Gebietarea
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Substratverarbeitungsvorrichtung und ein Substratherstellungsverfahren, bei denen eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate production method in which a heat treatment is performed.
Hintergrundbackground
Substratverarbeitungsvorrichtungen wie Halbleiterherstellungsvorrichtungen führen im Allgemeinen eine Oberflächenbehandlung, wie z. B. Filmbildung oder Ätzen, auf Halbleitersubstraten (nachfolgend einfach als „Substrate“ bezeichnet) in einer Unterdruckatmosphäre durch. Bei einem Oberflächenbehandlungsprozess wird im Allgemeinen in einer Vakuumzufuhrkammer, z. B. einer Ladeschleusenkammer, eine Wärmebehandlung auf Substrate in einer Unterdruckatmosphäre angewandt. Bei der Wärmebehandlung ist eine Regelung der Substrattemperatur wichtig und ist damit eine Genauigkeit bei der Substrattemperaturmessung wichtig.Substrate processing devices, such as semiconductor manufacturing devices, generally perform a surface treatment, such as surface treatment. Film formation or etching, on semiconductor substrates (hereinafter simply referred to as "substrates") in a vacuum atmosphere. In a surface treatment process is generally in a vacuum supply chamber, for. As a load lock chamber, a heat treatment applied to substrates in a vacuum atmosphere. In the heat treatment, regulation of the substrate temperature is important and thus accuracy in substrate temperature measurement is important.
Verfahren zum Erwärmen von Substraten und ein Substrathalter zum Halten der Substrate schließen ein Verfahren, bei dem Heizelemente in direkten Kontakt mit den Substraten und dem Substrathalter gebracht werden, und ein Verfahren, bei dem die Substrate und der Substrathalter durch Strahlungswärme auf berührungslose Weise erwärmt werden, ein. Zum Erwärmen der Substrate und des Substrathalters werden oftmals Heizlampen verwendet, die kostengünstig sind und eine erforderliche Erwärmungsgeschwindigkeit und Erwärmungstemperatur erzielen können. In diesem Fall ist es insbesondere unter Berücksichtigung der Erwärmungsgeschwindigkeit bevorzugt, dass die Heizlampen auf die Oberflächen der Substrate und die Oberseite des Substrathalters, bei der es sich um die Oberfläche handelt, auf welcher die Substrate platziert werden, gerichtet sind. Da die Oberflächen der Substrate zu behandelnde Oberflächen sind, verändert sich der Oberflächenzustand der Oberflächen der Substrate und von Abschnitten der Oberseite des Substrathalters, auf denen die Substrate nicht vorhanden sind, stark. Somit wird bei der Messung der Substrattemperatur die Temperatur an der Rückseite des Substrathalters gemessen, um die Substrattemperatur im Verhältnis zu messen. Wenn die Substrate und der Substrathalter beweglich sind, wird oftmals ein Strahlungsthermometer, das die Substrate und den Substrathalter nicht berührt, zum Messen der Substrattemperatur verwendet. Somit beinhaltet eine Substratverarbeitungsvorrichtung einen Substrathalter, der in einer Unterdruckwärmebehandlungskammer bereitgestellt ist und eine Oberseite aufweist, auf der Substrate platziert werden, und ein Fenster, das an der Unterseite der Unterdruckwärmebehandlungskammer bereitgestellt ist und Strahlungswärmestrahlen durchlässt. Die Substratverarbeitungsvorrichtung misst die Intensität von Strahlungswärmestrahlen, die von dem Substrathalter abgestrahlt werden und durch das Fenster hindurchgetreten sind, außerhalb der Unterdruckwärmebehandlungskammer z. B. unter Verwendung eines Strahlungsthermometers. Strahlungswärmestrahlen sind ein gattungsmäßiger Ausdruck für Infrarotstrahlen und Strahlen des sichtbaren Lichts, die von einem Objekt abgestrahlt werden. Strahlungswärmestrahlen werden auch als Wärmestrahlungsstrahlen bezeichnet. Durch Messen der Substrathaltertemperatur misst die Substratverarbeitungsvorrichtung die Substrattemperatur im Verhältnis.Methods for heating substrates and a substrate holder for holding the substrates include a method of bringing heating elements into direct contact with the substrates and the substrate holder, and a method of heating the substrates and the substrate holder in a non-contact manner by radiant heat. one. For heating the substrates and the substrate holder, heating lamps are often used that are inexpensive and can achieve a required heating rate and heating temperature. In this case, particularly considering the heating rate, it is preferable that the heating lamps are directed to the surfaces of the substrates and the upper surface of the substrate holder, which is the surface on which the substrates are placed. Since the surfaces of the substrates are surfaces to be treated, the surface state of the surfaces of the substrates and portions of the top surface of the substrate holder on which the substrates are absent changes greatly. Thus, in the measurement of the substrate temperature, the temperature at the back of the substrate holder is measured to measure the substrate temperature in proportion. When the substrates and the substrate holder are movable, a radiation thermometer that does not contact the substrates and the substrate holder is often used to measure the substrate temperature. Thus, a substrate processing apparatus includes a substrate holder provided in a negative pressure heat treatment chamber and having an upper surface on which substrates are placed, and a window provided at the lower surface of the negative pressure heat treatment chamber for transmitting radiant heat rays. The substrate processing apparatus measures the intensity of radiant heat jets radiated from the substrate holder and passed through the window, outside the vacuum heat treatment chamber, for example. B. using a radiation thermometer. Radiant heat rays are a generic term for infrared rays and visible light rays emitted from an object. Radiant heat rays are also referred to as heat radiation jets. By measuring the substrate holding temperature, the substrate processing apparatus measures the substrate temperature in proportion.
Wenn die Wärmebehandlung sehr oft wiederholt wird, haften Fremdstoffe, wie z. B. ein an dem Substrathalter haftender Film, Staub in der Unterdruckwärmebehandlungskammer oder Substratfragmente, an dem Fenster, das die oben beschriebenen Strahlungswärmestrahlen durchlässt, in der Unterdruckwärmebehandlungskammer an und sammeln sich dort an. Wenn Fremdstoffe an dem Strahlungswärmestrahlen durchlassenden Fenster anhaften und sich dort ansammeln, können die Fremdstoffe Strahlungswärmestrahlen von dem Substrathalter blockieren und eine genaue Temperaturmessung unter Verwendung des Strahlungsthermometers verhindern. Beispielsweise stellt eine in Patentliteratur 1 beschriebene Technik ein Abschirmelement über einem strahlungsdurchlässigen Fenster bereit, wodurch es Fremdstoffen physisch erschwert wird, sich auf dem Fenster anzusammeln.If the heat treatment is repeated very often, impurities such. For example, a film adhered to the substrate holder, dust in the negative pressure heat treatment chamber or substrate fragments on the window that transmits the above-described radiant heat jets are accumulated and accumulated in the negative pressure heat treatment chamber. When foreign matter adheres to and accumulates on the radiant heat radiation transmitting window, the foreign matter may block radiant heat jets from the substrate holder and prevent accurate temperature measurement using the radiation thermometer. For example, a technique described in Patent Literature 1 provides a shielding element over a radiation-transmissive window, thereby physically rendering foreign matter difficult to accumulate on the window.
