炉口部结构、基板处理装置以及半导体装置的制造方法与流程

1.本公开涉及炉口部结构、基板处理装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术：

2.作为半导体装置的制造工序的一工序，进行在基板上形成膜的处理(例如参照专利文献1、2)。此时，有可能发生以构成炉口部的部件为发生源的颗粒或金属汚染。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2007－266337号公报
6.专利文献2：国际公开第2016/125626号

技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.本公开提供一种抑制以构成炉口部的部件为发生源的基板金属汚染的技术。
9.用于解决课题的方案
10.根据本公开的一方式，提供如下技术，其具备：
11.上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；
12.下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及
13.固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，
14.并且构成为：
15.所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。
16.发明的效果
17.根据本公开，能够抑制以构成炉口部的部件为发生源的基板金属汚染。
附图说明
18.图1是本公开实施方式中优选使用的基板处理装置的概要结构图。
19.图2是表示本公开实施方式中优选使用的反应管的下端即炉口部周边的剖视图。
20.图3是表示本公开实施方式中优选使用的反应管的下端即排气管的连接的炉口部周边的剖视图。
21.图4是对本公开实施方式中优选使用的固定环和上侧入口部进行说明的立体图。
22.图5是本公开实施方式中优选使用的基板处理装置的控制器的概要结构图，是表示控制器的控制系统的框图。
23.图6是表示比较例的下侧入口部的外壁的温度的图表。
24.图7是表示比较例的与下侧入口部的下侧对应的密封盖的下部分的温度的图表。
25.图8是表示本公开的下侧入口部的外壁的温度的图表。
26.图9是表示本公开的与下侧入口部的下侧对应的密封盖的下部分的温度的图表。
27.图中：
28.100：基板处理装置；203：反应管；209：炉口部；2091：上侧入口部；2092：下侧入口部；229：固定环(环部)。
具体实施方式
29.＜本公开的实施方式＞
30.以下主要参照图1～图5来说明本公开的实施方式。此外，在以下的说明中使用的附图均为示意图，图中所示的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等不一定与实际一致。另外，就各图相互而言，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等也不一定一致。
31.如图1所示，基板处理装置100的处理炉202具有作为加热单元(加热机构)的加热器207。加热器207是圆筒形状，且被作为保持板的加热器基座支撑，从而垂直地安装。
32.在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状配设有反应管203。反应管203由外管(outer tube)2031和在外管2031内部设置的内管(inner tube)2032构成。反应管203(2031、2032)例如由石英(sio2)、碳化硅(sic)等耐热性材料构成。外管2031形成为上端闭塞下端开口的圆筒形状。外管2031设置为在内管2032的外侧包围内管2032。在外管2031的下方(下端)形成有：向外周侧整周突出的突出部(也称为第一突部或凸缘)203a；以及比该突出部203a向下方延伸的延伸部(也称为第二突部)203b。内管2032形成为上端和下端开口的圆筒形状。在内管2032的筒中空部形成有处理室201，且构成为能够将作为基板的晶圆200利用作为基板保持件的晶舟217收纳为以水平姿态在垂直方向上多层整齐排列的状态。
33.在反应管203的下方设置有对处理室201内的气氛进行排气的排气管231。在排气管231上经由作为压力检测器的压力传感器245和作为压力调整器的apc(auto pressure controller；自动压力控制器)阀243连接有作为真空排气装置的真空泵246，基于通过压力传感器245检出的压力信息来调整apc阀243的开度，从而能够以使得处理室201内的压力成为预定的压力(真空度)的方式来进行真空排气。此外，apc阀243是开闭阀，其能够通过使阀开闭来对处理室201内进行真空排气或者停止真空排气，且构成为能够调整阀开度来调整处理室201内的压力。
