區隔壁70、72可為分別成形為塊狀之陶瓷成形組件，或氧化鋁布等纖維狀組件。又，亦可為組合了該等之組件。如此般地，第1區隔壁70、72可由單一組件所形成，抑或由可分割為複數個之組件所形成。

處理容器4與加熱機構48間的空間S如圖2所示，係設置有從一第1區隔壁70到另一第1區隔壁72而沿著處理容器4的周向延伸之半圓以上的圓弧板狀第2區隔壁80。亦即，第2區隔壁80係設置為不會通過從處理容器4的中心軸C延伸至外側並通過溫度感測器60之半直線L。

第2區隔壁80係可裝卸地被安裝在例如加熱元件52或保持組件53。但第2區隔壁80亦可被安裝在其他組件，例如第1區隔壁70、72。又，第2區隔壁80係設置為會相對於處理容器4之外管6的外面而相距特定間隙L2。特定間隙L2為例如7~15mm。

第2區隔壁80例如圖1所示，係設置於複數加熱區域當中最下部之加熱區域(即BTM區域)與鄰接於BTM區域上方之CB區域的交界或該交界附近。此外，BTM區域與CB區域的交界附近係意指較BTM區域之上下方向的中間位置要靠CB區域側之範圍，以及較CB區域之上下方向的中間位置要靠BTM區域側之範圍。

又，第2區隔壁80亦可對應於複數加熱區域的各交界或該交界附近而設置為複數個。此情況下，第2區隔壁80可設置於鄰接之2個加熱區域的交界或該交界附近的任一部位處，抑或設置於複數部位處。

第2區隔壁80係由例如氧化鋁(Al₂O₃)或氮化鋁(AlN)等陶瓷材料所形成。第2區隔壁80可為分別成形為塊狀之成形組件，或氧化鋁布等纖維狀組件。又，亦可為組合了該等之組件。如此般地，第2區隔壁80可由單一組件所形成，抑或由可分割為複數個之組件所形成。此外，亦可未設置有第2區隔壁80。

(效果)

針對第1實施型態之熱處理裝置1所達成的效果來加以說明。

首先，針對傳統熱處理裝置加以說明。傳統熱處理裝置為一種未設置有圖1之熱處理裝置1中的第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之裝置。此外，其他構成則與熱處理裝置1相同。圖3為用以說明傳統熱處理裝置之處理容器4與加熱機構48間的空間S所產生之對流之圖式，且為從處理容器4的中心軸C來觀看空間S的方向時之概略圖。又，圖3中係以一點鏈線的箭頭來顯示對流。

如圖3所示，傳統熱處理裝置中，在空間S內會產生一邊沿處理容器4的周向蛇行且一邊流動於上下方向之對流。於是，便會因此對流導致處理容器4之剖面方向或高度方向的均熱性惡化，而有熱處理的面內均勻性或面間均勻性變差之課題。又，此對流會有依每次對晶圓進行熱處理(每次運行)而顯示不同的樣態之情況，由於每次運行之熱處理的樣態不同，故熱處理的再現性便會降低。

尤其會有用以支撐晶舟28的下部之保溫筒26附近的溫度變得較低之傾向，又，位在處理容器4的下方之晶圓移載用空間(即載置區域)的氛圍溫度會較低。於是，為了確保均熱性，便必須對位在處理容器4的下部之加熱區域(即BTM區域)的加熱器施予較其他加熱區域的加熱器更多之電力。其結果，由於BTM區域的加熱器本身會較其他加熱區域的加熱器本身而變得高溫，故上述對流便會容易發生在空間S的BTM區域。

接下來，針對熱處理裝置1來加以說明。圖4為用以說明圖1之熱處理裝置1之處理容器4與加熱機構48間的空間S所產生之對流之圖式，且為從處理容器4的中心軸C來觀看空間S的方向時之概略圖。又，圖4中係以一點鏈線的箭頭來顯示對流。

如上所述，熱處理裝置1係於空間S設置有挾置著從處理容器4的中心軸C延伸並通過溫度感測器60之半直線L所設置，且沿處理容器4的長邊方向延伸之一對第1區隔壁70、72。藉此，如圖4所示，空間S便會因第1區隔壁70、72而被區劃為與設置有溫度感測器60之位置相對應的第1空間S1，以及除了該第1空間S1以外的第2空間S2。因此，即便是第2空間S2中會依每次運行而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對第1空間S1造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

又，熱處理裝置1係在空間S中之BTM區域與CB區域的交界處設置有從一第1區隔壁70到另一第1區隔壁72而沿著處理容器4的周向延伸之半圓以上的圓弧板狀第2區隔壁80。藉此，如圖4所示，便可抑制BTM區域處所產生的對流傳遞至較BTM區域要上方之區域，即CB區域、CTR區域、CT區域及TOP區域。因此，即便是BTM區域中，在每次運行間而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對CB區域、CTR區域、CT區域及TOP區域造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

