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KR20110009027A - Heating device, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Heating device, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

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KR20110009027A
KR20110009027A KR1020100069368A KR20100069368A KR20110009027A KR 20110009027 A KR20110009027 A KR 20110009027A KR 1020100069368 A KR1020100069368 A KR 1020100069368A KR 20100069368 A KR20100069368 A KR 20100069368A KR 20110009027 A KR20110009027 A KR 20110009027A
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KR
South Korea
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heating element
annular
annular portion
heat
heating
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히토시 무라타
테츠야 코스기
시노부 스기우라
마사아키 우에노
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

PURPOSE: A heating device, a substrate processing apparatus, and a method of manufacturing semiconductor device are provided to reduce damage to the elements of the heater. CONSTITUTION: A plurality of peak parts(42a) and valley parts(42b) are alternately connected to each other to form a waveform. A heating element is fixed at both side of the waveform, an insulating material is arranged on the outer circumference of the heating element. A support is installed inside a support unit.

Description

가열 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{HEATING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}HEATING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 가열 장치, 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to a heating apparatus, the substrate processing apparatus which processes a board | substrate, and the manufacturing method of a semiconductor device.

DRAM 등의 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정으로서, 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 가열하여 처리하는 기판 처리 공정이 실시되고 있다. 이러한 공정은, 기판을 수용하여 처리하는 처리실과, 상기 처리실 내를 가열하는 가열 장치를 구비한 기판 처리 장치에 의해 실시되고 있다. 가열 장치는, 처리실의 외주(外周)를 둘러싸는 환(環) 형상의 발열체와, 발열체의 외주에 설치된 환 형상의 단열체를 구비하고 있었다. 발열체는, 상하단의 각각에 산형부(山部)와 골짜기부(谷部)[절결부(切缺部)]가 교대로 복수 연결됨으로써, 사행(蛇行) 형상으로 형성되어 있었다(예컨대 하기 특허 문헌 1참조).As one process of the manufacturing method of semiconductor devices, such as DRAM, the substrate processing process which heats and processes board | substrates, such as a silicon wafer, is performed. This process is performed by the substrate processing apparatus provided with the process chamber which accommodates and processes a board | substrate, and the heating apparatus which heats the inside of the said process chamber. The heating apparatus was provided with the annular heat generating body surrounding the outer periphery of a process chamber, and the annular heat insulating body provided in the outer periphery of a heat generating body. The heating element was formed in a meandering shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valleys (cutout parts) to each of the upper and lower ends (for example, the following patent document). 1).

또한, 가열 장치는, 처리실의 외주를 둘러싸는 환 형상의 발열체와, 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치된 발열체와, 발열체를 단열체의 내벽에 고정하는 보지(保持) 부재(部材)를 구비하고 있다(예컨대 특허 문헌 2 참조).The heating apparatus further includes an annular heating element surrounding the outer circumference of the processing chamber, a heating element provided to surround the outer circumference of the heating element, and a retaining member for fixing the heating element to the inner wall of the heat insulator ( See, eg, patent document 2).

일본 특허 공개 제2007－88325호 공보Japanese Patent Publication No. 2007-88325 일본 특허 공개 제1992-318923호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1992-318923

상술(上述)한 발열체는, 환 형상의 발열체의 양단(兩端)이 단열체의 측벽을 관통하여 고정됨과 동시에, 발열체의 각 골짜기부가 단열체의 내주(內周) 측벽에 각각 고정됨으로써, 단열체의 내주 측에 보지되어 있었다. 발열체의 각 골짜기부를 단열체의 내주 측벽에 고정하기 위해서는, 예컨대 브릿지(bridge)형의 핀으로서 구성된 보지체(保持體)가 이용되어 왔다. 즉, 보지체의 양단을 인접하는 각 골짜기부의 말단부[곡저부(谷底部)]에 각각 삽입하여 단열체의 내주 측벽에 고정함으로써, 발열체가 어긋나는 것을 억제하고 있었다.The above-described heating element is insulated from each other by fixing both ends of the annular heating element through the side wall of the insulator and fixing each valley portion of the heating element to the inner circumferential side wall of the insulator. It was seen on the inner peripheral side of the sieve. In order to fix each valley part of a heat generating body to the inner peripheral side wall of a heat insulation body, the retaining body comprised as a bridge-type fin, for example has been used. That is, it was suppressed that a heat generating body shifted | deviated by inserting the both ends of a holding body in the terminal part (curve part) of each adjacent valley part, respectively, and fixing to the inner peripheral side wall of a heat insulating body.

또한, 상술한 가열 장치에 있어서는, 승온(昇溫)에 수반하여 발열체가 열팽창하면, 발열체와 단열체가 접촉하게 되어, 이들 부재가 손상을 받게 되는 경우가 있었다. 특히, 발열체의 변위량(變位量)은 보지 부재로부터 멀어짐에 따라 누적되며 커지는 것으로부터, 보지 부재로부터 떨어진 장소에서 발열체와 단열체와의 접촉이 생기기 쉬웠다. Moreover, in the above-mentioned heating apparatus, when a heat generating body thermally expands with temperature rising, a heat generating body and a heat insulating body may come into contact, and these members may be damaged. In particular, since the displacement amount of the heating element accumulates and increases as it moves away from the holding member, contact between the heating element and the heat insulator is likely to occur at a place away from the holding member.

그러나, 상술한 구성에서는, 승온에 수반하여 발열체가 열변형을 일으키면, 골짜기부의 극간(隙間)이 좁아져 보지구(保持具)가 전단(剪斷)되어버리는 경우가 있었다. However, in the above-described configuration, when the heating element causes thermal deformation with the increase in temperature, the gap between the valleys is narrowed, and the retaining tool may be sheared.

그래서 본 발명은, 발열체의 편차를 억제함과 동시에, 발열체의 열변형에 의한 보지구의 전단을 억제하고, 발열체가 열팽창했을 때에 있어서의 발열체와 단열체와의 접촉, 혹은 발열체와 핀 부재와의 간섭을 억제하고, 가열 장치의 구성 부재의 손상을 저감할 수 있는 가열 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention suppresses the deviation of the heating element, and also suppresses the shearing of the holding tool caused by thermal deformation of the heating element, and makes contact with the heating element and the heat insulator when the heating element is thermally expanded, or interferes with the heating element and the fin member. It is an object of the present invention to provide a heating device, a substrate processing device, and a method for manufacturing a semiconductor device, which can suppress the damage and damage to the structural members of the heating device.

본 발명의 일 형태에 의하면,According to one embodiment of the present invention,

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행(蛇行) 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와,A heating element which is formed in a meandering shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valley parts, and fixed at both ends thereof,

상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부와,A holding member support portion provided at each end of the valley portion and formed as a cutout portion having a width greater than the width of the valley portion;

상기 발열체의 외주에 설치되는 단열체와,An insulator installed on an outer circumference of the heating element,

상기 보지체 지지부 내에 배치되어 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치가 제공된다.A heating apparatus is provided which is provided in the holding member support and has a holding member fixed to the heat insulating member.

본 발명의 다른 형태에 의하면,According to another aspect of the present invention,

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부와, 상기 발열체의 외주에 설치되는 단열체와, 상기 보지체 지지부 내에 배치되고, 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치와,A support body formed as a meandering shape by alternately connecting a plurality of ridges and valleys, which are fixed to both ends, and are respectively provided at the ends of the valleys and formed as cutouts having a width greater than the width of the valleys; A heating device including a heat insulator provided on an outer circumference of the heat generating element, a holding body disposed in the holding body support portion and fixed to the heat insulator;

상기 가열 장치의 내부에 설치되고, 기판을 처리하는 처리실A processing chamber installed inside the heating device and processing the substrate.

을 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.Provided is a substrate processing apparatus comprising a.

본 발명의 또 다른 형태에 의하면,According to still another aspect of the present invention,

가열 장치의 내부에 설치되는 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,Bringing in a substrate into a processing chamber provided inside the heating apparatus,

상기 가열 장치에 구비되고 산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성된 발열체의 양단을, 상기 발열체의 외주에 설치된 단열체에 고정함과 동시에, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부 내에 보지체를 배치하여 상기 단열체에 고정함으로써 상기 발열체의 위치를 보지하면서, 상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열 처리하는 공정The both ends of the heating element provided in the heating device and formed in a meandering shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valley parts are respectively installed at the ends of the valley part while being fixed to a heat insulator provided on the outer periphery of the heating element. Arranging the holding member in the holding member supporting portion formed as a cutout having a width greater than the width of the negative portion and fixing the holding member to the heat insulating member, thereby holding the position of the heating element and heating the substrate in the processing chamber while maintaining the position of the heating element.

을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.There is provided a method of manufacturing a semiconductor device comprising a.

또한, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 환 형상으로 형성된 발열체와, 상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체와, 상기 발열체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 갖춘 가열 장치로서, 적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽과의 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정되어 있는 가열 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a heating apparatus including a heat generator formed in an annular shape, a heat insulator provided to surround an outer circumference of the heat generator, and a fixing part for fixing the heat generator to an inner wall of the heat insulator. When the heating element is in a room temperature state, a heating device is provided in which the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulator is set to increase as the distance from the fixing part increases.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 환 형상으로 형성된 발열체와, 상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체와, 상기 발열체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 갖춘 가열 장치의 상기 발열체의 내측(內側)에 설치된 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과, 상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열하여 처리하는 공정을 포함하고, 적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽과의 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, an inner side of the heating element of the heating apparatus is provided with an annular heating element, a heat insulator provided to surround the outer circumference of the heating element, and a fixing part for fixing the heating element to the inner wall of the heat insulator. A step of bringing a substrate into a processing chamber provided in (iii), and a step of heating the substrate in the processing chamber by heating the heating element, and at least when the heating element is at room temperature, an inner wall of the heating element and the heat insulator. The manufacturing method of the semiconductor device which sets so that the distance between and will become large as it moves away from the said fixed part is provided.

본 발명에 따른 가열 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 발열체가 어긋나는 것을 억제함과 동시에, 발열체의 열변형에 의한 보지구의 전단을 억제하는 것이 가능하게 됨과 동시에 발열체가 열팽창했을 때에 있어서의 발열체와 단열체와의 접촉을 억제할 수 있어, 가열 장치의 구성 부재의 손상을 저감할 수 있다.According to the heating device, the substrate processing apparatus, and the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, it is possible to suppress the heating element from being displaced, to suppress the shearing of the holding tool caused by the thermal deformation of the heating element, and the heating element is thermally expanded. Contact between the heating element and the heat insulator in the body can be suppressed, and damage to the structural members of the heating apparatus can be reduced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 유닛의 부분 확대도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부(環狀部)를 구성하는 선(線) 형상 재료를 예시하는 개략도이고, 도 4의 (b)는 상기 환상부를 구성하는 판(板) 형상 재료를 예시하는 개략도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 5의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 승온 전의 히터 유닛의 수평 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 승온 후의 히터 유닛의 수평 단면도이다.
도 8은 환상부의 팽창 방향을 도시하는 개략도이다.
도 9는 환상부의 열팽창에 관한 측정 결과를 도시하는 개략도이다.
도 10의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 더미 단자 주변의 부분 확대도이고, 도 10의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 11의 (a)는 본 발명에 따른 고정부의 변형예로서의 핀 부재 주변의 부분 확대도이고, 도 11의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 승온 전의 히터 유닛의 수평 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 승온 후의 히터 유닛의 수평 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발열체의 팽창 방향을 도시하는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발열체의 열팽창에 관한 측정 결과를 예시하는 개략도이다.
도 16은 승온 상태에 있어서 발열체와 단열체가 동심원 형상이 되도록 한 경우의 발열체의 열변형 모습을 도시하는 개략도이고, 도 16의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 16의 (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다.
도 17은 보지체 지지부를 구비하지 않은 환상부의 열변형의 모습을 도시하는 부분 확대도이고, 도 17의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 17의 (b)는 승온 후의 모습을, 도 17의 (c)는 열변형에 의해 보지체의 전단, 환상부의 균열, 환상부의 단락(短絡)이 생긴 모습을, 도 17의 (d)는 열변형에 의해 보지체의 누락이 발생하는 모습을 각각 도시하고 있다.
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열체의 열변형의 모습을 도시하는 개략도이고, 도 18의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 18의 (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다.
도 19의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 19의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 20은 보지체 지지부를 구비하고 있지 않은 환상부 내에 있어서의 전류 경로를 예시하는 개략도이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열체 내에 있어서의 전류 경로를 예시하는 개략도이다.
도 22의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 22의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 23의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 히터 유닛의 부분 확대도이고, 도 23의 (b)는 부호 A1로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이고, 도 23의 (c)는 부호 A2로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이다.
도 24의 (a)는 본 발명의 제1의 실시예의 변형예에 따른 히터 유닛의 부분 확대도이고, 도 24의 (b)는 부호 A3로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이며, 도 24의 (c)는 부호 A4로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이고, 도 24의 (d)는 부호 A5로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발열체의 사시도이다.
도 27의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 27의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.
도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 환상부를 보지한 단열체의 부분 확대도이고, 도 28의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 28의 (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다.
도 29는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수납부의 변형예를 도시하는 개략도이고, 도 29의 (a)는 환상부를 수용한 수납부의 부분 확대도이고, 도 29의 (b)는 확대 부분의 측면도이다. 1 is a vertical cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a heater unit according to a first embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged view of a heater unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a schematic diagram illustrating a line-like material constituting an annular portion according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a portion constituting the annular portion. It is a schematic diagram which illustrates a plate-shaped material.
FIG. 5A is a partially enlarged view of the annular portion according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a side view of the enlarged portion.
6 is a horizontal cross-sectional view of the heater unit before the temperature increase according to the first embodiment of the present invention.
7 is a horizontal sectional view of the heater unit after the temperature increase according to the first embodiment of the present invention.
8 is a schematic view showing the expansion direction of the annular portion.
9 is a schematic diagram showing a measurement result regarding thermal expansion of the annular portion.
FIG. 10A is a partially enlarged view of the vicinity of the dummy terminal according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a side view of the enlarged portion.
Fig. 11A is a partially enlarged view of the periphery of the pin member as a modification of the fixing part according to the present invention, and Fig. 11B is a side view of the enlarged part.
12 is a horizontal cross-sectional view of the heater unit before the temperature increase according to the third embodiment of the present invention.
13 is a horizontal sectional view of the heater unit after the temperature increase according to the third embodiment of the present invention.
14 is a schematic diagram showing the expansion direction of the heating element according to the third embodiment of the present invention.
15 is a schematic diagram illustrating a measurement result regarding thermal expansion of a heating element according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic diagram showing the heat deformation of the heating element in the case where the heating element and the heat insulator are concentric in the temperature rising state, FIG. 16 (a) shows the state before the temperature increase, and FIG. Each figure is shown.
17 is a partially enlarged view showing the state of thermal deformation of the annular portion without the retainer support, FIG. 17A shows the state before the temperature increase, and FIG. 17B shows the state after the temperature increase. (C) shows the state where the front end of the retainer body, the crack of the annular part, and the short circuit part of the annular part occurred due to thermal deformation, and (d) of FIG. It is shown.
18 is a schematic view showing a state of thermal deformation of the heating element according to the first embodiment of the present invention, Figure 18 (a) shows the state before the temperature rise, Figure 18 (b) shows the state after the temperature rise respectively have.
19A is a partially enlarged view of the annular portion according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 19B is a side view of the enlarged portion.
20 is a schematic diagram illustrating a current path in an annular portion that is not provided with a retainer support portion.
Fig. 21 is a schematic diagram illustrating a current path in the heating element according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 22A is a partially enlarged view of an annular portion according to a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 22B is a side view of the enlarged portion.
FIG. 23A is a partially enlarged view of a heater unit according to a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 23B is a partially enlarged view of an annular portion in the region indicated by reference numeral A1. 23 (c) is a partially enlarged view of the annular portion in the region shown by the symbol A2.
FIG. 24A is a partially enlarged view of a heater unit according to a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 24B is a partially enlarged view of an annular portion in the region indicated by symbol A3. FIG. 24C is a partially enlarged view of the annular portion in the region indicated by the reference A4, and FIG. 24D is a partially enlarged view of the annular portion in the region indicated by the reference A5.
25 is a vertical sectional view of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
26 is a perspective view of a heating element according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 27A is a partially enlarged view of the annular portion according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 27B is a side view of the enlarged portion.
FIG. 28 is a partially enlarged view of the heat insulating body holding the annular portion according to the second embodiment of the present invention, FIG. 28 (a) shows the state before the temperature increase, and FIG. 28 (b) shows the state after the temperature increase. have.
FIG. 29 is a schematic view showing a modification of the housing section according to the second embodiment of the present invention, FIG. 29A is a partial enlarged view of the housing section accommodating the annular section, and FIG. 29B is an enlargement diagram. Side view of the part.

＜제1 실시예＞<First Example>

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Example of this invention is described, referring drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 유닛의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 히터 유닛의 부분 확대도이다. 도 4의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부(環狀部)를 구성하는 선(線) 형상 재료를 예시하는 개략도이고, 도 4의 (b)는 상기 환상부를 구성하는 판(板) 형상 재료를 예시하는 개략도이다. 도 19의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 19의 (b)는 확대 부분의 측면도이다.1 is a vertical cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 is a perspective view of a heater unit according to a first embodiment of the present invention. 3 is a partially enlarged view of a heater unit according to a first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a schematic diagram illustrating a line-like material constituting an annular portion according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a portion constituting the annular portion. It is a schematic diagram which illustrates a plate-shaped material. 19A is a partially enlarged view of the annular portion according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 19B is a side view of the enlarged portion.

(1) 기판 처리 장치의 구성(1) Structure of Substrate Processing Apparatus

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대해 설명한다. 본 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 도 1에서 예시하는 바와 같이 뱃치(batch)식 종형 핫 월(Hot Wall)형 감압 CVD(Chemical　Vapor　Deposition) 장치로서 구성되어 있다.Hereinafter, the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. As illustrated in FIG. 1, the substrate processing apparatus according to the present embodiment is configured as a batch type hot wall type vacuum CVD (Chemical Vapor Deposition) device.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 수직으로 지지된 종형의 프로세스 튜브(11)를 구비하고 있다. 프로세스 튜브(11)는 아우터 튜브(outer tube, 12)와 이너 튜브(inner tube, 13)를 구비하고 있다. 아우터 튜브(12) 및 이너 튜브(13)는, 예컨대 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성이 높은 재료에 의해 각각 일체적으로 형성되어 있다. 아우터 튜브(12)는, 상단이 폐색(閉塞)하고 하단이 개구(開口)한 원통 형상으로 형성되어 있다. 이너 튜브(13)는, 상하 양단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 아우터 튜브(12)의 내경(內徑)은, 이너 튜브(13)의 외경(外徑)보다 크게 구성되어 있다. 아우터 튜브(12)는 이너 튜브(13)의 외측을 둘러싸도록, 이너 튜브(13)에 대해 동심원 형상으로 설치되어 있다. 이너 튜브(13) 내에는, 기판 보지구(保持具)로서의 보트(22)에 의해 수평 자세에서 다단으로 적층된 웨이퍼(1)를 수납하여 처리하는 처리실(14)이 형성되어 있다. 이너 튜브(13)의 하단 개구는, 보트(22)를 출납하기 위한 노구(爐口, 15)를 구성하고 있다.The substrate processing apparatus according to the present embodiment includes a vertical process tube 11 supported vertically. The process tube 11 has an outer tube 12 and an inner tube 13. Outer tube 12 and inner tube 13, for example, are respectively formed integrally by a high heat resistance, such as quartz (SiO 2) or silicon carbide (SiC) material. The outer tube 12 is formed in the cylindrical shape which closed the upper end and opened the lower end. The inner tube 13 is formed in the cylindrical shape which opened the upper and lower ends. The inner diameter of the outer tube 12 is comprised larger than the outer diameter of the inner tube 13. The outer tube 12 is provided concentrically with respect to the inner tube 13 so as to surround the outer side of the inner tube 13. In the inner tube 13, a processing chamber 14 for storing and processing wafers 1 stacked in multiple stages in a horizontal posture is formed by a boat 22 serving as a substrate holding tool. The lower end opening of the inner tube 13 constitutes a furnace port 15 for discharging and discharging the boat 22.

아우터 튜브(12)와 이너 튜브(13)와의 사이의 하단부는, 원형 링 형상으로 형성된 매니폴드(16)에 의해 각각 기밀(氣密)하게 봉지(封止)되어 있다.The lower end part between the outer tube 12 and the inner tube 13 is hermetically sealed by the manifold 16 formed in circular ring shape, respectively.

매니폴드(16)는, 예컨대 스테인리스강(SUS)에 의해 형성된다.The manifold 16 is formed of stainless steel (SUS), for example.

매니폴드(16)는, 이너 튜브(13) 및 아우터 튜브(12)에 대한 교환 등을 위해서, 이너 튜브(13) 및 아우터 튜브(12)에 각각 착탈(着脫)이 자유자재로 가능하도록 장착되어 있다. 매니폴드(16)가 히터 베이스(19)에 의해 수평 자세에서 지지됨으로써, 프로세스 튜브(11)는 수직으로 고정된 상태로 되어 있다. The manifold 16 is attached to the inner tube 13 and the outer tube 12 so that attachment and detachment are possible at will, for example, to replace the inner tube 13 and the outer tube 12. It is. The manifold 16 is supported by the heater base 19 in the horizontal position, whereby the process tube 11 is in a vertically fixed state.

매니폴드(16)의 측벽에는, 배기관(17)의 상류단이 접속되어 있다.The upstream end of the exhaust pipe 17 is connected to the side wall of the manifold 16.

배기관(17) 내부는, 이너 튜브(13)와 아우터 튜브(12)와의 사이에 원통 형상의 중공체(中空體)(극간)로서 형성된 배기로(排氣路, 18) 내에 연통하고 있다. 배기로(18)의 횡단면 형상은, 예컨대 일정폭의 원형 링 형상으로 되어 있다. 배기관(17)은, 원통 형상의 중공체인 배기로(18)의 최하단부에 접속된 상태로 되어 있다. 배기관(17)에는, 상류부터 차례로, 압력 센서(17a), 압력 조정 밸브로서의 APC(Auto　Pressure　Controller) 밸브(17b), 진공 배기 장치(17c)가 설치되어 있다. 진공 배기 장치(17c)를 작동시키면서, 압력 센서(17a)에 의해 검출된 압력에 근거하여 APC 밸브(17b)의 개도(開度)를 제어함으로써, 처리실(14) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)으로 하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 주로 배기관(17), 압력 센서(17a), APC 밸브(17b), 진공 배기 장치(17c)에 의해 처리실(14) 내의 분위기를 배기하는 배기 라인이 구성되어 있다. 압력 센서(17a), APC 밸브(17b), 진공 배기 장치(17c)는, 제어부로서의 컨트롤러(280)에 접속되어 있다. 컨트롤러(280)는 압력 센서(17a)에 의해 검출된 압력 정보에 근거하여, APC 밸브(17b)의 밸브 개도를 제어함으로써, 처리실(14) 내의 압력을 소정의 처리 압력으로 하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.The inside of the exhaust pipe 17 communicates with the exhaust path 18 formed as a cylindrical hollow body (between the gaps) between the inner tube 13 and the outer tube 12. The cross-sectional shape of the exhaust path 18 is, for example, a circular ring having a constant width. The exhaust pipe 17 is in the state connected to the lowest end part of the exhaust path 18 which is a cylindrical hollow body. The exhaust pipe 17 is provided with a pressure sensor 17a, an APC (Auto®Pressure® Controller) valve 17b as a pressure regulating valve, and a vacuum exhaust device 17c sequentially from the upstream. By operating the vacuum exhaust device 17c and controlling the opening degree of the APC valve 17b based on the pressure detected by the pressure sensor 17a, the pressure in the process chamber 14 is reduced to a predetermined pressure (vacuum degree). It is comprised so that it is possible to make (). The exhaust line 17 which mainly exhausts the atmosphere in the process chamber 14 is comprised by the exhaust pipe 17, the pressure sensor 17a, the APC valve 17b, and the vacuum exhaust device 17c. The pressure sensor 17a, the APC valve 17b, and the vacuum exhaust device 17c are connected to the controller 280 as a control unit. The controller 280 is configured to control the valve opening degree of the APC valve 17b based on the pressure information detected by the pressure sensor 17a, so that the pressure in the processing chamber 14 can be set to a predetermined processing pressure. have.

