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JP2012044060A - Substrate processing device - Google Patents

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JP2012044060A
JP2012044060A JP2010185351A JP2010185351A JP2012044060A JP 2012044060 A JP2012044060 A JP 2012044060A JP 2010185351 A JP2010185351 A JP 2010185351A JP 2010185351 A JP2010185351 A JP 2010185351A JP 2012044060 A JP2012044060 A JP 2012044060A
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JP
Japan
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substrate
wafer
light
holder
gas
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Pending
Application number
JP2010185351A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ito
伊藤  剛
Daisuke Hara
大介 原
Tenwa Yamaguchi
天和 山口
Akihiro Sato
明博 佐藤
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Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】光透過性の高い基板を使用する場合であっても、基板の配設状態を検知可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板を処理する反応室と、前記基板が載置された基板ホルダを保持すると共に基板処理中前記反応室内に配置される基板保持具12と、前記基板が前記基板ホルダに載置された状態で該基板ホルダの搬送を行う基板移載機11とを具備し、基板移載機11は前記基板ホルダを保持するアーム13と、光を投光する第1の投光部と該第1の投光部から投光された光を受光する第1の受光部を有する第1のファイバセンサとを有し、該第1のファイバセンサはアーム13が正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第1の投光部と前記第1の受光部との間に前記基板ホルダが位置する様に配置される。
【選択図】図1
Provided is a substrate processing apparatus capable of detecting the arrangement state of a substrate even when a substrate having high light transmittance is used.
A reaction chamber for processing a substrate, a substrate holder for holding the substrate holder on which the substrate is placed and being disposed in the reaction chamber during substrate processing, and the substrate placed on the substrate holder. A substrate transfer device 11 that conveys the substrate holder in a state where the substrate holder is transferred. The substrate transfer device 11 includes an arm 13 that holds the substrate holder, a first light projecting unit that projects light, and the A first fiber sensor having a first light receiving portion for receiving light projected from the first light projecting portion, and the arm 13 normally holds the substrate holder in the first fiber sensor. The substrate holder is positioned between the first light projecting unit and the first light receiving unit.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、基板を処理する工程を有する基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び基板製造方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus having a step of processing a substrate, a semiconductor device manufacturing method, and a substrate manufacturing method.

炭化ケイ素(以下SiCとする)は、シリコン(以下Siとする)に比べエネルギーバンドギャップが大きいことや、絶縁体性が高いことから、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。一方で、SiCはSiに比べて融点が高いこと、常圧下での液相を持たないこと、不純物拡散係数が小さいこと等から、結晶基板やデバイスの作製が難しいことが知られている。   Silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) has attracted attention as a power device element material because it has a larger energy band gap and higher insulating properties than silicon (hereinafter referred to as Si). On the other hand, it is known that SiC has a higher melting point than Si, does not have a liquid phase under normal pressure, and has a small impurity diffusion coefficient, so that it is difficult to produce a crystal substrate or a device.

従来のSiCエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置は、図13、図14に示される様な「パンケーキ型」、「プラネタリ型」と称される形態の基板処理装置が主流であり、図15に示される様に数枚〜十数枚程度のSiC基板(以下ウェーハとする)91を板状サセプタ92に平面的に配置して、或は該サセプタ92によりSiCウェーハ91を保持して1500℃〜1800℃に加熱し、成膜に用いる原料ガスをガス供給口93を介して一箇所から反応室94内に供給して、ウェーハ91上面(ウェーハ主面)にSiCエピタキシャル膜を成長させている。   Conventional substrate processing apparatuses for forming an SiC epitaxial film are mainly substrate processing apparatuses called “pancake type” and “planetary type” as shown in FIG. 13 and FIG. As shown in FIG. 4, several to dozen or so SiC substrates (hereinafter referred to as wafers) 91 are arranged in a plane on a plate-like susceptor 92, or the SiC wafer 91 is held by the susceptor 92 and 1500 ° C. The raw material gas used for film formation is supplied into the reaction chamber 94 from one place through the gas supply port 93 by heating to ˜1800 ° C., and an SiC epitaxial film is grown on the upper surface of the wafer 91 (wafer main surface). .

原料ガスはウェーハ91を処理する前記反応室94の中心部から供給され、周辺部より排気されるのが一般的であり、前記ガス供給口93からガス排気口95に掛けてガスの濃度分布は大きく変化する為、膜厚の不均一性を回避する様ウェーハ91や前記サセプタ92を成膜時に回転させることも一般的に行われている。   The source gas is generally supplied from the central portion of the reaction chamber 94 for processing the wafer 91 and is exhausted from the peripheral portion. The gas concentration distribution from the gas supply port 93 to the gas exhaust port 95 is as follows. Because of the large change, the wafer 91 and the susceptor 92 are generally rotated during film formation so as to avoid non-uniformity in film thickness.

然し乍ら、従来の基板処理装置の場合、多数枚のウェーハ91を処理する場合や、ウェーハ91の径を大きくする場合には前記サセプタ92の径を大きくする必要がある為、基板処理装置が大型化し、更に前記反応室94の床面積が増大しコストが増大する。又、原料ガスのガス供給口93から半径方向にウェーハ91を2枚以上並べた場合、上記したガス濃度差の問題により処理ウェーハ91間に膜厚差が発生する為、一度に処理できるウェーハ91の枚数が制限されるという問題があった。   However, in the case of a conventional substrate processing apparatus, when processing a large number of wafers 91 or when increasing the diameter of the wafer 91, it is necessary to increase the diameter of the susceptor 92, so that the substrate processing apparatus becomes larger. Further, the floor area of the reaction chamber 94 is increased and the cost is increased. Further, when two or more wafers 91 are arranged in the radial direction from the gas supply port 93 of the source gas, a film thickness difference is generated between the processing wafers 91 due to the above-described gas concentration difference problem. There was a problem that the number of sheets was limited.

一方で、SiCエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置ではないものの、ウェーハ1枚相当のフットプリントにて一度に複数(例えば25〜100枚)のウェーハを一括処理可能な装置として縦型の基板処理装置がある。該縦型基板処理装置は、特許文献2に記載される様にウェーハを自動搬送可能な構造となっており、反応室内に装入される基板保持具(ボート)に未処理基板を移載し、ボートから処理済ウェーハを移載する基板移載機には、ウェーハの有無を検知できるファイバセンサが設けられている。   On the other hand, although it is not a substrate processing apparatus for forming a SiC epitaxial film, it is a vertical substrate processing apparatus that can process a plurality of (for example, 25 to 100) wafers at a time with a footprint equivalent to one wafer. There is a device. The vertical substrate processing apparatus has a structure capable of automatically transporting a wafer as described in Patent Document 2, and transfers an unprocessed substrate to a substrate holder (boat) loaded in a reaction chamber. A substrate transfer machine for transferring processed wafers from a boat is provided with a fiber sensor that can detect the presence or absence of a wafer.

特開2006−196807号公報JP 2006-196807 A 特開2000−91255号公報JP 2000-91255 A

ここで、SiCウェーハを基板移載機を用いて自動搬送をすることを考えると、特許文献2にも記載される様にSiCウェーハの光の透過性が問題となる。即ち、SiCウェーハは、可視光や赤外光に対して透過性が高くセンサに応答しない可能性がある。尚、特許文献2では、SiCウェーハは、ダミーウエハとして使用されており、移載装置に設置されたフォトセンサの光源光に対して、低透過性のSiCダミーウエハを使用することで、ウエハカセットからウエハボートへのダミーウエハの移載、及びウエハボートからウエハカセットへのダミーウエハの移載を行う際に、ダミーウエハの枚数・配設状態の検出・監視を行っている。   Here, considering that the SiC wafer is automatically transferred using a substrate transfer machine, the light transmittance of the SiC wafer becomes a problem as described in Patent Document 2. That is, the SiC wafer is highly transmissive to visible light and infrared light and may not respond to the sensor. In Patent Document 2, the SiC wafer is used as a dummy wafer. By using a SiC dummy wafer having a low transmittance with respect to the light source light of the photosensor installed in the transfer device, the wafer is removed from the wafer cassette. When transferring dummy wafers to a boat and transferring dummy wafers from a wafer boat to a wafer cassette, the number and arrangement of dummy wafers are detected and monitored.

然し乍ら、SiCウェーハ自体を処理対象とした場合には、特許文献2に示される様に故意に光の透過性を小さくすると、品質を維持する為に採用することは難しい。従って、ファイバセンサのファイバ光がSiCウェーハを透過し、上手く検知できない可能性があり、ファイバセンサによってSiCウェーハを検知することが困難であるという問題がある。尚、SiCウェーハと同様に光の透過性が高いウェーハを用いる場合は、同様の問題が生じる。   However, when the SiC wafer itself is the object to be processed, it is difficult to adopt it in order to maintain the quality if the light transmittance is intentionally reduced as shown in Patent Document 2. Therefore, there is a possibility that the fiber light of the fiber sensor passes through the SiC wafer and cannot be detected well, and it is difficult to detect the SiC wafer by the fiber sensor. In addition, the same problem arises when using a wafer with high light transmittance like a SiC wafer.

本発明は斯かる実情に鑑み、光透過性の高い基板を使用する場合であっても、基板の配設状態を検知可能な基板処理装置を提供するものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a substrate processing apparatus capable of detecting the arrangement state of a substrate even when a substrate having high light transmittance is used.

本発明は、基板を処理する反応室と、基板が載置された基板ホルダを保持すると共に基板処理中前記反応室内に配置される基板保持具と、基板が前記基板ホルダに載置された状態で該基板ホルダの搬送を行う基板移載機とを具備し、該基板移載機は前記基板ホルダを保持するアームと、光を投光する第1の投光部と該第1の投光部から投光された光を受光する第1の受光部を有する第1のファイバセンサとを有し、該第1のファイバセンサは前記アームが正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第1の投光部と前記第1の受光部との間に前記基板ホルダが位置する様に配置される基板処理装置に係るものである。   The present invention relates to a reaction chamber for processing a substrate, a substrate holder on which the substrate is placed, a substrate holder that is disposed in the reaction chamber during substrate processing, and a state in which the substrate is placed on the substrate holder And a substrate transfer machine for carrying the substrate holder, the substrate transfer machine having an arm for holding the substrate holder, a first light projecting unit for projecting light, and the first light projecting unit. A first fiber sensor having a first light receiving unit that receives light projected from the unit, and the first fiber sensor is configured so that the arm normally holds the substrate holder. The present invention relates to a substrate processing apparatus arranged so that the substrate holder is positioned between the first light projecting unit and the first light receiving unit.

本発明によれば、基板処理装置の誤動作を防止することができる。   According to the present invention, malfunction of the substrate processing apparatus can be prevented.

