JP2005276850A - Substrate processing equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】ボート等を固定するためのボルトの取り外し時の破損を防止する。
【解決手段】ウエハ1をボート33に保持して処理する処理室24と、ボート33を支持して処理室24に対して搬入搬出するとともに炉口27を閉塞するシールキャップ16と、シールキャップ16に挿通された回転軸17にボート33を固定するボルト76を備えたバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置において、ボート33の下側端板35の上面にカバー78をボルト76を上から覆うように設置する。ボルトが成膜されるのをカバーによって防止できるので、ボルトが成膜によって取り外し難くなるのを防止できる。例え、カバーが取り外し難くなって破損したとしても、ボートやシールキャップ等の主要部品の交換は不要であるので、熱処理装置のメンテナンス等に支障を来すことはない。
【選択図】図4An object of the present invention is to prevent damage when removing a bolt for fixing a boat or the like.
A processing chamber 24 for processing wafers 1 held in a boat 33, a seal cap 16 for supporting the boat 33, carrying in and out of the processing chamber 24, and closing a furnace port 27, and a sealing cap 16 In a batch type vertical hot wall heat treatment apparatus having a bolt 76 for fixing the boat 33 to the rotating shaft 17 inserted through the cover, a cover 78 is covered on the upper surface of the lower end plate 35 of the boat 33 from above. Install. Since it is possible to prevent the bolt from being formed by the cover, it is possible to prevent the bolt from being difficult to remove due to the film formation. For example, even if the cover is difficult to remove and is damaged, it is not necessary to replace main parts such as a boat and a seal cap, so that the heat treatment apparatus maintenance is not hindered.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、基板を処理室に収容して加熱下で処理を施す基板処理装置に関し、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)が作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に酸化や拡散、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフローやアニールおよび熱CVD反応による成膜等の熱処理(thermal treatment )に使用される熱処理装置(furnace )に利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that accommodates a substrate in a processing chamber and performs processing under heating. For example, the present invention relates to a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC) is fabricated. Effective for heat treatment equipment (furnace) used for thermal treatment such as oxidation, diffusion, reactivation for carrier activation and planarization after ion implantation, annealing and film formation by thermal CVD reaction About.
ICの製造方法におけるウエハの熱処理には、バッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置(以下、縦形熱処理装置という。)が、広く使用されている。縦形熱処理装置としては、インナチューブおよびこのインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成され縦形に設置されたプロセスチューブと、プロセスチューブの外部に敷設されてプロセスチューブ内を加熱するヒータとを備えており、複数枚のウエハがボートによって長く整列されて保持された状態でインナチューブ内に下端の炉口から搬入(ボートローディング)され、ヒータによって処理室が加熱されることにより、ウエハに熱処理が施されるように構成されているもの、がある。 A batch type vertical hot wall heat treatment apparatus (hereinafter referred to as a vertical heat treatment apparatus) is widely used for heat treatment of wafers in IC manufacturing methods. The vertical heat treatment apparatus includes an inner tube and an outer tube surrounding the inner tube, and a vertical process tube, and a heater that is installed outside the process tube and heats the inside of the process tube. Each wafer is loaded into the inner tube from the bottom furnace port (boat loading) in a state where the wafer is long aligned and held by the boat, and the processing chamber is heated by the heater so that the wafer is heat-treated. There is something that is configured to.
従来のこの種の縦形熱処理装置として、熱放出量の大きいボートの下部に補助加熱用のサブヒータを設置して短時間で処理室の垂直方向の温度の回復と安定とを確保することにより、ウエハの処理時間の短縮を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。
前記した縦形熱処理装置においては、サブヒータがボート近傍でかつボートよりも下方に配置されていることにより、ボートをシールキャップに固定するためのボルトに対して成膜され易くなるために、ボートやシールキャップのメンテナンス等に際して、ボルトの取り外しが困難になる。例えば、ボルトが石英(SiO2 )によって形成されている場合においては、ボルトの取り外しに際して、ボルトをスムーズに回転させることができないと、ボルトの頭部やボルトまたはシールキャップのねじ山を破損する可能性があり、破損した場合にはボートやシールキャップ等の主要部品の交換が必要になる。 In the above-described vertical heat treatment apparatus, since the sub-heater is disposed in the vicinity of the boat and below the boat, it is easy to form a film on the bolt for fixing the boat to the seal cap. It is difficult to remove the bolts during the maintenance of the cap. For example, when the bolt is made of quartz (SiO 2 ), if the bolt cannot be smoothly rotated when removing the bolt, the head of the bolt or the thread of the bolt or seal cap may be damaged. If it is damaged, it is necessary to replace major parts such as boats and seal caps.
