JP2000183049A - Single-wafer processing type heat treatment apparatus - Google Patents
Single-wafer processing type heat treatment apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば酸化タンタ
ル等の絶縁膜に適する金属酸化膜等を形成する枚葉式の
熱処理装置に関する。The present invention relates to a single-wafer heat treatment apparatus for forming a metal oxide film or the like suitable for an insulating film such as tantalum oxide.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造するに
は、半導体ウエハに成膜処理やパターンエッチング処理
を繰り返し行なって所望のデバイスを製造するが、中で
も成膜技術は半導体デバイスが高密度化、多層化及び高
集積化するに伴ってその仕様が年々厳しくなっており、
例えばデバイス中のキャパシタの絶縁膜やゲート絶縁膜
のように非常に薄い酸化膜などに対しても更なる薄膜化
が要求され、これと同時に更に高い絶縁性が要求されて
いる。2. Description of the Related Art In general, a semiconductor device is manufactured by repeatedly performing a film forming process and a pattern etching process on a semiconductor wafer to manufacture a desired device. The specifications are becoming stricter year by year as the integration and integration increase,
For example, a very thin oxide film such as an insulating film or a gate insulating film of a capacitor in a device is required to be further thinned, and at the same time, a higher insulating property is required.
【０００３】これらの絶縁膜としては、シリコン酸化膜
やシリコンナイトライド膜等を用いることができるが、
最近にあっては、より絶縁特性の良好な材料として、金
属酸化膜、例えば酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）等が用い
られる傾向にある。この金属酸化膜は、薄くても信頼性
の高い絶縁性を発揮する。この金属酸化膜を形成するに
は、例えば酸化タンタルを形成する場合を例にとって説
明すると、タンタルの有機化合物である金属アルコキシ
ド（Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5 ）5 ）を用い、これを窒素ガス等
でバブリングしながら供給して半導体ウエハを例えば４
００℃程度のプロセス温度に維持し、真空雰囲気下でＣ
ＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）により酸化タンタル膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）を積層さ
せている。As these insulating films, a silicon oxide film, a silicon nitride film or the like can be used.
Recently, a metal oxide film such as tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) has tended to be used as a material having better insulating properties. This metal oxide film exhibits highly reliable insulation even though it is thin. In order to form this metal oxide film, for example, a case of forming tantalum oxide will be described. For example, a metal alkoxide (Ta (OC 2 H 5 ) 5 ), which is an organic compound of tantalum, is used, and this is formed with a nitrogen gas or the like. The semiconductor wafer is supplied while bubbling, for example, 4 times.
Maintain at a process temperature of about 00 ° C.
VD (Chemical Vapor Deposit)
ion), a tantalum oxide film (Ta 2 O 5 ) is laminated.
【０００４】ここで用いている熱処理装置は、図５乃至
図７に示される。図示するように、図５は従来の熱処理
装置を示す概略構成図、図６は載置台支柱と載置台支持
棚部を主に示す平面図、図７は図５中のＡ部の拡大図で
ある。真空引き可能になされた処理容器２内には、この
底部より起立させて載置台支柱４を設けており、この載
置台支柱４の上部に、内側へ突出させてリング状の載置
台支持棚部６を設けている。そして、載置台支持棚部６
上に図６に示すように部分的に例えば４つのスペーサ部
材８を配置してこれをネジ１０により固定している。こ
のスペーサ部材８上に載置台１２の周縁部の裏面を当接
させて支持させ、この上よりリング状の載置台押さえ部
材１４により固定している。そして、処理容器２の底部
には、例えば石英よりなる透過窓１６が設けられ、この
下方に配置した加熱ランプ１８により載置台１２上に載
置した半導体ウエハＷを間接的に加熱するようになって
いる。また、処理容器２の天井部には、シャワーヘッド
２０を設けて、これより処理ガス、すなわちここではタ
ンタルの有機化合物ガスを供給するようになっている。The heat treatment apparatus used here is shown in FIGS. As shown, FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional heat treatment apparatus, FIG. 6 is a plan view mainly showing a mounting table support and a mounting table support shelf, and FIG. 7 is an enlarged view of a portion A in FIG. is there. In the processing container 2 which can be evacuated, a mounting table support 4 is provided standing upright from the bottom, and a ring-shaped mounting table support shelf is protruded inward above the mounting table support 4. 6 are provided. Then, the mounting table support shelf 6