本発明に於ける基板処理装置の斜視図である。It is a perspective view of the substrate processing apparatus in the present invention. 本発明に於ける処理炉を示す概略立断面図である。It is a general | schematic elevation sectional drawing which shows the processing furnace in this invention. 本発明に於けるコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in this invention. 本発明の第1の実施例に於ける基板移載機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the board | substrate transfer machine in the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に於けるウェーハホルダの構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the structure of the wafer holder in the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に於けるウェーハホルダの検知方法を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the detection method of the wafer holder in 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の変形例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the modification of the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例に於けるウェーハホルダの検知方法を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the detection method of the wafer holder in the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例に於けるウェーハホルダの形状を示し、(A)は上ウェーハホルダの概略図であり、(B)は下ウェーハホルダの概略図である。The shape of the wafer holder in the 3rd example of the present invention is shown, (A) is a schematic diagram of an upper wafer holder and (B) is a schematic diagram of a lower wafer holder. 本発明の第3の実施例に於けるウェーハホルダの検知方法を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the detection method of the wafer holder in the 3rd Example of this invention. 本発明の第3の実施例の変形例に於けるウェーハホルダの形状を示し、(A)は上ウェーハホルダの概略図であり、(B)は下ウェーハホルダの概略図である。The shape of the wafer holder in the modification of the 3rd Example of this invention is shown, (A) is the schematic of an upper wafer holder, (B) is the schematic of a lower wafer holder. 本発明の第3の実施例の変形例に於けるウェーハホルダの検知方法を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the detection method of the wafer holder in the modification of the 3rd Example of this invention. 従来のパンケーキ型の基板処理装置を示す概略立断面図である。It is a schematic sectional elevation showing a conventional pancake-type substrate processing apparatus. 従来のプラネタリ型の基板処理装置を示す概略立断面図である。It is a schematic elevation sectional view showing a conventional planetary type substrate processing apparatus. 従来の基板処理装置を示す概略平断面図である。It is a schematic plan sectional view showing a conventional substrate processing apparatus.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1に於いて、本発明の第1の実施例に於けるSiCエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置1の一例について説明する。   First, referring to FIG. 1, an example of a substrate processing apparatus 1 for forming a SiC epitaxial film in the first embodiment of the present invention will be described.

該基板処理装置1は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筐体2を有する。前記基板処理装置1には、例えばSiC等で構成された基板としてのウェーハ3(図2参照)を収納する密閉式の基板収容器として、フープ(以下、ポッドと称す)4がウェーハキャリアとして使用される。前記筐体2の正面側には、ポッドステージ5が配置されており、該ポッドステージ5にポッド4が搬送される。ポッド4には、例えば図示しないウェーハホルダに個別に保持された状態で25枚のウェーハ3が収納され、蓋が閉じられた状態で前記ポッドステージ5にセットされる。   The substrate processing apparatus 1 is a batch type vertical heat treatment apparatus and has a housing 2 in which a main part is arranged. In the substrate processing apparatus 1, a hoop (hereinafter referred to as a pod) 4 is used as a wafer carrier as a hermetically sealed substrate container for accommodating a wafer 3 (see FIG. 2) as a substrate made of, for example, SiC. Is done. A pod stage 5 is disposed on the front side of the casing 2, and the pod 4 is conveyed to the pod stage 5. For example, 25 wafers 3 are stored in the pod 4 while being individually held by a wafer holder (not shown), and set on the pod stage 5 with the lid closed.

前記筐体2内の正面であって、前記ポッドステージ5に対向する位置には、ポッド搬送装置6が配置されている。又、該ポッド搬送装置6の近傍にはポッド収納棚7、ポッドオープナ8及び基板枚数検知器9が配置されている。前記ポッド収納棚7は前記ポッドオープナ8の上方に配置され、ポッド4を複数個載置した状態で保持する様に構成されている。前記基板枚数検知器9は、前記ポッドオープナ8に隣接して配置され、前記ポッド搬送装置6は前記ポッドステージ5と前記ポッド収納棚7と前記ポッドオープナ8との間でポッド4を搬送する。前記ポッドオープナ8はポッド4の蓋を開けるものであり、前記基板枚数検知器9は蓋を開けられたポッド4内のウェーハ3の枚数を検知する様になっている。   A pod transfer device 6 is disposed at a position in front of the housing 2 and facing the pod stage 5. Further, a pod storage shelf 7, a pod opener 8, and a substrate number detector 9 are disposed in the vicinity of the pod transfer device 6. The pod storage shelf 7 is disposed above the pod opener 8 and is configured to hold a plurality of pods 4 mounted thereon. The substrate number detector 9 is disposed adjacent to the pod opener 8, and the pod transfer device 6 transfers the pod 4 among the pod stage 5, the pod storage shelf 7, and the pod opener 8. The pod opener 8 opens the lid of the pod 4, and the substrate number detector 9 detects the number of wafers 3 in the pod 4 with the lid opened.

前記筐体2内には、基板移載機11、及び基板保持具としてのボート12が配置されている。前記基板移載機11は、アーム(ツイーザ)13及びウェーハ3の有無を検知可能なファイバセンサ(図示せず)を有し、図示しない駆動手段により進退可能且つ昇降可能且つ回転可能な構造となっている。前記アーム13は、例えば5枚のウェーハ3をウェーハホルダごと取出すことができ、前記アーム13の進退、昇降、回転の協働により、前記ポッドオープナ8の位置に置かれたポッド4及びボート12間にてウェーハ3を搬送する。   A substrate transfer machine 11 and a boat 12 as a substrate holder are arranged in the housing 2. The substrate transfer device 11 has an arm (tweezer) 13 and a fiber sensor (not shown) that can detect the presence or absence of the wafer 3, and has a structure that can be moved back and forth, raised and lowered by a driving means (not shown), and rotatable. ing. The arm 13 can take out, for example, five wafers 3 together with the wafer holder, and the pod 4 and the boat 12 placed at the position of the pod opener 8 by the cooperation of the advance / retreat, elevation, and rotation of the arm 13. The wafer 3 is transferred.

前記ボート12は、例えばカーボングラファイトやSiC等の耐熱性材料で構成されており、複数枚のウェーハ3を水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持する様に構成されている。尚、前記ボート12の下部には、例えば石英やSiC等の耐熱性材料で構成された円筒形状の断熱部材としてボート断熱部14(図2参照)が配置されており、後述する被加熱体であるサセプタ15からの熱が処理炉16の下方側に伝わり難くなる様に構成されている(図2参照)。   The boat 12 is made of a heat-resistant material such as carbon graphite and SiC, for example, so that a plurality of wafers 3 are aligned in a horizontal posture and aligned with each other in the vertical direction, and stacked and held in the vertical direction. It is configured. In addition, a boat heat insulating portion 14 (see FIG. 2) is arranged as a cylindrical heat insulating member made of a heat resistant material such as quartz or SiC at the lower portion of the boat 12. It is configured such that heat from a certain susceptor 15 is difficult to be transmitted to the lower side of the processing furnace 16 (see FIG. 2).

前記筐体2内の背面側上部には前記処理炉16が配置されている。該処理炉16内に複数枚のウェーハ3を装填した前記ボート12が搬入され、成膜処理が行われる。   The processing furnace 16 is disposed in the upper part on the back side in the housing 2. The boat 12 loaded with a plurality of wafers 3 is loaded into the processing furnace 16 and a film forming process is performed.

次に、図2に於いて、SiCエピタキシャル膜を成膜する前記基板処理装置1の前記処理炉16について説明する。尚、少なくともSi(シリコン)原子含有ガスとCl(塩素)原子含有ガスとキャリアガスとを供給する第1のガス供給口17を有する第1のガス供給ノズル18、少なくともC(炭素)原子含有ガスとキャリアガスとを供給する第2のガス供給口19を有する第2のガス供給ノズル21、及び第1のガス排気ノズル22が代表例としてそれぞれ1つずつ図示されている。又、不活性ガスを供給する第3のガス供給ノズル23、第2のガス排気管である排気ダクト24が図示されている。   Next, the processing furnace 16 of the substrate processing apparatus 1 for forming a SiC epitaxial film will be described with reference to FIG. A first gas supply nozzle 18 having a first gas supply port 17 for supplying at least a Si (silicon) atom-containing gas, a Cl (chlorine) atom-containing gas, and a carrier gas, at least a C (carbon) atom-containing gas. A second gas supply nozzle 21 and a first gas exhaust nozzle 22 each having a second gas supply port 19 for supplying gas and a carrier gas are shown as representative examples. Further, a third gas supply nozzle 23 for supplying an inert gas and an exhaust duct 24 as a second gas exhaust pipe are shown.

前記処理炉16は、円筒形状の反応管25を備えている。該反応管25は、石英又はSiC等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。該反応管25の内側の筒中空部には、反応室26が画成されており、Si又はSiC等で構成された基板としてのウェーハ3を前記ボート12によって水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持した状態で収納可能に構成されている。   The processing furnace 16 includes a cylindrical reaction tube 25. The reaction tube 25 is made of a heat-resistant material such as quartz or SiC, and is formed in a cylindrical shape having a closed upper end and an opened lower end. A reaction chamber 26 is defined in a cylindrical hollow portion inside the reaction tube 25, and the wafers 3 as substrates made of Si or SiC or the like are placed in a horizontal posture by the boat 12 and aligned with each other in the center. They are arranged so that they can be stored in a state where they are aligned, stacked in the vertical direction, and held.

前記反応管25の下方には、該反応管25と同心円状にマニホールド27が配設されている。該マニホールド27は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。該マニホールド27は、前記反応管25を支持する様に設けられ、前記マニホールド27と前記反応管25との間には、シール部材としてのOリング(図示せず)が設けられている。前記マニホールド27が図示しない保持体に支持されることにより、前記反応管25は垂直に据付けられた状態になっている。該反応管25と前記マニホールド27により、反応容器が形成されている。   Below the reaction tube 25, a manifold 27 is disposed concentrically with the reaction tube 25. The manifold 27 is made of, for example, stainless steel and is formed in a cylindrical shape having an upper end and a lower end opened. The manifold 27 is provided so as to support the reaction tube 25, and an O-ring (not shown) as a seal member is provided between the manifold 27 and the reaction tube 25. Since the manifold 27 is supported by a holding body (not shown), the reaction tube 25 is installed vertically. A reaction vessel is formed by the reaction tube 25 and the manifold 27.

前記処理炉16は、加熱される前記サセプタ15及び磁場発生部としての誘電コイル28を具備している。前記サセプタ15は前記反応室26内に配設され、前記誘電コイル28は前記反応管25の外側に設けられた支持柱29に支持されている。該支持柱29はヒータベース31に立設され、アルミナやセラミック等の絶縁物質で構成されている。前記サセプタ15は前記誘電コイル28により発生される磁場によって加熱される様になっており、前記サセプタ15が発熱することにより、前記反応室26内が加熱される様になっている。   The processing furnace 16 includes the susceptor 15 to be heated and a dielectric coil 28 as a magnetic field generator. The susceptor 15 is disposed in the reaction chamber 26, and the dielectric coil 28 is supported by a support column 29 provided outside the reaction tube 25. The support column 29 is erected on the heater base 31 and is made of an insulating material such as alumina or ceramic. The susceptor 15 is heated by a magnetic field generated by the dielectric coil 28, and the reaction chamber 26 is heated when the susceptor 15 generates heat.

