JP2002170774A - 基板処理装置 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/4557—Heated nozzles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板処理の加熱工程に於ける基板の反りの発生
を防止し、基板の加熱時間を短縮し、全体の基板処理時
間を短くして生産性を向上する。 【解決手段】基板１１を載置するサセプタ５と該サセプ
タを介して基板を加熱する加熱手段１２と、前記サセプ
タ上に載置された基板の周辺部に加熱した不活性ガスを
導入するガス加熱手段１７，２１，２２，２４とを具備
する。
を防止し、基板の加熱時間を短縮し、全体の基板処理時
間を短くして生産性を向上する。 【解決手段】基板１１を載置するサセプタ５と該サセプ
タを介して基板を加熱する加熱手段１２と、前記サセプ
タ上に載置された基板の周辺部に加熱した不活性ガスを
導入するガス加熱手段１７，２１，２２，２４とを具備
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウェーハ等
の基板に成膜処理、不純物拡散、エッチング等の処理を
行う基板処理装置、特に一枚或は複数枚を処理する枚葉
式の基板処理装置に関するものである。
の基板に成膜処理、不純物拡散、エッチング等の処理を
行う基板処理装置、特に一枚或は複数枚を処理する枚葉
式の基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の基板処理装置について図３、図４
について略述する。
について略述する。
【０００３】１は気密な反応室であり、該反応室１の上
部にはシャワーヘッド２が形成され、前記反応室１とシ
ャワーヘッド２とは多数のガス分散孔４が穿設されたガ
ス分散板３により仕切られている。前記シャワーヘッド
２にはガス導入管７が連通し、該ガス導入管７を介して
反応ガスが導入可能となっている。
部にはシャワーヘッド２が形成され、前記反応室１とシ
ャワーヘッド２とは多数のガス分散孔４が穿設されたガ
ス分散板３により仕切られている。前記シャワーヘッド
２にはガス導入管７が連通し、該ガス導入管７を介して
反応ガスが導入可能となっている。
【０００４】前記反応室１内部には昇降可能にサセプタ
５が設けられ（サセプタ５の昇降機構は省略してい
る）、該サセプタ５を突上げピン６が昇降可能に貫通す
る（突上げピン６の昇降機構は省略している）。前記反
応室１の側壁には基板搬送口８が設けられ、該基板搬送
口８はゲート弁９により気密に閉塞可能であると共に前
記基板搬送口８から基板移載機１０により基板１１が搬
入、搬出される様になっている。
５が設けられ（サセプタ５の昇降機構は省略してい
る）、該サセプタ５を突上げピン６が昇降可能に貫通す
る（突上げピン６の昇降機構は省略している）。前記反
応室１の側壁には基板搬送口８が設けられ、該基板搬送
口８はゲート弁９により気密に閉塞可能であると共に前
記基板搬送口８から基板移載機１０により基板１１が搬
入、搬出される様になっている。
【０００５】前記サセプタ５の下側には抵抗発熱体等の
発熱体を具備した加熱手段１２が設けられ、該加熱手段
１２は前記サセプタ５と一体に昇降可能となっている。
発熱体を具備した加熱手段１２が設けられ、該加熱手段
１２は前記サセプタ５と一体に昇降可能となっている。
【０００６】尚、図示していないが前記反応室１には排
気装置が連通され、真空排気時、ガスパージ時、成膜処
理時等に前記反応室１内を排気する。
気装置が連通され、真空排気時、ガスパージ時、成膜処
理時等に前記反応室１内を排気する。
【０００７】以下、上記従来の基板処理装置による基板
成膜処理について説明する。
成膜処理について説明する。
【０００８】前記サセプタ５が降下し、前記突上げピン
６が突出している状態で、常温（前記反応室１外部の室
温）である基板１１が前記基板搬送口８から前記基板移
載機１０により搬入される。前記突上げピン６の突出動
により前記基板１１を載置し、前記基板移載機１０は前
