CN116895556A - 处理装置以及温度调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供能够促进处理容器的冷却的均匀化的技术。作为解决手段涉及一种处理装置,其具备:收容基板的处理容器;覆盖上述处理容器的周围,将上述处理容器所收容的上述基板进行加热的炉主体;向上述处理容器与上述炉主体之间的调温空间供给冷却用的气体的气体供给部;以及从上述调温空间排出上述气体的气体排出部。上述气体排出部在上述炉主体的侧壁沿着该炉主体的轴向的多个地方,具备排出上述调温空间的气体的多个排气孔。
Description
技术领域
本公开涉及处理装置和温度调整方法。
背景技术
专利文献1中公开了一种热处理装置,其具有收容多个基板的处理容器以及设置于处理容器的周围以将处理容器内所收容的多个基板进行加热的炉主体。该炉主体为了进行处理容器内所收容的基板的强制冷却,具备强制冷却手段(气体供给部)和排热系(气体排出部)。气体供给部在炉主体的侧壁具备喷出气体(冷却介质)的多个冷却介质吹出孔,另一方面,气体排出部在炉主体的上部具备将供给至炉主体内的空间的气体进行排出的排气口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-167422号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本公开提供能够促进处理容器的冷却的均匀化的技术。
用于解决课题的方法
根据本公开的一方式,提供一种处理装置,其具备:收容基板的处理容器;覆盖上述处理容器的周围,将上述处理容器所收容的上述基板进行加热的炉主体;向上述处理容器与上述炉主体之间的调温空间供给冷却用的气体的气体供给部;以及从上述调温空间排出上述气体的气体排出部,上述气体排出部在上述炉主体的侧壁沿着该炉主体的轴向的多个地方,具备排出上述调温空间的上述气体的多个排气孔。
发明的效果
根据一方式,能够促进处理容器的冷却的均匀化。
附图说明
图1为概略地显示第1实施方式涉及的处理装置的构成的纵截面图。
图2中图2(A)为概略地显示图1的炉主体中的空气的流通的纵截面图。图2(B)为概略地显示图1的炉主体中的空气的流通的平面截面图。
图3中图3(A)为概略地显示第1变形例涉及的炉主体的纵截面图。图3(B)为概略地显示第2变形例涉及的炉主体的纵截面图。图3(C)为概略地显示第3变形例涉及的炉主体的纵截面图。
图4中图4(A)为概略地显示第4变形例涉及的炉主体的平面截面图。图4(B)为概略地显示第5变形例涉及的炉主体的平面截面图。图4(C)为概略地显示第6变形例涉及的炉主体的平面截面图。
图5中图5(A)为概略地显示第7变形例涉及的炉主体的平面截面图。图5(B)为概略地显示第8变形例涉及的炉主体的平面截面图。图5(C)为概略地显示第9变形例涉及的炉主体的平面截面图。
图6为概略地显示第2实施方式涉及的处理装置的构成的纵截面图。
具体实施方式
以下,参照附图对于具体实施方式进行说明。各附图中,相同构成部分附上相同符号,有时省略重复的说明。
图1为概略地显示第1实施方式涉及的处理装置1的构成例的说明图。图1所示那样,第1实施方式涉及的处理装置1为将多个基板W沿垂直方向(轴向:上下方向)排列并配置,对于这些各基板W进行成膜等基板处理的立式处理装置。基板W可举出例如,硅晶片、或化合物半导体晶片等半导体基板、或玻璃基板。
处理装置1具有:收容多个基板W的处理容器10以及覆盖处理容器10的周围的筒状的炉主体50。此外,处理装置1具备控制该处理装置1的各构成的动作的控制部90。
处理容器10为了将多个基板W沿垂直方向排列并配置,沿具有在垂直方向上延伸的中心轴的筒状而形成。例如,处理容器10包含:在具有顶蓬的一侧下端被开放的圆筒状的内筒11;在覆盖该内筒11的外侧的同时具有顶蓬的一侧下端被开放的圆筒状的外筒12。内筒11和外筒12由石英等耐热性材料形成,呈现彼此在同轴上被配置的双重结构。另外,处理容器10不限于双重结构,可以为单筒结构,或可以为由3个以上的筒形成的多重结构。
内筒11在具有平坦状的顶蓬的一侧,外筒12具有半球状的顶蓬。在内筒11的预定的周方向位置,沿着垂直方向形成有收容气体喷嘴31的收容部13。作为一例,在使内筒11的侧壁的一部分沿径方向外侧突出的凸部14的内侧形成有收容部13。
在内筒11中,与收容部13对置的相反侧的侧壁,在垂直方向上形成有长的开口15。开口15将内筒11内的气体排气至内筒11与外筒12之间的空间P。开口15的垂直方向的长度与晶舟16的垂直方向的长度相同,或与晶舟16相比在垂直方向上长地形成为好。