EntgegenhaltungslisteCitation List
Patentliteraturpatent literature
Patentliteratur 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2012-230049 Patent Literature 1: Japanese Laid-Open Publication No. 2012-230049
KurzdarstellungSummary
Technisches ProblemTechnical problem
Bei der oben beschriebenen Technik von Patentliteratur 1 wird jedoch, da das Abschirmelement über dem Fenster bereitgestellt ist, sobald Fremdstoffe an der Oberseite des obengenannten Fensters anhaften, die Bewegung der Fremdstoffe durch das Abschirmelement behindert, wodurch es schwierig wird, die Fremdstoffe von der Oberseite des Fensters zu entfernen. Die Wiederholung der Wärmebehandlung führt dazu, dass sich die Fremdstoffe, die nicht entfernt wurden, auf dem Fenster ansammeln. Die angesammelten Fremdstoffe blockieren Strahlungswärmestrahlen von dem Substrathalter und verhindern eine genaue Temperaturmessung unter Verwendung des Strahlungsthermometers. Ferner prallt bei der oben beschriebenen Technik von Patentliteratur 1, da sich eine Gaszufuhröffnung in der Nähe des Abschirmelements befindet, ein Teil der Fremdstoffe, die durch das über die Gaszufuhröffnung zugeführte Gas abgeblasen werden, wieder auf das Abschirmelement. Die Fremdstoffe, die wieder auf das Abschirmelement prallen, fallen in das Abschirmelement und die Fremdstoffe haften an dem obengenannten Fenster an und sammeln sich dort an.However, in the above-described technique of Patent Literature 1, since the shield member is provided over the window, as foreign matter adheres to the top of the above-mentioned window, the movement of the contaminants through the shield member is hindered, making it difficult to remove the contaminants from the top of the shield Remove window. The repetition of the heat treatment causes the foreign matter that has not been removed to accumulate on the window. The accumulated foreign matter blocks radiant heat jets from the substrate holder and prevents accurate temperature measurement using the radiation thermometer. Furthermore bounces in the As described in the above-described technique of Patent Literature 1, since a gas supply port is located in the vicinity of the shield member, a part of the foreign matter blown off by the gas supplied through the gas supply port is returned to the shield member. The foreign matter that bounces back on the shielding member fall into the shielding member and the foreign matter adheres to the above-mentioned window and accumulates there.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden entwickelt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Substratverarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu imstande ist, eine ungenaue Temperaturmessung unter Verwendung von Strahlungswärmestrahlen zu verhindern.The present invention has been made in view of the foregoing, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing inaccurate temperature measurement using radiant heat jets.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Um das oben beschriebene Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, wendet eine Substratverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Wärmebehandlung auf ein Substrat in einer Behandlungskammer in einer Unterdruckatmosphäre an. Die Substratverarbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Substrathalteeinheit zum Halten des Substrats, wobei die Substrathalteeinheit in der Behandlungskammer erwärmt wird. Die Substratverarbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Durchlasseinheit zum Durchlassen eines Strahlungswärmestrahls, der von der Substrathalteeinheit abgestrahlt wird, aus der Behandlungskammer heraus. Die Substratverarbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Messeinheit zum Messen des durch die Durchlasseinheit durchgelassenen Strahlungswärmestrahls außerhalb der Behandlungskammer. Die Substratverarbeitungsvorrichtung beinhaltet eine Gaszufuhreinheit zum Ausstoßen von Gas auf die Durchlasseinheit aus einer Gaszufuhröffnung, die zu der Durchlasseinheit hin offen ist, um das Gas in die Behandlungskammer zuzuführen.In order to solve the above-described problem and achieve the object, a substrate processing apparatus according to an aspect of the present invention employs a heat treatment on a substrate in a processing chamber in a negative pressure atmosphere. The substrate processing apparatus includes a substrate holding unit for holding the substrate, wherein the substrate holding unit is heated in the processing chamber. The substrate processing apparatus includes a passage unit for passing a radiation heat ray radiated from the substrate holding unit out of the processing chamber. The substrate processing apparatus includes a measuring unit for measuring the radiation heat ray transmitted through the passage unit outside the treatment chamber. The substrate processing apparatus includes a gas supply unit for discharging gas to the passage unit from a gas supply opening open to the passage unit to supply the gas into the treatment chamber.
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Die Substratverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Vorteil dahingehend auf, dass eine ungenaue Temperaturmessung unter Verwendung von Strahlungswärmestrahlen verhindert werden kann.The substrate processing apparatus according to the present invention has an advantage that inaccurate temperature measurement using radiant heat jets can be prevented.
Figurenlistelist of figures
-
1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Konfiguration einer Substratverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
-
2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung zur näheren Erläuterung der Konfiguration eines Teils einer Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1. 2 FIG. 10 is an enlarged schematic diagram for explaining in detail the configuration of a part of a negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 ,
-
3 ist eine Draufsicht zur Erläuterung eines Durchlassfensters in der Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1. 3 FIG. 10 is a plan view for explaining a passage window in the negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 ,
-
4 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen einem Substrathalter und dem Durchlassfenster in der Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1. 4 FIG. 16 is a diagram for explaining the positional relationship between a substrate holder and the passage window in the negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 ,
-
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses, der in der Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1 durchgeführt wird. 5 FIG. 10 is a flowchart of a process that is performed in the negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 is carried out.
-
6 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Abwandlung der Konfiguration von dem und um das Durchlassfenster der Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1. 6 FIG. 14 is a diagram for explaining a modification of the configuration of and around the passage window of the negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 ,
-
7 ist eine Darstellung zur Erläuterung einer Abwandlung der Konfiguration von dem und um das Durchlassfenster der Unterdruckwärmebehandlungskammer in 1. 7 FIG. 14 is a diagram for explaining a modification of the configuration of and around the passage window of the negative pressure heat treatment chamber in FIG 1 ,
Beschreibung der AusführungsformDescription of the embodiment
Im Folgenden werden eine Substratverarbeitungsvorrichtung und ein Substratherstellungsverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Ausführungsformen diese Erfindung nicht einschränken sollen.Hereinafter, a substrate processing apparatus and a substrate production method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments are not intended to limit this invention.
Ausführungsform.Embodiment.
Zunächst wird eine Substratverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Konfiguration der Substratverarbeitungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.First, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. 1 FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the configuration of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet eine Substratverarbeitungsvorrichtung 10 eine Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 zum Anwenden einer Wärmebehandlung auf zu behandelnde Substrate W und einen Substrathalter H in einer Unterdruckatmosphäre; eine Reaktionsbehandlungskammer 30 zum Durchführen einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. Filmbildung oder Ätzen, auf den Substraten W, die in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 wärmebehandelt werden; und eine Entladekammer 40, in welche die in der Reaktionsbehandlungskammer 30 oberflächenbehandelten Substrate W überführt werden. Bei den Substraten W handelt es sich z. B. um Halbleiter-Wafer für integrierte Schaltungen oder Wafer zur Herstellung von Solarzellen. Die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 kann eine Substratverarbeitungsvorrichtung in Reihenanordnung sein oder kann eine Substratverarbeitungsvorrichtung in Clusteranordnung sein. Die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet die Reaktionsbehandlungskammer 30 und die Entladekammer 40; sie kann jedoch aus einer einzelnen Kammer oder der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 konfiguriert sein, ohne die Reaktionsbehandlungskammer 30 und die Entladekammer 40 zu beinhalten. Die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet die Reaktionsbehandlungskammer 30; sie kann jedoch aus zwei Kammern oder der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 und der Entladekammer 40 konfiguriert sein, ohne die Reaktionsbehandlungskammer 30 zu beinhalten. Die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet die Entladekammer 40; sie kann jedoch ohne die Entladekammer 40 konfiguriert sein, indem die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 mit der Funktion der Entladekammer 40 versehen wird. In diesem Fall werden die in der Reaktionsbehandlungskammer 30 oberflächenbehandelten Substrate W in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 überführt. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Substrate W und der Substrathalter H durch mindestens einen Transportarm (nicht veranschaulicht) überführt.As in 1 shown, includes a substrate processing device 10 a vacuum heat treatment chamber 20 for applying a heat treatment to substrates to be treated W and a substrate holder H in a negative pressure atmosphere; a reaction treatment chamber 30 for performing a surface treatment, such. As film formation or etching, on the substrates W in the vacuum heat treatment chamber 20 be heat treated; and a discharge chamber 40 into which the in the reaction treatment chamber 30 surface treated substrates W be transferred. For the substrates W is it z. For example, semiconductor wafers for integrated circuits or wafers for the production of solar cells. The substrate processing device 10 For example, a substrate processing apparatus may be arranged in series or may include a substrate processing apparatus in FIG Cluster arrangement be. The substrate processing device 10 includes the reaction treatment chamber 30 and the unloading chamber 40 ; however, it may consist of a single chamber or the vacuum heat treatment chamber 20 be configured without the reaction treatment chamber 30 and the unloading chamber 40 to include. The substrate processing device 10 includes the reaction treatment chamber 30 ; however, it can consist of two chambers or the vacuum heat treatment chamber 20 and the unloading chamber 40 be configured without the reaction treatment chamber 30 to include. The substrate processing device 10 includes the unloading chamber 40 ; however, it can do without the unloading chamber 40 be configured by the vacuum heat treatment chamber 20 with the function of the discharge chamber 40 is provided. In this case, those in the reaction treatment chamber 30 surface treated substrates W in the vacuum heat treatment chamber 20 transferred. In the present embodiment, the substrates become W and the substrate holder H is transferred through at least one transport arm (not illustrated).