記反応室１から退出する。前記サセプタ５が上昇し、前
記基板１１を前記突上げピン６より受載し、更に上昇す
る。
６が突出している状態で、常温（前記反応室１外部の室
温）である基板１１が前記基板搬送口８から前記基板移
載機１０により搬入される。前記突上げピン６の突出動
により前記基板１１を載置し、前記基板移載機１０は前
記反応室１から退出する。前記サセプタ５が上昇し、前
記基板１１を前記突上げピン６より受載し、更に上昇す
る。
【０００９】前記サセプタ５が前記基板１１を受載した
状態では、前記突上げピン６は前記サセプタ５上面より
没下しており、前記基板１１は前記サセプタ５に密着す
る。該サセプタ５は前記加熱手段１２により加熱されて
おり、前記基板１１は前記サセプタ５を介して前記加熱
手段１２により加熱される。
状態では、前記突上げピン６は前記サセプタ５上面より
没下しており、前記基板１１は前記サセプタ５に密着す
る。該サセプタ５は前記加熱手段１２により加熱されて
おり、前記基板１１は前記サセプタ５を介して前記加熱
手段１２により加熱される。
【００１０】前記基板１１が前記サセプタ５に接触して
加熱される際、基板１１の周辺からの放熱量が大きいの
で、基板１１の中心部の温度上昇が早く、周辺部は温度
上昇が遅いという現象を生じる。基板１１面内に温度差
が生じることで、熱応力が発生し、熱応力の為基板が過
渡的に反る。基板１１の反りは基板１１が充分加熱され
ると解消する。
加熱される際、基板１１の周辺からの放熱量が大きいの
で、基板１１の中心部の温度上昇が早く、周辺部は温度
上昇が遅いという現象を生じる。基板１１面内に温度差
が生じることで、熱応力が発生し、熱応力の為基板が過
渡的に反る。基板１１の反りは基板１１が充分加熱され
ると解消する。
【００１１】該基板１１の反りが戻る迄加熱が行われ、
反りが戻った後、前記ガス導入管７より前記シャワーヘ
ッド２内に反応ガスを導入する。反応ガスは前記ガス分
散板３により分散され、前記反応室１内に均一に流入す
る。反応ガスは加熱により活性化され、前記基板１１表
面に成膜され（熱ＣＶＤ成膜法）、或は前記反応室１内
に形成されるプラズマにより活性化され、前記基板１１
の表面に成膜される（プラズマ成膜法）。
反りが戻った後、前記ガス導入管７より前記シャワーヘ
ッド２内に反応ガスを導入する。反応ガスは前記ガス分
散板３により分散され、前記反応室１内に均一に流入す
る。反応ガスは加熱により活性化され、前記基板１１表
面に成膜され（熱ＣＶＤ成膜法）、或は前記反応室１内
に形成されるプラズマにより活性化され、前記基板１１
の表面に成膜される（プラズマ成膜法）。
【００１２】成膜処理が完了すると、前記サセプタ５は
降下し、更に前記突上げピン６が突上げられ、前記基板
１１はサセプタ５から離反した状態となる。前記基板移
載機１０が開放された前記基板搬送口８から挿入され、
前記基板移載機１０は前記基板１１を受載し、前記反応
室１から搬出する。
降下し、更に前記突上げピン６が突上げられ、前記基板
１１はサセプタ５から離反した状態となる。前記基板移
載機１０が開放された前記基板搬送口８から挿入され、
前記基板移載機１０は前記基板１１を受載し、前記反応
室１から搬出する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に、基板１
１は常温状態で搬入される為、成膜処理を行う前に基板
１１を加熱する加熱工程が必要である。前記サセプタ５
を介した加熱工程で基板１１に温度差が生じ、基板１１
に反りが生じるが、反りは基板１１とサセプタ５の密着
度を低下させ、両者間の熱伝達率を低下させ、一時的に
基板１１の温度分布の不均一を更に助長させ、反りの戻
りを遅らせる。この為、前記基板１１の反りが戻る迄の
間の加熱時間が長くなるという問題があった。
１は常温状態で搬入される為、成膜処理を行う前に基板
１１を加熱する加熱工程が必要である。前記サセプタ５
を介した加熱工程で基板１１に温度差が生じ、基板１１
に反りが生じるが、反りは基板１１とサセプタ５の密着
度を低下させ、両者間の熱伝達率を低下させ、一時的に