매니폴드(16)에는, 매니폴드(16)의 하단 개구를 폐색하는 원반 형상의 씰 캡(seal cap, 20)이, 수직 방향 하측으로부터 당접(當接)되도록 되어 있다. 씰 캡(20)의 외경은, 아우터 튜브(12), 매니폴드(16)의 외경과 실질적으로 동일하게 구성되어 있다. 씰 캡(20)은, 프로세스 튜브(11)의 외부에 설비된 보트 엘리베이터(21)(일부만이 도시되어 있음)에 의해 수직 방향으로 승강되도록 구성되어 있다. 씰 캡(20)의 하방에는 회전 기구(25)가 설치되어 있다. 회전 기구(25)의 회전축은 씰 캡(20)을 수직으로 관통하고 있다. 회전 기구(25)의 회전축 상에는, 상술한 보트(22)가 수직으로 입각(立脚)되고 지지되어 있다. 상술한 바와 같이, 보트(22)는 복수 매의 웨이퍼(1)를 수평 자세이면서 서로 중심을 맞춘 상태에서 다단으로 적층시켜 보지하도록 구성되어 있다. In the manifold 16, a disk-shaped seal cap 20 which closes the lower end opening of the manifold 16 is abutted from the lower side in the vertical direction. The outer diameter of the seal cap 20 is comprised substantially the same as the outer diameter of the outer tube 12 and the manifold 16. The seal cap 20 is configured to be elevated in the vertical direction by a boat elevator 21 (only a part of which is shown) provided on the outside of the process tube 11. The rotary mechanism 25 is provided below the seal cap 20. The rotating shaft of the rotating mechanism 25 penetrates the seal cap 20 vertically. On the axis of rotation of the rotary mechanism 25, the boat 22 described above is vertically supported and supported. As described above, the boat 22 is configured to stack and hold the plurality of wafers 1 in a multi-stage state in a state of being centered with each other in a horizontal posture.

회전 기구(25)를 작동시킴으로써, 처리실(14) 내에서 보트(22)를 회전시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.By operating the rotating mechanism 25, it is comprised so that the boat 22 can be rotated in the process chamber 14. As shown in FIG.

씰 캡(20)에는, 가스 도입관(23)이 수직 방향으로 접속되어 있다. 가스 도입관(23)의 상류측단(하단)에는, 원료 가스 공급 장치(23a) 및 캐리어 가스 공급 장치(23b)가 각각 접속되어 있다. 가스 도입관(23)의 하류측단(상단)은, 처리실(14) 내부를 향해 가스를 공급(분출)하도록 구성되어 있다. 가스 도입관(23)으로부터 처리실(14) 내[이너 튜브(13) 내]에 공급된 가스는, 처리실(14) 내부에 보지된 각 웨이퍼(1)의 표면을 유통한 후, 이너 튜브(13)의 상단 개구로부터 배기로(18) 내에 유출하여 배기관(17)으로부터 배기된다. 주로, 가스 도입관(23), 원료 가스 공급 장치(23a), 캐리어 가스 공급 장치(23b)에 의해, 처리실(14) 내에 가스를 공급하는 가스 공급 라인이 구성되어 있다. 원료 가스 공급 장치(23a), 캐리어 가스 공급 장치(23b)는, 컨트롤러(280)에 접속되어 있다. 컨트롤러(280)는, 원료 가스 공급 장치(23a) 및 캐리어 가스 공급 장치(23b)를 제어함으로써, 처리실(14) 내에 소정의 타이밍으로 소정 유량의 원료 가스 및 캐리어 가스를 공급하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.The gas introduction pipe 23 is connected to the seal cap 20 in the vertical direction. The source gas supply device 23a and the carrier gas supply device 23b are connected to the upstream end (lower end) of the gas introduction pipe 23, respectively. The downstream end (upper end) of the gas introduction pipe 23 is configured to supply (eject) a gas toward the inside of the processing chamber 14. The gas supplied from the gas introduction pipe 23 into the process chamber 14 (in the inner tube 13) flows through the surface of each wafer 1 held in the process chamber 14, and then the inner tube 13. It flows out into the exhaust path 18 from the upper opening of the (), and is exhausted from the exhaust pipe 17. The gas supply line which mainly supplies a gas in the process chamber 14 is comprised by the gas introduction pipe 23, the source gas supply apparatus 23a, and the carrier gas supply apparatus 23b. The source gas supply device 23a and the carrier gas supply device 23b are connected to the controller 280. The controller 280 is configured to supply the source gas and the carrier gas at a predetermined flow rate into the process chamber 14 at a predetermined timing by controlling the source gas supply device 23a and the carrier gas supply device 23b. have.

또한, 아우터 튜브(12)와 이너 튜브(13)와의 사이의 극간에는, 온도 센서(24)가 연직 방향으로 배설(配設)되어 있다. 온도 센서(24)는 컨트롤러(280)에 접속되어 있다.Further, the temperature sensor 24 is disposed in the vertical direction between the gaps between the outer tube 12 and the inner tube 13. The temperature sensor 24 is connected to the controller 280.

컨트롤러(280)는 온도 센서(24)에 의해 검출된 온도 정보에 근거하여, 후술하는 히터 유닛(30)이 구비하는 각 발열체(42)로의 통전(通電) 상태[한 쌍의 급전부(給電部)(45, 46)에 의한 전력 공급]를 제어함으로써, 처리실(14) 내에 보지되어 있는 웨이퍼(1)의 표면 온도를 소정의 처리 온도로 하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.Based on the temperature information detected by the temperature sensor 24, the controller 280 is energized to each of the heating elements 42 included in the heater unit 30 to be described later (a pair of feed parts) Power supply by the &quot; 45, 46 &quot;, the surface temperature of the wafer 1 held in the processing chamber 14 can be set to a predetermined processing temperature.

(2) 히터 유닛의 구성예 1(2) Configuration example 1 of the heater unit

아우터 튜브(12)의 외부에는, 프로세스 튜브(11)의 내부를 가열하는 가열 장치로서의 히터 유닛(30)이, 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록 설치되어 있다. 히터 유닛(30)은, 발열체(42)와, 단열체(33)와, 보지체(41)와, 케이스(31)를 구비하고 있다.Outside the outer tube 12, a heater unit 30 as a heating device that heats the inside of the process tube 11 is provided to surround the outer tube 12. The heater unit 30 includes a heat generator 42, a heat insulator 33, a retainer 41, and a case 31.

발열체(42)는, 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록, 연직 방향으로 적어도 1개 이상 설치되어 있다. 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 발열체(42)는 환상부(42R)와 한 쌍의 급전부(45, 46)를 각각 구비하고 있다. 환상부(42R)는, 아우터 튜브(12)의 외주를 둘러싸듯이 환 형상으로 구성되어 있다. 환상부(42R)의 양단부는, 접촉하지 않고 근접하여 고정되어 있고, 전기적으로는 비접촉 상태로 되어 있다. 즉, 환상부(42R)는, 전기적으로는 완전한 원형은 아니고, 예컨대 C자 형태의 링 형상으로 구성되어 있다. 환상부(42R)를 구성하는 재료로서는, 예컨대 Fe－Cr－Al합금, MOSi2, SiC 등의 저항 발열 재료를 이용할 수 있고, 그 형상은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 선 형상 재료여도 좋으며, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같은 판 형상 재료여도 좋다. 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 후술하는 단열체(33)[측벽부(35)]를 관통하여 단열체(33)에 고정됨과 동시에, 그 단부(端部)는 환상부(42R)의 양단부에 각각 접속되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 금속 등의 도전성(導電性) 재료에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재하여 환상부(42R)의 일단(一端)으로부터 타단(他端)을 향해 전류를 흘림으로써, 환상부(42R)가 가열되어 프로세스 튜브(11) 내부가 승온되도록 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)는 컨트롤러(280)에 접속되어 있다.At least one heat generating element 42 is provided in the vertical direction so as to surround the outer tube 12. As shown in FIG. 2, FIG. 3, the heat generating body 42 is equipped with the annular part 42R and a pair of feed parts 45 and 46, respectively. The annular portion 42R is configured in an annular shape so as to surround the outer circumference of the outer tube 12. Both ends of the annular portion 42R are fixed in proximity without being in contact with each other, and are electrically in a non-contact state. That is, the annular portion 42R is not electrically circular, but is configured in, for example, a C-shaped ring shape. As the material constituting the annular portion 42R, for example, a resistive heating material such as Fe-Cr-Al alloy, MOSi 2 , and SiC can be used, and the shape thereof is linear as shown in FIG. 4A. A material may be sufficient, and a plate-like material as shown in FIG.4 (b) may be sufficient. The pair of feed parts 45 and 46 penetrates through the heat insulating body 33 (side wall part 35) mentioned later, is fixed to the heat insulating body 33, and the edge part is 42 R of annular parts. Are respectively connected to both ends of the The pair of feed sections 45 and 46 is made of a conductive material such as metal. By flowing a current from one end of the annular portion 42R toward the other end via the pair of feed portions 45 and 46, the annular portion 42R is heated to the inside of the process tube 11. Is configured to raise the temperature. The pair of power feeding units 45 and 46 is connected to the controller 280.

단열체(33)는 환상부(42R)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다.The heat insulator 33 is provided so as to surround the outer periphery of the annular portion 42R.

단열체(33)는 상하단이 개구한 원통형의 측벽부(35)와, 측벽부(35)의 상부 개구를 덮는 천정벽부(34)를 구비하고 있고, 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 단열체(33)는, 아우터 튜브(12) 및 환상부(42R)에 대해서 각각 동심원 형상으로 설치되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 예컨대, 섬유 형상 또는 구(球) 형상의 알루미나(Al2O3)나 실리카(SiO2) 등의 단열(斷熱) 재료에 의해 형성되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 각각 예컨대 진공 폼(vacuum form)법 등에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 한편, 측벽부(35)는, 일체적으로 성형되어 있는 경우에 한정되지 않고, 복수의 원형의 단열재가 복수 쌓아올려지는 것으로 구성되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성함으로써, 측벽부(35)에 응력(應力)이 가해졌을 때의 측벽부(35)의 파손을 억제하거나 메인터넌스(maintenance)성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. The heat insulating body 33 is provided with the cylindrical side wall part 35 which opened the upper and lower ends, and the ceiling wall part 34 which covers the upper opening of the side wall part 35, and is formed in the cylindrical shape which opened the lower end. The heat insulating body 33 is provided in concentric shape with respect to the outer tube 12 and the annular part 42R, respectively. The side wall portion 35 and the ceiling wall portion 34 are formed of a heat insulating material such as fibrous or spherical alumina (Al 2 O 3 ) or silica (SiO 2 ). . The side wall part 35 and the ceiling wall part 34 are each integrally formed by the vacuum form method etc., for example. On the other hand, the side wall part 35 is not limited to the case where it is integrally shape | molded, You may be comprised by what accumulate a plurality of circular heat insulating materials. By configuring in this way, it becomes possible to suppress the damage of the side wall part 35 when stress is applied to the side wall part 35, or to improve maintenance property.

도 19의 (a)에, 환상부(42R)의 중심측에서 본[프로세스 튜브(11)측에서 본] 환상부(42R)의 부분 확대도(평면도)를 나타낸다. 환상부(42R)의 상하단에는, 산형부(돌출부)(42a)와 골짜기부(절결부)(42b)가 각각 교대로 복수 연결되어 있다. 즉, 환상부(42R)는 사행 형상[파(波) 형상]으로 형성되어 있다. 환상부(42R)의 상하단에 설치된 각 골짜기부(42b)의 말단[곡저부]에는, 예컨대 타원 형상의 절결부로서 형성된 보지체 지지부(42R)가 설치되어 있다. 보지체 지지부(42R)의 폭[환상부(42R)의 주방향(周方向)을 따른 폭이며, 이하 제2폭(b)라고도 함]은, 골짜기부(42b)의 폭[환상부(42R)의 주방향을 따른 폭이며, 이하 제1폭(a)라고도 함]보다 넓게 구성되어 있다.FIG. 19A shows a partial enlarged view (plan view) of the annular portion 42R seen from the center side of the annular portion 42R (as seen from the process tube 11 side). The upper and lower ends of the annular portion 42R are alternately connected to each of a mountain portion (projection) 42a and a valley portion (notch) 42b, respectively. That is, the annular portion 42R is formed in a meandering shape (wave shape). At the end [curve part] of each valley part 42b provided in the upper and lower ends of the annular part 42R, the retainer support part 42R formed as an elliptical notch, for example is provided. The width of the retainer body 42R (the width along the main direction of the annular portion 42R, hereinafter also referred to as the second width b) is the width of the valley portion 42b (the annular portion 42R). ) Is a width along the circumferential direction, and is broader than &quot; first width a &quot;

환상부(42R)는, 한 쌍의 급전부(45, 46)가 단열체(33)[측벽부(35)]를 관통하여 고정됨과 동시에, 도 19에 나타내는 바와 같이 복수 개의 보지체(41)에 의해 각 골짜기부(42b)가 단열체(33)[측벽부(35)]의 내주면에 각각 고정됨으로써, 단열체(33)의 내주 측에 보지되어 있다. 각 보지체(41)는 보지체 지지부(42c) 내에 배치되어 단열체(33)에 고정되도록 구성되어 있다. 보지체(41)는 브릿지형(꺾쇠 형상)의 핀으로서 구성되어 있다. 브릿지형의 핀으로서 구성된 보지체(41)의 양단은, 환상부(42R)의 중심측으로부터 외측[측벽부(35)측]을 향해, 인접하는 보지체 지지부(42c) 내에 각각 삽입되고, 단열체(33)[측벽부(35)]의 내주면에 꽂히도록 고정된다. 환상부(42R)의 외주면과 측벽부(35)의 내주면은, 접촉하지 않고 소정의 간격[환상부(42R)의 반경 방향을 따른 폭이며, 이하 제 3폭(c)이라고도 함]을 보지하여 고정되도록 구성되어 있다. 한편, 보지체(41)는 상술한 브릿지형으로 한정되지 않고, 그 일단부가 단열체(33)[측벽부(35)]의 내주면에 삽입되어 고정되는 L자형의 핀으로서 구성되어 있어도 좋고, 그 중앙부가 단열체(33)[측벽부(35)]의 내주면에 삽입되어 고정되는 T자형의 핀으로서 구성되어 있어도 좋다. As for the annular part 42R, a pair of feeders 45 and 46 are fixed through the heat insulating body 33 (side wall part 35), and the some holding body 41 is shown in FIG. Each valley part 42b is hold | maintained by the inner peripheral side of the heat insulation body 33 by fixing to the inner peripheral surface of the heat insulation body 33 (side wall part 35) by this. Each retainer 41 is arranged in the retainer support 42c and is fixed to the heat insulator 33. The retaining member 41 is configured as a bridge pin. Both ends of the retaining body 41 configured as the bridge-shaped pins are respectively inserted into adjacent retaining body support portions 42c from the center side of the annular portion 42R toward the outside (side wall portion 35 side), and are insulated from each other. It is fixed so that it may be plugged into the inner peripheral surface of the sieve 33 (side wall part 35). The outer circumferential surface of the annular portion 42R and the inner circumferential surface of the side wall portion 35 do not contact, and hold a predetermined interval (a width along the radial direction of the annular portion 42R, hereinafter also referred to as a third width c). It is configured to be fixed. On the other hand, the holding member 41 is not limited to the above-described bridge type, but may be configured as an L-shaped pin whose one end portion is inserted into and fixed to the inner circumferential surface of the heat insulator 33 (side wall portion 35). The center portion may be configured as a T-shaped fin inserted into and fixed to the inner circumferential surface of the heat insulator 33 (side wall portion 35).

이상과 같이 구성된 결과, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이, 종래보다 크게 확보된다. 즉, 환상부(42R)는, 환상부(42R)의 주방향을 따라 최대로 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)] 분에 상당하는 동작값이 확보되면서 고정된다. 또한, 환상부(42R)의 반경 방향을 따라 소정의 크기의 동작값이 확보된다. 즉, 환상부(42R)의 반경 방향을 따라 최대로 제3폭(c)에 상당하는 동작값이 확보되면서 고정된다.As a result of the above configuration, the operation value along the main direction of the annular portion 42R is ensured to be larger than in the prior art. That is, the annular portion 42R is fixed while ensuring an operation value corresponding to the width (second width b) of the retainer support portion 42c at maximum along the circumferential direction of the annular portion 42R. Further, an operation value of a predetermined size is secured along the radial direction of the annular portion 42R. That is, it is fixed while ensuring the operation value corresponding to 3rd width c at maximum along the radial direction of the annular part 42R.

사행 형상의 환상부(42R)는, 가열되면 열팽창에 의해 주방향이나 반경 방향으로 신장(伸長)되는 특성이 있다. 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 주방향으로 신장되었다고 하더라도, 이러한 신장량이 상술한 동작값[최대로 제2폭(b)] 미만이면, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)해버리는 것이 억제된다. 그 결과, 보지체(41)의 누락 등이 억제된다. 또한, 환상부(42R)에 가해지는 압축 응력이 저감되어 환상부(42R)의 변형, 균열 혹은 단락 등이 억제된다.The meandering annular portion 42R has a characteristic of being elongated in the circumferential direction or the radial direction by thermal expansion when heated. According to this embodiment, even if the annular portion 42R is extended in the circumferential direction due to thermal expansion, if the amount of elongation is less than the above-described operating value (maximum second width b), the annular portion 42R and the retainer Interference (contact) by 41 is suppressed. As a result, the omission and the like of the holding body 41 are suppressed. In addition, the compressive stress applied to the annular portion 42R is reduced to suppress deformation, cracking, or short circuit of the annular portion 42R.

한편, 환상부(42R)의 신장량(伸長量)이 일정량을 넘고, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이 없어지면, 환상부(42R)의 각 부에 소성(塑性) 응력이 가해지고, 환상부(42R)가 변형하는 경우가 있다. 예컨대, 환상부(42R)는, 골짜기부(42b)의 폭[제2폭(b)]이 좁아지도록 변형하는 경우가 있다. 본 실시예에 의하면, 보지체(41)가 배치되는 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]을, 골짜기부(42b)의 폭[제2폭(b)]보다 넓게 구성하고 있다. 그 때문에, 환상부(42R)가 변형하여 골짜기부(42b)의 폭[제2폭(b)]이 좁아졌다고 하더라도, 보지체(41)와 환상부(42R)는 간섭(접촉)하기 어렵게 구성되어 있고, 보지체(41)의 전단이 억제된다.On the other hand, when the amount of elongation of the annular portion 42R exceeds a certain amount and the operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R disappears, plastic stress is applied to each portion of the annular portion 42R. The annular portion 42R may deform. For example, the annular portion 42R may be deformed so that the width (second width b) of the valley portion 42b is narrowed. According to the present embodiment, the width (second width b) of the holding body support portion 42c on which the holding body 41 is disposed is configured to be wider than the width [second width b] of the valley portion 42b. Doing. Therefore, even if the annular portion 42R deforms and the width (second width b) of the valley portion 42b is narrowed, the holding member 41 and the annular portion 42R are configured to be difficult to interfere (contact). The shear of the holding body 41 is suppressed.

또한, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 반경 방향으로 신장되었다고 하더라도, 이러한 신장량이 상술한 동작값[최대로 제3폭(c)] 미만이면, 환상부(42R)와 단열체(33)의 내주벽과의 접촉이 억제된다. 그리고, 환상부(42R)의 국소적인 온도 상승[이상(異常) 온도 상승]이나 환상부(42R)의 용단(溶斷)을 억제할 수 있고, 환상부(42R)나 단열체(33)의 수명을 늘리는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(14) 내의 온도 분포를 균일화시키는 것이 가능하게 된다. Even if the annular portion 42R is extended in the radial direction due to thermal expansion, if the amount of elongation is less than the above-described operating value (maximum third width c), the annular portion 42R and the heat insulator 33 Contact with the inner circumferential wall is suppressed. The local temperature rise (abnormal temperature rise) of the annular portion 42R and the melt of the annular portion 42R can be suppressed, and the annular portion 42R or the heat insulating body 33 can be suppressed. It is possible to extend the life. In addition, it becomes possible to equalize the temperature distribution in the processing chamber 14.

케이스(31)는, 단열체(33)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 상단이 폐색하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 스테인리스강(SUS)으로 형성되어 있다. 단열체(33)의 외주면과 케이스(31)의 내주면과의 사이의 극간(32)은, 공냉(空冷)을 위한 공간으로서 기능한다. 한편, 천정벽부(34) 및 케이스(31)의 천정벽을 관통하는 배기구를 설치하고, 단열체(33)와 아우터 튜브(12)와의 사이의 분위기를 강제 공냉시키도록 구성해도 무방하다. The case 31 is provided so as to surround the outer periphery of the heat insulating body 33. The case 31 is formed in the cylindrical shape which closed the upper end and opened the lower case, for example. The case 31 is formed of stainless steel (SUS), for example. The gap 32 between the outer circumferential surface of the heat insulator 33 and the inner circumferential surface of the case 31 functions as a space for air cooling. On the other hand, the exhaust port which penetrates the ceiling wall part 34 and the ceiling wall of the case 31 may be provided, and it may be comprised so that the atmosphere between the heat insulating body 33 and the outer tube 12 may be forced air-cooled.

(2) 히터 유닛의 구성예 2 (2) Configuration example 2 of the heater unit

아우터 튜브(12)의 외부에는, 프로세스 튜브(11)의 내부를 가열하는 가열 장치로서의 히터 유닛(30)이 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록 설치되어 있다. 히터 유닛(30)은, 환 형상으로 형성된 발열체(42)와, 발열체(42)의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체(33)와, 발열체(42)의 양단에 각각 접속되는 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)와, 단열체(33)의 외측을 둘러싸는 케이스(31)를 구비하고 있다. Outside the outer tube 12, a heater unit 30 as a heating device for heating the inside of the process tube 11 is provided to surround the outer tube 12. The heater unit 30 is a pair as a heat generating body 42 formed in an annular shape, a heat insulating body 33 provided so as to surround the outer periphery of the heat generating body 42, and fixing portions connected to both ends of the heat generating body 42, respectively. Power supply parts 45 and 46 and a case 31 surrounding the outer side of the heat insulator 33 are provided.

발열체(42)는, 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록, 연직(鉛直) 방향에 적어도 1개 이상 설치되어 있다. 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 발열체(42)는, 아우터 튜브(12)의 외주를 둘러싸도록 환 형상으로 구성되어 있다. 발열체(42)의 양단부는, 접촉하지 않고 근접하여 고정되어 있고, 전기적으로는 비접촉의 상태로 되어 있다. 즉, 발열체(42)는, 전기적으로는 완전한 원형이 아닌, 예컨대 C자 모양의 링 형상으로 구성되어 있다. 발열체(42)를 구성하는 재료로서는, 예컨대 Fe-Cr-Al합금, MoSi2, SiC 등의 저항 발열 재료를 이용할 수 있고, 그 형상은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 선 형상 재료이어도 좋고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같은 판 형상 재료이어도 좋다. 한편, 도 2, 도 3, 도 5에서 예시하는 것처럼, 발열체(42) 상하단에는, 산형부(돌출부)(42a)와 골짜기부(절결부)(42b)가 각각 교대로 복수 연결되어 있다. 즉, 발열체(42)는 사행 형상(파 형상)으로 형성되어 있다. At least one heat generating element 42 is provided in the vertical direction so as to surround the outer tube 12. As shown in FIG. 2, FIG. 3, the heat generating body 42 is comprised in ring shape so that the outer periphery of the outer tube 12 may be enclosed. Both ends of the heat generating element 42 are fixed in close proximity without contact, and are in a non-contact state electrically. That is, the heat generating element 42 is comprised in ring shape of C-shape, for example, rather than being completely circular. As the material constituting the heating element 42, for example, a resistive heating material such as Fe—Cr—Al alloy, MoSi 2 , SiC or the like can be used, and the shape thereof is a linear material as shown in Fig. 4A. This may be followed, or may be a plate-like material as shown in Fig. 4B. On the other hand, as illustrated in FIGS. 2, 3, and 5, a plurality of peaks (projections) 42a and valleys (cutouts) 42b are alternately connected to upper and lower ends of the heating element 42, respectively. That is, the heating element 42 is formed in meandering shape (wave shape).

상술한 발열체(42)의 양단부에는, 한 쌍의 급전부(45, 46)의 단부가 각각 접속되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 후술하는 단열체(33)(측벽부(35))를 관통하여 단열체(33)에 고정되어 있다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 발열체(42)를 단열체(33)의 내벽에 고정하는 고정부로서 기능한다. 도 5의 (a)에, 발열체(42)의 중심측에서 본[프로세스 튜브(11) 측에서 본] 급전부(45, 46) 주변의 부분 확대도(평면도)를 도시한다. 이처럼 발열체(42)는, 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)에 의해, 1개소[발열체(42)의 단부]만으로 고정되어 있다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46) 이외에서는, 핀 등의 보지체를 이용한 고정을 수행하지 않도록 하고 있다. End portions of the pair of power supply units 45 and 46 are connected to both ends of the heat generating element 42 described above, respectively. The pair of power supply parts 45 and 46 penetrates through the heat insulating body 33 (side wall part 35) mentioned later, and is fixed to the heat insulating body 33. As shown in FIG. That is, the pair of power supply parts 45 and 46 function as a fixing part which fixes the heat generating body 42 to the inner wall of the heat insulating body 33. FIG. 5A shows a partial enlarged view (top view) of the periphery of the power supply units 45 and 46 seen from the center side of the heat generating element 42 (as seen from the process tube 11 side). Thus, the heat generating body 42 is fixed by only one place (the edge part of the heat generating body 42) by the pair of power supply parts 45 and 46 as a fixed part. That is, except for the pair of power supply parts 45 and 46, fixing using retaining bodies such as pins is not performed.

한 쌍의 급전부(45, 46)는, 금속 등의 전도성 재료에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재하여 발열체(42)의 일단에서 타단을 향해 전류를 흘리는 것으로, 발열체(42)가 가열되어 프로세스 튜브(11) 안이 승온되도록 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재한 발열체(42)로의 급전은, 컨트롤러(280)에 의해 제어된다. The pair of feed sections 45 and 46 is made of a conductive material such as metal. An electric current flows from one end of the heat generating element 42 toward the other end via the pair of power feeding parts 45 and 46, so that the heat generating element 42 is heated to heat up the inside of the process tube 11. The power supply to the heat generating element 42 via the pair of power supply units 45 and 46 is controlled by the controller 280.

