特許 6616265 加熱部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6616265

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】加熱部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20191125BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20191125BHJP

   H01L 21/318 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   C23C16/455

   H01L21/318 B

【請求項の数】16

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-175856(P2016-175856)

(22)【出願日】2016年9月8日

(65)【公開番号】特開2017-76781(P2017-76781A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2018年8月30日

(31)【優先権主張番号】特願2015-204503(P2015-204503)

(32)【優先日】2015年10月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(73)【特許権者】

【識別番号】503148649

【氏名又は名称】株式会社東京技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000039

【氏名又は名称】特許業務法人アイ・ピー・ウィン

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 忍

(72)【発明者】

【氏名】桑田 陽介

(72)【発明者】

【氏名】宮下 智康

(72)【発明者】

【氏名】梅川 純史

(72)【発明者】

【氏名】木村 一洋

(72)【発明者】

【氏名】平塚 顕彦

(72)【発明者】

【氏名】片岡 薫

(72)【発明者】

【氏名】新井 亮介

【審査官】 佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５００４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３２５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２８７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４８４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３０５７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２３２２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６４１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８５１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４５５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部とを有するガス管の表面を覆い、加熱する加熱部であって、
発熱体の外側に配置される断熱部と、
前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、
前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、
前記ガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を備え、
前記直管部と前記屈曲部とを覆う前記留め部は、前記直管部それぞれの前記一端側及び前記他端側を覆うカバーを有する
加熱部。

【請求項2】

前記温度検知部は、前記ガス管の表面に沿って前記ガス管側の主面が湾曲するよう構成されている請求項１記載の加熱部。

【請求項3】

前記屈曲部には、前記カバーに巻き込んで、前記屈曲部を覆う補助カバーが設けられる請求項１記載の加熱部。

【請求項4】

前記カバーには、その内部に該カバーの強度を高めるシートが設けられている請求項１記載の加熱部。

【請求項5】

前記補助カバーは、その内部に該補助カバーの強度を高めるシートを設けない構成である請求項３記載の加熱部。

【請求項6】

基板を処理する処理室と、前記処理室内に原料ガスを供給するガス管を有するガス供給系と、前記ガス管の表面を覆い、加熱する加熱部と、を備え、
前記ガス管は、直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部を有し、
前記加熱部は、
前記ガス管を加熱する発熱体の外側に配置される断熱部と、
前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、
前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、
前記ガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を備え、
前記直管部と前記屈曲部とを覆う前記留め部は、前記直管部それぞれの前記一端側及び前記他端側を覆うカバーを有する
基板処理装置。

【請求項7】

発熱体の外側に配置される断熱部と、前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部とを有するガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を備え、前記直管部と前記屈曲部とを覆う前記留め部は、前記直管部それぞれの前記一端側及び前記他端側を覆うカバーを有する前記ガス管の表面を覆う加熱部により、前記ガス管を加熱しつつ前記温度検知部で温度検知しながら、前記ガス管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法。

【請求項8】

蛇腹状に形成されたフレキシブル管を含むガス管の表面を覆い、加熱する加熱部であって、
発熱体の外側に配置される断熱部と、
前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、
前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、
前記ガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を備え、
前記温度検知部は、前記フレキシブル管と非接触となるよう配置されている加熱部。

【請求項9】

前記発熱体と前記発熱体が取り付けられる断熱部材とを有する発熱部を設け、
前記温度検知部は、前記発熱体と同様に前記断熱部材に取り付けられるよう構成されている請求項８記載の加熱部。

【請求項10】

前記フレキシブル管を覆う前記加熱部の前記発熱体は、前記フレキシブル管を基軸として前記フレキブル管の蛇腹部の山折部と谷折部とに一部が平行となるように形成されている請求項８記載の加熱部。

【請求項11】

前記フレキシブル管を覆う前記加熱部の前記断熱部は複数の断熱層で構成され、
前記断熱層それぞれは、前記フレキシブル管内のガスの流れ方向に対して垂直方向に切り込まれ、複数に分割されている請求項８記載の加熱部。

【請求項12】

前記断熱層それぞれは、前記フレキシブル管内のガスの流れ方向に対して垂直方向に延在するスリットが設けられている請求項１１記載の加熱部。

【請求項13】

隣接する前記断熱層それぞれのスリットの位置がずらされて配置されている請求項１２記載の加熱部。

【請求項14】

前記包囲体には、前記フレキシブル管内のガス流れ方向に対して垂直方向に延在する折り目が設けられている請求項８記載の加熱部。

【請求項15】

基板を処理する処理室と、前記処理室内に原料ガスを供給するガス管を有するガス供給系と、前記ガス管の表面を覆い、加熱する加熱部と、を備え、
前記ガス管は、蛇腹状に形成されたフレキシブル管を含み、
前記加熱部は、
発熱体の外側に配置される断熱部と、
前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、
前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、
前記ガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を有し、
前記温度検知部は、前記フレキシブル管と非接触となるよう配置されている
基板処理装置。

【請求項16】

発熱体の外側に配置される断熱部と、前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、蛇腹状に形成されたフレキシブル管を含むガス管と対向する位置に配置された温度検知部と、を有し、前記フレキシブル管と非接触となるよう配置されている加熱部により前記ガス管を加熱しつつ前記温度検知部で温度検知しながら、前記ガス管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は加熱部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置としての基板処理装置は必要なガスの供給及び排気等を行う必要があり、ガスの供給配管及び排気配管にはその配管を加熱する加熱部(以後、配管ヒータともいう)を備え、加熱状態を保持して内部を流通するガス等の冷却による再液化、副生成物の付着を防ぐように考慮されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

従来は、基板処理装置内、付帯設備、あるいはそれらに接続される配管などの被加熱体を加熱する手段として、汎用性のあるテープヒータ、あるいはリボンヒータを設置し、外周に絶縁体および断熱材を設置していたが、作業者による取り付け状態のばらつきが生じ、温度均一性が悪い。ここで、本明細書において、「ガス管」という言葉は、配管ヒータが装着される対象の配管の総称である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−６１００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的はヒータにより加熱されるガス管の温度ムラを低減する構成を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、
ガス管の表面を覆い、加熱する加熱部であって、発熱体の外側に配置される断熱部と、前記断熱部および前記発熱体を包囲する包囲体と、前記包囲体の外側に設けられ、前記包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で前記一端側と前記他端側とを留める留め部と、前記包囲体よりも前記ガス管側であって、該ガス管の表面と対向する位置に配置され、前記ガス管側を主面として板状に形成された温度検知部と、を備える構成が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ガス管の温度ムラを低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る基板処理装置で好適に用いられる処理室を説明するための概略縦断面図である。