34.如图1所示，在反应管203的下部配设有与反应管203呈同心圆状形成的炉口部(有时也称为入口或集管)209。炉口部209例如由不锈钢(sus材料)、镍(ni)合金等金属构成。炉口部209由上侧入口部2091和下侧入口部2092构成且分别形成为上端和下端开口的圆筒形状。
35.另外，在图1中将第一喷嘴233a、第二喷嘴233b、第三喷嘴233c表示为一个喷嘴。并且，第一喷嘴233a(第二喷嘴233b、第三喷嘴233c)分别为具有水平部和垂直部的l字形状，且设置为水平部与炉口部209的侧壁连接，垂直部在内管2032的内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间从内管2032的下部沿着上部的内壁朝向晶圆200的装载方向立起。在第一喷嘴233a(第二喷嘴233b、第三喷嘴233c)的垂直部的侧面分别设有供给处理气体的供给孔即第一气体供给孔248a(第二气体供给孔248b、第三气体供给孔248c)。
36.在本实施方式中，第一喷嘴233a与供给第一处理气体的气体供给部232a连接，第二喷嘴233b与供给第二处理气体的气体供给部232b连接。第三喷嘴233c与供给第三处理气体的气体供给部232c连接。
37.上侧入口部2091设置为从下侧对在外管2031的下端部设置的突出部(也称为第一突部或凸缘)203a进行支撑。在上侧入口部2091的上表面与外管2031的突出部203a的下表面之间，设置有作为第一密封部件的o型环220a。上侧入口部2091配置于在反应管203的下部设置的排气管231的下方。
38.下侧入口部2092具有上表面2092c，下侧入口部2092的上表面2092c设置为从下侧对上侧入口部2091的下端部和内管2032的下端部进行支撑。在上侧入口部2091的下表面与下侧入口部2092的上表面2092c之间，设置有作为第二密封部件的o型环220b。
39.固定环(也称为环部)229设置在上侧入口部2091的上侧和外管2031的突出部203a的上侧。在上侧入口部2091的上侧设置的固定环229构成为与上侧入口部2091连结并从上方固定突出部203a。上侧入口部2091与固定环229的连接部的截面形状呈
コ
字形状(横倒的u字形状)。由此将外管2031稳定地固定。
40.在上侧入口部2091和固定环229的内部分别设置能够流通液体(例如水)等的冷却介质的流路240、241(第一流路240、第二流路241)。构成为在流路240、241中流通冷却介质而能够对突出部203a进行冷却。由此，能够提供一种使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)的温度处于预定的温度范围的结构。另外，由于冷却介质为液体，因此与空冷(利用空气等气体进行的冷却)相比，能够对反应管203、构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)的温度高效地进行冷却。另外，第一密封部件220a构成为利用流路240中流通的冷却介质进行防热保护。
41.流路240、241配置为从上下夹持外管2031的突出部203a。即，上侧入口部2091的流路241配置于突出部203a的下侧，固定环229的流路241配置于突出部203a的上侧。流路240、241构成为将反应管203的第一突部即突出部203a夹持，从而成为冷却介质在突出部203a的上下配置的结构。能够使与反应管203的突出部203a的接触面积增大，能够对反应管203高效地进行冷却。
42.如图2所示，在外管2031的下端部设置有突出部(也称为第二突部)203b，该突出部203b构成为能够将上侧入口部2091的内壁2091b的至少一部分覆盖。突出部203b构成为以不与下侧入口部2092的上表面2092c抵接且将上侧入口部2091的内壁2091b覆盖的方式向外管2031的下端部突出。由此，能够抑制在具有减压状态的反应管203的结构的处理空间生成的副产物在上侧入口部2091的内壁2091b附着的情况。另外，通过使突出部203b与上侧入口部2091的内壁2091b之间的距离减小(或缩窄)，从而能够抑制上侧入口部2091的内壁2091b的不必要的温度降低，因此能够抑制副产物在上侧入口部2091的内壁2091b附着的情况。
43.构成为使突出部203b与上侧入口部2091的内壁2091b接近而使得上侧入口部2091的内壁2091b表面的温度提高。另外构成为，使突出部203b与下侧入口部2092接近，从而抑制上侧入口部2091的内壁2091b的表面与(排放)气体的接触。
44.在下侧入口部2092的下方(下端)设置有作为炉口盖体的密封盖(也称为盖体)219，该密封盖能够将下侧入口部2092的下端开口气密地闭塞。密封盖219能够从垂直方向
下侧与下侧入口部2092的下端抵接。密封盖219例如由不锈钢等金属构成且形成为圆盘状。在密封盖219的上表面设置有作为第三密封部件的o型环220c，该o型环220c与下侧入口部2092的下端(下侧入口部2092的下表面2092d)抵接。由反应管203、上侧入口部2091、下侧入口部2092、盖体219围成的空间密闭为能够通过第一密封部件220a、第二密封部件220b和第三密封部件220c进行减压。这样由反应管203、炉口部209(2091、2092)、密封盖219形成了反应容器。