前記サセプタ15の近傍には、前記反応室26内の温度を検出する温度検出体として図示しない温度センサが設けられている。前記誘電コイル28及び温度センサは、温度制御部32(図3参照)と電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づき、前記誘電コイル28への通電具合が調節されることで、前記反応室26内の温度が所望の温度分布となる様、所定のタイミングにて制御される様構成されている。   In the vicinity of the susceptor 15, a temperature sensor (not shown) is provided as a temperature detector for detecting the temperature in the reaction chamber 26. The dielectric coil 28 and the temperature sensor are electrically connected to a temperature control unit 32 (see FIG. 3), and the degree of energization to the dielectric coil 28 is adjusted based on temperature information detected by the temperature sensor. Thus, the temperature in the reaction chamber 26 is controlled at a predetermined timing so as to have a desired temperature distribution.

尚、前記反応室26内に於いて前記第1及び第2のガス供給ノズル18,21と前記第1のガス排気ノズル22との間であって、前記サセプタ15と前記ボート12との間に、前記サセプタ15と前記ボート12との間の空間を埋める様構造物(図示せず)を設けることで、前記第1及び第2のガス供給ノズル18,21から供給されるガスが、前記サセプタ15の内壁に沿ってウェーハ3を迂回するのを防止することができる。構造物としては、好ましくは断熱材若しくはカーボンフェルト等で構成すると、耐熱及びパーティクルの発生を抑制することができる。   In the reaction chamber 26, the first and second gas supply nozzles 18 and 21 and the first gas exhaust nozzle 22 are disposed between the susceptor 15 and the boat 12. By providing a structure (not shown) that fills the space between the susceptor 15 and the boat 12, the gas supplied from the first and second gas supply nozzles 18, 21 is supplied to the susceptor. It is possible to prevent the wafer 3 from bypassing along the inner wall 15. When the structure is preferably made of a heat insulating material or carbon felt, heat resistance and generation of particles can be suppressed.

前記反応管25と前記サセプタ15との間には、例えば誘電されにくいカーボンフェルト等で構成された断熱材33が設けられ、該断熱材33を設けることにより、前記サセプタ15の熱が前記反応管25或は該反応管25の外側へ伝達するのを抑制することができる。   Between the reaction tube 25 and the susceptor 15, for example, a heat insulating material 33 made of carbon felt or the like that is difficult to be dielectric is provided. By providing the heat insulating material 33, heat of the susceptor 15 is transferred to the reaction tube. 25 or transmission to the outside of the reaction tube 25 can be suppressed.

又、該反応管25と前記誘電コイル28との間には、石英製で有天筒状のライナチューブ34が設けられ、前記ヒータベース31の下方には前記マニホールド27の周囲を囲む様にスカベンジャ35が設けられ、前記ライナチューブ34と前記スカベンジャ35によって、前記反応室26から外部にH2 等のキャリアガスが漏洩し、爆発が発生するのを防止する様になっている。尚、前記反応管25と前記ライナチューブ34との間の空間と、前記スカベンジャ35と前記マニホールド27との間の空間は、前記ヒータベース31を境として同一雰囲気化されている。   A quartz-made liner tube 34 is provided between the reaction tube 25 and the dielectric coil 28. A scavenger is provided below the heater base 31 so as to surround the manifold 27. 35, and the liner tube 34 and the scavenger 35 prevent carrier gas such as H2 from leaking out of the reaction chamber 26 to prevent explosion. The space between the reaction tube 25 and the liner tube 34 and the space between the scavenger 35 and the manifold 27 are made the same atmosphere with the heater base 31 as a boundary.

前記反応管25と前記ライナチューブ34との間の空間には、該ライナチューブ34を貫通し、上方に延出する前記第3のガス供給ノズル23が設けられている。又、前記ヒータベース31に前記排気ダクト24が接続され、前記反応管25と前記ライナチューブ34との間の空間及び前記スカベンジャ35の内部は、前記ヒータベース31に形成された図示しない穴を介して前記排気ダクト24に連通し、該排気ダクト24を介して排気できる様になっている。該排気ダクト24にはガス検知器36が設けられ、該ガス検知器36がO2 やH2 の漏洩を検知することで、大気混合による爆発を未然に防止できる様になっている。   In the space between the reaction tube 25 and the liner tube 34, the third gas supply nozzle 23 that penetrates the liner tube 34 and extends upward is provided. The exhaust duct 24 is connected to the heater base 31, and the space between the reaction tube 25 and the liner tube 34 and the inside of the scavenger 35 are passed through holes (not shown) formed in the heater base 31. The exhaust duct 24 communicates with the exhaust duct 24 and can be exhausted through the exhaust duct 24. The exhaust duct 24 is provided with a gas detector 36. The gas detector 36 detects leakage of O2 and H2, thereby preventing explosion due to air mixing.

又、前記誘電コイル28の外側には、前記反応室26内の熱が外側に伝達するのを抑制する為の、例えば水冷構造である外側断熱壁37が前記反応室26を囲む様に設けられている。更に、前記外側断熱壁37の外側には、前記誘電コイル28により発生された磁場が外側に漏れるのを防止する磁気シール38が設けられている。   In addition, an outer heat insulating wall 37 having a water cooling structure, for example, is provided outside the dielectric coil 28 so as to prevent the heat in the reaction chamber 26 from being transmitted to the outside so as to surround the reaction chamber 26. ing. Further, a magnetic seal 38 is provided outside the outer heat insulating wall 37 to prevent the magnetic field generated by the dielectric coil 28 from leaking outside.

図2に示す様に、前記サセプタ15とウェーハ3との間には、少なくともSi(シリコン)原子含有ガスと、Cl(塩素)原子含有ガス、及びH2 等のキャリアガスとを供給し、前記第1のガス供給ノズル18に少なくとも1つ設けられる前記第1のガス供給口17が設置され、又前記第1のガス供給ノズル18とは異なる箇所には、C(炭素)原子含有ガスとH2 等のキャリアガスとを供給し前記第2のガス供給ノズル21に少なくとも1つ設けられる前記第2のガス供給口19及び第1のガス排気ノズル22が配置され、又前記反応管25と前記ライナチューブ34との間に、前記第3のガス供給ノズル23が配置されている。   As shown in FIG. 2, at least a Si (silicon) atom-containing gas, a Cl (chlorine) atom-containing gas, and a carrier gas such as H2 are supplied between the susceptor 15 and the wafer 3. At least one first gas supply port 17 provided in one gas supply nozzle 18 is installed, and in a place different from the first gas supply nozzle 18, a C (carbon) atom-containing gas, H2, etc. The second gas supply port 19 and the first gas exhaust nozzle 22 provided at least one for the second gas supply nozzle 21 are disposed, and the reaction tube 25 and the liner tube are provided. 34, the third gas supply nozzle 23 is arranged.

前記第1のガス供給口17は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室26内に設けられ、又前記第1のガス供給ノズル18は、前記マニホールド27を貫通する様該マニホールド27に取付けられている。前記第1のガス供給口17は、少なくともCl(塩素)原子含有ガスを含むSi(シリコン)原子含有ガスとして、例えばテトラクロルシラン(以下SiCl4 とする)と、キャリアガスとして、例えば水素(以下H2 とする)ガスとを前記第1のガス供給ノズル18に流通させて前記反応室26内に供給する様になっている。尚、前記第1のガス供給ノズル18は複数本設けてもよく、Si(シリコン)原子含有ガスとCl(塩素)原子含有ガスを、プロパン(C3 H8 )と塩化水素(HCl)の様に別のガスとして供給してもよい。   The first gas supply port 17 is made of, for example, carbon graphite and is provided in the reaction chamber 26, and the first gas supply nozzle 18 is attached to the manifold 27 so as to penetrate the manifold 27. ing. The first gas supply port 17 includes, for example, tetrachlorosilane (hereinafter referred to as SiCl4) as a Si (silicon) atom-containing gas including at least a Cl (chlorine) atom-containing gas, and hydrogen (hereinafter referred to as H2) as a carrier gas. Gas) is circulated through the first gas supply nozzle 18 and supplied into the reaction chamber 26. A plurality of the first gas supply nozzles 18 may be provided, and the Si (silicon) atom-containing gas and the Cl (chlorine) atom-containing gas are separated from each other as propane (C3 H8) and hydrogen chloride (HCl). You may supply as this gas.

該第1のガス供給ノズル18は、第1のガスライン39に接続されている。該第1のガスライン39は、例えばガス配管41a,41bに接続され、該ガス配管41a,41bはそれぞれH2 ガス、SiCl4 ガスに対する流量制御器(流量制御手段)としてのマスフローコントローラ(以下MFCとする)42a,42b及びバルブ43a,43bを介して、例えばH2 ガス供給源44a、SiCl4 ガス供給源44bに接続されている。   The first gas supply nozzle 18 is connected to a first gas line 39. The first gas line 39 is connected to, for example, gas pipes 41a and 41b. The gas pipes 41a and 41b are mass flow controllers (hereinafter referred to as MFCs) as flow rate controllers (flow rate control means) for H2 gas and SiCl4 gas, respectively. ) 42a, 42b and valves 43a, 43b are connected to, for example, an H2 gas supply source 44a and an SiCl4 gas supply source 44b.

上記構成により、例えばH2 ガス、SiCl4 ガスのそれぞれの供給流量、濃度、分圧を前記反応室26内に於いて制御することができる。前記バルブ43a,43b、前記MFC42a,42bは、ガス流量制御部45(図3参照)に電気的に接続されており、それぞれ供給するガスの流量が所定流量となる様に、所定のタイミングにて制御される様になっている。尚、H2 ガス、SiCl4 ガスそれぞれの前記ガス供給源44a,44b、前記バルブ43a,43b、前記MFC42a,42b、前記ガス配管41a,41b、前記第1のガスライン39、前記第1のガス供給ノズル18及び該第1のガス供給ノズル18に少なくとも1つ設けられる前記第1のガス供給口17により、ガス供給系として第1のガス供給系が構成される。   With the above-described configuration, for example, the supply flow rate, concentration, and partial pressure of H2 gas and SiCl4 gas can be controlled in the reaction chamber 26. The valves 43a and 43b and the MFCs 42a and 42b are electrically connected to a gas flow rate control unit 45 (see FIG. 3), and at a predetermined timing so that the flow rate of the supplied gas becomes a predetermined flow rate. It is designed to be controlled. The gas supply sources 44a and 44b, the valves 43a and 43b, the MFCs 42a and 42b, the gas pipes 41a and 41b, the first gas line 39, and the first gas supply nozzle for the H2 gas and the SiCl4 gas, respectively. 18 and at least one first gas supply port 17 provided in the first gas supply nozzle 18 constitute a first gas supply system as a gas supply system.

尚、Cl(塩素)原子含有ガスを含むSi(シリコン)原子含有ガスとして、SiCl4 ガスを供給したが、例えばトリクロロシラン(以下SiHCl3 とする)ガス、ジクロロシラン(以下SiH2 Cl2 とする)ガスを供給してもよい。   Although SiCl4 gas is supplied as Si (silicon) atom-containing gas including Cl (chlorine) atom-containing gas, for example, trichlorosilane (hereinafter referred to as SiHCl3) gas or dichlorosilane (hereinafter referred to as SiH2 Cl2) gas is supplied. May be.