【図2】実施形態に係る基板処理装置で好適に用いられるコントローラの構造を説明するためのブロック図である。

【図3】実施形態に係る基板処理装置で好適に用いられる基板処理工程を示すフローチャートである。

【図4】(ａ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成を説明するための断面図であり、(ｂ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成を説明するための横断面図であり、(ｃ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成の詳細を説明するための断面図である。

【図5】(ａ)は、実施形態に好適に用いられる温度検知部の第一の実施例を示す断面図であり、(ｂ)は、実施形態に好適に用いられる温度検知部の第二の実施例を示す断面図であり、(ｃ)は、実施形態に好適に用いられる温度検知部の第三の実施例を示す断面図である。

【図6】実施形態に好適に用いられる配管ヒータをガス配管に被覆した構成を説明するための概観図である。

【図7】(ａ)は、実施形態に好適に用いられる留め部の構成を説明するための展開図であり、(ｂ)は、実施形態に好適に用いられる留め部のカバー部を説明するための断面図であり、(ｃ)は、実施形態に好適に用いられる留め部の補助カバー部を説明するための断面図である。

【図8】(ａ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの留め部を展開した図であり、(ｂ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータをガス配管に被覆した構成を説明するための概観図である。

【図9】他の実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成断面図である。

【図10】(ａ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成を説明するための断面図であり、(ｂ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成を説明するための横断面図であり、(ｃ)は、実施形態に好適に用いられる配管ヒータの構成の詳細を説明するための断面図である。

【図11】実施形態に好適に用いられる配管ヒータの包囲体を展開した一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（１）基板処理装置の構成
以下、実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0010】

本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものを意味する場合や、ウエハとその表面に形成された所定の層や膜との積層体を意味する場合がある。本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものの表面を意味する場合や、ウエハ上に形成された所定の層等の表面を意味する場合がある。本明細書において「ウエハ上に所定の層を形成する」と記載した場合は、ウエハそのものの表面上に所定の層を直接形成することを意味する場合や、ウエハ上に形成されている層等の上に所定の層を形成することを意味する場合がある。本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。

【0011】

（処理炉）
図１に示すように、加熱手段であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する処理容器として反応管２０３が設けられる。この反応管２０３の下端にはインレットフランジ２１０が設けられ、インレットフランジ２１０は蓋体であるシールキャップ２１９により気密部材であるＯリング２２０を介して気密に閉塞されている。少なくとも、反応管２０３、インナーチューブ２０４、インレットフランジ２１０、シールキャップ２１９により処理室２０１を形成している。また、インレットフランジ２１０には、インナーチューブ２０４が載置されている。シールキャップ２１９には石英キャップ２１８を介して基板保持部であるボート２１７が設置されている。石英キャップ２１８、ボート２１７は処理室２０１内外に搬入出される。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平に多段に積載される。ヒータ２０７は処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。

【0012】

処理室２０１には第１の処理ガス(原料ガス)を供給するガス管としてのガス配管１０と第２の処理ガス(反応ガス)を供給するガス配管１１とが連通される。ガス配管１０には、上流側から、第１の処理ガスとしての第１の原料ガスを供給するガス供給器４、ガス供給器４からの第１の原料ガスの流量を制御する流量制御器（マスフローコントローラ：ＭＦＣ）４１、第１の原料ガスの流路を開閉するバルブ３４が設けられている。ガス配管１０からは、ガス供給器４、ＭＦＣ４１、バルブ３４を介し、さらに処理室２０１内に設置されたノズル２３４を介して、処理室２０１内に第１の処理ガスが供給される。ガス配管１０、ＭＦＣ４１、バルブ３４、ノズル２３４により第１の処理ガス供給系が構成される。ガス配管１１には、上流側から、第２の処理ガスとしての第１の反応ガスを供給するガス供給器５、ガス供給器５からの第１の反応ガスの流量を制御するＭＦＣ３２、第１の反応ガスの流路を開閉するバルブ３５が設けられている。ガス配管１１からは、ガス供給器５、ＭＦＣ３２、バルブ３５を介して、さらに処理室２０１内に設置されたノズル２３３を介して、処理室２０１内に第２の処理ガスが供給される。ガス配管１１、ＭＦＣ３２、バルブ３５、ノズル２３３により第２の処理ガス供給系が構成される。ガス供給器４から処理室２０１までのガス配管１０の周りには、ガス配管１０を加熱するガス配管用ヒータ２２が設けられている。ガス配管用ヒータ２２には実施形態に係る例えばジャケットヒータ等の加熱部３１０(以後、第１の配管ヒータともいう)が用いられる。ガス配管１０には、不活性ガスを供給するためのガス配管４０がバルブ３９を介してバルブ３４の下流側に接続されている。本実施形態では第２の処理ガス供給系にガス配管用ヒータを設けていないが、第２の処理ガスに応じて適宜本実施形態における加熱部３１０を設けるようにしてもよい。

【0013】

ガス配管１０は、直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部とを有する。また、ガス配管１０の直管部とインレットフランジ２１０との間のガス配管１０は、蛇腹状に成形された継ぎ目のない配管(以下、フレキシブル管ともいう)で構成されている。ガス配管１０は、インレットフランジ２１０を介してノズル２３４に接続されている。ガス配管１０の材質は、ＳＵＳ等の金属部材で構成されている。ここで、図１におけるＡで示されるガス配管１０は、直管部で構成される。図１におけるＢで示されるガス配管１０は、フレキシブル管で構成される。ここで、本明細書において、直管部、屈曲部、及びフレキシブル管は、それぞれガス配管１０の一部であり、且つ配管ヒータ（本実施の形態では、加熱部３１０）が設けられるので、ガス管である。

【0014】

処理室２０１は、ガスを排気する排気管としての排気配管２３１によりＡＰＣバルブ２４３を介して真空ポンプ２４６に接続されている。排気配管２３１、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６によりガス排気系が構成されている。反応管２０３から真空ポンプ２４６までの排気配管２３１の周りには、排気配管２３１を加熱する排気配管用ヒータ２０(以後、第２の配管ヒータともいう)が設けられている。排気配管用ヒータ２０にも実施形態に係る加熱部３１０を用いてもよい。また、本明細書において、排気管２３１も、配管ヒータ（本実施の形態では、ガス配管用ヒータ２０）が設けられるので、ガス管である。

