JP2000353665A - Substrate processing equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェーハの高温プロセス処理に於いて、ウェー
ハを均一に成膜処理し、均一で高品質の成膜処理ウェー
ハを歩留りよく製造する。
【解決手段】基板10が装填されるボート6が回転可能
に支持されると共に回転支持部31が気密にシールさ
れ、該回転支持部を冷却ガスにより空冷する様構成し、
減圧下、高温下での使用を可能とする軸受部を提供し、
前記反応管内に於ける高温プロセス処理の際、ボートを
回転することにより、ウェーハを均一に成膜処理し、品
質を向上すると共に歩留りを向上する。
(57) [Summary] In a high-temperature processing of a wafer, a wafer is uniformly formed into a film, and a uniform and high-quality film-formed wafer is manufactured with a high yield. A boat on which a substrate is loaded is rotatably supported, a rotation support portion is hermetically sealed, and the rotation support portion is air-cooled by a cooling gas.
Provide bearings that can be used under reduced pressure and high temperature,
During the high-temperature process in the reaction tube, the boat is rotated to uniformly form a film on the wafer, thereby improving the quality and the yield.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空チャン
バを有する縦型拡散半導体製造装置等の基板処理装置に
関するものである。The present invention relates to a substrate processing apparatus such as a vertical diffusion semiconductor manufacturing apparatus having a vacuum chamber.
【0002】[0002]
【従来の技術】基板処理装置の1つである真空チャンバ
を有する縦型拡散半導体製造装置を図3に於いて説明す
る。2. Description of the Related Art A vertical diffusion semiconductor manufacturing apparatus having a vacuum chamber as one of substrate processing apparatuses will be described with reference to FIG.
【0003】真空チャンバ1の上側に反応管3が前記真
空チャンバ1に気密に立設され、前記反応管3の周囲に
はヒータ4が設けられ、該ヒータ4により前記反応管3
内部が加熱される様になっている。A reaction tube 3 is provided above the vacuum chamber 1 in an airtight manner in the vacuum chamber 1, and a heater 4 is provided around the reaction tube 3.
The inside is heated.
【0004】前記真空チャンバ1内に炉口蓋を兼ねる可
動部5が、図示しない昇降機構により昇降可能に支持さ
れ、前記可動部5にボート6が立設されている。A movable part 5 also serving as a furnace lid is supported in the vacuum chamber 1 by a lifting mechanism (not shown) so as to be able to move up and down. A boat 6 stands on the movable part 5.
【0005】前記真空チャンバ1の側面にドアバルブ8
が開閉可能に且つ気密に設けられている。該ドアバルブ
8を挟み前記ボート6に対向してウェーハ移載機9が配
設され、該ウェーハ移載機9により下降状態の前記ボー
ト6にウェーハ10が水平姿勢で多段に装填される様に
なっている。A door valve 8 is provided on the side of the vacuum chamber 1.
Are openably and closably provided in an airtight manner. A wafer transfer machine 9 is disposed opposite the boat 6 with the door valve 8 interposed therebetween, and the wafers 10 are loaded into the lowered boat 6 in a horizontal posture in multiple stages by the wafer transfer machine 9. ing.
【0006】ウェーハ移載機9によりドアバルブ8を通
してウェーハ10がボート6に多段に装填される。該ボ
ート6は前記可動部5と共に昇降機構(図示せず)によ
り上昇され、前記ボート6が前記反応管3に装入され、
該反応管3は前記可動部5により気密に閉塞される。[0006] The wafer 10 is loaded into the boat 6 in multiple stages through the door valve 8 by the wafer transfer machine 9. The boat 6 is lifted by a lifting mechanism (not shown) together with the movable part 5, and the boat 6 is charged into the reaction tube 3,
The reaction tube 3 is hermetically closed by the movable part 5.