Wie in 1 veranschaulicht, wird der Substrathalter H in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eingebracht. Die Substrate W werden auf der Oberseite A des Substrathalters H platziert. Der Substrathalter H ist ein Beispiel für eine Substrathalteeinheit. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Substrathalter H in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eingebracht. Alternativ dazu kann der Substrathalter H in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt sein, sodass die Substrate W in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eingebracht werden und die Substrate W, die in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eingebracht wurden, auf dem Substrathalter H platziert werden. In diesem Fall ist der Substrathalter H ein Substrataufnahmetisch, auf dem die Substrate W platziert werden.As in 1 illustrates, the substrate holder H in the vacuum heat treatment chamber 20 brought in. The substrates W be on the top A of the substrate holder H placed. The substrate holder H is an example of a substrate holding unit. In the present embodiment, the substrate holder becomes H in the vacuum heat treatment chamber 20 brought in. Alternatively, the substrate holder H in the vacuum heat treatment chamber 20 be provided so that the substrates W in the vacuum heat treatment chamber 20 are introduced and the substrates W placed in the vacuum heat treatment chamber 20 were placed on the substrate holder H to be placed. In this case, the substrate holder H a substrate receiving table on which the substrates W to be placed.
Die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 ist mit Heizvorrichtungen 21 zum Erwärmen der auf dem Substrathalter H platzierten Substrate W und des Substrathalters H versehen. Bei den Heizvorrichtungen 21 kann es sich um beliebige Vorrichtungen handeln, die dazu imstande sind, die Substrate W zu erwärmen. In der vorliegenden Ausführungsform werden bevorzugt Heizlampen als die Heizvorrichtungen 21 verwendet. Die vorliegende Ausführungsform verwendet bevorzugt die Heizlampen zum Erwärmen der Substrate W, es können jedoch ummantelte Heizungen zum Erwärmen der Substrate W verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist es zudem möglich, den Substrathalter H, auf dem keine Substrate W platziert werden, in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 zu erwärmen, um z. B. die Temperatur der auf dem Substrathalter H zu platzierenden Substrate W aufrechtzuerhalten.The vacuum heat treatment chamber 20 is with heaters 21 for heating the on the substrate holder H placed substrates W and the substrate holder H Mistake. At the heaters 21 they can be any devices that are capable of supporting the substrates W to warm up. In the present embodiment, heating lamps are preferable as the heating devices 21 used. The present embodiment preferably uses the heating lamps for heating the substrates W however, jacketed heaters can be used to heat the substrates W be used. In the present embodiment, it is also possible to use the substrate holder H on which no substrates W be placed in the vacuum heat treatment chamber 20 to heat, for. As the temperature of the substrate holder H to be placed substrates W maintain.
Die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 ist mit einem Durchlassfenster 23 an einem Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 und unter dem Substrathalter H versehen. Der Substrathalter H wird durch die Heizvorrichtungen 21 erwärmt und strahlt Strahlungswärmestrahlen gemäß der Temperatur des Substrathalters H ab. Das Durchlassfenster 23 lässt einen von dem unteren Abschnitt des Substrathalters H abgestrahlten Strahlungswärmestrahl unter Strahlungswärmestrahlen durch, die von dem Substrathalter H abgestrahlt werden. Bei dem Material des Durchlassfensters 23 handelt es sich z. B. um Calciumfluorid oder Bariumfluorid. Bei dem Durchlassfenster 23 handelt es sich um eine Durchlasseinheit.The vacuum heat treatment chamber 20 is with a passage window 23 on a floor 22 the vacuum heat treatment chamber 20 and under the substrate holder H Mistake. The substrate holder H is through the heaters 21 heats and radiates radiant heat rays according to the temperature of the substrate holder H from. The passage window 23 leaves one from the lower portion of the substrate holder H radiated radiant heat radiation under radiant heat rays passing through the substrate holder H be radiated. For the material of the transmission window 23 is it z. For example, calcium fluoride or barium fluoride. At the passage window 23 it is a passage unit.
Die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 ist mit einer Gaszufuhrvorrichtung 24 zum Zuführen von Spülgas, wie z. B. Stickstoffgas oder trockener Luft, in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 versehen. Durch das Zuführen des Spülgases in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 kann der Druck in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 wieder auf Atmosphärendruck zurückgebracht werden. Die Gaszufuhrvorrichtung 24 ist ein Beispiel für eine Gaszufuhreinheit.The vacuum heat treatment chamber 20 is with a gas supply device 24 for supplying purge gas, such as. As nitrogen gas or dry air, in the vacuum heat treatment chamber 20 Mistake. By supplying the purge gas into the vacuum heat treatment chamber 20 through the gas supply device 24 can the pressure in the vacuum heat treatment chamber 20 be returned to atmospheric pressure. The gas supply device 24 is an example of a gas supply unit.
Ein Strahlungsthermometer 25 zum Messen von Strahlungswärmestrahlen, die durch das Durchlassfenster 23 hindurchgetreten sind, ist an dem unteren Abschnitt des Durchlassfensters 23 und außerhalb der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt. Das Strahlungsthermometer 25 ist ein Beispiel für eine Messeinheit.A radiation thermometer 25 for measuring radiant heat rays passing through the transmission window 23 passed through is at the lower portion of the passage window 23 and outside the vacuum heat treatment chamber 20 provided. The radiation thermometer 25 is an example of a measurement unit.
2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung zur näheren Erläuterung der Konfiguration eines Teils der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in 1. 3 ist eine Draufsicht zur Erläuterung des Durchlassfensters 23 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in 1. 4 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen dem Substrathalter H und dem Durchlassfenster 23 in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in 1. 2 FIG. 10 is an enlarged schematic diagram for explaining in detail the configuration of a part of the negative pressure heat treatment chamber. FIG 20 in 1 , 3 is a plan view for explaining the transmission window 23 the vacuum heat treatment chamber 20 in 1 , 4 Fig. 12 is a diagram for explaining the positional relationship between the substrate holder H and the transmission window 23 in the vacuum heat treatment chamber 20 in 1 ,
Wie in 2 veranschaulicht, ist das Durchlassfenster 23 bereitgestellt, um zu bewirken, dass unter von dem Substrathalter H abgestrahlten Strahlungswärmestrahlen L ein Strahlungswärmestrahl La, der in 2 nach unten abgestrahlt wird, zu einem Abschnitt unter der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durchgelassen wird.As in 2 The pass window is illustrated 23 provided to cause under from the substrate holder H radiated radiant heat rays L a radiant heat beam La who in 2 is radiated down to a portion under the vacuum heat treatment chamber 20 is allowed through.