本発明の目的は、ボートやシールキャップおよびサブヒータ等を固定するためのボルトの取り外し時の破損を防止することができる基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing damage at the time of removing a bolt for fixing a boat, a seal cap, a sub-heater and the like.
本願において開示される発明のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)基板を基板保持体に保持して処理する処理室と、前記処理室を加熱するヒータと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室に収納され取り外し可能な連結部材と、前記連結部材を覆う保護部材とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(2)基板を基板保持体に保持して処理する処理室と、前記処理室を加熱するヒータと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室に収納され取り外し可能な連結部材と、前記連結部材を覆い前記ガスから保護するためのカバーとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(3)基板を基板保持体に保持して処理する処理室と、前記処理室を加熱するヒータと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室に収納され取り外し可能な連結部材と、前記連結部材を覆い前記ガスを供給しつつ前記ヒータが加熱する際に発生する反応生成物から保護するためのカバーとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(4)基板を基板保持体に保持して処理する処理室と、前記処理室を加熱するヒータと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室に収納され取り外し可能な連結部材と、前記連結部材を覆う保護部材とを備えている基板処理装置を使用した半導体装置の製造方法であって、
前記基板を基板保持体に保持して前記処理室に搬入するとともに、前記連結部材および前記保護部材を前記処理室に搬入するステップと、前記ヒータが前記処理室を加熱するステップと、前記ガス供給管が前記処理室にガスを供給するステップと、前記排気管が前記処理室を排気するステップとを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Representative inventions disclosed in the present application are as follows.
(1) A processing chamber for processing a substrate held on a substrate holder, a heater for heating the processing chamber, a gas supply pipe for supplying gas to the processing chamber, an exhaust pipe for exhausting the processing chamber, A substrate processing apparatus comprising: a detachable connecting member housed in the processing chamber; and a protective member covering the connecting member.
(2) A processing chamber that holds and processes a substrate on a substrate holder, a heater that heats the processing chamber, a gas supply pipe that supplies gas to the processing chamber, an exhaust pipe that exhausts the processing chamber, A substrate processing apparatus, comprising: a detachable connecting member housed in the processing chamber; and a cover for covering the connecting member and protecting the gas from the gas.
(3) A processing chamber that holds a substrate on a substrate holder for processing, a heater that heats the processing chamber, a gas supply pipe that supplies gas to the processing chamber, an exhaust pipe that exhausts the processing chamber, A detachable connecting member housed in the processing chamber, and a cover for covering the connecting member and protecting the reaction product generated when the heater is heated while supplying the gas. A substrate processing apparatus.
(4) A processing chamber that holds a substrate on a substrate holder for processing, a heater that heats the processing chamber, a gas supply pipe that supplies gas to the processing chamber, an exhaust pipe that exhausts the processing chamber, A method of manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus including a detachable connecting member housed in the processing chamber and a protective member covering the connecting member,
Holding the substrate on a substrate holder and carrying it into the processing chamber, carrying the connecting member and the protective member into the processing chamber, heating the processing chamber with the heater, and supplying the gas A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a tube supplying a gas to the processing chamber; and an exhaust tube exhausting the processing chamber.
