JP2002222848A - Heat treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体を載置する載置台が主として回転可能になされ
た熱処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus in which a mounting table for mounting an object to be processed such as a semiconductor wafer is mainly rotatable.
【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、改質処理、結晶化処理、
酸化拡散処理、パターンエッチング処理等の各種の熱処
理を繰り返し行って所望のデバイスを製造するが、この
場合、所望の電気的特性を得るには、熱処理時における
ウエハ面内温度の高い均一性やウエハ表面上における処
理ガス流量の高い面内均一性が要求される。そこで、一
般的な枚葉式の熱処理装置においては、処理ガス流量の
面内均一性を確保するためにウエハを載置する載置台を
回転させたり、ウエハ面内温度の均一性を確保するため
にはランプ加熱の場合には加熱ランプを回転させたりす
ることが行われている。2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a semiconductor device, a film forming process, a reforming process, a crystallization process,
A desired device is manufactured by repeatedly performing various heat treatments such as an oxidation diffusion process and a pattern etching process. In this case, in order to obtain desired electrical characteristics, a high uniformity of a temperature in a wafer surface during the heat treatment or a wafer is required. High in-plane uniformity of the processing gas flow rate on the surface is required. Therefore, in a general single-wafer type heat treatment apparatus, in order to secure the in-plane uniformity of the flow rate of the processing gas, the mounting table on which the wafer is mounted is rotated, or the uniformity of the in-plane temperature of the wafer is secured. In the case of lamp heating, the heating lamp is rotated.
【０００３】図５は、このような従来の熱処理装置の一
例を示す概略構成図であり、ここでは載置台を回転させ
る構造の熱処理装置を示している。図５において、真空
引き可能になされた処理容器２の天井部には、処理ガス
を導入するシャワーヘッド部４が設けられており、処理
容器２内には、内部に加熱手段として例えば抵抗加熱ヒ
ータ８を内蔵して上面に半導体ウエハＷを載置する載置
台６が設けられる。この載置台６の下面は、処理容器２
の底部に軸受１０を介して貫通させて設けられた回転軸
１２に連結して支持されており、この載置台６を図示し
ない回転モータにより回転可能としている。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of such a conventional heat treatment apparatus. Here, a heat treatment apparatus having a structure in which a mounting table is rotated is shown. In FIG. 5, a shower head 4 for introducing a processing gas is provided on the ceiling of the processing chamber 2 which can be evacuated, and a heating means such as a resistance heater is provided inside the processing chamber 2 as a heating means. A mounting table 6 on which a semiconductor wafer W is mounted is provided on the upper surface of the mounting table 8. The lower surface of the mounting table 6 is
And is supported by being connected to a rotating shaft 12 provided through a bearing 10 at the bottom of the mounting table 6, and the mounting table 6 can be rotated by a rotating motor (not shown).
【０００４】また、この回転軸１２の下端部には、複数
の互いに絶縁されたリング導体１４Ａを有するスリップ
リング１４が設けられており、各リング導体１４Ａには
上記抵抗加熱ヒータ８との間を結ぶ電力供給電線１６や
ウエハ温度制御のために載置台６に設けた熱電対１８か
らの信号線２０が接続されている。このスリップリング
１４の外側には、上記各リング導体１４Ａと接触して外
部との導通を図るための複数の接触ブラシ２２が配置さ
れており、図示しない温度制御系との間で電気的に接続
されている。[0004] A slip ring 14 having a plurality of mutually insulated ring conductors 14 A is provided at the lower end of the rotating shaft 12, and each ring conductor 14 A is provided between the slip heater 14 and the resistance heater 8. A power supply line 16 to be connected and a signal line 20 from a thermocouple 18 provided on the mounting table 6 for wafer temperature control are connected. Outside the slip ring 14, a plurality of contact brushes 22 for contacting the ring conductors 14A to establish electrical continuity with the outside are arranged, and are electrically connected to a temperature control system (not shown). Have been.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した装
置例にあっては、回転軸１２側とその外側の固定部との
間で電気的導通を得るためにスリップリング１４と接触
ブラシ２２とを用いているために、両者間の機械的摩擦
によって電気的接触不良が生じ易いために、頻繁に接触
部の定期メンテナンスを行わなければならない、といっ
た問題があった。また、この機械的摩擦によりパーティ
クルが発生し、これがためにクリーンルーム内を汚染す
る、という問題もあった。更には、機械的摺動接触によ
る導通を行っているために、電気的なノイズが入り易
く、特に、微少電流或いは微少電圧よりなる電気信号を
流す熱電対１８の信号線２０の電気信号にノイズが混入
すると、ウエハＷの正確な温度制御ができなくなる、と
いった問題もあった。By the way, in the above-mentioned apparatus example, the slip ring 14 and the contact brush 22 are connected with each other in order to obtain electrical continuity between the rotary shaft 12 and the fixed portion on the outside thereof. Because of the use, electrical contact failure is likely to occur due to mechanical friction between the two, and there has been a problem that regular maintenance of the contact portion must be frequently performed. In addition, there is also a problem that particles are generated due to the mechanical friction, which contaminates the inside of the clean room. Furthermore, since electrical conduction is performed by mechanical sliding contact, electrical noise is likely to enter the electrical signal. In particular, the electrical signal on the signal line 20 of the thermocouple 18 through which an electrical signal consisting of a minute current or a minute voltage flows is subject to noise. , There is a problem that accurate temperature control of the wafer W cannot be performed.