Eine Gaszufuhröffnung 24a, d. h. das stromabwärtige Ende der Gaszufuhrvorrichtung 24, ist zu dem Durchlassfenster 23 hin offen. Somit wird das in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 zugeführte Spülgas auf das Durchlassfenster 23 ausgestoßen. Die Gaszufuhrvorrichtung 24 ist auswärts von, d. h. außerhalb, der Oberseite B des Durchlassfensters 23 an dem Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt. Dadurch wird verhindert, dass ein Zugang für den von dem Substrathalter H abgestrahlten Strahlungswärmestrahl La in das Durchlassfenster 23 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 blockiert wird. Wie in 2 veranschaulicht, ist die Gaszufuhrvorrichtung 24 derart bereitgestellt, dass das aus der Gaszufuhröffnung 24a zugeführte Gas in einem Winkel α in Bezug auf die Oberseite B des Durchlassfensters 23 ausgestoßen wird. Der Winkel α ist durch einen Winkel zwischen der Oberseite B des Durchlassfensters 23 und der Ausstoßrichtung definiert. Der Winkel α liegt bevorzugt im Bereich von 30° bis 60°. Wenn der Winkel α im Bereich von 30° bis 60° liegt, kann verhindert werden, dass der von dem Substrathalter H abgestrahlte Strahlungswärmestrahl La durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 blockiert wird. Wenn der Winkel α im Bereich von 30° bis 60° liegt, kann verhindert werden, dass Fremdstoffe auf dem Durchlassfenster 23, die durch das zugeführte Gas abgeblasen wurden, auf die Oberseite des Durchlassfensters 23 zurückkehren. Der Winkel α wird bevorzugt nach Bedarf unter Berücksichtigung von mindestens einem von der Größe der Zielfremdstoffe, dem Druck des aus der Gaszufuhröffnung 24a zugeführten Gases und dem Druck in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 angepasst. Der Winkel α wird bevorzugt derart angepasst, dass das aus der Gaszufuhröffnung 24a zugeführte Gas auf die gesamte Oberseite B des Durchlassfensters 23 ausgestoßen wird.A gas supply opening 24a that is, the downstream end of the gas supply device 24 , is to the transmission window 23 open. Thus, that gets into the vacuum heat treatment chamber 20 supplied purge gas to the passage window 23 pushed out. The gas supply device 24 is away from, ie outside, the top B of the transmission window 23 on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided. This prevents access for the substrate holder H radiated radiant heat radiation La in the passage window 23 through the gas supply device 24 is blocked. As in 2 illustrates is the gas supply device 24 provided such that the from the gas supply opening 24a supplied gas at an angle α with respect to the top B of the transmission window 23 is ejected. The angle α is by an angle between the top B of the transmission window 23 and the ejection direction defined. The angle α is preferably in the range of 30 ° to 60 °. When the angle α is in the range of 30 ° to 60 °, can be prevented that radiated from the substrate holder H radiant heat radiation La through the gas supply device 24 is blocked. If the angle α is in the range of 30 ° to 60 °, foreign matter on the transmission window can be prevented 23 which have been blown off by the supplied gas, on the top of the transmission window 23 to return. The angle α is preferably as needed taking into account at least one of the size of the target contaminants, the pressure of the gas supply opening 24a supplied gas and the pressure in the vacuum heat treatment chamber 20 customized. The angle α is preferably adapted such that from the gas supply opening 24a supplied gas on the entire top B of the transmission window 23 is ejected.
Wie in 3 veranschaulicht, ist das zylinderförmige Durchlassfenster 23 am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt. Der Durchmesser des Durchlassfensters 23 beträgt z. B. etwa 10 mm bis 40 mm. Ein Fensterrahmen 26 ist am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt, um den Außenrand des Durchlassfensters 23 zu umschließen.As in 3 Illustrated is the cylindrical passage window 23 on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided. The diameter of the transmission window 23 is z. B. about 10 mm to 40 mm. A window frame 26 is on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided to the outer edge of the transmission window 23 to enclose.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 4 veranschaulicht, das Durchlassfenster 23 bevorzugt in der Mitte des Bodens 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in den 2 und 4 veranschaulicht, das Durchlassfenster 23 bevorzugt derart bereitgestellt, dass der von der Mitte D der Unterseite C des Substrathalters H abgestrahlte Strahlungswärmestrahl La dadurch durchgelassen wird. Der Grund ist, dass die Temperatur des Substrathalters H bevorzugt mit der Mitte des Substrathalters H als repräsentativer Punkt gemessen wird und bevorzugt mit der Mitte D der Unterseite C des Substrathalters H als ein repräsentativer Punkt gemessen wird. Das Durchlassfenster 23 kann an einer zur Mitte des Bodens 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 versetzten Position bereitgestellt sein, sodass das Durchlassfenster 23 einen Strahlungswärmestrahl L durchlässt, der von einer zur Mitte D der Unterseite C des Substrathalters H versetzten Position abgestrahlt wird. Der Grund ist, dass die Temperatur des Substrathalters H mit einer von der Mitte der Unterseite des Substrathalters H versetzten Position als ein repräsentativer Punkt gemessen werden kann.In the present embodiment, as in FIG 4 illustrates the passthrough window 23 preferably in the middle of the floor 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided. In the present embodiment, as in FIGS 2 and 4 illustrates the passthrough window 23 preferably provided such that from the center D the bottom C of the substrate holder H radiated radiant heat radiation La is allowed through. The reason is that the temperature of the substrate holder H preferably with the center of the substrate holder H is measured as a representative point and preferably with the middle D the bottom C of the substrate holder H is measured as a representative point. The passage window 23 can be at one to the middle of the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 be provided staggered position, so that the transmission window 23 a radiant heat beam L lets through, from one to the middle D the bottom C of the substrate holder H staggered position is emitted. The reason is that the temperature of the substrate holder H with one from the center of the underside of the substrate holder H offset position can be measured as a representative point.
Als Nächstes wird ein in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in 1 durchgeführter Prozess beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm des Prozesses, der in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in 1 durchgeführt wird. Der Prozess in 5 wird wiederholt in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durchgeführt.Next, in the vacuum heat treatment chamber 20 in 1 performed process described. 5 FIG. 10 is a flowchart of the process performed in the negative pressure heat treatment chamber. FIG 20 in 1 is carried out. The process in 5 is repeated in the vacuum heat treatment chamber 20 carried out.
Wie in 5 veranschaulicht, wird zunächst der Substrathalter H in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eingebracht (Schritt S101). Die Substrate W werden auf der Oberseite A des Substrathalters H platziert. Der Druck in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 ist z. B. Atmosphärendruck.As in 5 illustrates, first, the substrate holder H in the vacuum heat treatment chamber 20 introduced (step S101 ). The substrates W be on the top A of the substrate holder H placed. The pressure in the vacuum heat treatment chamber 20 is z. B. atmospheric pressure.
Anschließend wird die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch eine Pumpe (nicht veranschaulicht) evakuiert (Schritt S102).Subsequently, the vacuum heat treatment chamber 20 evacuated by a pump (not illustrated) (step S102 ).
Als Nächstes wird eine Wärmebehandlung auf die auf den Substrathalter H in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 platzierten Substrate W angewandt (Schritt S103). Bei der Wärmebehandlung werden die Heizvorrichtungen 21 verwendet. Bei der Wärmebehandlung werden die Substrate W und der Substrathalter H durch die Heizvorrichtungen 21 erwärmt und tritt der von der Mitte D der Unterseite C des Substrathalters H abgestrahlte Strahlungswärmestrahl La durch das Durchlassfenster 23 hindurch. Bei der Wärmebehandlung misst das Strahlungsthermometer 38 die Intensität des Strahlungswärmestrahls La, der durch das Durchlassfenster 23 hindurchgetreten ist, um die Temperatur des Substrathalters H zu messen. Bei der Wärmebehandlung wird durch Messen der Temperatur des Substrathalters H die Temperatur der Substrate W im Verhältnis gemessen, um die Temperatur der Substrate W zu überwachen. Beispielsweise kann die Temperatur der Substrate W anhand der Temperatur des Substrathalters H geschätzt werden. Die Wärmebehandlung wird durchgeführt, bis die Temperatur der Substrate W die Temperatur erreicht, die für eine Oberflächenbehandlung, d. h. den nächsten Prozess, erforderlich ist. Die Wärmebehandlung kann derart durchgeführt werden, dass die Temperatur der Substrate W für einen bestimmten Zeitraum gehalten wird, nachdem die Temperatur der Substrate W die Temperatur erreicht hat, die für die Oberflächenbehandlung, d. h. den nächsten Prozess, erforderlich ist.Next, a heat treatment is applied to the substrate holder H in the vacuum heat treatment chamber 20 placed substrates W applied (step S103 ). In the heat treatment, the heaters 21 used. During the heat treatment, the substrates become W and the substrate holder H through the heaters 21 warms up and enters from the middle D the bottom C of the substrate holder H Radiated radiant heat La through the passage window 23 therethrough. During heat treatment, the radiation thermometer measures 38 the intensity of the radiation heat ray La passing through the passage window 23 has passed through to the temperature of the substrate holder H to eat. In the heat treatment, by measuring the temperature of the substrate holder H the temperature of the substrates W measured in proportion to the temperature of the substrates W to monitor. For example, the temperature of the substrates W based on the temperature of the substrate holder H to be appreciated. The heat treatment is carried out until the temperature of the substrates W reaches the temperature required for a surface treatment, ie the next process. The heat treatment may be performed such that the temperature of the substrates W is held for a certain period of time after the temperature of the substrates W the Reached the temperature required for the surface treatment, ie the next process.