〔第2實施型態〕

(熱處理裝置)

針對第2實施型態之熱處理裝置的構成例來加以說明。圖5係顯示第2實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

如圖5所示，第2實施型態之熱處理裝置1A係使第2區隔壁80包含有第1部位80a及第2部位80b。

第1部位80a為從一第1區隔壁70到另一第1區隔壁72而沿著處理容器4的周向延伸之半圓以上的圓弧板狀部位。亦即，第1部位80a係設置為不會通過從處理容器4的中心軸C延伸至外側並通過溫度感測器60之半直線L。

第2部位80b為從一第1區隔壁70到另一第1區隔壁72而沿著處理容器4的周向延伸之小於半圓的圓弧板狀部位。亦即，第2部位80b係設置為會通過從處理容器4的中心軸C延伸至外側並通過溫度感測器60之半直線L。

此外，其他構成則為與第1實施型態之熱處理裝置1相同的構成。

(效果)

針對第2實施型態之熱處理裝置1A所達成的效果來加以說明。圖6為用以說明圖5之熱處理裝置1A之處理容器4與加熱機構48間的空間S所產生之對流之圖式，且為從處理容器4的中心軸C來觀看空間S的方向時之概略圖。又，圖6中係以一點鏈線的箭頭來顯示對流。

如上所述，熱處理裝置1A係於空間S設置有挾置著從處理容器4的中心軸C延伸並通過溫度感測器60之半直線L所設置，且沿處理容器4的長邊方向延伸之一對第1區隔壁70、72。藉此，如圖6所示，空間S便會因第1區隔壁70、72而被區劃為與設置有溫度感測器60之位置相對應的第1空間S1，以及除了該第1空間S1以外的第2空間S2。因此，即便是第2空間S2中依每次運行而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對第1空間S1造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

又，熱處理裝置1A係在空間S中之BTM區域與CB區域的交界處設置有第2區隔壁80，該第2區隔壁80係包含有從一第1區隔壁70到另一第1區隔壁72而沿著處理容器4的周向延伸之圓弧板狀的第1部位80a、第2部位80b。藉此，如圖6所示，便可抑制BTM區域處所產生的對流傳遞至較BTM區域要上方之區域，即CB區域、CTR區域、CT區域及TOP 區域。因此，即便是BTM區域中，在每次運行間而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對CB區域、CTR區域、CT區域及TOP區域造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

〔第3實施型態〕

(熱處理裝置)

針對第3實施型態之熱處理裝置的構成例來加以說明。圖7係顯示第3實施型態之熱處理裝置的構成例之橫剖面圖。

如圖7所示，第3實施型態之熱處理裝置1B係具有與一對第1區隔壁70、72相距間隔地設置在與一對第1區隔壁70、72相同的圓周上，並沿處理容器4的長邊方向延伸之一個或複數個第3區隔壁90。此外，圖7係舉一例來顯示設置有6個第3區隔壁90之情況。

第2區隔壁80係包含有連接一對第1區隔壁70、72及複數第3區隔壁90般地沿著處理容器4的周向延伸之複數圓弧板狀的部位80c、80d、80e、80f、80g、80h、80i及80j。圓弧板狀的部位80c係設置為會連接第1區隔壁70與和該第1區隔壁70相鄰接之第3區隔壁90。圓弧板狀的部位80d、80e、80f、80g、80h係設置為會連接相鄰接之第3區隔壁90。圓弧板狀的部位80i係設置為會連接第1區隔壁72與和該第1區隔壁72相鄰接之第3區隔壁90。圓弧板狀的部位80j係設置為會連接第1區隔壁70與第1區隔壁72。

(效果)

針對第3實施型態之熱處理裝置1B所達成的效果來加以說明。圖8為用以說明圖7之熱處理裝置1B之處理容器4與加熱機構48間的空間S所產生之對流之圖式，且為從處理容器4的中心軸C來觀看空間S的方向時之概略圖。又，圖8中係以一點鏈線的箭頭來顯示對流。

如上所述，熱處理裝置1B係於空間S設置有挾置著從處理容器4的中心軸C延伸並通過溫度感測器60之半直線L所設置，且沿處理容器4的長邊方向延伸之一對第1區隔壁70、72。藉此，如圖8所示，空間S便會因第1區隔壁70、72而被區劃為與設置有溫度感測器60之位置相對應的第1 空間S1，以及除了該第1空間S1以外的第2空間S2。因此，即便是第2空間S2中依每次運行而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對第1空間S1造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