处理容器10的下端例如,被由不锈钢形成的圆筒状的歧管17所支撑。歧管17的上端形成有凸缘18,凸缘18支撑外筒12的下端的凸缘12f。凸缘12f与凸缘18之间设置有将外筒12和歧管17的内部进行气密地密封的密封构件19。
在歧管17的上部的内壁,环状的支撑部20沿径方向内侧突出,支撑部20支撑内筒11的下端。歧管17的下端的开口介由密封构件22而气密地安装有盖体21。即,盖体21将歧管17的下端侧的开口气密地密封。盖体21例如,由不锈钢平板状地形成。
盖体21的中央部中,介由磁性流体密封部23,能够将晶舟16旋转地支撑的旋转轴24得以贯通。旋转轴24的下部被由舟升降机等构成的升降机构25的臂25A所支撑。处理装置1通过将升降机构25的臂25A进行升降,从而使盖体21与晶舟16一体地上下活动,能够对于处理容器10内使晶舟16插入和脱离。
旋转轴24的上端设置有旋转板26,在该旋转板26上,介由绝热单元27而载置保持基板W的晶舟16。晶舟16为在垂直方向的各个预定间隔,保持基板W的基板保持具。通过晶舟16,各基板W沿着水平方向而得以保持。
处理气体供给部30介由歧管17被插入处理容器10的内部。处理气体供给部30将处理气体、吹扫气体、清洁气体等气体导入内筒11的内部。例如,处理气体供给部30具有导入处理气体、吹扫气体、清洁气体的1个以上的气体喷嘴31。
气体喷嘴31为石英制的注射器管,沿着内筒11内的垂直方向延伸,并且在下端L字状地弯曲以贯通歧管17的内外的方式而设置。气体喷嘴31沿着垂直方向,预定的各个间隔具备多个气体孔31h,介由各气体孔31h,沿水平方向放出气体。预定的间隔例如,以与被晶舟16支撑的各基板W的间隔相同的方式而设定。此外,气体孔31h的垂直方向的位置以位于在垂直方向上相邻的基板W间的中间的方式而设定,以使气体能够顺利地流通至各基板W间的空间。
处理气体供给部30为一边在处理容器10的外部控制流量一边将处理气体和吹扫气体供给至处理容器10内的气体喷嘴31。处理气体根据基板W上成膜的膜种类选择适当的气体为好。作为一例,在形成硅氧化膜的情况下,作为处理气体,例如,能够利用二氯甲硅烷(DCS)气体等含有硅的气体以及臭氧(O3)气体等氧化气体。吹扫气体例如,能够利用氮(N2)气体、氩(Ar)气体等非活性气体。
处理气体排气部40将处理容器10内的气体排气至外部。通过处理气体供给部30供给的气体从内筒11的开口15流出至内筒11与外筒12之间的空间P,介由气体出口41而被排气。气体出口41为形成于作为歧管17的上部的侧壁的支撑部20的上方。气体出口41连接有处理气体排气部40的排气路42。处理气体排气部40从排气路42的上游朝向下游依次具备压力调整阀43、真空泵44。处理气体排气部40通过真空泵44吸引处理容器10内的气体,并且调整通过压力调整阀43排气的气体的流量,从而调整处理容器10内的压力。
此外,处理容器10(内筒11)的内部设置有检测处理容器10内的温度的温度传感器80。温度传感器80具有与后述的多个区域Z相对应,在垂直方向的不同的位置具有多个(本实施方式中5个)测温子81~85。多个测温子81~85可以应用热电偶、测温电阻体等。温度传感器80将多个测温子81~85各自检测的温度分别发送至控制部90。
另一方面,炉主体50以覆盖处理容器10的周围的方式而设置,将处理容器10内的基板W进行加热和冷却。具体而言,炉主体50具备具有顶蓬的圆筒状的壳体51以及设置于壳体51的加热器52。
壳体51使直径和垂直方向(轴向)的长度比处理容器10长地形成,其中心轴以与处理容器10的中心轴成为相同位置的方式而设置。例如,壳体51安装于支撑外筒12的凸缘12f的底板54。壳体51以相对于处理容器10的外周面非接触的方式来安装,从而在处理容器10之间形成调温空间53。调温空间53以将处理容器10的侧方和上方连续的方式而设置。
壳体51具有:以具有顶蓬部的筒状地形成而覆盖处理容器10整体的绝热部51a;以及在绝热部51a的外周侧增强绝热部51a的增强部51b。即,壳体51的侧壁呈现绝热部51a与增强部51b的层叠结构。绝热部51a例如,以二氧化硅、氧化铝等为主成分而形成,抑制该绝热部51a内的热传递。增强部51b由不锈钢等金属形成。此外,为了抑制对于炉主体50的外部的热影响,增强部51b的外周侧由未图示的水冷夹套所覆盖。
炉主体50的加热器52能够应用加热处理容器10内的多个基板W的适当的构成。例如,作为加热器52,使用放射红外线以将处理容器10进行加热的红外线加热器为好。该情况下,加热器52线状地形成,在绝热部51a的内壁面介由保持部(不图示),以成为螺旋状、环状、圆弧状、长柄形状或曲折的方式,被绝热部51a保持。