For example, as shown in FIG. 6, for example, four spacer members 8 are partially disposed and fixed by screws 10. The back surface of the peripheral portion of the mounting table 12 is abutted and supported on the spacer member 8, and is fixed by a ring-shaped mounting table holding member 14 from above. Further, a transmission window 16 made of, for example, quartz is provided at the bottom of the processing container 2, and the semiconductor wafer W mounted on the mounting table 12 is indirectly heated by the heating lamp 18 disposed below the transmission window 16. ing. Further, a shower head 20 is provided on the ceiling of the processing container 2, and a processing gas, that is, an organic compound gas of tantalum here is supplied from the shower head 20.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の成膜装置にあっては、載置台１２の周縁部をリング
状の載置台押さえ材１４により押さえ込んでいるとはい
え、図７に示すように載置台押さえ材１４と載置台周縁
部との間に形成される僅かな間隙２２Ａ、或いは載置台
押さえ部材１４とその外周の載置台支柱４との間に形成
される僅かな間隙２２Ｂを介して矢印に示すように成膜
ガスが載置台支持棚部６の上方の空間部２４に流れ、更
にこのガスが載置台１２の裏面側に流れ込むことが避け
られなかった。このため、載置台１２の裏面側に不要な
膜が不均一に付着する場合が生じ、この不均一な不要な
膜のためにこの下方の加熱ランプ１８より入射する光エ
ネルギの吸収率に不均一が生じて載置台１２に温度分布
が発生し、ウエハＷの温度の面内均一性が劣化するとい
った問題が発生する場合があった。本発明は、以上のよ
うな問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案され
たものである。本発明の目的は、処理ガスが載置台の裏
面側へ回り込むことを防止することができる枚葉式の熱
処理装置を提供することにある。In the above-described conventional film forming apparatus, although the peripheral portion of the mounting table 12 is pressed by the ring-shaped mounting table pressing member 14, it is shown in FIG. A small gap 22A formed between the mounting table holding member 14 and the mounting table peripheral edge, or a small gap 22B formed between the mounting table holding member 14 and the mounting table support 4 on the outer periphery thereof. As shown by an arrow, the film forming gas flows into the space 24 above the mounting table support shelf 6, and it is inevitable that this gas flows into the back surface of the mounting table 12. As a result, an unnecessary film may be unevenly adhered to the back surface of the mounting table 12, and the non-uniform unnecessary film may cause unevenness in the absorptance of the light energy incident from the lower heating lamp 18. And the temperature distribution occurs on the mounting table 12, and the in-plane uniformity of the temperature of the wafer W may be deteriorated. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a single-wafer heat treatment apparatus that can prevent a processing gas from flowing around to the back surface of a mounting table.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】請求項１に規定する発
明は、真空引き可能になされた処理容器内に起立させて
載置台支柱を設け、この載置台支柱の上部にリング状の
載置台支持棚部を形成し、この載置台支持棚部に、上面
に被処理体を載置する載置台の周縁部の下面を支持さ
せ、この載置台の周縁部の上面をリング状の載置台押さ
え部材で固定し、前記被処理体をその下方に設けた加熱
ランプ手段により加熱しつつ処理ガスの存在下で所定の
処理を施すようにした枚葉式の熱処理装置において、前
記載置台支持棚部と前記載置台の周縁部の下面との間
に、前記載置台の裏面側へ前記処理ガスが回り込むこと
を抑制するリング状の載置台スペーサ部材を介在させる
ように構成する。According to the first aspect of the present invention, a mounting table support is provided standing upright in a vacuum-evacuable processing vessel, and a ring-shaped mounting table support is provided above the mounting table support. A shelf is formed, and the mounting table supporting shelf supports the lower surface of the peripheral edge of the mounting table on which the object to be processed is mounted on the upper surface, and the upper surface of the peripheral edge of the mounting table is a ring-shaped mounting table pressing member. In a single-wafer heat treatment apparatus that performs a predetermined treatment in the presence of a treatment gas while heating the object to be treated by a heating lamp means provided therebelow, the mounting table support shelf and A ring-shaped mounting table spacer member is provided between the lower surface of the mounting table and the peripheral surface of the mounting table to prevent the processing gas from flowing toward the back surface of the mounting table.