前記第2のガス供給口19は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室26内に設けられ、前記第2のガス供給ノズル21は前記マニホールド27を貫通する様に、該マニホールド27に取付けられている。前記第2のガス供給口19は、少なくともキャリアガスとして、例えば水素(H原子単体、若しくはH2 分子。以下H2 とする)と、C(炭素)原子含有ガスとして、例えばプロパン(以下C3 H8 とする)ガスとを前記第2のガス供給ノズル21に流通させて前記反応室26内に供給する様になっている。尚、前記第2のガス供給ノズル21は複数本設けてもよい。   The second gas supply port 19 is made of, for example, carbon graphite and is provided in the reaction chamber 26, and the second gas supply nozzle 21 is attached to the manifold 27 so as to penetrate the manifold 27. ing. The second gas supply port 19 is, for example, at least as a carrier gas, for example, hydrogen (single H atom or H2 molecule; hereinafter referred to as H2), and a C (carbon) atom-containing gas, for example, propane (hereinafter referred to as C3 H8). ) Gas is circulated through the second gas supply nozzle 21 and supplied into the reaction chamber 26. A plurality of the second gas supply nozzles 21 may be provided.

該第2のガス供給ノズル21は、第2のガスライン46に接続されている。該第2のガスライン46は、例えばガス配管41c,41dと接続され、該ガス配管41c,41dはそれぞれ、キャリアガスとして、例えばH2 ガスに対して流量制御手段としてのMFC42c及びバルブ43cを介してH2 ガス供給源44cに接続され、C(炭素)原子含有ガスとして、例えばC3 H8 ガスに対して流量制御手段としてのMFC42d及びバルブ43dを介してC3 H8 ガス供給源44dに接続されている。   The second gas supply nozzle 21 is connected to the second gas line 46. The second gas line 46 is connected to, for example, gas pipes 41c and 41d, and the gas pipes 41c and 41d are respectively connected to a carrier gas, for example, H2 gas through an MFC 42c and a valve 43c as flow rate control means. It is connected to an H2 gas supply source 44c and connected to a C3 H8 gas supply source 44d via a MFC 42d as a flow control means and a valve 43d for C3 H8 gas, for example, as a C (carbon) atom-containing gas.

上記構成により、例えばH2 ガス、C3 H8 ガスの供給流量、濃度、分圧を前記反応室26内に於いて制御することができる。前記バルブ43c,43d、前記MFC42c,42dは前記ガス流量制御部45(図3参照)に電気的に接続されており、供給するガス流量が所定の流量となる様、所定のタイミングにて制御される様になっている。尚、H2 ガス、C3 H8 ガスそれぞれの前記ガス供給源44c,44d、前記バルブ43c,43d、前記MFC42c,42d、前記ガス配管41c,41d、前記第2のガスライン46、前記第2のガス供給ノズル21、前記第2のガス供給口19により、ガス供給系として第2のガス供給系が構成される。   With the above configuration, for example, the supply flow rate, concentration, and partial pressure of H2 gas and C3 H8 gas can be controlled in the reaction chamber 26. The valves 43c and 43d and the MFCs 42c and 42d are electrically connected to the gas flow rate controller 45 (see FIG. 3), and are controlled at a predetermined timing so that the supplied gas flow rate becomes a predetermined flow rate. It has become like that. The gas supply sources 44c and 44d, the valves 43c and 43d, the MFCs 42c and 42d, the gas pipes 41c and 41d, the second gas line 46, and the second gas supply for the H2 gas and the C3 H8 gas, respectively. The nozzle 21 and the second gas supply port 19 constitute a second gas supply system as a gas supply system.

又、前記第1のガス排気ノズル22が、前記第1のガス供給ノズル18及び前記第2のガス供給ノズル21の位置に対して対向する様に配置され、前記マニホールド27には、前記第1のガス排気ノズル22に接続されたガス排気管47が貫通する様設けられている。該ガス排気管47の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び、圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ48を介して真空ポンプ等の真空排気装置49が接続されている。圧力センサ及び前記APCバルブ48には、圧力制御部51(図3参照)が電気的に接続されており、該圧力制御部51は圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記APCバルブ48の開度を調整し、前記処理炉16内の圧力が所定の圧力となる様、所定のタイミングにて制御する様に構成されている。   The first gas exhaust nozzle 22 is disposed so as to face the positions of the first gas supply nozzle 18 and the second gas supply nozzle 21, and the manifold 27 includes the first gas exhaust nozzle 22. A gas exhaust pipe 47 connected to the gas exhaust nozzle 22 is provided so as to penetrate therethrough. A vacuum exhaust device 49 such as a vacuum pump is connected to the downstream side of the gas exhaust pipe 47 via a pressure sensor (not shown) as a pressure detector and an APC (Auto Pressure Controller) valve 48 as a pressure regulator. Yes. A pressure control unit 51 (see FIG. 3) is electrically connected to the pressure sensor and the APC valve 48. The pressure control unit 51 opens the APC valve 48 based on the pressure detected by the pressure sensor. The temperature is adjusted and controlled at a predetermined timing so that the pressure in the processing furnace 16 becomes a predetermined pressure.

前記処理炉16の下方には、該処理炉16の下端開口を気密に閉塞する為の炉口蓋体としてシールキャップ52が設けられている。該シールキャップ52は、例えばステンレス等の金属製であり、円盤状に形成されている。該シールキャップ52の上面には、前記処理炉16の下端と当接するシール材としてのOリング(図示せず)が設けられている。前記シールキャップ52には回転機構53が設けられ、該回転機構53の回転軸54は前記シールキャップ52を貫通して前記ボート12に接続されており、該ボート12を回転させることでウェーハ3を回転させる様に構成されている。   Below the processing furnace 16, a seal cap 52 is provided as a furnace port lid for hermetically closing the lower end opening of the processing furnace 16. The seal cap 52 is made of a metal such as stainless steel and is formed in a disk shape. An O-ring (not shown) is provided on the upper surface of the seal cap 52 as a seal material that contacts the lower end of the processing furnace 16. The seal cap 52 is provided with a rotation mechanism 53, and a rotation shaft 54 of the rotation mechanism 53 is connected to the boat 12 through the seal cap 52, and the wafer 12 is rotated by rotating the boat 12. It is configured to rotate.

又、前記シールキャップ52は前記処理炉16の外側に設けられた昇降機構として、昇降モータ(図示せず)によって垂直方向に昇降される様に構成されており、該昇降モータにより前記ボート12を前記処理炉16に対して搬入搬出することが可能となっている。前記回転機構53及び前記昇降モータには、駆動制御部55(図3参照)が電気的に接続されており、所定の動作をする様、所定のタイミングにて制御する様構成されている。   The seal cap 52 is configured as a lifting mechanism provided outside the processing furnace 16 so as to be vertically lifted by a lifting motor (not shown), and the boat 12 is driven by the lifting motor. It is possible to carry in / out the processing furnace 16. A drive control unit 55 (see FIG. 3) is electrically connected to the rotation mechanism 53 and the lifting motor, and is configured to control at a predetermined timing so as to perform a predetermined operation.

尚、上述ではC(炭素)原子含有ガスとしてC3 H8 ガスを例示したが、エチレン(以下C2 H4 とする)ガス、アセチレン(以下C2 H2 とする)ガスを用いてもよい。   In the above description, C3 H8 gas is exemplified as the C (carbon) atom-containing gas. However, ethylene (hereinafter referred to as C2 H4) gas or acetylene (hereinafter referred to as C2 H2) gas may be used.

又、上述ではキャリアガスとしてH2 ガスを例示したが、これに限らずH(水素)原子含有ガス、Ar(アルゴン)ガス、He(ヘリウム)ガス、Ne(ネオン)ガス、Kr(クリプトン)ガス、Xe(キセノン)ガス等の希ガスのうち少なくとも1つを用いてもよいし、上記したガスを組合わせた混合ガスを用いてもよい。   Moreover, although H2 gas was illustrated as carrier gas in the above, it is not restricted to this, H (hydrogen) atom containing gas, Ar (argon) gas, He (helium) gas, Ne (neon) gas, Kr (krypton) gas, At least one of rare gases such as Xe (xenon) gas may be used, or a mixed gas in which the above gases are combined may be used.

次に、図3に於いて、SiCエピタキシャル膜を成膜する前記基板処理装置1を構成する各部の制御構成について説明する。   Next, referring to FIG. 3, the control configuration of each part constituting the substrate processing apparatus 1 for forming a SiC epitaxial film will be described.

前記温度制御部32、前記ガス流量制御部45、前記圧力制御部51、前記駆動制御部55は、操作部及び入出力部を構成し、前記基板処理装置1全体を制御する主制御部56に電気的に接続されている。又、前記温度制御部32、前記ガス流量制御部45、前記圧力制御部51、前記駆動制御部55は、コントローラ57として構成されている。   The temperature control unit 32, the gas flow rate control unit 45, the pressure control unit 51, and the drive control unit 55 constitute an operation unit and an input / output unit, and serve as a main control unit 56 that controls the entire substrate processing apparatus 1. Electrically connected. The temperature control unit 32, the gas flow rate control unit 45, the pressure control unit 51, and the drive control unit 55 are configured as a controller 57.

次に、上述した前記基板処理装置1を用い、半導体デバイスの製造工程の一工程として、SiC等で構成されるウェーハ3等の基板上に、例えばSiC膜を形成する方法について説明する。尚、以下の説明に於いて前記基板処理装置1を構成する各部の動作は、前記コントローラ57により制御される。   Next, a method of forming, for example, a SiC film on a substrate such as a wafer 3 made of SiC or the like as one step of a semiconductor device manufacturing process using the substrate processing apparatus 1 described above will be described. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus 1 is controlled by the controller 57.

先ず、前記ポッドステージ5に複数枚のウェーハ3を収納したポッド4がセットされると、前記ポッド搬送装置6により前記ポッド4を前記ポッドステージ5から前記ポッド収納棚7へ搬送し、ストックする。次に、前記ポッド搬送装置6により、前記ポッド収納棚7にストックされた前記ポッド4を前記ポッドオープナ8に搬送してセットし、該ポッドオープナ8により前記ポッド4の蓋を開き、前記基板枚数検知器9により前記ポッド4に収納されているウェーハ3の枚数を検知する。   First, when the pod 4 storing a plurality of wafers 3 is set on the pod stage 5, the pod 4 is transferred from the pod stage 5 to the pod storage shelf 7 by the pod transfer device 6 and stocked. Next, the pod transport device 6 transports and sets the pod 4 stocked on the pod storage shelf 7 to the pod opener 8, opens the lid of the pod 4 by the pod opener 8, and sets the number of substrates. The number of wafers 3 stored in the pod 4 is detected by the detector 9.

次に、前記基板移載機11により、前記ポッドオープナ8の位置にある前記ポッド4からウェーハホルダ(後述)に保持された状態でウェーハ3を取出し、前記ボート12に移載する。この時、前記基板移載機11に設けられたファイバセンサ(後述)により、前記アーム13にウェーハ3が保持されているかどうかが確認される。尚、ウェーハ3は前記ウェーハホルダと一体に搬送処理されるが、該ウェーハホルダを含めて、以下ウェーハと称す。   Next, the wafer transfer device 11 takes out the wafer 3 while being held by a wafer holder (described later) from the pod 4 at the position of the pod opener 8 and transfers it to the boat 12. At this time, whether or not the wafer 3 is held on the arm 13 is confirmed by a fiber sensor (described later) provided in the substrate transfer device 11. The wafer 3 is transported and integrated with the wafer holder, but the wafer holder and the wafer holder are hereinafter referred to as a wafer.