Als Nächstes wird, wenn die Temperatur der Substrate W die Temperatur erreicht, die für die Oberflächenbehandlung, d. h. den nächsten Prozess, erforderlich ist, der Substrathalter H von innerhalb der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in die Reaktionsbehandlungskammer 30 überführt (Schritt S104). In der Reaktionsbehandlungskammer 30 wird die Oberflächenbehandlung, wie z. B. Filmbildung oder Ätzen, auf die auf dem Substrathalter H platzierten Substrate W angewandt. Wenn die Substrate W in der Reaktionsbehandlungskammer 30 oberflächenbehandelt wurden, wird der Substrathalter H in die Entladekammer 40 überführt. In der Entladekammer 40 werden, nachdem der Druck in der Entladekammer 40 auf Atmosphärendruck zurückgebracht wurde, die Substrate W aus der Entladekammer 40 und aus der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 heraus entnommen.Next, when the temperature of the substrates W reaches the temperature required for the surface treatment, ie, the next process, the substrate holder H from within the vacuum heat treatment chamber 20 in the reaction treatment chamber 30 transferred (step S104 ). In the reaction treatment chamber 30 is the surface treatment, such. As filming or etching, on the on the substrate holder H placed substrates W applied. If the substrates W in the reaction treatment chamber 30 surface treated becomes the substrate holder H in the unloading chamber 40 transferred. In the unloading chamber 40 be after the pressure in the discharge chamber 40 was returned to atmospheric pressure, the substrates W from the unloading chamber 40 and the substrate processing device 10 taken out.
Nachdem der Substrathalter H von innerhalb der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 in die Reaktionsbehandlungskammer 30 überführt wurde, führt in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 die Gaszufuhrvorrichtung 24 Spülgas in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 ein, um z. B. den Druck in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck zurückzubringen (Schritt S105). Danach wird der Prozess beendet.After the substrate holder H from within the vacuum heat treatment chamber 20 in the reaction treatment chamber 30 leads in the vacuum heat treatment chamber 20 the gas supply device 24 Purge gas in the vacuum heat treatment chamber 20 a, for. B. the pressure in the vacuum heat treatment chamber 20 back to atmospheric pressure (step S105 ). After that, the process is ended.
Gemäß dem Prozess in 5 wird das Spülgas in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 zugeführt (Schritt S105). Wie in 2 veranschaulicht, ist die Gaszufuhröffnung 24a der Gaszufuhrvorrichtung 24 zu dem Durchlassfenster 23 hin offen, sodass das zugeführte Gas auf das Durchlassfenster 23 ausgestoßen wird. Somit werden Fremdstoffe, die an dem Durchlassfenster 23 anhaften, durch das in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 zugeführte Gas abgeblasen. Die Zufuhr des Gases in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 wird wiederholt in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durchgeführt und Fremdstoffe, die an dem Durchlassfenster 23 anhaften, werden jedes Mal abgeblasen; daher wird eine Ansammlung von Fremdstoffen auf dem Durchlassfenster 23 verhindert. Folglich kann verhindert werden, dass der Strahlungswärmestrahl La durch Fremdstoffe blockiert wird, die sich auf dem Durchlassfenster 23 ansammeln; daher kann verhindert werden, dass eine Temperaturmessung unter Verwendung von Strahlungswärmestrahlen ungenau durchgeführt wird.According to the process in 5 the purge gas enters the vacuum heat treatment chamber 20 through the gas supply device 24 supplied (step S105 ). As in 2 illustrates is the gas supply opening 24a the gas supply device 24 to the transmission window 23 open so that the gas supplied to the passage window 23 is ejected. Thus, contaminants are attached to the transmission window 23 attach, through the into the vacuum heat treatment chamber 20 supplied gas blown off. The supply of the gas into the vacuum heat treatment chamber 20 is repeated in the vacuum heat treatment chamber 20 performed and foreign substances, which at the passage window 23 attach are blown off each time; therefore, an accumulation of foreign matter on the passage window 23 prevented. As a result, the radiation heat beam La can be prevented from being blocked by foreign matter deposited on the transmission window 23 accumulate; Therefore, it can be prevented that a temperature measurement using irradiation heat rays is performed inaccurately.
Gemäß dem Prozess in 5 wird die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 evakuiert; daher ist, wenn das Spülgas in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 zugeführt wird, die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 und dem Druck des Spülgases größer, als wenn die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 nicht evakuiert wird. Folglich ist in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 der Durchfluss des Spülgases schneller, als wenn die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 nicht evakuiert wird; daher können Fremdstoffe, die an dem Durchlassfenster 23 anhaften, leicht abgeblasen werden.According to the process in 5 becomes the negative pressure heat treatment chamber 20 evacuated; therefore, if the purge gas is in the vacuum heat treatment chamber 20 through the gas supply device 24 is supplied, the pressure difference between the pressure in the negative pressure heat treatment chamber 20 and the pressure of the purge gas greater than when the negative pressure heat treatment chamber 20 not evacuated. Consequently, in the vacuum heat treatment chamber 20 the flow of purge gas faster than if the vacuum heat treatment chamber 20 not evacuated; therefore, foreign substances may be present at the passage window 23 stick, easily blown off.
Gemäß dem Prozess in 5 wird die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 evakuiert; daher ist, wenn das Spülgas in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 zugeführt wird, die Gaszufuhrdauer länger, als wenn die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 nicht evakuiert wird. Dadurch ist es möglich, mehr Fremdstoffe von dem Durchlassfenster 23 abzublasen, ohne die Produktivität der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 zu senken, als wenn die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 nicht evakuiert wird.According to the process in 5 becomes the negative pressure heat treatment chamber 20 evacuated; therefore, if the purge gas is in the vacuum heat treatment chamber 20 through the gas supply device 24 the gas supply duration is longer than when the negative pressure heat treatment chamber 20 not evacuated. This makes it possible to remove more foreign matter from the passage window 23 without the productivity of the substrate processing apparatus 10 lower than if the vacuum heat treatment chamber 20 not evacuated.