本発明によれば、連結部材が保護部材によって覆われていることにより、連結部材が成膜されるのを防止することができるので、連結部材が成膜によって取り外し難くなるのを未然に防止することができる。万一、保護部材が取り外し難くなって破損したとしても、ボートやシールキャップ等の他の主要部品の交換は不要であるので、基板処理装置のメンテナンス等に支障を来すことはない。 According to the present invention, since the connecting member is covered with the protective member, it is possible to prevent the connecting member from being formed into a film, and thus it is possible to prevent the connecting member from becoming difficult to remove due to film formation. be able to. Even if the protective member is difficult to remove and is damaged, it is not necessary to replace other main parts such as a boat and a seal cap, so that the maintenance of the substrate processing apparatus is not hindered.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ICの製造方法における熱処理工程を実施する縦形熱処理装置(バッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置)として構成されている。図1に示されているように、縦形熱処理装置10はロードロック方式の予備室である待機室11を形成した筐体12を備えている。待機室11にはボートを昇降させるボートエレベータ13が設置されており、ボートエレベータ13はモータ駆動方式の送りねじ軸装置やベローズ等によって構築されている。ボートエレベータ13の昇降台14にはシールキャップ16がアーム15を介して支持されており、シールキャップ16の中心線上には回転軸17が挿通されて軸受装置によって回転自在に支承されており、回転軸17はモータ18によって回転駆動されるように構成されている。また、シールキャップ16の上面には断熱キャップ40が立設されている。
In the present embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is configured as a vertical heat treatment apparatus (batch type vertical hot wall heat treatment apparatus) for performing a heat treatment step in an IC manufacturing method. As shown in FIG. 1, the vertical
図2に示されているように、筐体12の上にはプロセスチューブ21が中心線が垂直になるように縦に設置されている。プロセスチューブ21はアウタチューブ22とインナチューブ23とから構成されている。アウタチューブ22は石英が使用されて、内径がインナチューブ23の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ23にその外側を取り囲むように同心円に被せられている。インナチューブ23は石英または炭化シリコン(SiC)が使用されて、上下両端が開口した円筒形状に形成されている。インナチューブ23の筒中空部はボートによって保持された複数枚のウエハが搬入される処理室24を形成しており、インナチューブ23の内径は取り扱うウエハの最大外径(例えば、三百mm)よりも大きくなるように設定されている。インナチューブ23とアウタチューブ22との間にはドーナツ形状の排気路25が形成されており、排気路25の下端部は多段の円筒形状に構築されたマニホールド26によって気密封止されている。
As shown in FIG. 2, a
アウタチューブ22およびインナチューブ23の交換等のために、図3に示されているように、マニホールド26はアウタチューブ22およびインナチューブ23にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。マニホールド26が縦形熱処理装置10の筐体12に支持されることにより、プロセスチューブ21は垂直に据え付けられた状態になっている。炉口27がマニホールド26の下端開口によって構成されており、図1に示されているように、炉口27はシャッタ20によって開閉されるように構成されている。
For exchanging the
図3に示されているように、アウタチューブ22の下端部には排気管28が接続されており、排気管28は排気装置(図示せず)に接続されてプロセスチューブ21の内部を排気し得るようになっている。排気管28はアウタチューブ22とインナチューブ23との間に形成された排気路25に接続されている。排気管28は円筒形状の中空体を形成されて垂直に延在した排気路25の最下端部に配置された状態になっている。また、マニホールド26の側壁の下部にはガス供給管29が炉口27に連通するように接続されており、ガス供給管29には原料ガス供給装置やキャリアガス供給装置およびパージガス供給装置(いずれも図示せず)が接続されている。ガス供給管29によって炉口27に導入されたガスは、インナチューブ23の処理室24を流通して排気路25を通って排気管28によって外部へ排気されるようになっている。
As shown in FIG. 3, an
図2に示されているように、プロセスチューブ21の外側には、処理室の周りでウエハの主面に対して水平方向に位置し処理室を加熱する第一ヒータ(以下、メインヒータという。)30が設置されており、メインヒータ30は筐体12によって垂直に支持されている。メインヒータ30はプロセスチューブ21の外側を全体的に被覆する断熱槽31と、断熱槽31の内周面にアウタチューブ22の周囲を包囲するように同心円に敷設された発熱体32とを備えている。断熱槽31はガラスウール等の断熱材をドーナツ形状に成形された複数のブロックが積層されて、プロセスチューブ21の外径よりも大径で長さが同程度の円筒形状に形成されており、筐体12に支持されることによって垂直に据え付けられている。発熱体32はニクロム線や二珪化モリブデン等の線形の抵抗発熱体によって形成されて、断熱槽31の内周面に巻装されている。発熱体32は複数のゾーンに分割されており、所謂ゾーン加熱制御されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, outside the