複数枚のウェーハ3が前記ボート12に装填されると、ウェーハ3を保持した前記ボート12は、昇降モータ(図示せず)により前記反応室26内に搬入(ボートローディング)される。この状態では、前記シールキャップ52はOリング(図示せず)を介して前記マニホールド27の下端をシールした状態となる。   When a plurality of wafers 3 are loaded into the boat 12, the boat 12 holding the wafers 3 is loaded into the reaction chamber 26 (boat loading) by a lift motor (not shown). In this state, the seal cap 52 seals the lower end of the manifold 27 via an O-ring (not shown).

前記ボート12搬入後、前記反応室26内が所定の圧力(真空度)となる様に、前記真空排気装置49によって真空排気される。この時、前記反応室26内の圧力は、圧力センサ(図示せず)によって測定され、測定された圧力に基づき前記第1のガス排気ノズル22に連通するAPCバルブ48がフィードバック制御される。又、ウェーハ3及び前記反応室26内が所定の温度となる様、前記サセプタ15が加熱される。この時、前記反応室26内が所定の温度分布となる様、温度センサ(図示せず)が検出した温度情報に基づき前記誘電コイル28への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構53により、前記ボート12が回転されることで、ウェーハ3が周方向に回転される。   After carrying in the boat 12, the reaction chamber 26 is evacuated by the evacuation device 49 so that the inside of the reaction chamber 26 has a predetermined pressure (degree of vacuum). At this time, the pressure in the reaction chamber 26 is measured by a pressure sensor (not shown), and the APC valve 48 communicating with the first gas exhaust nozzle 22 is feedback-controlled based on the measured pressure. Further, the susceptor 15 is heated so that the wafer 3 and the reaction chamber 26 have a predetermined temperature. At this time, the state of energization to the dielectric coil 28 is feedback-controlled based on temperature information detected by a temperature sensor (not shown) so that the reaction chamber 26 has a predetermined temperature distribution. Subsequently, the boat 3 is rotated by the rotating mechanism 53, whereby the wafer 3 is rotated in the circumferential direction.

続いて、SiCエピタキシャル成長反応に寄与するSiCl4 ガスが、前記SiCl4 ガス供給源44bから供給され、前記第1のガス供給口17より前記反応室26内に噴出される。又、H2 ガス及びC3 H8 ガスが、所定の流量となる様に対応する前記MFC42c,42dの開度が調整された後、前記バルブ43c,43dが開かれ、それぞれのガスが前記第2のガスライン46に流通し、前記第2のガス供給ノズル21に流通して前記第2のガス供給口19より前記反応室26内に導入される。   Subsequently, SiCl4 gas that contributes to the SiC epitaxial growth reaction is supplied from the SiCl4 gas supply source 44b and is ejected into the reaction chamber 26 from the first gas supply port 17. Further, after the opening degrees of the MFCs 42c and 42d are adjusted so that the H2 gas and the C3 H8 gas have a predetermined flow rate, the valves 43c and 43d are opened, and the respective gases are supplied to the second gas. The gas flows through the line 46, flows through the second gas supply nozzle 21, and is introduced into the reaction chamber 26 through the second gas supply port 19.

前記第1のガス供給口17及び前記第2のガス供給口19より供給されたガスは、前記反応室26内の前記サセプタ15の内側を通り、前記第1のガス排気ノズル22から前記ガス排気管47を通って排気される。前記第1のガス供給口17及び前記第2のガス供給口19より供給されたガスは、前記反応室26内を通過する際に、SiC等で構成されるウェーハ3と接触し、ウェーハ3表面上にSiCエピタキシャル膜成長がなされる。   The gas supplied from the first gas supply port 17 and the second gas supply port 19 passes through the inside of the susceptor 15 in the reaction chamber 26, and the gas exhaust from the first gas exhaust nozzle 22. Exhaust through tube 47. When the gas supplied from the first gas supply port 17 and the second gas supply port 19 passes through the reaction chamber 26, the gas contacts the wafer 3 made of SiC or the like, and the surface of the wafer 3. A SiC epitaxial film is grown thereon.

予め設定された時間が経過すると、上述したガスの供給が停止され、図示しない不活性ガス供給源より不活性ガスが供給され、前記反応室26内の前記サセプタ15の内側の空間が不活性ガスで置換されると共に、前記反応室26内の圧力が常圧に復帰される。   When a preset time elapses, the gas supply described above is stopped, an inert gas is supplied from an inert gas supply source (not shown), and the space inside the susceptor 15 in the reaction chamber 26 is inert gas. And the pressure in the reaction chamber 26 is returned to normal pressure.

その後、昇降モータにより前記シールキャップ52が下降され、前記マニホールド27の下端が開口されると共に、処理済みのウェーハ3が前記ボート12に保持された状態で前記マニホールド27の下端から前記反応管25の外部に搬出(ボートアンローディング)され、前記ボート12に保持されたウェーハ3が冷える迄、前記ボート12を所定位置にて待機させる。待機させた該ボート12のウェーハ3が所定温度迄冷却されると、前記基板移載機11により、前記ボート12からウェーハ3を取出し、ファイバセンサによってウェーハの有無が確認された後、前記ポッドオープナ8にセットされている空のポッド4に搬送して収納する。その後、ポッド搬送装置6によりウェーハ3が収納された前記ポッド4を前記ポッド収納棚7、又は前記ポッドステージ5に搬送する。この様にして、前記基板処理装置1の一連の作動が完了する。   Thereafter, the seal cap 52 is lowered by the lifting motor, the lower end of the manifold 27 is opened, and the processed wafer 3 is held by the boat 12 from the lower end of the manifold 27 to the reaction tube 25. The boat 12 is made to stand by at a predetermined position until it is unloaded (boat unloading) and the wafer 3 held on the boat 12 is cooled. When the waiting wafer 3 of the boat 12 is cooled to a predetermined temperature, the substrate transfer device 11 takes out the wafer 3 from the boat 12, and the presence or absence of the wafer is confirmed by a fiber sensor. It is transported to and stored in an empty pod 4 set to 8. Thereafter, the pod 4 in which the wafer 3 is stored by the pod transfer device 6 is transferred to the pod storage shelf 7 or the pod stage 5. In this way, a series of operations of the substrate processing apparatus 1 is completed.

次に、図4〜図6に於いて、前記基板移載機11によるウェーハ3移載時に於けるウェーハ3の検知について説明する。   Next, in FIG. 4 to FIG. 6, the detection of the wafer 3 when the wafer 3 is transferred by the substrate transfer machine 11 will be described.

前記基板移載機11は複数(図示では5つ)の前記アーム13を有し、該アーム13は先端にウェーハ3を保持するウェーハホルダ58を保持できる様になっており、ウェーハホルダ保持部の近傍(図4中では前記アーム13の根本側)には第1のファイバセンサ59が設けられている。   The substrate transfer machine 11 has a plurality (five in the figure) of the arms 13, and the arms 13 can hold a wafer holder 58 that holds the wafer 3 at the tip. A first fiber sensor 59 is provided in the vicinity (the base side of the arm 13 in FIG. 4).

図5に示される様に、前記ウェーハホルダ58は下ウェーハホルダ61と上ウェーハホルダ62とで構成され、少なくとも一方はカーボングラファイト等の耐熱性を有し、且つ不透明材質或は低光透過率の材質によって形成されている。前記下ウェーハホルダ61はリング形状であり、中央にウェーハ3と略同径のウェーハ保持部63が形成される様内周部が欠切されている。又、前記上ウェーハホルダ62は前記下ウェーハホルダ61と同径の円板形状の部材であり、中央に前記ウェーハ保持部63と略同径で該ウェーハ保持部63の深さよりも少なくともウェーハ3の板厚分低い高さの円板状の凸部64が形成され、前記ウェーハ保持部63にウェーハ3を載置し、前記凸部64を前記ウェーハ保持部63と嵌合させて前記上ウェーハホルダ62を前記下ウェーハホルダ61と合体させることで、ウェーハ3が前記ウェーハホルダ58によって保持される。   As shown in FIG. 5, the wafer holder 58 includes a lower wafer holder 61 and an upper wafer holder 62, at least one of which has heat resistance such as carbon graphite, and is made of an opaque material or a low light transmittance. It is formed by the material. The lower wafer holder 61 has a ring shape, and an inner peripheral portion is notched so that a wafer holding portion 63 having substantially the same diameter as the wafer 3 is formed at the center. The upper wafer holder 62 is a disk-shaped member having the same diameter as that of the lower wafer holder 61, and is substantially the same diameter as the wafer holding portion 63 in the center and at least the depth of the wafer holding portion 63. A disk-shaped convex portion 64 having a height lower than the plate thickness is formed, the wafer 3 is placed on the wafer holding portion 63, and the convex portion 64 is fitted to the wafer holding portion 63 so that the upper wafer holder By combining 62 with the lower wafer holder 61, the wafer 3 is held by the wafer holder 58.

尚、ウェーハ3は前記ウェーハホルダ58によって保持された状態で成膜処理が行われるので、前記下ウェーハホルダ61の下面より露出した部分が成膜面となり、該成膜面に所定の膜厚のSiCエピタキシャル膜が成膜される様になっている。又、前記上ウェーハホルダ62によって前記下ウェーハホルダ61の上面開口を覆うので、ウェーハ3の成膜面の反対面に対してパーティクルが落下するのを防止できる様になっている。   Since the film formation process is performed while the wafer 3 is held by the wafer holder 58, a portion exposed from the lower surface of the lower wafer holder 61 becomes a film formation surface, and a predetermined film thickness is formed on the film formation surface. A SiC epitaxial film is formed. Further, since the upper wafer holder 62 covers the upper surface opening of the lower wafer holder 61, it is possible to prevent particles from falling on the surface opposite to the film formation surface of the wafer 3.

前記第1のファイバセンサ59は、第1の投光部65と第1の受光部66から構成され、前記アーム13に前記ウェーハホルダ58が保持された際に、前記第1の投光部65と前記第1の受光部66とで前記ウェーハホルダ58を上下に挾込む位置に設けられ、前記第1の投光部65から前記第1の受光部66に対してファイバ光が投光される。従って、前記ウェーハホルダ58は前記第1の投光部65と前記第1の受光部66の光路を遮断する様な配置となる。   The first fiber sensor 59 includes a first light projecting unit 65 and a first light receiving unit 66. When the wafer holder 58 is held on the arm 13, the first light projecting unit 65 is provided. And the first light receiving unit 66 are provided at positions where the wafer holder 58 is sandwiched up and down, and fiber light is projected from the first light projecting unit 65 to the first light receiving unit 66. . Therefore, the wafer holder 58 is arranged so as to block the optical path between the first light projecting unit 65 and the first light receiving unit 66.