【0007】前記反応管3はヒータ4により加熱される
と共に、図示しない反応ガス供給管により反応ガスが前
記反応管3内に供給されつつ、図示しない真空ポンプに
より排気される。斯かる高温プロセス処理により前記ウ
ェーハ10表面に所要の成膜がなされる。The reaction tube 3 is heated by a heater 4 and is evacuated by a vacuum pump (not shown) while a reaction gas is supplied into the reaction tube 3 by a reaction gas supply tube (not shown). By such a high temperature process, a required film is formed on the surface of the wafer 10.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前記反応管3内の温度
は前記成膜処理の種類により異なり、前記高温プロセス
処理では約1000℃に達するが、前記反応管3は上下
方向に長い為、該反応管3内部の温度分布は必ずしも均
一ではない。又該反応管3内に於ける前記反応ガスの濃
度分布も不均一になりやすい。The temperature in the reaction tube 3 varies depending on the type of the film forming process, and reaches about 1000 ° C. in the high-temperature process process. The temperature distribution inside the reaction tube 3 is not always uniform. Further, the concentration distribution of the reaction gas in the reaction tube 3 tends to be non-uniform.
【0009】更に、前記ウェーハ10は前記ボート6内
に多段に装填されている為、反応ガスも全長及び全周に
亘って均等に供給することが困難であり、前記各ウェー
ハ10間の間隙に前記反応ガスを均一に流すのは難し
い。Further, since the wafers 10 are loaded in multiple stages in the boat 6, it is difficult to supply the reaction gas evenly over the entire length and the entire circumference. It is difficult to flow the reaction gas uniformly.
【0010】その為、前記ウェーハ10表面に形成され
る成膜の厚さに不均一を生じることがあり、又前記ボー
ト6内の各ウェーハ10間に於いても前記成膜の不均一
が生じやすい。Therefore, the thickness of the film formed on the surface of the wafer 10 may be non-uniform, and the non-uniform film may also be generated between the wafers 10 in the boat 6. Cheap.
【0011】従って、前記反応管3内に於いて温度分布
及び反応ガス分布が不均一になりやすい範囲にはダミー
ウェーハ等を配置し対応している。然し、前記製品用の
ウェーハの中にも、成膜の均一性が充分でないウェーハ
ができることがあるのが現状である。成膜の均一性を向
上させるには、前記反応管3内に於ける前記ボート6を
回転させることが効果があることが知られている。Therefore, a dummy wafer or the like is arranged in a range where the temperature distribution and the reaction gas distribution are likely to be non-uniform in the reaction tube 3. However, at present, among the product wafers, there may be a wafer having insufficient uniformity of film formation. It is known that rotating the boat 6 in the reaction tube 3 is effective for improving the uniformity of film formation.
【0012】然し、前記反応管3内は減圧下に於いて約
1000℃になる為、前記回転軸の軸受部のシール材の
耐熱温度を越えてしまう。前記シール材を水冷すること
も考えられるが、前記真空チャンバ1内も高温になると
共に減圧状態にあるので、該真空チャンバ1内に冷却水
配管を引回す工事が大掛かりとなり、工事費が高くつ
き、更に前記真空チャンバ1内で致命的ともいえる水漏
の虞れがある等の理由で、前記シール材の水冷は行われ
ていない。その為、前記反応管3内に於いて前記ボート
6を成膜処理中に回転することは、真空チャンバ1を有
する基板処理装置では未だ実用化されていない。However, since the temperature inside the reaction tube 3 becomes about 1000 ° C. under reduced pressure, the temperature exceeds the heat resistant temperature of the sealing material of the bearing portion of the rotating shaft. Although it is conceivable to cool the sealing material with water, since the inside of the vacuum chamber 1 also has a high temperature and is in a decompressed state, the work of arranging the cooling water pipe in the vacuum chamber 1 becomes large and the construction cost is high. Further, the sealing member is not water-cooled because there is a risk of water leakage which may be fatal in the vacuum chamber 1. Therefore, rotating the boat 6 in the reaction tube 3 during the film forming process has not yet been put to practical use in a substrate processing apparatus having the vacuum chamber 1.