【０００７】このように構成することにより、リング状
の載置台支持棚部と載置台の周縁部の下面との間には、
リング状の載置台スペーサ部材を介在させるようにした
ので、従来装置の場合とは異なり、リング状の載置台ス
ペーサ部材の上面が載置台押さえ部材１４の下面や載置
台１２の周縁部の下面とその周方向に沿って全面的に密
接状態となるので、処理ガスの侵入経路が略完全に断た
れることになり、載置台の裏面側に処理ガスが侵入する
ことを略完全に阻止することが可能となる。また、請求
項２に規定するように、前記載置台スペーサ部材は、耐
腐食性材料により形成することができる。更に、請求項
３に規定するように、例えば前記熱処理は、成膜処理で
ある。[0007] With this configuration, a space is provided between the ring-shaped mounting table support shelf and the lower surface of the peripheral portion of the mounting table.
Since the ring-shaped mounting table spacer member is interposed, unlike the conventional device, the upper surface of the ring-shaped mounting table spacer member is in contact with the lower surface of the mounting table holding member 14 and the lower surface of the peripheral portion of the mounting table 12. The entire surface is in close contact along the circumferential direction, so that the processing gas intrusion path is almost completely cut off, and the processing gas is almost completely prevented from entering the back surface of the mounting table. Becomes possible. Further, as set forth in claim 2, the mounting table spacer member can be formed of a corrosion-resistant material. Furthermore, for example, the heat treatment is a film forming process.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る熱処理装置
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明に係る熱処理装置の一実施例を示す断面図、図２は図
１に示す装置の載置台スペーサ部材を示す平面図、図３
は図１中のＢ部を示す拡大断面図、図４は図１中のＢ部
の分解図である。本実施例では、熱処理装置として成膜
処理装置を例にとって説明する。この成膜処理装置３０
には、例えばアルミニウム等により円筒状或いは箱状に
成形された処理容器３２を有しており、この処理容器３
２内には、処理容器底部より起立させた円筒状の載置台
支柱３４が設けられている。この載置台支柱３４は例え
ばアルミニウム等の耐腐食性材料により形成される。こ
の円筒状の載置台支柱３４の上部の内壁には、内側方向
へ僅かに例えば１０ｍｍ程度だけ突出させてリング状に
載置台支持棚部３６が形成されている。そして、この載
置台支持棚部３６上に、これと略同じ幅でリング状に成
形された本発明の特徴とする載置台スペーサ部材３８が
載置されており、例えばネジ４０（図２及び図４参照）
により載置台支持棚部３６に取り付け固定されている。
このリング状の載置台スペーサ部材３８は、耐腐食性材
料、例えばステンレスにより形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a mounting table spacer member of the apparatus shown in FIG.
1 is an enlarged sectional view showing a portion B in FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded view of the portion B in FIG. In this embodiment, a film forming apparatus will be described as an example of a heat treatment apparatus. This film forming apparatus 30
Has a processing container 32 formed of, for example, aluminum or the like in a cylindrical or box shape.
Inside 2, there is provided a cylindrical mounting table support 34 standing upright from the processing vessel bottom. The mounting column 34 is formed of a corrosion-resistant material such as aluminum. A mounting table support shelf 36 is formed on the inner wall of the upper portion of the cylindrical mounting table column 34 so as to protrude slightly inward by, for example, about 10 mm in a ring shape. On the mounting table support shelf 36, a mounting table spacer member 38 which is formed in a ring shape with substantially the same width as the mounting table support shelf 36 is mounted. 4)
, And is fixed to the mounting table support shelf 36.
The ring-shaped mounting table spacer member 38 is formed of a corrosion-resistant material, for example, stainless steel.
