[发明专利]衬底加工装置和加热设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于通过引用将全部内容结合于此的以下申请：于2010年7月9日提交的日本专利申请2010-156566和于2011年4月1日提交的日本专利申请2011-81466，并且要求来自这些申请的优先权。

技术领域

本公开内容涉及一种衬底加工装置和加热设备。

背景技术

衬底加工装置的一个例子可以包括半导体制造装置。另外作为半导体制造装置的例子，已知的是竖直扩散CVD(化学气相沉积)装置。

在这样的竖直扩散CVD装置中，可以通过加热诸如半导体、玻璃等衬底来进行处理。例如将衬底加载到竖直型反应炉中，然后将反应气体引入到反应炉中。在此之后，对反应炉进行加热，从而在衬底的表面上以气相生长薄膜。在这一类型的半导体制造装置中，需要对加热部分(用作加热设备)进行冷却并且需要将从加热部分生成的热排放到装置之外。出于这一目的，公开号为2005-217335的日本待审专利公开了如下布置，在该布置中，加热装置包括：外部绝热体，在其本身与发热器之间限定空间；冷却气体引入管道，包围布置于该空间中和外部绝热体底部处的、发热器的底部部分，以由此将冷却气体从冷却气体引入管道引入到该空间中。

然而在具有上述布置的衬底加工装置中，可能从用作加热设备的发热器的后侧生成大量散热。具体而言，发热器的下部受到从炉开口耗散的大量热的影响，这进一步增加为了从加热设备散热而需要的负荷。这缩短加热设备的寿命。此外，需要快速降低炉中的温度以提高衬底加工装置的吞吐量。

发明内容

本公开内容提供一种衬底加工装置、半导体器件制造方法和加热设备的一些实施例，这些实施例可以快速降低炉中的温度以提高工艺吞吐量而又保持装置的尺寸最小并且延长装置的寿命。

根据本公开内容的一个实施例，提供一种衬底加工装置，该衬底加工装置包括：加热部分，包括圆柱体成形的绝热体和在绝热体的内圆周表面上布置的加热线；绝热部分，配置成在加热部分与绝热部分之间限定圆柱体空间；冷却气体引入部分，耦合到圆柱体空间并且设置在绝热部分之上以包围加热部分；以及冷却气体排放部分，设置在与冷却气体引入部分的高度近似相同的高度处从冷却气体引入部分的近似中心在直径方向上延伸。

根据本公开内容的另一实施例，提供一种衬底加工装置，该衬底加工装置包括：加热部分，包括圆柱体成形的绝热体和在绝热体的内圆周表面上布置的加热线；绝热部分，配置成在加热部分与绝热部分之间限定圆柱体空间；顶板，设置在加热部分和绝热部分之上；冷却气体引入部分，耦合到圆柱体空间并且设置在绝热部分之上以包围加热部分；冷却气体排放部分，设置在与冷却气体引入部分的高度近似相同的高度处从冷却气体引入部分的近似中心在直径方向上延伸；冷却气体引入入口，配置成通过冷却气体引入入口向冷却气体引入部分中引入冷却气体；以及冷却气体排放出口，配置成将引入到冷却气体引入部分中冷却气体排放到外界，其中冷却气体引入入口和冷却气体排放出口设置在顶板中。

根据本公开内容的又一实施例，提供一种使用衬底加工装置制造半导体器件的方法，该衬底加工装置包括：加热部分，包括圆柱体成形的绝热体和在绝热体的内圆周表面上布置的加热线；绝热部分，配置成在加热部分与绝热部分之间限定圆柱体空间；冷却气体引入部分，耦合到圆柱体空间并且设置在绝热部分之上以包围加热部分；以及冷却气体排放部分，设置在与冷却气体引入部分的高度近似相同的高度处从冷却气体引入部分的近似中心在直径方向上延伸，该方法包括：使用加热部分对衬底进行加热工艺。

根据本公开内容的又一实施例，提供一种制造半导体器件的方法，该方法包括：使用加热部分对衬底进行加热工艺，该加热部分包括圆柱体成形的绝热体和在绝热体的内圆周表面上布置的加热线；形成绝热部分，该绝热部分被配置成在加热部分与绝热部分之间限定圆柱体空间；将冷却空气引入到冷却空气引入部分中，该冷却气体引入部分耦合到圆柱体空间并且设置在绝热部分之上以包围加热部分；以及通过冷却气体排放部分排放引入到圆柱体空间中的冷却气体，该冷却气体排放部分被设置在与冷却气体引入部分的高度近似相同的高度处从冷却气体引入部分的近似中心在直径方向上延伸。