【０００６】この場合、ノイズ対策として熱電通１８
を、回転する載置台６に直接取り付け固定しないで、載
置台６より僅かな距離、例えば１〜５ｍｍ程度だけ離間
させた位置に配置し、この熱電対１８を処理容器２の内
壁側に固定することも行われている。これによれば、回
転接触部を経由することなく熱電対１８からの電気信号
が得られることから、ノイズ混入の恐れは生じないが、
上述のように熱電対１８が被測定体である載置台６から
僅かな距離とはいえ、離間されて非接触になっているこ
とから、載置台６の正確な温度を測定できない、といっ
た問題がある。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、電気配線系における機械的接触をなくし
てパーティクル等の発生を抑制することが可能な熱処理
装置を提供することにある。In this case, as a measure against noise, the thermoelectric
Is not directly attached to and fixed to the rotating mounting table 6, but is disposed at a position separated from the mounting table 6 by a small distance, for example, about 1 to 5 mm, and the thermocouple 18 is fixed to the inner wall side of the processing container 2. Things have also been done. According to this, since the electric signal from the thermocouple 18 can be obtained without passing through the rotating contact portion, there is no possibility of noise mixing, but
As described above, since the thermocouple 18 is separated from the mounting table 6 which is the object to be measured by a small distance but is not in contact with the mounting table 6, there is a problem that the accurate temperature of the mounting table 6 cannot be measured. is there. 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 heat treatment apparatus capable of suppressing generation of particles and the like by eliminating mechanical contact in an electric wiring system.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】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て、抵抗加熱
手段を内蔵した載置台を回転軸により回転可能に支持
し、前記載置台上に被処理体を載置した状態で前記載置
台を回転しつつ前記被処理体に対して所定の熱処理を施
すようにした熱処理装置において、前記回転軸に、内部
に導電性流体を電気経路毎に封入してなる回転接続手段
を設け、前記抵抗加熱手段の電力供給電線を前記回転接
続手段を介して配設するように構成する。According to a first aspect of the present invention, a mounting table having a resistance heating means is rotatably supported by a rotating shaft in a processing chamber which can be evacuated. In a heat treatment apparatus configured to perform a predetermined heat treatment on the processing object while rotating the mounting table in a state where the processing object is mounted on the mounting table, a conductive fluid may be electrically supplied to the inside of the rotation shaft. Rotary connection means sealed for each path is provided, and a power supply wire for the resistance heating means is arranged via the rotary connection means.
【０００８】これにより、回転する載置台に内蔵する抵
抗加熱手段へ電力を供給するには、回転軸に、導電性流
体を電気経路毎に封入してなる回転接続手段を設け、こ
の回転接続手段を介して電力を供給するようにしたの
で、機械的接触部分がなくなり、パーティクルの発生を
なくすことが可能となるばかりか、メンテナンスの必要
性もなくすことが可能となる。この場合、例えば請求項
２に規定するように、前記載置台には、温度計測手段が
設けられており、前記温度計測手段の信号線を、前記回
転接続手段を介して配設するように構成する。これによ
り、温度計測手段の信号線も上記回転接続手段を介して
配設されるので、従来装置の機械的摺動接触部がなくな
ってこの電気信号にノイズが混入することを大幅に抑制
でき、載置台の精度の高い温度制御を行うことが可能と
なる。Accordingly, in order to supply electric power to the resistance heating means built in the rotating mounting table, a rotating shaft is provided with a rotary connecting means in which a conductive fluid is sealed for each electric path, and the rotary connecting means is provided. Since the power is supplied through the interface, the mechanical contact portion is eliminated, so that not only the generation of particles can be eliminated, but also the necessity of maintenance can be eliminated. In this case, for example, as set forth in claim 2, the mounting table is provided with a temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is arranged via the rotary connection means. I do. Thereby, since the signal line of the temperature measuring means is also provided via the rotary connecting means, the mechanical sliding contact part of the conventional device is eliminated, so that it is possible to greatly suppress noise from being mixed into the electric signal, Highly accurate temperature control of the mounting table can be performed.
【０００９】請求項３に規定する発明は、真空引き可能
になされた処理容器と、処理すべき被処理体を載置する
ために前記処理容器内に固定された平板状の載置台と、
前記載置台の真下に僅かに離間させて配置された平板状
の抵抗加熱手段と、前記抵抗加熱手段を回転自在に支持
する回転軸と、前記回転軸に設けられて、内部に導電性
流体を電気経路毎に封入してなる回転接続手段とを備
え、前記抵抗加熱手段の電力供給電線を前記回転接続手
段を介して配設するように構成したことを特徴とする熱
処理装置である。これにより、回転する平板状の抵抗加
熱手段へ電力を供給するには、回転軸に、導電性流体を
電気経路毎に封入してなる回転接続手段を設け、この回
転接続手段を介して電力を供給するようにしたので、機
械的接触部分がなくなり、パーティクルの発生をなくす
ことが可能となるばかりか、メンテナンスの必要性もな
くすことが可能となる。この場合、例えば請求項４に規
定するように、前記抵抗加熱手段には、温度計測手段が
設けられており、前記温度計測手段の信号線を、前記回
転接続手段を介して配設するように構成する。これによ
り、温度計測手段の信号線も上記回転接続手段を介して
配設されるので、従来装置の機械的摺動接触部がなくな
ってこの電気信号にノイズが混入することを大幅に抑制
でき、載置台の精度の高い温度制御を行うことが可能と
なる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a processing container capable of being evacuated, a flat mounting table fixed in the processing container for mounting an object to be processed,
A flat plate-like resistance heating means arranged slightly below the mounting table, a rotating shaft rotatably supporting the resistance heating means, and a conductive fluid provided inside the rotating shaft, the conductive fluid being provided inside; A rotary connection means sealed for each electric path, wherein the power supply wire of the resistance heating means is arranged via the rotary connection means. Accordingly, in order to supply electric power to the rotating flat resistive heating means, a rotating shaft is provided with rotary connecting means in which a conductive fluid is sealed for each electric path, and electric power is supplied through the rotary connecting means. Since the supply is performed, there is no mechanical contact portion, so that not only the generation of particles can be eliminated, but also the necessity of maintenance can be eliminated. In this case, for example, as defined in claim 4, the resistance heating means is provided with a temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is arranged via the rotary connection means. Constitute. As a result, the signal line of the temperature measuring means is also arranged via the rotary connecting means, so that the mechanical sliding contact portion of the conventional device is eliminated, and it is possible to greatly suppress noise from being mixed into this electric signal, Highly accurate temperature control of the mounting table can be performed.