図1、図2および図4に示されているように、回転軸17の上端部には全体的に石英または炭化シリコン(SiC)によって形成されたボート33が垂直に設置されている。ボート33は上下で一対の端板34、35と、両端板34と35との間に架設されて垂直に配設された複数本の保持部材36とを備えており、複数本の保持部材36には多数条の保持溝37が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように刻設されている。ボート33は複数本の保持部材36の保持溝37の間にウエハ1の周辺部をそれぞれ挿入されることにより、複数枚のウエハ1を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, a
図4に示されているように、ボート33の下側端板35の中心には上下方向に貫通するボルト挿通孔71が開設されており、下側端板35の下面における中心には円形の取付穴72がボルト挿通孔71と同心円に没設されている。取付穴72の開口部には回り止め凹部73が半径方向に延在するように没設されている。回転軸17の上端部外周には回り止め凹部73に係合する回り止め凸部74が半径方向に突設されており、この回り止め凹部73と回り止め凸部74との係合により、ボート33は回転軸17に回り止めされている。回転軸17は石英によって形成されている。回転軸17の上端面には雌ねじ穴75が形成されており、回転軸17の上端部が取付穴72に嵌入された状態において、雌ねじ穴75には連結部材としてのボルト76が下側端板35の上側からボルト挿通孔71を挿通してねじ込まれることにより、ボート33は回転軸17に締結されている。ボルト76は石英によって形成されている。下側端板35の上面における中心部には環状溝77がボルト挿通孔71と同心円に没設されており、環状溝77の底面上にはボルト76を覆う保護部材としてのカバー78が載置されている。カバー78は石英が使用されて上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、下端開口部が環状溝77の底面上に載置されることにより、カバー78は下側端板35に同心円に位置決めされた状態になっている。
As shown in FIG. 4, a bolt insertion hole 71 penetrating in the vertical direction is formed at the center of the
シールキャップ16の上には断熱キャップ40が回転軸17と同心円に設置されている。断熱キャップ40は上下で一対の端板41、42と、両端板41と42との間に架設されて垂直に配設された複数本の保持部材43とを備えており、複数本の保持部材43には多数条の保持溝44が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように刻設されている。複数本の保持部材43の保持溝44の間には断熱板45の周辺部がそれぞれ挿入されており、断熱板45は保持部材43に水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持されている。排熱され易く熱の変動が大きい炉口27から離間させるために、ボート33はシールキャップ16から持ち上げられて設置されている。断熱キャップ40はシールキャップ16の上面とボート33の下面との空間を埋めることにより、炉口27における熱の出入りを遮断するように構成されている。
A
図4に示されているように、断熱キャップ40の上にはウエハ1の主面に対して垂直方向に位置する第二ヒータ(以下、サブヒータという。)50が水平に設置されている。サブヒータ50は複数本の支柱51によってシールキャップ16の上に水平に支持されたホルダ52を備えている。ホルダ52は石英が使用されて円盤形状に形成されている。ホルダ52の上面には保持溝53が円形の蛇行形状に形成されて没設されており、保持溝53内には一本のC発熱体(カーボン発熱体)54が敷設されている。C発熱体54は断面が凹字形細長い棒であって、保持溝53の円形の蛇行に倣ったパネル形状に形成されている。円形のパネル形状に形成されたC発熱体54の上面には凹部55が全長にわたって一定幅一定深さに没設されている。ホルダ52の上面にはキャップ56が保持溝53を閉塞するように被せられており、C発熱体54はキャップ56によって気密封止されている。また、保持溝53の内部には窒素ガス等の不活性ガス(図示せず)が封入されており、C発熱体54は封入された不活性ガスによって腐食を防止されている。なお、C発熱体54の上面の凹部55は省略してもよいし、保持溝53は円形の蛇行形状に形成するに限らず、全体的に円形穴形状に形成してもよい。
As shown in FIG. 4, a second heater 50 (hereinafter referred to as a sub-heater) 50 is installed horizontally on the
図1および図2に示されているように、シールキャップ16の周縁部の一箇所には、熱電対60がボート33に干渉しないように上下方向に貫通されて垂直に固定されており、ボート33の処理室24への搬入時には、熱電対60はインナチューブ23の内周面とボート33の外周面との間に位置する状態になっている。熱電対60は温度コントローラ(図示せず)に接続されており、熱電対60は温度計測結果を温度コントローラに送信するようになっている。温度コントローラは熱電対60からの計測温度に基づいて、メインヒータ30およびサブヒータ50をフィードバック制御するようになっている。すなわち、温度コントローラはメインヒータ30およびサブヒータ50の目標温度と、熱電対60の計測温度との誤差を求めて、誤差がある場合には誤差を解消させるフィードバック制御を実行するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
次に、前記構成に係る縦形熱処理装置を使用した場合のICの製造方法の熱処理工程を説明する。 Next, the heat treatment process of the IC manufacturing method when the vertical heat treatment apparatus according to the above configuration is used will be described.