【0013】本発明は斯かる実情に鑑み、減圧下、高温
下での使用を可能とする軸受部を提供し、前記反応管内
に於ける高温プロセス処理の際、ボートを回転すること
により、ウェーハを均一に成膜処理し、品質を向上する
と共に歩留りを向上するものである。In view of the above circumstances, the present invention provides a bearing portion that can be used under reduced pressure and high temperature, and rotates a boat during a high-temperature process in the reaction tube so that a wafer is rotated. Is uniformly formed into a film to improve the quality and the yield.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板が装填さ
れるボートが回転可能に支持されると共に回転支持部が
気密にシールされ、該回転支持部を冷却ガスにより空冷
する様構成した基板処理装置に係り、又真空チャンバ内
に昇降可能に支持されたボートが反応管に装入され、該
反応管内で基板を成膜処理する様にした基板処理装置に
於いて、前記ボートを支持する軸が磁気シールユニット
により回転自在且つ気密に支持され、該磁気シールユニ
ットへ向けて冷却ガスノズルが配設された基板処理装置
に係り、更に又、冷却ガスがパージ用の不活性ガスであ
る基板処理装置に係るものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a substrate having a structure in which a boat on which a substrate is loaded is rotatably supported, a rotary support is hermetically sealed, and the rotary support is air-cooled by a cooling gas. A boat related to a processing apparatus and supported in a vacuum chamber so as to be able to move up and down is loaded into a reaction tube, and supports the boat in a substrate processing apparatus configured to form a film on a substrate in the reaction tube. The present invention relates to a substrate processing apparatus in which a shaft is rotatably and air-tightly supported by a magnetic seal unit, and a cooling gas nozzle is provided toward the magnetic seal unit, and further, the substrate processing wherein the cooling gas is an inert gas for purging. It concerns the device.
【0015】被処理基板が装填されたボートは反応管に
装入され、前記被処理基板は加熱されると共に反応ガス
が供給されて高温プロセス処理される際、前記ボートが
回転し前記各被処理基板が均等に成膜処理され、均一で
良好な品質の処理済基板が歩留りよく製造される。The boat loaded with the substrate to be processed is loaded into a reaction tube, and the substrate is heated and supplied with a reaction gas to perform a high-temperature process. The substrate is uniformly formed into a film, and a processed substrate of uniform and good quality is manufactured with high yield.
【0016】窒素ガス等の不活性ガスが磁気シールユニ
ットに吹付けられるので、前記反応管から前記磁気シー
ルユニットに伝達される熱は前記窒素ガスにより抜熱さ
れる。前記磁気シールユニットは温度上昇が防止される
ので、シール性能が保持され、長期間安定して使用可能
になる。Since an inert gas such as nitrogen gas is blown onto the magnetic seal unit, heat transferred from the reaction tube to the magnetic seal unit is removed by the nitrogen gas. Since the temperature rise of the magnetic seal unit is prevented, the sealing performance is maintained, and the magnetic seal unit can be used stably for a long period of time.
【0017】前記冷却用フィンに吹付けられた不活性ガ
スにより真空チャンバ内が不活性ガス置換されるので、
前記未処理基板又は処理済基板の自然酸化が防止され
る。Since the inside of the vacuum chamber is replaced with the inert gas blown by the inert gas blown to the cooling fins,
Natural oxidation of the unprocessed substrate or the processed substrate is prevented.
【0018】更に、前記不活性ガスは清浄である為、該
清浄な不活性ガス流により前記処理済基板の汚染源とな
るパーティクルが前記真空チャンバ内から排出され、前
記高温プロセス処理後の冷却工程にある処理済基板の汚
染が防止される。Further, since the inert gas is clean, particles serving as a source of contamination of the processed substrate are discharged from the vacuum chamber by the clean inert gas flow, and the inert gas flows into a cooling step after the high temperature process. The contamination of certain processed substrates is prevented.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1及び図2に於いて本発明の実施の形態
を説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0021】尚、図1及び図2中、図3中と同等のもの
には同符号を付してある。1 and 2, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【0022】真空チャンバ1の上側には炉口2が開口さ
れ、該炉口2と同心に反応管3が前記真空チャンバ1に
気密に立設され、前記反応管3の下端にフランジ部13
が形成され、該フランジ部13と前記炉口2上周縁部と
の間に反応管用Oリング14が挾設され、両者は気密に
シールされる様になっている。A furnace port 2 is opened on the upper side of the vacuum chamber 1, and a reaction tube 3 is airtightly erected in the vacuum chamber 1 concentrically with the furnace port 2, and a flange portion 13 is provided at a lower end of the reaction tube 3.
A reaction tube O-ring 14 is sandwiched between the flange portion 13 and the upper peripheral portion of the furnace port 2 so that both are hermetically sealed.
【0023】前記反応管3の外側には均熱管15が同心
に設けられ、該均熱管15の外周はヒータ4により包囲
されている。A heat equalizing tube 15 is provided concentrically outside the reaction tube 3, and the outer periphery of the heat equalizing tube 15 is surrounded by the heater 4.