【0015】

反応管２０３の下部から上部へ縦方向に延在して、ノズル２３４が設置されている。そしてノズル２３４には原料ガスを供給するための複数のガス供給孔が設けられている。このガス供給孔は、インナーチューブ２０４を介して対向するウエハ２００とウエハ２００の間の位置に開けられ、ウエハ２００に処理ガスが供給される。ノズル２３４の位置より反応管２０３の内周方向に離れた位置に、ノズル２３３がノズル２３４と同様に設置されている。このノズル２３３にも同様に複数のガス供給孔が設けられている。ノズル２３４は上述の通りガス配管１０に連通し、処理室２０１内に第１の処理ガス及びガス配管１０に接続されたガス配管４０からの不活性ガスを供給する。また、ノズル２３３は上述の通りガス配管１１に連通し、処理室２０１内に、第２の処理ガス及びガス配管１１に接続されたガス配管６からの不活性ガスを供給する。ノズル２３４及びノズル２３３から交互に処理室２０１内に処理ガスが供給されて成膜が行われる。

【0016】

インナーチューブ２０４内には複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７はボート昇降機構としてのボートエレベータにより処理室２０１内に出入りできるようになっている。また、処理の均一性を向上するためにボート２１７を回転するための回転手段であるボート回転機構としての回転機構２６７が設けてあり、回転機構２６７を回転することにより石英キャップ２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。

【0017】

（コントローラ）
コントローラについて図２を用いて説明する。

【0018】

制御部（制御手段）であるコントローラ３２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２１ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２１ｂ、記憶装置３２１ｃ、Ｉ／Ｏポート３２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ３２１ｂ、記憶装置３２１ｃ、Ｉ／Ｏポート３２１ｄは、内部バス３２１ｅを介して、ＣＰＵ３２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ３２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置３２２が接続されている。

【0019】

記憶装置３２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成される。記憶装置３２１ｃ内には、基板処理装置１の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ３２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ３２１ｂは、ＣＰＵ３２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。

【0020】

Ｉ／Ｏポート３２１ｄは、上述のＭＦＣ３２，３３，４１、バルブ３４，３５，３６，３９、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、ガス配管用ヒータ２２（３１０）、排気配管用ヒータ２０、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ等に接続されている。

【0021】

ＣＰＵ３２１ａは、記憶装置３２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置３２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置３２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ３２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ３２，３３，４１による各種ガスの流量調整動作、バルブ３４，３５，３６，３９の開閉動作、ＡＰＣバルブ２４３の開閉動作及びＡＰＣバルブ２４３による圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータによるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。

【0022】

なお、コントローラ３２１は、外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）３２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置３２１ｃや外部記憶装置３２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置３２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。

【0023】

（２）基板処理工程
次に、半導体製造装置としての基板処理装置１を使用して、基板を処理する基板処理工程の概略について説明する。この基板処理工程は、例えば、半導体装置を製造するための一工程である。なお、以下の説明において、基板処理装置１を構成する各部の動作や処理は、コントローラ３２１により制御される。
ここでは、基板としてのウエハ２００に対して、第１の処理ガス（原料ガス）と第２の処理ガス（反応ガス）とを交互に供給することで、ウエハ２００上に膜を形成する例について説明する。以下、原料ガスとしてヘキサクロロジシラン（Ｓｉ₂Ｃｌ₆、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ₃（アンモニア）ガスを用いてウエハ２００上に薄膜としてＳｉＮ（シリコン窒化）膜を形成する例について説明する。なお、例えば、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよく、また、ウエハ２００又は所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。

【0024】

基板処理工程について図３を用いて説明する。
（基板搬入工程Ｓ１０２）
まず、ウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１内へ搬入し、基板搬入工程Ｓ１０２を行う。

【0025】

（成膜工程Ｓ１０４）
次に、ウエハ２００の表面上に薄膜を形成する成膜工程Ｓ１０４を行う。成膜工程は次の４つのステップを順次実行する。なお、ステップ１〜４の間は、ヒータ２０７により、ウエハ２００を所定の温度に加熱しておく。また、ガス配管用ヒータ２２は、ガス配管１０を第１の指定温度に加熱する。第１の指定温度は、原料ガスに応じて適宜設定される。本実施の形態では、原料ガスとしてＨＣＤＳが用いられるので、後述する成膜工程Ｓ１０４の間、例えば、第１の指定温度として１８０℃以上に加熱される。尚、本実施形態においては、排気配管用ヒータ２０についても、少なくとも後述する成膜工程Ｓ１０４の間、加熱する場合について説明する。
［ステップ１］
ステップ１では、ＨＣＤＳガスを流す。まず、ガス配管１０に設けたバルブ３４と排気配管２３１に設けたＡＰＣバルブ２４３を共に開けて、ガス供給器４からＭＦＣ４１により流量調節されたＨＣＤＳガスをガス配管１０に通し、ノズル２３４のガス供給孔から処理室２０１内に供給しつつ、排気配管２３１から排気する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０を加熱し、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。また、この際、処理室２０１内の圧力を所定の圧力に保つ。