前記基板移載機11による前記ポッド4から前記ボート12への未処理ウェーハ3の移載、及び前記ボート12からポッド4への処理済ウェーハ3の移載時には、前記第1の投光部65から投光されたファイバ光を前記第1の受光部66が受光できるかどうかでウェーハ3の有無が判断される。   When the unprocessed wafer 3 is transferred from the pod 4 to the boat 12 and the processed wafer 3 is transferred from the boat 12 to the pod 4 by the substrate transfer device 11, the first light projecting unit 65. Whether or not the wafer 3 is present is determined based on whether or not the first light receiving unit 66 can receive the fiber light emitted from the optical fiber.

前記第1の受光部66がファイバ光を受光できない、即ち前記第1の投光部65から投光されたファイバ光が前記ウェーハホルダ58によって遮られている場合には、ウェーハ3が前記アーム13に正常に保持されていると判断され、処理が続行される。   When the first light receiving unit 66 cannot receive the fiber light, that is, when the fiber light projected from the first light projecting unit 65 is blocked by the wafer holder 58, the wafer 3 is moved to the arm 13. It is determined that the data is normally held and the processing is continued.

又、前記第1の受光部66がファイバ光を受光した、即ち前記第1の投光部65から投光されたファイバ光が前記ウェーハホルダ58によって遮られていない場合には、ウェーハ3が前記アーム13に保持されていないと判断され、処理を中断し、前記基板処理装置1が停止される。   Further, when the first light receiving unit 66 receives the fiber light, that is, when the fiber light projected from the first light projecting unit 65 is not blocked by the wafer holder 58, the wafer 3 is It is determined that it is not held by the arm 13, the processing is interrupted, and the substrate processing apparatus 1 is stopped.

上述の様に、前記基板移載機11がウェーハ3を移載する工程に於いて、前記第1のファイバセンサ59によりウェーハ3ではなく、ウェーハ3を保持する不透明材質の前記ウェーハホルダ58の有無を検知する様にしたので、ウェーハ3にSiC等の光透過率の高い材質を用いる場合であっても、ファイバ光が前記ウェーハホルダ58を透過することがなく、ウェーハ3の有無を誤検知することがない。   As described above, in the step of transferring the wafer 3 by the substrate transfer machine 11, the presence or absence of the wafer holder 58 made of an opaque material that holds the wafer 3 instead of the wafer 3 by the first fiber sensor 59. Therefore, even if a material having high light transmittance such as SiC is used for the wafer 3, fiber light does not pass through the wafer holder 58 and the presence / absence of the wafer 3 is erroneously detected. There is nothing.

従って、前記ウェーハホルダ58が前記アーム13に正常に保持されているにも拘らず、保持していないと誤検知され、誤動作により処理を中断して前記アーム13のチェックを行うという様なスループットの低下を防止することができる。   Accordingly, although the wafer holder 58 is normally held by the arm 13, it is erroneously detected that the wafer holder 58 is not held, and the processing is interrupted due to a malfunction and the arm 13 is checked. A decrease can be prevented.

尚、第1の実施例では前記ウェーハホルダ58をカーボングラファイト製としているが、該ウェーハホルダ58の材質はウェーハ3よりも光透過率の低いものであれば他の材質のものであっても同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the wafer holder 58 is made of carbon graphite. However, the material of the wafer holder 58 may be made of other materials as long as it has a light transmittance lower than that of the wafer 3. The effect of can be obtained.

又、SiCウェーハ3に対するエピタキシャル膜の成膜をバッチ式の基板処理装置によって行う様にしたので、従来のパンケーキ型やプラネタリ型の基板処理装置よりも前記反応室26の床面積を縮小することができる。   In addition, since the epitaxial film is formed on the SiC wafer 3 by the batch type substrate processing apparatus, the floor area of the reaction chamber 26 can be reduced as compared with the conventional pancake type or planetary type substrate processing apparatus. Can do.

図7は第1の実施例の変形例を示しており、第1の実施例に於ける前記第1のファイバセンサ59の、前記第1の投光部65と前記第1の受光部66の何れか一方(図7中では前記第1の投光部65)を、前記ウェーハホルダ58の側面側に配置している。   FIG. 7 shows a modification of the first embodiment. The first light projecting portion 65 and the first light receiving portion 66 of the first fiber sensor 59 in the first embodiment are shown in FIG. Either one (the first light projecting unit 65 in FIG. 7) is disposed on the side surface side of the wafer holder 58.

上記変形例では、各アーム13間のピッチは、前記第1の投光部65と前記第1の受光部66の何れか一方を設けるだけのスペースがあればよいので、前記第1のファイバセンサ59の占有スペースを縮小でき、前記アーム13間のピッチを縮小することができる。   In the above modification, the pitch between the arms 13 needs only to have a space for providing either one of the first light projecting unit 65 and the first light receiving unit 66. Therefore, the first fiber sensor 59 occupying space can be reduced, and the pitch between the arms 13 can be reduced.

更に、上側のアーム13の第1の受光部66と下側のアーム13の第1の投光部65の距離を離すことができるので、前記第1のファイバセンサ59同士の誤動作を防止することができる。尚、上記した第1の実施例では、前記下ウェーハホルダ61と前記上ウェーハホルダ62のうち、何れか一方が不透明であれば前記ウェーハホルダ58の検知が可能であり、変形例では、少なくとも前記下ウェーハホルダ61が不透明であれば前記ウェーハホルダ58の検知が可能である。   Furthermore, since the distance between the first light receiving portion 66 of the upper arm 13 and the first light projecting portion 65 of the lower arm 13 can be increased, malfunction of the first fiber sensors 59 can be prevented. Can do. In the first embodiment described above, if either one of the lower wafer holder 61 and the upper wafer holder 62 is opaque, the wafer holder 58 can be detected. If the lower wafer holder 61 is opaque, the wafer holder 58 can be detected.

次に、図8に於いて、本発明の第2の実施例について説明する。尚、図8中、図6中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 that are the same as those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第2の実施例では、第1の実施例に対して更に第2のファイバセンサ73を設けたものである。又、ウェーハホルダ58のウェーハ3を保持していない部分、即ち下ウェーハホルダ61のウェーハ保持部63(図5参照)よりも外側に、上下に貫通する第2の貫通孔である下貫通孔67が穿設され、上ウェーハホルダ62の凸部64(図5参照)の外側で前記下貫通孔67と合致する位置に、上下に貫通する第3の貫通孔である上貫通孔68が穿設され、前記下貫通孔67と前記上貫通孔68とで前記ウェーハホルダ58を上下に貫通する第1の貫通孔である貫通孔69を構成している。   In the second embodiment, a second fiber sensor 73 is further provided with respect to the first embodiment. Further, a lower through hole 67 which is a second through hole penetrating up and down outside the portion of the wafer holder 58 not holding the wafer 3, that is, outside the wafer holding portion 63 (see FIG. 5) of the lower wafer holder 61. And an upper through-hole 68 that is a third through-hole penetrating vertically is formed at a position that matches the lower through-hole 67 outside the convex portion 64 (see FIG. 5) of the upper wafer holder 62. The lower through hole 67 and the upper through hole 68 constitute a through hole 69 that is a first through hole that vertically penetrates the wafer holder 58.

前記貫通孔69の近傍には第2の投光部71と第2の受光部72からなる第2のファイバセンサ73が設けられ、前記第2の投光部71と前記第2の受光部72とで前記貫通孔69を上下に挾込み、該貫通孔69を介して前記第2の投光部71から投光されるファイバ光が前記第2の受光部72によって受光される様になっている。   In the vicinity of the through hole 69, a second fiber sensor 73 including a second light projecting unit 71 and a second light receiving unit 72 is provided, and the second light projecting unit 71 and the second light receiving unit 72 are provided. Thus, the through hole 69 is sandwiched vertically, and the fiber light projected from the second light projecting unit 71 through the through hole 69 is received by the second light receiving unit 72. Yes.

前記ウェーハホルダ58は、前記下ウェーハホルダ61と前記上ウェーハホルダ62の2分割構成となっている為、基板移載機11(図1参照)での移載時に前記上ウェーハホルダ62がずれることがある。   Since the wafer holder 58 has a two-part configuration of the lower wafer holder 61 and the upper wafer holder 62, the upper wafer holder 62 is displaced during the transfer by the substrate transfer machine 11 (see FIG. 1). There is.

該上ウェーハホルダ62がずれると、前記下貫通孔67と前記上貫通孔68の位置がずれるので、前記第2の受光部72によって受光されていたファイバ光が遮断され、前記ウェーハホルダ58のずれを検知でき、正常に保持されていないウェーハ3に対して成膜を行うことによる不具合を防止することができる。   When the upper wafer holder 62 is displaced, the positions of the lower through hole 67 and the upper through hole 68 are displaced, so that the fiber light received by the second light receiving portion 72 is blocked, and the wafer holder 58 is displaced. Can be detected, and problems caused by film formation on the wafer 3 that is not normally held can be prevented.

又、前記上ウェーハホルダ62ではなく、前記ウェーハホルダ58全体がずれた場合でも、前記第2の受光部72によって受光されるファイバ光が遮断され、異常が検知される。   Further, even when not the upper wafer holder 62 but the entire wafer holder 58 is displaced, the fiber light received by the second light receiving unit 72 is blocked and an abnormality is detected.

尚、前記下貫通孔67と前記上貫通孔68に、それぞれ石英等の光の透過性が高い部材を埋込んでもよい。その場合、前記下貫通孔67と前記上貫通孔68を塞ぐことができる為ガスの流れ具合や熱の伝導具合を、前記下ウェーハホルダ61の前記下貫通孔67が穿設されていない箇所と同様にすることができ、ウェーハ3の処理に於ける均一性、特にウェーハ3の面内膜厚均一性を向上させることができる。   It should be noted that a member having high light transmittance such as quartz may be embedded in the lower through hole 67 and the upper through hole 68, respectively. In that case, since the lower through hole 67 and the upper through hole 68 can be closed, the gas flow condition and the heat conduction condition are determined according to the location where the lower through hole 67 of the lower wafer holder 61 is not formed. The uniformity in the processing of the wafer 3, particularly the in-plane film thickness uniformity of the wafer 3 can be improved.

又、前記第2のファイバセンサ73は、前記ウェーハホルダ58全体のずれを検知することができるので、前記下ウェーハホルダ61と前記上ウェーハホルダ62の2分割構造ではないウェーハホルダに対しても適用可能である。   Further, since the second fiber sensor 73 can detect the displacement of the entire wafer holder 58, it is also applicable to a wafer holder that is not a two-part structure of the lower wafer holder 61 and the upper wafer holder 62. Is possible.

尚、ウェーハ3の有無ではなく、前記上ウェーハホルダ62のずれのみを検知したい場合には、第1のファイバセンサ59を省略し、前記第2のファイバセンサ73のみを設けてもよい。   If it is desired to detect not only the presence or absence of the wafer 3 but only the displacement of the upper wafer holder 62, the first fiber sensor 59 may be omitted and only the second fiber sensor 73 may be provided.