【0024】前記真空チャンバ1内の昇降機構により昇
降される可動ブロック(いずれも図示せず)に炉口蓋1
6が支持され、該炉口蓋16の上面に蓋用Oリング17
が前記炉口2と同心に配設され、前記蓋用Oリング17
が前記炉口2下周縁部に当接し、前記炉口2と前記炉口
蓋16とを気密にシールし得る様になっている。The furnace cover 1 is mounted on a movable block (both not shown) which is raised and lowered by a lifting mechanism in the vacuum chamber 1.
6 is supported, and a lid O-ring 17 is
Is disposed concentrically with the furnace port 2 and the O-ring 17 for the lid is provided.
Abuts against the lower peripheral portion of the furnace port 2 so that the furnace port 2 and the furnace cover 16 can be hermetically sealed.
【0025】前記炉口蓋16に貫通孔18が前記炉口2
と同心に穿設され、前記炉口蓋16の下面に磁気シール
ユニット20が前記貫通孔18と同心に固着されてい
る。The through hole 18 is formed in the furnace cover 16 with the furnace port 2.
A magnetic seal unit 20 is fixed to the lower surface of the furnace cover 16 concentrically with the through hole 18.
【0026】前記磁気シールユニット20のユニット筒
体21の上端面と前記貫通孔18下周縁部との間に軸受
用Oリング22が挾設され、両者は気密にシールされる
様になっている。前記ユニット筒体21の外周面には環
状の冷却用フィン23が所要数(本実施の形態では3
枚)設けられ、前記ユニット筒体21の円筒状孔内には
太径回転軸25が上下の軸受26,27により回転自在
に支持され、該上下の軸受26,27間に磁性流体シー
ル29が配置され、該磁性流体シール29は永久磁石に
より保持され、前記磁性流体シール29により前記太径
回転軸25と前記ユニット筒体21とが気密にシールさ
れる様になっている。A bearing O-ring 22 is sandwiched between the upper end surface of the unit cylinder 21 of the magnetic seal unit 20 and the lower peripheral edge of the through hole 18 so that both are hermetically sealed. . A required number of cooling fins 23 (three in this embodiment) are provided on the outer peripheral surface of the unit cylindrical body 21.
A large-diameter rotary shaft 25 is rotatably supported in the cylindrical hole of the unit cylinder 21 by upper and lower bearings 26 and 27, and a magnetic fluid seal 29 is provided between the upper and lower bearings 26 and 27. The magnetic fluid seal 29 is disposed and held by a permanent magnet, and the large-diameter rotary shaft 25 and the unit cylinder 21 are hermetically sealed by the magnetic fluid seal 29.
【0027】前記太径回転軸25の上端面に回転支持軸
31の下端が同心に固着され、該回転支持軸31の他端
側は前記貫通孔18に挿通され、該貫通孔18から突出
する前記回転支持軸31の上端にはボート6が同心に取
付けられている。該ボート6にはシリコン製のウェーハ
10が水平姿勢で多段に装填し得る様になっている。The lower end of a rotary support shaft 31 is concentrically fixed to the upper end surface of the large-diameter rotary shaft 25, and the other end of the rotary support shaft 31 is inserted into the through hole 18 and projects from the through hole 18. The boat 6 is concentrically attached to the upper end of the rotation support shaft 31. The boat 6 can be loaded with silicon wafers 10 in multiple stages in a horizontal posture.
【0028】前記ユニット筒体21の下端部に駆動部ケ
ーシング34が駆動部用Oリング35を介在して気密に
取付けられ、前記太径回転軸25の下端部にウォーム歯
車36が同心に固着され、該ウォーム歯車36に噛合す
るウォーム37がモータ38の回転軸39に嵌着されて
いる。前記モータ38は前記駆動部ケーシング34内に
気密に収納されている。A drive casing 34 is hermetically attached to the lower end of the unit cylinder 21 via a drive O-ring 35, and a worm gear 36 is concentrically fixed to the lower end of the large-diameter rotary shaft 25. A worm 37 meshing with the worm gear 36 is fitted on a rotating shaft 39 of a motor 38. The motor 38 is housed in the drive unit casing 34 in an airtight manner.
【0029】前記真空チャンバ1の側面上部に不活性ガ
スパージノズル42が気密に貫通され、該不活性ガスパ
ージノズル42の先端は前記冷却用フィン23近傍に開
口している。An inert gas purge nozzle 42 is hermetically pierced through the upper portion of the side surface of the vacuum chamber 1, and the tip of the inert gas purge nozzle 42 is opened near the cooling fin 23.