基板１１の温度分布の不均一を更に助長させ、反りの戻
りを遅らせる。この為、前記基板１１の反りが戻る迄の
間の加熱時間が長くなるという問題があった。
【００１４】本発明は斯かる実情に鑑み、加熱工程に於
ける基板の均一加熱を促進し、反りの発生を防止し、基
板の加熱時間を短縮し、全体の基板処理時間を短くして
生産性を向上させるものである。
ける基板の均一加熱を促進し、反りの発生を防止し、基
板の加熱時間を短縮し、全体の基板処理時間を短くして
生産性を向上させるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板を載置す
るサセプタと該サセプタを介して基板を加熱する加熱手
段と、前記サセプタ上に載置された基板の周辺部に加熱
した不活性ガスを導入するガス加熱手段とを具備する基
板処理装置に係るものである。
るサセプタと該サセプタを介して基板を加熱する加熱手
段と、前記サセプタ上に載置された基板の周辺部に加熱
した不活性ガスを導入するガス加熱手段とを具備する基
板処理装置に係るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１７】図１、図２に於いて、図３、図４で示した
ものと同様のものには同符号を付し、説明の詳細は省略
する。
ものと同様のものには同符号を付し、説明の詳細は省略
する。
【００１８】図１、図２中特に図示していないが、サセ
プタ５が昇降し、該サセプタ５を貫通して突上げピン６
が昇降し、基板搬送口８がゲート弁９により開閉され、
基板１１が基板移載機１０により搬入出され、更に排気
ガス装置が設けられていることは同様である。
プタ５が昇降し、該サセプタ５を貫通して突上げピン６
が昇降し、基板搬送口８がゲート弁９により開閉され、
基板１１が基板移載機１０により搬入出され、更に排気
ガス装置が設けられていることは同様である。
【００１９】反応室１の上部にはシャワーヘッド２が設
けられ、該シャワーヘッド２と前記反応室１とは多数の
ガス分散孔４が穿設されたガス分散板３により仕切られ
ている。
けられ、該シャワーヘッド２と前記反応室１とは多数の
ガス分散孔４が穿設されたガス分散板３により仕切られ
ている。
【００２０】前記シャワーヘッド２内部は平円筒状の空
間となっており、内部は仕切板１５により同心円状に気
密に仕切られ、中心円筒部１６と周辺円環部１７が形成
される。前記中心円筒部１６にはガス導入管７が連通さ
れ、該ガス導入管７は図示しない反応ガス供給源に接続
されている。
間となっており、内部は仕切板１５により同心円状に気
密に仕切られ、中心円筒部１６と周辺円環部１７が形成
される。前記中心円筒部１６にはガス導入管７が連通さ
れ、該ガス導入管７は図示しない反応ガス供給源に接続
されている。
【００２１】前記周辺円環部１７には所要箇所（図では
４箇所）に加熱ガス導入管１８が連通される。該加熱ガ
ス導入管１８の連通した位置は好ましくは円周を４等分
した位置、或は前記排気ガス装置に対応して均一なガス
導入が可能な位置となっている。
４箇所）に加熱ガス導入管１８が連通される。該加熱ガ
ス導入管１８の連通した位置は好ましくは円周を４等分
した位置、或は前記排気ガス装置に対応して均一なガス
導入が可能な位置となっている。
【００２２】前記加熱ガス導入管１８は集合され、エア
バルブ１９を介してガス加熱室２１に接続されている。
該ガス加熱室２１は一加熱工程に必要な加熱ガス量を貯
留できるに充分な容積を有すると共に内部には抵抗加熱
線等の発熱体２２、熱電対等のガス温度検出器２３が設
けられている。前記発熱体２２には加熱用電源、加熱制
御器等からなる温度調節器２４が接続され、前記ガス温
度検出器２３からの温度検出信号が前記温度調節器２４
にフィードバックされる様になっている。
バルブ１９を介してガス加熱室２１に接続されている。
該ガス加熱室２１は一加熱工程に必要な加熱ガス量を貯
留できるに充分な容積を有すると共に内部には抵抗加熱
線等の発熱体２２、熱電対等のガス温度検出器２３が設
けられている。前記発熱体２２には加熱用電源、加熱制
御器等からなる温度調節器２４が接続され、前記ガス温