【０００９】そして、この載置台スペーサ部材３８の上
面の内周側に、円板状の載置台４２の周縁部を当接させ
て載置している。具体的には、この載置台４２の周縁部
には、僅かに断面略Ｌ字状に屈曲された脚部４２Ａがリ
ング状に形成されており、この脚部４２Ａの内周側に接
触させて載置することにより、載置台４２の全体を支持
するようになっている。この載置台４２は、例えば厚さ
が３〜４ｍｍ程度のＳｉＣにより形成されている。ま
た、この載置台４２の直径は、この載置台４２上に載置
されて処理されるべき半導体ウエハＷのサイズにより異
なり、例えば８インチサイズのウエハを処理する場合に
は、載置台４２の直径は２４ｃｍ程度になされる。そし
て、この載置台４２の周縁部と載置台支柱３４の先端と
の間に、断面が下方へ突状になされて全体がリング状に
成形された載置台押さえ部材４４を嵌装させて、これを
ネジ４６（図４参照）により載置台支持棚部３６に締め
付け固定することににより、載置台４２の全体は固定さ
れる。この載置台押さえ部材４４は、上記載置台４２と
同じ材料、ここではＳｉＣにより成形され、その上面は
載置台４２の上面と同一水平レベルになるように厚さが
設定されている。The disk-shaped mounting table 42 is placed on the inner peripheral side of the upper surface of the mounting table spacer member 38 so as to abut on the inner peripheral side thereof. Specifically, a leg 42A slightly bent in a substantially L-shaped cross section is formed in a ring shape on the peripheral edge of the mounting table 42, and is brought into contact with the inner peripheral side of the leg 42A. By mounting, the entire mounting table 42 is supported. The mounting table 42 is formed of, for example, SiC having a thickness of about 3 to 4 mm. The diameter of the mounting table 42 depends on the size of the semiconductor wafer W to be mounted and processed on the mounting table 42. For example, when processing an 8-inch size wafer, the diameter of the mounting table 42 is Is made about 24 cm. Then, between the peripheral portion of the mounting table 42 and the tip of the mounting table column 34, a mounting table holding member 44 having a cross-section projecting downward and formed in a ring shape as a whole is fitted. Is fixed to the mounting table support shelf 36 with screws 46 (see FIG. 4), whereby the entire mounting table 42 is fixed. The mounting table holding member 44 is formed of the same material as the mounting table 42, here, SiC, and its upper surface is set to have the same horizontal level as the upper surface of the mounting table 42.
【００１０】また、この載置台４２の下方には、複数
本、例えば３本のＬ字状のリフタピン４８（図１では２
本のみ示す）が上方へ起立させて設けられており、この
各リフタピン４８の基部を連結するリング状の連結部材
５０を処理容器底部に貫通して設けられた押し上げ棒５
１により上下動させることにより、上記リフタピン４８
を載置台４２に貫通させて設けたリフタピン穴５２に挿
通させてウエハＷを持ち上げ得るようになっている。こ
のリフタピン７８は石英等の熱線透過材料により形成さ
れる。また、載置台支柱３４の一部には、リフタピン４
８を貫通してこの上下動を許容する長孔５４が形成され
ている。上記押し上げ棒５１の下端は、処理容器３２に
おいて内部の気密状態を保持するために伸縮可能なベロ
ーズ５６を介してアクチュエータ５８に接続されてい
る。Below the mounting table 42, a plurality of, for example, three L-shaped lifter pins 48 (2 in FIG. 1).
(Shown only in the book) is provided standing upright, and a push-up rod 5 provided through a ring-shaped connecting member 50 connecting the bases of the respective lifter pins 48 to the bottom of the processing container.
By moving the lifter pin 48 up and down by
Can be inserted through a lifter pin hole 52 provided through the mounting table 42 to lift the wafer W. The lifter pins 78 are formed of a heat ray transmitting material such as quartz. A lifter pin 4 is provided on a part of the mounting table support 34.
A long hole 54 which penetrates through the hole 8 and allows this vertical movement is formed. The lower end of the push-up bar 51 is connected to an actuator 58 via a bellows 56 which can be expanded and contracted in order to maintain an airtight state inside the processing container 32.
【００１１】また、載置台４２の直下の処理容器底部に
は、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓６０が気密に
設けられており、この下方には、透過窓６０を囲むよう
に箱状の加熱室６２が設けられている。この加熱室６２
内には加熱ランプ手段として複数個の加熱ランプ６４が
反射鏡も兼ねる回転台６６に取り付けられており、この
回転台６６は、回転軸６８を介して加熱室６２の底部に
設けた回転モータ７０により回転される。従って、この
加熱ランプ６４より放出された熱線は、透過窓６０を透
過して載置台４７の下面を照射してこれを加熱し得るよ
うになっている。また、載置台支柱３４の上端の外周側
には、多数の整流孔７２を有するリング状の整流板７４
が、容器内側との間で支持させて設けられている。整流
板７４の下方の底部には排気口７６が設けられ、この排
気口７６には図示しない真空ポンプに接続された排気路
７８が接続されており、処理容器３２内を所定の真空度
に維持し得るようになっている。また、処理容器３２の
側壁には、ウエハを搬出入する際に開閉されるゲートバ
ルブ８０が設けられる。A transmission window 60 made of a heat-transmissive material such as quartz is provided hermetically at the bottom of the processing container directly below the mounting table 42. Below this, a box-like shape surrounding the transmission window 60 is provided. Are provided. This heating chamber 62
A plurality of heating lamps 64 as heating lamp means are mounted on a rotating table 66 also serving as a reflecting mirror. The rotating table 66 is provided with a rotating motor 70 provided at the bottom of the heating chamber 62 via a rotating shaft 68. Is rotated by Therefore, the heat rays emitted from the heating lamp 64 can pass through the transmission window 60 and irradiate the lower surface of the mounting table 47 to heat it. A ring-shaped rectifying plate 74 having a number of rectifying holes 72 is provided on the outer peripheral side of the upper end of the mounting table support 34.