図1に示されているように、ボート33には被処理基板としてのウエハ1が複数枚、ウエハ移載装置(図示せず)によって装填(ウエハチャージング)される。複数枚のウエハ1を整列保持したボート33はボートエレベータ13によって差し上げられて炉口27から処理室24に搬入(ボートローディング)されて行き、図2に示されているように、シールキャップ16に支持されたままの状態で処理室24に存置される。
As shown in FIG. 1, a plurality of wafers 1 as substrates to be processed are loaded (wafer charging) on a
本実施の形態においては、ボート33が処理室24に搬入されて行く途中または搬入が完了した後に、電力がサブヒータ50のC発熱体54に給電配線によって供給されることにより、ボート33の下部領域に保持されたウエハ1群がサブヒータ50によって補助的に加熱される。また、モータ18によって回転軸17が回転駆動されることにより、ボート33がウエハ1群および断熱板45に慣性力を付与しない程度の速度で緩やかに回転される。
In the present embodiment, the electric power is supplied to the
ここで、ボート33の処理室24への搬入途中または搬入後にサブヒータ50によって補助的に加熱を実行する理由を説明する。プロセスチューブ21の外部に敷設されて処理室24を全体的に加熱するメインヒータ30は、殆どの場合、予め設定した処理温度に速く到達するようにボート33の処理室24への搬入前に、例えば、処理温度よりも150℃〜200℃程度低いスタンバイ温度で処理室24を加熱している。したがって、ボート33の上部領域のウエハ1群は下部領域のウエハ1群と比べて早くスタンバイ温度の処理室24へ搬入されることになる。その結果、上部領域のウエハ1と下部領域のウエハ1との間では熱履歴が相違してしまうため、同一の縦形熱処理装置によって熱処理したにもかかわらず、ボート33の全長では熱処理の状態が相違してしまう。そこで、本実施の形態においては、ボート33の処理室24への搬入途中または搬入後にサブヒータ50による加熱を実行して、ボート33の下部領域のウエハ1群を下方から補助的に加熱することにより、上部領域のウエハ1と下部領域のウエハ1との間での熱履歴を一致させる制御を実行している。ちなみに、サブヒータ50による加熱開始のタイミングは、ボート33の処理室24への搬入速度や処理室24の内外の温度差等に依存する上部領域のウエハ1と下部領域のウエハ1との間での熱履歴の差異に対応して適宜に選定することが望ましい。
Here, the reason why auxiliary heating is performed by the
ボート33の処理室24への搬入が完了したら、プロセスチューブ21の内部が排気管28によって排気されるとともに、プロセスチューブ21の内部が予め設定された処理温度すなわち温度コントローラのシーケンス制御の目標温度(例えば、600℃〜1300℃)にメインヒータ30の発熱体32によって加熱される。この際、メインヒータ30の発熱体32の加熱によるプロセスチューブ21の内部の実際の上昇温度と、発熱体32のシーケンス制御の目標温度との誤差は、熱電対60の測温結果に基づくフィードバック制御によってそれぞれ補正される。
When the loading of the
ちなみに、本実施の形態においては、処理室24の上下方向の温度分布の均一性を高めるために、例えば、下部領域のウエハ1群に対応した熱電対60の最下段の計測温度とそれ以外の計測温度との差が所定の期間以上一定の範囲になった際に、サブヒータ50によるボート33の下部領域のウエハ1群を下方から補助的に加熱する作動を自動的に停止させる制御を実行させることができる。
Incidentally, in the present embodiment, in order to improve the uniformity of the temperature distribution in the vertical direction of the
以上の温度制御によって処理室24の全体が予め設定された処理温度に安定すると、処理ガスが処理室24へガス供給管29から導入される。処理室24に導入された処理ガスは処理室24を上昇した後にインナチューブ23の上端開口から排気路25へ流れ込み、排気路25を通じて排気管28から排気される。処理ガスは処理室24を流れる際に、ウエハ1群に接触することによりウエハ1の表面に熱処理を施す。この際、ウエハ1の面内の温度分布や熱処理状態の分布の均一性を高めるために、ボート33は回転軸17によって緩やかに回転され続ける。
When the
断熱キャップ40がボート33の下端部領域であるサブヒータ50の下方に介設されていることにより、ボート33の下端部領域のウエハ1群はメインヒータ30によって加熱制御され難い炉口27から離間した状態になっているため、下端部領域のウエハ1群の温度のボート33の全体のウエハ1群に対する均一性は高くなる。
Since the