45.入口加热器207a、温度传感器(也称为温度开关)208设置于下侧入口部2092的外壁2092a的外侧。入口加热器207a被用作对下侧入口部2092的外壁2092a进行加热的加热部。温度传感器208用于测量下侧入口部2092的外壁2092a的温度。利用入口加热器207a能够对下侧入口部2092的外壁2092a进行加热，因此能够抑制由于来自被冷却介质冷却的上侧入口部2091的影响而导致下侧入口部2092的过度冷却。另外，通过温度传感器208来检测下侧入口部2092的(在对外壁2092a进行加热时)外壁2092a的温度，从而能够检测下侧入口部2092的过度冷却，因此能够抑制由于来自被冷却介质(例如液体)冷却的上侧入口部2091的影响而导致下侧入口部2092的过度冷却。此外，也可以采用将对密封盖219进行加热的密封盖加热器设置于密封盖219下侧的结构。
46.在密封盖219的与处理室201的相反侧设置有使后述的晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯通密封盖219并与晶舟217连接，并且构成为能够通过使晶舟217旋转而使晶圆200。晶舟217和密封盖219构成为能够利用在反应管203外部配置的作为升降机构的晶舟升降机215在垂直方向上进行升降，并且能够利用该晶舟升降机215将晶舟217搬入处理室201内或者搬出。晶舟217例如由石英(sio2)、碳化硅(sic)等构成。
47.此外，在晶舟217的下部设置有例如由石英(sio2)、碳化硅(sic)等耐热材料构成的隔热部件218，且构成为能够使来自加热器207的热不易传导至密封盖219侧。
48.如图3所示，在反应管203的外管2031的下端部设置排气管231。在外管2031中构成为，设置排气管231的部分的外管2031的厚度t1比外管2031的设置排气管231的部分以外的其它部分的厚度t2大(t1＞t2)。另外，采用在与排气管231的下部对应的部分、即外管2031的突出部203a的上侧没有设置固定环229的结构。由此，能够在反应管203设置排气管231，从而能够降低构成炉口部209的金属部件(固定环229)，因此能够抑制金属汚染的风险。
49.如图4所示，固定环229采用了将设置排气管231的区域部分231r削除而成的c字形状的结构。在固定环229中具有：供给冷却介质的制冷剂供给部in1、将从制冷剂供给部in1供给的冷却介质输出的连结输出部out1、与连结输出部out1连结的连结输入部in2、以及将供给至输入部in2的冷却介质输出的制冷剂排出部out2。另一方面，上侧入口部2091具有：供给冷却介质的制冷剂供给部in3、以及将从制冷剂供给部in3供给的冷却介质输出的制冷剂排出部out3。即，在上侧入口部2091和固定环229分别设置独立地供给冷却介质的制冷剂供给部in1、in3。通过这样构成，能够提供一种使构成炉口部的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)处于预定的温度范围的结构。
50.(控制器)
51.如图5所示，控制部(控制单元)即控制器280由计算机构成，该计算机具备：cpu(central processing unit：中央处理单元)280a、ram(random access memory：随机存取存储器)280b、存储装置280c、i/o端口280d。ram280b、存储装置280c、i/o端口280d构成为能
够经由内部总线280e与cpu280a进行数据交换。控制器280与例如由触控面板等构成的输入输出装置122连接。
52.存储装置280c例如由闪存、hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)等构成。在存储装置280c内以可读取的方式存储有：对基板处理装置的动作进行控制的控制程序；记载有后述的基板处理的步骤、条件等的制程配方等。制程配方为了使控制器280执行后述的基板处理工序中的各步骤以获得预定的结果而进行组合并作为程序发挥功能。以下也将该制程配方、控制程序等简单地统称为程序。在本说明书，“程序”的含义包括：仅指制程配方单体、仅指控制程序单体、或者是指这两方。ram280b构成为将由cpu280a读取的程序、数据等暂时地保持的存储区域(工作区域)。
53.i/o端口280d连接有：对在上述的气体供给部232a、232b、232c中流动的气体的流量分别进行控制的作为流量控制装置的未图示的mfc(质量流量控制器)和开闭阀、压力传感器245、apc阀243、真空泵246、加热器207、207a、温度传感器208、旋转机构267、晶舟升降机215等。