단열체(33)는, 발열체(42)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 단열체(33)는, 상하단이 개구한 원통 형상의 측벽부(35)와, 측벽부(35)의 상부 개구를 덮는 천정벽부(34)를 구비하고 있고, 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 단열체(33)는, 아우터 튜브(12)에 대하여 동심원 형상으로 설치되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 예컨대, 섬유 형상 또는 구 형상의 알루미나(Al2O3)나 실리카(SiO2) 등의 단열 재료에 의해 형성되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 예컨대 각각 진공 폼 법 등에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 한편, 측벽부(35)는, 일체적으로 성형되어 있는 경우에 한정되지 않고, 복수의 원형 단열재가 복수 쌓아 올려지는 것으로 구성되어 있어도 좋다. 이렇게 구성함으로써, 측벽부(35)에 응력이 가해졌을 때의 측벽부(35)의 파손을 억제하거나, 메인터넌스 성을 향상시키는 것이 가능해진다. The heat insulation body 33 is provided so that the outer periphery of the heat generating body 42 may be enclosed. The heat insulating body 33 is provided with the cylindrical side wall part 35 which opened the upper and lower ends, and the ceiling wall part 34 which covers the upper opening of the side wall part 35, and is formed in the cylindrical shape which opened the lower end. have. The heat insulating body 33 is provided concentrically with respect to the outer tube 12. The side wall portion 35 and the ceiling wall portion 34 are formed of a heat insulating material such as fibrous or spherical alumina (Al 2 O 3 ) or silica (SiO 2 ). The side wall part 35 and the ceiling wall part 34 are each integrally formed by the vacuum foam method etc., for example. On the other hand, the side wall part 35 is not limited to the case where it is integrally shape | molded, You may be comprised by what accumulate a plurality of circular heat insulating materials. By such a configuration, it is possible to suppress breakage of the side wall portion 35 when stress is applied to the side wall portion 35 or to improve maintenance.

케이스(31)는, 단열체(33)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 상단이 폐색하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 스테인리스강(SUS)으로부터 형성되어 있다. 단열체(33)의 외주면과 케이스(31)의 내주면 사이의 극간(32)은, 공냉을 위한 공간으로서 기능한다. 한편, 천정벽부(34) 및 케이스(31)의 천정벽을 관통하는 배기구를 설치하고, 단열체(33)와 아우터 튜브(12) 사이의 분위기를 강제 공냉시키도록 구성해도 좋다. The case 31 is provided so as to surround the outer periphery of the heat insulating body 33. The case 31 is formed in the cylindrical shape which closed the upper end and opened the lower case, for example. The case 31 is formed from stainless steel (SUS), for example. The gap 32 between the outer circumferential surface of the heat insulator 33 and the inner circumferential surface of the case 31 functions as a space for air cooling. On the other hand, the exhaust port which penetrates the ceiling wall part 34 and the ceiling wall of the case 31 may be provided, and it may be comprised so that the atmosphere between the heat insulating body 33 and the outer tube 12 may be forced air-cooled.

발열체(42)는, 가열되면 열팽창에 의해 주방향이나 반경 방향으로 신장되는 특성이 있다. 그 결과, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽이 접촉·간섭되는 일이 있다. 특히, 본 실시예와 같이 발열체(42)가 사행 형상으로 형성되어 있으면, 신장량이 커져, 접촉이 생기기 쉬워진다. 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽이 접촉·간섭하면, 발열체(42)의 국소적인 온도 상승[이상 온도 상승(異常溫度上昇)]이 발생하여, 발열체(42)가 용단(溶斷)되어 버리는 일이 있다. 또한, 발열체(42)나 단열체(33)에 응력이 가해져, 이들 부재의 손상이 생겨 버릴 우려가 있다. 또한, 발열체(42)의 반경 방향으로의 신장에 의해서, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 불균일하게 되면, 발열체(42)의 온도 분포의 균일성이 주방향에 걸쳐 저하하고, 기판 처리의 품질이 저하되는 경우가 있다. 즉, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 거리가 가까운 개소(箇所)에서 발열체(42)의 온도가 이상 상승하거나, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 거리가 먼 개소에서 발열체(42)의 온도가 저하하는 일이 있다. The heating element 42 has the characteristic of extending in the circumferential direction or the radial direction due to thermal expansion when heated. As a result, the inner wall of the heat generating body 42 and the heat insulating body 33 may contact and interfere. In particular, when the heat generating element 42 is formed in a meandering shape as in the present embodiment, the amount of elongation is increased, and contact is likely to occur. When the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 contact and interfere, the local temperature rise (abnormal temperature rise) of the heat generating body 42 will generate | occur | produce, and the heat generating body 42 will melt | fuse. I may become). In addition, stress is applied to the heating element 42 and the heat insulator 33, which may cause damage to these members. Moreover, when the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulation body 33 becomes nonuniform over the circumferential direction of the heat generating body 42 by extension | stretching to the radial direction of the heat generating body 42, the temperature of the heat generating body 42 Uniformity of distribution may fall over the circumferential direction, and the quality of a board | substrate process may fall. That is, the temperature of the heat generating body 42 rises abnormally in the location where the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is close, or the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33. The temperature of the heat generating body 42 may fall in the remote place.

따라서 본 실시예에서는, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 고정부로서의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커지도록 함으로써, 상술의 과제를 해결하고 있다. 도 6은, 본 실시예에 따른 승온 전의 (실온 상태의) 히터 유닛(30)의 수평 단면도이다. 도6에 도시하는 것과 같이, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에는, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 서서히 커지고, 도면에서는 A <B <C로 되어 있다. Therefore, in the present embodiment, at least when the heating element 42 is in the room temperature state, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 increases so as to move away from the power supply parts 45 and 46 as the fixing part. By doing so, the above problems are solved. 6 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 (at room temperature) before the temperature rise according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, at least when the heating element 42 is in the room temperature state, as the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 moves away from the pair of power supply parts 45 and 46. It becomes large gradually and becomes A <B <C in drawing.

이 상태로, 발열체(42)를 예컨대 기판 처리 시의 온도로까지 승온하면, 발열체(42)의 각 부는, 열팽창에 의해 도 8에 도시된 방향으로 신장한다. 도 8은, 발열체(42)의 각 부의 변위 방향 및 변위량을 화살표 방향 및 길이로 각각 도시하고 있다. 발열체(42)가 한 쌍의 급전부(45, 46)에 의해 1개소로 고정되어 있기 때문에, 발열체(42)의 각 부는, 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역(부호 A1로 나타내는 영역)을 기점으로 하여, 외측으로 부풀어 오르도록[한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어지도록] 변위한다. 한편, 발열체(42)의 변위량은, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커진다. In this state, when the heating element 42 is heated up to a temperature at the time of substrate processing, for example, each part of the heating element 42 extends in the direction shown in FIG. 8 by thermal expansion. 8 shows the displacement direction and the displacement amount of each portion of the heat generator 42 in the direction of the arrow and the length, respectively. Since the heating element 42 is fixed to one place by the pair of power supply parts 45 and 46, each part of the heating element 42 is referred to as an area (symbol A1) near the pair of power supply parts 45 and 46. From the region shown), it is displaced so as to swell outwardly (away from the pair of feed sections 45 and 46). On the other hand, the displacement amount of the heat generating element 42 increases as it moves away from the pair of power supply parts 45 and 46.

그 결과, 적어도 발열체(42)가 기판 처리 시의 온도 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 된다. 도 7은, 본 실시예에 따른 승온 후의(기판 처리 시의 온도 상태의) 히터 유닛(30)의 수평 단면도다. As a result, at least when the heat generating body 42 is in the temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 becomes equal over the main direction of the heat generating body 42. 7 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 after the temperature increase (in the temperature state at the time of substrate processing) according to the present embodiment.

도 7에 도시된 것처럼, 적어도 발열체(42)가 기판 처리 시의 온도 상태 시에는, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 열팽창에 의해 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 되고, 도면에서는 A≒B≒C로 되어 있다.As shown in FIG. 7, at least when the heating element 42 is in a temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is in the circumferential direction of the heating element 42 due to thermal expansion. Are equal, and in the drawing, A ≒ B ≒ C.

(3) 기판 처리 공정(3) substrate treatment process

다음으로, 상술한 기판 처리 장치에 의해 실시되는 기판 처리 공정의 일례로서의 성막 공정을 간단히 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치의 각 부의 동작은 컨트롤러(280)에 의해서 제어된다.Next, the film-forming process as an example of the substrate processing process performed by the above-mentioned substrate processing apparatus is demonstrated briefly. In the following description, the operation of each part of the substrate processing apparatus is controlled by the controller 280.

도 1에 도시되는 바와 같이, 복수 매의 웨이퍼(1)를 장전(wafer charge)한 보트(22)를, 보트 엘리베이터(21)에 의해 들어올려 처리실(14) 내에 반입(boat loading)한다. 이 상태에서, 씰 캡(20)은 매니폴드(16)의 하단 개구를 씰한 상태가 된다.As shown in FIG. 1, the boat 22 which carried the wafer charge of several sheets 1 is lifted up by the boat elevator 21, and boat loading is carried out in the process chamber 14. As shown in FIG. In this state, the seal cap 20 is in a state of sealing the lower end opening of the manifold 16.

프로세스 튜브(11)의 내부가 소정의 압력(진공도)이 되도록 배기관(17)을 개재하여 진공 배기한다. 또한, 프로세스 튜브(11)의 내부가 소정의 온도가 되도록 히터 유닛(30)에 의해 가열한다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재하여 환상부(42R)의 일단으로부터 타단을 향해 전류를 흘림으로써, 사행 형상의 환상부(42R)를 가열하여 프로세스 튜브(11) 내를 승온한다. 이 때, 처리실(14) 내가 소정의 온도 분포가 되도록, 온도 센서(24)가 검출한 온도 정보에 근거하여 히터 유닛(30)의 발열체(42)로의 통전 상태를 피드백 제어한다. 계속해서, 보트(22)를 회전 기구(25)에 의해 회전시켜 웨이퍼(1)를 회전시킨다.The vacuum is exhausted through the exhaust pipe 17 so that the inside of the process tube 11 is at a predetermined pressure (vacuum degree). In addition, it heats by the heater unit 30 so that the inside of the process tube 11 may become predetermined temperature. That is, a current flows from one end of the annular portion 42R to the other end via the pair of feed portions 45 and 46, thereby heating the meandering annular portion 42R to heat up the inside of the process tube 11. do. At this time, the conduction state of the heater unit 30 to the heat generating element 42 is feedback-controlled based on the temperature information detected by the temperature sensor 24 so that the process chamber 14 may become predetermined temperature distribution. Subsequently, the boat 22 is rotated by the rotating mechanism 25 to rotate the wafer 1.

사행 형상의 환상부(42R)는, 가열되면 열팽창에 의해 주방향이나 반경 방향으로 신장된다. 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)의 주방향 및 반경 방향을 따른 동작값이, 종래보다 크게 확보되어 있다. 그리고, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 주방향으로 신장되었다고 하더라도, 이러한 신장량이 상술한 동작값[최대로 제2폭(b)] 미만이면, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)해버리는 것이 억제된다. 그 결과, 보지체(41)의 누락 등이 억제된다. 또한, 환상부(42R)에 가해지는 압축 응력이 저감되고, 환상부(42R)의 변형, 균열 혹은 단락 등이 억제된다.The meandering annular portion 42R extends in the circumferential direction or the radial direction by thermal expansion when heated. According to this embodiment, the operation values along the circumferential direction and the radial direction of the annular portion 42R are secured larger than in the prior art. And even if the annular portion 42R is extended in the circumferential direction due to thermal expansion, if the amount of elongation is less than the above-described operating value (maximum second width b), the annular portion 42R and the retainer 41 Interference (contact) is suppressed. As a result, the omission and the like of the holding body 41 are suppressed. In addition, the compressive stress applied to the annular portion 42R is reduced, and deformation, cracks, or short circuits of the annular portion 42R are suppressed.

다음에, 소정의 유량으로 제어된 원료 가스를, 처리실(14) 내로 가스 도입관(23)을 통해서 도입한다. 도입한 원료 가스는, 처리실(14) 내를 유통한 후, 이너 튜브(13)의 상단 개구로부터 배기로(18) 내에 유출하여 배기관(17)으로부터 배기된다. 원료 가스는 처리실(14) 내를 통과할 때 웨이퍼(1)의 표면과 접촉하고, 이 때, 웨이퍼(1)가 처리되고, 예컨대 열 CVD 반응에 의해 웨이퍼(1)의 표면 상에 박막이 퇴적(deposition)된다.Next, the source gas controlled at the predetermined flow rate is introduced into the processing chamber 14 through the gas introduction pipe 23. The introduced raw material gas flows through the process chamber 14, and then flows out from the upper end opening of the inner tube 13 into the exhaust path 18 and is exhausted from the exhaust pipe 17. The source gas contacts the surface of the wafer 1 as it passes through the processing chamber 14, at which time the wafer 1 is processed, and a thin film is deposited on the surface of the wafer 1 by, for example, a thermal CVD reaction. is deposited.

미리 설정된 처리 시간이 경과하면, 불활성 가스 공급원(도시하지 않음)으로부터 불활성 가스를 공급하고, 처리실(14) 내를 불활성 가스로 치환함과 동시에, 처리실(14) 내의 압력을 상압(常壓)으로 복귀시킨다. 또한, 회전 기구(25)의 동작을 정지시킨다.When a predetermined processing time elapses, an inert gas is supplied from an inert gas supply source (not shown), the process chamber 14 is replaced with an inert gas, and the pressure in the process chamber 14 is returned to normal pressure. Return In addition, the operation of the rotating mechanism 25 is stopped.

그 후, 보트 엘리베이터(21)에 의해 씰 캡(20)을 하강하여, 매니폴드(16)의 하단을 개구함과 동시에, 처리 완료된 웨이퍼(1)를 보지한 보트(22)를, 매니폴드(16)의 하단으로부터 프로세스 튜브(11)의 외부에 반출(boat unloading)한다. 그 후, 처리 완료된 웨이퍼(1)를 보트(22)로부터 꺼낸다(wafer discharge).Thereafter, the seal cap 20 is lowered by the boat elevator 21 to open the lower end of the manifold 16 and the boat 22 holding the processed wafer 1 is manifolded ( The boat is unloaded to the outside of the process tube 11 from the bottom of 16). Thereafter, the processed wafer 1 is removed from the boat 22 (wafer discharge).

(4) 본 실시예에 따른 효과(4) effects according to the present embodiment

본 실시예에 의하면, 이하에 나타내는 (a)~(e)중 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다. According to this embodiment, one or a plurality of effects of the following (a) to (e) are exhibited.

(a) 본 실시예에 따른 환상부(42R)의 상하단에 설치된 각 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)에는, 절결부로서 형성된 보지체 지지부(42c)가 설치되어 있다. 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]은, 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]보다 넓게 구성되어 있다. 환상부(42R)는, 한 쌍의 급전부(45, 46)가 단열체(33)의 측벽을 관통하여 고정됨과 동시에, 보지체(41)에 의해 각 골짜기부(42b)가 단열체(33)의 내주 측벽에 각각 고정됨으로써, 단열체(33)의 내주 측에 보지되어 있다. 보지체(41)는, 각 보지체 지지부(42c) 내에 배치되어 단열체(33)에 고정되도록 구성되어 있다.(a) At the end (curve) of each valley portion 42b provided at the upper and lower ends of the annular portion 42R according to the present embodiment, a retainer support portion 42c formed as a cutout portion is provided. The width (second width b) of the retainer support portion 42c is configured to be wider than the width (first width a) of the valley portion 42b. As for the annular portion 42R, the pair of feeders 45 and 46 are fixed through the side wall of the heat insulator 33, and the valleys 42b are each insulated by the retainer 41. It is hold | maintained by the inner peripheral side of the heat insulating body 33 by fixing to the inner peripheral side wall of the (). The holding body 41 is comprised in each holding body support part 42c, and is comprised so that it may be fixed to the heat insulating body 33. As shown in FIG.

사행 형상의 환상부(42R)는, 열팽창에 의해 주방향으로 신장되는 특성이 있다. 그리고 환상부(42R)의 주방향의 신장량이 일정량을 넘어 동작값이 없어지면, 환상부(42R)의 각 부에 소성 응력(塑性應力)이 가해져, 환상부(42R)가 변형하는 경우가 있다. 예컨대, 환상부(42R)는, 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]이 좁아지도록 변형하는 경우가 있다. 본 실시예에 의하면, 보지체(41)가 배치되는 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]을, 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]보다 넓게 구성하고 있다. 그 때문에, 환상부(42R)가 변형하여 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]이 좁아졌다고 하더라도, 보지체(41)와 환상부(42R)는 간섭(접촉)하기 어렵게 구성되어 있고, 보지체(41)의 전단이 억제된다.The meandering annular portion 42R has a characteristic of extending in the circumferential direction due to thermal expansion. And when the elongation amount of the annular part 42R in the circumferential direction exceeds a fixed amount, and there is no operation value, plastic stress is applied to each part of the annular part 42R, and the annular part 42R may deform | transform. For example, the annular portion 42R may be deformed so that the width (first width a) of the valley portion 42b is narrowed. According to the present embodiment, the width (second width b) of the holding body support portion 42c on which the holding body 41 is disposed is configured to be wider than the width [first width a] of the valley portion 42b. Doing. Therefore, even if the annular portion 42R deforms and the width (first width a) of the valley portion 42b is narrowed, the holding member 41 and the annular portion 42R are configured to be difficult to interfere (contact). The shear of the holding body 41 is suppressed.

한편, 만일 각 골짜기부(42b)의 말단에 보지체 지지부(42c)가 설치되지 않고, 각 골짜기부(42b) 내에 보지체(41)가 직접 배치되는 것으로 하면, 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]이 좁아짐으로써 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)하여 어느 한 쪽이 손상을 받거나, 보지체(41)가 골짜기부(42b) 사이에 놓여 전단되어 버리는 경우가 있다.On the other hand, if the retainer body 42c is not provided at the end of each valley portion 42b, and the retainer body 41 is disposed directly in each valley portion 42b, the width of the valley portion 42b [ As the first width (a)] becomes narrower, the annular portion 42R and the retainer 41 interfere with (contact), either of which is damaged, or the retainer 41 is placed between the valleys 42b and sheared. You may become.

(b) 또한, 상술한 바와 같이 구성된 결과, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이, 종래보다 크게 확보된다. 즉, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이, 최대로 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]에 상당하는 크기까지 확보된다. 그 결과, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 주방향으로 신장되었다고 하더라도, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)해버리는 것이 억제되고, 보지체(41)의 누락 등이 억제된다. 또한, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)하기 어렵기 때문에, 환상부(42R)에 가해지는 압축 응력이 저감되고, 환상부(42R)의 변형, 균열 혹은 단락 등이 억제된다.(b) In addition, as a result of the above-described configuration, the operation value along the main direction of the annular portion 42R is ensured to be larger than before. That is, the operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R is secured to a size corresponding to the width (second width b) of the retainer support portion 42c at the maximum. As a result, even if the annular portion 42R is extended in the circumferential direction due to thermal expansion, the interference (contact) between the annular portion 42R and the retaining member 41 is suppressed, so that the retaining member 41 is omitted. This is suppressed. In addition, since the annular portion 42R and the retaining member 41 are less likely to interfere (contact), the compressive stress applied to the annular portion 42R is reduced, and deformation, cracks, or short circuits of the annular portion 42R are prevented. Suppressed.

도 18은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발열체의 열변형의 모습을 나타내는 개략도이고, (a)는 승온 전의 모습을, (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다. 도 18에 의하면, 영역 A10에 나타내는 바와 같이, 폭이 넓은 절결부로서 구성된 보지체 지지부(42c)를 설치함으로써, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이 크게 확보되고, 환상부(42R)와 보지체(41)와의 간섭(접촉)이 억제되며, 보지체(41)의 누락 등이 억제된다. 또한, 환상부(42R)에 가해지는 압축 응력이 저감되고, 환상부(42R)의 변형, 균열 혹은 단락 등이 억제된다. 한편, 상술한 바와 같이, 만일 환상부(42R)가 변형했다고 하더라도, 보지체(41)를 보지체 지지부(42c)에 배치함으로써 보지체(41)는 골짜기부(42b) 사이에 놓이기 어렵게 구성되어 있고, 보지체(41)의 파손이나 전단은 억제된다.18 is a schematic view showing a state of thermal deformation of the heating element according to the first embodiment of the present invention, (a) shows the state before the temperature rise, and (b) shows the state after the temperature rise. According to FIG. 18, as shown to the area | region A10, by providing the holding body support part 42c comprised as a wide cutout part, the operation value along the circumferential direction of the annular part 42R is largely secured, and the annular part 42R ) And the holding body 41 are suppressed, and the omission and the like of the holding body 41 are suppressed. In addition, the compressive stress applied to the annular portion 42R is reduced, and deformation, cracks, or short circuits of the annular portion 42R are suppressed. On the other hand, as described above, even if the annular portion 42R is deformed, by arranging the retaining body 41 on the retaining body support portion 42c, the retaining body 41 is hardly placed between the valleys 42b. In addition, the damage and the shear of the holding body 41 are suppressed.

참고로, 보지체 지지부(42c)를 구비하지 않은 발열체의 열변형의 모습을, 도 17을 이용하여 설명한다.For reference, the state of the thermal deformation of the heating element without the retainer support portion 42c will be described with reference to FIG. 17.

도 17의 (a)는, 보지체 지지부(42c)를 구비하지 않은 환상부(42R＇)의 승온 전의 모습을 도시하고 있다. 환상부(42R＇)의 상하단에는, 산형부(42a＇)와 골짜기부(42b＇)가 각각 교대로 복수 연결되어 있고, 환상부(42R＇)는 사행 형상(파 형상)으로 형성되어 있다. 환상부(42R＇)는, 보지체(41＇)에 의해 각 골짜기부(42b＇)가 단열체의 내주 측벽에 각각 고정됨으로써, 단열체(도시하지 않음)의 내주 측에 보지되어 있다. 한편, 보지체(41＇)는 골짜기부(42b＇) 내에 직접 배치되어 있다. 도 17의 (b)는, 환상부(42R＇)의 승온 후의 모습을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 사행 형상의 환상부(42R＇)는 열팽창에 의해 주방향으로 신장되게 된다. 도 17의 (b)는, 환상부(42R＇)의 주방향의 신장량이 일정량을 넘고, 환상부(42R＇)의 주방향을 따른 동작값이 없어진 모습[보지체(41＇)와 환상부(42R＇)가 간섭하고 있는 모습]을 도시하고 있다.FIG. 17 (a) shows a state before the temperature increase of the annular portion 42R 'not provided with the retainer body supporting portion 42c. A plurality of peaks 42a 'and valleys 42b' are alternately connected to upper and lower ends of the annular portion 42R ', and the annular portion 42R' is formed in a meandering shape (wave shape). The annular portion 42R 'is held on the inner circumferential side of the heat insulator (not shown) by fixing the valleys 42b' to the inner circumferential side walls of the heat insulator, respectively, by the holding body 41 '. On the other hand, the holding body 41 'is disposed directly in the valley 42b'. FIG. 17B illustrates a state after the temperature rise of the annular portion 42R '. As described above, the meandering annular portion 42R 'extends in the circumferential direction by thermal expansion. FIG. 17B shows a state in which the elongation amount in the circumferential direction of the annular portion 42R 'exceeds the predetermined amount, and the operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R' is lost (the support body 41 'and the annular portion). (42R ') is interfering.

환상부(42R＇)가 더 신장되면 도 17의 (c)에 도시되는 상태가 된다. 도 17의 (c)는 열변형에 의해 보지체(41＇)의 전단, 환상부(42R＇)의 분열, 환상부(42R＇)의 단락이 발생한 모습을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 주방향의 신장량이 일정량을 넘으면, 보지체(41＇)가 환상부(42R＇)에 간섭하고, 환상부(42R＇)에 소성 응력이 가해지며, 환상부(42R＇)가 변형하게 된다. 부호 A6로 도시되는 영역에는, 보지체(41＇)가 골짜기부(42b＇)에 의해 양측으로부터 사이에 놓여 전단되는 모습을, 부호 A7에 도시되는 영역에는, 환상부(42R＇)에 균열이 발생한 모습을, 부호 A8로 도시되는 영역에는, 환상부(42R＇)에 단락이 발생한 모습을 각각 도시하고 있다. 도 16의 (d)는, 도 17의 (c)에 도시되는 환상부(42R＇)의 측면도이고, 열변형에 의해 보지체(41＇)의 누락이 생기는 모습을 도시하고 있다. 부호 A9로 도시되는 영역에는, 환상부(42R＇)의 변형에 의해 보지체(41＇)가 단열체로부터 들어올려지고, 뽑히려는 모습을 도시하고 있다.If the annular portion 42R 'is further extended, the state shown in Fig. 17C is obtained. FIG. 17C shows a state where the front end of the holding body 41 ', the cleavage of the annular portion 42R', and the short circuit of the annular portion 42R 'occur due to thermal deformation. As described above, when the amount of elongation in the circumferential direction exceeds a certain amount, the retaining body 41 'interferes with the annular portion 42R', and plastic stress is applied to the annular portion 42R ', and the annular portion 42R' Will transform. In the region shown by reference numeral A6, the holding body 41 'is sandwiched and sheared from both sides by the valley portion 42b'. In the region shown by reference numeral A7, cracks are formed in the annular portion 42R '. The state which generate | occur | produced is the state which the short circuit generate | occur | produced in the annular part 42R 'in the area | region shown by code | symbol A8, respectively. FIG. 16D is a side view of the annular portion 42R 'shown in FIG. 17C and shows how the retaining body 41' is missing due to thermal deformation. In the area | region shown by code | symbol A9, the holding body 41 'is lifted up from the heat insulating body by the deformation | transformation of the annular part 42R', and the state which tries to pull out is shown.