【００１０】請求項５に規定する発明は、真空引き可能
になされた処理容器と、処理すべき被処理体を載置する
ために前記処理容器内に固定された平板状の載置台と、
前記処理容器に設けた透過窓を介して前記被処理体を加
熱するためのランプ加熱手段と、前記ランプ加熱手段を
回転自在に支持する回転軸と、前記回転軸に設けられ
て、内部に導電性流体を電気経路毎に封入してなる回転
接続手段とを備え、前記ランプ加熱手段の電力供給電線
を前記回転接続手段を介して配設するように構成する。
これにより、回転するランプ加熱手段へ電力を供給する
には、回転軸に、導電性流体を電気経路毎に封入してな
る回転接続手段を設け、この回転接続手段を介して電力
を供給するようにしたので、機械的接触部分がなくな
り、パーティクルの発生をなくすことが可能となるばか
りか、メンテナンスの必要性もなくすことが可能とな
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a processing container capable of being evacuated, a flat mounting table fixed in the processing container for mounting an object to be processed,
A lamp heating unit for heating the object to be processed through a transmission window provided in the processing container, a rotating shaft rotatably supporting the lamp heating unit, and a rotating shaft provided on the rotating shaft and having a conductive part therein. And a rotary connection means in which a sexual fluid is sealed for each electric path, and a power supply wire of the lamp heating means is arranged via the rotary connection means.
Thus, in order to supply electric power to the rotating lamp heating means, a rotating shaft is provided with a rotating connection means in which a conductive fluid is sealed for each electric path, and power is supplied through the rotating connection means. As a result, there is no mechanical contact portion, and it is possible not only to eliminate the generation of particles, but also to eliminate the need for maintenance.
【００１１】この場合、例えば請求項６に規定するよう
に、前記ランプ加熱手段には、温度計測手段が設けられ
ており、前記温度計測手段の信号線を、前記回転接続手
段を介して配設するように構成する。これにより、温度
計測手段の信号線も上記回転接続手段を介して配設され
るので、従来装置の機械的摺動接触部がなくなってこの
電気信号にノイズが混入することを大幅に抑制でき、載
置台の精度の高い温度制御を行うことが可能となる。ま
た、例えば請求項７に規定するように、前記温度計測手
段の検出値に基づいて前記加熱手段への供給電力を制御
する電力制御部を有している。In this case, for example, as defined in claim 6, the lamp heating means is provided with a temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is provided through the rotary connection means. It is constituted so that. As a result, the signal line of the temperature measuring means is also arranged via the rotary connecting means, so that the mechanical sliding contact portion of the conventional device is eliminated, and it is possible to greatly suppress noise from being mixed into this electric signal, Highly accurate temperature control of the mounting table can be performed. Further, for example, a power control unit for controlling power supplied to the heating unit based on a detection value of the temperature measurement unit is provided.
【００１２】[0012]
【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第１実施例を示す断面構成図、図２
は図１の装置で用いる回転接触手段の一例を示す斜視図
である。ここでは、金属酸化膜としてタンタル酸化膜を
ＣＶＤにより成膜し、更にこれを改質及び結晶化する場
合を例にとって説明する。まず、この熱処理装置２２
は、図１に示すように例えばアルミニウムにより筒体状
に成形された処理容器２４を有している。この処理容器
２４の底部２６の周縁部には、排気口２８が設けられ
て、処理容器２４内を真空引き可能としている。この処
理容器２４の天井部には、Ｏリング等のシール部材３０
を介してシャワーヘッド部３２が設けられており、この
処理容器２４内へ所望する各種の処理ガスを導入し得る
ようになっている。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 a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a rotary contact unit used in the apparatus of FIG. Here, a case will be described as an example where a tantalum oxide film is formed as a metal oxide film by CVD, and this is further modified and crystallized. First, the heat treatment device 22
Has a processing container 24 formed into a cylindrical shape by, for example, aluminum as shown in FIG. An exhaust port 28 is provided in the peripheral portion of the bottom portion 26 of the processing container 24 so that the inside of the processing container 24 can be evacuated. A sealing member 30 such as an O-ring is provided on the ceiling of the processing container 24.
A shower head 32 is provided through the processing container 24 so that various kinds of desired processing gases can be introduced into the processing container 24.
【００１３】また、この処理容器２４の側壁には、開閉
可能になされたゲートバルブ３４が設けられており、こ
れを開閉して処理容器２４内に対して被処理体としての
半導体ウエハＷを搬出入できるようになっている。そし
て、この処理容器２４の底部２６の中央部には、円形状
に大口径の底部開口３６が形成されており、この底部開
口３６の下方には、板状の昇降台３８が上記底部開口３
６に対して昇降可能に設けられている。具体的には、上
記底部開口３６の周縁部の容器底部２６の裏面と上記昇
降台３８の上面との間に、伸縮可能になされた大口径の
金属性のベローズ４０が介在されており、上記処理容器
２４内の気密性を維持しつつこの昇降台３８の上下移動
を許容している。そして、この昇降台３８を昇降させる
ために、この周縁部には図示しない昇降用ボールネジ等
を有する昇降台上下機構が設けられている。A gate valve 34 which can be opened and closed is provided on a side wall of the processing container 24, and is opened and closed to carry out a semiconductor wafer W as an object to be processed into the processing container 24. You can enter. A circular large-diameter bottom opening 36 is formed in the center of the bottom 26 of the processing container 24. Below the bottom opening 36, a plate-like lifting table 38 is provided with the bottom opening 3.
6 is provided so as to be able to move up and down. Specifically, between the back surface of the container bottom 26 at the peripheral edge of the bottom opening 36 and the upper surface of the elevating table 38, a large-diameter metallic bellows 40 made extendable and contractible is interposed. The vertical movement of the elevating table 38 is allowed while maintaining the airtightness in the processing container 24. In order to raise and lower the elevator 38, an elevator vertical mechanism having an elevator ball screw (not shown) is provided on the periphery.