Gemäß dem Prozess in 5 werden Fremdstoffe, die an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anhaften, in dem Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck entfernt. Schritte, bei denen Fremdstoffe dazu neigen, an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anzuhaften, sind ein Schritt, bei dem eine Temperaturänderung in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 vorliegt, und ein Schritt, bei dem der Substrathalter H bewegt wird. Der Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck dient zudem als ein Schritt zum Senken der Temperatur in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20. Der Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck ist ein Schritt, der nach dem Schritt zum Erhöhen der Temperatur in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 und dem Schritt zum Bewegen des Substrathalters H durchgeführt wird. Bei dem Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck haftet eine große Menge von Fremdstoffen an der Oberseite des Durchlassfensters 23 an; daher können Fremdstoffe, die an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anhaften, effizient entfernt werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden Fremdstoffe, die an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anhaften, in dem Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck entfernt. Fremdstoffe, die an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anhaften, können z. B. durch Zuführen von Gas in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 entfernt werden, während die Substrate W in der Reaktionsbehandlungskammer 30 oberflächenbehandelt werden.According to the process in 5 are foreign substances that are at the top of the transmission window 23 in the step of returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 removed to atmospheric pressure. Steps where foreign matter tends to be at the top of the passage window 23 are a step in which a temperature change in the negative pressure heat treatment chamber 20 is present, and a step in which the substrate holder H is moved. The step of returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 to atmospheric pressure also serves as a step to lower the temperature in the vacuum heat treatment chamber 20 , The step of returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 At atmospheric pressure is a step following the step of raising the temperature in the vacuum heat treatment chamber 20 and the step of moving the substrate holder H is carried out. In the step of returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 At atmospheric pressure, a large amount of foreign matter adheres to the top of the passage window 23 at; therefore, foreign substances may be present at the top of the transmission window 23 attach, be removed efficiently. In the present embodiment, contaminants are present at the top of the transmission window 23 in the step of returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 removed to atmospheric pressure. Foreign matter at the top of the transmission window 23 attach, z. B. by supplying gas into the vacuum heat treatment chamber 20 through the gas supply device 24 are removed while the substrates W in the reaction treatment chamber 30 be surface treated.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es, wie in 2 veranschaulicht, am bevorzugtesten, dass die Oberseite B des Durchlassfensters 23, d. h. die Oberfläche auf der Seite, auf welcher der Substrathalter H vorhanden ist, die Oberseite F des Fensterrahmens 26 und die Oberseite E des Bodens 22 die gleiche Höhe aufweisen oder sich auf der gleichen Höhe befinden. Der Grund ist, dass dadurch verhindert wird, dass abgeblasene Fremdstoffe an der Grenze zwischen dem Durchlassfenster 23 und dem Fensterrahmen 26 zurückbleiben. Wie in 6 veranschaulicht, kann die Konfiguration von dem und um das Durchlassfenster 23 eine vorstehende Form sein, bei der die Höhe der Oberseite B des Durchlassfensters 23 höher als die Höhe der Oberseite F des Fensterrahmens 26 und die Höhe der Oberseite E des Bodens 22 ist. Dadurch wird ebenfalls verhindert, dass abgeblasene Fremdstoffe an der Grenze zwischen dem Durchlassfenster 23 und dem Fensterrahmen 26 zurückbleiben. Wenn die Konfiguration von dem und um das Durchlassfenster 23 eine vorstehende Form ist, ist die Höhe der Oberseite B des Durchlassfensters 23 bevorzugt um etwa 0 mm bis 2 mm höher als die Höhe der Oberseite F des Fensterrahmens 26 und die Höhe der Oberseite E des Bodens 22. Wenn die Konfiguration von dem und um das Durchlassfenster 23 eine eingelassene Form ist, bei der die Höhe der Oberseite B des Durchlassfensters 23 niedriger als die Höhe der Oberseite F des Fensterrahmens 26 und die Höhe der Oberseite E des Bodens 22 ist, wie in 7 veranschaulicht, können abgeblasene Fremdstoffe an der Grenze zwischen dem Durchlassfenster 23 und dem Fensterrahmen 26 zurückbleiben. In diesem Fall kann durch Erhöhen der Durchflussgeschwindigkeit des von der Gaszufuhrvorrichtung 24 zugeführten Gases verhindert werden, dass Fremdstoffe an der Grenze zwischen dem Durchlassfenster 23 und dem Fensterrahmen 26 zurückbleiben.In the present embodiment, it is as in FIG 2 most preferably illustrates that the top B of the transmission window 23 ie the surface on the side on which the substrate holder H is present, the top F of the window frame 26 and the top E of the floor 22 the same height or at the same height. The reason is that this prevents blown foreign matter at the boundary between the transmission window 23 and the window frame 26 remain. As in 6 illustrates the configuration of and around the passthrough window 23 a protruding shape, in which the height of the top B of the transmission window 23 higher than the height of the top F of the window frame 26 and the height of the top E of the ground 22 is. This also prevents blown foreign matter at the boundary between the passage window 23 and the window frame 26 remain. If the configuration of the and around the transmission window 23 a protruding shape is the height of the top B of the transmission window 23 preferably about 0 mm to 2 mm higher than the height of the top F of the window frame 26 and the height of the top E of the ground 22 , If the configuration of the and around the transmission window 23 a sunken shape is where the height of the top B of the transmission window 23 lower than the height of the top F of the window frame 26 and the height of the top e of the soil 22 is how in 7 illustrates, blown-off contaminants may be at the boundary between the transmission window 23 and the window frame 26 remain. In this case, by increasing the flow rate of the gas supply device 24 supplied gas prevents foreign matter at the boundary between the passage window 23 and the window frame 26 remain.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 2 veranschaulicht, das Durchlassfenster 23 bevorzugt an dem Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 derart bereitgestellt, dass die Oberseite B parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H ist. Fremdstoffe fallen größtenteils von der Unterseite C des Substrathalters H herab und haften an der Oberseite des Durchlassfensters 23 an. Somit neigen, wenn das Durchlassfenster 23 parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H, d. h. einem Messziel, installiert wird, Fremdstoffe dazu, an der Oberseite des Durchlassfensters 23 anzuhaften. Wenn die Oberseite B des Durchlassfensters 23 nicht parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H ist, können sich Fremdstoffe ungleichmäßig an einer Stelle auf dem Durchlassfenster 23 je nach der Schwerkraft und der Richtung, in der die Fremdstoffe abgeblasen werden, ansammeln. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Durchlassfenster 23 am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 derart bereitgestellt, dass die Oberseite B parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H ist; daher kann eine ungleichmäßige Ansammlung von Fremdstoffen auf dem Durchlassfenster 23 verhindert werden und kann somit eine Ansammlung von Fremdstoffen selbst bei der Verwendung der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 für einen längeren Zeitraum verhindert werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist es bevorzugter, dass das Durchlassfenster 23 am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 derart bereitgestellt ist, dass die Oberseite B horizontal ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Durchlassfenster 23 am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 derart bereitgestellt, dass die Oberseite B parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt, bei der die Oberseite B des Durchlassfensters 23 parallel zu der Unterseite C des Substrathalters H ist. Beispielsweise kann je nach den Installationsbedingungen der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 die Konfiguration derart sein, dass die Oberseite B des Durchlassfensters 23 nicht parallel zur Unterseite C des Substrathalters H ist.In the present embodiment, as in FIG 2 illustrates the passthrough window 23 preferably at the bottom 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided such that the top B parallel to the bottom C of the substrate holder H is. Foreign matter mostly falls from the bottom C of the substrate holder H down and stick to the top of the transmission window 23 at. Thus, if the aperture window 23 parallel to the bottom C of the substrate holder H , ie a measuring target, is installed, foreign matter to it, at the top of the transmission window 23 to stick. If the top B of the transmission window 23 not parallel to the bottom C of the substrate holder H is, foreign substances may be unevenly located at one point on the transmission window 23 Depending on the gravity and the direction in which the foreign matter is blown off, accumulate. In the present embodiment, the transmission window 23 on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided such that the top B parallel to the bottom C of the substrate holder H is; therefore, there may be an uneven accumulation of foreign matter on the passage window 23 can be prevented and thus accumulation of foreign matter even when using the substrate processing apparatus 10 be prevented for a longer period of time. In the present embodiment, it is more preferable that the transmission window 23 on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 is provided such that the top B is horizontal. In the present embodiment, the transmission window 23 on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided such that the top B parallel to the bottom C of the substrate holder H is. However, the present invention is not limited to the configuration in which the top side B of the transmission window 23 parallel to the bottom C of the substrate holder H is. For example, depending on the installation conditions of the substrate processing apparatus 10 the configuration should be such that the top B of the transmission window 23 not parallel to the bottom C of the substrate holder H is.