(c) 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)의 외주면과 측벽부(35)의 내주면은, 도 19의 (b)에 도시되는 바와 같이, 접촉하지 않고 소정의 간격[제3폭(c)]을 비우고 고정되도록 구성되어 있다.(c) According to the present embodiment, the outer circumferential surface of the annular portion 42R and the inner circumferential surface of the side wall portion 35 do not contact with each other at a predetermined interval (third width (c) as shown in Fig. 19B). )] Is configured to be empty and fixed.

이와 같이 구성된 결과, 환상부(42R)의 반경 방향을 따라 소정의 크기의 동작값이 확보되게 된다. 즉, 환상부(42R)는, 환상부(42R)의 반경 방향을 따라 최대로 제3폭(c)에 상당하는 동작값이 확보되면서 고정되게 된다. 그 결과, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 반경 방향으로 신장되었다고 하더라도, 이러한 신장량이 상술한 동작값[최대로 제3폭(c)] 미만이면, 환상부(42R)와 단열체(33)의 내주벽과의 접촉이 억제된다. 그리고, 환상부(42R)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)이나 환상부(42R)의 용단을 억제할 수 있고, 환상부(42R)나 단열체(33)의 수명을 길게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(14) 내의 온도 분포를 균일화시키는 것이 가능하게 된다. As a result of this configuration, an operation value of a predetermined size is secured along the radial direction of the annular portion 42R. That is, the annular portion 42R is fixed while ensuring an operation value corresponding to the third width c at maximum along the radial direction of the annular portion 42R. As a result, even if the annular portion 42R is elongated in the radial direction by thermal expansion, if the amount of elongation is less than the above-described operating value (maximum third width c), the annular portion 42R and the heat insulator 33 are provided. Contact with the inner circumferential wall is suppressed. The local temperature rise (abnormal temperature rise) of the annular portion 42R and the melting of the annular portion 42R can be suppressed, and the life of the annular portion 42R and the heat insulator 33 can be extended. do. In addition, it becomes possible to equalize the temperature distribution in the processing chamber 14.

(d) 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)의 상하단에 설치된 각 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)의 폭을 넓혀서 보지체 지지부(42c)를 설치함으로써, 상술한 효과 중 적어도 하나 이상의 효과를 얻는 것이 가능하게 된다. 즉, 환상부(42R)의 표면적(발열 면적)을 크게 줄이는 일 없이[히터 유닛(30)의 가열 성능을 저하시키지 않고], 상술한 효과 중 적어도 하나 이상의 효과를 얻는 것이 가능하게 된다. (d) According to the present embodiment, at least one of the effects described above is provided by increasing the width of the distal end (curve) of each valley portion 42b provided at the upper and lower ends of the annular portion 42R. It is possible to obtain the above effects. That is, it is possible to obtain at least one or more of the above effects without significantly reducing the surface area (heating area) of the annular portion 42R (without lowering the heating performance of the heater unit 30).

(e) 본 실시예에 의하면, 각 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)의 폭을 넓혀서 보지체 지지부(42c)를 설치함으로써, 각 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)에 있어서의 전류 밀도의 분산을 꾀할 수 있고, 환상부(42R)의 수명을 길게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 환상부(42R) 내에 있어서의 온도차를 작게 할 수 있고, 기판 처리 시의 기판의 온도 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. (e) According to the present embodiment, the width of the ends (corners) of the valleys 42b is widened so that the retainer support portion 42c is provided, whereby at the ends (corners) of the valleys 42b. Dispersion of the current density can be achieved, and the life of the annular portion 42R can be extended. Moreover, the temperature difference in 42 R of annular parts can be made small, and it becomes possible to improve the temperature uniformity of the board | substrate at the time of a board | substrate process.

도 20는 보지체 지지부를 구비하지 않은 환상부(42R＇) 내에 있어서의 전류 경로 C를 예시하는 개략도이고, 도 21은 본 발명의 제1 실시예에 따른 환상부(42R) 내에 있어서의 전류 경로 C를 예시하는 개략도이다.20 is a schematic diagram illustrating a current path C in the annular portion 42R 'not provided with the retainer support portion, and FIG. 21 is a current path in the annular portion 42R according to the first embodiment of the present invention. A schematic diagram illustrating C.

도 20에 의하면, 골짜기부(42b＇)의 말단(곡저부)에 있어서 전류는 급커브를 그리도록 흐르는 것을 알 수 있다. 즉, 골짜기부(42b＇)의 말단(곡저부)에서는 전류 밀도가 높아지고, 말단 이외의 부분과 비교하여 발열량이 커져, 국소적으로 온도가 상승하기 쉽게 되는 것을 알 수 있다. 환상부(42R＇) 내에 있어서의 온도차가 커지면, 열팽창량의 차이에 의해 환상부(42R＇)에 소성 응력이 가해지고, 환상부(42R＇)가 변형하여 파손될 가능성이 있다. According to FIG. 20, it turns out that an electric current flows in the end (curve part) of valley part 42b 'so that an abrupt curve may be drawn. In other words, it can be seen that the current density increases at the ends (curve parts) of the valleys 42b ', and the amount of heat generated is increased as compared with portions other than the ends, and the temperature is easily increased locally. When the temperature difference in the annular portion 42R 'becomes large, plastic stress is applied to the annular portion 42R' due to the difference in thermal expansion amount, and the annular portion 42R 'may deform and break.

도 21에 의하면, 골짜기부(42b)의 말단[곡저부]에 있어서 직경이 큰 보지체 지지부(42c)가 설치되어 있고, 골짜기부(42b)의 말단에 있어서 전류는 비교적 완만한 커브를 그리도록 흐르는 것을 알 수 있다. 즉, 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)에서는 도 20의 경우와 비교하여 전류 밀도를 낮게 할 수 있고, 다른 부분의 발열량과의 차이를 작게 하며, 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 환상부(42R) 내에 있어서의 온도차가 작아지면, 열팽창량의 차이에 의해 환상부(42R)에 가해지는 소성 응력이 작아지고, 환상부(42R)의 변형이나 파손이 억제된다. 또한, 환상부(42R) 내에 있어서의 온도차를 작게 할 수 있고, 기판 처리 시의 기판의 온도 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. According to FIG. 21, the retainer support part 42c with a large diameter is provided in the terminal (curb part) of the valley part 42b, and the electric current draws a comparatively gentle curve in the terminal part of the valley part 42b. You can see it flowing. That is, at the end (curve) of the valley portion 42b, the current density can be lowered as compared with the case of FIG. 20, the difference with the amount of heat generated in other portions can be reduced, and local temperature rise can be suppressed. Able to know. When the temperature difference in the annular portion 42R decreases, the plastic stress applied to the annular portion 42R decreases due to the difference in thermal expansion amount, and deformation and breakage of the annular portion 42R are suppressed. Moreover, the temperature difference in 42 R of annular parts can be made small, and it becomes possible to improve the temperature uniformity of the board | substrate at the time of a board | substrate process.

한편, 바람직하게는, 보지체 지지부(42c)의 형상을 타원형으로 하면 좋다. 이와 같이 구성함으로써, 전기 밀도를 더욱 분산시킬 수 있다. 또한, 보지체 지지부(42c) 주변의 강도를 증대시킬 수 있다. 또한, 발열체(42)의 면적을 증대시키는 것이 가능하다.On the other hand, Preferably, the shape of the holding body support part 42c may be made elliptical. By such a configuration, the electric density can be further dispersed. In addition, the strength around the support body 42c can be increased. In addition, it is possible to increase the area of the heating element 42.

(6) 변형예(6) Modification

이하에, 본 실시예의 변형예에 대해 설명한다.Below, the modification of this embodiment is demonstrated.

(변형예)(Variation)

본 발명에 따른 보지체 지지부(42c)는, 상술한 실시예와 같이 타원 형상인 경우에 한정되지 않고, 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]보다 큰 직경[제2폭(b)과 동일한 크기의 직경]을 갖는 원형이 절결부로서 형성되어 있어도 좋다. 도 22의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 환상부(42R)의 부분 확대도이고, (b)는 확대 부분의 측면도이다.The holding member 42c according to the present invention is not limited to the case of an elliptic shape as in the above-described embodiment, and has a diameter [second width () larger than the width (first width a) of the valley portion 42b. A diameter having the same diameter as b) may be formed as a cutout. FIG. 22A is a partially enlarged view of the annular portion 42R according to a modification of the first embodiment of the present invention, and (b) is a side view of the enlarged portion.

본 변형예에 의하면, 환상부(42R)의 상하 방향을 따른 동작값이, 종래보다 크게 확보된다. 즉, 환상부(42R)의 상하 방향을 따른 동작값을, 최대로 보지체 지지부(42c)의 직경[제2폭(b)]에 상당하는 크기로 하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 환상부(42R)가 열팽창에 의해 상하 방향으로 편차가 있다고 하더라도, 이러한 편차량이 상술한 동작값[최대로 제1폭(c)] 미만이면, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)해버리는 것이 억제된다. 그 결과, 보지체(41)의 누락 등이 억제된다. 또한, 환상부(42R)에 가해지는 압축 응력이 저감되고, 환상부(42R)의 변형, 균열 혹은 단락 등이 억제된다.According to this modification, the operation value along the up-down direction of the annular part 42R is ensured larger than before. That is, the operation value along the up-down direction of the annular part 42R can be made into the magnitude | size corresponding to the diameter (2nd width b) of the holding body support part 42c at the maximum. As a result, even if the annular portion 42R deviates in the vertical direction due to thermal expansion, if the amount of such deviation is less than the above-described operating value (maximum first width c), the annular portion 42R and the retainer ( The interference with 41 is suppressed. As a result, the omission and the like of the holding body 41 are suppressed. In addition, the compressive stress applied to the annular portion 42R is reduced, and deformation, cracks, or short circuits of the annular portion 42R are suppressed.

또한, 본 변형예에 의하면, 보지체 지지부(42c)가 골짜기부(42b)의 폭[제1폭(a)]보다 큰 직경[제2폭(b)과 동일한 크기의 직경]을 갖는 원형의 절결부로서 형성됨으로써, 각 골짜기부(42b)의 말단(곡저부)에 있어서의 전류 밀도의 분산을 더욱 꾀할 수 있다. 즉, 각 골짜기부(42b)의 말단에 있어서 전류는 더욱 완만한 커브를 그리도록 흐르게 되고, 환상부(42R)의 변형이나 파손이 더욱 억제되고, 기판에 전도(傳導)하는 온도를 균일하게 할 수 있으며, 기판 처리의 온도 균일성이 더욱 향상된다. Further, according to this modification, the retainer support portion 42c has a circular shape having a diameter (diameter equal to the second width b) larger than the width [first width a] of the valley portion 42b. By forming it as a notch part, dispersion of the current density in the terminal (curve part) of each valley part 42b can be aimed at further. That is, at the end of each valley portion 42b, the current flows so as to draw a more gentle curve, the deformation and breakage of the annular portion 42R are further suppressed, and the temperature conducted to the substrate is made uniform. The temperature uniformity of the substrate processing can be further improved.

(다른 변형예)(Another modification)

발명자 등의 검토에 의하면, 한 쌍의 급전부(45, 46)가 단열체(33)에 고정되어 있는 경우, 열팽창에 의한 환상부(42R)의 각 부의 위치 편차량은, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 누적되어 커진다. 이러한 경우, 환상부(42R)의 동작값은, 환상부(42R)의 전주(全周)에 걸쳐 균등할 필요는 없고, 위치 편차량이나 위치 편차 방향에 따라 적절히 조정하면 된다. 본 변형예에서는, 보지체 지지부(42c)의 폭(혹은 직경)을, 환상부(42R)의 전주에 걸쳐 균등한 크기로 하지 않고, 위치 편차량이나 위치 편차 방향에 따라 국소적으로 변동시키고 있다. 예컨대, 보지체 지지부(42c)의 폭을, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정하고 있다.According to the inventor's examination, when the pair of feed parts 45 and 46 are fixed to the heat insulator 33, the position deviation amount of each part of the annular part 42R by thermal expansion is a pair of feed parts As it moves away from (45, 46), it accumulates and becomes large. In this case, the operation value of the annular portion 42R need not be uniform over the entire circumference of the annular portion 42R, and may be appropriately adjusted according to the positional deviation amount and the positional deviation direction. In the present modification, the width (or diameter) of the retainer support portion 42c is not changed to a uniform size over the entire circumference of the annular portion 42R, and is locally varied according to the positional deviation amount and the positional deviation direction. . For example, the width | variety of the holding body support part 42c is set so that it may become large as it moves away from a pair of power supply parts 45 and 46. FIG.

도 23의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 히터 유닛(30)의 부분 확대도이고, 도 23의 (b)는 부호 A1로 도시되는 영역에 있어서의 환상부(42R)의 부분 확대도이고, 도 23의 (c)는 부호 A2로 도시되는 영역에 있어서의 환상부(42R)의 부분 확대도이다. 도 23에 의하면, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 먼 영역(예컨대 부호 A2로 도시되는 영역)에 있어서의 보지체 지지부(42c)의 폭[제1폭(a2)]은, 한 쌍의 급전부(45, 46)에 가까운 영역(예컨대 부호 A1로 도시되는 영역)에 있어서의 보지체 지지부(42c)의 폭[제1폭(a1)]보다 크게 설정되어 있다.FIG. 23A is a partially enlarged view of the heater unit 30 according to the modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 23B is an annular portion 42R in the region indicated by reference numeral A1. Fig. 23C is a partial enlarged view of the annular portion 42R in the region indicated by the symbol A2. According to FIG. 23, the width | variety (first width | variety a2) of the holding body support part 42c in the area | region (for example, area | region shown with code | symbol A2) far from a pair of power supply parts 45 and 46 is a pair. Is set larger than the width (first width a1) of the retainer support portion 42c in the region close to the power feeding portions 45 and 46 (for example, the region indicated by reference numeral A1).

본 변형예에 의하면, 환상부(42R)의 각 부에 있어서 필요한 동작값을 각각 확보하고, 환상부(42R)와 보지체(41)와의 간섭(접촉)을 억제하면서, 환상부(42R)의 각 부에 있어서 불필요한 동작값을 각각 줄이고, 환상부(42R)의 보지의 안정성을 높이는 것이 가능하게 된다. 한편, 만일 도 23에 있어서, 보지체 지지부(42c)의 폭을 환상부(42R)의 전체에 걸쳐 균등하게 제1폭(a2)으로 하면, 한 쌍의 급전부(45, 46) 근방의 환상부(42R)의 신장값이 너무 커지고, 환상부(42R)의 보지가 불안정하게 되어버린다. 또한, 보지체 지지부(42c)의 폭을 환상부(42R)의 전체에 걸쳐 균등하게 제1폭(a1)으로 하면, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어진 환상부(42R)의 신장값이 너무 작아지고, 환상부(42R)와 보지체(41)가 간섭(접촉)하기 쉬워지며, 환상부(42R)에 소성 응력이 가해지기 쉽게 되어버린다.According to the present modification, the necessary operating values in the respective portions of the annular portion 42R are ensured, respectively, and the interference (contact) between the annular portion 42R and the retainer 41 is suppressed while the It is possible to reduce unnecessary operation values in each part and to improve the stability of the annular portion 42R. On the other hand, in FIG. 23, if the width | variety of the holding body support part 42c is made into 1st width | variety a2 uniformly over the whole annular part 42R, the annular vicinity of a pair of feed parts 45 and 46 may be carried out. The elongation value of the portion 42R becomes too large, and the holding of the annular portion 42R becomes unstable. Moreover, when the width | variety of the holding body support part 42c is made into 1st width a1 uniformly over the whole annular part 42R, the extension | annular part 42R of extension | extension of the pair of feed parts 45 and 46 will be extended | stretched. The value becomes too small, the annular portion 42R and the retainer 41 easily interfere (contact), and plastic stress is easily applied to the annular portion 42R.

또한, 본 변형예에 의하면, 각 보지체 지지부(42c)의 크기를 각각 필요최소한으로 함으로써, 환상부(42R)의 표면적(발열 면적)을 불필요하게 줄이는 경우가 없어지고, 히터 유닛(30)의 가열 성능의 저하를 억제할 수 있다.In addition, according to the present modification, the size of each holding member supporting portion 42c is set to the minimum necessary, so that the surface area (heating area) of the annular portion 42R is not unnecessarily reduced, and the heater unit 30 The fall of heating performance can be suppressed.

참고로, 환상부(42R)의 열변형의 모습을 도 8, 도 9를 참조하면서 설명한다.For reference, the state of thermal deformation of the annular portion 42R will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은, 환상부(42R)의 팽창 방향을 도시되는 개략도이다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 급전부(45, 46)가 단열체(33)에 고정되어 있기 때문에, 환상부(42R)의 각 부는, 동심원 형상으로 팽창하는 것이 아니라, 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역(부호 A1으로 도시되는 영역)을 기점으로 도면에서 화살표로 도시되는 각 방향으로 각각 팽창하게 된다. 이 때문에, 환상부(42R)의 각 부의 위치 편차량은, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 누적되어 커진다. 8 is a schematic view showing the expansion direction of the annular portion 42R. As shown in FIG. 8, since the pair of feed portions 45 and 46 are fixed to the heat insulator 33, each portion of the annular portion 42R does not expand in a concentric shape, but rather a pair of pairs. The area (area indicated by reference numeral A1) in the vicinity of the power feeding portions 45 and 46 is expanded in each direction shown by an arrow in the figure. For this reason, the position deviation amount of each part of the annular part 42R accumulates and becomes large as it moves away from a pair of power supply parts 45 and 46. FIG.

도 9는 환상부(42R)의 열팽창에 관한 측정 결과를 도시되는 개략도이다. 도 9에 도시되는 측정에서는, 20℃~1220℃의 온도 영역에서 선팽창 계수가 15×10－6인 칸탈 APM(KANTHAL APM)(등록상표)에 의해 환상부(42R)를 작성했다. 한편, 20℃일 때의 환상부(42R)의 직경은 481mm로 했다. 그리고 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역을 고정하면서, 환상부(42R)를 20℃에서 1220℃까지 승온했다. 승온에 의한 직경의 신장량=[환상부(42R)의 길이]×(1220－20)×15×10－6mm이며, 1220℃일 때의 환상부(42R)의 직경은 490.2mm였다. 환상부(42R)의 각 부의 위치 편차량은, 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 서서히 커지고(부호 A1으로 도시되는 영역을 기점으로 3.8mm, 6.5mm, 8.6mm), 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 멀어진 개소에서 최대(9.2mm)로 되었다. 한편, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 멀어진 개소에서는, 주방향으로는 거의 위치 편차가 없고, 반경 방향으로만 위치 편차가 있게 된다. 그 때문에, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 멀어진 개소에서는, 보지체 지지부(42c)의 폭을 도 23의 (c)에서 도시되는 정도로는 확대하지 않아도 된다. 9 is a schematic view showing a measurement result regarding thermal expansion of the annular portion 42R. In the measurement shown in FIG. 9, the annular part 42R was created by KANTHAL APM (registered trademark) whose linear expansion coefficient is 15x10 <-6> in the temperature range of 20 degreeC-1220 degreeC. In addition, the diameter of the annular part 42R at 20 degreeC was 481 mm. And the annular part 42R was heated up from 20 degreeC to 1220 degreeC, fixing the area | region near the pair of power supply parts 45 and 46. As shown in FIG. The amount of elongation of the diameter by the temperature increase = [the length of the annular portion 42R] x (1220-20) x 15 x 10-6 mm, and the diameter of the annular portion 42R at 1220 ° C was 490.2 mm. As shown in the figure, the position deviation amount of each portion of the annular portion 42R gradually increases as it moves away from the pair of feed portions 45 and 46 (3.8mm, 6.5mm, starting from the region indicated by the reference A1). 8.6 mm) and at a point farthest from the pair of feed sections 45 and 46, the maximum (9.2 mm) was reached. On the other hand, at the position farthest from the pair of feed sections 45 and 46, there is almost no positional deviation in the circumferential direction, and there is a positional deviation only in the radial direction. Therefore, at the point farthest from the pair of power supply parts 45 and 46, the width of the retainer support part 42c may not be expanded to the extent shown in Fig. 23C.

(다른 변형예)(Another modification)

본 변형예에 있어서는, 보지체 지지부(42c)와 보지체(41)와의 상대 위치를, 환상부(42R)에 있어서의 전주 각 부 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정하고 있다. 즉, 보지체 지지부(42c)의 폭을 국소적으로 변동시키는 것이 아니라, 보지체 지지부(42c)에 배치하는 보지체(41)의 위치를 조정함으로써, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값을 국소적으로 변동시키고 있다.In this modification, the relative position of the holding body support part 42c and the holding body 41 is set differently in at least one part of each pole part in the annular part 42R. That is, the motion along the circumferential direction of the annular portion 42R is adjusted by adjusting the position of the retaining body 41 disposed on the retaining body support portion 42c instead of locally varying the width of the retaining body support portion 42c. The value is changed locally.

도 24의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 히터 유닛(30)의 부분 확대도이고, 도 24의 (b)는 부호 A3으로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이고, 도 24의 (c)는 부호 A4로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이고, 도 24의 (d)는 부호 A5로 도시되는 영역에 있어서의 환상부의 부분 확대도이다.FIG. 24A is a partially enlarged view of the heater unit 30 according to the modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 24B is a partially enlarged view of the annular portion in the region indicated by reference numeral A3. 24C is a partial enlarged view of the annular portion in the region indicated by the symbol A4, and FIG. 24D is a partially enlarged view of the annular portion in the region indicated by the symbol A5.

도 24의 (b)에 도시되는 바와 같이, 부호 A3으로 도시되는 영역[한 쌍의 급전부(45, 46) 부근]에서는, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값은 최소이면 되기 때문에, 보지체 지지부(42c)의 중심으로 보지체(41)의 단부를 배치하는 것으로 하고 있다. 이러한 경우, 부호 A3으로 도시되는 영역에 있어서의 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값은, 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]의 반절 정도가 된다.As shown in Fig. 24B, in the region indicated by reference numeral A3 (near the pair of power supply portions 45 and 46), the operation value along the main direction of the annular portion 42R should be minimum. The end portion of the retaining body 41 is disposed at the center of the retaining body support portion 42c. In this case, the operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R in the region shown by the reference sign A3 is about half of the width (second width b) of the retainer support portion 42c.

또한, 도 24의 (c)에 도시되는 바와 같이, 부호 A4에 도시되는 영역[한 쌍의 급전부(45, 46) 부근으로부터 멀어진 개소]에서는, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값이 필요하게 되기 때문에, 보지체 지지부(42c)의 중심이 아니라, 위치 편차 방향을 따라서 치우친 위치에 보지체(41)의 단부를 배치하는 것으로 하고 있다. 보지체(41)의 단부를 보지체 지지부(42c)의 가장자리부까지 치우치게 함으로써, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값을 최대로 제2폭(b)을 확보하는 것이 가능하게 된다.In addition, as shown in Fig. 24C, in the region indicated by reference numeral A4 (a position away from the vicinity of the pair of power supply units 45 and 46), an operation value along the main direction of the annular portion 42R Since this becomes necessary, the edge part of the holding body 41 is arrange | positioned in the position which shifted along the position deviation direction instead of the center of the holding body support part 42c. By biasing the end of the retainer 41 to the edge of the retainer support 42c, it is possible to ensure the second width b of the maximum operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R.

또한, 도 24의 (d)에 도시되는 바와 같이, 부호 A5로 도시되는 영역에서는, 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값은 최소이면 되기 때문에, 보지체 지지부(42c)의 중심에 보지체(41)의 단부를 배치하는 것으로 하고 있다. 상술한 바와 같이, 부호 A5로 도시되는 영역[한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 멀어진 개소]에서는, 주방향으로는 실질적으로 위치 편차가 없고, 반경 방향으로만 크게 위치 편차가 있기 때문이다. 이러한 경우, 부호 A5로 도시되는 영역에 있어서의 환상부(42R)의 주방향을 따른 동작값은, 도 24의 (b)의 경우와 마찬가지로 보지체 지지부(42c)의 폭[제2폭(b)]의 반절 정도가 된다.In addition, as shown in Fig. 24D, in the region indicated by reference numeral A5, since the operation value along the main direction of the annular portion 42R should be minimum, it is held in the center of the holding member support portion 42c. The end of the sieve 41 is arrange | positioned. As described above, in the region indicated by the code A5 (the point furthest from the pair of power supply units 45 and 46), there is substantially no positional deviation in the circumferential direction, but large positional deviation only in the radial direction. to be. In this case, the operation value along the circumferential direction of the annular portion 42R in the region indicated by the code A5 is the width (second width b) of the retainer support portion 42c as in the case of FIG. )] Is about half.