又，熱處理裝置1B係具有與一對第1區隔壁70、72相距間隔地設置在與一對第1區隔壁70、72相同的圓周上，且沿處理容器4的長邊方向延伸之複數第3區隔壁90。藉此，便可選擇性地區分空間S中之處理容器4的周向上所產生之溫度分佈。於是，便可抑制因處理容器4之周向的溫度分佈差異所產生之周向的對流。其結果為每次運行的熱處理樣態皆大致相同，可提高熱處理的再現性。

又，熱處理裝置1B係於空間S中之BTM區域與CB區域的交界處設置有第2區隔壁80，該第2區隔壁80係包含有會連接一對第1區隔壁70、72及複數第3區隔壁90之複數圓弧板狀的部位80c~80j。藉此，如圖8所示，便可抑制BTM區域處所產生的對流傳遞至較BTM區域要上方之區域，即CB區域、CTR區域、CT區域及TOP區域。因此，即便是BTM區域中，在每次運行間而於對流發生變化的情況，對流變化仍不易對CB區域、CTR區域、CT區域及TOP區域造成影響。其結果為每次運行的熱處理樣態便會大致相同，可提高熱處理的再現性。

〔實施例〕

接下來，針對用以確認熱處理裝置1所達成的效果之實施例來加以說明。

(實施例1)

實施例1中係評估重複實施20次以固定溫度所實施之第1熱處理時的溫度變化。實施例1中係使用不具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置、具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置、以及具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置來作為熱處理裝置。

圖9係顯示以固定溫度所實施第1熱處理之設定溫度的時間變化之圖式。圖9中，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。如圖9所示，實施例1中，將晶圓W搬入至處理容器4內之搬入步驟，對晶圓W進行成膜之第1成膜步驟、第2成膜步驟，以及將晶圓W從處理容器4內搬出之搬出步驟中係將設定溫度設定為500℃。

圖10係顯示傳統熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。圖10(a)為顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖10(b)係顯示圖10(a)的時刻tm1中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm1中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖10(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖10(a)所示，可得知當使用傳統熱處理裝置來實施第1熱處理之情況，搬入步驟中之每次運行的溫度皆會發生變化。又，如圖10(b)所示，可得知當使用傳統熱處理裝置來實施第1熱處理的情況，時刻tm1中的溫度係在每次運行皆會有少許變化，尤其第11次運行中的溫度會有很大的變化。

圖11係顯示具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。圖11(a)為顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖11(b)係顯示圖11(a)的時刻tm1中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm1中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖11(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖11(a)及圖11(b)所示，可得知當使用具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置來實施第1熱處理的情況，搬入步驟中之每次運行的溫度係幾乎未有變化。另一方面，如圖11(a)所示，可得知在搬入工序後，每次運行的溫度係發生微小變化(參見以虛線所示之圓形記號)。

圖12係顯示具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置所進行第1熱處理的溫度再現性之圖式。圖12(a)係顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖12(b)係顯示圖12(a)的時刻tm1中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm1中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖12(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖12(a)及圖12(b)所示，可得知當使用具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置來實施第1熱處理的情況，在所有步驟中每次運行的溫度係幾乎未有變化。

由以上結果可謂言藉由於空間S設置有第1區隔壁70、72，則在以固定溫度所實施之第1熱處理中，便能提高搬入步驟中的溫度再現性。又，可謂言藉由於空間S除了第1區隔壁70、72以外另設置有第2區隔壁80，則在以固定溫度所實施之第1熱處理中，便能提高所有步驟中的溫度再現性。

(實施例2)

實施例2中係針對重複實施20次會伴隨著溫度改變之第2熱處理時的溫度變化來加以評估。實施例2中係使用不具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置，具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置，以及具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置來作為熱處理裝置。

圖13係顯示會伴隨著溫度改變之第2熱處理之設定溫度的時間變化之圖式。圖13中，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。如圖13所示，實施例2中，將晶圓W搬入至處理容器4內之搬入步驟中的設定溫度係設定為400℃。又，對晶圓W進行成膜之第1成膜步驟中的設定溫度係設定為500℃。又，對晶圓W進行成膜之第2成膜步驟中的設定溫度係設定為630℃。又，將晶圓W從處理容器4內搬出之搬出步驟中的設定溫度係設定為400℃。

圖14係顯示傳統熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。圖14(a)為顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖14(b)係顯示圖14(a)的時刻tm2中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm2中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖14(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖14(a)所示，當使用傳統熱處理裝置來實施第2熱處理的情況，在包含有第1成膜步驟、第2成膜步驟之所有步驟中，可得知每次運行的溫度係發生變化。又，如圖14(b)所示，當使用傳統熱處理裝置來實施第2熱處理的情況，第1成膜步驟前之升溫後的時刻tm2中的溫度在每次運行係大幅地變化，可得知熱處理的溫度再現性很差。