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 2 veranschaulicht, das Durchlassfenster 23 bevorzugt am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 derart bereitgestellt, dass die Oberseite B parallel zur Unterseite C des Substrathalters H ist. Dadurch kann die Menge des Strahlungswärmestrahls La, die in das Strahlungsthermometer 25 eintritt, im Vergleich zu der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Technik erhöht werden und können somit Fehler bei der Temperaturmessung des Substrathalters H verringert werden.In the present embodiment, as in FIG 2 illustrates the passthrough window 23 preferably on the ground 22 the vacuum heat treatment chamber 20 provided such that the top B parallel to the bottom C of the substrate holder H is. This allows the amount of radiant heat radiation La into the radiation thermometer 25 occurs in comparison with the above-described technique described in Patent Literature 1, and thus can cause errors in the temperature measurement of the substrate holder H be reduced.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bevorzugt eine Vakuumzufuhrkammer, die sich wiederholt unter Vakuum und unter Atmosphärendruck befindet, z. B. eine Ladeschleusenkammer. In diesem Fall können in dem Schritt zum Zurückbringen des Innenraums der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 auf Atmosphärendruck Fremdstoffe, die an dem Durchlassfenster 23 anhaften, entfernt werden; daher kann eine Abnahme der Produktivität der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 verhindert werden.In the present embodiment, the negative pressure heat treatment chamber 20 preferably a vacuum feed chamber which is repeatedly under vacuum and at atmospheric pressure, e.g. B. a load lock chamber. In this case, in the step for returning the interior of the negative pressure heat treatment chamber 20 at atmospheric pressure foreign matter, which at the passage window 23 adhere, be removed; therefore, a decrease in productivity of the substrate processing apparatus 10 be prevented.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 1 veranschaulicht, die Heizvorrichtungen 21 an Positionen auf der gegenüberliegenden Seite des Substrathalters H von der Position des Durchlassfensters 23 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform sind, um zu verhindern, dass von den Heizvorrichtungen 21 abgestrahltes Licht, d. h. Infrarotstrahlen, aus dem Durchlassfenster 23 eintreten, die Heizvorrichtungen 21 an den Positionen auf der gegenüberliegenden Seite des Substrathalters H von der Position des Durchlassfensters 23 bereitgestellt. Dadurch wird verhindert, dass von den Heizvorrichtungen 21 abgestrahlte Infrarotstrahlen in das Durchlassfenster 23 eintreten, und kann somit verhindert werden, dass von den Heizvorrichtungen 21 abgestrahlte Infrarotstrahlen in das Durchlassfenster 23 eintreten und die Genauigkeit bei der Temperaturmessung des Substrathalters H durch das Strahlungsthermometer 25 verringern.In the present embodiment, as in FIG 1 illustrates the heaters 21 at positions on the opposite side of the substrate holder H from the position of the transmission window 23 provided. In the present embodiment, in order to prevent being from the heaters 21 radiated light, ie Infrared rays, from the passage window 23 enter, the heaters 21 at the positions on the opposite side of the substrate holder H from the position of the transmission window 23 provided. This will prevent from the heaters 21 radiated infrared rays into the transmission window 23 occur, and thus can be prevented from the heaters 21 radiated infrared rays into the transmission window 23 occur and the accuracy in the temperature measurement of the substrate holder H through the radiation thermometer 25 reduce.
Obwohl der Substrathalter H in der vorliegenden Ausführungsform die Oberseite aufweist, auf der die Substrate W platziert werden, kann der Substrathalter H alles sein, was die Substrate W trägt.Although the substrate holder H in the present embodiment, the upper side on which the substrates W can be placed, the substrate holder H everything be what the substrates W wearing.
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 eine einzelne Behandlungskammer mit einer Funktion als eine Ladeschleusenkammer zum Verringern des Drucks in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 gegenüber Atmosphärendruck und einer Funktion als eine Vorheizkammer zum Durchführen einer Vorerwärmung, um die Temperatur der Substrate W in die Nähe der Temperatur zu bringen, die für eine Oberflächenbehandlung, wie z. B. Filmbildung, notwendig ist. Dadurch, dass die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 sowohl als die Ladeschleusenkammer als auch die Vorheizkammer dient, lassen sich die Kosten und der Platzbedarf der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 verringern. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt ist und die Ladeschleusenkammer und die Vorheizkammer getrennt bereitgestellt werden können. Wenn die Ladeschleusenkammer und die Vorheizkammer getrennt bereitgestellt werden und die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 die Ladeschleusenkammer ist, kann von der Gaszufuhrvorrichtung 24 zugeführtes Gas auch als Spülgas verwendet werden und lassen sich somit die Kosten der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 verringern. Wenn die Ladeschleusenkammer und die Vorheizkammer getrennt bereitgestellt werden und die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 die Vorheizkammer ist, lassen sich Fehler bei der Temperaturmessung des Substrathalters H im Verhältnis zu einer Solltemperatur verringern.In the present embodiment described above, the negative pressure heat treatment chamber 20 a single treatment chamber having a function as a load lock chamber for reducing the pressure in the negative pressure heat treatment chamber 20 against atmospheric pressure and a function as a preheating chamber for performing preheating to bring the temperature of the substrates W in the vicinity of the temperature required for a surface treatment such. B. film formation, is necessary. Thereby, that the vacuum heat treatment chamber 20 serves as both the load lock chamber and the preheat chamber, the cost and space requirements of the substrate processing device can be 10 reduce. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described example, and the load lock chamber and the preheat chamber may be provided separately. When the load lock chamber and preheat chamber are provided separately and the vacuum heat treatment chamber 20 The load lock chamber is accessible from the gas supply device 24 supplied gas can also be used as purge gas and thus can be the cost of the vacuum heat treatment chamber 20 reduce. When the load lock chamber and preheat chamber are provided separately and the vacuum heat treatment chamber 20 the preheat chamber is, can be errors in the temperature measurement of the substrate holder H decrease in relation to a setpoint temperature.
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform werden, wenn die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 die Entladekammer 40 nicht beinhaltet, die Substrate W, die einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. Filmbildung, unterzogen wurden, in die Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 überführt. Dabei haften oftmals Fremdstoffe an dem Durchlassfenster 23 an und sammeln sich dort an. Somit ist die Wirkung einer Entfernung von Fremdstoffen durch die in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 enthaltene Gaszufuhrvorrichtung 24 signifikant.In the present embodiment described above, when the substrate processing apparatus 10 the unloading chamber 40 does not include, the substrates W, the surface treatment such. B. film formation, in the vacuum heat treatment chamber 20 transferred. In this case, foreign substances often adhere to the passage window 23 and gather there. Thus, the effect of removal of foreign matter by that in the vacuum heat treatment chamber 20 contained gas supply device 24 significant.
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform liegt, um Fehler bei der Temperaturmessung zu verringern, die durch Messen des von der Mitte D des Substrathalters H abgestrahlten Strahlungswärmestrahls La verursacht werden, die Position des Strahlungsthermometers 25 bevorzugt direkt unter dem Substrathalter H, wie in 2 veranschaulicht. Ferner sind, um zu ermöglichen, dass der von dem Substrathalter H senkrecht abgestrahlte Strahlungswärmestrahl La senkrecht in das Strahlungsthermometer 25 eintritt, der Substrathalter H und das Strahlungstemperatursystem 25 bevorzugt einander zugewandt.In the present embodiment described above, in order to reduce errors in the temperature measurement obtained by measuring from the center D of the substrate holder H radiated radiant heat La, the position of the radiation thermometer 25 preferably directly under the substrate holder H, as in 2 illustrated. Further, to enable that of the substrate holder H perpendicular radiated radiant heat La perpendicular to the radiation thermometer 25 occurs, the substrate holder H and the radiation temperature system 25 preferably facing each other.