Is provided so as to be supported between the inside of the container. An exhaust port 76 is provided at a bottom portion below the current plate 74, and an exhaust path 78 connected to a vacuum pump (not shown) is connected to the exhaust port 76 to maintain the inside of the processing chamber 32 at a predetermined degree of vacuum. It is possible to do. Further, a gate valve 80 that is opened and closed when a wafer is loaded and unloaded is provided on a side wall of the processing container 32.
【００１２】一方、上記載置台４２と対向する処理容器
天井部には、処理ガス等を処理容器３２内へ導入するた
めにシャワーヘッド部８２が設けられている。具体的に
は、このシャワーヘッド部８２は、例えばアルミニウム
等により円形箱状に成形されたヘッド本体８４を有し、
この天井部には流量制御された必要な処理ガスを導入す
るガス導入口８６が設けられている。ヘッド本体８４の
下面であるガス噴射面８４Ａには、ヘッド本体８４内へ
供給されたガスを放出するための多数のガス噴射孔８８
が面内の略全体に配置されており、ウエハ表面に亘って
ガスを放出するようになっている。また、ヘッド本体８
４内には、多数のガス分散孔９０を有する拡散板９２が
配設されており、ウエハ面に、より均等にガスを供給す
るようになっている。On the other hand, a shower head 82 is provided at the ceiling of the processing vessel facing the mounting table 42 for introducing a processing gas or the like into the processing vessel 32. Specifically, the shower head portion 82 has a head main body 84 formed in a circular box shape from, for example, aluminum or the like,
The ceiling is provided with a gas inlet 86 for introducing a required processing gas whose flow rate is controlled. A plurality of gas injection holes 88 for discharging gas supplied into the head main body 84 are provided on a gas injection surface 84A which is a lower surface of the head main body 84.
Are arranged over substantially the entire surface of the wafer, and emit gas over the wafer surface. Also, the head body 8
A diffusion plate 92 having a large number of gas dispersion holes 90 is provided in the nozzle 4 so as to supply gas more evenly to the wafer surface.
【００１３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、ウエハ表面に例えば酸化
タンタルのような金属酸化膜のＣＶＤ成膜処理を施す場
合には、処理容器３２の側壁に設けたゲートバルブ８０
を開いて搬送アーム（図示せず）により処理容器３２内
にウエハＷを搬入し、リフタピン４８を押し上げること
によりウエハＷをリフタピン４８側に受け渡す。そし
て、リフタピン４８を、押し上げ棒５１を下げることに
よって降下させ、ウエハＷを載置台４２上に載置する。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, when a CVD process of a metal oxide film such as tantalum oxide is performed on the wafer surface, the gate valve 80 provided on the side wall of the processing container 32 is used.
Is opened, the wafer W is carried into the processing container 32 by a transfer arm (not shown), and the lifter pins 48 are pushed up to transfer the wafer W to the lifter pins 48. Then, the lifter pins 48 are lowered by lowering the push-up bar 51, and the wafer W is mounted on the mounting table 42.