予め設定された熱処理時間が経過すると、メインヒータ30の加熱作用が温度コントローラのシーケンス制御によって停止され、プロセスチューブ21の内部の温度が予め設定されたスタンバイ温度に降下されて行く。この際も、メインヒータ30による処理室24の実際の下降温度とシーケンス制御の目標温度との誤差は、熱電対60の測温結果に基づくフィードバック制御によってそれぞれ補正される。
When the preset heat treatment time elapses, the heating action of the
予め設定されたスタンバイ温度になるか、または、予め設定された降温時間が経過すると、シールキャップ16が下降されて炉口27が開口されるとともに、ボート33に保持された状態でウエハ1群が炉口27からプロセスチューブ21の外部に搬出(ボートアンローディング)される。
When a preset standby temperature is reached or when a preset temperature drop time elapses, the
ここで、ボート33の処理室24からの搬出に際しては、ボート33の下部領域のウエハ1群が上部領域のウエハ1群と比べて早く処理室24へ搬出されることになるため、下部領域のウエハ1と上部領域のウエハ1との間では熱履歴が相違してしまう。そこで、本実施の形態においては、ボート33の処理室24への搬出途中または搬出開始以前においてサブヒータ50による加熱を実行して、ボート33の下部領域のウエハ1群を下方から補助的に加熱することにより、下部領域のウエハ1と上部領域のウエハ1との間での熱履歴を一致させる制御が実行される。ちなみに、サブヒータ50による加熱開始のタイミングは、ボート33の処理室24からの搬出速度や処理室24の内外の温度差等に依存する下部領域のウエハ1と上部領域のウエハ1との間での熱履歴の差異に対応して適宜に選定することが望ましい。
Here, when the
ボート33が処理室24から搬出されると、処理済のウエハ1群がボート33から脱装(ディスチャージング)される。以上の作用が繰り返されることにより、縦形熱処理装置による熱処理がウエハ1にバッチ処理されて行く。
When the
ところで、カバー78が無くボルト76が露出している従来例においては、ボルト76とボルト挿通孔71との隙間やボルト76および雌ねじ穴75のねじ山の相互間に反応生成物や未反応生成物が付着して堆積することにより、ボート33や回転軸17のメンテナンス等に際して、ボルト76の取り外しが困難になる場合がある。例えば、ボルト76の取り外しに際して、ボルト76をスムーズに回転させることができないと、ボルト76の頭部やボルト76または雌ねじ穴75のねじ山を破損する場合があり、破損した場合には例えばボート33が回転軸17から取り外せなくなるために、ボート33や回転軸17等の主要部品の交換が必要になる。ちなみに、サブヒータ50が設置されていると、ボルト76の近傍の温度が高くなり成膜され易い状況になるために、ボルト76の成膜による接着の現象は顕著になる。
By the way, in the conventional example in which the
本実施の形態においては、ボルト76はカバー78によって被覆されているので、ボルト76とボルト挿通孔71との隙間やボルト76および雌ねじ穴75のねじ山の相互間に反応生成物や未反応生成物が付着して堆積するのを防止することができる。反応生成物や未反応生成物がカバー78と環状溝77との間に付着して堆積することにより、万一、カバー78が取り外せなくなってカバー78が破損したとしても、ボルト76は雌ねじ穴75から取り外すことができるので、ボート33や回転軸17等の主要部品の交換が必要になることは未然に防止することができる。そして、本実施の形態のように、ボート33の下方にサブヒータ50が設置されており、ボート33の下側端板35の近傍において成膜が促進されている場合であっても、ボルト76の雌ねじ穴75からの取り外しを確保することができるので、サブヒータ50のボート33の下方への設置を実現させることができる。
In the present embodiment, since the
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.
1) ボルトをカバーによって被覆することにより、ボルトとボルト挿通孔との隙間やボルトおよび雌ねじ穴のねじ山の相互間に反応生成物や未反応生成物が付着して堆積するのを防止することができるので、ボルトを雌ねじ穴から確実に取り外しすることができる。 1) By covering the bolt with a cover, it is possible to prevent reaction products and unreacted products from depositing and accumulating between the gap between the bolt and the bolt insertion hole and between the bolt and the thread of the female screw hole. Therefore, the bolt can be reliably removed from the female screw hole.