【0030】前記不活性ガスパージノズル42の基端に
は不活性ガス供給用配管43が接続され、該不活性ガス
供給用配管43は窒素ガスボンベ等の不活性ガス供給源
44に接続されている。An inert gas supply pipe 43 is connected to a base end of the inert gas purge nozzle 42, and the inert gas supply pipe 43 is connected to an inert gas supply source 44 such as a nitrogen gas cylinder.
【0031】前記真空チャンバ1の側面下部に排気口4
7が穿設され、該排気口47に排気管48が接続され、
該排気管48の他端は真空ポンプ49に接続されてい
る。An exhaust port 4 is provided at the lower side of the vacuum chamber 1.
7, an exhaust pipe 48 is connected to the exhaust port 47,
The other end of the exhaust pipe 48 is connected to a vacuum pump 49.
【0032】以下、作用について説明する。Hereinafter, the operation will be described.
【0033】真空チャンバ1内のボート6にウェーハ1
0が多段に装填された後、図示しない昇降機構により前
記ボート6及び炉口蓋16が上昇し、前記ボート6が反
応管3に装入され、該反応管3の炉口2は前記炉口蓋1
6及び蓋用Oリング17により気密にシールされる。The wafer 1 is placed on the boat 6 in the vacuum chamber 1.
After being loaded in multiple stages, the boat 6 and the furnace cap 16 are raised by an elevating mechanism (not shown), and the boat 6 is charged into the reaction tube 3. The furnace port 2 of the reaction tube 3 is
6 and the lid O-ring 17 are hermetically sealed.
【0034】前記反応管3はヒータ4により予め加熱さ
れており、前記ボート6が前記反応管3へ装入された
後、前記反応管3内が減圧にされると共に該反応管3に
反応ガスが供給される。The reaction tube 3 is pre-heated by a heater 4. After the boat 6 is loaded into the reaction tube 3, the pressure inside the reaction tube 3 is reduced and the reaction gas is supplied to the reaction tube 3. Is supplied.
【0035】前記炉口2が前記炉口蓋16により閉塞さ
れるのと同時に、モータ38が駆動され、回転軸39、
ウォーム37、ウォーム歯車36を順次介して太径回転
軸25が回転される。At the same time that the furnace port 2 is closed by the furnace cover 16, a motor 38 is driven and a rotating shaft 39,
The large-diameter rotary shaft 25 is rotated via the worm 37 and the worm gear 36 sequentially.
【0036】該太径回転軸25は上端部及び下端部に於
いて軸受26,27により夫々回転自在に支持される。
該各軸受26,27により前記太径回転軸25に接合さ
れた回転支持軸31の荷重、及び該回転支持軸31の先
端に取付けられたボート6の荷重が支持される。前記磁
性流体シール29により前記太径回転軸25と前記ユニ
ット筒体21との間が気密にシールされる。The large-diameter rotary shaft 25 is rotatably supported at upper and lower ends by bearings 26 and 27, respectively.
The bearings 26 and 27 support the load of the rotation support shaft 31 joined to the large-diameter rotation shaft 25 and the load of the boat 6 attached to the tip of the rotation support shaft 31. The magnetic fluid seal 29 hermetically seals the space between the large-diameter rotary shaft 25 and the unit cylinder 21.
【0037】然し、前記反応管3内の雰囲気は約100
0℃に加熱されており、該雰囲気に曝される前記磁気シ
ールユニット20も熱伝導により昇温する。該磁気シー
ルユニット20の磁性流体シール29は熱に非常に弱く
シール性能が低下しやすいので、該磁性流体シール29
の温度上昇を防止しなければならない。However, the atmosphere in the reaction tube 3 is about 100
The magnetic seal unit 20 heated to 0 ° C. and exposed to the atmosphere also rises in temperature by heat conduction. Since the magnetic fluid seal 29 of the magnetic seal unit 20 is very weak to heat and the sealing performance is easily deteriorated, the magnetic fluid seal 29
Temperature must be prevented.