【0026】

これにより、ウエハ２００の表面にシリコン含有層を形成する。
［ステップ２］
ステップ２では、ガス配管１０のバルブ３４を閉めてＨＣＤＳガスの供給を止める。排気配管２３１のＡＰＣバルブ２４３は開いたままにし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を排気し、残留ガスを処理室２０１内から排除する。また、ガス配管４０に設けられたバルブ３９を開けて、ガス配管４０からＮ₂等の不活性ガスを処理室２０１内に供給し処理室２０１内のパージを行い、処理室２０１内の残留ガスを処理室２０１外に排出する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０を加熱し、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。さらに、ガス配管６に設けられたバルブ３６を開けて、ＭＦＣ３３により流量調節されたＮ₂等の不活性ガスをガス配管６からも処理室２０１内に供給する。
［ステップ３］
ステップ３では、ＮＨ₃ガスを流す。ガス配管１１に設けられた、バルブ３５と排気配管２３１に設けられたＡＰＣバルブ２４３を共に開け、ガス供給器５からＭＦＣ３２により流量調節されたＮＨ₃ガスをガス配管１１に通し、ノズル２３３のガス供給孔から処理室２０１内に供給しつつ、排気配管２３１から排気する。この際、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。また、処理室２０１内の圧力を所定の圧力に調整する。ＮＨ₃ガスの供給により、ステップ１でウエハ２００の表面に形成されたシリコン含有層とＮＨ₃ガスが反応して、ウエハ２００上にＳｉＮ層が形成される。
［ステップ４］
ステップ４では、再び不活性ガスによる処理室２０１内のパージを行う。ガス配管１１のバルブ３５を閉めて、ＮＨ₃ガスの供給を止める。排気配管２３１のＡＰＣバルブ２４３は開いたままにし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を排気し、残留ガスを処理室２０１内から排除する。また、ガス配管６に設けられたバルブ３６を開けて、ＭＦＣ３３により流量調節されたＮ₂等の不活性ガスをガス配管６より処理室２０１内に供給して処理室２０１内のパージを行う。この際、排気配管用ヒータ２０は排気配管２３１を加熱する。さらに、ガス配管４０に設けられたバルブ３９を開けて、ガス配管４０からもＮ₂等の不活性ガスを処理室２０１に供給する。この際、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０及びガス配管４０を加熱する。

【0027】

上記ステップ１〜４を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエハ２００上に所定膜厚のＳｉＮ膜を形成する。

【0028】

（基板搬出工程Ｓ１０６）
次に、ＳｉＮ膜が形成されたウエハ２００が載置されたボート２１７を、処理室２０１から搬出する。

【0029】

本実施形態によれば、少なくともガス配管用ヒータ２２により加熱した状態でガス配管１０から処理室２０１に原料(ＨＣＤＳ) ガスを供給し、該処理室２０１から排気配管２３１を介してガスを排気する構成となっているので、ガス配管１０及び排気配管２３１の温度ムラを低減することができるので、処理室２０１内のガス温度及びガスの給排の安定性が向上する。その結果、所望のガス流量で処理室内に原料ガスを供給できるので、成膜の均一性を向上することが可能となる。なお、好ましくは、ステップ１〜４のサイクルを複数回繰り返している間、少なくとも、排気配管用ヒータ２０が排気配管２３１を加熱し続け、ガス配管用ヒータ２２はガス配管１０及びガス配管４０を加熱し続けたほうがよい。これにより、加熱具合の強弱が少なくなる方向に作用するため、温度制御しやすくなる。

【0030】

また、本実施例ではＨＣＤＳを原料ガスとして供給する例を挙げたがこれにかぎらない。このように、本実施形態における配管ヒータによれば、他の原料ガスに対しても、加熱ムラが生じることなく液化または固化温度以上に制御できるので、原料ガスの安定な供給を行うことができる。

【実施例1】

【0031】

以下、本発明に関する加熱部３１０としてのガス配管用ヒータ２２について説明する。

【0032】

図４(ａ)に、図１におけるＡで示される部分を拡大したものであり、ガス配管１０を加熱部３１０で装着した状態のガス配管１０のガス流れ方向の断面図を拡大した一例を示す。図４(ｂ)は、図４(ａ)のＡ−１断面図であり、ガス配管１０の外周に加熱部３１０が取り付けられている様子を示すものである。図４(ｃ)は、図４(ｂ)のＡ−２部分を拡大した図である。図４(ｃ)では、説明の都合上、配管１０を一番下にし、加熱部３１０が積層構造であることを分かりやすく示している。以後、主に図４(ｂ)及び図４(ｃ)を用いて、加熱部３１０の構成について説明する。

【0033】

図４(ｂ)及び図４(ｃ) に示すように、ＳＵＳ等の金属部材で構成されるガス配管１０の表面を覆うように取り付けられた状態で、ガス配管１０を加熱する加熱部３１０は、包囲体としてのガス配管１０側の内層部５１０及び大気側の外層部５００に囲まれている。この包囲体は、加熱源である例えばヒータ素線等の発熱体５３０と、該発熱体５３０の外側に配置される断熱部５２０と、を少なくとも包囲するように構成されている。また、加熱部３１０は、包囲体（外層部５００）の外側に設けられ、包囲体（外層部５００）の一端側と他端側とが隣接した状態で一端側と他端側を留める留め部７００と、包囲体（内層部５１０）よりもガス配管１０側であって、ガス配管１０の表面と対向する位置に配置され、ガス配管１０側を主面として板状に形成された温度検知部５５５とを備えるように構成されている。好適には、図４に示すように、例えばヒータ素線等の発熱体５３０と、発熱体５３０と外層部５００の間に配置される断熱部５２０と、発熱体５３０および断熱部５２０を包囲する包囲体（内層部５１０と外層部５００）とを有する。また、加熱部３１０は、発熱体５３０と、該発熱体５３０を支持するための支持部としての断熱部材５４０を含む発熱部と、発熱体５３０の外側に配置される断熱部５２０とを積層したものを備えている。更に、図４(ｃ)に示すように、発熱部と内層部５１０との間には、金属薄板４００が介在されており、また、内層部５１０とガス配管１０との間に絶縁部材６００を介在するように構成されている。発熱体５３０は糸のような繊維状のもので断熱部材５４０に縫い付けられる等により、断熱部材５４０に支持されるように構成されている。そして、図４(ｂ)には、加熱部３１０をガス配管１０の外周に装着する際、包囲体の一端側と他端側を隣接させ、一端側と他端側との間の僅かな隙間を留め部７００により覆う様子が示されている。尚、留め部７００に関しては後述する。

【0034】

この断熱部材５４０の材質は、ガラスクロス材にて構成されている。また、包囲体の材質は、内層部５１０及び外層部５００の両方共にフッ素樹脂材、好適にはフッ素樹脂材の一つであるポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)材で構成されると良い。絶縁部材６００は、好適には包囲体と材質が異なる断熱部材で構成されると良い。絶縁部材６００には、包囲体よりも熱の蓄熱度の大きい材質を用いると、ガス配管１０の加熱具合を均一にしやすくなるため、好適である。例えば、絶縁部材６００は、ガラスクロス材よりも蓄熱度の大きいアルミナクロス材で構成すると良い。また、金属薄板４００も金属である必要はなく、例えば、グラファイトであってもよい。断熱部５２０の部材は、発熱体５３０からの熱逃げを抑制するための断熱部材であればよく、例えば、ガラスファイバーやセラミックファイバー、シリカファイバー等を集成し、ニードル加工を施した無機繊維マットを使用できる。また、コロイダルシリカやアルミナゾル、ケイ酸ソーダ等の無機質バインダーや、でんぷんなどの有機質バインダーでマット状に成形してもよい。あるいは、アラミドやポリアミド、ポリイミド等の耐熱性の有機樹脂製多孔質成形体とすることもできる。