2) ボルトの雌ねじ穴からの取り外しを確保することにより、ボートと回転軸との分解を確保することができるので、ボートや回転軸等の主要部品の交換が必要になる事態の発生を未然に防止することができる。その結果、サブヒータのボートの下方への設置を実現させることができる。 2) By securing the removal of the bolt from the female screw hole, it is possible to ensure the disassembly of the boat and the rotating shaft, so there is no need to replace the main parts such as the boat and the rotating shaft. Can be prevented. As a result, the sub heater can be installed below the boat.
3) ボルトの雌ねじ穴からの取り外し作業を容易にすることにより、ボートや回転軸等のメンテナンス時間を短縮することができるので、縦形熱処理装置の稼働効率等を向上させることができる。 3) By making it easy to remove the bolt from the female screw hole, it is possible to shorten the maintenance time of the boat, the rotating shaft, etc., so that the operating efficiency of the vertical heat treatment apparatus can be improved.
4) 反応生成物や未反応生成物がカバーと環状溝との間に付着して堆積することにより、万一、カバーが取り外せなくなってカバーが破損したとしても、ボルトは雌ねじ穴から取り外すことができるので、ボートおよび回転軸等の主要部品の交換が必要になることは未然に防止することができる。 4) Even if the reaction product or unreacted product adheres and accumulates between the cover and the annular groove, and the cover cannot be removed and the cover is damaged, the bolt can be removed from the female screw hole. Therefore, it is possible to prevent the necessity of replacement of main parts such as the boat and the rotating shaft.
図5は本発明の第2の実施の形態であるバッチ式縦形熱処理装置のシールキャップ部を示す断面図である。 FIG. 5 is a sectional view showing a seal cap portion of a batch type vertical heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、ステンレスや高耐食性の高ニッケル合金によって形成されたボート受け台38が回転軸17の上端に水平に突設されており、このボート受け台38の上に載置されたボート(石英または炭化シリコンで形成されている。)33の下側端板35がステンレスや高ニッケル合金によって形成されたボルト76Aにより若干のすき間を設けて締結されており、下側端板35の上に石英または炭化シリコンによって形成されたカバー78がボルト76Aを被覆するように設置されている点、である。
The present embodiment is different from the above-described embodiment in that a
本実施の形態によれば、前記実施の形態に加えて、次のような作用効果が奏される。ボルト76Aが処理室に露出するのをカバー78によって防止することができるので、ボルト76Aが金属によって形成されている場合であっても、ボルト76Aが腐食性の高いガスによって腐食されるのを防止することができるとともに、ボルト76Aの金属を起因とする金属汚染を防止することができる。その結果、ボルト76Aをボート受け台38に対応した金属によって形成するのを実現することができる。
According to this embodiment, in addition to the above-described embodiment, the following operational effects can be obtained. Since the
図6は本発明の第3の実施の形態であるバッチ式縦形熱処理装置のシールキャップ部を示す断面図である。 FIG. 6 is a sectional view showing a seal cap portion of a batch type vertical heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、ステンレスや高耐食性の高ニッケル合金によって形成されたボート受け台38が回転軸17の上端に水平に固定されており、このボート受け台38の上に載置されたボート33の下側端板35の上には石英または炭化シリコンによって形成されたボート押さえ39が当接されており、このボート押さえ39がステンレスや高ニッケル合金によって形成されたボルト76Aにより抜け止めされているともに、ボート押さえ39の上に石英または炭化シリコンによって形成されたカバー78がボルト76Aを被覆するように設置されている点、である。
This embodiment is different from the above embodiment in that a
本実施の形態によれば、前記実施の形態に加えて、次のような作用効果が奏される。ボルト76Aが処理室に露出するのをカバー78によって防止することができるので、ボルト76Aが金属によって形成されている場合であっても、ボルト76Aが腐食性の高いガスによって腐食されるのを防止することができるとともに、ボルト76Aの金属を起因とする金属汚染を防止することができる。その結果、ボルト76Aをボート受け台38に対応した金属によって形成するのを実現することができる。なお、ボルト76Aはボート押さえ39の上下移動を規制すれば済むために、ボルト76Aの頭部の下面とボート押さえ39の上面との間には隙間39aを設定してもよい。ボルト76Aの頭部の下面とボート押さえ39の上面との間に隙間39aを設定した場合には、ボルト76Aの雌ねじ穴75からの取り外しをより一層確実化することができる。
According to this embodiment, in addition to the above-described embodiment, the following operational effects can be obtained. Since the
図7は本発明の第4の実施の形態であるバッチ式縦形熱処理装置のボートを示す側面図である。 FIG. 7 is a side view showing a boat of a batch type vertical heat treatment apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、ボート33の下側端板35が石英または炭化シリコンによって円筒形状に構築された断熱キャップ40Aの上に載置されており、この下側端板35が断熱キャップ40Aに石英または炭化シリコンによって形成されたボルト76により締結されている点、である。
This embodiment differs from the above embodiment in that the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、キャップを位置決めするための環状溝は省略してもよい。また、キャップは着脱し易い形状や構造に構成することが望ましい。 For example, the annular groove for positioning the cap may be omitted. Further, it is desirable to configure the cap in a shape and structure that is easy to attach and detach.