【0038】その為、不活性ガス供給源44から、例え
ば窒素ガスが不活性ガス供給用配管43に供給され、該
窒素ガスは不活性ガスパージノズル42から前記ユニッ
ト筒体21外側面の冷却用フィン23に吹付けられる。
而して、前記磁気シールユニット20に伝達された熱は
前記冷却用フィン23から前記窒素ガスにより抜熱さ
れ、前記磁気シールユニット20の昇温が防止され、前
記磁性流体シール29は前記反応管3からの伝達熱から
保護される。For this purpose, for example, nitrogen gas is supplied from an inert gas supply source 44 to an inert gas supply pipe 43, and the nitrogen gas is supplied from an inert gas purge nozzle 42 to a cooling fin on the outer surface of the unit cylinder 21. 23 is sprayed.
Thus, the heat transferred to the magnetic seal unit 20 is removed from the cooling fins 23 by the nitrogen gas, thereby preventing the temperature of the magnetic seal unit 20 from rising, and the magnetic fluid seal 29 is connected to the reaction tube. 3 is protected from heat transfer.
【0039】従って、前記磁気シールユニット20は前
記反応管3からの熱により熱損傷することなく、前記太
径回転軸25の回転中、常に前記シール性能が安定して
発揮される。尚、冷却用のガスとして窒素ガス等の不活
性ガスを使用しているので真空チャンバ1内の雰囲気に
悪影響を与えるものではない。Therefore, the magnetic sealing unit 20 can exhibit the sealing performance stably during the rotation of the large-diameter rotary shaft 25 without being thermally damaged by the heat from the reaction tube 3. Since an inert gas such as nitrogen gas is used as the cooling gas, it does not adversely affect the atmosphere in the vacuum chamber 1.
【0040】前記太径回転軸25の回転と共に、前記回
転支持軸31及び前記ボート6も前記反応管3内で回転
される。前記ボート6内に装填された各ウェーハ10も
夫々回転され高温プロセス処理される。With the rotation of the large-diameter rotary shaft 25, the rotation support shaft 31 and the boat 6 are also rotated in the reaction tube 3. Each wafer 10 loaded in the boat 6 is also rotated and subjected to a high-temperature process.
【0041】該高温プロセス処理の際、前記ボート6及
び各ウェーハ10の回転により、前記反応管3内で加熱
された反応ガスにウェーハ10が均一に接し、又前記反
応管3内の温度分布に不均一があったとしても回転によ
り均一化されるので、前記各ウェーハ10の表面に均一
な成膜が形成される。At the time of the high-temperature process, the rotation of the boat 6 and the wafers 10 causes the wafers 10 to uniformly contact the reaction gas heated in the reaction tube 3. Even if there is non-uniformity, it is made uniform by rotation, so that a uniform film is formed on the surface of each wafer 10.
【0042】而して、ウェーハ10は個々に均一な厚さ
に成膜されるばかりでなく、各ウェーハ10間でも均一
な厚さに成膜され、個体差の少ない良好な品質の成膜処
理ウェーハが歩留りよく製造される。Thus, the wafers 10 are not only formed individually with a uniform thickness, but also between the respective wafers 10 so as to have a uniform thickness. Wafers are manufactured with good yield.
【0043】前記冷却用フィン23に吹付けられた窒素
ガスは前記真空チャンバ1内に拡散する。該真空チャン
バ1内は真空ポンプ49により排気されている為、前記
真空チャンバ1内は徐々に窒素ガス雰囲気に置換され、
前記反応管3内に於ける高温プロセス処理が終了する迄
には前記真空チャンバ1内は完全に窒素ガス置換され
る。The nitrogen gas blown to the cooling fins 23 diffuses into the vacuum chamber 1. Since the inside of the vacuum chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 49, the inside of the vacuum chamber 1 is gradually replaced with a nitrogen gas atmosphere.
By the end of the high temperature processing in the reaction tube 3, the inside of the vacuum chamber 1 is completely replaced with nitrogen gas.
【0044】又前記窒素ガスは処理済基板を汚染するパ
ーティクル等の物質を含まない清浄ガスであり、前記真
空チャンバ1内の雰囲気が前記真空ポンプ49により排
気されることにより、前記真空チャンバ1内部雰囲気が
前記清浄な窒素ガスにより置換され、該真空チャンバ1
内のパーティクルは著しく低減される。The nitrogen gas is a clean gas which does not contain substances such as particles contaminating the processed substrate, and the atmosphere in the vacuum chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 49 so that the inside of the vacuum chamber 1 is exhausted. The atmosphere is replaced by the clean nitrogen gas, and the vacuum chamber 1
Particles within are significantly reduced.