而且,本实施方式涉及的炉主体50为了将处理容器10内的基板W进行冷却,具备:对于调温空间53供给冷却用的气体的气体供给部60以及将调温空间53内的气体进行排出的气体排出部70。另外,供给至调温空间53的气体在本实施方式中为空气,但没有特别限定,可以应用非活性气体等。
气体供给部60例如,在基板处理(热处理)之后使基板W强制冷却时,对于处理容器10喷出空气。气体供给部60具有:设置于炉主体50的外部的外部供给通路61和流量调整部62;设置于增强部51b的给气流路63以及设置于绝热部51a的给气孔64。
外部供给通路61与未图示的吹风机连接,朝向炉主体50供给空气。此外,外部供给通路61可以设置调整供给的空气的温度的温度调整部(热交换器、散热器等)。外部供给通路61在中途位置沿多个分支通路61a进行了分支。多个分支通路61a在垂直方向上排列的方式而设置,与壳体51的增强部51b连接。各分支通路61a使从吹风机供给的空气沿垂直方向来分流。
每个多个分支通路61a设置流量调整部62,调整流通各分支通路61a的空气的流量。多个流量调整部62能够在控制部90的控制下,彼此独立地改变空气的流量。另外,流量调整部62不取决于控制部90,可以为通过用户的手动等来调整空气的流量的构成。
给气流路63沿着构成壳体51的侧壁的增强部51b的轴向(垂直方向)形成于多个地方。多个给气流路63的各自在平面截面图中,呈现将圆筒状的增强部51b内沿着周方向延伸的圆弧状(也参照图2(B))。各给气流路63的圆弧长与增强部51b的圆周的一半相比短。
给气孔64沿着构成壳体51的侧壁的绝热部51a的轴向(垂直方向)而形成多个,并且沿着绝热部51a的周方向而形成多个(也参照图2(A)和图2(B))。沿轴向排列的各给气孔64配置于与沿轴向排列的各给气流路63相同的轴向位置,从而沿着水平方向与各给气流路63连通。在相同的轴向位置沿周方向排列的各给气孔64与1个给气流路63连通。即,多个给气孔64在绝热部51a的侧周部矩阵状地设置。各给气孔64以贯通绝热部51a的方式而形成,将导入各给气流路63的空气朝向调温空间53而喷出。
另一方面,气体排出部70通过在强制冷却时将调温空间53的空气排气,从而进行炉主体50内的排热和调温空间53的内压的调整。气体排出部70具有:设置于炉主体50的外部的外部排气通路71;设置于增强部51b的排气流路72以及设置于绝热部51a的排气孔73。
外部排气通路71从炉主体50直至合流位置具有多个分支通路71a,从合流位置统一成1个合流通路71b。可以在多个分支通路71a的各自或合流通路71b设置有调整排气的空气的流量的调整阀等。控制部90或用户通过利用调整阀调整空气的流量,从而能够在气体排出部70中使调温空间53的压力发生变化。此外,合流通路71b中可以设置冷却排气的空气的未图示的冷却器、吸引空气的泵。进一步,合流通路71b的下游端可以与外部供给通路61连接。由此,气体供给部60和气体排出部70能够使冷却炉主体50的空气进行循环。或,外部排气通路71可以不再利用从炉主体50排出的空气而废弃。
排气流路72与给气流路63同样,沿着构成壳体51的侧壁的增强部51b的轴向(垂直方向)而形成多个。多个排气流路72的各自在平面截面图中,呈现将圆筒状的增强部51b内沿周方向延伸的圆弧状(也参照图2(B))。
而且,本实施方式涉及的排气孔73沿着构成壳体51的侧壁的绝热部51a的轴向而形成多个,并且沿着绝热部51a的周方向而形成多个(也参照图2(A)和图2(B))。沿轴向排列的各排气孔73配置于与沿着轴向设置的各排气流路72相同的轴向位置,从而沿着水平方向与各排气流路72连通。在相同的轴向位置在周方向上排列的各排气孔73与1个排气流路72连通。即,多个排气孔73在绝热部51a的侧周部矩阵状地设置。
更详细地说,炉主体50如图2(B)所示那样,在平面截面图中,具备:具有多个给气孔64的给气区域SA;具有多个排气孔73的排气区域EA以及不具备孔的分离区域DA。给气区域SA和排气区域EA将炉主体50的中心轴作为基点,彼此地设置于相对位置而形成对称的区域形状。而且,在给气区域SA与排气区域EA之间,配置有一对(2个)的分离区域DA。
图2(B)中,给气区域SA、排气区域EA和2个分离区域DA沿着炉主体50的周方向,彼此在90°间隔的范围得以设定。另外,给气区域SA、排气区域EA和2个分离区域DA的范围没有特别限定。例如,可以给气区域SA和排气区域EA设定于90°以上的范围,分离区域DA设定于小于90°的范围。相反地,可以给气区域SA和排气区域EA设定于小于90°的范围,分离区域DA设定于90°以上的范围。