次に、図9、図10に於いて、本発明の第3の実施例について説明する。尚、図9、図10中、図5、図6中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10, the same components as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第3の実施例では、下ウェーハホルダ61の周縁部に欠切部74を形成し、上ウェーハホルダ62の周縁部に前記欠切部74と係合可能な突出し部75を形成している。   In the third embodiment, a notch 74 is formed at the peripheral edge of the lower wafer holder 61, and a protrusion 75 that can be engaged with the notch 74 is formed at the peripheral edge of the upper wafer holder 62.

ウェーハ3をウェーハホルダ58に保持する際には、前記下ウェーハホルダ61のウェーハ保持部63にウェーハ3を載置し、前記上ウェーハホルダ62の凸部64が前記ウェーハ保持部63と嵌合し、前記突出し部75が前記欠切部74に係合されることで前記上ウェーハホルダ62が前記下ウェーハホルダ61と合体する。   When holding the wafer 3 on the wafer holder 58, the wafer 3 is placed on the wafer holding part 63 of the lower wafer holder 61, and the convex part 64 of the upper wafer holder 62 is engaged with the wafer holding part 63. When the protruding portion 75 is engaged with the notched portion 74, the upper wafer holder 62 is united with the lower wafer holder 61.

又、前記欠切部74及び前記突出し部75の近傍には、第3の投光部76と第3の受光部77からなる第3のファイバセンサ78が設けられている。前記第3の投光部76と前記第3の受光部77の何れか一方(図10中では前記第3の投光部76)が前記ウェーハホルダ58の側面側に配置され、前記第3の投光部76から投光されたファイバ光が前記欠切部74を通過して前記第3の受光部77に受光される様になっており、前記上ウェーハホルダ62が前記下ウェーハホルダ61上に正常に載置されている場合には、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記突出し部75によって遮断される様になっている。   Further, a third fiber sensor 78 including a third light projecting unit 76 and a third light receiving unit 77 is provided in the vicinity of the cutout portion 74 and the protruding portion 75. One of the third light projecting unit 76 and the third light receiving unit 77 (the third light projecting unit 76 in FIG. 10) is arranged on the side surface side of the wafer holder 58, and the third light projecting unit 76 The fiber light projected from the light projecting unit 76 passes through the notch 74 and is received by the third light receiving unit 77, and the upper wafer holder 62 is mounted on the lower wafer holder 61. In this case, the fiber light projected from the third light projecting portion 76 is blocked by the projecting portion 75.

基板移載機11(図1参照)によるウェーハ3の移載時に於いて、前記突出し部75が前記下ウェーハホルダ61上に乗上げる等の位置ずれが発生した場合には、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記欠切部74を通過して前記第3の受光部77に受光されるので、前記上ウェーハホルダ62の位置ずれが検知できる。   When the wafer 3 is transferred by the substrate transfer device 11 (see FIG. 1), if a displacement such as the protrusion 75 climbs on the lower wafer holder 61 occurs, the third projection is performed. Since the fiber light projected from the light section 76 passes through the cutout section 74 and is received by the third light receiving section 77, the positional deviation of the upper wafer holder 62 can be detected.

又、第3の実施例の前記第3のファイバセンサ78は、正常時には前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が遮断され、異常時には前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記第3の受光部77に受光される様構成したので、前記第3のファイバセンサ78はウェーハ3の有無も検知でき、第1のファイバセンサ59を省略することができる。   Further, the third fiber sensor 78 of the third embodiment blocks the fiber light projected from the third light projecting unit 76 in the normal state, and projects the light from the third light projecting unit 76 in the abnormal state. Since the optical fiber light is configured to be received by the third light receiving unit 77, the third fiber sensor 78 can detect the presence or absence of the wafer 3, and the first fiber sensor 59 can be omitted. .

又、前記下ウェーハホルダ61と前記上ウェーハホルダ62は、前記欠切部74と前記突出し部75が係合するので、意図しない回転ずれを防止することができ、更に係合の際に前記上ウェーハホルダ62が位置決めされることで、再現性の高い成膜処理が可能となる。   Further, since the lower wafer holder 61 and the upper wafer holder 62 are engaged with the cutout portion 74 and the protruding portion 75, unintentional rotational deviation can be prevented, and the upper wafer holder 61 and the upper wafer holder 62 can be prevented from being moved when engaged. By positioning the wafer holder 62, a highly reproducible film forming process can be performed.

又、前記欠切部74と前記突出し部75を係合させた際に、該突出し部75の下端と前記下ウェーハホルダ61の下面とを同一平面上になる様にすることで、ガスの流れ具合や熱の伝導具合を、前記下ウェーハホルダ61の前記欠切部74が形成されていない箇所と同様とすることができ、ウェーハ3の処理均一性、特にウェーハ3の面内膜厚均一性を向上させることができる。   Further, when the notched portion 74 and the projecting portion 75 are engaged, the lower end of the projecting portion 75 and the lower surface of the lower wafer holder 61 are flush with each other, thereby allowing the gas flow. The condition of heat and the condition of heat conduction can be made the same as the part of the lower wafer holder 61 where the notched portion 74 is not formed, and the processing uniformity of the wafer 3, particularly the in-plane film thickness uniformity of the wafer 3. Can be improved.

更に、第3の実施例では、前記第3の投光部76と前記第3の受光部77の何れか一方を前記ウェーハホルダ58の側面に配置する様にしたので、前記第1のファイバセンサ59を第1の実施例の変形例と同様、第1の投光部65と第1の受光部66の何れか一方を前記ウェーハホルダ58の側面に配置することで、前記第1のファイバセンサ59の占有スペースを縮小でき、アーム13間(図4参照)のピッチを縮小することができる。   Further, in the third embodiment, since one of the third light projecting unit 76 and the third light receiving unit 77 is arranged on the side surface of the wafer holder 58, the first fiber sensor 59 is arranged on the side surface of the wafer holder 58 by placing either one of the first light projecting unit 65 and the first light receiving unit 66 in the same manner as the modification of the first embodiment. The space occupied by 59 can be reduced, and the pitch between the arms 13 (see FIG. 4) can be reduced.

図11、図12は第3の実施例の変形例を示しており、該変形例では前記下ウェーハホルダ61の周縁部に、前記欠切部74に代えて該下ウェーハホルダ61を上下に貫通する貫通孔79を穿設し、上ウェーハホルダ62の周縁部に、前記突出し部75に代えて前記貫通孔79に嵌入可能な棒状の突起部81を形成すると共に、該突起部81の周辺に欠切部82を形成し、ウェーハ3保持時には前記突起部81が前記貫通孔79に嵌入される。   FIGS. 11 and 12 show a modification of the third embodiment. In this modification, the lower wafer holder 61 is vertically penetrated in the peripheral portion of the lower wafer holder 61 instead of the notch 74. A through hole 79 is formed, and a rod-like protrusion 81 that can be fitted into the through hole 79 is formed on the peripheral edge of the upper wafer holder 62 instead of the protrusion 75, and around the protrusion 81. A notch 82 is formed, and the protrusion 81 is inserted into the through hole 79 when the wafer 3 is held.

又、前記第3のファイバセンサ78は、前記第3の投光部76と前記第3の受光部77が前記貫通孔79を上下に挾む様に設けられ、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記貫通孔79を通って前記第3の受光部77に受光される様になっている。前記上ウェーハホルダ62が前記下ウェーハホルダ61と正常に合体している場合には、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記上ウェーハホルダ62によって遮断され、前記上ウェーハホルダ62が位置ずれを起した場合には、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光が前記欠切部82を通って前記第3の受光部77に受光される。   The third fiber sensor 78 is provided such that the third light projecting portion 76 and the third light receiving portion 77 sandwich the through-hole 79 vertically, and the third light projecting portion 76 is provided. The fiber light projected from the light passes through the through hole 79 and is received by the third light receiving portion 77. When the upper wafer holder 62 is normally combined with the lower wafer holder 61, the fiber light projected from the third light projecting unit 76 is blocked by the upper wafer holder 62, and the upper wafer When the holder 62 is displaced, the fiber light projected from the third light projecting unit 76 is received by the third light receiving unit 77 through the notch 82.

上記変形例も、第3の実施例と同様、前記第3の投光部76から投光されるファイバ光を前記第3の受光部77が受光することで、前記上ウェーハホルダ62の位置ずれを検知するので、前記アーム13に保持される前記ウェーハホルダ58の有無も検知でき、前記第1のファイバセンサ59を省略することができる。   In the modified example, as in the third embodiment, the third light receiving unit 77 receives the fiber light projected from the third light projecting unit 76, so that the upper wafer holder 62 is displaced. Therefore, the presence / absence of the wafer holder 58 held by the arm 13 can also be detected, and the first fiber sensor 59 can be omitted.

又、前記突起部81が前記貫通孔79に嵌入されることで、前記下ウェーハホルダ61と前記上ウェーハホルダ62の合体位置が決ると共に、意図しない回転ずれが防止されるので、再現性の高い処理が可能となる。   In addition, since the protrusion 81 is inserted into the through hole 79, the combined position of the lower wafer holder 61 and the upper wafer holder 62 is determined, and unintentional rotational deviation is prevented, so that reproducibility is high. Processing is possible.

更に、前記欠切部74を前記貫通孔79に代えたことで、前記下ウェーハホルダ61の下面開口の面積を小さくできるので、ガスの流れ具合等をより均一にすることができる。   Furthermore, by replacing the notch 74 with the through-hole 79, the area of the lower surface opening of the lower wafer holder 61 can be reduced, so that the gas flow and the like can be made more uniform.

尚、第1の実施例〜第3の実施例では、前記ウェーハホルダ58をカーボングラファイト製としているが、ウェーハ3よりも光の透過率が低い材質であれば他の材質であってもカーボングラファイト製の前記ウェーハホルダ58と同様の効果を得ることができる。又、前記ウェーハホルダ58を上下の二つの部材で構成しているが、上下のウェーハホルダを一体的に構成してあってもよい。   In the first to third embodiments, the wafer holder 58 is made of carbon graphite. However, as long as the light transmittance is lower than that of the wafer 3, carbon graphite can be used. The same effect as that of the wafer holder 58 can be obtained. The wafer holder 58 is composed of two upper and lower members, but the upper and lower wafer holders may be integrally formed.

又、第1の実施例〜第3の実施例では、SiC製のウェーハ3を用いた処理について説明しているが、ウェーハ3はSi製等他の材質のものであってもよい。   Further, in the first to third embodiments, the processing using the SiC wafer 3 is described, but the wafer 3 may be made of other materials such as Si.

更に、第1の実施例〜第3の実施例ではバッチ式の縦型基板処理装置について説明しているが、例えば枚葉式の基板処理装置等、ウェーハ3を自動的に移載する工程を有する基板処理装置であれば適用可能であるのは言う迄もない。   Furthermore, in the first to third embodiments, the batch type vertical substrate processing apparatus is described. However, for example, a process of automatically transferring the wafer 3 such as a single wafer type substrate processing apparatus is performed. Needless to say, the present invention is applicable to any substrate processing apparatus.

(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.