【0045】前記ウェーハ10への成膜形成が終了した
後、前記炉口蓋16が下降され、前記磁気シールユニッ
ト20、前記回転支持軸31及び前記ボート6も一体に
下降され、該ボート6は前記真空チャンバ1内に戻され
る。然る後、前記成膜処理ウェーハは放冷される。該放
冷の間、前記ボート6は回転を継続されている。After the film formation on the wafer 10 is completed, the furnace cover 16 is lowered, and the magnetic seal unit 20, the rotary support shaft 31, and the boat 6 are also lowered integrally. It is returned into the vacuum chamber 1. Thereafter, the film-forming wafer is allowed to cool. During the cooling, the boat 6 continues to rotate.
【0046】前記真空チャンバ1内が前記窒素ガス雰囲
気により置換され、前記真空チャンバ1内の酸素及びパ
ーティクル濃度が著しく低い為、放冷されている前記成
膜処理済ウェーハ10の品質の維持に都合がよい。即
ち、真空チャンバ内では空気中の酸素によりウェーハ1
0が自然酸化され、特に高温下ではウェーハ10表面へ
の酸化膜の形成が著しい為、成膜処理済ウェーハ10の
品質が低下しやすいが、前記真空チャンバ1内が不活性
な窒素ガス雰囲気に置換されていることにより自然酸化
膜の形成が防止される。且つ、前記窒素ガス雰囲気は清
浄であり、パーティクルによる成膜処理済ウェーハ10
の汚染も防止される。Since the inside of the vacuum chamber 1 is replaced by the nitrogen gas atmosphere and the concentration of oxygen and particles in the vacuum chamber 1 is extremely low, it is convenient for maintaining the quality of the film-processed wafer 10 which is cooled. Is good. That is, in the vacuum chamber, the wafer 1
0 is spontaneously oxidized, and particularly at high temperatures, an oxide film is significantly formed on the surface of the wafer 10 so that the quality of the film-processed wafer 10 is apt to deteriorate. However, the inside of the vacuum chamber 1 is exposed to an inert nitrogen gas atmosphere. Due to the substitution, formation of a natural oxide film is prevented. In addition, the nitrogen gas atmosphere is clean, and the wafer
Pollution is also prevented.
【0047】更に、前記放冷の間、前記ボート6及び各
成膜処理済ウェーハ10は回転されているので各成膜処
理済ウェーハ10の隙間の奥まで窒素ガス雰囲気が行き
渡り、該各成膜処理済ウェーハ10は均一に放冷される
為自然酸化されることなく良好な品質が維持され、且つ
放冷時間も短くなるので、放冷工程時間が短縮され、基
板処理装置の生産効率が向上する。Further, during the cooling, the boat 6 and each of the film-formed wafers 10 are rotated, so that the nitrogen gas atmosphere spreads deep into the gaps between the respective film-formed wafers 10, and Since the processed wafer 10 is uniformly cooled, good quality is maintained without spontaneous oxidation, and the cooling time is shortened, so that the cooling process time is shortened and the production efficiency of the substrate processing apparatus is improved. I do.
【0048】更に、本実施の形態では、ボート6の回転
支持軸31の軸受として磁気シールユニット20が用い
られ、該磁気シールユニット20に設けられた冷却用フ
ィンを不活性ガスパージノズル42からの窒素ガスによ
り冷却する様にしたので、冷却水配管等による冷却に比
べ配管工事も容易で且つ材料費も安価であり、更に水漏
の問題もなく、むしろ前記真空チャンバ1内の雰囲気の
改善にも役に立つ。Further, in this embodiment, the magnetic seal unit 20 is used as a bearing of the rotation support shaft 31 of the boat 6, and the cooling fins provided on the magnetic seal unit 20 are connected to the nitrogen gas from the inert gas purge nozzle 42. Since cooling is performed by gas, piping work is easier and the material cost is lower than cooling by cooling water piping and the like, and there is no problem of water leakage, and rather, the atmosphere in the vacuum chamber 1 is improved. Useful.