본 변형예에 의하면, 환상부(42R)의 각 부에 있어서 필요한 동작값을 각각 확보하여 환상부(42R)와 보지체(41)와의 간섭(접촉)을 억제하고, 환상부(42R)에 가해지는 소성 응력을 저감할 수 있다. 또한, 환상부(42R)의 각 부에 있어서 불필요한 동작값을 각각 줄이고, 환상부(42R)의 보지의 안정성을 높이는 것이 가능하게 된다. 또한, 보지체 지지부(42c)의 크기를 환상부(42R)의 전주에 걸쳐 일정하게 하면 되기 때문에, 환상부(42R)의 제조 비용을 저감시키는 것이 가능하게 된다. According to this modification, the necessary operating values are secured in each part of the annular portion 42R, and the interference (contact) between the annular portion 42R and the retaining body 41 is suppressed and applied to the annular portion 42R. Losing plastic stress can be reduced. In addition, it is possible to reduce unnecessary operation values at each part of the annular portion 42R and to increase the stability of the holding of the annular portion 42R. In addition, since the size of the retainer support portion 42c may be constant over the entire circumference of the annular portion 42R, the manufacturing cost of the annular portion 42R can be reduced.

＜제2 실시예＞<2nd Example>

이하, 본 발명의 제2 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다. 도 26은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발열체의 사시도이다. 도 27의 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 환상부의 부분 확대도이고, 도 27의 (b)는 확대 부분의 측면도이다. 도 28는 본 발명의 제2 실시예에 따른 환상부를 보지한 단열체의 부분 확대도이고, 도 28의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 28의 (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다.25 is a vertical sectional view of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 26 is a perspective view of a heating element according to a second embodiment of the present invention. FIG. 27A is a partially enlarged view of the annular portion according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 27B is a side view of the enlarged portion. FIG. 28 is a partially enlarged view of the heat insulating body holding the annular portion according to the second embodiment of the present invention, FIG. 28 (a) shows the state before the temperature increase, and FIG. 28 (b) shows the state after the temperature increase, respectively. have.

(1) 발열체 및 단열체의 구성(1) Composition of heating element and heat insulator

본 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 발열체(42) 및 단열체(33)의 구성이 상술한 실시예와 다르다. 기타의 구성은 상술한 실시예와 같다.In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, the configurations of the heat generator 42 and the heat insulator 33 are different from those in the above-described embodiment. Other configurations are the same as in the above-described embodiment.

본 실시예에 따른 발열체(42)는, 상술한 실시예와 마찬가지로, 산형부(42a)와 골짜기부(42b)가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부(42R)와, 단열체(33)를 관통하여 단열체(33)에 고정되고 환상부(42R)의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부(45, 46)를 포함하고 있다. 본 실시예에 따른 환상부(42R)가 상술한 실시예와 다른 점은, 도 26, 도 27에 도시되는 바와 같이, 환상부(42R) 중 산형부(42a)의 선단(先端)(42d)이, 환상부(42R)의 중심을 향하도록, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)에 대해서 둔각(鈍角)으로 각각 경사(傾斜)하고 있는 점이다.The heat generating element 42 according to the present embodiment has an annular portion 42R formed at a position where a plurality of mountain portions 42a and valley portions 42b are alternately connected, and the heat insulator 33, as in the above-described embodiment. ), A pair of feeders 45 and 46 fixed to the heat insulator 33 and connected to both ends of the annular portion 42R, respectively. The annular portion 42R according to the present embodiment differs from the above-described embodiment as shown in FIGS. 26 and 27. The tip 42d of the ridge portion 42a among the annular portions 42R is different. This is a point inclined at an obtuse angle with respect to the center part 42e except the tip of the ridge part 42a among the annular parts 42R so as to face the center of the annular part 42R.

본 실시예에 따른 단열체(33)는, 상술한 실시예와 마찬가지로, 환상부(42R)의 외주면을 둘러싸도록 통(筒) 형상으로 형성되어 있다. 본 실시예에 따른 단열체(33)가 상술한 실시예와 다른 점은, 도 5, 도 28에 도시되는 바와 같이, 환상부(42R)를 수용하는 홈(溝) 형상의 수납부(40)가 단열체(33)의 내주면에 설치되어 있는 점이다. 홈 형상의 수납부(40)는, 각 환상부(42R)에 각각 대응하도록, 수직 방향으로 복수 설치되어 있다.The heat insulating body 33 which concerns on this embodiment is formed in the cylinder shape so that the outer peripheral surface of the annular part 42R may be surrounded similarly to the above-mentioned embodiment. The heat insulating body 33 according to the present embodiment is different from the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 28, and the groove-shaped accommodating portion 40 which accommodates the annular portion 42R is shown. Is a point provided on the inner circumferential surface of the heat insulator 33. The groove-shaped storage part 40 is provided in plurality in the vertical direction so as to correspond to each annular part 42R, respectively.

수납부(40)의 저면(底面, 40e)의 내경(수평방향의 직경)은, 환상부(42R)의 외형(수평방향의 직경)보다 크게 구성되어 있다. 수납부(40)의 개구부의 상하 방향의 폭은, 산형부(42a)를 포함하는 환상부(42R)의 상하 방향의 폭보다 크게 구성되어 있다. 수납부(40)의 저면(40e)의 상하 방향의 폭은, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)의 상하 방향의 폭보다 작게 구성되어 있다. 수납부(40)의 양 측벽(상하의 한 쌍의 측벽, 40d)은, 홈 형상의 수납부(40)의 저면(40e)에 대해서 둔각으로 각각 경사하고 있다. 즉, 수납부(40)는 그 상하 방향의 폭이 원통 형상의 단열체(33)의 외경 방향(원통의 중심과 반대 방향)으로 나아감에 따라서[저면(40e)에 가까워짐에 따라서] 점차 좁아지도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 수납부(40)의 양 측벽(40d)은 테이퍼면으로서 형성되어 있고, 양 측벽(40d)간의 거리는 저면(40e)에 가까워질수록 작아지고 있다.The inner diameter (horizontal direction diameter) of the bottom face 40e of the storage part 40 is comprised larger than the external shape (diameter of a horizontal direction) of the annular part 42R. The width | variety of the up-down direction of the opening part of the accommodating part 40 is comprised larger than the width | variety of the up-down direction of the annular part 42R containing the mountain part 42a. The width | variety of the up-down direction of the bottom face 40e of the storage part 40 is comprised smaller than the width | variety of the up-down direction of the center part 42e except the tip of the mountain part 42a among the annular parts 42R. Both side walls (a pair of upper and lower side walls 40d) of the storage part 40 are inclined at an obtuse angle with respect to the bottom face 40e of the groove-shaped storage part 40, respectively. That is, the housing part 40 is gradually narrowed as the width of the up-down direction advances in the outer diameter direction (the direction opposite to the center of the cylinder) of the cylindrical insulator 33 (as it approaches the bottom face 40e). Formed. In other words, both sidewalls 40d of the housing portion 40 are formed as tapered surfaces, and the distance between the both sidewalls 40d decreases as the closer to the bottom surface 40e.

단열체(33)의 측벽부(35)는, 예컨대 도우넛 형상의 단열 블록(36)이 수직 방향으로 복수 적층됨으로써 구성되어 있다. 단열 블록(36)은, 예컨대 섬유 형상 또는 구(球) 형상의 알루미나(Al2O3)나 실리카(SiO2) 등의 단열 재료에 의해 형성되어 있다. 단열 블록(36)은, 예컨대 진공 폼 법 등에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 이와 같이, 단열체(33)의 측벽부(35)가 복수의 단열 블록(36)에 의해 구성됨으로써, 홈 형상의 수납부(40)의 형성이나 히터 유닛(30)의 조립이 용이하게 됨과 동시에, 측벽부(35)에 응력이 가해졌을 때의 측벽부(35)[단열 블록(36)]의 파손을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 다단으로 적층된 단열 블록(36)이나 발열체(42)의 일부를 부분적으로 꺼내 교환하거나 메인터넌스하는 것도 용이하게 된다. 단, 측벽부(35)는 이러한 구성에 한정되지 않고, 일체적으로 성형되어 있어도 좋다. 또한, 단열 블록(36)은 일체적으로 성형되는 경우로 한정하지 않고, 복수의 도우넛 형상의 단열재에 의해 구성되어 있어도 좋다. The side wall part 35 of the heat insulator 33 is comprised by carrying out the laminated | stacking of the donut-shaped heat insulation block 36 in the vertical direction, for example. The heat insulating block 36 is made of a heat insulating material such as fibrous or spherical alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), or the like. The heat insulation block 36 is integrally shape | molded by the vacuum foam method etc., for example. Thus, the side wall part 35 of the heat insulation body 33 is comprised by the some heat insulation block 36, and the formation of the groove-shaped accommodating part 40 and the assembly of the heater unit 30 become easy, It is possible to suppress the breakage of the side wall portion 35 (insulation block 36) when stress is applied to the side wall portion 35. In addition, it is also easy to partially take out and replace or maintain a part of the insulating block 36 or the heating element 42 stacked in multiple stages. However, the side wall part 35 is not limited to such a structure, but may be integrally shape | molded. In addition, the heat insulation block 36 is not limited to the case where it is integrally molded, It may be comprised by the some donut-shaped heat insulation material.

환상부(42R) 중 산형부(42a)의 선단(42d)의 경사 각도와, 수납부(40)의 양 측벽(40d)의 경사 각도는, 동등한 각도가 되도록 설정되어 있다. 즉, 산형부(42a)의 선단(42d)과 수납부(40)의 양 측벽(40d)과는 실질적으로 평행이 되도록 구성되어 있다. 또한, 도 28의 (a)에 도시되는 바와 같이, 환상부(42R)가 승온 전의 상태(적어도 실온 상태)에 있어서, 산형부(42a)의 선단(42d)과 수납부(40)의 양 측벽(40d)과는 소정의 간격(d1)을 유지하여 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 그리고, 도 28의 (b)에 도시되는 바와 같이, 환상부(42R)가 승온되어 반경 방향으로 신장되었을 때, 산형부(42a)의 선단(42d)과 수납부(40)의 양 측벽(40d)이 각각 면에서 접촉하도록 구성되어 있다. 이 때, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)와, 수납부(40)의 저면(40e)은, 소정의 간격(d2)을 유지하여 접촉하지 않도록 구성되어 있다.In the annular portion 42R, the inclination angle of the tip 42d of the peak portion 42a and the inclination angles of both side walls 40d of the storage portion 40 are set to be equivalent angles. That is, it is comprised so that it may become substantially parallel with the front end 42d of the mountain part 42a, and both side walls 40d of the accommodating part 40. FIG. In addition, as shown in Fig. 28 (a), in the state (at least the room temperature state) before the annular portion 42R is elevated, at both ends 42d of the ridge 42a and both sidewalls of the storage portion 40, respectively. It is comprised so that 40d may not contact and hold | maintain the predetermined space | interval d1. And as shown in FIG.28 (b), when the annular part 42R is heated up and extended in the radial direction, the front end 42d of the mountain part 42a and both side walls 40d of the accommodating part 40 are shown. ) Are each configured to be in contact with each other. At this time, the center part 42e except the tip of the mountain part 42a among the annular parts 42R, and the bottom face 40e of the storage part 40 are configured not to contact with each other while maintaining a predetermined distance d2. .

(2) 본 실시예에 따른 효과(2) effects according to the present embodiment

본 실시예에 의하면, 이하에 도시되는 효과 중 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.According to this embodiment, one or more of the effects shown below are exhibited.

(a) 본 실시예에 의하면, 환상부(42R) 중 산형부(42a)의 선단(42d)의 경사 각도와, 수납부(40)의 양 측벽(40d)의 경사 각도는, 동등한 각도가 되도록 설정되어 있다. 즉, 산형부(42a)의 선단(42d)과 수납부(40)의 양 측벽(40d)은 실질적으로 평행이 되도록 구성되어 있다. 그리고, 환상부(42R)가 승온되어 반경 방향으로 신장되었을 때, 산형부(42a)의 선단(42d)과 수납부(40)의 양 측벽(40d)이 각각 면에서 접촉하도록 구성되어 있다. 그 결과, 환상부(42R)에 압축 응력이 가해지기 어렵게 되고, 환상부(42R)의 변형이 억제된다.(a) According to this embodiment, the inclination angle of the tip 42d of the ridge 42a of the annular portion 42R and the inclination angle of both sidewalls 40d of the storage portion 40 are equal to each other. It is set. That is, the tip 42d of the ridge 42a and the side walls 40d of the housing 40 are configured to be substantially parallel. And when the annular part 42R is heated up and extended in the radial direction, it is comprised so that the front-end | tip 42d of the mountain part 42a and 40 d of both side walls of the accommodating part 40 may contact in surface. As a result, compressive stress is less likely to be applied to the annular portion 42R, and deformation of the annular portion 42R is suppressed.

(b) 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)가 승온되어 반경 방향으로 신장되었을 때, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)와, 수납부(40)의 저면(40e)은, 소정의 간격(d2)을 유지하여 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 그리고, 환상부(42R)가 단열체(33)에 접촉하는 것에 의한 환상부(42R)의 국소적인 온도 상승[이상 온도 상승]이나 환상부(42R)의 용단을 회피할 수 있고, 환상부(42R)나 단열체(33)의 수명을 길게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처리실(14) 내의 온도 분포를 균일화시키는 것이 가능하게 된다.(b) According to the present embodiment, when the annular portion 42R is elevated in temperature and extended in the radial direction, the center portion 42e and the housing portion 40 of the annular portion 42R excluding the tip of the ridge portion 42a are formed. The bottom face 40e is comprised so that it may not contact and hold the predetermined space | interval d2. Then, local temperature rise (abnormal temperature rise) of the annular portion 42R due to contact of the annular portion 42R with the heat insulator 33 and melting of the annular portion 42R can be avoided, and the annular portion ( 42R) and the heat insulating body 33 can be extended. In addition, it becomes possible to equalize the temperature distribution in the processing chamber 14.

(3) 변형예(3) Modification

상술한 실시예에서는, 수납부(40)의 저면(40e)의 상하 방향의 폭은, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)의 상하 방향의 폭보다 작게 구성되어 있었는데, 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 수납부(40)에 있어서의 저면(40e)의 상하 방향의 폭이, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)의 상하 방향의 폭보다 크게 형성되고, 수납부(40)에 있어서의 저면(40e)에, 중앙부(42e)의 상하 방향의 폭보다 작은 폭으로 형성된 단차부(段差部)를 설치하는 것으로 해도 무방하다.In the above-described embodiment, the width in the vertical direction of the bottom surface 40e of the housing portion 40 is smaller than the width in the vertical direction of the central portion 42e except for the tip of the mountain portion 42a among the annular portions 42R. Although, this invention is not limited to this form. For example, the width | variety of the up-down direction of the bottom surface 40e in the accommodating part 40 is formed larger than the width | variety of the up-down direction of the center part 42e except the tip of the mountain part 42a among the annular parts 42R. It is also possible to provide a stepped portion formed on the bottom face 40e of the lead portion 40 with a width smaller than the width in the vertical direction of the central portion 42e.

도 29는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수납부의 변형예를 도시하는 개략도이고, 도 29의 (a)는 환상부를 수용한 수납부의 부분 확대도이고, 도 29의 (b)는 확대 부분의 측면도이다. 도 29에 의하면, 수납부(40)에 있어서의 저면(40e)의 상하 방향의 폭(E2)은, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)의 상하 방향의 폭(E1)보다 크게 설정되어 있다. 또한, 수납부(40)에 있어서의 저면(40e)에는, 중앙부(42e)의 폭(E1)보다 작은 폭으로 형성된 단차부(40f)가 설치되어 있다.FIG. 29 is a schematic view showing a modification of the housing section according to the second embodiment of the present invention, FIG. 29A is a partial enlarged view of the housing section accommodating the annular section, and FIG. 29B is an enlargement diagram. Side view of the part. According to FIG. 29, the width E2 in the vertical direction of the bottom surface 40e in the storage portion 40 is the width in the vertical direction of the central portion 42e excluding the tip of the ridge 42a among the annular portions 42R. It is set larger than (E1). Moreover, the step part 40f formed in the width | variety smaller than the width E1 of the center part 42e is provided in the bottom face 40e in the accommodating part 40. FIG.

본 변형예에 의하면, 환상부(42R)가 승온되어 반경 방향으로 신장되고, 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)와, 수납부(40)의 저면(40e)과의 거리(d2)가 제로(zero)가 되었다고 하더라도, 중앙부(42e)는 단차부(40f)에만 접촉하게 되고, 중앙부(42e)와 저면(40e)과의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 그 결과, 중앙부(42e)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)이나 용해(溶解)를 회피하는 것이 가능하게 된다. 특히, 단차부(40f)를, 중앙부(42e)에 있어서의 전류 밀도가 낮은 영역에 접촉시키도록 설치하는 것으로 하면, 중앙부(42e)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)을 보다 효과적으로 회피하는 것이 가능하게 된다.According to this modification, the annular part 42R is heated up and extended in the radial direction, and the center part 42e except the tip of the mountain part 42a among the annular parts 42R, and the bottom face 40e of the storage part 40 are provided. Even if the distance d2 is zero, the center portion 42e contacts only the stepped portion 40f, and the contact area between the center portion 42e and the bottom surface 40e can be reduced. As a result, it is possible to avoid local temperature rise (abnormal temperature rise) and dissolution of the central portion 42e. In particular, when the stepped portion 40f is provided so as to be in contact with a region having a low current density in the central portion 42e, it is more effective to avoid local temperature rise (abnormal temperature rise) of the central portion 42e. It becomes possible.

＜제3 실시예＞<Third Example>

이하, 본 발명의 제3 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 승온 전의 히터 유닛(30)의 수평 단면도이다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 승온 후의 히터 유닛(30)의 수평 단면도이다.6 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 before the temperature increase according to the third embodiment of the present invention. 7 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 after the temperature increase according to the third embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치에서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 사이의 거리가, 적어도 환상부(42R)가 실온 상태일 때, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정되어 있다(즉, 실온 상태일 때 도면에서 A＜B＜C가 되도록 설정되어 있다). 또한, 도 7에 도시되는 바와 같이, 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 사이의 거리가, 적어도 환상부(42R)가 기판 처리 시의 온도 상태일 때, 열팽창에 의해 수납부(40) 및 환상부(42R)에 있어서의 전주 각 부가 동등한 거리가 되도록 설정되어 있다(즉, 기판 처리 시의 온도 상태일 때 도면에서 A≒B≒C가 되도록 설정되어 있다).In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the distance between the bottom face 40e and the center portion 42e is at least the annular portion 42R is a room temperature state, a pair of power supply portions It is set so as to become larger as it moves away from (45, 46) (that is, it is set so that A <B <C in the drawing at the room temperature state). In addition, as shown in FIG. 7, when the distance between the bottom face 40e and the center part 42e is at least the temperature state at the time of the board | substrate process, the accommodating part 40 and Each part of the electric pole in the annular part 42R is set so that it may become an equivalent distance (that is, it is set so that it may become A * B * C in the figure at the temperature state at the time of a substrate process).

발열체(42)의 환상부(42R)는, 온도 상승에 의해 열팽창하거나 반경 방향 및 주방향으로 신장(伸長)한다. 그리고, 환상부(42R)의 반경 방향으로의 신장에 의해, 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 사이의 거리가 환상부(42R)의 전체에 걸쳐 불균일하게 되면, 환상부(42R)의 온도 분포의 균일성이 주방향에 걸쳐 저하해버리는 경우가 있다. 즉, 저면(40e)과 중앙부(42e)가 가까운 개소에서 환상부(42R)의 온도가 이상(異常) 상승하거나, 저면(40e)과 중앙부(42e)가 가까운 개소에서 환상부(42R)의 온도가 저하하는 경우가 있다. 이에 대해서 본 실시예에 의하면, 환상부(42R)가 기판 처리 시의 온도 상태일 때, 열팽창에 의해 수납부(40) 및 환상부(42R)에 있어서의 전체 각 부가 동등한 거리가 되는 것으로부터, 환상부(42R)의 주방향에 걸쳐 균일한 가열을 실현하는 것이 가능하게 된다. The annular portion 42R of the heat generating element 42 is thermally expanded or elongated in the radial direction and the circumferential direction by the temperature rise. And when the distance between the bottom face 40e and the center part 42e becomes nonuniform throughout the annular part 42R by extension | stretching in the radial direction of the annular part 42R, the temperature of the annular part 42R The uniformity of distribution may fall over the circumferential direction. That is, the temperature of the annular portion 42R rises abnormally at a location near the bottom surface 40e and the central portion 42e, or the temperature of the annular portion 42R at a location near the bottom surface 40e and the central portion 42e. May decrease. On the other hand, according to the present embodiment, when the annular portion 42R is in the temperature state at the time of substrate processing, all the parts in the housing portion 40 and the annular portion 42R become equal distances due to thermal expansion. It is possible to realize uniform heating over the circumferential direction of the annular portion 42R.

참고로 환상부(42R)의 열변형의 모습을, 도 16을 참조하면서 설명한다.For reference, a state of thermal deformation of the annular portion 42R will be described with reference to FIG. 16.

도 16은 실온 상태에 있어서 수납부(40)와 환상부(42R)가 동심원 형상이 되도록 했을 경우의 환상부(42R)의 열변형의 모습을 도시되는 개략도이고, 도 16의 (a)는 승온 전의 모습을, 도 16의 (b)는 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다. 도 16의 (a)에 의하면, 승온 전에 있어서 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 사이의 거리가 환상부(42R)의 전주에 걸쳐 균일하다. 그러나 도 16의 (b)에 도시되는 바와 같이, 환상부(42R)를 기판 처리 시의 온도까지 승온시키면, 환상부(42R)는 직경 방향으로 신장하고, 수납부(40)에 있어서의 저면(40e)과, 저면(40e)에 인접하는 환상부(42R) 중 산형부(42a) 선단을 제외한 중앙부(42e)와의 사이의 거리가 환상부(42R)의 전체에 걸쳐 불균일하게 된다(도면에서 A＞B＞C가 된다). 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46)는 단열체(33)에 고정되어 있기 때문에, 환상부(42R)의 각 부는, 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역(부호 A11에서 도시되는 영역)을 기점으로 팽창한다. 그리고, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라서 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 거리가 서서히 짧아지고, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 멀어진 영역(부호 A12에서 도시되는 영역)에서는 저면(40e)과 중앙부(42e)와의 거리가 최소(본 사례에서는 제로)가 된다. 그 결과, 환상부(42R)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)이 발생하고, 환상부(42R)가 용단해버린다. 또한, 환상부(42R)의 온도 분포의 균일성이 주방향에 걸쳐 저하해버린다.FIG. 16 is a schematic view showing the thermal deformation of the annular portion 42R when the housing portion 40 and the annular portion 42R are concentric in the room temperature state, and FIG. 16 (b) shows the state after the temperature increase, respectively. According to FIG. 16A, the distance between the bottom surface 40e and the center portion 42e is uniform over the entire circumference of the annular portion 42R before the temperature rises. However, as shown in FIG.16 (b), when the annular part 42R is heated up to the temperature at the time of a board | substrate process, the annular part 42R will extend in radial direction and the bottom surface (in the storage part 40) The distance between 40e and the center part 42e except the tip of the mountain part 42a among the annular parts 42R adjacent to the bottom face 40e becomes nonuniform over the entire annular part 42R (A in the drawing). > B> C). That is, since the pair of feed portions 45 and 46 are fixed to the heat insulator 33, each portion of the annular portion 42R is formed in an area near the pair of feed portions 45 and 46 (in reference numeral A11). The area shown) is expanded to the starting point. As the distance from the pair of feed sections 45 and 46 increases, the distance between the bottom face 40e and the center section 42e gradually shortens, and the region farthest from the pair of feed sections 45 and 46 (in reference numeral A12). In the area shown), the distance between the bottom face 40e and the center part 42e is minimum (zero in this example). As a result, a local temperature rise (abnormal temperature rise) of the annular portion 42R occurs, and the annular portion 42R is fused. In addition, the uniformity of the temperature distribution of the annular portion 42R decreases over the main direction.

＜본 발명의 다른 실시예＞<Other Embodiments of the Present Invention>

본 발명의 제3 실시예는, 상술한 실시예와 같이, 골짜기부(42b)의 말단에 절결부로서 형성된 보지체 지지부(42c)가 설치되어 있는 경우로 한정되지 않는다. 즉, 도 20에 예시하는 바와 같이, 산형부(42a＇)와 골짜기부(42b＇)가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부(42R＇)와, 단열체(33)를 관통하여 단열체(33)에 고정되고 환상부(42R＇)의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부(45, 46)를 포함하는 발열체를 구비한 가열 장치이면, 보지체 지지부(42c)가 설치되지 않은 경우라 하더라도, 본 발명은 적합하게 적용 가능하다. 또한, 산형부(42a＇)와 골짜기부(42b＇)가 교대로 복수 연결되지 않은 형태의 환상부, 예컨대 코일 형상의 환상부와, 단열체를 관통하여 단열체에 고정되고 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 구비한 가열 장치라 하더라도, 본 발명은 적합하게 적용 가능하다.The third embodiment of the present invention is not limited to the case where the retainer support portion 42c formed as a cutout portion is provided at the end of the valley portion 42b as in the above-described embodiment. That is, as illustrated in FIG. 20, heat is passed through the annular portion 42R 'and the heat insulator 33 formed at a position where a plurality of peaks 42a' and valleys 42b 'are alternately connected. If it is a heating apparatus provided with the heat generating body which consists of a pair of feed parts 45 and 46 fixed to the sieve 33 and respectively connected to the both ends of the annular part 42R ', the holding body support part 42c will not be provided. Even if it is, the present invention is suitably applicable. Further, the annular portion 42a 'and the valley portion 42b' are not alternately connected to each other, for example, a ring-shaped annular portion, such as a coil-shaped annular portion, which is fixed to the heat insulating body through the heat insulator, respectively at both ends of the annular portion. Even if it is a heating apparatus provided with a pair of electric power supply part connected, this invention is applicable suitably.