【００１４】次に、図示しない処理ガス源から成膜ガス
として金属アルコキシド、例えばＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5
のＨｅバブリングガスをＯ2 ガス等と共にシャワーヘッ
ド部８２へ所定量ずつ供給して混合し、これをヘッド本
体８４の下面のガス噴射孔８８から処理容器３２内へ略
均等に供給する。これと同時に、排気口７６から内部雰
囲気を吸引排気することにより処理容器３２内を所定の
真空度、例えば０．２〜０．３Ｔｏｒｒ程度の範囲内の
値に設定し、且つ加熱室６２内の加熱ランプ６４を回転
させながら駆動し、熱エネルギを放射する。放射された
熱線は、透過窓６０を透過した後、載置台４２の裏面を
照射してこれを加熱する。この載置台４２は、前述のよ
うに数ｍｍ程度と非常に薄いことから迅速に加熱され、
従って、この上に載置してあるウエハＷを迅速に所定の
温度まで加熱することができる。供給された混合ガスは
所定の化学反応を生じ、例えば酸化タンタル膜がウエハ
表面に堆積し、形成されることになる。この時のプロセ
ス温度は、例えば２５０〜４５０℃の範囲内である。Next, a metal alkoxide such as Ta (OC 2 H 5 ) 5 is used as a film forming gas from a processing gas source (not shown).
A predetermined amount of He bubbling gas is supplied to the shower head section 82 together with the O 2 gas and the like, and the mixed gas is supplied substantially uniformly into the processing container 32 from the gas injection holes 88 on the lower surface of the head main body 84. At the same time, the inside of the processing chamber 32 is set to a predetermined degree of vacuum, for example, a value within a range of about 0.2 to 0.3 Torr by suctioning and exhausting the internal atmosphere from the exhaust port 76, and the inside of the heating chamber 62 is The heating lamp 64 is driven while rotating, and emits heat energy. The emitted heat rays pass through the transmission window 60 and then irradiate the back surface of the mounting table 42 to heat it. This mounting table 42 is quickly heated because it is very thin, about several mm as described above,
Therefore, the wafer W placed thereon can be quickly heated to a predetermined temperature. The supplied mixed gas causes a predetermined chemical reaction, for example, a tantalum oxide film is deposited and formed on the wafer surface. The process temperature at this time is, for example, in the range of 250 to 450 ° C.
【００１５】ここで、従来装置にあっては、図７にも示
したように載置台の裏面側へ成膜ガスが侵入して来て、
不要な膜が載置台の裏面に付着する場合があったが、本
発明の場合には、図１及び図３にも示すように載置台支
持棚部３６の上に、リング状の載置台スペーサ部材３８
を介在させて載置台４２の脚部４２Ａを設置し、この脚
部４２Ａをリング状の載置台押さえ部材４４によりネジ
４６を用いて押さえ付けるように取り付け固定してい
る。従って、上記した各部材の表面は相互に非常に密接
した状態で接触しており、このため、各部材間には間隙
がほとんど存在しなくなって処理空間から載置台４２の
裏面側空間に至るガス漏洩経路が略完全に遮断された状
態となる。このため、載置台４２の裏面側空間へ侵入す
る成膜ガスがほとんど存在しなくなり、載置台４２の裏
面側に、熱線の透過率を劣化させる不要な膜が付着する
ことを防止することが可能となる。Here, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 7, the film forming gas enters the back side of the mounting table,
In some cases, an unnecessary film may adhere to the back surface of the mounting table, but in the case of the present invention, a ring-shaped mounting table spacer is placed on the mounting table support shelf 36 as shown in FIGS. Member 38
The legs 42A of the mounting table 42 are installed with the interposition of the mounting table 42, and the legs 42A are attached and fixed so as to be pressed by screws 46 using a ring-shaped mounting table pressing member 44. Therefore, the surfaces of the above-mentioned members are in close contact with each other in a very close state, so that there is almost no gap between the members, and the gas from the processing space to the space on the back side of the mounting table 42 is not present. The leakage path is almost completely shut off. For this reason, almost no film-forming gas enters the space on the back side of the mounting table 42, and it is possible to prevent the unnecessary film that deteriorates the transmittance of heat rays from adhering to the back side of the mounting table 42. Becomes
【００１６】このように、載置台４２の裏面に不要な膜
が付着することを防止できるので、ウエハの加熱効率を
高く維持できるのみならず、ウエハＷに温度分布が生ず
ることを防止でき、ウエハ温度の面内均一性を高く維持
することが可能となる。実際に、従来装置と本発明装置
とを用いて同一処理条件で成膜処理を行なったところ、
一定の成膜時間を経過した時に、従来装置にあっては載
置台の裏面側に不要な膜の付着を確認できたが、本発明
装置の場合には載置台４２の裏面に不要な膜の付着をほ
とんど確認することができず、本発明装置の特性は優れ
ていることが判明した。本実施例では、載置台スペーサ
部材３８としてステンレスを用いたが、これに限定され
ず、耐腐食性が高く、金属汚染の恐れの少ない材料なら
ば、どのような材料を用いてもよい。As described above, since unnecessary films can be prevented from adhering to the back surface of the mounting table 42, not only the heating efficiency of the wafer can be kept high, but also the temperature distribution of the wafer W can be prevented, and the wafer W can be prevented from having a temperature distribution. It is possible to maintain high in-plane uniformity of temperature. Actually, when a film formation process was performed under the same processing conditions using the conventional apparatus and the apparatus of the present invention,
When a certain film forming time has elapsed, it was confirmed that an unnecessary film adhered to the back surface of the mounting table in the conventional apparatus. However, in the case of the apparatus of the present invention, the unnecessary film was Adhesion could hardly be confirmed, indicating that the characteristics of the device of the present invention were excellent. In this embodiment, stainless steel is used as the mounting table spacer member 38. However, the material is not limited to this, and any material having high corrosion resistance and low risk of metal contamination may be used.