【００１４】そして、この昇降台３８の中心部には、磁
性流体シール軸受等よりなる気密性軸受４２を介して例
えばステンレス製の中空の回転軸４４が貫通させて回転
自在に設けられている。ここで、上記気密性軸受４２の
作用により、処理容器２４内の気密性が維持されている
のは勿論である。そして、この回転軸４４の下部の外周
壁には従動プーリ４５が固定されると共に、上記昇降台
３８には回転モータ４７が取り付け固定されており、こ
の回転モータ４７に取り付けた駆動プーリ４９と上記従
動プーリ４５との間に連結ベルト５１を掛け渡して上記
回転軸４４を回転するようになっている。そして、この
中空の回転軸４４の下端部の底板４４Ａには、後述する
ような本発明の特徴とする回転接続手段４６の回転可動
部４６Ａが固定的に取り付けられている。また、この中
空の回転軸４４の上端部には、密閉板４８が気密に取り
付けられており、処理容器２４内側に対して、この回転
軸４４内を気密に区画分離している。そして、この密閉
板４８には、その上下間を電気的に接続するための複数
の中継端子５０Ａ〜５０Ｄが気密状態で取り付けられて
いる。尚、図示例では説明の都合上、４つの中継端子５
０Ａ〜５０Ｄを設けたが、この数値は限定されず、更に
増加させて設けてもよい。A hollow rotary shaft 44 made of, for example, stainless steel is rotatably provided at the center of the lift table 38 through a hermetic bearing 42 such as a magnetic fluid seal bearing. Here, it goes without saying that the airtightness in the processing container 24 is maintained by the action of the airtight bearing 42. A driven pulley 45 is fixed to the outer peripheral wall below the rotating shaft 44, and a rotating motor 47 is attached and fixed to the elevating table 38. The driving pulley 49 attached to the rotating motor 47 and the The connection shaft 51 is stretched between the driven pulley 45 and the rotation shaft 44 to rotate. A rotation movable portion 46A of the rotation connection means 46, which will be described later, is fixedly attached to the bottom plate 44A at the lower end of the hollow rotary shaft 44. A sealing plate 48 is hermetically attached to the upper end of the hollow rotary shaft 44, and the inside of the rotary shaft 44 is airtightly partitioned from the inside of the processing container 24. A plurality of relay terminals 50 </ b> A to 50 </ b> D for electrically connecting the upper and lower portions are attached to the sealing plate 48 in an airtight state. In the illustrated example, four relay terminals 5 are provided for convenience of explanation.
Although 0A to 50D are provided, this numerical value is not limited, and may be further increased.
【００１５】そして、この密閉板４８からは、例えばニ
ッケル等よりなる等間隔で配置された複数本の主支柱５
２が起立させて設けられており、この上端に、例えばニ
ッケル製のリング状の取付板５４が接続固定されてい
る。From the sealing plate 48, a plurality of main columns 5 made of nickel or the like and arranged at equal intervals are provided.
A ring-shaped mounting plate 54 made of, for example, nickel is connected and fixed to the upper end of the mounting plate 2.
【００１６】そして、この取付板５４の上面からは、例
えば複数本の補助支柱５６が起立されており、この上端
に、例えばカーボン素材、ＡｌＮなどのセラミック等よ
りなる薄板状の上記載置台５８が設けられる。From the upper surface of the mounting plate 54, for example, a plurality of auxiliary columns 56 are erected, and a thin plate-shaped mounting table 58 made of, for example, a carbon material, ceramic such as AlN, etc. Provided.
【００１７】この載置台５８内には、抵抗加熱手段とし
て例えば抵抗加熱ヒータ６０が埋め込まれている。この
抵抗加熱ヒータ６０は、載置台５８の面内において所定
のパターンで配設されており、この上に載置されるウエ
ハＷを全面的に加熱し得るようになっている。そして、
この上記抵抗加熱ヒータ６０からは、これに電力を供給
するための２本の電力供給電線６２が延びており、この
電力供給電線６２は、上記４つの中継端子５０Ａ〜５０
Ｄの内の２つの中継端子５０Ａ、５０Ｄにそれぞれ接続
されている。更に、この２本の電力供給電線６２は、上
記回転軸４４内を通って、回転可動部４６Ａに設けた４
つの可動側端子６４Ａ〜６４Ｄの内の２つの可動側端子
６４Ａ、６４Ｄにそれぞれ接続されている。尚、ここで
は本発明の理解を容易にするために載置台５８を１つの
抵抗加熱ヒータ６０で加熱する場合を例にとって説明し
ているが、載置台５８を同心円状に複数、例えば３つの
ゾーンに区画し、各ゾーン毎に独立して制御可能な抵抗
加熱ヒータ設けている場合には、ヒータ数に対応させて
６本の電力供給電線６２を配設するのは勿論である。In the mounting table 58, for example, a resistance heater 60 is embedded as resistance heating means. The resistance heater 60 is arranged in a predetermined pattern in the plane of the mounting table 58, and can heat the wafer W mounted thereon entirely. And
Extending from the resistance heater 60 are two power supply wires 62 for supplying power thereto, and the power supply wire 62 is connected to the four relay terminals 50A to 50A.
D are connected to two relay terminals 50A and 50D, respectively. Further, the two power supply wires 62 pass through the inside of the rotation shaft 44 and are provided on the rotation movable portion 46A.
The two movable terminals 64A to 64D are connected to two movable terminals 64A and 64D, respectively. Here, in order to facilitate understanding of the present invention, the case where the mounting table 58 is heated by one resistance heater 60 is described as an example, but the mounting table 58 is concentrically formed by a plurality of, for example, three zones. When a resistance heater that can be controlled independently for each zone is provided, it is a matter of course that six power supply wires 62 are provided corresponding to the number of heaters.