【0049】尚、本発明の基板処理装置は、上述の実施
の形態に限定されるものではなく、回転支持軸にボート
を固定するばかりでなく、前記回転支持軸に前記ボート
の載置固定部を設けてボートを着脱可能に載置して、ボ
ートの交換を容易に行える様にしてもよい。ボートを支
持軸に対し着脱可能にすることにより、ボートの交換が
可能になり、2ボート式縦型拡散半導体製造装置にも適
用できる。Incidentally, the substrate processing apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and not only can the boat be fixed to the rotary support shaft, but also the mounting and fixing portion of the boat can be fixed to the rotary support shaft. May be provided so that the boat can be detachably mounted so that the boat can be easily replaced. By making the boat detachable from the support shaft, the boat can be replaced, and the present invention can be applied to a two-boat type vertical diffusion semiconductor manufacturing apparatus.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、被処理
基板が装填されたボートは反応管内で高温プロセス処理
される際、ボートが回転される為、前記各被処理基板が
均等に成膜処理され、均一で良好な品質の処理済基板が
歩留りよく製造される。As described above, according to the present invention, the boat loaded with the substrates to be processed is rotated when the high-temperature process is performed in the reaction tube, so that each of the substrates to be processed is uniformly formed. A film-processed substrate with uniform and good quality is manufactured with high yield.
【0051】不活性ガスパージノズルから窒素ガス等の
不活性ガスが磁気シールユニットの冷却用フィンに吹付
けられるので、前記反応管から前記磁気シールユニット
に伝達される熱は前記冷却用フィンから前記不活性ガス
により抜熱される。前記磁気シールユニットは温度上昇
が抑制され、シール性能が保持される。Since an inert gas such as nitrogen gas is blown from the inert gas purge nozzle to the cooling fins of the magnetic seal unit, heat transmitted from the reaction tube to the magnetic seal unit is transmitted from the cooling fins to the magnetic seal unit. Heat is removed by the active gas. The temperature rise of the magnetic seal unit is suppressed, and the sealing performance is maintained.
【0052】前記不活性ガスパージノズルの構造は簡単
で配設も容易であり、且つ前記冷却用フィンに吹付けら
れた不活性ガスにより真空チャンバ内が不活性ガス置換
され、真空チャンバ内での前記未処理基板又は処理済基
板の自然酸化が防止される。The structure of the inert gas purge nozzle is simple and easy to dispose, and the inert gas blown to the cooling fins replaces the inert gas in the vacuum chamber. The natural oxidation of the unprocessed substrate or the processed substrate is prevented.
【0053】更に、前記不活性ガスは清浄である為、該
清浄な不活性ガス流により前記処理済基板の汚染源とな
るパーティクルが前記真空チャンバ内から排出され、前
記高温プロセス処理後の冷却工程にある処理済基板の汚
染が防止される等種々の優れた効果を発揮する。Further, since the inert gas is clean, particles serving as a contaminant of the processed substrate are discharged from the vacuum chamber by the clean inert gas flow, and the inert gas flows into the cooling step after the high temperature process. Various excellent effects such as prevention of contamination of a certain processed substrate are exhibited.
【図1】本発明の実施の形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】該実施の形態に於ける磁気シールユニットの断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic seal unit according to the embodiment.
【図3】従来例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
1 真空チャンバ 3 反応管 4 ヒータ 6 ボート 10 ウェーハ 16 炉口蓋 20 磁気シールユニット 23 冷却用フィン 25 太径回転軸 29 磁性流体シール 31 回転支持軸 34 駆動部ケーシング 42 不活性ガスパージノズル 47 排気口 49 真空ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 3 Reaction tube 4 Heater 6 Boat 10 Wafer 16 Furnace lid 20 Magnetic seal unit 23 Cooling fin 25 Large diameter rotation shaft 29 Magnetic fluid seal 31 Rotation support shaft 34 Drive unit casing 42 Inert gas purge nozzle 47 Exhaust port 49 Vacuum pump
Claims (1)
持されると共に回転支持部が気密にシールされ、該回転
支持部を冷却ガスにより空冷する様構成したことを特徴
とする基板処理装置。1. A substrate processing apparatus, wherein a boat on which a substrate is loaded is rotatably supported, a rotation support portion is hermetically sealed, and the rotation support portion is air-cooled by a cooling gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164714A JP2000353665A (en) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | Substrate processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11164714A JP2000353665A (en) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | Substrate processing equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000353665A true JP2000353665A (en) | 2000-12-19 |
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ID=15798502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11164714A Pending JP2000353665A (en) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | Substrate processing equipment |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000353665A (en) |
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-
1999
- 1999-06-11 JP JP11164714A patent/JP2000353665A/en active Pending
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