【0035】

また、加熱部３１０は、絶縁部材６００とガス配管１０の隙間に、例えば板状に形成された集熱板等の温度検知部５５５を備えている。例えば、温度検知部５５５に熱電対５５０が接続されるように構成されると良い。好適には、ガス配管１０の温度が所定温度以上になると通電を遮断するための温度スイッチとしてのサーモスタット５６０を設けると良い。尚、図では、サーモスタット５６０が包囲体の外側に設けられているが、加熱部３１０の内側に設置されていてもよい。これらにより、加熱部３１０では、ガス配管１０を所定の温度を保つようにサーモスタット５６０や熱電対５５０等を含む温度検知部を用いて発熱体への通電を制御している。

【0036】

加熱部３１０がガス配管１０を覆うときに、温度検知部５５５とガス配管１０が近接するように構成される。図５に、温度検知部５５５とガス配管１０との位置関係を示す。
図５（ａ）〜（ｃ）に示す温度検知部５５５は、全て、板状に形成されており、ガス配管１０側を主面として板状に形成されて構成されている。

【0037】

図５（ａ）は、温度検知部５５５が平坦な板状に形成されており、その中央部分がガス配管１０と接触している第一の実施例を示す断面図である。このように構成することで、ガス配管１０との接触部分から温度検知部５５５に熱が直接伝わりやすく、かつ、ガス配管１０に対向している主面の表面積が大きいため、温度検知部５５５がガス配管１０の熱状態を感知しやすく、より正確にガス配管１０の温度を検知しやすくすることができる。このため、測定温度が安定するため、ガス配管１０全体の温度は安定するので、温度再現性が向上したり、温度均一性が向上したりすることができる。

【0038】

また、図５（ｂ）は、温度検知部５５５が板状に形成されており、さらに、ガス配管１０に沿うように湾曲しており、その大部分がガス配管１０と接触している第二の実施例を示す断面図である。好適には、温度検知部５５５の湾曲具合は、温度検知部５５５のガス配管１０側の主面がガス配管１０の外周の湾曲具合と同じにして、温度検知部５５５のガス配管１０側の全ての主面がガス配管１０の外周と接触するように構成すると良い。このように構成することで、ガス配管１０との接触面積をより大きくすることができる。そのため、ガス配管１０との接触部分から温度検知部５５５に熱が直接伝わりやすく、温度を取得する面積が大きくすることでより正確な温度が安定して取得できるようになり、検出する温度の信頼性が向上する。このため、測定温度が安定するため、ガス配管１０全体の温度は安定するので、温度再現性が向上したり、温度均一性が向上したりする。

【0039】

また、図５（ｃ）は、温度検知部５５５が平坦な板状に形成されており、ガス配管１０と離間し、非接触とした第三の実施例を示す断面図である。このように構成すると、ガス配管１０に近接した空隙部分の温度を、表面積が大きい温度検知部５５５が測定することになり、ガス配管１０全体の温度を測定しやすくすることができる。このため、測定温度が安定するため、ガス配管１０全体の温度は安定するので、温度再現性が向上したり、温度均一性が向上したりする。特にガス配管１０の大きさが箇所によりばらつきがあったり、直管よりも比較的熱容量が小さく、ガス配管１０内の温度が急激に上昇したり降下したりしやすい、フレキシブル管等の構成において有用である。また、好適には、ガス配管１０との間に中間材を介在するようにしてもよい。なお、温度検知部５５５の形状は、円状、楕円状、多角形状から選択される一つであるように構成されていてもよい。好適には、ガス配管１０と対向する面が主面となるようその厚みは主面よりも小さく構成すると集熱しやすくなる。

【0040】

加熱部３１０は、後述する図１１に示すように、包囲体を展開すると、ガス配管１０の延在方向が長手方向として略長方形に構成されている。ガス配管１０の外周に装着し、包囲体の長手方向の一端側と他端側とが隣接した状態とすると、ガス配管１０の外周全周を覆うようになる。すなわち、包囲体は、ガス配管１０に装着した際に、包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態でガス配管１０の外周を覆うように構成されている。

【0041】

以上、図４、図５に示されるように、加熱部３１０は、熱電対５５０に板状の温度検知部５５５が設けられ、この温度検知部５５５をガス配管１０と対向する位置に設けられる構成であるため、温度検知部５５５を用いない場合より、ガス配管１０の測定温度が安定するので、温度再現性及び温度均一性を確保することができ、ガス配管１０を均等に所定温度程度に加熱することができる。更に、温度検知部５５５の形状をガス配管１０の曲げ形状に合致させることにより、ガス配管１０の測定温度の安定性及び温度再現性がよりいっそう確保でき、ガス配管１０の温度制御の信頼性が向上する。

【0042】

また、加熱部３１０は、図４に示すように、内層部５１０よりも蓄熱度が大きい絶縁部材６００がガス配管１０と内層部５１０との間に設けられ、発熱体５３０からの熱エネルギーがこの絶縁部材６００に吸収され、絶縁部材６００からの熱伝導でガス配管１０を加熱する構成としている。この構成により、発熱体５３０の形状に起因する加熱ムラが緩和され、均等にガス配管１０を加熱することができ、温度均一性が向上すると期待される。

【0043】

図６は、加熱部３１０でガス配管１０を覆ったときの概観図である。包囲体をガス配管１０に装着した際に、包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態でガス配管１０の外周を覆うように一端側と他端側とを留める留め部７００が構成されている。

【0044】

好適には、留め部７００は、線７０５を基準に留め部７００の先端部が揃うように固定するようにすると良い。このように、基準となる線７０５を設けることにより、作業者がその線７０５を基準に取り付け作業を行うことにより、取り付け状態のばらつきを抑え、作業性を向上しつつ、加熱部３１０の密着度の均一性を向上させている。

【0045】

図６のように、直線状に形成された直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部を有するガス配管であっても、ガス配管１０の直管部において、線７０５を基準に留め部７００の先端を揃えるようにすることで、作業者によらず加熱部３１０の密着具合を均一にすることができる。よって、温度検知部５５５とガス配管１０の位置関係が複数の直管部において同じ位置に配置されると推測されるので、ガス配管１０の温度を各直管部で均等に制御することが期待できる。