【００１８】また、この載置台５８の裏面中心部には、
温度計測手段として１つの熱電対６６が設けられてい
る。そして、この熱電対６６からは２本の信号線６８が
延びており、この信号線６８は、他の２つの中継端子５
０Ｂ、５０Ｃにそれぞれ接続されている。更に、この２
本の信号線６８は、上記回転軸４４内を通って、他の２
つの可動側端子６４Ｂ、６４Ｃにそれぞれ接続されてい
る。また、載置台５８の下方には、複数本、例えば石英
よりなるＬ字状に屈曲された３本のリフタピン７０（図
示例では２本のみ記す）が先端を起立させて設けられて
おり、このリフタピン７０の基部は、一緒に上下動可能
なように互いに例えば石英製の環状結合部材７２により
結合されている。この環状結合部材７２は、上記容器底
部２６を貫通して垂直に延びた押し上げ棒７４の上端に
係合されている。かくして、押し上げ棒７４により上下
動させることにより、上記リフタピン７０を載置台５８
に貫通させて設けたリフタピン穴７６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。上記押し上げ棒
７４の貫通部には、処理容器２４内の気密状態を保持す
るために伸縮可能なベローズ７８が介在されると共にこ
の押し上げ棒７４の下端はこれを上下動するアクチュエ
ータ８０に接続されている。このアクチュエータ８０
は、図示しない固定具によって容器底部２６側へ接続さ
れている。At the center of the back surface of the mounting table 58,
One thermocouple 66 is provided as a temperature measuring means. Two signal lines 68 extend from the thermocouple 66, and the signal line 68 is connected to the other two relay terminals 5
0B and 50C. Furthermore, this 2
The two signal lines 68 pass through the rotation shaft 44 and
Are connected to the two movable terminals 64B and 64C, respectively. Below the mounting table 58, a plurality of, for example, three lifter pins 70 (only two in the illustrated example) bent in an L-shape made of quartz are provided with their tips rising. The bases of the lifter pins 70 are connected to each other by an annular connecting member 72 made of, for example, quartz so as to be able to move up and down together. The annular coupling member 72 is engaged with the upper end of a push-up rod 74 that extends vertically through the container bottom 26. Thus, the lifter pin 70 is moved up and down by the push-up rod 74 so that the lifter pin 70 is
The wafer W can be lifted by being inserted through a lifter pin hole 76 provided so as to penetrate therethrough. An extendable bellows 78 for maintaining the airtight state in the processing container 24 is interposed in the penetrating portion of the push-up bar 74, and the lower end of the push-up bar 74 is connected to an actuator 80 that moves the push-up bar up and down. I have. This actuator 80
Is connected to the container bottom 26 by a fixture (not shown).
【００１９】一方、処理容器２４の天井部に設けたシャ
ワーヘッド部３２は、本出願人が先に特開平１０−７９
３７７号公報で開示した構造と同様に形成されている。
すなわち、シャワーヘッド部３２は載置台５８の上面の
略全面を覆うように対向させて設けられ、載置台５８と
の間に処理空間Ｓを形成している。このシャワーヘッド
部３２は処理容器２４内に成膜用の原料ガス、改質ガス
のオゾン、結晶化時の酸素等をシャワー状に導入するも
のであり、シャワーヘッド部３２の下面の噴射面８２に
はガスを噴出するための多数の噴射孔８４Ａ、８４Ｂが
形成される。On the other hand, the shower head 32 provided on the ceiling of the processing container 24 has been disclosed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 10-79.
It is formed in the same manner as the structure disclosed in Japanese Patent No. 377.
That is, the shower head section 32 is provided so as to oppose so as to cover substantially the entire upper surface of the mounting table 58, and forms a processing space S between the shower head section 32 and the mounting table 58. The shower head 32 introduces a raw material gas for film formation, ozone of a reformed gas, oxygen during crystallization, and the like into the processing container 24 in a shower shape. Are formed with a large number of injection holes 84A and 84B for ejecting gas.
【００２０】このシャワーヘッド部３２内は、原料ガス
用ヘッド空間８６Ａと通常ガス用ヘッド空間８６Ｂとに
２つに区画されており、原料ガス用ヘッド空間８６Ａに
は、例えばヘリウム等の不活性ガスよりなるキャリアガ
スで気化された気化状態の金属酸化膜原料、例えば金属
アルコキシド（Ｔａ（ＯＣ２ Ｈ５ ）５ ：ペントエト
キシタンタル）を流量制御可能に導入するようになって
いる。また、通常ガス用ヘッド空間８６Ｂには、酸素や
オゾン（Ｏ３ ）等を選択的に、或いは同時に、それぞ
れ流量制御可能に導入するようになっている。そして、
上記噴射孔８４Ａ、８４Ｂは、原料ガス用ヘッド空間８
６Ａに連通される原料ガス用噴射孔８４Ａと通常ガス用
ヘッド空間８６Ｂに連通される通常ガス用噴射孔８４Ｂ
の２つの群に分けられており、成膜時には両噴射孔８４
Ａ、８４Ｂから噴出された原料ガスと通常ガスとを処理
空間Ｓにて混合して、いわゆるポストミックス状態で供
給するようになっている。尚、ガス供給方式は、このポ
ストミックスに限らず、シャワーヘッド部内で両ガスを
予め混合させるようにしてもよい。また、改質処理時や
結晶化処理時には、通常ガス用噴射孔８４Ｂからはオゾ
ンや酸素が供給されるが、原料ガスは供給しない。The inside of the shower head section 32 is divided into a head space 86A for source gas and a head space 86B for normal gas, and the head space 86A for source gas contains an inert gas such as helium. A metal oxide film material in a vaporized state, for example, a metal alkoxide (Ta (OC 2 H 5 ) 5 : pentethoxytantalum) vaporized by a carrier gas is introduced so as to be capable of controlling the flow rate. In addition, oxygen, ozone (O 3 ), and the like are selectively or simultaneously introduced into the normal gas head space 86B such that the flow rates thereof can be controlled. And
The injection holes 84A and 84B are provided in the head space 8 for the raw material gas.
6A and a normal gas injection hole 84B communicated with a source gas injection hole 84A and a normal gas head space 86B.
At the time of film formation.
The source gas and the normal gas ejected from A and 84B are mixed in the processing space S and supplied in a so-called post-mix state. The gas supply method is not limited to the post-mixing method, and the two gases may be mixed in advance in the shower head. During the reforming process or the crystallization process, ozone or oxygen is supplied from the normal gas injection holes 84B, but no source gas is supplied.