给气区域SA通过沿着炉主体50的绝热部51a的周方向具备多个给气孔64,从而从给气区域SA的整个区域向调温空间53喷出空气。各给气孔64的外侧与沿周方向延伸的给气流路63连通,各给气孔64的内侧与调温空间53连通。各给气孔64沿着炉主体50的径方向直线状地延伸。此外,各给气孔64在给气区域SA内,彼此以等间隔排列。另外,图2(B)中的给气区域SA具有8个给气孔64,但是给气孔64的数目没有特别限定是当然的。
排气区域EA通过沿着炉主体50的绝热部51a的周方向具备多个排气孔73,从而将调温空间53内的空气从排气区域EA的整个区域排出。各排气孔73的外侧与沿周方向延伸的排气流路72连通,各排气孔73的内侧与调温空间53连通。各排气孔73沿着炉主体50的径方向直线状地延伸。此外,各给气孔64在排气区域EA内,彼此等间隔地排列。另外,图2(B)中的排气区域EA具有与给气区域SA的各给气孔64相同数目(8个)的排气孔73,排气孔73的数目没有特别限定是当然的。
图2(A)所示那样,在炉主体50的侧壁沿着轴向排列的各给气孔64和各排气孔73在沿处理容器10(调温空间53)的轴向设定的多个区域Z各自分别设置。图2(A)中,区域Z根据温度传感器80的测温子81~85设定有5个。区域Z的边界设定于沿轴向排列的各测温子81~85彼此的大致中间位置(沿轴向排列的各排气孔73彼此的中间位置)。然而,该实施方式中的调温空间53的各区域Z并非被隔开,为彼此连通的设定。
炉主体50的沿轴向排列的各区域Z中,给气孔64的轴向位置和排气孔73的轴向位置设定于彼此相同位置。另外,本说明书中的“相同位置”为包含沿垂直方向,若干(例如,5cm的范围内)偏移的位置所配置的概念。例如,各给气孔64和各排气孔73通过绝热部51a的内壁面的加热器52的配置,以避免加热器52的方式来配置,从而可以彼此偏移。在螺旋状地设置加热器52的情况下,各给气孔64和各排气孔73即使沿螺旋,垂直方向的位置逐渐发生变化,旋转1周期间能够视为相同位置。这样,通过使各给气孔64和各排气孔73位于相同位置,从而处理装置1能够将从各给气孔64供给至调温空间53的空气沿与炉主体50的轴向正交的水平方向移动,从各排气孔73排出空气。
进一步,沿轴向配置的各给气孔64和各排气孔73的设置范围以使处理容器10内的轴向的各基板W全部进入的方式来设置为好。换句话说,各给气孔64和各排气孔73配置于与多个基板W的最上部相比高的位置以及与多个基板W的最下部相比低的位置。由此,处理装置1能够在与各基板W的配置位置对应的处理容器10的轴向位置没有完全地填充空气。
回到图1,处理装置1的控制部90能够应用具有处理器91、存储器92、未图示的输入输出接口等的计算机。处理器91将CPU(Central Processing Unit)、GPU(GraphicsProcessing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、多个离散半导体所组成的电路等中的1个或多个进行了组合而成。存储器92将挥发性存储器、不挥发性存储器(例如,光盘、DVD(Digital VersatileDisc)、硬盘、闪存存储器等)进行了适当组合而成。
存储器92存储使处理装置1动作的程序、基板处理的工艺条件等的制程程序。处理器91通过读出存储器92的程序并执行,从而控制处理装置1的各构成。另外,控制部90可以介由网络,通过信息通信的主体计算机或多个客户计算机来构成。
第1实施方式涉及的处理装置1基本上如以上那样来构成,以下对于其动作进行说明。
处理装置1的控制部90在基板处理中,首先将搭载有多个基板W的晶舟16搬入处理容器10内。伴随着搬入,通过将歧管17的下端的开口利用盖体21封闭,从而处理容器10内成为密闭空间。密闭空间的形成后,处理装置1进行预定的基板处理。
例如,在作为基板处理进行成膜处理的情况下,控制部90控制炉主体50的加热器52,使加热器52上升直至设定温度,从而将处理容器10内的各基板W加热至成膜处理所需要的温度(退火工序:(a)的工序)。进一步退火工序,并且控制部90控制处理气体供给部30的动作,介由气体喷嘴31向处理容器10的内部供给成膜处理用的处理气体的同时,通过处理气体排气部40,排气处理容器10内的处理气体(处理气体流通工序)。由此,以处理容器10内的压力被维持于设定压的状态,在处理容器10内充满处理气体,在各基板W的表面形成膜。此外,处理装置1通过在成膜处理中,改变处理气体的种类,从而能够进行多个膜的层叠或膜的氧化、氮化等反应。