<제4 실시예><Fourth Embodiment>

이하에, 본 발명의 제4 실시예의 히터 유닛의 구성에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. Below, the structure of the heater unit of 4th Example of this invention is demonstrated, referring drawings.

(2) 히터 유닛의 구성(2) Configuration of the heater unit

아우터 튜브(12)의 외부에는, 프로세스 튜브(11)의 내부를 가열하는 가열 장치로서의 히터 유닛(30)이 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록 설치되어 있다. 히터 유닛(30)은, 환 형상으로 형성된 발열체(42)와, 발열체(42)의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체(33)와, 발열체(42)의 양단에 각각 접속되는 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)와, 단열체(33)의 외측을 둘러싸는 케이스(31)를 구비하고 있다. Outside the outer tube 12, a heater unit 30 as a heating device for heating the inside of the process tube 11 is provided to surround the outer tube 12. The heater unit 30 is a pair as a heat generating body 42 formed in an annular shape, a heat insulating body 33 provided so as to surround the outer periphery of the heat generating body 42, and fixing portions connected to both ends of the heat generating body 42, respectively. Power supply parts 45 and 46 and a case 31 surrounding the outer side of the heat insulator 33 are provided.

발열체(42)는, 아우터 튜브(12)의 주위를 둘러싸도록, 연직 방향에 적어도 1개 이상 설치되어 있다. 도 2, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 발열체(42)는, 아우터 튜브(12)의 외주를 둘러싸도록 환 형상으로 구성되어 있다. 발열체(42)의 양단부는, 접촉하지 않고 근접하여 고정되어 있어, 전기적으로는 비접촉의 상태로 되어 있다. 즉, 발열체(42)는, 전기적으로는 완전한 원형이 아닌, 예컨대 C자 모양의 링 형상으로 구성되어 있다. 발열체(42)를 구성하는 재료로서는, 예컨대 Fe-Cr-Al합금, MoSi2, SiC 등의 저항 발열 재료를 이용할 수 있고, 그 형상은, 도 4의 (a)에서 도시하는 바와 같이 선 형상 재료이어도 좋고, 도 4의 (b)에서 도시하는 바와 같이 판 형상 재료이어도 좋다. 한편, 도 2, 도 3, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 발열체(42)의 상하단에는, 산형부(돌출부)(42a)와 골짜기부(절결부)(42b)가 각각 교대로 복수 연결되어 있다. 즉, 발열체(42)는 사행 형상(파 형상)으로 형성되어 있다. At least one heat generating element 42 is provided in the vertical direction so as to surround the outer tube 12. As shown in FIG. 2, FIG. 3, the heat generating body 42 is comprised in ring shape so that the outer periphery of the outer tube 12 may be enclosed. Both ends of the heat generating element 42 are fixed in close proximity without contact, and are in a non-contact state electrically. That is, the heat generating element 42 is comprised in ring shape of C-shape, for example, rather than being completely circular. As the material constituting the heating element 42, for example, a resistive heating material such as Fe—Cr—Al alloy, MoSi 2 , SiC, or the like can be used, and the shape thereof is a linear material as shown in Fig. 4A. It may be sufficient and a plate-shaped material may be sufficient as shown in FIG.4 (b). On the other hand, as shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 5, the mountain part (projection part) 42a and the valley part (cutout part) 42b are alternately connected in the upper and lower ends of the heat generating body 42, respectively. . That is, the heating element 42 is formed in meandering shape (wave shape).

상술한 발열체(42)의 양단부에는, 한 쌍의 급전부(45, 46)의 단부가 각각 접속되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 후술하는 단열체(33)[측벽부(35)]를 관통하여 단열체(33)에 고정되어 있다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46)는, 발열체(42)를 단열체(33)의 내벽에 고정하는 고정부로서 기능한다. 도 5의 (a)에, 발열체(42)의 중심측에서 본[프로세스 튜브(11)측에서 본] 급전부(45, 46) 주변의 부분 확대도(평면도)를 도시한다. 이처럼, 발열체(42)는, 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)에 의해, 1개소[발열체(42)의 단부] 만으로 고정되어 있다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46) 이외에서는, 핀 등의 보지체를 이용한 고정을 수행하지 않도록 하고 있다. End portions of the pair of power supply units 45 and 46 are connected to both ends of the heat generating element 42 described above, respectively. The pair of power supply parts 45 and 46 penetrates through the heat insulating body 33 (side wall part 35) mentioned later, and is fixed to the heat insulating body 33. As shown in FIG. That is, the pair of power supply parts 45 and 46 function as a fixing part which fixes the heat generating body 42 to the inner wall of the heat insulating body 33. FIG. 5A shows a partial enlarged view (top view) of the periphery of the power supply portions 45 and 46 seen from the center side of the heat generating element 42 (as seen from the process tube 11 side). Thus, the heat generating body 42 is fixed to only one place (the edge part of the heat generating body 42) by the pair of power supply parts 45 and 46 as a fixed part. That is, except for the pair of power supply parts 45 and 46, fixing using retaining bodies such as pins is not performed.

한 쌍의 급전부(45, 46)는, 금속 등의 전도성 재료에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재하여 발열체(42)의 일단에서 타단을 향해 전류를 흘리는 것으로, 발열체(42)가 가열되어서 프로세스 튜브(11) 안이 승온되도록 구성되어 있다. 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재한 발열체(42)로의 급전은, 컨트롤러(280)에 의해 제어된다. The pair of feed sections 45 and 46 is made of a conductive material such as metal. An electric current flows from one end of the heat generating element 42 toward the other end via the pair of power feeding parts 45 and 46, so that the heat generating element 42 is heated to heat up the inside of the process tube 11. The power supply to the heat generating element 42 via the pair of power supply units 45 and 46 is controlled by the controller 280.

단열체(33)는, 발열체(42)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 단열체(33)는, 상하단이 개구한 원통 형상의 측벽부(35)와, 측벽부(35)의 상부 개구를 덮는 천정벽부(34)를 구비하고 있고, 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 단열체(33)는, 아우터 튜브(12)에 대하여 동심원 형상으로 설치되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 예컨대, 섬유 형상 또는 구 형상의 알루미나(Al2O3)나 실리카(SiO2) 등의 단열 재료에 의해 형성되어 있다. 측벽부(35)와 천정벽부(34)는, 예컨대 진공 폼 법 등에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 한편, 측벽부(35)는, 일체적으로 성형되어 있을 경우에 한정되지 않고, 복수의 원형의 단열재가 복수 쌓아 올려지는 것으로 구성되어 있어도 좋다. 이렇게 구성함으로써, 측벽부(35)에 응력이 가해졌을 때의 측벽부(35)의 파손을 억제하거나, 메인터넌스 성을 향상시키는 것이 가능해진다. The heat insulation body 33 is provided so that the outer periphery of the heat generating body 42 may be enclosed. The heat insulating body 33 is provided with the cylindrical side wall part 35 which opened the upper and lower ends, and the ceiling wall part 34 which covers the upper opening of the side wall part 35, and is formed in the cylindrical shape which opened the lower end. have. The heat insulating body 33 is provided concentrically with respect to the outer tube 12. The side wall portion 35 and the ceiling wall portion 34 are formed of a heat insulating material such as fibrous or spherical alumina (Al 2 O 3 ) or silica (SiO 2 ). The side wall part 35 and the ceiling wall part 34 are integrally shape | molded by the vacuum foam method etc., for example. On the other hand, the side wall part 35 is not limited to the case where it is integrally shape | molded, and may be comprised by what accumulate a plurality of circular heat insulating materials. By such a configuration, it is possible to suppress breakage of the side wall portion 35 when stress is applied to the side wall portion 35 or to improve maintenance.

케이스(31)는, 단열체(33)의 외주를 둘러싸도록 설치되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 상단이 폐색하고 하단이 개구한 원통 형상으로 형성되어 있다. 케이스(31)는, 예컨대 스테인리스강(SUS)으로부터 형성되어 있다. 단열체(33)의 외주면과 케이스(31)의 내주면 사이의 극간(32)은, 공냉을 위한 공간으로서 기능한다. 한편, 천정벽부(34) 및 케이스(31)의 천정벽을 관통하는 배기구를 설치하여, 단열체(33)와 아우터 튜브(12) 사이의 분위기를 강제 공냉시키도록 구성해도 좋다. The case 31 is provided so as to surround the outer periphery of the heat insulating body 33. The case 31 is formed in the cylindrical shape which closed the upper end and opened the lower case, for example. The case 31 is formed from stainless steel (SUS), for example. The gap 32 between the outer circumferential surface of the heat insulator 33 and the inner circumferential surface of the case 31 functions as a space for air cooling. In addition, you may provide so that the air vent which penetrates the ceiling wall part 34 and the ceiling wall of the case 31 may be forced to air-cool the atmosphere between the heat insulating body 33 and the outer tube 12. As shown in FIG.

발열체(42)는, 가열되면 열팽창에 의해 주방향이나 반경 방향으로 신장되는 특성이 있다. 그 결과, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽이 접촉·간섭되는 일이 있다. 특히, 본 실시예와 같이 발열체(42)가 사행 형상으로 형성되어 있으면, 신장량이 커지고, 접촉이 생기기 쉬워진다. 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽이 접촉·간섭하면, 발열체(42)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)이 발생하여, 발열체(42)가 용단 되어 버리는 일이 있다. 또한, 발열체(42)나 단열체(33)에 응력이 가해져, 이들 부재의 손상이 생기게 될 우려가 있다. 또한, 발열체(42)의 반경 방향에의 신장에 의해서, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 불균일하게 되면, 발열체(42)의 온도 분포의 균일성이 주방향에 걸쳐 저하하고, 기판 처리의 품질이 저하될 경우가 있다. 즉, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 거리가 가까운 개소에서 발열체(42)의 온도가 이상 상승하거나, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 거리가 먼 개소에서 발열체(42)의 온도가 저하되는 일이 있다. The heating element 42 has the characteristic of extending in the circumferential direction or the radial direction due to thermal expansion when heated. As a result, the inner wall of the heat generating body 42 and the heat insulating body 33 may contact and interfere. In particular, when the heat generating element 42 is formed in a meandering shape as in the present embodiment, the amount of elongation is increased, and contact is likely to occur. When the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 contact and interfere, the local temperature rise (abnormal temperature rise) of the heat generating body 42 may generate | occur | produce, and the heat generating body 42 may melt | dissolve. In addition, there is a fear that stress is applied to the heat generating element 42 and the heat insulator 33 and damage to these members occurs. Moreover, when the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 becomes nonuniform over the circumferential direction of the heat generating body 42 by the elongation to the radial direction of the heat generating body 42, the temperature of the heat generating body 42 Uniformity of distribution may fall over the circumferential direction, and the quality of a board | substrate process may fall. That is, the location where the temperature of the heating element 42 rises abnormally in the location where the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is near, or the distance from the inner wall of the heat generating body 42 and the heat insulating body 33 is far apart. The temperature of the heating element 42 may decrease.

그래서 본 실시예에서는, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 고정부로서의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커지도록 함으로써, 상술의 과제를 해결하고 있다. 도 6은, 본 실시예에 따른 승온 전의(실온 상태의) 히터 유닛(30)의 수평 단면도이다. 도 6에서 도시하는 바와 같이, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에는, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 서서히 커지고, 도면에서는 A <B <C로 되어 있다. Thus, in the present embodiment, at least when the heating element 42 is in the room temperature state, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 increases so as to move away from the power supply parts 45 and 46 as the fixing part. By doing so, the above problems are solved. 6 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 before the temperature increase (in the room temperature state) according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, at least when the heating element 42 is in a room temperature state, as the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 moves away from the pair of power supply parts 45 and 46. It becomes large gradually and becomes A <B <C in drawing.

이 상태로, 발열체(42)를 예컨대 기판 처리시의 온도로까지 승온하면, 발열체(42)의 각 부는, 열팽창에 의해 도 8에 도시된 방향으로 신장한다. 도 8은, 발열체(42)의 각 부의 변위 방향 및 변위량을, 화살표의 방향 및 길이로 각각 도시하고 있다. 발열체(42)가 한 쌍의 급전부(45, 46)에 의해 1개소로 고정되어 있기 때문에, 발열체(42)의 각 부는, 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역(부호 A1로 나타낸 영역)을 기점으로 하여, 외측으로 부풀어 오르도록(한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어지도록) 변위한다. 한편, 발열체(42)의 변위량은, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커진다. In this state, when the heating element 42 is heated up to a temperature at the time of substrate processing, for example, each part of the heating element 42 extends in the direction shown in FIG. 8 by thermal expansion. FIG. 8 shows the displacement direction and the displacement amount of each portion of the heat generating element 42 in the directions and lengths of the arrows, respectively. Since the heating element 42 is fixed to one place by the pair of power supply parts 45 and 46, each part of the heating element 42 is referred to as an area (symbol A1) near the pair of power supply parts 45 and 46. Starting from the region shown, it is displaced so as to swell outward (away from the pair of power supply units 45 and 46). On the other hand, the displacement amount of the heat generating element 42 increases as it moves away from the pair of power supply parts 45 and 46.

그 결과, 적어도 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 된다. 도 7은, 본 실시예에 따른 승온 후의(기판 처리시의 온도 상태의) 히터 유닛(30)의 수평 단면도다. 도 7에서 도시하는 바와 같이, 적어도 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에는, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 열팽창에 의해 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 되고, 도면에서는 A≒B≒C로 되어 있다. As a result, at least when the heat generating body 42 is in the temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 becomes equal over the main direction of the heat generating body 42. 7 is a horizontal cross-sectional view of the heater unit 30 after the temperature rise (in the temperature state at the time of substrate processing) according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, at least when the heating element 42 is in the temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is the main direction of the heating element 42 due to thermal expansion. Equivalent to A and B in the drawing.

(3) 기판 처리 공정에 대해서는, 실시예 1과 동일하다.(3) About a substrate processing process, it is the same as that of Example 1.

(4) 본 실시예에 따른 효과 (4) effects according to the present embodiment

본 실시예에 의하면, 이하에 도시된 (a)∼ (c) 가운데 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다. According to this embodiment, one or more of the effects (a) to (c) shown below are exhibited.

(a) 본 실시예에 의하면, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 고정부로서의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 커지도록 하고 있다. 그 결과, 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 사이의 거리가, 열팽창에 의해 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 된다. 이로 인해, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽과의 불필요한 접촉·간섭을 방지할 수 있다. 그리고 히터 유닛(30)의 구성 부재의 손상을 억제할 수 있다. 예컨대, 발열체(42)의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)의 발생을 방지할 수 있고, 발열체(42)의 용단을 회피할 수 있다. 또한 예컨대, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽이 접촉하지 않게 됨으로써, 이들 부재에 가해지는 응력을 저감할 수 있다. (a) According to the present embodiment, at least when the heating element 42 is at room temperature, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 is far from the power supply parts 45 and 46 serving as the fixing part. It is getting bigger. As a result, when the heat generating body 42 is in the temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is equally spread over the main direction of the heat generating body 42 by thermal expansion. do. For this reason, unnecessary contact and interference of the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 can be prevented. And damage to the structural member of the heater unit 30 can be suppressed. For example, occurrence of a local temperature rise (abnormal temperature rise) of the heat generating element 42 can be prevented, and melting of the heat generating element 42 can be avoided. For example, since the inner wall of the heat generating body 42 and the heat insulation body 33 do not contact, the stress applied to these members can be reduced.

(b) 본 실시예에 의하면, 적어도 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 열팽창에 의해 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 된다. 그 결과, 웨이퍼(1)에 대하여, 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 균일하게 가열할 수 있다. 그 결과, 기판 처리의 면내(面內) 균일성을 향상시킬 수 있다. (b) According to the present embodiment, at least when the heating element 42 is in a temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 is mainly caused by the thermal expansion of the heating element 42. Equal across the directions. As a result, the wafer 1 can be uniformly heated over the main direction of the heating element 42. As a result, in-plane uniformity of substrate processing can be improved.

(c) 본 실시예에 의하면, 발열체(42)를, 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)에 의해 1개소(단부)만으로 고정하고 있다. 즉, 한 쌍의 급전부(45, 46) 이외에서는, 핀 등의 보지체를 이용한 고정을 수행하지 않도록 하고 있다. 그 결과, 열팽창에 의한 발열체(42)의 손상이나 단락 등을 억제할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 발열체(42)는, 급전부(45, 46)와의 접속 개소 이외의 부위에서는 구속되어 있지 않아 열팽창이 방해되지 않기 때문에, 발열체(42)나 보지 부재에 가해지는 응력을 저감할 수 있고, 그 결과, 발열체(42)의 변형, 손상, 단락 등을 억제할 수 있다. (c) According to the present embodiment, the heating element 42 is fixed to only one position (end) by the pair of feeders 45 and 46 as the fixed portion. That is, except for the pair of power supply parts 45 and 46, fixing using retaining bodies such as pins is not performed. As a result, damage, a short circuit, etc. of the heat generating body 42 by thermal expansion can be suppressed. That is, since the heat generating element 42 according to the present embodiment is not constrained at the portions other than the connection points with the power feeding portions 45 and 46 and thermal expansion is not hindered, the stress applied to the heat generating element 42 and the holding member is reduced. As a result, deformation, damage, short circuit, and the like of the heating element 42 can be suppressed.

참고로, 실온 상태에 있어서 발열체(42')와 단열체(33')의 내벽이 동심원 형상이 되도록 했을 경우의 발열체(42')의 열변형의 모습을, 도 16을 이용하여 설명한다. For reference, the state of heat deformation of the heat generating element 42 'when the inner wall of the heat generating element 42' and the heat insulating body 33 'becomes concentric in a room temperature state is demonstrated using FIG.

도 16의 (a)는 발열체(42')의 승온 전의 모습을, 도 16의 (b)는 발열체(42')의 승온 후의 모습을 각각 도시하고 있다. 도 16의 (a)에 의하면, 승온 전에 있어서는 발열체(42')와 단열체(33')의 내벽과의 사이의 거리는 발열체(42')의 전주에 걸쳐 균일하다. 그러나, 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이, 발열체(42')를 예컨대 기판 처리시의 온도로까지 승온하면, 발열체(42')는 경(徑)방향으로 신장하고, 발열체(42')와 단열체(33')의 내벽 사이의 거리는 발열체(42')의 주방향에 걸쳐 불균일하게 된다 (도면에서는 A>B>C가 된다). 즉, 한 쌍의 급전부(45', 46')는 단열체(33')에 고정되어 있기 때문에, 발열체(42')의 각 부는, 한 쌍의 급전부(45', 46') 부근의 영역을 기점으로 팽창한다. 그리고 한 쌍의 급전부(45', 46')로부터 멀어짐에 따라 발열체(42')와 단열체(33')의 내벽 사이의 거리가 서서히 짧아지고, 한 쌍의 급전부(45', 46')로부터 가장 떨어진 영역에서 발열체(42')와 단열체(33')가 접촉되어 버리는 일이 있다. 그 결과, 발열체(42')의 국소적인 온도 상승(이상 온도 상승)이 발생하고, 발열체(42')가 용단되어 버리는 일이 있다. 또한, 발열체(42') 등에 가해지는 응력이 증가하고, 이들 부재가 손상되는 일이 있다. 또한, 발열체(42')의 온도 분포의 균일성이 저하되는 경우가 있다. FIG. 16 (a) shows the state before the heating of the heating element 42 ', and FIG. 16 (b) shows the state after the heating of the heating element 42'. According to FIG. 16A, before the temperature is raised, the distance between the heating element 42 'and the inner wall of the heat insulator 33' is uniform over the entire circumference of the heating element 42 '. However, as shown in Fig. 16B, when the heating element 42 'is raised to a temperature at the time of substrate processing, for example, the heating element 42' extends in the radial direction, and the heating element 42 ' ) And the inner wall of the heat insulating body 33 'become nonuniform over the circumferential direction of the heat generating body 42' (it becomes A> B> C in drawing). That is, since the pair of feed parts 45 'and 46' are fixed to the heat insulator 33 ', each part of the heat generating element 42' is located near the pair of feed parts 45 'and 46'. Expand the area to its starting point. As the distance from the pair of feeders 45 'and 46' is increased, the distance between the heating element 42 'and the inner wall of the heat insulator 33' is gradually shortened, and the pair of feeders 45 'and 46' is shortened. ), The heat generating element 42 'and the heat insulator 33' may come into contact with each other in the region farthest away from the? As a result, a local temperature rise (abnormal temperature rise) of the heat generating element 42 'may occur, and the heat generating element 42' may be melted. In addition, the stress applied to the heating element 42 'or the like increases, and these members may be damaged. Moreover, the uniformity of the temperature distribution of the heat generating body 42 'may fall.

또한, 참고로, 복수의 보지체(41')에 의해 각 단열체의 내벽에 고정되어, 열팽창에 의한 각 부의 변위가 규제된 발열체(42')의 모습을, 도 17을 이용하여 설명한다. In addition, the state of the heat generating body 42 'which is fixed to the inner wall of each heat insulating body by the some holding body 41', and the displacement of each part by thermal expansion is regulated is demonstrated using FIG.

도 17의 (a)은, 발열체 (42')의 승온 전의 모습을 도시하고 있다. 발열체(42') 상하단에는, 산형부(42a')와 골짜기부(42b')가 각각 교대로 복수 연결되어 있고, 발열체(42')는 사행 형상(파 형상)으로 형성되어 있다. 발열체(42')는, 보지체(41')에 의해 각 골짜기부(42b')가 단열체(도시하지 않음)의 내주 측벽에 각각 고정됨으로써, 단열체의 내주 측에 보지되어 있다. 한편, 보지체(41')는 골짜기부(42b') 내에 직접 배치되어 있다. 도 17의 (b)는, 발열체(42')의 승온 후의 모습을 도시하고 있다. 상술한 것 같이, 사행 형상의 발열체(42')는 열팽창에 의해 주방향으로 신장하게 된다. 도 17의 (b)는 발열체(42')의 주방향의 신장량이 일정량을 넘고, 발열체(42')의 주방향을 따른 동작값이 없어진 모습[보지체(41')와 발열체(42')가 간섭하고 있는 모습]을 도시하고 있다. 발열체(42')가 더욱 신장하면 도 17의(c)에서 도시하는 상태가 된다. 도 17의 (c)는, 열변형에 의해 보지체(41')의 전단, 발열체(42')의 균열, 발열체(42')의 단락이 생긴 모습을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 주방향의 신장량이 일정량을 넘으면, 보지체(41')가 발열체(42')에 간섭하고, 발열체(42')에 소성 응력이 가해져, 발열체(42')가 변형하게 된다. 부호 A6에 나타난 영역에는, 보지체(41')가 골짜기부(42b')에 의해 양측으로부터 끼어 전단되는 모습을, 부호 A7에 나타난 영역에는, 발열체(42')에 균열이 발생한 모습을, 부호 A8에 나타난 영역에는, 발열체(42')에 단락이 발생한 모습을 각각 도시하고 있다. 도 17의 (d)는, 도 17의 (c)에 도시되는 발열체(42')의 측면도이고, 열변형에 의해 보지체(41')의 누락이 발생하는 모양을 도시하고 있다. 부호 A9에 나타난 영역에는, 발열체(42')의 변형에 의해 보지체(41')가 단열체로부터 들어올려지고, 뽑히려는 모습을 도시하고 있다. FIG. 17A illustrates a state before the heating element 42 'is heated. A plurality of peaks 42a 'and valleys 42b' are alternately connected to the upper and lower ends of the heat generator 42 ', and the heat generator 42' is formed in a meandering shape (wave shape). The heating element 42 'is held on the inner circumferential side of the heat insulator by fixing the valleys 42b' to the inner circumferential side walls of the heat insulator (not shown), respectively, by the holding body 41 '. On the other hand, the holding body 41 'is disposed directly in the valley 42b'. FIG. 17B shows a state after the heating of the heating element 42 'is performed. As described above, the meandering heating element 42 'extends in the circumferential direction by thermal expansion. FIG. 17B shows a state in which the amount of elongation in the main direction of the heating element 42 'exceeds a certain amount and the operation value along the main direction of the heating element 42' is lost (the retainer 41 'and the heating element 42'). Is interfering. When the heat generating element 42 'is further elongated, the state shown in Fig. 17C is obtained. FIG. 17C shows a state where the front end of the holding body 41 ', the crack of the heating element 42', and the short circuit of the heating element 42 'are generated due to thermal deformation. As described above, when the amount of elongation in the circumferential direction exceeds a certain amount, the retainer 41 'interferes with the heat generating element 42', and plastic stress is applied to the heat generating element 42 ', thereby causing the heat generating element 42' to deform. . In the region indicated by reference numeral A6, the holding member 41 'is sheared from both sides by the valleys 42b', and in the region indicated by reference numeral A7, the state in which the crack occurs in the heating element 42 '. In the area | region shown in A8, the state which the short circuit generate | occur | produced in the heat generating body 42 'is respectively shown. FIG. 17D is a side view of the heating element 42 ′ shown in FIG. 17C, and shows a state in which omission of the retaining body 41 ′ occurs due to thermal deformation. In the region indicated by reference numeral A9, the retainer 41 'is lifted from the heat insulator by the deformation of the heat generator 42', and is shown to be pulled out.