54.cpu280a从存储装置280c读取控制程序并执行，并且构成为按照从输入输出装置122输入的操作指令等，从存储装置280c读取制程配方。cpu280a按照读取的制程配方的内容，对apc阀243、加热器207、207a、真空泵246、旋转机构267、晶舟升降机215等的动作进行控制。cpu280a构成为能够根据来自温度传感器208的信号来执行对入口加热器207a的控制。cpu280a基于温度传感器208的检测温度来控制入口加热器207a的接通和关断。
55.存储部280c存储有如下数据，该数据表示加热机构即加热器207的设定温度(处理温度)、与上侧入口部2091的预先指定的部分和下侧入口部2092的预先指定的部分的温度的相关关系。加热器207的设定温度能够调整为第一温度(420℃)以上。
56.并且，cpu280a参照表示该相关关系的数据，并根据加热器207的设定温度，来控制在下侧入口部2092设置的入口加热器207a。加热器207的设定温度例如若为第一温度(t1)以上，则将在下侧入口部2092的外壁2092a设置的入口加热器207a关断。另一方面，若加热器207的设定温度比第一温度(t1)小，则接通入口加热器207a，能够将构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092)的温度控制于预定的温度范围。另外，能够对外壁2092a进行加热，从而能够提供一种抑制了冷却介质对上侧入口部2091和下侧入口部2092的内壁的过度冷却的结构。
57.这里，所谓预定的温度范围是指：不会在构成炉口部209的各部件附着副产物的(副产物的气化温度)温度以上，并且不会在构成炉口部209的各部件发生金属汚染的温度以下。例如，预定的温度范围可以是180℃以上、350℃以下的温度范围。因此，能够提供一种使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)处于预定的温度范围的结构。
58.另外，在本实施方式中，具有使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)的温度处于预定的温度范围的结构，因此能够抑制在具有二重反应管203(2031、2032)的结构的处理空间生成的副产物的附着。
59.控制器280不限于由专用的计算机构成，也可以由通用的计算机构成。例如，准备存储有上述程序的外部存储装置(例如，磁带、软盘、硬盘等磁盘、cd、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器、存储卡等半导体存储器)123，并利用该外部存储装置123向通用的计算机安
的范围，能够使下侧入口部2092的外壁2092a的温度、密封盖219的下部分的温度处于预定的温度范围，因此能够减少副产物的附着和金属汚染。
67.(基板处理工序)
68.接下来，对本公开的一实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。关于导体装置的制造方法，举出如下一例进行说明，即：准备如图1所示的cvd装置即基板处理装置100(基板处理装置的准备工序)，将基板200搬入基板处理装置100的处理室201(基板向处理室的搬入工序)，在处理室201内对晶圆200进行氨退火处理，之后连续地进行形成氮化硅(si3n4)膜的处理的工序(基板的处理工序)。
69.利用晶圆移载装置将多张晶圆200以彼此平行且中心线一致的状态装填于晶舟217(晶圆装载)。如图1所示，装填了多张晶圆200的晶舟217伴随着密封盖219通过晶舟升降机215进行的上升被从炉口部209搬入处理室201，并以被密封盖219支撑的状态放置于处理室201(晶舟导入)。
70.此时，利用加热器207进行加热，以使得处理室201的温度均匀地成为预定的温度或成为预定的温度分布。在该状态下，密封盖219的o型环220c成为将炉口部209气密密封的状态。此时，冷却水分别流通于流路241、240，对上侧入口部2091、固定环229进行冷却。此时，控制器280基于加热器207的设定温度、来自温度传感器208的温度检测结果，来控制入口加热器207a，将下侧入口部2092和密封盖219的外周缘边部的温度维持于预先设定的预定值。
71.接下来，利用排气管231进行排气，使处理室201的压力为预定的压力(数十pa～大气压附近)。另外，利用加热器207进行升温，以使得处理室201的温度均匀地成为预定的温度或成为预定的温度分布。此时，冷却水分别流通于流路241、240，对上侧入口部2091、固定环229、下侧入口部2092进行冷却。控制器280基于加热器207的设定温度、来自温度传感器208的温度检测结果，来控制入口加热器207a，将下侧入口部2092和密封盖219的外周缘边部的温度维持于预先设定的预定值。
72.当处理室203的温度、压力稳定后，通过气体供给部232a向内管2032的处理室24供给退火用气体。至少在退火处理中利用旋转机构267使晶舟217旋转。
73.供给的退火用气体在内管2032的处理室201内上升，从上端开口向由内管2032和外管2031的间隙形成的排气路流出并从排气管231排放。以退火用气体填充于处理室201的状态对晶圆200的表面进行退火处理。