【００２１】また、シャワーヘッド部３２の側壁にはこ
の部分の温度を原料ガスの分解を防止するために、例え
ば１４０〜１７５℃程度に冷却するための冷却ジャケッ
ト８８が設けられており、これに６０℃程度の冷媒、例
えば温水を流すようになっている。また、処理容器２４
の側壁にも、壁面を冷却するために例えば冷媒を流す冷
却ジャケット９０が設けられており、これに例えば６０
℃程度の温水を冷媒として流し、側面を原料ガスが液化
しないで、且つ熱分解しない温度、例えば１４０〜１７
０℃の範囲内に維持するようになっている。On the side wall of the shower head 32, a cooling jacket 88 for cooling the temperature of this portion to, for example, about 140 to 175 ° C. in order to prevent the decomposition of the raw material gas is provided. A coolant of about 60 ° C., for example, hot water is allowed to flow. Further, the processing container 24
In order to cool the wall surface, for example, a cooling jacket 90 through which a coolant flows is also provided.
A temperature at which the raw material gas does not liquefy and does not thermally decompose on the side surface, for example, 140 to 17
The temperature is maintained within the range of 0 ° C.
【００２２】一方、前述した本発明の特徴とする回転接
続手段４６は、この固定部本体９４と昇降台３８とを保
持具９２によって接続固定することによって支持されて
いる。具体的には、この回転接続手段４６は、図２にも
示すように上記円筒状の固定部本体９４と、その上部の
回転可動部４６Ａと、固定部本体９４の下部の固定部４
６Ｂとよりなる。上記回転可動部４６Ａは、固定部本体
９４に対して回転可能に取り付けられており、また、上
記固定部４６Ｂは固定部本体９４に対して一体的に取り
付けられている。これにより、固定部本体９４を保持具
９２により固定したまま、この上部の回転可動部４６Ａ
は、上記回転軸４４と一体的に回転し得るようになって
いる。On the other hand, the above-mentioned rotary connection means 46 which is a feature of the present invention is supported by connecting and fixing the fixing portion main body 94 and the elevating table 38 with a holder 92. Specifically, as shown in FIG. 2, the rotation connecting means 46 includes the cylindrical fixed portion main body 94, a rotation movable portion 46 </ b> A at an upper portion thereof, and a fixed portion 4 at a lower portion of the fixed portion main body 94.
6B. The rotation movable portion 46A is rotatably attached to the fixed portion main body 94, and the fixed portion 46B is integrally attached to the fixed portion main body 94. Thus, while the fixed portion main body 94 is fixed by the holder 92, the upper rotatable movable portion 46A
Can rotate integrally with the rotation shaft 44.
【００２３】そして、上記回転可動部４６Ａには、上方
に突出させて、複数本、図示例では前述したように４本
の可動側端子６４Ａ〜６４Ｄが設けられている。これに
対応させて、上記固定部４６Ｂには、下方に突出させて
上記可動側端子と同数の、すなわち４本の固定側端子９
６Ａ〜９６Ｄが設けられている。ここで、上記可動側端
子６４Ａ〜６４Ｄは、これに対応する固定側端子９６Ａ
〜９６Ｄにそれぞれ電気的に接続されている。すなわ
ち、この固定部本体９４の内部では、上記した電気的に
接続される電気経路毎に導電性液体として例えば水銀が
封入してあり、この水銀の作用により電気的導通を維持
しつつ上記回転可動部４６Ａの回転を許容できるように
なっている。本実施例では、この固定部本体９４内で４
本の接続回路が形成されていることになる。The rotary movable portion 46A is provided with a plurality of, in the illustrated example, four movable terminals 64A to 64D protruding upward as described above. Correspondingly, the fixed portion 46B has the same number as the movable side terminals, that is, four fixed side terminals 9 protruding downward.
6A to 96D are provided. Here, the movable terminals 64A to 64D correspond to the corresponding fixed terminals 96A.
To 96D respectively. That is, for example, mercury is sealed as a conductive liquid inside the fixed portion main body 94 for each of the above-described electrically connected electric paths, and the rotation of the rotatable movable member is maintained while the electric conduction is maintained by the action of the mercury. The rotation of the portion 46A is allowed. In the present embodiment, 4
This means that a connection circuit is formed.
【００２４】このような回転接続手段４６としては、例
えばメルコタック（Ｍｅｒｃｏｔａｃ）社製のロータリ
ー・コネクタ（商品名）を用いることができる。この場
合、ロータリー・コネクタのモデル４３０（商品名）は
本実施例で記載したように４つの接続回路数を有し、モ
デル６３０（商品名）は６つ、モデル８３０（商品名）
は８つの接続回路数をそれぞれ有している。従って、必
要に応じて上記モデルを選択的に用いればよい。例えば
抵抗加熱ヒータを３つ設けて３ゾーンで載置台５８の温
度を制御する場合には、１ヒータに２つの接続回路を必
要とし、そして、全体で１つの熱電対６６を設けること
から、全部で８つ（＝２×３＋２）の接続回路数を有す
る上記モデル８３０を用いればよい。そして、上記４つ
の固定側端子９６Ａ〜９６Ｄの内、２本の信号線６８側
に接続されている２つの固定側端子９６Ｂ、９６Ｃは配
線９８を介して例えばマイクロコンピュータ等よりなる
電力制御部１００へ接続され、他の２つの固定側端子９
６Ａ、９６Ｄは配線１０２を介して電源部１０４へ接続
されており、計測された温度値に基づいて抵抗加熱ヒー
タ６０への供給電力を制御するようになっている。As the rotary connection means 46, for example, a rotary connector (trade name) manufactured by Mercotac can be used. In this case, the model 430 (trade name) of the rotary connector has four connection circuits as described in this embodiment, the model 630 (trade name) has six, and the model 830 (trade name).