度検出器２３からの温度検出信号が前記温度調節器２４
にフィードバックされる様になっている。
【００２３】前記ガス加熱室２１は図示しない加熱ガス
供給源に接続されている。該加熱ガス供給源から供給さ
れる加熱用ガスは、窒素ガス等不活性ガスが好ましい。
供給源に接続されている。該加熱ガス供給源から供給さ
れる加熱用ガスは、窒素ガス等不活性ガスが好ましい。
【００２４】以下、作動について説明する。
【００２５】前記基板１１が前記反応室１内に搬入され
る直前迄、前記エアバルブ１９は閉じられ、前記発熱体
２２により前記ガス加熱室２１内の加熱用ガスが加熱さ
れる。加熱用ガスの温度は前記ガス温度検出器２３によ
り検出される。尚、該ガス温度検出器２３は前記ガス加
熱室２１内のガスの温度を検出してもよく、前記発熱体
２２の発熱温度を検出してもよく、或はガス温度及び発
熱体２２の発熱温度の両方を検出してもよい。要は、加
熱用ガスの加熱状態を検出し、前記温度調節器２４によ
る加熱制御用のフィードバック信号が得られればよい。
る直前迄、前記エアバルブ１９は閉じられ、前記発熱体
２２により前記ガス加熱室２１内の加熱用ガスが加熱さ
れる。加熱用ガスの温度は前記ガス温度検出器２３によ
り検出される。尚、該ガス温度検出器２３は前記ガス加
熱室２１内のガスの温度を検出してもよく、前記発熱体
２２の発熱温度を検出してもよく、或はガス温度及び発
熱体２２の発熱温度の両方を検出してもよい。要は、加
熱用ガスの加熱状態を検出し、前記温度調節器２４によ
る加熱制御用のフィードバック信号が得られればよい。
【００２６】前記基板移載機１０により前記基板１１が
搬入され、前記サセプタ５に載置された後、前記エアバ
ルブ１９が開かれ、予め所定温度迄加熱されていた加熱
用ガスが前記周辺円環部１７に供給される。前記ガス分
散板３の前記周辺円環部１７に連通する周辺部分のガス
分散孔４から前記反応室１内に加熱用ガスが流入し、前
記基板１１の周辺部を加熱する。尚、加熱の態様として
は、加熱用ガスを前記基板１１の周辺部に直接吹きつ
け、積極的に加熱する。或は、前記基板１１の周辺部に
供給して周辺の雰囲気温度を上昇させ、該基板１１周辺
部の放熱量を抑制する等がある。
搬入され、前記サセプタ５に載置された後、前記エアバ
ルブ１９が開かれ、予め所定温度迄加熱されていた加熱
用ガスが前記周辺円環部１７に供給される。前記ガス分
散板３の前記周辺円環部１７に連通する周辺部分のガス
分散孔４から前記反応室１内に加熱用ガスが流入し、前
記基板１１の周辺部を加熱する。尚、加熱の態様として
は、加熱用ガスを前記基板１１の周辺部に直接吹きつ
け、積極的に加熱する。或は、前記基板１１の周辺部に
供給して周辺の雰囲気温度を上昇させ、該基板１１周辺
部の放熱量を抑制する等がある。
【００２７】該基板１１の周辺が加熱されることで該基
板１１の中央部と周辺部との間に温度差が少なくなり反
りが抑制される。反りが抑制されることで、該基板１１
と前記サセプタ５間の密着度が向上し、両者間の熱伝達
率が向上し、前記サセプタ５の加熱効率が向上し、前記
基板１１を迅速に昇温させることが可能となる。
板１１の中央部と周辺部との間に温度差が少なくなり反
りが抑制される。反りが抑制されることで、該基板１１
と前記サセプタ５間の密着度が向上し、両者間の熱伝達
率が向上し、前記サセプタ５の加熱効率が向上し、前記
基板１１を迅速に昇温させることが可能となる。
【００２８】前記基板１１が所定温度迄加熱されると、
前記エアバルブ１９が閉じられ、加熱用ガスの濃度が所
定値以下となったところで前記ガス導入管７から反応ガ
スが導入され、基板の成膜処理が開始される。成膜中
は、前記ガス加熱室２１中に加熱用ガスが充満され、次
加熱工程用に加熱用ガスが加熱される。
前記エアバルブ１９が閉じられ、加熱用ガスの濃度が所
定値以下となったところで前記ガス導入管７から反応ガ
スが導入され、基板の成膜処理が開始される。成膜中
は、前記ガス加熱室２１中に加熱用ガスが充満され、次
加熱工程用に加熱用ガスが加熱される。
【００２９】成膜処理が完了した基板１１は図示しない