74.当经过了实施退火处理的预先设定的处理时间后，接下来进行排气以使处理室201为预定的真空度(数十～数万pa)。
75.利用加热器组件207进行降温，以使得处理室201的温度均匀地成为预定的温度或成为预定的温度分布。此时，冷却水分别流通于流路241、240，对上侧入口部2091、固定环229、下侧入口部2092进行冷却。此时，控制器280基于加热器207的设定温度、来自温度传感器208的温度检测结果，来控制入口加热器207a，将下侧入口部2092和密封盖219的外周缘边部的温度维持于预先设定的预定值。
76.当处理室201的温度、压力稳定后，通过气体供给部232b、232a向内管2032的处理室201供给成膜气体。在处理过程中利用旋转机构267使晶舟217旋转。
77.供给的成膜气体在内管2032的处理室201内上升，从上端开口向由内管2032和外
管2031的间隙形成的排气路流出并从排气管231排放。成膜气体在处理室201内通过时与晶圆200的表面接触。利用与该晶圆200进行接触的成膜气体的热反应，在晶圆200的表面沉积(deposition)膜。
78.当经过了膜以所需的膜厚沉积的预先设定的处理时间后，从气体供给部232c向处理室201供给作为置换气体的例如氮气等惰性气体，将成膜气体、反应气体从处理室201排出，置换为惰性气体。完全地进行置换，当处理室201成为大气压状态后，使密封盖219下降并开放炉口部209，并且将晶圆200组以被晶舟217保持的状态从炉口部209搬出到反应管203正下方的待机室(晶舟导出)。
79.根据本实施方式，能够获得以下的一个或多个效果。
80.(1)构成为使冷却介质流通于在上侧入口部2091和固定环229各自的内部设置的流路240、241，从而能够对第一突部203a进行冷却。由此，能够提供一种使构成炉口部的各部件(上侧入口部2091和下侧入口部2092)的温度处于预定的温度范围的结构。
81.(2)反应管203(外管2031)的下端具有第二突部203b，该第二突部203b构成为能够将上侧入口部2091的内壁2091b的至少一部分覆盖。另外，第二突部203b构成为，以不与下侧入口部2092抵接且将上侧入口部2092的内壁2091b覆盖的方式，向反应管203(外管2031)的下侧突出。由此，能够抑制副产物在上侧入口部2091的内壁2091b附着。尤其是，通过使第二突部203b与内壁2091b之间缩小(或变窄)，从而能够抑制内壁2091b的不必要的温度降低，因此能够抑制副产物在上侧入口部2091的内壁2091b附着。
82.(3)流通于流路240、241的冷却介质由水等液体构成(水冷)。通过使冷却介质为液体，与空冷(利用气体进行冷却)相比，能够使反应管203的温度高效地冷却。
83.(4)在下侧入口部2092设置对下侧入口部2092的外壁2092a进行加热的加热部(加热器207a)。由于能够对外壁2092a加热，因此能够抑制由于来自被冷却介质(例如液体)冷却的上侧入口部2091的影响而导致下侧入口部2092的过度冷却。
84.(5)反应管203(外管2031)构成为，设置排气管231的部分的厚度(t1)比其它部分的厚度(t2)大(t1＞t2)。由此，能够在反应管203设置排气管231，因此能够降低构成炉口部209的金属部件(c字形状的固定环229)，从而能够抑制金属汚染的风险。
85.(6)设置有与下侧入口部2092经由第三密封部件220c连接的盖体219，由反应管203、上侧入口部2091、下侧入口2092、盖体219围成的空间密闭为能够通过第一密封部件220a、第二密封部件220b和第三密封部件220c进行减压。具有能使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口2092)的温度处于预定的温度范围的结构，因此能够抑制在减压状态的处理空间生成的副产物的附着。
86.(7)上侧入口部2091和环部(固定环229)的截面形状为
コ
字形状(横倒的u字形状)。另外，上侧入口部2091的流路240配置于第一突部203a的下侧，固定环229的流路241配置于第一突部203a的上侧。由此，构成为流路240、241以夹持反应管203(外管2031)的第一突部203a的方式配置。因此，冷却介质在第一突部203a的上下配置，因此能够使与反应管203的接触面积增大，能够高效地使反应管203冷却。
87.(8)反应管203具有：在内部设置有对基板200进行处理的处理室201的内管2032；以及在内管2032的外侧以包围内管2032的方式设置的外管2031。构成为，上侧入口部2091支撑外管2031，下侧入口部2092支撑内管2032。具有使构成炉口部209的各部件(上侧入口
部2091、下侧入口部2092)的温度处于预定的温度范围的结构，从而能够抑制在具有二重反应管的结构的处理空间生成的副产物的附着。