在成膜处理后或成膜处理时,控制部90控制炉主体50所设置的气体供给部60、气体排出部70,进行处理容器10的强制冷却,使各基板W的温度降低(冷却工序:(b)的工序)。此时,控制部90从吹风机介由外部供给通路61供给空气,利用各流量调整部62,调整调温空间53所供给的空气的流量。由此,流入炉主体50的空气通过给气流路63,从各给气孔64流入调温空间53。
图2(A)所示那样,沿着炉主体50的轴向而多个设置的给气孔64在调温空间53的多个区域Z各自喷出空气。另一方面,沿着炉主体50的轴向而多个设置的排气孔73在调温空间53的多个区域Z各自排气空气。此外,图2(B)所示那样,在炉主体50的相同的轴向位置,沿着给气区域SA的周方向而多个设置的给气孔64从给气区域SA的整个区域向相同区域Z喷出空气。进一步,在炉主体50的相同的轴向位置,沿着排气区域EA的周方向而多个设置的排气孔73能够从排气区域EA的整个区域排气空气。
供给至调温空间53的空气将各区域Z在水平方向上移动,从给气区域SA侧抵达处理容器10的外周面。此外,空气以在处理容器10的外周面蔓延的方式流动而向排气区域EA移动。即,处理装置1以将空气持续地供给并在处理容器10的外周面的周方向上流动的同时,持续地排气空气,从而能够维持空气的水平方向的流动,有效率地冷却处理容器10。
这里,以往的炉主体在炉主体的顶蓬部或上部侧具备1个排气口。该情况下,供给至调温空间的空气沿调温空间的上方向被传导,越向处理容器的上方向行进则空气越升温。特别是,即使在基板处理中,由于基板W彼此的温度的偏差、温度控制的区域Z的偏差等而在处理容器的垂直方向上产生机差(温度差)的情况下,如果空气向上方向流动,则在处理容器的外周面不能充分地抵接温度低的空气。因此,以往的炉主体在强制冷却时,处理容器的均匀的温度调整变得困难,发生各基板W产生温度不均的问题。如果在温度不均大的情况下,则存在基板处理也发生不均的可能性。
与此相对,本实施方式涉及的处理装置1在炉主体50的轴向具备多个排气孔73,从而从各给气孔64经由各排气孔73,沿调温空间53的大致水平方向流通空气。由此,处理装置1能够对于沿着处理容器10的轴向的外周面没有完全填充地喷射空气,能够沿着处理容器10的轴向将温度均匀地降低。换言之,处理装置1通过炉主体50的构成,从而能够吸收各装置的部件个体差、组装误差、装置设置环境等的影响,提高对于强制冷却的目标温度的再现性。
此外,处理装置1通过将介由各流量调整部62从轴向排列的各给气孔64进行了流量调整的空气进行喷出,从而能够进行向温度高的地方供给大量的空气,另一方面,向温度低的地方供给少量的空气等详细控制。因此例如,处理装置1通过在基板处理时或伴随工艺移动的温度变更时等,除了加热器52的加热以外调整供给至调温空间53的空气的流量,从而能够扩宽基板处理时的区域Z各自的温度调整宽度。
另外,本公开涉及的处理装置1不限定于上述实施方式,可以采用各种变形例。例如,各给气孔64、各排气孔73的朝向可以彼此平行,或者朝向外侧。例如,各给气孔64、各排气孔73可以在水平方向的区域Z内,交错状地配置。以下,参照图3~图5,对于处理装置1的变形例例示几例。
图3(A)所示那样,第1变形例涉及的炉主体50A在相对于各给气孔64的轴向位置,使各排气孔73的轴向位置不同这一点上,与上述炉主体50不同。这样即使各排气孔73的轴向位置偏移,炉主体50A也能够遍及处理容器10的轴向的整体将空气蔓延外周面的方式扩散。由此,能够将处理容器10整体和处理容器10内的基板W有效地温度调整。另外,在图3(A)中,各排气孔73配置于炉主体50的沿轴向排列的2个给气孔64的中间位置,相对于各给气孔64的各排气孔73的轴向位置没有特别限定是当然的。
图3(B)所示那样,第2变形例涉及的炉主体50B在处理容器10和炉主体50B的轴向所设定的区域Z各自具备给气孔64和排气孔73,并且将各区域Z用分隔构件55隔开这一点上,与上述的炉主体50不同。由此,多个分隔构件55之间的各区域Z中,空气从给气孔64朝向排气孔73期间,沿着该区域Z的水平方向,空气进行流通。因此,处理装置1能够多个区域Z各自一层详细地调整温度,能够促进处理容器10内的各基板W的温度的均匀化。另外,图3(B)中,沿着各区域Z的轴向,具备1个给气孔64和1个排气孔73的构成,但是炉主体50B可以为沿着各区域Z的轴向具备多个给气孔64或多个排气孔73的构成。此外,分隔构件55可以为将处理容器10的外周面与炉主体50的侧壁之间完全密闭的构成,也可以为在处理容器10的外周面、炉主体50的侧壁之间产生间隙的方式而设置。