<제5 실시예><Fifth Embodiment>

이하에, 본 발명의 제5 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

본 실시예에서는, 고정부가 1개가 아닌 복수 설치되어 있다. 즉, 발열체(42)는, 고정부로서의 한 쌍의 급전부(45, 46)와 다른 고정부로서의 더미 단자(45d, 46d)를 이용하여, 복수 개소(본 실시예에서는 2개소)로 고정되어 있다. 한편, 한 쌍의 급전부(45, 46) 및 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)는, 발열체(42)를 주방향에 걸쳐 실질적으로 이등분하도록 배치되어 있다. In this embodiment, a plurality of fixing portions are provided instead of one. That is, the heating element 42 is fixed to a plurality of locations (two locations in this embodiment) by using the pair of feed sections 45 and 46 as the fixing section and the dummy terminals 45d and 46d as the other fixing section. have. On the other hand, the pair of power supply parts 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d are arranged so that the heat generating element 42 is substantially bisected over the circumferential direction.

도 10의 (a)는, 본 실시예에 따른 고정부로서의 더미 단자(45d, 46d) 주변의 부분 확대도이고, 도10의 (b)는 확대 부분의 측면도다. 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)는, 발열체(42)에 있어서의 일단부[급전부(45, 46)와의 접속 개소의 반대 측]에 접속됨과 동시에, 단열체(33)[측벽부(35)]를 관통하여 단열체(33)에 고정되어 있다. 즉, 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)는 한 쌍의 급전부(45, 46)와 동일하게 발열체(42)를 단열체(33)의 내벽에 고정하는 고정부로서 기능한다. 한편, 더미 단자(45d, 46d)는, 급전부(45, 46)와 동일하게 금속 등의 도전성 재료에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)를 개재하여, 발열체(42)의 일단으로부터 타단을 향해 전류를 흘림으로써 발열체(42)가 가열되어서 프로세스 튜브(11) 내부가 승온되도록 구성되어 있다. 한편, 한 쌍의 급전부(45, 46)를 개재한 발열체(42)로의 급전은, 컨트롤러(280)에 의해 제어된다. 한편, 더미 단자(45d, 46d)는, 전력은 공급되지 않도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 더미 단자(45d, 46d)는 반드시 도전성 재료로 구성되어 있을 필요는 없고, 내열성의 절연재료로 구성되어 있어도 좋다. FIG. 10A is a partially enlarged view of the vicinity of the dummy terminals 45d and 46d as the fixing portion according to the present embodiment, and FIG. 10B is a side view of the enlarged portion. The pair of dummy terminals 45d and 46d are connected to one end portion (the side opposite to the connection point with the power feeding portions 45 and 46) in the heating element 42, and at the same time, the heat insulator 33 (side wall portion ( 35)] and is fixed to the heat insulator (33). That is, the pair of dummy terminals 45d and 46d function as fixing portions for fixing the heating element 42 to the inner wall of the heat insulator 33 in the same manner as the pair of power supply portions 45 and 46. On the other hand, the dummy terminals 45d and 46d are made of a conductive material such as metal, similarly to the power feeding sections 45 and 46. The heating element 42 is heated by heating a current from one end of the heat generating element 42 toward the other end via the pair of dummy terminals 45d and 46d, so that the inside of the process tube 11 is heated up. On the other hand, power supply to the heat generating element 42 via the pair of power supply units 45 and 46 is controlled by the controller 280. In addition, the dummy terminals 45d and 46d may be comprised so that electric power may not be supplied. In this case, the dummy terminals 45d and 46d do not necessarily need to be made of a conductive material, but may be made of a heat resistant insulating material.

또한, 본 실시예에서는, 적어도 발열체(42)가 실온 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 인접하는 고정부 간의 중앙 위치에서 최대가 되고, 관련 중앙 위치로부터 고정부[한 쌍의 급전부(45, 46) 또는 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)]에 근접함에 따라 작아지도록 설정되어 있다. In the present embodiment, at least when the heating element 42 is in the room temperature state, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 becomes the maximum at the center position between the adjacent fixing portions, and the associated center position. From the fixed portion (a pair of power feeding portions 45, 46 or a pair of dummy terminals 45d, 46d).

도 12는, 본 실시예에 따른 승온 전의 히터 유닛(30)의 수평 단면도이다. 도12에 의하면, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리(도면에서 B)는, 한 쌍의 급전부(45, 46)와 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와의 사이의 중앙 위치에서 각각 최대가 되도록 구성되어 있다. 그리고 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리는, 관련 중앙 위치로부터 급전부(45, 46) 또는 더미 단자(45d, 46d)에 근접함에 따라 서서히 작아지도록 구성되어 있다. 즉, 도면에서는 B>A이고 B>C로 되어 있다. 12 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 before the temperature increase according to the present embodiment. According to Fig. 12, the distance (B in the figure) between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 is between the pair of feeders 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d. It is comprised so that each may become the maximum at the center position of. And the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 is comprised so that it may become small gradually as it approaches the power feeding parts 45 and 46 or the dummy terminals 45d and 46d from the relevant center position. That is, in the drawing, B> A and B> C.

이 상태로 발열체(42)를 예컨대 기판 처리시의 온도로까지 승온하면, 발열체(42)의 각 부는, 열팽창에 의해 도 14에 도시된 방향으로 신장한다. 도 14는, 발열체(42)의 각 부의 변위 방향 및 변위량을 화살표의 방향 및 길이로 각각 도시하고 있다. 발열체(42)가, 한 쌍의 급전부(45, 46)와, 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)에 의해 2개소로 고정되어 있기 때문에, 발열체(42)의 각 부는, 한 쌍의 급전부(45, 46) 부근의 영역(부호 A2a로 도시된 영역) 및 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d) 부근의 영역(부호 A2b로 도시된 영역)의 각각을 기점으로 하여, 외측으로 부풀어 오르도록(즉 도면에서 상하로 신장하도록) 변위한다. 한편, 발열체(42)의 변위량은, 한 쌍의 급전부(45, 46)와 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와의 사이의 중앙 위치(도면에서 상하단)에 근접함에 따라 커지고, 관련 중간 위치에서 최대가 된다. When the heat generating element 42 is heated up to the temperature at the time of substrate processing in this state, each part of the heat generating element 42 will expand in the direction shown in FIG. 14 by thermal expansion. 14 shows the displacement direction and the displacement amount of each portion of the heat generating element 42 in the direction and the length of the arrow, respectively. Since the heat generating element 42 is fixed at two places by the pair of power supply parts 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d, each part of the heat generating element 42 is a pair of power supply units. Swell outward from each of the regions near the whole 45 and 46 (the region shown by the reference A2a) and the regions near the pair of dummy terminals 45d and 46d (the region shown by the reference A2b) as a starting point. (Ie, to stretch up and down in the figure). On the other hand, the amount of displacement of the heating element 42 is increased as it approaches the center position (upper and lower end in the drawing) between the pair of feeders 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d, and the related intermediate position. Is the maximum at.

그 결과, 적어도 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등한 거리가 된다. 도 13은, 본 실시예에 따른 승온 후의(기판 처리시의 온도 상태의) 히터 유닛(30)의 수평 단면도다. 도 13에 나타난 것처럼, 적어도 발열체(42)가 기판 처리시의 온도 상태 시에는, 발열체(42)와 단열체(33)의 내벽 사이의 거리가, 열팽창에 의해 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 동등하게 되고, 도면에서는 A≒B≒C로 되어 있다. As a result, at least when the heat generating body 42 is in the temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heat generating body 42 and the inner wall of the heat insulating body 33 becomes an equal distance over the circumferential direction of the heat generating body 42. 13 is a horizontal sectional view of the heater unit 30 after the temperature increase (in the temperature state at the time of substrate processing) according to the present embodiment. As shown in FIG. 13, at least when the heating element 42 is in a temperature state at the time of substrate processing, the distance between the heating element 42 and the inner wall of the heat insulator 33 spans the circumferential direction of the heating element 42 by thermal expansion. Equivalent to A 도면 B ≒ C in the drawing.

본 실시예에 의하면, 제 4의 실시예로 도시된 효과에 더하여, 이하(a)∼(c) 가운데 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다. According to this embodiment, in addition to the effects shown in the fourth embodiment, one or more of the following (a) to (c) are exhibited.

(a) 본 실시예에 의하면, 발열체(42)의 최대 변위량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 발열체(42)와 단열체(33)와의 접촉을 보다 확실하게 방지할 수 있다. (a) According to this embodiment, the maximum displacement amount of the heat generating element 42 can be made small. As a result, contact between the heating element 42 and the heat insulator 33 can be prevented more reliably.

도 9는, 제4 실시예에 따른 발열체의 열팽창에 관한 측정 결과를 예시하는 개략도이고, 도 15는, 제5 실시예에 따른 발열체(42)의 열팽창에 관한 측정 결과를 예시하는 개략도이다. 도 9 및 도 15에서 도시된 평가에서는, 모두 실온(20℃)으로 직경φ가 481mm인 환상의 발열체(42)를, 기판 처리 온도인 1220℃로 각각 승온시켜, 발열체(42)의 각 부의 변위량을 측정하였다. 한편, 발열체(42)는, 20℃∼1220℃의 온도 영역에서 선팽창계수가 15×10-6인 캔탈 APM(등록 상표)에 의해, 사행 형상으로 형성했다. 한편, 승온에 의한 발열체(42) 외주의 신장량은, [발열체(42)의 길이]× (1220-20)×15×10-6mm이 된다. 9 is a schematic diagram illustrating a measurement result regarding the thermal expansion of the heating element according to the fourth embodiment, and FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a measurement result regarding the thermal expansion of the heating element 42 according to the fifth embodiment. In the evaluations shown in FIGS. 9 and 15, the annular heating elements 42 each having a diameter φ of 481 mm at a room temperature (20 ° C.) are heated up to 1220 ° C., which is a substrate processing temperature, respectively, so that the displacement amount of each part of the heating element 42 is increased. Was measured. On the other hand, the heat generating body 42 was formed in meandering shape by the canal APM (trademark) whose linear expansion coefficient is 15x10 <-6> in the temperature range of 20 degreeC-1220 degreeC. On the other hand, the amount of elongation of the outer circumference of the heat generating element 42 due to the temperature increase is [the length of the heat generating element 42] x (1220-20) x 15 x 10 -6 mm.

그 결과, 제4 실시예에 있어서의 발열체(42)에서는, 직경 φ가 481mm로부터 490.2mm로 증가했다. 또한, 발열체(42)의 각 부의 편차량은, 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 멀어짐에 따라 서서히 커져(부호 A1으로 도시되는 영역을 기점으로 3.8mm, 6.5mm, 8.6mm), 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 떨어진 개소에서 최대인 9.2mm가 되었다. 한편, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 가장 떨어진 개소에서는, 주방향(접선방향)에는 대부분 편차가 나지 않고, 반경 방향으로만 편차가 나게 되었다. As a result, in the heating element 42 in the fourth embodiment, the diameter? Increased from 481 mm to 490.2 mm. In addition, the deviation amount of each part of the heat generating body 42 gradually increases as it moves away from the pair of power supply parts 45 and 46 (3.8mm, 6.5mm, starting from the area shown by code | symbol A1). 8.6 mm) and a maximum of 9.2 mm at the point farthest from the pair of feed sections 45 and 46. On the other hand, at the location farthest from the pair of power feeding sections 45 and 46, most of the deviation did not occur in the main direction (tangential direction), but only in the radial direction.

이에 대하여, 제5 실시예에 있어서의 발열체(42)에서는, 고정부[한 쌍의 급전부(45, 46) 또는 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)]로부터 멀어짐에 따라 서서히 커지고, 인접하는 고정부 간의 중앙 위치[한 쌍의 급전부(45, 46)와 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와의 사이의 중앙 위치]에서 최대인 7.5mm가 되었다. 즉, 본 실시예에 의하면, 제4 실시예에 비해, 발열체(42)의 최대 변위량을 20%정도 작게 할 수 있었다. 한편, 변위량이 최대가 되는 중앙 위치에서는, 주방향(접선 방향)에는 편차가 나지 않고, 반경 방향으로의 편차가 주체가 되었다. In contrast, in the heat generating element 42 according to the fifth embodiment, the heat generating element 42 gradually increases as it moves away from the fixed portion (a pair of power supply portions 45 and 46 or a pair of dummy terminals 45d and 46d), The maximum was 7.5 mm at the center position between the fixing portions (center position between the pair of feeders 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d). That is, according to the present embodiment, the maximum displacement amount of the heating element 42 can be reduced by about 20% as compared with the fourth embodiment. On the other hand, in the center position where the displacement amount is maximum, no deviation occurs in the main direction (tangential direction), and the deviation in the radial direction is the main component.

(b) 본 실시예에 의하면, 한 쌍의 급전부(45, 46)와의 접속 개소를 고정함과 동시에, 그 반대 측을 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)로 더욱 고정하고 있다. 그 때문에, 발열체(42)의 각 부의 변위 방향을, 도 14에 도시된 것처럼 발열체(42)의 반경 방향[단열체(33)의 내벽에 수직한 방향]과 거의 일치시킬 수 있다. 특히, 변위량이 최대가 되는 중앙 위치[한 쌍의 급전부(45, 46)와 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와의 사이의 중앙위치]에서는, 주방향(접선방향)에는 위치 편차 시키지 않고, 반경 방향에만 위치 편차시킬 수 있다. 그 결과, 관련 중앙 위치에, 고정부로서 브릿지형이나 T자형의 핀 부재를 추가로 설치한 경우라도, 열팽창에 의한 발열체(42)와 핀 부재와의 접촉·간섭을 억제할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, 발열체(42)의 변형, 손상, 단락 등을 방지하면서, 발열체(42)의 보지 강도를 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. (b) According to the present embodiment, the connection points with the pair of power supply units 45 and 46 are fixed, and the opposite side is further fixed with the pair of dummy terminals 45d and 46d. Therefore, the displacement direction of each part of the heat generating body 42 can substantially correspond to the radial direction of the heat generating body 42 (direction perpendicular | vertical to the inner wall of the heat insulating body 33) as shown in FIG. In particular, in the center position (center position between a pair of feed parts 45 and 46 and a pair of dummy terminals 45d and 46d) which a displacement amount becomes largest, it does not make a position deviation in the main direction (tangential direction). The position deviation can only be changed in the radial direction. As a result, even when a bridge type or T-shaped fin member is further provided as a fixed portion at the associated central position, contact and interference between the heat generating element 42 and the fin member due to thermal expansion can be suppressed. That is, according to this embodiment, it becomes possible to further improve the holding strength of the heat generating body 42 while preventing the deformation, damage, short circuit, etc. of the heat generating body 42.

한편, 급전부(45, 46)와의 접속 개소의 반대측을 고정하지 않는 제4 실시예에서는, 도 8에 예시한 것 같이, 예컨대 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 90° 벗어난 위치[제2 실시예에 있어서의 한 쌍의 급전부(45, 46)와 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와의 사이의 중앙 위치에 상당]에 있어서의 발열체(42)의 변위 방향이, 발열체(42)의 반경 방향과 일치하지 않고, 접선 방향에 다소 가까워진다. 그 때문에, 만일 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)로 고정하는 것 없이, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 90°벗어난 위치에 상술한 핀 부재를 추가로 설치하는 것으로 하면, 열팽창에 의해 발열체(42)와 핀 부재와의 접촉·간섭이 발생하여, 발열체(42)의 변형, 손상, 단락 등을 불러온다. On the other hand, in the fourth embodiment in which the opposite side of the connection point with the power feeding parts 45 and 46 is not fixed, as shown in FIG. The displacement direction of the heating element 42 in the center position between the pair of feeders 45 and 46 and the pair of dummy terminals 45d and 46d in the second embodiment is the heating element 42. ) Does not coincide with the radial direction and is somewhat closer to the tangential direction. Therefore, if the above-described pin member is further provided at a position 90 ° away from the pair of power supply units 45 and 46 without fixing the pair of dummy terminals 45d and 46d, the thermal expansion As a result, contact and interference between the heating element 42 and the fin member are generated, which causes deformation, damage, short circuit, and the like of the heating element 42.

(c) 본 실시예에 의하면, 발열체(42)의 각 부의 변위 방향과 발열체(42)의 반경 방향이 거의 일치하기 때문에, 예컨대 브릿지형이나 T자형의 보지 부재를 고정부로서 추가로 설치한 경우라도, 발열체(42)와 보지 부재와의 접촉·간섭을 회피하기 위한 절결(신장률 구멍)을, 발열체(42) 측에 설치할 필요가 없다. 그 때문에, 발열체(42)의 강도 저하나 발열량 저하를 회피할 수 있다. 한편, 만일 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)로 고정하는 일 없이, 한 쌍의 급전부(45, 46)로부터 90° 벗어난 위치에 상술한 핀 부재를 설치하는 것으로 하면, 발열체(42)와 보지 부재와의 접촉·간섭을 회피하기 위해서 절결을 설치할 필요가 생겨, 발열체(42)의 강도 저하나 발열량 저하를 불러올 우려가 있다. (c) According to this embodiment, since the displacement direction of each part of the heat generating element 42 and the radial direction of the heat generating element 42 substantially correspond, for example, when a bridge type or T-shaped holding member is additionally provided as a fixing portion, Even if it is not necessary, the notch (extension hole) for avoiding contact and interference between the heating element 42 and the holding member is not required to be provided on the heating element 42 side. Therefore, the fall of the intensity | strength of the heat generating body 42, and the fall of a calorific value can be avoided. On the other hand, if the above-described fin member is provided at a position 90 ° away from the pair of power supply units 45 and 46 without being fixed to the pair of dummy terminals 45d and 46d, the heating element 42 and In order to avoid contact and interference with the holding member, it is necessary to provide a notch, and there is a fear of causing a decrease in the strength of the heating element 42 or a decrease in the amount of heat generated.

<다른 실시예><Other Embodiments>

이상, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 종종 변경 가능하다. As mentioned above, although the Example of this invention was described concretely, this invention is not limited to the Example mentioned above, A change is possible in a range which does not deviate from the summary frequently.

예컨대, 상술한 실시예에서는, 단열체(33)의 내벽에 발열체(42)를 고정하는 고정부로서, 한 쌍의 급전부(45, 46)나 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 관련 형태로 한정되지 않는다. 즉, 이들 부재는 반드시 쌍을 이루지 않아도 좋다. 또한 예컨대, 단열체(33)의 내벽에 고정되는 핀 부재를 고정부로서 이용해도 좋다. 도 11의 (a)는 고정부의 변형예로서의 브릿지형의 핀 부재(45b) 주변의 부분 확대도이고, 도 11의 (b)는 확대 부분의 측면도다. 또한, 도시하지 않지만 T자형의 핀 부재나, L자형의 핀 부재를, 고정부로서 이용하는 것도 가능하다. For example, in the above-described embodiment, as a fixing portion for fixing the heating element 42 to the inner wall of the heat insulator 33, a pair of feeders 45 and 46 or a pair of dummy terminals 45d and 46d are taken as an example. Although mentioned and demonstrated, this invention is not limited to a related aspect. That is, these members do not necessarily need to be paired. For example, you may use the pin member fixed to the inner wall of the heat insulating body 33 as a fixing part. FIG. 11A is a partially enlarged view of the periphery of the bridge-like pin member 45b as a modification of the fixing portion, and FIG. 11B is a side view of the enlarged portion. Although not shown, a T-shaped pin member or an L-shaped pin member can be used as the fixing portion.

또한 예컨대, 상술한 실시예에서는, 고정부에 의해 발열체(42)를 고정하는 장소를 1개소 혹은 2개소로 했지만, 본 발명은 관련 경우에 한정되지 않고, 예컨대 3개소 이상으로 고정하도록 해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 적어도 발열체가 실온 상태시에, 발열체와 단열체의 내벽 사이의 거리가, 인접하는 고정부 간의 중앙 위치에서 최대가 되고, 관련 중앙 위치로부터 고정부에 근접함에 따라 작아지도록 한다. 고정 개소를 늘리는 만큼, 최대 변위량을 줄이는 것이 가능해지고, 또한, 발열체(42)의 보지 강도를 향상시키는 것이 가능해진다. 한편, 복수의 고정부는, 발열체(42)의 주방향에 걸쳐 균등한 간격으로 배치하면 좋다.For example, in the above-mentioned embodiment, although the place which fixes the heat generating body 42 by the fixing part was made into one place or two places, this invention is not limited to a related case, For example, you may fix to three or more places. Also in this case, at least when the heating element is in the room temperature state, the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulator is maximized at the central position between the adjacent fixing portions and becomes smaller as it approaches the fixing portion from the associated central position. By increasing the fixed position, it is possible to reduce the maximum displacement amount and to improve the holding strength of the heat generating element 42. In addition, the some fixing part may be arrange | positioned at equal intervals over the circumferential direction of the heat generating body 42.

또한, 상술의 경우, 복수의 고정부는, 한 쌍의 급전부(45, 46)나 한 쌍의 더미 단자(45d, 46d)와 같은 관통 부재로 통일해도 좋고, 브릿지형의 핀 부재(45b)와 같은 핀 부재로 통일해도 좋고, 혹은 이들을 혼재시켜도 좋다. In the above-described case, the plurality of fixing portions may be unified with a penetrating member such as a pair of feed portions 45 and 46 and a pair of dummy terminals 45d and 46d, and a bridge-type pin member 45b and the like. The same pin member may be unified, or these may be mixed.

또한 예컨대, 본 발명은, 발열체(42) 상하단에 산형부(돌출부)(42a)와 골짜기부(절결부)(42b)가 설치되어 있는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 발열체(42)는, 사행 형상(파 형상)으로 형성되어 있을 경우에 한정되지 않고, 장척(長尺) 형상으로 형성되어 있어도 좋다. For example, this invention is not limited to the case where the top part (protrusion part) 42a and the valley part (cutout part) 42b are provided in the upper-lower end of the heat generating body 42. As shown in FIG. That is, the heat generating body 42 is not limited to the case where it is formed in meandering shape (wave shape), and may be formed in long shape.

또한, 본 발명은 반도체 제조 장치에 한정되지 않고, LCD 장치와 같은 유리 기판을 처리하는 장치에도 바람직하게 적용될 수 있다. 또한, 처리실(Process chamber)의 구성도 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 기판 처리의 구체적 내용은 묻지 않으며, 성막 처리뿐만 아니라, 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리 등의 처리여도 좋다. 또한, 성막 처리는, 예컨대 CVD, PVD, 산화막, 질화막을 형성하는 처리, 금속을 포함하는 막을 형성하는 처리여도 좋다. 게다가, 포토리소그래피(photolithography)로 실시되는 노광(露光) 처리나, 레지스트 액이나 에칭액의 도포(塗布) 처리여도 좋다. Moreover, this invention is not limited to a semiconductor manufacturing apparatus, It can apply suitably also to the apparatus which processes a glass substrate, such as an LCD apparatus. In addition, the structure of a process chamber is not limited to the above-mentioned embodiment. That is, the specific content of the substrate treatment is not required, and may be not only a film formation treatment but also an annealing treatment, an oxidation treatment, a nitriding treatment and a diffusion treatment. The film forming process may be, for example, a process of forming a CVD, PVD, an oxide film, a nitride film, or a process of forming a film containing a metal. Furthermore, the exposure process performed by photolithography and the coating process of a resist liquid and an etching liquid may be sufficient.

본 발명은 반도체 제조 장치에 한정되지 않고, LCD 장치와 같은 유리 기판을 처리하는 장치에도 바람직하게 적용될 수 있다. 또한, 처리실(Process chamber)의 구성도 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 기판 처리의 구체적 내용은 묻지 않으며, 성막 처리뿐만 아니라, 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리 등의 처리여도 좋다. 또한, 성막 처리는, 예컨대 CVD, PVD, 산화막, 질화막을 형성하는 처리, 금속을 포함하는 막을 형성하는 처리여도 좋다. 게다가, 포토리소그래피(photolithography)로 실시되는 노광 처리나, 레지스트 액이나 에칭액의 도포 처리여도 좋다. The present invention is not limited to the semiconductor manufacturing apparatus, but can also be preferably applied to an apparatus for processing a glass substrate such as an LCD apparatus. In addition, the structure of a process chamber is not limited to the above-mentioned embodiment. That is, the specific content of the substrate treatment is not required, and may be not only a film formation treatment but also an annealing treatment, an oxidation treatment, a nitriding treatment and a diffusion treatment. The film forming process may be, for example, a process of forming a CVD, PVD, an oxide film, a nitride film, or a process of forming a film containing a metal. Moreover, the exposure process performed by photolithography, or the coating process of a resist liquid or an etching liquid may be sufficient.