【００１７】尚、上記実施例では、金属酸化膜として酸
化タンタル層を成膜する場合を例にとって説明したが、
これに限定されず、酸化チタン層、酸化ジルコニウム
層、酸化バリウム層、酸化ストロンチウム層を成膜する
場合にも適用し得るのは勿論である。更には、金属酸化
膜のみならず、ＳｉＯ2 、ＳｉＮｘ等の成膜を行なう全
ての成膜装置について本発明装置を適用し得る。また、
被処理体としては、半導体ウエハに限定されず、ガラス
基板、ＬＣＤ基板等についても適用することができる。In the above embodiment, the case where a tantalum oxide layer is formed as a metal oxide film has been described as an example.
The present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to the case of forming a titanium oxide layer, a zirconium oxide layer, a barium oxide layer, and a strontium oxide layer. Further, the apparatus of the present invention can be applied to not only a metal oxide film but also any film forming apparatus that forms a film of SiO 2 , SiNx, or the like. Also,
The object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, and the like.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の枚葉式の
熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮
することができる。被処理体を載置する載置台を支持す
るに際して、載置台支持棚部上に、リング状の載置台ス
ペーサ部材を介在させて載置台の周縁部の下面を支持す
るようにしたので、各部材間が密接状態で接触した状態
となり、このため載置台の裏面側空間に処理ガス（成膜
ガス）が侵入することを防止することができる。従っ
て、載置台の裏面に不要な膜が付着することを防止で
き、被処理体の加熱昇温効率を高めることができるのみ
ならず、被処理体に温度分布が発生することを阻止して
被処理体温度の面内均一性も向上させることができる。
このため、被処理体の膜厚の面内均一性を向上させるこ
とができる。As described above, according to the single-wafer heat treatment apparatus of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. When supporting the mounting table on which the object to be processed is mounted, the lower surface of the peripheral portion of the mounting table is supported on the mounting table support shelf with a ring-shaped mounting table spacer member interposed therebetween. The gaps are in close contact with each other, so that the processing gas (film-forming gas) can be prevented from entering the space on the back side of the mounting table. Therefore, it is possible to prevent an unnecessary film from adhering to the back surface of the mounting table, not only to increase the heating and heating efficiency of the object to be processed, but also to prevent a temperature distribution from being generated in the object to be processed. The in-plane uniformity of the temperature of the processing body can also be improved.
Therefore, the in-plane uniformity of the film thickness of the object to be processed can be improved.
【図１】本発明に係る熱処理装置の一実施例を示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示す装置の載置台スペーサ部材を示す平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing a mounting table spacer member of the apparatus shown in FIG.
【図３】図１中のＢ部を示す拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a portion B in FIG. 1;
【図４】図１中のＢ部の分解図である。FIG. 4 is an exploded view of a portion B in FIG.
【図５】従来の熱処理装置を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional heat treatment apparatus.
【図６】載置台支柱と載置台支持棚部を主に示す平面図
である。FIG. 6 is a plan view mainly showing a mounting table support and a mounting table support shelf.
【図７】図５中のＡ部の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a portion A in FIG.