圖15係顯示具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。圖15(a)為顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖15(b)係顯示圖15(a)的時刻tm2中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm2中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖15(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖15(a)及圖15(b)所示，當使用具有第1區隔壁70、72之熱處理裝置來實施第2熱處理的情況，可得知在所有步驟中，每次運行的溫度變化係小於使用傳統熱處理裝置的情況。

圖16係顯示具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置所進行第2熱處理的溫度再現性之圖式。圖16(a)係顯示空間S的CB區域中之測定溫度的時間變化之圖表，將時間顯示於橫軸，且將溫度[℃]顯示於縱軸。圖16(b)係顯示圖16(a)的時刻tm2中之測定溫度在每次運行的變化之圖表，將運行數顯示於橫軸，且將時刻tm2中的溫度[℃]顯示於縱軸。又，圖16(a)中的複數實線係表示每次運行的結果。

如圖16(a)及圖16(b)所示，當使用具有第1區隔壁70、72及第2區隔壁80之熱處理裝置來實施第2熱處理的情況，可得知在所有步驟中，每次運行的溫度係幾乎未有變化。

由以上結果可謂言藉由於空間S設置有第1區隔壁70、72，便能提高會伴隨著溫度改變之第2熱處理時的溫度再現性。又，可謂言藉由於空間S除了第1區隔壁70、72以外另設置第2區隔壁80，便能更加提高會伴隨著溫度改變之第2熱處理時的溫度再現性。

本次所揭示之實施型態應被認為所有要點僅為例示而非用以限制本發明之範圍。上述實施型態亦可在未背離添附之申請專利範圍及其要旨下，而以各種型態來做省略、置換及變更。

1:熱處理裝置

4:處理容器

6:外管

8:內管

12:基底板

48:加熱機構

50:絕熱組件

51:保護罩

52:加熱元件

53:保持組件

60:溫度感測器

70、72:第1區隔壁

80:第2區隔壁

C:中心軸

L:半直線

L1、L2:間隙

S:空間

Claims

一種熱處理裝置，具有：縱長的處理容器；加熱機構，係設置於該處理容器的周圍；溫度感測器，係沿著該處理容器的長邊方向而設置在該處理容器內或該處理容器與該加熱機構間的空間；以及一對區隔壁，係挾置著從該處理容器的中心軸延伸且通過該溫度感測器之半直線而設置在該空間，且沿該處理容器的長邊方向延伸；該加熱機構具有：絕熱組件，係覆蓋該處理容器的外周；加熱元件，係設置於該絕熱組件的內側；以及保持組件，係安裝在該絕熱組件的內面來保持該加熱元件；該區隔壁係可裝卸地被安裝在該加熱元件或該保持組件。
如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中該溫度感測器係沿著該處理容器的長邊方向而具有複數測溫部；該區隔壁的上端係位在較該複數測溫部當中最上部的測溫部要上方處。
如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中該區隔壁係可分割為複數個。
如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中該區隔壁係相距間隙地設置在該處理容器的外面。
如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中該區隔壁係由陶瓷材料所形成。
如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其具有設置於該空間且沿該處理容器的周向延伸之第2區隔壁。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該第2區隔壁係包含有從該區隔壁的一者到另一者而沿著該處理容器的周向延伸之半圓以上的圓弧板狀部位。
如申請專利範圍第7項之熱處理裝置，其中該第2區隔壁係包含有從該區隔壁的一者到另一者而沿著該處理容器的周向延伸之小於半圓的圓弧板狀部位。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其具有一個或複數個第3區隔壁，係與該一對區隔壁相距間隔地設置在與該一對區隔壁相同圓周上，且沿著該處理容器的長邊方向延伸；該第2區隔壁係包含有連接該一對區隔壁及該第3區隔壁般地沿著該處理容器的周向延伸之複數圓弧板狀部位。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該加熱機構係在該處理容器的長邊方向上被區分為可個別地控制之複數加熱區域；該第2區隔壁係設置在該複數加熱區域當中最下部的加熱區域與該最下部的加熱區域上方所鄰接之加熱區域的交界或該交界附近。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該加熱機構係在該處理容器的長邊方向上被區分為可個別地控制之複數加熱區域；該第2區隔壁係對應於該複數加熱區域的各交界或該交界附近而設置為複數個。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該第2區隔壁係可分割為複數個。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該加熱機構具有：絕熱組件，係覆蓋該處理容器的外周；加熱元件，係設置於該絕熱組件的內側；以及保持組件，係安裝在該絕熱組件的內面來保持該加熱元件；該第2區隔壁係可裝卸地被安裝在該加熱元件或該保持組件。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該第2區隔壁係相距間隙地設置在該處理容器的外面。
如申請專利範圍第6項之熱處理裝置，其中該第2區隔壁係由陶瓷材料所形成。