图3(C)所示那样,第3变形例涉及的炉主体50C使轴向上的排气孔73的数目与轴向上的给气孔64的数目不同这一点上,与上述炉主体50不同。即,排气孔73如果沿着炉主体50的轴向多个设置,则其数目不受限定。沿着轴向的排气孔73的数目可以如图3(C)所示那样,比沿着轴向的给气孔64的数目少,相反地也可以比给气孔64的数目多。
图4(A)所示那样,第4变形例涉及的炉主体50D不具备分离区域DA,在绝热部51a的周方向的一方的一半具备给气区域SA,另一方面,在绝热部51a的周方向的另一方的一半具备排气区域EA这一点上,与上述的炉主体50不同。即使这样不具备分离区域DA的构成,炉主体50D也能够将向处理容器10的空气的喷出与抵接处理容器10的空气的排气与炉主体50相同地实施。
图4(B)所示那样,第5变形例涉及的炉主体50E在沿着绝热部51a的周方向将给气区域SA和排气区域EA交替地多个反复这一点上,与上述的炉主体50不同。这样炉主体50E对于给气区域SA和排气区域EA的配置,没有特别限定,能够自由地设计。例如,在处理容器10中温度易于上升的部分,使给气区域SA对置配置,另一方面,在其它部分使排气区域EA对置配置,从而能够对于目标地方直接抵接空气而易于使温度降低。
图4(C)所示那样,第6变形例涉及的炉主体50F在沿着绝热部51a的周方向交替地具备给气孔64和排气孔73这一点上,与上述的炉主体50不同。这样,即使为交替地具备给气孔64和排气孔73的构成,炉主体50F也能够将向处理容器10的空气的喷出以及抵接处理容器10的空气的排气与炉主体50相同地实施。
图5(A)所示那样,第7变形例涉及的炉主体50G在绝热部51a具备1个给气孔64,另一方面,沿着绝热部51a的周方向具备多个排气孔73这一点上,与上述的炉主体50不同。即使在该情况下,炉主体50G能够使从1个给气孔64供给的空气向处理容器10的外周面上蔓延,从多个排气孔73排气。因此能够获得与炉主体50同样的效果。
图5(B)所示那样,第8变形例涉及的炉主体50H在绝热部51a的周方向具备多个给气孔64,另一方面,沿着绝热部51a的周方向具备1个排气孔73这一点上,与上述的炉主体50不同。然而,在炉主体50H的轴向设置有多个排气孔73。即使在该情况下,炉主体50H通过使从多个给气孔64供给的空气在处理容器10的外周面上蔓延,从1个排气孔73排气,从而能够获得与炉主体50同样的效果。总之,沿绝热部51a的周方向设置的排气孔73的数不需要为与给气孔64相同数目,可以比给气孔64的数目多,或少。
图5(C)所示那样,第9变形例涉及的炉主体50I在沿着绝热部51a的周方向,具备长孔地形成的排气孔74这一点上,与上述的炉主体50不同。这样,炉主体50I通过具备长孔的排气孔74,从而能够提高周方向的排气性能。总之,排气孔73、74的形状也没有特别限定,例如,炉主体50I可以具备沿着轴向比给气孔64纵向长的排气孔74。或,给气孔64的形状可以自由地设计也是当然的。
图6为概略地表示第2实施方式涉及的处理装置1A的构成的纵截面图。第2实施方式涉及的处理装置1A具备与第1实施方式涉及的处理装置1的气体供给部60不同的气体供给部60A。另外,关于处理装置1A的其它构成,与处理装置1相同,其详细说明进行省略。
气体供给部60A包含:炉主体50的外部所设置的外部供给通路61和多个吹风机(送风部)65、增强部51b所设置的多个给气流路63以及绝热部51a所设置的多个给气孔64。外部供给通路61与第1实施方式同样,具有在中途位置,分支而与各给气流路63和各给气孔64连接的多个分支通路61a。多个分支通路61a以在垂直方向上排列地方式设置而与壳体51的增强部51b连接。外部供给通路61中,与中途位置相比靠上游侧的合流通路61b例如,与气体排出部70的外部排气通路71(合流通路71b)连接。外部供给通路61通过与外部排气通路71连接,从而处理装置1A能够使冷却用的空气循环,能够通过循环的空气以良好地调整调温空间53的温度,此外能够降低对于环境的影响。另外,合流通路61b、71b的适当的地方可以设置用于调整空气的温度的热交换器等。或,合流通路61b可以与未图示的空气源、大气开放部连接。
在每个多个分支通路61a设置有多个吹风机65。各吹风机65从外部供给通路61的上游侧吸引空气(气体),对于设置的分支通路61a的下游侧送风被调整流量的空气。各吹风机65能够通过控制部90彼此独立地控制,能够单独调整各分支通路61a的空气的流量。另外,送风部的构成并不仅仅限定于吹风机65,例如,吹风机65的下游侧可以具备能够更详细地调整空气的流量的流量调整器。