３０ 成膜処理装置（熱処理装置） ３２ 処理容器 ３４ 載置台支柱 ３６ 載置台支持棚部 ３８ 載置台スペーサ部材 ４２ 載置台 ４２Ａ 脚部 ４４ 載置台押さえ部材 ６０ 透過窓 ６４ 加熱ランプ（加熱ランプ手段） ７４ 整流板 ７６ 排気口 ８２ シャワーヘッド部 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） Reference Signs List 30 film formation processing apparatus (heat treatment apparatus) 32 processing vessel 34 mounting table support 36 mounting table support shelf 38 mounting table spacer member 42 mounting table 42A leg 44 mounting table pressing member 60 transmission window 64 heating lamp (heating lamp means) 74 Rectifier plate 76 Exhaust port 82 Shower head W Semiconductor wafer (object to be processed)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 BA17 BA42 GA02 KA24 KA46 4M104 DD44 HH20 5F045 AB40 AC07 AC11 AD06 AD07 AD08 AE19 BB02 DP03 EF05 EF14 EK14 EM02 EM09 EM10 EN04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4K030 BA17 BA42 GA02 KA24 KA46 4M104 DD44 HH20 5F045 AB40 AC07 AC11 AD06 AD07 AD08 AE19 BB02 DP03 EF05 EF14 EK14 EM02 EM09 EM10 EN04
Claims (3)
立させて載置台支柱を設け、この載置台支柱の上部にリ
ング状の載置台支持棚部を形成し、この載置台支持棚部
に、上面に被処理体を載置する載置台の周縁部の下面を
支持させ、この載置台の周縁部の上面をリング状の載置
台押さえ部材で固定し、前記被処理体をその下方に設け
た加熱ランプ手段により加熱しつつ処理ガスの存在下で
所定の処理を施すようにした枚葉式の熱処理装置におい
て、前記載置台支持棚部と前記載置台の周縁部の下面と
の間に、前記載置台の裏面側へ前記処理ガスが回り込む
ことを抑制するリング状の載置台スペーサ部材を介在さ
せるように構成したことを特徴とする枚葉式の熱処理装
置。1. A mounting table support is provided standing upright in a vacuum-evacuable processing container, a ring-shaped mounting table support shelf is formed on the mounting table support, and the mounting table support shelf is mounted on the mounting table support shelf. The lower surface of the peripheral portion of the mounting table on which the object to be processed is mounted is supported on the upper surface, the upper surface of the peripheral portion of the mounting table is fixed with a ring-shaped mounting table holding member, and the object to be processed is provided below the upper surface. In a single-wafer heat treatment apparatus that performs predetermined processing in the presence of a processing gas while being heated by the heating lamp means, between the mounting table support shelf and the lower surface of the peripheral edge of the mounting table, A single-wafer heat treatment apparatus, wherein a ring-shaped mounting table spacer member for suppressing the processing gas from flowing to the back side of the mounting table is interposed.
料により形成されていることを特徴とする請求項１記載
の枚葉式の熱処理装置。2. The single-wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the mounting table spacer member is formed of a corrosion-resistant material.
徴とする請求項１または２記載の枚葉式の熱処理装置。3. The single-wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heat treatment is a film formation treatment.
Priority Applications (4)
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| JP10375152A JP3073728B2 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Single wafer type heat treatment equipment |
| US09/410,024 US6228173B1 (en) | 1998-10-12 | 1999-10-01 | Single-substrate-heat-treating apparatus for semiconductor process system |
| KR1019990043599A KR100605799B1 (en) | 1998-10-12 | 1999-10-09 | Single substrate heat treating apparatus for semiconductor process system |
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518096A (en) * | 2002-10-29 | 2006-08-03 | ノヴォ リサーチ インコーポレイテッド | Apparatus and method for cleaning semiconductor wafer surface using ozone |
| JP2009510772A (en) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Temperature control and pattern compensation device |
| WO2012172920A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | シャープ株式会社 | Substrate support apparatus and vapour-phase deposition apparatus |
-
1998
- 1998-12-11 JP JP10375152A patent/JP3073728B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518096A (en) * | 2002-10-29 | 2006-08-03 | ノヴォ リサーチ インコーポレイテッド | Apparatus and method for cleaning semiconductor wafer surface using ozone |
| JP2009510772A (en) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Temperature control and pattern compensation device |
| WO2012172920A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | シャープ株式会社 | Substrate support apparatus and vapour-phase deposition apparatus |
| JP2013004593A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Sharp Corp | Substrate support apparatus and vapor deposition apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3073728B2 (en) | 2000-08-07 |
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