サブキャップは省略してもよい。 The subcap may be omitted.
熱処理は酸化処理や拡散処理および拡散だけでなくイオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフローおよびアニール処理等に限らず、成膜処理等の熱処理であってもよい。 The heat treatment is not limited to oxidation treatment, diffusion treatment, and diffusion, but is not limited to carrier activation after ion implantation and reflow and annealing treatment for planarization, and may be heat treatment such as film formation treatment.
被処理物はウエハに限らず、ホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、光ディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。 The workpiece is not limited to a wafer, but may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, an optical disk, a magnetic disk, or the like.
1…ウエハ(被処理基板)、10…縦形熱処理装置(基板処理装置)、11…待機室、12…筐体、13…ボートエレベータ、14…昇降台、15…アーム、16…シールキャップ、17…回転軸、18…モータ、20…シャッタ、21…プロセスチューブ、22…アウタチューブ、23…インナチューブ、24…処理室、25…排気路、26…マニホールド、27…炉口、28…排気管、29…ガス供給管、30…メインヒータ(第一ヒータ)、31…断熱槽、32…発熱体、33…ボート、34、35…端板、36…保持部材、37…保持溝、40…断熱キャップ、41、42…端版、43…保持部材、44…保持溝、45…断熱板、50…サブヒータ(第二ヒータ)、51…支柱、52…ホルダ、53…保持溝、54…C発熱体、55…凹部、56…キャップ、57…ジョイント、58…給電配線、59…ピンチシール部、60…熱電対、71…ボルト挿通孔、72…取付穴、73…回り止め凹部、74…回り止め凸部、75…雌ねじ穴、76…ボルト(連結部材)、77…環状溝、78…カバー、38…ボート受け台、39…ボート押さえ、39a…隙間、76A…ボルト、40A…断熱キャップ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate to be processed), 10 ... Vertical heat treatment apparatus (substrate processing apparatus), 11 ... Standby chamber, 12 ... Housing, 13 ... Boat elevator, 14 ... Lifting platform, 15 ... Arm, 16 ... Seal cap, 17 Rotating shaft, 18 Motor, 20 Shutter, 21 Process tube, 22 Outer tube, 23 Inner tube, 24 Processing chamber, 25 Exhaust passage, 26 Manifold, 27 Furnace, 28 Exhaust pipe , 29 ... gas supply pipe, 30 ... main heater (first heater), 31 ... heat insulation tank, 32 ... heating element, 33 ... boat, 34, 35 ... end plate, 36 ... holding member, 37 ... holding groove, 40 ... Insulation cap, 41, 42 ... end plate, 43 ... holding member, 44 ... holding groove, 45 ... heat insulating plate, 50 ... sub-heater (second heater), 51 ... support, 52 ... holder, 53 ... holding groove, 54 ... C Heating element, 55 Recess, 56 ... Cap, 57 ... Joint, 58 ... Power supply wiring, 59 ... Pinch seal part, 60 ... Thermocouple, 71 ... Bolt insertion hole, 72 ... Mounting hole, 73 ... Rotation prevention recess, 74 ... Rotation prevention protrusion, 75 ... Female screw hole, 76 ... Bolt (connection member), 77 ... Annular groove, 78 ... Cover, 38 ... Boat cradle, 39 ... Boat holder, 39a ... Gap, 76A ... Bolt, 40A ... Thermal insulation cap.
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2004
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