【0046】

図６の点線で囲まれている部分Ｃは、ガス配管１０の屈曲部を示している。図７(ａ)は、その図６における屈曲部Ｃ周縁の留め部７００を展開した図を示す。また、図７(ｂ)は、カバー部７０１のＤ−１断面図であり、図７(ｃ)は、補助カバー部７０２のＤ−２断面図である。

【0047】

留め部７００は、カバー部７０１とカバー部７０１に設けられた接着部７０４と、包囲体の外層部５００に設けられた接着部７０３とで構成されている。例えば、接着部７０４および接着部７０３は、面ファスナーとして構成されており、接着部７０３と接着部７０４とを合せて押し付けると貼り付き、カバー部７０１の一部を掴み、外層部５００から引き離すように引っ張ると接着部７０３と接着部７０４とが剥がれるように、貼り付けたり剥がしたりすることが自在にできるように構成されている。カバー部７０１の材質は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂材で構成されている。好適にはカバー部７０１は、フッ素樹脂材７２０、７２１の複数枚（ここでは２枚）で構成し、接着部７０４をフッ素樹脂材の外層部５００側に縫い、取付け、外層部５００側と反対側となる加熱部３１０の外側には接着部７０４の縫い目が見えなくなるように構成されている。好適には、図７(ｂ)に断面図で示す通り、フッ素樹脂材７２０、７２１の中に例えばガラスクロス材等の補強材７２２を内包するように構成すると、カバー部７０１の強度が高まり、形状が安定し、接着しやすくなり、隣接した状態の一端側と他端側との間のわずかな間隙からの熱逃げを抑制しやすくなる等の効果を奏することができる。

【0048】

好適には、ガス配管１０の屈曲部からの熱逃げを抑制しやすくするために、屈曲部を覆う補助カバー部７０２を備えるように構成すると良い。補助カバー部７０２をカバー部７０１に巻き込んでガス配管１０の屈曲部を覆うように構成されている。好適には、補助カバー部７０２は、隣接する直管部それぞれにある屈曲部に直近しているカバー部７０１のうち一方側のカバー部７０１のガス配管１０側で補助カバー部７０２の一端が固定されている。補助カバー部７０２の他端を他方側のカバー部７０１のガス配管１０側に延在させてそれぞれのカバー部７０１で補助カバー部７０２を巻き込むことでガス配管１０の屈曲部を覆うように構成するとよりいっそうガス配管１０の屈曲部からの熱逃げを抑制することができる。補助カバー部７０２の材質は、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂材で構成されている。補助カバー部７０２は、フッ素樹脂材１枚で構成することで、柔軟性を確保しつつ複雑な形状部分である屈曲部をより密着度を増しつつ覆いやすくすることができ、ガス配管１０の屈曲部からの熱逃げを抑制しやすくすることができる。好適には、補助カバー部７０２を図７(ｃ)に示すように、フッ素樹脂材７２０、７２１の複数枚（ここでは２枚）で構成すると、補助カバー部７０２は、柔軟性を確保しつつよりいっそう複雑な形状部分である屈曲部をより密着度を増しつつ覆う構成となり、ガス配管１０の屈曲部からの熱逃げをよりいっそう抑制しやすくすることができる。

【0049】

ここで、カバー部７０１は、その内部に強度を維持するための補強材(ガラスクロス材)７２２が設けられており、一方、ガス配管１０の露出防止のための補助カバー部７０２は、その内部に、柔軟性を確保するため、断熱材(ガラスクロス)等は設けられていない。これにより、補助カバー部７０２は、カバー部７０１に巻き込みやすく、複雑な形状でも覆うことができ、作業性が良い。更に、補助カバー部７０２を隣接するカバー部７０１で挟み込み固定すると、より密着度が良くなる。尚、カバー部７０１の補強材７２２としては、シート状の断熱材が好ましい。断熱材が厚すぎるとカバー部７０１の接着部７０４と接着部７０３との貼り付け及び剥がし作業に影響が出る恐れがある。また、シート状であれば、複数枚の断熱材を補強材７２２としてカバー部７０１に内包させることができ、カバー部７０１の強度を維持することができる。

【0050】

このように、ガス配管１０が屈曲している屈曲部であっても、カバー部７０１、補助カバー部７０２を設けることにより、ガス配管１０の露出をなくすことができ、局所的な温度低下が抑制されるため、ガス配管１０全体の温度均一性を向上できる。

【0051】

次に、ベローズ(蛇腹状に形成された配管)等のフレキシブルな配管を覆う場合に使用される加熱部３１０の構成について説明する。

【0052】

図１０(ａ)は、図１におけるＢで示される部分を拡大した図である。ガス配管１０のうち、特にフレキシブル管１０を覆う場合に使用される加熱部３１０により、フレキシブル管１０に装着した状態のフレキシブル管１０のガス流れ方向の断面図の一例である。図１０(ｂ)に示されるように、Ｂ−１断面図には、加熱部３１０をフレキシブル管１０の外周に装着する際、包囲体の一端側と他端側を隣接させ、一端側と他端側との間の僅かな隙間を留め部７００により覆う様子が示されている。図１０(ｃ)は、図１０(ａ)のＢ−２断面を拡大した図である。以後、図１０(ｂ)及び図１０(ｃ)により、加熱部３１０について説明する。

【0053】

図１０(ｂ)に示す断面図からわかるように、加熱部３１０とフレキシブル管１０間に間隙が形成されている。これは、加熱部３１０の内径をフレキシブル管１０の径よりも大きくしているためである。形成した間隙を加熱していることで温度安定性の確保を図っている。また、内径を大きくすることで曲げに対する追従性の確保も図っている。

【0054】

図１０(ｃ)に示すように、フレキシブル管１０に装着される加熱部３１０は、包囲体としての内層部５１０及び外層部５００との間に、発熱体５３０と該発熱体５３０を支持するための支持部としての断熱部材５４０を含む発熱部と発熱体５３０のガス配管１０とは反対側に配置される断熱部５２０とを積層したもので主として構成されている。尚、発熱体５３０の断熱部材５４０の取り付けは、図４(ｃ)で示す発熱体５３０と同様であるので説明は省略する。