88.(9)对下侧入口部2092的内壁进行了涂覆处理。由于对构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092)的内壁(接气部)进行了涂覆，从而能够抑制副产物的附着。
89.(10)反应管203具有：在内部设置有对基板200进行处理的处理室201的内管2032；以及在内管2032的外侧以包围内管2032的方式设置的外管2031。构成为，上侧入口部2091支撑外管2031，下侧入口部2092支撑内管2032。具有使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092)的温度处于预定的温度范围的结构，从而能够抑制在具有二重反应管的结构的处理空间生成的副产物的附着。
90.(11)在下侧入口部2092设置对下侧入口部2092的外壁2092a进行加热的加热部(加热器208)。由于能够对外壁2092a加热，从而能够抑制由于来自被冷却介质(例如液体)冷却的上侧入口部2091的影响而导致下侧入口部2092的过度冷却。
91.(12)构成为在下侧入口部2092的外壁2092a设置温度传感器(温度开关)208，能够检测预先设定的温度(例如加热部207a的设定温度：180℃)。另外，基板处理装置100还具有控制部280，其构成为当下侧入口部2092的外壁2092a的温度成为比预先设定的温度(例如加热部207a的设定温度：180℃)低的温度时，能够根据来自温度传感器208的信号来执行使用加热部207a的加热。通过检测下侧入口部2092的(在对外壁2092a加热时)外壁2092a的温度，从而能够检测下侧入口部2092的过度冷却，因此能够抑制由于来自被冷却介质(例如液体)冷却的上侧入口部2091的影响而导致下侧入口部2092的过度冷却。
92.(13)具备在外管2031的外侧对处理室201加热的加热机构207，且构成为能够将加热机构207的设定温度调整为第一温度(t1)以上。另外，具有向上侧入口部2091和环部(固定环229)独立地供给冷却介质的制冷剂供给部(in1、in3：参照图4)。如果加热机构207的设定温度为第一温度以上，则能够提供一种使构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)处于预定的温度范围(这里为180℃～350℃)的结构。
93.(14)具有控制部280，其以如下方式进行控制：若加热机构207的设定温度为第一温度(t1)以上，则使在下侧入口部2092的外壁2092a设置的入口加热器207a关断，若加热机构207的设定温度比第一温度(t1)小，则使入口加热器207a接通，将构成炉口部209的各部件(上侧入口部2091、下侧入口部2092等)的温度控制于预定的温度范围(这里为180℃～350℃)。在加热机构207的设定温度为第一温度(t1)以上的情况下，能够提供一种使构成炉口部209的各部件(上侧入口、下侧入口等)处于预定的温度范围(这里为180℃～350℃)的结构。另外，能够利用入口加热器207a对外壁2092a加热，从而能够提供一种抑制了冷却介质对上侧入口部2091和下侧入口部2092的内壁的过度冷却的结构。
94.以上基于实施例对本公开具体地进行了说明，但是本公开不限于上述实施方式和实施例，能够进行多种变更。
95.本公开不限于半导体制造装置，也能够用于对lcd装置等的玻璃基板进行处理的装置。另外，在成膜处理中例如包括cvd、pvd、形成氧化膜、氮化膜或是这两者的处理、形成包含金属的膜的处理等。本公开不限于成膜处理，也可用于退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理等处理。
96.以下附记本公开的优选实施方式的特征。
97.(附记1)
98.根据本公开的一方式，提供一种炉口部结构，其具备：
99.上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；
100.下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及
101.固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，
102.并且构成为：
103.所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，
104.使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。
105.(附记2)
106.优选，在附记1中，
107.具有第二突部，该第二突部设置于所述反应管的下端，且能够覆盖所述上侧入口部的内壁的至少一部分。
108.(附记3)
109.优选，在附记2中，
110.所述第二突部以不与所述下侧入口部抵接且将所述上侧入口部的内壁覆盖的方式向下侧突出。
111.(附记4)
112.优选，在附记1中，所述冷却介质为液体。
113.(附记5)
114.优选，在附记1中，