Has eight connection circuits each. Therefore, the above model may be selectively used as needed. For example, when three resistance heaters are provided to control the temperature of the mounting table 58 in three zones, one heater requires two connection circuits, and one thermocouple 66 is provided as a whole. The above model 830 having eight (= 2 × 3 + 2) connection circuits may be used. Of the four fixed terminals 96A to 96D, two fixed terminals 96B and 96C connected to the two signal lines 68 are connected via a wiring 98 to a power control unit 100 such as a microcomputer. Connected to the other two fixed-side terminals 9
6A and 96D are connected to the power supply unit 104 via the wiring 102, and control the power supplied to the resistance heater 60 based on the measured temperature value.
【００２５】次に、以上のように構成された熱処理装置
を用いて行われる熱処理方法の一例について説明する。
まず、真空状態に維持された処理容器２４内に、図示し
ないトランスファチャンバやロードロック室側から開放
されたゲートバルブ３４を介して未処理の半導体ウエハ
Ｗを搬入し、リフタピン７０を上下動することによって
このウエハＷを載置台５８上に載置する。そして、図示
しない昇降台上下機構を駆動して昇降台３８を上下移動
させて載置台５８を適切な高さ位置に設定する。そし
て、抵抗加熱ヒータ６０を駆動して半導体ウエハＷを所
定の温度まで昇温して維持し、シャワーヘッド部３２か
ら原料ガスとＯ２ ガスとを処理空間Ｓに供給しつつこ
の処理容器２４内を真空引きして所定のプロセス圧力に
維持する。これにより、金属酸化膜の成膜処理を行う。Next, an example of a heat treatment method performed using the heat treatment apparatus configured as described above will be described.
First, an unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing chamber 24 maintained in a vacuum state via a gate valve 34 opened from a transfer chamber or a load lock chamber (not shown), and the lifter pins 70 are moved up and down. This places the wafer W on the mounting table 58. Then, a lifting platform raising / lowering mechanism (not shown) is driven to move the lifting platform 38 up and down to set the mounting table 58 at an appropriate height position. Then, the resistance heater 60 is driven to raise and maintain the semiconductor wafer W to a predetermined temperature, and the raw material gas and the O 2 gas are supplied from the shower head section 32 to the processing space S while the inside of the processing chamber 24 is kept. Is evacuated to maintain a predetermined process pressure. As a result, a metal oxide film is formed.
【００２６】この場合、液体原料であるＴａ（ＯＣ２
Ｈ５ ）５ はＨｅガス等により気化して供給され、ま
た、この供給系は原料ガスの再液化防止のために周知の
ように所定の温度、例えば１６０℃程度に予熱されてい
る。シャワーヘッド部３２の原料ガス用ヘッド空間８６
Ａに流れ込んだ原料ガスは、これより噴射面８２に設け
た原料ガス用噴射孔８４Ａから処理空間Ｓに供給される
ことになる。In this case, the liquid raw material Ta (OC 2
H 5 ) 5 is supplied after being vaporized by He gas or the like, and this supply system is preheated to a predetermined temperature, for example, about 160 ° C. as is well known in order to prevent reliquefaction of the raw material gas. Source gas head space 86 of shower head section 32
The raw material gas flowing into A is supplied to the processing space S from the raw gas injection holes 84A provided on the injection surface 82.
【００２７】一方、シャワーヘッド部３２の通常ガス用
ヘッド空間８６Ｂに到達したＯ２ガスはこれより噴射面
８２に設けた通常ガス用噴射孔８４Ｂから処理空間Ｓに
供給されることになる。このように処理空間Ｓに噴出さ
れた原料ガスとＯ２ ガスは、この処理空間Ｓで混合さ
れて反応し、ウエハ表面に、例えば酸化タンタル膜（Ｔ
ａ２ Ｏ５ ）を堆積し、成膜することになる。この熱処
理中にあっては、回転モータ４７を回転駆動することに
よって、回転軸４４を回転させて、載置台５８上に載置
している半導体ウエハＷをこれと一体的に回転させてお
り、ウエハ面上に原料ガス等が均一に流れるようにして
いる。この熱処理中にあっては、抵抗加熱ヒータ６０へ
は、電源部１０４から配線１０２、回転接続手段４６の
所定の２対の各端子９６Ａ、９６Ｄ及び６４Ａ、６４
Ｄ、電力供給電線６２を介して制御された電力が供給さ
れている。On the other hand, the O 2 gas that has reached the normal gas head space 86B of the shower head section 32 is supplied to the processing space S from the normal gas injection holes 84B provided on the injection surface 82. The raw material gas and the O 2 gas ejected into the processing space S as described above are mixed and reacted in the processing space S, and a tantalum oxide film (T
a 2 O 5 ) is deposited to form a film. During this heat treatment, by rotating the rotation motor 47, the rotation shaft 44 is rotated to rotate the semiconductor wafer W mounted on the mounting table 58 integrally therewith. The source gas and the like are made to flow uniformly on the wafer surface. During this heat treatment, a predetermined two pairs of terminals 96A, 96D and 64A, 64A, 64 of the wiring 102 and the rotary connection means 46 are supplied from the power supply unit 104 to the resistance heater 60.
D, controlled power is supplied via the power supply line 62.
【００２８】一方、載置台５８に設けた熱電対６６の検
出電流値（電圧値）は、信号線６８、回転接続手段４６
の他の所定の２対の各端子６４Ｂ、６４Ｃ及び９６Ｂ、
９６Ｃを介して電力制御部１００へ入力されて、これに
より載置台温度が求められ、この検出温度値に基づいて
載置台５８が所望の温度を維持するように、電力制御部
１００は電源部１０４を制御することになる。この場
合、本実施例では、回転接続手段４６として、機械的摺
動接触部分の存在しない、例えばロータリ・コネクタを
用いていることから、摺動接触に伴って発生するパーテ
ィクルが生ずることがなく、しかもこの部分のメンテナ
ンス作業もほとんどする必要がない。On the other hand, the detected current value (voltage value) of the thermocouple 66 provided on the mounting table 58 is
Other predetermined two pairs of terminals 64B, 64C and 96B,
The temperature is input to the power control unit 100 via the 96C, whereby the mounting table temperature is obtained. Based on the detected temperature value, the power control unit 100 controls the power supply unit 104 so that the mounting table 58 maintains a desired temperature. Will be controlled. In this case, in this embodiment, since the rotary connection means 46 does not have a mechanical sliding contact portion, for example, a rotary connector is used, particles generated due to sliding contact do not occur, Moreover, there is almost no need to perform maintenance work on this part.