【0055】

フレキシブル管１０(図１に示すＢ)は、ガス配管１０の一部である直管部(図１に示すＡ)に対し熱容量が小さい為、温度検知部をフレキシブル管１０に設置し温度制御すると、フレキシブル管１０の温度は、直管部の温度よりも上昇し、１つのガス配管１０内で温度差が生じ、温度均一性が悪化する。よって、図１０(ｃ)に示す加熱部３１０でフレキシブル管１０を加熱し、熱電対５５０は、発熱部に設置するように構成される。例えば、熱電対５５０は、発熱体５３０と同様に断熱部材５４０に縫製して取り付けられている。

【0056】

また、図１０(ｃ)に示すように、包囲体の内層部５１０とフレキシブル管１０との間に間隙が形成される。この間隙には、サーモスタット５６０と、該サーモスタット５６０とフレキシブル管１０を隔離するための隔離部で構成されている。尚、サーモスタット５６０は包囲体の外側に設置されているが、加熱部３１０の内側に設置されていてもよく、例えば、熱電対５５０と同様に断熱部材５４０に縫製して取り付けられるのが好ましい。

【0057】

このように、本実施における加熱部３１０は、フレキシブル管１０と加熱部３１０の内層部５１０との間に間隙を設けており、熱電対５５０を加熱部３１０内部に設置(発熱部に設置)しているので、熱電対５５０とフレキシブル管１０を接触させることによる局所的な温度変化の測定に起因する温度制御の不安定さが解消され、フレキシブル管１０全体を均等に加熱することができる。また、このように熱電対５５０を発熱体５３０と同様に断熱部材５４０に取り付けた構造であるので、あらゆる曲げ形状に対しても追従可能で、加熱部３１０の取り付け及び取り外しが容易となり作業性が向上する。

【0058】

また、このような熱電対５５０の構造であるので、測定温度の安定性が向上し、温度再現性が確保される。よって、フレキシブル管１０内の温度均一性を向上することができる。

【0059】

また、発熱体５３０は、フレキシブル管１０を基軸としてフレキシブル管１０の蛇腹状の山折部と谷折部とに一部が平行となるように形成されている。好適には、発熱体５３０は、その主部がフレキシブル管１０を基軸としてフレキシブル管１０の折曲げ方向と平行方向に延在するように蛇行状に形成されることで、よりいっそうフレキブル管１０の折曲げ可能な機能を抑制することを防ぐことができる。

【0060】

図１０(ｃ)の断面図に示すように、発熱体５３０を覆う断熱部５２０は、複数の断熱層で構成される積層構造(本実施例では２層)となっている。ここで、上側 (外層部５００側) の断熱層を断熱層５２１、下側 (発熱体５３０側) の断熱層を断熱層５２２と称する。更に、各断熱層において、断熱部５２０がそれぞれ分割構造となっている。ここで、図１０に示すように、断熱層５２１は、５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、５２１ｄの４つの断熱領域に分割されており、断熱層５２２は、５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃの３つの断熱領域に分割されている。

【0061】

断熱層５２１，５２２は、それぞれフレキシブル管１０内のガスの流れ方向に対して垂直方向に切断（分割）されて、複数の断熱領域に切り分けられている。例えば、断熱層５２２は、５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃの３つの断熱領域に分割すると、曲げに対する応力を吸収することができ、加熱部３１０を柔軟に折り曲げることができる。また、この切れ込み(スリット)は、断熱層それぞれにおいて位置がずらされて断熱層５２１，５２２がそれぞれ配置されている。これにより、熱逃げを抑えることができる。好適には、断熱領域を分割することに替えて、断熱領域をそれぞれの間にスリットを設けるようにしてもよい。これにより、曲げに対する応力の吸収力は分割構造に比べて小さくなるが、分割部分を接続させるための縫い作業等をする必要がなくなる等の製作効率を向上させることができる。好適には、断熱層５２１，５２２の材質は、ガラスマット材で構成すると良い。

【0062】

図１１に示すように、フレキシブル管１０に使用される加熱部３１０は、包囲体を展開すると、フレキシブル管１０の延在方向が長手方向として略長方形に構成されている。そして、フレキシブル管１０の外周に装着し、包囲体の長手方向の一端側と他端側とが隣接した状態とすると、フレキシブル管１０の外周全周を覆うようになる。

【0063】

図１１に発熱体５３０が点線で示されており、発熱体５３０は、その主部がフレキシブル管１０を基軸としてフレキシブル管１０の折曲げ方向と平行方向に延在するように蛇行状に形成されるよう構成されている。このような構成によれば、フレキシブル管１０の曲げ形状に対する追従性が向上する。

【0064】

また、発熱体５３０は、コネクタ３０８を介してここでは図示しないコントローラ３２１に接続され、図示しない熱電対５５０及びサーモスタット５６０と共にコントローラ３２１により制御されるよう構成される。

【0065】

図８(ａ)は、フレキシブル管１０に使用される加熱部３１０の留め部７００を展開したときの図であり、図８(ｂ)は、加熱部３１０をフレキシブル管１０に装着しときの斜視図である。ここで、図６及び図７と同じ番号を付加している部分は、構成及び材質等は同じであり、既に記述済であるためここでは説明を簡略化する。

【0066】

包囲体の一端側と他端側とが隣接した状態で一端側と他端側を留める留め部７００は、カバー部７０１とカバー部７０１に設けられた接着部７０４と、包囲体の外層部５００に設けられた接着部７０３とで構成されている。このような構成により、隣接した状態の一端側と他端側との間のわずかな間隙からの熱逃げを抑制することができる。

【0067】

外層部５００には、フレキシブル管１０内のガス流れ方向に対して垂直方向に延在する折り目７１０が設けられている。この折り目７１０により、フレキシブル管１０を覆うために曲げることができるようになっている。

【0068】

また、本実施の形態によれば、加熱部３１０の固定を留め部７００でおこなっているが、本実施形態に特に限定されず、固定手段として、面ファスナーの他、ホック・バックル等の公知のものを使用できる。

【0069】

＜本実施形態における効果＞
本実施形態によれば、以下の(ａ)乃至(ｈ)のうち、少なくとも一つ、又は複数の効果を奏する。

【0070】

(ａ)本実施形態によれば、熱電対に板状の温度検知部が設けられ、この温度検知部をガス配管と対向する位置に設けられる構成であるため、原料ガスを供給するガス配管に温度検知部を近接させて温度を取得できるので、ガス配管を均等に加熱することができる。特に、温度検知部をガス配管の形状に沿って設けることにより、ガス配管を均等に加熱の信頼性が向上する。