115.在所述下侧入口部设置对外壁进行加热的加热部。
116.(附记6)
117.优选，在附记1中，
118.所述反应管的设置有所述排气管的部分的厚度比其它部分大。
119.(附记7)
120.此外优选，在附记1中，
121.设置有盖体，该盖体经由第三密封部件与所述下侧入口部连接，
122.利用所述第一密封部件、所述第二密封部件和所述第三密封部件将由所述反应管、所述上侧入口部、所述下侧入口部、所述盖体围成的空间密闭为能够减压。
123.(附记8)
124.优选，在附记1中，
125.所述上侧入口部和所述固定环的(连接部的)截面形状为
コ
字形状。
126.(附记9)
127.优选，在附记8中，
128.所述上侧入口部的所述流路配置于所述第一突部的下侧，
129.所述固定环的所述流路配置于所述第一突部的上侧。
130.(附记10)
131.优选，在附记1中，
132.所述反应管具有：内管，其在内部设置对基板进行处理的处理室；以及外管，其以包围所述内管的方式设置在所述内管的外侧，
133.所述上侧入口部支撑所述外管，
134.所述下侧入口部支撑所述内管。
135.(附记11)
136.优选，在附记1中，
137.在所述下侧入口部的内壁进行涂覆处理。
138.(附记12)
139.根据本公开的另一方式，
140.提供一种基板处理装置，其具备附记1的炉口部结构。
141.(附记13)
142.优选，在附记12中，
143.所述反应管具有：内管，其在内部设置对基板进行处理的处理室；以及外管，其以包围所述内管的方式设置在所述内管的外侧，
144.所述上侧入口部支撑所述外管，
145.所述下侧入口部支撑所述内管。
146.(附记14)
147.优选，在附记12中，
148.在所述下侧入口部的外壁设置对该外壁进行加热的加热部。
149.(附记15)
150.此外优选，在附记14中，
151.在所述下侧入口部的外壁设置有温度传感器(温度开关)，
152.能够检测预先设定的温度(例如所述加热部的设定温度)。
153.(附记16)
154.此外优选，在附记15中，
155.还具有控制部，其构成为当成为比所述预先设定的温度(例如所述加热部的设定温度)低的温度时，能够根据来自所述温度传感器的信号来执行所述加热部。
156.(附记17)
157.优选，在附记13中，
158.具备加热机构，该加热机构在所述外管的外侧对处理室进行加热，
159.能够将所述加热机构的设定温度调整为第一温度以上。
160.(附记18)
161.此外，优选，在附记17中，
162.具有制冷剂供给部，该制冷剂供给部向所述上侧入口部和所述环部(固定环)各自独立地供给冷却介质。
163.(附记19)
164.此外，优选，在附记17中，
165.具有控制部，若所述加热机构的设定温度为所述第一温度以上，则该控制部使在所述下侧入口部的外壁设置的入口加热器关断，
166.若所述加热机构的设定温度比所述第一温度小，则该控制部使所述入口加热器接通，
167.该控制部能够将构成所述炉口部的各部件(上侧入口部、下侧入口部)的温度控制于预定的温度范围。
168.(附记20)
169.此外，优选，在附记13中，具有：
170.加热机构，其在所述外管的外侧对处理室进行加热；
171.存储部，其存储数据，该数据表示该加热机构的设定温度即处理温度、与所述上侧入口部的预先指定的部分和所述下侧入口部的预先指定的部分的温度的相关关系；以及
172.控制部，其根据所述加热机构的设定温度对设置于所述下侧入口部的加热器进行控制。
173.(附记21)
174.根据本公开的又一方式，提供一种半导体装置的制造方法，具有：
175.准备附记12的基板处理装置的工序；
176.将基板搬入至少在所述反应管、所述炉口部结构的内部构成的处理室的工序；以及
177.对所述基板进行处理的工序。

技术特征：

1.一种炉口部结构，其特征在于，具备：上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，并且构成为：所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。2.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，具有第二突部，该第二突部设置于所述反应管的下端，且能够覆盖所述上侧入口部的内壁的至少一部分。3.根据权利要求2所述的炉口部结构，其特征在于，所述第二突部以不与所述下侧入口部抵接且将所述上侧入口部的内壁覆盖的方式向下侧突出。4.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，所述冷却介质为液体。5.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，在所述下侧入口部设置对外壁进行加热的加热部。6.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，所述反应管的设置有所述排气管的部分的厚度比其它部分大。