此外,气体供给部60A中,吹风机65的下游侧的各分支通路61a所连接的给气流路63和给气孔64与第1实施方式同样地构成。
第2实施方式涉及的处理装置1A基本上如以上那样构成。该处理装置1A与第1实施方式同样,在成膜处理后或成膜处理时,通过控制部90控制气体供给部60A、气体排出部70,进行处理容器10的强制冷却,降低各基板W的温度(冷却工序)。此时,控制部90能够通过各吹风机65对于各个多个区域Z供给调整流量的空气。各吹风机65能够稳定地吸引上游侧的空气并向下游侧压送,能够确实地防止调温空间53内的各区域中的空气的不足或过剩。
基于各吹风机65的动作,各给气孔64能够对于各个调温空间53的多个区域Z(沿着相同轴向位置的给气区域SA的周方向)良好地喷出空气。另一方面,沿着炉主体50的轴向而设置多个的排气孔73能够对于各个调温空间53的多个区域Z(在相同轴向位置,沿着排气区域EA的周方向)良好地排气空气。由此,处理装置1A以在处理容器10的外周面的周方向上流动地方式持续地供给空气的同时,持续地排气空气,从而能够维持空气的水平方向的流动,有效率地冷却处理容器10。
对于以上实施方式所说明的本公开的技术思想和效果,以下进行记载。
本发明的第1方式涉及的处理装置1具备:收容基板W的处理容器10;覆盖处理容器10的周围,将处理容器10所收容的基板W进行加热的炉主体50;向处理容器10与炉主体50之间的调温空间53供给冷却用的气体的气体供给部60;以及从调温空间53排出气体的气体排出部70,气体排出部70在炉主体50的侧壁沿着该炉主体50的轴向的多个地方,具备排出调温空间53的气体的多个排气孔73。
根据上述,处理装置1通过沿着炉主体50的轴向具备多个排气孔73,从而能够在调温空间53,使气体向沿轴向排列的多个排气孔73流通。此时,调温空间53中,能够抑制气体向处理容器10的上方的上升,沿着与处理容器10的轴向正交的方向,气体流动,能够降低由处理装置1的机差、设置环境等带来的温度不均。因此,处理装置1能够促进处理容器10的冷却的均匀化,能够提高基板处理时的温度调整能力。
此外,气体供给部60在炉主体50的侧壁沿着该炉主体50的轴向,具备向调温空间53供给气体的多个给气孔64,多个给气孔64和多个排气孔73在沿调温空间53的轴向设定的多个区域Z各自分别设置。由此,处理装置1在各区域Z内,能够从给气孔64向调温空间53供给气体的同时介由排气孔73来排出气体,能够顺利地形成沿着与处理容器10的轴向正交的方向的气体的流动。
此外,处理容器10的轴和炉主体50的轴沿垂直方向延伸,多个给气孔64和多个排气孔73配置于炉主体50的相同垂直方向的位置。由此,处理装置1能够在调温空间53中沿着大致水平方向,稳定地移动气体,能够进一步促进处理容器10的冷却的均匀化。
此外,调温空间53通过多个分隔构件55而被区分为各自多个区域Z。由此,处理装置1能够良好地进行多个区域Z各自的温度调整。
此外,炉主体50的沿轴向排列的多个排气孔73中的1个配置于处理容器10所收容的多个基板W的最上部以上的位置,炉主体50的沿轴向排列的多个排气孔73中的另1个配置于多个基板W的最下部以下的位置。由此,处理装置1能够对于沿轴向排列的多个基板W整体,使温度稳定地降低,能够降低基板W各自的基板处理的处理不均。
此外,炉主体50沿着该炉主体50的相同的轴向位置的周方向,具备具有多个给气孔64的给气区域SA和具有多个排气孔73的排气区域EA。由此,处理装置1能够从给气区域SA供给大量的气体的同时,从排气区域EA排出大量的气体。
此外,给气区域SA和排气区域EA夹着炉主体50的中心而配置于彼此相对的位置。由此,处理装置1在调温空间53内,将从给气区域SA供给的气体向相反侧的排气区域EA传导,从而在该过程中,能够向处理容器10的外周面容易地抵接气体,能够更有效率地进行处理容器10内的基板W的冷却。
此外,给气区域SA和排气区域EA之间设置有将该给气区域SA和该排气区域EA进行分离的分离区域DA。由此,处理装置1能够使气体在处理容器10的外周面更确实地蔓延的方式流通,能够将处理容器10内的基板W良好地冷却。
此外,气体供给部60A具备:沿着炉主体50的轴向设置的多个给气孔64的各自所连接的多个分支通路61a,并且各个多个分支通路61a具备一边调整流量一边对于多个给气孔64的各自送风气体的送风部(吹风机65)。由此,处理装置1A能够对于炉主体50内的各区域,通过各吹风机65稳定地供给目标的流量的气体。