(付記1)基板を処理する反応室と、基板が載置された基板ホルダを保持すると共に基板処理中前記反応室内に配置される基板保持具と、基板が前記基板ホルダに載置された状態で該基板ホルダの搬送を行う基板移載機とを具備し、該基板移載機は前記基板ホルダを保持するアームと、光を投光する第1の投光部と該第1の投光部から投光された光を受光する第1の受光部を有する第1のファイバセンサとを有し、該第1のファイバセンサは前記アームが正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第1の投光部と前記第1の受光部との間に前記基板ホルダが位置する様に配置されることを特徴とする基板処理装置。   (Supplementary Note 1) A reaction chamber for processing a substrate, a substrate holder on which the substrate is placed and a substrate holder disposed in the reaction chamber during substrate processing, and a state in which the substrate is placed on the substrate holder And a substrate transfer machine for carrying the substrate holder, the substrate transfer machine having an arm for holding the substrate holder, a first light projecting unit for projecting light, and the first light projecting unit. A first fiber sensor having a first light receiving unit that receives light projected from the unit, and the first fiber sensor is configured so that the arm normally holds the substrate holder. A substrate processing apparatus, wherein the substrate holder is disposed between the first light projecting unit and the first light receiving unit.

(付記2)前記基板ホルダは、前記第1の投光部から投光される光の透過率が基板よりも低い付記1の基板処理装置。   (Additional remark 2) The said substrate holder is a substrate processing apparatus of Additional remark 1 whose transmittance | permeability of the light projected from the said 1st light projection part is lower than a board | substrate.

(付記3)前記基板移載機は、上下方向に並んだ複数のアームを有し、前記第1のファイバセンサは前記複数のアームのそれぞれに対応して複数設けられ、前記第1の投光部と前記第1の受光部の何れか一方は対応する前記基板ホルダの側面に位置する様に配置され、他方は前記基板ホルダの下方に位置する様に配置される付記2の基板処理装置。   (Additional remark 3) The said board | substrate transfer machine has several arms arranged in the up-down direction, The said 1st fiber sensor is provided with two or more corresponding to each of these arms, The said 1st light projection The substrate processing apparatus according to appendix 2, wherein either one of the first light receiving unit and the first light receiving unit is disposed so as to be positioned on a side surface of the corresponding substrate holder, and the other is disposed below the substrate holder.

(付記4)第2の投光部と該第2の投光部から投光された光を受光する第2の受光部とを有する第2のファイバセンサを更に具備し、該第2のファイバセンサは、前記アームが正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第2の投光部と前記第2の受光部との間に前記基板ホルダに穿設された第1の貫通孔が位置する様に配置された付記1の基板処理装置。   (Supplementary Note 4) A second fiber sensor further including a second light projecting unit and a second light receiving unit configured to receive light projected from the second light projecting unit, the second fiber The sensor includes a first through-hole formed in the substrate holder between the second light projecting unit and the second light receiving unit when the arm normally holds the substrate holder. The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein the substrate processing apparatus is disposed so as to be positioned.

(付記5)前記基板ホルダは、基板を保持すると共に第2の貫通孔が穿設された下基板ホルダと、該下基板ホルダに支持され基板の裏面を覆うと共に第3の貫通孔を穿設された上基板ホルダとを有し、前記下基板ホルダと前記上基板ホルダが組合わされた際に、前記第2の貫通孔と前記第3の貫通孔により前記第1の貫通孔が構成される付記4の基板処理装置。   (Additional remark 5) The said substrate holder hold | maintains a board | substrate, and the 2nd through-hole was pierced, and the 3rd through-hole was drilled while covering the back surface of a board | substrate supported by this lower board | substrate holder When the lower substrate holder and the upper substrate holder are combined, the second through hole and the third through hole constitute the first through hole. The substrate processing apparatus of appendix 4.

(付記6)前記第1の貫通孔は、前記第2の投光部から投光される光の透過率が前記基板ホルダよりも高い部材で埋められている付記4又は付記5の基板処理装置。   (Supplementary note 6) The substrate processing apparatus according to supplementary note 4 or supplementary note 5, wherein the first through-hole is filled with a member having a higher transmittance of light projected from the second light projecting unit than the substrate holder. .

(付記7)第3の投光部と該第3の投光部から投光された光を受光する第3の受光部とを有する第3のファイバセンサを更に具備し、前記基板ホルダは基板を保持する下基板ホルダと、該下基板ホルダに支持され基板の裏面を覆う上基板ホルダとを有し、前記下基板ホルダに欠切部が形成され、前記第3のファイバセンサは、前記アームが正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第3の投光部と前記第3の受光部との間に前記欠切部及び前記上基板ホルダが位置する様に配置される付記1の基板処理装置。   (Supplementary note 7) A third fiber sensor further including a third light projecting unit and a third light receiving unit configured to receive light projected from the third light projecting unit, wherein the substrate holder is a substrate A lower substrate holder, and an upper substrate holder supported by the lower substrate holder and covering the back surface of the substrate, wherein the lower substrate holder has a notch, and the third fiber sensor includes the arm Is arranged so that the notch and the upper substrate holder are positioned between the third light projecting unit and the third light receiving unit when the substrate holder is normally held. 1. A substrate processing apparatus.

(付記8)前記上基板ホルダは、前記欠切部と係合する突出し部が形成された付記7の基板処理装置。   (Additional remark 8) The said upper substrate holder is a substrate processing apparatus of Additional remark 7 in which the protrusion part engaged with the said notch part was formed.

(付記9)前記欠切部は、前記下基板ホルダの周縁部に形成され、前記突出し部は前記上基板ホルダの周縁部に形成され、前記第3の投光部と前記第3の受光部の何れか一方は前記突出し部の側面に配置され、他方は前記下基板ホルダの下方に配置される付記8の基板処理装置。   (Additional remark 9) The said notch part is formed in the peripheral part of the said lower substrate holder, the said protrusion part is formed in the peripheral part of the said upper substrate holder, and the said 3rd light projection part and the said 3rd light-receiving part The substrate processing apparatus according to appendix 8, wherein one of the two is disposed on a side surface of the protruding portion, and the other is disposed below the lower substrate holder.

(付記10)前記欠切部は、前記下基板ホルダに穿設された貫通孔であり、前記突出し部は前記貫通孔に嵌入可能な棒状の突起部である付記7の基板処理装置。   (Supplementary note 10) The substrate processing apparatus according to supplementary note 7, wherein the notched portion is a through hole formed in the lower substrate holder, and the protruding portion is a rod-like protrusion that can be fitted into the through hole.

(付記11)処理される基板が保持された基板ホルダを搬送する為に該基板ホルダを保持するアームと、光を投光する第1の投光部及び該第1の投光部から投光された光を受光する第1の受光部とを有する第1のファイバセンサとを有し、該第1のファイバセンサは、前記アームが正常に前記基板ホルダを取出した場合に、前記第1の投光部と前記第1の受光部との間に前記基板ホルダが位置する様に配置されることを特徴とする基板移載機。   (Additional remark 11) In order to convey the board | substrate holder with which the board | substrate to be processed was hold | maintained, it light-projects from the 1st light projection part which projects this light, the 1st light projection part which projects light, and this 1st light projection part A first fiber sensor having a first light-receiving unit that receives the received light, and the first fiber sensor has the first fiber sensor when the arm has successfully taken out the substrate holder. A substrate transfer machine, wherein the substrate holder is disposed between a light projecting unit and the first light receiving unit.

(付記12)処理される基板が保持された基板ホルダを基板移載機のアームで保持し、搬送する搬送工程と、前記基板ホルダに基板が保持された状態で基板を処理する処理工程と、前記搬送工程時に、前記基板ホルダが前記アームに正常に保持されているかを前記基板ホルダを通過する光を受光できるか否かによって判断する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。   (Additional remark 12) The conveyance process which hold | maintains the board | substrate holder with which the board | substrate to be processed was hold | maintained with the arm of a board | substrate transfer machine, and conveys, The process process which processes a board | substrate in the state hold | maintained at the said substrate holder, And a step of determining whether or not the substrate holder is normally held by the arm in accordance with whether or not the light passing through the substrate holder can be received during the transporting step.

(付記13)処理される基板が保持された基板ホルダを基板移載機のアームで保持し、搬送する搬送工程と、前記基板ホルダに基板が保持された状態で基板を処理する処理工程と、前記搬送工程時に、前記基板ホルダが前記アームに正常に保持されているかを前記基板ホルダを通過する光を受光できるか否かによって判断する工程とを有することを特徴とする基板製造方法。   (Additional remark 13) The conveyance process which hold | maintains and conveys the substrate holder with which the board | substrate to be processed was hold | maintained with the arm of a substrate transfer machine, The process process which processes a board | substrate in the state hold | maintained at the said substrate holder, And a step of determining whether or not the substrate holder is normally held by the arm based on whether or not light passing through the substrate holder can be received during the transporting step.

1 基板処理装置
3 ウェーハ
11 基板移載機
13 アーム
26 反応室
58 ウェーハホルダ
59 第1のファイバセンサ
61 下ウェーハホルダ
62 上ウェーハホルダ
65 第1の投光部
66 第1の受光部
67 下貫通孔
68 上貫通孔
69 貫通孔
71 第2の投光部
72 第2の受光部
73 第2のファイバセンサ
74 欠切部
75 突出し部
76 第3の投光部
77 第3の受光部
78 第3のファイバセンサ
79 貫通孔
81 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing apparatus 3 Wafer 11 Substrate transfer machine 13 Arm 26 Reaction chamber 58 Wafer holder 59 First fiber sensor 61 Lower wafer holder 62 Upper wafer holder 65 First light projecting part 66 First light receiving part 67 Lower through-hole 68 Upper through-hole 69 Through-hole 71 2nd light projection part 72 2nd light-receiving part 73 2nd fiber sensor 74 Notch part 75 Projecting part 76 3rd light projection part 77 3rd light-receiving part 78 3rd Fiber sensor 79 Through hole 81 Projection

Claims (1)

基板を処理する反応室と、基板が載置された基板ホルダを保持すると共に基板処理中前記反応室内に配置される基板保持具と、基板が前記基板ホルダに載置された状態で該基板ホルダの搬送を行う基板移載機とを具備し、該基板移載機は前記基板ホルダを保持するアームと、光を投光する第1の投光部と該第1の投光部から投光された光を受光する第1の受光部を有する第1のファイバセンサとを有し、該第1のファイバセンサは前記アームが正常に前記基板ホルダを保持している場合に、前記第1の投光部と前記第1の受光部との間に前記基板ホルダが位置する様に配置されることを特徴とする基板処理装置。   A reaction chamber for processing a substrate; a substrate holder for holding a substrate holder on which the substrate is placed; and a substrate holder disposed in the reaction chamber during substrate processing; and the substrate holder in a state where the substrate is placed on the substrate holder. A substrate transfer machine that transports the substrate, and the substrate transfer machine projects an arm that holds the substrate holder, a first light projecting unit that projects light, and a light projecting from the first light projecting unit. A first fiber sensor having a first light receiving portion for receiving the received light, and the first fiber sensor has the first fiber sensor when the arm normally holds the substrate holder. A substrate processing apparatus, wherein the substrate holder is disposed between a light projecting unit and the first light receiving unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017134853A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 株式会社国際電気セミコンダクターサービス Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device

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