【0071】

(ｂ)本実施形態によれば、板状の温度検知部をガス配管と対向する位置に設けられる構成であるため、温度検知部が無い場合に比べて、ガス配管に対向している主面の表面積が大きいため、ガス配管の熱状態を感知しやすく、より正確にガス配管の温度を検知しやすくすることができる。このため、測定温度が安定することにより、ガス配管全体の温度は安定するので、温度再現性が向上したり、温度均一性が向上したりすることができる。

【0072】

(ｃ)本実施形態によれば、直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部を有するガス配管であっても、加熱部を包囲体の一端側と他端側とが隣接させて固定する際に、ガス配管の各直管部分において、作業者によらず加熱部の密着性を均一にすることができる。

【0073】

(ｄ)本実施形態によれば、直線状に形成された複数の直管部と該直管部間を連接する屈曲された屈曲部を有するガス配管であっても、ガス配管の屈曲部において、加熱部を包囲体の一端側と他端側とが隣接させて固定する際に、補助カバー部を該補助カバー部に隣接するカバー部が巻き込んで屈曲部を覆うので、ガス配管全体で均等に加熱することができる。

【0074】

(ｅ)本実施形態によれば、原料ガスを供給するガス配管が蛇腹状に形成されたフレキシブル管であっても、ガス配管から温度検知部を離間させて、該ガス配管の温度を取得できるので、ガス配管の温度を的確に制御できる。

【0075】

(ｆ)本実施形態によれば、原料ガスを供給するガス配管が蛇腹状に形成されたフレキシブル管であっても、加熱部の包囲体との間を離間させているので、温度変動の影響を受けずにフレキシブル管全体の温度を取得できるので、ガス配管の温度を的確に制御できる。

【0076】

(ｇ)本実施形態によれば、成膜用の液体原料に応じて液化しない温度にムラなくガス配管を加熱することができるので、例えば、気化された液体原料ガスの液化が生じないよう制御された温度で、ガス流量を安定して処理室に供給することができる。又、同様に、原料ガスと反応させる反応ガスを、原料ガスの液化が生じないよう制御された温度で加熱することができるので、混合される際に原料ガスの温度が低下して液化してしまうことを防止することができ、安定して原料ガスを処理室内に供給することができ、処理室内のガス温度が安定し、均一な成膜をすることができる。

【0077】

(ｈ)本実施形態によれば、排気配管を所定の温度にムラなく配管を加熱することができるので、成膜時に未反応ガス(未反応の原料ガス)の残渣及び副生成物の付着を抑えることができる。

【0078】

(ｉ)上述の効果は、原料ガスとしてＨＣＤＳガス以外のガスを用いる場合や、Ｎ含有ガスとしてＮＨ₃ガス以外のガスを用いる場合や、パージガスとしてＮ₂ガス以外の不活性ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。

【0079】

本実施例ではガス配管及び排気配管の両方をヒータで加熱する例を挙げたがこれに限らず、ガス配管及び排気配管のいずれか一方をヒータで加熱するようにしてもよい。

【0080】

尚、ガス供給器４からＭＦＣ４１までを加熱する構成が示されているが、ガス供給器４からＭＦＣ４１までは、常時加熱する必要はなく、非定常作業時（メンテナンス、修理等）に加熱するようにしてもよい。

【0081】

＜他の実施例＞
次に、他の実施形態について図９を用いて説明する。

【0082】

図９に示すように、加熱部３１１は、包囲体としての内層部５１０及び外層部５００との間に、発熱体５３０と該発熱体５３０を支持するための支持部としての断熱部材５４０を含む発熱部と発熱体５３０のガス配管１０とは反対側に配置される断熱部５２０とを積層したもので主として構成されている。尚、発熱体５３０の断熱部材５４０の取り付けは、図４(ｃ)で示す発熱体５３０と同様であるので説明は省略する。

【0083】

断熱部５２０は、更に、空隙部６１０と断熱部５２５の積層構造となっており、空隙部６１０は、上側囲い部５１１と下側囲い部５１２との間に構成される空間である。このように、発熱部からの熱の断熱効果を強化した形態である。これにより、熱逃げを抑制することで、温度性能の向上を図っている。

【0084】

尚、外層部５００、内層部５１０、上側囲い部５１１と下側囲い部５１２は、断熱部材であり、それぞれ同じ材質でなくても構わない。また、本実施の形態においても、金属薄板４００、絶縁部材６００を設ける様に構成してもよい。

【0085】

以上、本発明の実施形態及び実施例を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0086】

本実施形態によれば、原料ガスをノズル２３４を介して処理室２０１に供給する流路を構成するガス配管１０に加熱部３１０を使用することにより、従来のリボンヒータにおけるリボンヒータ、絶縁材、断熱材を別々に施行することに起因する、作業者による取り付け状態のばらつきによる基板処理装置毎の温度再現性の低下を抑えられる。

【0087】

また、従来のリボンヒータでは、リボンヒータ、絶縁材、断熱材を別々に施行するため、作業者による取り付け状態のばらつきがあり、ヒータの密着度の違いやガス配管１０の露出等に起因する温度均一性の悪化が生じていたが、本実施形態における加熱部３１０を、原料ガスを処理室２０１(またはノズル２３４)に供給する流路を構成するガス配管１０に使用することにより、作業性が向上し、配管ヒータの密着性が均一になった。更に、このヒータの密着性の違いやガス配管１０の露出等に起因するガス配管１０の温度均一性の低下が抑えられる。

【0088】

本実施形態によれば、従来のリボンヒータに比べ、リボンヒータ、絶縁材、断熱材を別々に施行する必要が無い為、加熱部３１０の取り付けに係る時間を短縮することができる。

【0089】

また、上述の実施形態では、ウエハ２００上に膜を堆積させる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ウエハ２００やウエハ２００上に形成された膜等に対して、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理を行う場合にも、好適に適用可能である。

【0090】

また、実施例ではバッチ処理の縦型基板処理装置について説明したが、それに限定されるものではなく、枚葉処理の基板処理装置に適用することができる。

【0091】

また、本発明は、本実施例に係る基板処理装置のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置などに限らず、ガラス基板を処理するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）製造装置にも適用することができる。

【符号の説明】

【0092】

１０…ガス配管(フレキシブル管)
２２…ガス配管用ヒータ
３１０…加熱部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】