이상 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명했는데, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능하다.As mentioned above, although the Example of this invention was described concretely, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary.

＜본 발명의 바람직한 형태＞<Preferred form of the present invention>

이하에, 본 발명의 바람직한 형태에 대해 부기한다.Below, it adds about the preferable aspect of this invention.

본 발명의 제1 형태는The first aspect of the present invention

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와,A heating element formed in a meander shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valley parts, and having both ends fixed thereto;

상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부와,A holding member support portion provided at each end of the valley portion and formed as a cutout portion having a width greater than the width of the valley portion;

상기 발열체의 외주에 설치되는 단열체와,An insulator installed on an outer circumference of the heating element,

상기 보지체 지지부 내에 배치되어 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치이다.It is a heating apparatus provided with the holding body arrange | positioned in the said holding body support part, and fixed to the said heat insulating body.

바람직하게는,Preferably,

상기 보지체 지지부는, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 직경을 갖는 원형이 절결부로서 형성되어 있다.The said support body support part is formed as the cut | disconnected part which has a diameter larger than the width | variety of the said valley part.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체는,The heating element,

상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와,An annular portion formed at a point where the mountain portion and the valley portion are alternately connected to each other;

상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, A pair of feed parts fixed to the heat insulating body through the heat insulating body and connected to both ends of the annular portion,

상기 보지체 지지부의 폭은, 상기 한 쌍의 급전부로부터 멀어짐에 따라 크게 설정되어 있다.The width | variety of the said support body support part is set large as it moves away from the said pair of power supply parts.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체는,The heating element,

상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와,An annular portion formed at a point where the mountain portion and the valley portion are alternately connected to each other;

상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, A pair of feed parts fixed to the heat insulating body through the heat insulating body and connected to both ends of the annular portion,

상기 보지체 지지부와 상기 보지체와의 상대 위치는, 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있다.The relative position of the said holding body support part and the said holding body is set to differ in at least one part of each part of the whole in the said annular part.

본 발명의 제2 형태는,According to a second aspect of the present invention,

상기 발열체는, 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, The heating element includes an annular portion formed at a location in which the mountain portion and the valley portion are alternately connected to each other, and a pair of feeders fixed to the heat insulating body through the heat insulator and connected to both ends of the annular portion, respectively. Including,

상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 가지며, The heat insulator is formed in a tubular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and has a groove-shaped accommodating portion in the inner circumferential surface of the heat insulator, which accommodates the annular portion,

상기 환상부 중 상기 산형부의 선단이, 상기 환상부의 중심을 향하도록, 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부에 대해 둔각으로 각각 경사하고,The tip of the ridge portion of the annular portion is inclined at an obtuse angle with respect to the center portion except for the tip of the ridge portion of the annular portion, so as to face the center of the annular portion,

상기 수납부의 양 측벽이, 상기 수납부의 저면에 대해서 둔각으로 각각 경사하고,Both side walls of the storage portion are inclined at an obtuse angle with respect to a bottom surface of the storage portion,

상기 산형부 선단의 경사 각도와, 상기 수납부의 양 측벽의 경사 각도는, 동등한 각도로 설정되어 있는 제1 형태에 기재한 가열 장치이다.The inclination angle of the tip of the mountain portion and the inclination angle of both side walls of the storage portion are the heating device according to the first aspect, which is set at the same angle.

바람직하게는,Preferably,

상기 수납부에 있어서의 상기 저면의 폭이, 상기 중앙부의 폭보다 크게 형성되고, 상기 수납부에 있어서의 상기 저면에는, 상기 중앙부보다 작은 폭으로 형성된 단차부(段差部)를 갖는다. The width | variety of the said bottom face in the said accommodating part is formed larger than the width | variety of the said center part, and the said bottom face in the said accommodating part has a step part formed in width smaller than the said center part.

본 발명의 제3 형태는,According to a third aspect of the present invention,

상기 발열체는 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와,The heating element includes an annular portion formed at a position where a plurality of the mountain portion and the valley portion are alternately connected;

상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, A pair of feeders fixed to the insulator through the insulator and connected to both ends of the annular portion,

상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 가지며, The heat insulator is formed in a tubular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and has a groove-shaped accommodating portion in the inner circumferential surface of the heat insulator, which accommodates the annular portion,

상기 수납부에 있어서의 저면과 상기 저면에 인접하는 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부와의 사이의 거리는, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있는 제1 형태에 기재한 가열 장치이다.The distance between the bottom face in the said accommodating part and the center part except the tip of the said mountain part among the said annular parts adjacent to the said bottom part differs in at least one part of each part in the said accommodating part and the whole annular part. It is a heating apparatus as described in the 1st aspect set.

바람직하게는,Preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 실온 상태일 때, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있다.The distance is set differently in at least a part of each part of the entirety of the housing portion and the annular portion when the annular portion is at room temperature.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 기판 처리 시의 온도 상태일 때, 열팽창에 의해 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분이 동등한 거리가 되도록 설정되어 있다.The said distance is set so that each part of the whole part in the said accommodating part and the said annular part may be equal distance by thermal expansion at least when the said annular part is in the temperature state at the time of a substrate process.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 상기 한 쌍의 급전부로부터 멀어짐에 따라 크게 설정되어 있다.The distance is set large as it moves away from the pair of power supply units.

본 발명의 제4 형태는,According to a fourth aspect of the present invention,

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부와, 상기 발열체의 외주에 설치되는 단열체와, 상기 보지체 지지부 내에 배치되고, 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치와,A support body formed as a meandering shape by alternately connecting a plurality of ridges and valleys, which are fixed to both ends, and are respectively provided at the ends of the valleys and formed as cutouts having a width greater than the width of the valleys; A heating device including a heat insulator provided on an outer circumference of the heat generating element, a holding body disposed in the holding body support portion and fixed to the heat insulator;

상기 가열 장치의 내부에 설치되고 기판을 처리하는 처리실을 포함하는 기판 처리 장치이다.It is a substrate processing apparatus provided in the inside of the said heating apparatus, and including the process chamber which processes a board | substrate.

바람직하게는,Preferably,

상기 보지체 지지부는, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 직경을 갖는 원형의 절결부로서 형성되어 있다.The said holding body support part is formed as a circular notch part which has a diameter larger than the width | variety of the said valley part.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체는,The heating element,

상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와,An annular portion formed at a point where the mountain portion and the valley portion are alternately connected to each other;

상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고,A pair of feed parts fixed to the heat insulating body through the heat insulating body and connected to both ends of the annular portion,

상기 보지체 지지부의 폭은, 상기 한 쌍의 급전부로부터 멀어짐에 따라 크게 설정되어 있다.The width | variety of the said support body support part is set large as it moves away from the said pair of power supply parts.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체는, 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와,The heating element includes an annular portion formed at a position where a plurality of the mountain portion and the valley portion are alternately connected;

상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, A pair of feeders fixed to the insulator through the insulator and connected to both ends of the annular portion,

상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 가지며,The heat insulator is formed in a tubular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and has a groove-shaped accommodating portion in the inner circumferential surface of the heat insulator, which accommodates the annular portion,

상기 환상부 중 상기 산형부의 선단이, 상기 환상부의 중심을 향하도록, 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부에 대해서 둔각으로 각각 경사하고,The tip of the ridge portion of the annular portion is inclined at an obtuse angle with respect to the center except for the tip of the ridge portion of the annular portion, so as to face the center of the annular portion,

상기 수납부의 양 측벽이, 상기 수납부의 저면에 대해서 둔각으로 각각 경사하며,Both side walls of the storage portion are inclined at an obtuse angle with respect to a bottom surface of the storage portion,

상기 산형부 선단의 경사 각도와 상기 수납부의 양 측벽의 경사 각도는, 동등한 각도로 설정되어 있다.The inclination angle of the tip of the mountain portion and the inclination angle of both side walls of the storage portion are set at the same angle.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 수납부에 있어서의 상기 저면의 폭이, 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부의 폭보다 크게 형성되고,The width | variety of the said bottom face in the said accommodating part is formed larger than the width | variety of the center part except the tip of the said mountain part among the said annular parts,

상기 수납부에 있어서의 상기 저면에는 상기 중앙부보다 작은 폭으로 형성된 단차부를 갖는다. The bottom face of the housing portion has a step portion formed to have a width smaller than that of the center portion.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체는, 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, The heating element includes an annular portion formed at a location in which the mountain portion and the valley portion are alternately connected to each other, and a pair of feeders fixed to the heat insulating body through the heat insulator and connected to both ends of the annular portion, respectively. Including,

상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 가지며, The heat insulator is formed in a tubular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and has a groove-shaped accommodating portion in the inner circumferential surface of the heat insulator, which accommodates the annular portion,

상기 수납부에 있어서의 저면과 상기 저면에 인접하는 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부와의 사이의 거리는, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있다.The distance between the bottom face in the said accommodating part and the center part except the tip of the said mountain part among the said annular parts adjacent to the said bottom part differs in at least one part of each part in the said accommodating part and the whole annular part. It is set.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 실온 상태일 때, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있다. The distance is set differently in at least a part of each part of the entirety of the housing portion and the annular portion when the annular portion is at room temperature.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 기판 처리 시의 온도 상태일 때, 열팽창에 의해 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분이 동등한 거리가 되도록 설정되어 있다.The said distance is set so that each part of the whole part in the said accommodating part and the said annular part may be equal distance by thermal expansion at least when the said annular part is in the temperature state at the time of a substrate process.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 상기 한 쌍의 급전부로부터 멀어짐에 따라 크게 설정되어 있다.The distance is set large as it moves away from the pair of power supply units.

본 발명의 제5 형태는,According to a fifth aspect of the present invention,

가열 장치의 내부에 설치되는 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,Bringing in a substrate into a processing chamber provided inside the heating apparatus,

상기 가열 장치에 구비되고 산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성된 발열체의 양단을, 상기 발열체의 외주에 설치된 단열체로 고정함과 동시에, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부 내에 보지체를 배치하여 상기 단열체에 고정함으로써 상기 발열체의 위치를 보지하면서, 상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열 처리하는 공정The both ends of the heating element provided in the heating device and formed in a meandering shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valley parts are respectively provided at the ends of the valley part while being fixed with an insulator provided on the outer periphery of the heating element. Arranging the holding member in the holding member supporting portion formed as a cutout having a width larger than the width and fixing the holding member to the heat insulating member, thereby heating the substrate in the processing chamber by raising the heating element while holding the position of the heating member.

을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이다.It is a manufacturing method of a semiconductor device including a.

본 발명의 다른 형태는,Another embodiment of the present invention,

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부를 갖는 발열체와,A heating element having an annular portion formed at a position in which a plurality of peaks and valleys are alternately connected;

상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 갖는 단열체를 구비하고, A heat insulating member formed in a cylindrical shape so as to surround an outer circumferential surface of the annular portion, and having a groove-shaped accommodating portion accommodating the annular portion on the inner circumferential surface of the heat insulator,

상기 발열체는, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고, The heat generating element includes a pair of feed parts fixed to the heat insulating body through the heat insulating body and connected to both ends of the annular portion,

상기 환상부 중 상기 산형부의 선단이, 상기 환상부의 중심을 향하도록, 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부에 대해서 둔각으로 각각 경사하고 있고,The tip of the ridge portion of the annular portion is inclined at an obtuse angle with respect to the center portion except for the tip of the ridge portion of the annular portion, so as to face the center of the annular portion,

상기 수납부의 양 측벽이, 상기 수납부의 저면에 대해서 둔각으로 각각 경사하며,Both side walls of the storage portion are inclined at an obtuse angle with respect to a bottom surface of the storage portion,

상기 산형부 선단의 경사 각도와 상기 수납부의 양 측벽의 경사 각도는, 동등한 각도로 설정되어 있는 가열 장치이다.The inclination angle of the tip of the mountain portion and the inclination angle of both side walls of the storage portion are heating devices set at the same angle.

바람직하게는,Preferably,

상기 수납부에 있어서의 상기 저면의 폭이, 상기 중앙부의 폭보다 크게 형성되고,The width | variety of the said bottom face in the said accommodating part is formed larger than the width | variety of the said center part,

상기 수납부에 있어서의 상기 저면에는, 상기 중앙부보다 작은 폭으로 형성된 단차부를 갖는다.The bottom face of the housing portion has a stepped portion formed with a width smaller than that of the center portion.

본 발명의 또 다른 형태는,Another embodiment of the present invention,

산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부를 갖는 발열체와,A heating element having an annular portion formed at a position in which a plurality of peaks and valleys are alternately connected;

상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 통 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 갖는 단열체를 구비하고, A heat insulating member formed in a cylindrical shape so as to surround an outer circumferential surface of the annular portion, and having a groove-shaped accommodating portion accommodating the annular portion on the inner circumferential surface of the heat insulator,

상기 발열체는, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고,The heat generating element includes a pair of feed parts fixed to the heat insulating body through the heat insulating body and connected to both ends of the annular portion,

상기 수납부에 있어서의 저면과 상기 저면에 인접하는 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부와의 사이의 거리는, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있는 가열 장치이다.The distance between the bottom face in the said accommodating part and the center part except the tip of the said mountain part among the said annular parts adjacent to the said bottom part differs in at least one part of each part in the said accommodating part and the whole annular part. The heating device is set.

바람직하게는,Preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 실온 상태일 때, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있다. The distance is set differently in at least a part of each part of the entirety of the housing portion and the annular portion when the annular portion is at room temperature.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 거리는, 적어도 상기 환상부가 기판 처리 시의 온도 상태일 때, 열팽창에 의해 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전체의 각 부분이 동등한 거리가 되도록 설정되어 있다.The said distance is set so that each part of the whole part in the said accommodating part and the said annular part may be equal distance by thermal expansion at least when the said annular part is in the temperature state at the time of a substrate process.

<본 발명의 바람직한 형태>Preferred Embodiments of the Invention

이하에, 본 발명의 바람직한 형태에 대해 부기한다.Below, it adds about the preferable aspect of this invention.

본 발명의 제6 형태는,According to a sixth aspect of the present invention,

환 형상으로 형성된 발열체와,A heating element formed in an annular shape,

상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체와,An insulator installed to surround an outer circumference of the heating element;

상기 발멸체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 갖추는 가열장치이며,It is a heating device having a fixing part for fixing the light emitting body to the inner wall of the heat insulator,

적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정되어 있는 가열 장치가 제공된다.At least when the heating element is in a room temperature state, there is provided a heating device in which the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulator is set to increase as the distance from the fixing part increases.

바람직하게는,Preferably,

상기 고정부가 상기 발열체의 주방향을 따라 복수 설치되고,The fixing part is provided in plurality along the main direction of the heating element,

적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 인접하는 상기 고정부 간의 중앙 위치로부터 상기 고정부에 근접함에 따라 작아지도록 설정되어 있다.At least when the heating element is in a room temperature state, the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulator is set to be smaller as it approaches the fixing part from a center position between adjacent fixing parts.

또한 바람직하게는,Also preferably,

적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가 인접하는 상기 고정부 간의 중앙 위치에서 최대가 되도록 설정되어 있다.At least when the heating element is in the room temperature state, the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulator is set to be the maximum at the central position between the adjacent fixing parts.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 적어도 상기 발열체가 가열 처리시의 온도 상태 시에, 상기 발열체의 주방향에 걸쳐 동등하게 되도록 설정되어 있다.The distance between the heat generator and the inner wall of the heat insulator is set to be equal over the main direction of the heat generator, at least when the heat generator is in a temperature state at the time of heat treatment.

또한 바람직하게는,Also preferably,

복수의 상기 고정부는, 상기 발열체의 주방향에 걸쳐 균등한 간격으로 배치되어 있다.The plurality of fixing portions are arranged at equal intervals over the main direction of the heating element.

또한 바람직하게는,Also preferably,

상기 고정부 중 적어도 하나는, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고, 상기 발열체의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부로서 구성되어 있다.At least one of the said fixing | fixed part is comprised as a pair of power supply part which penetrates the said heat insulating body, is fixed to the said heat insulating body, and is connected to both ends of the said heat generating body, respectively.

또한 바람직하게는,Also preferably,

복수의 상기 고정부 중 적어도 하나의 상기 고정부는, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되는 관통 부재로서 구성되어 있다.At least one of the fixing portions of the plurality of fixing portions is configured as a penetrating member that penetrates the heat insulating body and is fixed to the heat insulating body.

복수의 상기 고정부 중 적어도 하나의 상기 고정부는, 상기 단열체를 내벽에 고정하는 핀 부재로서 구성되어 있다.At least one fixing part of the plurality of fixing parts is configured as a fin member that fixes the heat insulating body to an inner wall.

본 발명의 다른 형태에 의하면,According to another aspect of the present invention,

환 형상으로 형성된 발열체와, 상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치된 단열체와, 상기 발열체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 갖춘 가열장치의 상기 발열체의 내측에 설치된 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,A step of bringing a substrate into a processing chamber provided inside the heating element of a heating apparatus having an annular heating element, a heat insulator provided to surround an outer circumference of the heating element, and a fixing part for fixing the heating element to an inner wall of the heat insulator and,

상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열하여 처리하는 공정을 포함하고,Heating the substrate in the processing chamber by heating the heating element;

적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.There is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the distance between the heat generating body and the inner wall of the heat insulating body is set to increase as the distance from the fixing part increases, at least when the heat generating body is in a room temperature state.

1 : 웨이퍼(기판) 14 : 처리실
30 : 히터 유닛(가열 장치) 33 : 단열체
40 : 수납부 40d : 수납부의 양 측벽
40e : 수납부의 저면 41 : 보지체
42 : 발열체 42R : 환상부
42a : 산형부 42b : 골짜기부
42c : 보지체 지지부 45, 46 : 급전부1 wafer (substrate) 14 processing chamber
30: heater unit (heating device) 33: heat insulator
40: storing part 40d: both side walls of the storing part
40e: Bottom of storage part 41: Holding body
42: heating element 42R: annular portion
42a: ridge 42b: valley
42c: support body 45, 46: feeder

Claims (8)

산형부(山部)와 골짜기부(谷部)가 교대로 복수 연결됨으로써 사행(蛇行) 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와,
상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부(切缺部)로서 형성된 보지체 지지부와,
상기 발열체의 외주(外周)에 설치되는 단열체와,
상기 보지체 지지부 내에 배치되어 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치.A heating element formed in a meandering shape by connecting a plurality of mountain parts and valley parts alternately, and fixed at both ends thereof,
A holding member support portion provided at each end of the valley portion and formed as a cutout portion having a width greater than the width of the valley portion;
An insulator installed on an outer periphery of the heating element,
And a holding body disposed in the holding body support portion and fixed to the heat insulating body. 제 1항에 있어서, 상기 발열체는, 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소(箇所)에서 형성되는 환상부(環狀部)와, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부(給電部)를 포함하고,
상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 환 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 구비하고,
상기 환상부 중 상기 산형부의 선단(先端)이, 상기 환상부의 중심을 향하도록, 상기 환상부 중 상기 산형부 선단을 제외한 중앙부에 대해서 둔각(鈍角)으로 각각 경사(傾斜)지고,
상기 수납부의 양 측벽이, 상기 수납부의 저면에 대해서 둔각으로 각각 경사지며,
상기 산형부 선단의 경사 각도와 상기 수납부의 양 측벽의 경사 각도는, 동등한 각도로 설정되어 있는 가열 장치.The said heat generating body is a ring part formed in the place where the said mountain part and the said valley part are alternately connected, and the said heat generating body is fixed to the said heat insulating body through the said heat insulating body, A pair of feed sections connected to both ends of the annular section,
The heat insulator is formed in an annular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and includes a groove-shaped accommodating portion for accommodating the annular portion on the inner circumferential surface of the heat insulator,
The tip of the ridge portion of the annular portion is inclined at an obtuse angle with respect to the center except for the tip of the ridge portion of the annular portion, so as to face the center of the annular portion,
Both side walls of the storage portion are inclined at an obtuse angle with respect to a bottom surface of the storage portion,
The inclination angle of the tip of the mountain-shaped part and the inclination angle of both side walls of the storage part are set to the same angle. 제1항에 있어서, 상기 발열체는, 상기 산형부와 상기 골짜기부가 교대로 복수 연결되는 개소에서 형성되는 환상부와, 상기 단열체를 관통하여 상기 단열체에 고정되고 상기 환상부의 양단에 각각 접속되는 한 쌍의 급전부를 포함하고,
상기 단열체는, 상기 환상부의 외주면을 둘러싸도록 환 형상으로 형성되고, 상기 환상부를 수용하는 홈 형상의 수납부를 상기 단열체의 내주면에 구비하며,
상기 수납부에 있어서의 저면과 상기 저면에 인접하는 상기 환상부와의 사이의 거리는, 상기 수납부 및 상기 환상부에 있어서의 전주(全周)의 각 부분 중 적어도 일부에서 다르게 하여 설정되어 있는 가열 장치.The said heat generating body is an annular part formed in the place where the said mountain part and the said valley part are alternately connected, and are fixed to the said heat insulating body through the said heat insulating body, respectively, and are respectively connected to the both ends of the said annular part. Including a pair of feeders,
The heat insulator is formed in an annular shape so as to surround the outer circumferential surface of the annular portion, and includes a groove-shaped accommodating portion for accommodating the annular portion on the inner circumferential surface of the heat insulator,
The distance between the bottom face in the said accommodating part, and the said annular part adjacent to the said bottom face is set to differ in at least one part of each part of the electric pole in the said accommodating part and the said annular part. Device. 산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행(蛇行) 형상으로 형성되고, 양단이 고정되는 발열체와, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부와, 상기 발열체의 외주에 설치되는 단열체와, 상기 보지체 지지부 내에 배치되어 상기 단열체에 고정되는 보지체를 구비하는 가열 장치와;
상기 가열 장치의 내부에 설치되어 기판을 처리하는 처리실을 포함하는 기판 처리 장치.The ridges and valleys are alternately connected to each other to form a meandering shape, a heating element having both ends fixed thereto, and retainers formed as cutouts provided at ends of the valleys and having a width greater than that of the valleys. A heating device including a support, a heat insulator provided on an outer circumference of the heating element, and a retaining body disposed in the holding body support and fixed to the heat insulator;
And a processing chamber installed inside the heating apparatus to process the substrate. 가열 장치의 내부에 설치되는 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
상기 가열 장치에 구비되고 산형부와 골짜기부가 교대로 복수 연결됨으로써 사행 형상으로 형성된 발열체의 양단을, 상기 발열체의 외주에 설치된 단열체에 고정함과 동시에, 상기 골짜기부의 말단에 각각 설치되고, 상기 골짜기부의 폭보다 큰 폭을 갖는 절결부로서 형성된 보지체 지지부 내에 보지체를 배치하여 상기 단열체에 고정함으로써 상기 발열체의 위치를 보지하면서, 상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열 처리하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.Bringing in a substrate into a processing chamber provided inside the heating apparatus,
The both ends of the heating element provided in the heating device and formed in a meandering shape by alternately connecting a plurality of mountain parts and valley parts are respectively installed at the ends of the valley part while being fixed to a heat insulator provided on the outer periphery of the heating element. Arranging the holding member in the holding member supporting portion formed as a cutout having a width greater than the width of the negative portion and fixing the holding member to the heat insulating member, thereby holding the position of the heating element and heating the substrate in the processing chamber while maintaining the position of the heating element.
Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 환 형상으로 형성된 발열체와,
상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체와,
상기 발열체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 구비하는 가열 장치로서,
적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정되어 있음을 특징으로 하는 가열 장치.A heating element formed in an annular shape,
An insulator installed to surround an outer circumference of the heating element;
A heating device having a fixing portion for fixing the heating element to the inner wall of the heat insulator,
And at least the heating element is set at a room temperature so that the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulating member is set to increase as the distance from the fixing part increases. 제6항에 있어서, 상기 고정부가 상기 발열체의 주방향을 따라 복수 설치되고,
적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 인접하는 상기 고정부 간의 중앙 위치로부터 상기 고정부에 근접함에 따라 작아지도록 설정되어 있음을 특징으로 하는 가열 장치.The method of claim 6, wherein the fixing portion is provided in plurality along the main direction of the heating element,
And at least the heating element is set so that the distance between the heating element and the inner wall of the heat insulating body becomes smaller as the heating element approaches the fixing portion from a central position between adjacent fixing portions. 환 형상으로 형성된 발열체와, 상기 발열체의 외주를 둘러싸도록 설치되는 단열체와, 상기 발열체를 상기 단열체의 내벽에 고정하는 고정부를 구비하는 가열 장치의 상기 발열체의 내측에 설치된 처리실 내에 기판을 반입하는 공정과,
상기 발열체를 승온시켜 상기 처리실 내의 기판을 가열하여 처리하는 공정을 포함하고,
적어도 상기 발열체가 실온 상태 시에, 상기 발열체와 상기 단열체의 내벽 사이의 거리가, 상기 고정부로부터 멀어짐에 따라 커지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Carrying a substrate into a processing chamber provided inside the heating element of a heating apparatus including a heating element formed in an annular shape, a heat insulator provided to surround an outer circumference of the heating element, and a fixing part for fixing the heating element to an inner wall of the heat insulator. Process to do,
Heating the substrate in the processing chamber by heating the heating element;
And at least when the heat generator is at room temperature, the distance between the heat generator and the inner wall of the heat insulator is set to increase as the distance from the fixing part increases.
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