基板移載機１０により搬出され、更に未処理の基板が搬
入され、上記した処理が繰返し行われる。
基板移載機１０により搬出され、更に未処理の基板が搬
入され、上記した処理が繰返し行われる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、基板を
載置するサセプタと該サセプタを介して基板を加熱する
加熱手段と、前記サセプタ上に載置された基板の周辺部
に加熱した不活性ガスを導入するガス加熱手段とを具備
しているので、基板の周辺部の温度上昇を促進するの
で、基板の加熱工程での反りが抑制され、基板の加熱効
率が向上し、基板面内温度均一性が向上し、面内膜厚均
一性が向上する。又、基板の昇温速度が向上するので、
加熱工程での処理時間が短縮され、スループットの向上
に寄与する等の優れた効果を発揮する。
載置するサセプタと該サセプタを介して基板を加熱する
加熱手段と、前記サセプタ上に載置された基板の周辺部
に加熱した不活性ガスを導入するガス加熱手段とを具備
しているので、基板の周辺部の温度上昇を促進するの
で、基板の加熱工程での反りが抑制され、基板の加熱効
率が向上し、基板面内温度均一性が向上し、面内膜厚均
一性が向上する。又、基板の昇温速度が向上するので、
加熱工程での処理時間が短縮され、スループットの向上
に寄与する等の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】同前実施の形態の要部分解斜視図である。
【図３】従来例を示す概略断面図である。
【図４】従来例の成膜処理状態を示す概略断面斜視図で
ある。
ある。
１ 反応室 ２ シャワーヘッド ３ ガス分散板 ５ サセプタ ７ ガス導入管 １１ 基板 １２ 加熱手段 １５ 仕切板 １６ 中心円筒部 １７ 周辺円環部 １９ エアバルブ ２１ ガス加熱室 ２２ 発熱体 ２３ ガス温度検出器 ２４ 温度調節器
Claims (1)
- 【請求項１】 基板を載置するサセプタと該サセプタを
介して基板を加熱する加熱手段と、前記サセプタ上に載
置された基板の周辺部に加熱した不活性ガスを導入する
ガス加熱手段とを具備することを特徴とする基板処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000365676A JP2002170774A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000365676A JP2002170774A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002170774A true JP2002170774A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18836408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000365676A Pending JP2002170774A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002170774A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005028701A2 (en) * | 2003-04-16 | 2005-03-31 | Cree, Inc. | Methods and apparatus for controlling formation of deposits in a deposition system and deposition systems and methods including the same |
-
2000
- 2000-11-30 JP JP2000365676A patent/JP2002170774A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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