7.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，设置有盖体，该盖体经由第三密封部件与所述下侧入口部连接，利用所述第一密封部件、所述第二密封部件和所述第三密封部件将由所述反应管、所述上侧入口部、所述下侧入口部、所述盖体围成的空间密闭为能够减压。8.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，所述上侧入口部的所述流路配置于所述第一突部的下侧，所述固定环的所述流路配置于所述第一突部的上侧。9.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，所述反应管具有：内管，其在内部设置对基板进行处理的处理室；以及外管，其以包围所述内管的方式设置在所述内管的外侧，所述上侧入口部支撑所述外管，所述下侧入口部支撑所述内管。10.根据权利要求1所述的炉口部结构，其特征在于，在所述下侧入口部的内壁进行涂覆处理。11.一种基板处理装置，其特征在于，具备：上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及
固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，并且构成为：所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，所述反应管具有：内管，其在内部设置对基板进行处理的处理室；以及外管，其以包围所述内管的方式设置在所述内管的外侧，所述上侧入口部支撑所述外管，所述下侧入口部支撑所述内管。13.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，在所述下侧入口部的外壁设置对该外壁进行加热的加热部。14.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，在所述下侧入口部的外壁设置温度传感器，能够检测预先设定的温度。15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，还具有控制部，该控制部构成为，若成为比所述预先设定的温度低的温度，则能够根据来自所述温度传感器的信号执行所述加热部。16.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，具备加热机构，该加热机构在所述外管的外侧对处理室进行加热，能够将所述加热机构的设定温度调整为第一温度以上。17.根据权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，具有制冷剂供给部，该制冷剂供给部向所述上侧入口部和所述固定环各自独立地供给冷却介质。18.根据权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于，具有控制部，该控制部能够根据所述加热机构的设定温度，并利用设置在所述下侧入口部的外壁的加热器，将构成所述炉口部的各部件的温度控制于预定的温度范围。19.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，具有：加热机构，其在所述外管的外侧对处理室进行加热；存储部，其存储数据，该数据表示该加热机构的设定温度即处理温度、与所述上侧入口部的预先指定的部分和所述下侧入口部的预先指定的部分的温度的相关关系；以及控制部，其根据所述加热机构的设定温度对设置于所述下侧入口部的加热器进行控制。20.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有对配置于处理室的基板进行处理的工序，该处理室形成在炉口部结构的内部，所述炉口部结构具备：反应管；上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于所述反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；
下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，并且构成为：所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。

技术总结

本发明提供一种炉口部结构、基板处理装置以及半导体装置的制造方法，能够抑制以构成炉口部的部件为发生源的基板的金属汚染。根据本公开的一方式，具备：上侧入口部，其经由第一密封部件与设置于反应管的下部的第一突部连接，并对所述反应管进行支撑；下侧入口部，其经由第二密封部件与该上侧入口部连接；以及固定环，其与该上侧入口部连结，并固定所述第一突部，并且构成为：所述上侧入口部配置在设置于所述反应管的下部的排气管的下方，使冷却介质在设置于所述上侧入口部和所述固定环各自的内部的流路中流通，从而能够对所述第一突部进行冷却。行冷却。行冷却。