此外,气体供给部60A具备多个分支通路61a合流的合流通路61b,合流通路61b在气体排出部70与多个排气孔73所连接的外部排气通路71相连接。由此,处理装置1A能够在气体供给部60A与气体排出部70之间使气体循环,能够有效地温度调整调温空间53,并且能够将对于环境的影响有限地降低。
此外,炉主体50沿着该炉主体50的相同的轴向位置的周方向具备多个排气孔73。由此,处理装置1能够使用周方向的多个排气孔73,顺利地排出调温空间53的气体。
此外,本公开的第2方式涉及的温度调整方法具有:(a)通过覆盖处理容器10的周围的炉主体50,将处理容器10所收容的基板W进行加热的工序;以及(b)向处理容器10与炉主体50之间的调温空间53供给冷却用的气体,并且从调温空间53排出气体的工序,(b)的工序中,从在炉主体50的侧壁沿着该炉主体50的轴向的多个地方所设置的排气孔73,排出调温空间53的气体。即使为上述温度调整方法,也能够促进处理容器的冷却的均匀化。
这次公开的实施方式涉及的处理装置1和温度调整方法在全部方面都是例示,并不是限制。实施方式能够不脱离权利要求和其主旨,以各种形态进行变形和改良。上述多个实施方式所记载的事项能够在不矛盾的范围内采用其它构成,此外,能够以不矛盾的范围进行组合。
处理装置1对于处理容器10内的构成不受特别限定。作为一例,处理装置1可以为在处理容器10内,将多个基板W沿与垂直方向正交的水平方向排列的卧式处理装置。即使在该情况下,处理容器10的外侧所设置的炉主体50能够将处理容器10内的基板W的冷却均匀化。或者处理装置1能够在片叶式的处理容器10的外侧具备炉主体50的情况下等,采用同样的构成。
Claims (12)
1.一种处理装置,其具备:
收容基板的处理容器;
覆盖所述处理容器的周围,将所述处理容器所收容的所述基板进行加热的炉主体;
向所述处理容器与所述炉主体之间的调温空间供给冷却用的气体的气体供给部;以及
从所述调温空间排出所述气体的气体排出部,
所述气体排出部在所述炉主体的侧壁沿着该炉主体的轴向的多个地方,具备排出所述调温空间的所述气体的多个排气孔。
2.根据权利要求1所述的处理装置,
所述气体供给部在所述炉主体的侧壁沿着该炉主体的轴向,具备向所述调温空间供给所述气体的多个给气孔,
在沿所述调温空间的轴向所设定的多个区域各自分别设置有所述多个给气孔和所述多个排气孔。
3.根据权利要求2所述的处理装置,
所述处理容器的轴和所述炉主体的轴沿着垂直方向进行延伸,
所述多个给气孔和所述多个排气孔配置于所述炉主体的相同垂直方向的位置。
4.根据权利要求2所述的处理装置,
通过多个分隔构件在所述多个区域各自区分所述调温空间。
5.根据权利要求2所述的处理装置,
沿所述炉主体的轴向排列的所述多个排气孔中的1个配置于所述处理容器所收容的多个所述基板的最上部以上的位置,沿所述炉主体的轴向排列的所述多个排气孔中的另1个配置于多个所述基板的最下部以下的位置。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的处理装置,
所述炉主体沿着该炉主体的相同的轴向位置的周方向,具备具有所述多个给气孔的给气区域以及具有所述多个排气孔的排气区域。
7.根据权利要求6所述的处理装置,
所述给气区域与所述排气区域夹着所述炉主体的中心而配置于彼此相对的位置。
8.根据权利要求6所述的处理装置,
所述给气区域与所述排气区域之间设置有将该给气区域和该排气区域进行分离的分离区域。
9.根据权利要求2~5中任一项所述的处理装置,
所述气体供给部具备沿着所述炉主体的轴向所设置的所述多个给气孔的各自所连接的多个分支通路,并且,每个所述多个分支通路具备一边调整流量一边对于所述多个给气孔的各自送风所述气体的送风部。
10.根据权利要求9所述的处理装置,
所述气体供给部具备所述多个分支通路合流的合流通路,
所述合流通路在所述气体排出部中与所述多个排气孔所连接的外部排气通路相连接。
11.根据权利要求1所述的处理装置,
所述炉主体沿着该炉主体的相同的轴向位置的周方向具备所述多个排气孔。
12.一种温度调整方法,其具有下述工序:
(a)通过覆盖处理容器的周围的炉主体,将所述处理容器所收容的基板进行加热的工序;以及
(b)向所述处理容器与所述炉主体之间的调温空间供给冷却用的气体,并且从所述调温空间排出所述气体的工序,
所述(b)的工序中,从在所述炉主体的侧壁沿着该炉主体的轴向的多个地方所设置的排气孔,排出所述调温空间的所述气体。
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