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform befindet sich, wie in 2 veranschaulicht, das Strahlungsthermometer 25 bevorzugt direkt unterhalb der Unterseite C des Substrathalters H und ist am Boden 22 der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 und dem Durchlassfenster 23 bereitgestellt, sodass der von dem Substrathalter H senkrecht abgestrahlte Strahlungswärmestrahl La senkrecht in das Strahlungsthermometer 25 eintritt. Dadurch kann die Menge des Strahlungswärmestrahls La, die in das Strahlungsthermometer 25 eintritt, im Vergleich zu der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Technik erhöht werden und können somit Fehler bei der Temperaturmessung des Substrathalters H verringert werden.In the present embodiment described above, as shown in FIG 2 illustrates the radiation thermometer 25 preferably directly below the bottom C of the substrate holder H and is at the bottom 22 the vacuum heat treatment chamber 20 and the transmission window 23 provided so that radiated perpendicularly from the substrate holder H radiant heat radiation La perpendicular to the radiation thermometer 25 entry. This allows the amount of radiant heat La, which is in the radiation thermometer 25 occurs in comparison with the above-described technique described in Patent Literature 1, and thus can cause errors in the temperature measurement of the substrate holder H be reduced.
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 2 veranschaulicht, die Gaszufuhrvorrichtung 24 auswärts von der Oberseite B des Durchlassfensters 23 in der Unterdruckwärmebehandlungskammer 20 bereitgestellt. Dadurch wird verhindert, dass ein Zugang für den von dem Substrathalter H abgestrahlten Strahlungswärmestrahl La in das Durchlassfenster 23 durch die Gaszufuhrvorrichtung 24 blockiert wird. Dahingegen ist bei der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Technik ein Rohr einer Gaszufuhrvorrichtung in einer Abschirmung installiert. Wenn Gas in Richtung eines Durchlassfensters in der Abschirmung abgegeben wird, ist davon auszugehen, dass sich eine Öffnung des Rohrs in einem Projektionsbereich befindet, in dem der Fensterbereich auf die Substrate projiziert wird. In diesem Fall blockiert das Rohr den in das Strahlungsthermometer 25 eintretenden Strahlungswärmestrahl La; daher sind Fehler in der Temperaturmessung des Substrathalters H größer als jene bei der vorliegenden Erfindung.In the present embodiment described above, as in FIG 2 illustrates the gas supply device 24 away from the top B of the transmission window 23 in the vacuum heat treatment chamber 20 provided. This prevents access for the substrate holder H radiated radiant heat radiation La in the transmission window 23 through the gas supply device 24 is blocked. On the other hand, in the above-mentioned technique described in Patent Literature 1, a tube of a gas supply device is installed in a shield. When gas is exhausted in the direction of a passage window in the shield, it is considered that an opening of the pipe is in a projection area in which the window area is projected onto the substrates. In this case, the tube blocks the into the radiation thermometer 25 incoming radiant heat beam La; therefore, there are errors in the temperature measurement of the substrate holder H larger than those in the present invention.
Die in der obengenannten Ausführungsform beschriebene Konfiguration veranschaulicht ein Beispiel für einen Aspekt der vorliegenden Erfindung und kann mit einem anderen bekannten Stand der Technik kombiniert werden oder kann teilweise weggelassen oder verändert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The configuration described in the above embodiment illustrates an example of one aspect of the present invention and may be compared with another known prior art Technique or may be partially omitted or altered without departing from the scope of the present invention.
Beispiel.Example.
Unter Verwendung der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 wurde eine Filmbildungsbehandlung über zehn aufeinanderfolgende Tage durchgeführt. Bei der Filmbildungsbehandlung wurde die Temperatur der Substrate W auf 380 °C eingestellt. Eine Behandlungsdauer bei der Filmbildungsbehandlung betrug etwa fünf Minuten. Die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 ermöglicht es, dass die Isttemperatur der Substrate W im Bereich von 380 °C ± 9 °C variierte.Using the substrate processing apparatus 10 a film-forming treatment was carried out for ten consecutive days. In the film-forming treatment, the temperature of the substrates became W set to 380 ° C. A treatment time in the film-forming treatment was about five minutes. The substrate processing device 10 allows the actual temperature of the substrates W varied in the range of 380 ° C ± 9 ° C.
Vergleichsbeispiel.Comparative example.
Unter Verwendung der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Vorrichtung wurde ein Versuch zur Filmbildungsbehandlung über zehn aufeinanderfolgende Tage durchgeführt. Bei der Filmbildungsbehandlung wurde die Temperatur der Substrate W auf 380 °C eingestellt. Eine Behandlungsdauer bei der Filmbildungsbehandlung betrug etwa fünf Minuten. Bei der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Vorrichtung variierte die Isttemperatur der Substrate W im Bereich von 380 °C bis 420 °C.Using the above-mentioned apparatus described in Patent Literature 1, a film forming treatment trial was conducted for ten consecutive days. In the film-forming treatment, the temperature of the substrates became W set to 380 ° C. A treatment time in the film-forming treatment was about five minutes. In the above-mentioned apparatus described in Patent Literature 1, the actual temperature of the substrates varied W in the range of 380 ° C to 420 ° C.
Infolge eines Vergleichs des Beispiels und des Vergleichsbeispiels betrug bei dem Versuch unter Verwendung der obengenannten in Patentliteratur 1 beschriebenen Vorrichtung der Mittelwert der Isttemperatur der Substrate W 400 °C und trat eine große Abweichung von +20 °C gegenüber dem Einstellwert von 380 °C auf. Weiterhin variierte die Isttemperatur der Substrate W im Bereich von 380 °C bis 420 °C und betrug der Variationsbereich 40 °C. Als die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 verwendet wurde, variierte die Isttemperatur der Substrate W im Bereich von 380 °C ± 9 °C und betrug der Variationsbereich 18°C. Im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel konnte der Variationsbereich um etwa die Hälfte verringert werden. Es wurde nachgewiesen, dass die Substratverarbeitungsvorrichtung 10 die Temperatursteuerung der Substrate W korrekt durchführen kann und Variationen in der Temperatur der Substrate W im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel verringert. Ferner wurde bei dem Vergleichsbeispiel eine Ansammlung von Fremdstoffen auf dem Fenster nach Abschluss des Versuchs festgestellt, wohingegen bei der Substratverarbeitungsvorrichtung 10 nahezu keine Fremdstoffe auf der Oberseite B des Durchlassfensters 23 vorhanden waren.As a result of a comparison of the example and the comparative example, in the experiment using the above-mentioned apparatus described in Patent Literature 1, the average value of the actual temperature of the substrates was W 400 ° C and occurred a large deviation of +20 ° C compared to the set value of 380 ° C. Further, the actual temperature of the substrates W varied in the range of 380 ° C to 420 ° C, and the variation range was 40 ° C. As the substrate processing device 10 was used, the actual temperature of the substrates W varied in the range of 380 ° C ± 9 ° C, and the variation range was 18 ° C. Compared to the comparative example, the variation range could be reduced by about half. It has been proven that the substrate processing device 10 the temperature control of the substrates W can perform correctly and variations in the temperature of the substrates W reduced compared to the comparative example. Further, in the comparative example, an accumulation of foreign matter on the window after completion of the experiment was found, whereas in the substrate processing apparatus 10 almost no foreign matter on the top B of the transmission window 23 were present.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Substratverarbeitungsvorrichtung; 20 Unterdruckwärmebehandlungskammer; 21 Heizvorrichtung; 22 Boden; 23 Durchlassfenster; 24 Gaszufuhrvorrichtung; 24a Gaszufuhröffnung; 25 Strahlungsthermometer; 26 Fensterrahmen; 30 Reaktionsbehandlungskammer; 40 Entladekammer; H Substrathalter; L, La Strahlungswärmestrahl; W Substrat.10 substrate processing device; 20 negative pressure heat treatment chamber; 21 heating device; 22 soil; 23 transmission window; 24 gas supply device; 24a gas supply opening; 25 radiation thermometers; 26 window frames; 30 reaction treatment chamber; 40 unloading chamber; H substrate holder; L, La radiant heat ray; W substrate.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
JP 2012230049 [0005]JP 2012230049 [0005]