【００２９】また、上述のように機械的摺動接触が存在
しないことから、信号線６８に電気的なノイズが混入す
る恐れがほとんどなくて精度の高い温度制御をすること
ができ、従って、ウエハ温度も高い精度でコントロール
することが可能となる。このようにして、成膜処理が完
了したならば、載置台５８を上下動することによって、
ウエハＷの高さ位置、プロセス温度、供給する処理ガス
等を順次変更して、改質処理や酸化処理等を行うことに
なる。尚、上記実施例にあっては、載置台５８内に抵抗
加熱ヒータ６０を内蔵させ、これらを一体的に回転させ
るようにしたが、これに限定されず、両者を分離し、載
置台５８を処理容器２４側に固定して設け、抵抗加熱ヒ
ータ６０側を回転させるようにしてもよい。Further, since there is no mechanical sliding contact as described above, there is almost no possibility that electric noise is mixed into the signal line 68, and the temperature can be controlled with high accuracy. Temperature can be controlled with high accuracy. In this way, when the film forming process is completed, the mounting table 58 is moved up and down,
The reforming process, the oxidizing process, and the like are performed by sequentially changing the height position of the wafer W, the process temperature, the processing gas to be supplied, and the like. In the above-described embodiment, the resistance heaters 60 are built in the mounting table 58 and they are integrally rotated. However, the present invention is not limited to this. The resistance heating heater 60 may be fixedly provided on the processing container 24 side and rotated.
【００３０】図３はこのような本発明装置の第２実施例
を示す断面構成図である。尚、図１に示す装置例と同一
構成部分については同一参照符号を付してその説明を省
略する。上述したように、ここでは載置台５８と抵抗加
熱ヒータ６０とを別体として設けており、抵抗加熱ヒー
タ６０は、例えばセラミック等の薄い円板状の絶縁材１
０６中に埋め込まれており、全体が平板状に成形されて
いる。そして、上記載置台５８は、例えば石英等よりな
る複数本の支持アーム１０８により、処理容器２４の内
壁に直接的に支持固定されている。そして、中空の回転
軸４４の上端の取付板５４に上記平板状の抵抗加熱ヒー
タ６０を直接的に取り付け、この抵抗加熱ヒータ６０を
上記載置台５８の直下に、僅かな間隔Ｈ１、例えば１ｍ
ｍ程度だけ離間させて位置させている。この間隔Ｈ１を
あまり大きくすると、断熱空間か大きくなり過ぎてしま
い、載置台５８すなわちウエハＷを効率的に加熱できな
くなってしまう。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of such a device of the present invention. Note that the same components as those of the apparatus example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As described above, here, the mounting table 58 and the resistance heater 60 are provided separately, and the resistance heater 60 is made of a thin disk-shaped insulating material 1 such as a ceramic, for example.
06, and the whole is formed into a flat plate shape. The mounting table 58 is directly supported and fixed to the inner wall of the processing container 24 by a plurality of support arms 108 made of, for example, quartz. Then, the flat-plate resistance heater 60 is directly attached to the mounting plate 54 at the upper end of the hollow rotary shaft 44, and the resistance heater 60 is placed immediately below the mounting table 58 at a slight interval H1, for example, 1 m.
m. If the interval H1 is too large, the heat insulating space becomes too large, and the mounting table 58, that is, the wafer W, cannot be efficiently heated.
【００３１】また、この第２実施例では、図１で示した
昇降台３８（図１参照）を用いておらず、この回転軸４
４は気密性軸受４２を介して直接的に容器底部２６に回
転自在に支持されている。従って、この中空の回転軸４
４を回転させる回転モータ４７、回転接続手段４６の固
定部本体９４も容器底部２６側に固定されることにな
る。尚、当然のこととして、回転軸４４に設けたベロー
ズ４０（図１参照）もここでは不要となる。そして、こ
の実施例では、上述のように載置台５８を固定状態とし
たことから、より温度制御性を高めるために、載置台５
８にも複数、例えば内周側と外周側に２つの熱電対１１
０Ａ、１１０Ｂを取り付けており、ここでの検出値を電
力制御部１００へ入力している。In the second embodiment, the elevator 38 (see FIG. 1) shown in FIG. 1 is not used.
4 is rotatably supported directly on the container bottom 26 via an airtight bearing 42. Therefore, this hollow rotary shaft 4
The rotation motor 47 for rotating the rotation unit 4 and the fixing unit main body 94 of the rotation connection means 46 are also fixed to the container bottom 26 side. It is needless to say that the bellows 40 (see FIG. 1) provided on the rotating shaft 44 is not required here. In this embodiment, since the mounting table 58 is fixed as described above, in order to further enhance the temperature controllability, the mounting table 5
8, for example, two thermocouples 11 on the inner peripheral side and the outer peripheral side.
0A and 110B are attached, and the detected values are input to the power control unit 100.
【００３２】この第２実施例の場合にも、先に説明した
第１実施例と同様な作用効果を発揮でき、すなわち、回
転接続手段４６として、機械的摺動接触部分の存在しな
い、例えばロータリ・コネクタを用いていることから、
摺動接触に伴って発生するパーティクルが生ずることが
なく、しかもこの部分のメンテナンス作業もほとんどす
る必要がない。また、上述のように機械的摺動接触が存
在しないことから、信号線６８に電気的なノイズが混入
する恐れがほとんどなくて精度の高い温度制御をするこ
とができ、従って、ウエハ温度も高い精度でコントロー
ルすることが可能となる。また、この場合には、半導体
ウエハＷに対して抵抗加熱ヒータ６０を回転させている
ことから、抵抗加熱ヒータ６０のパターン状態に依存す
る熱分布がウエハ側へ反映されることがなく、従って、
ウエハ面内の温度均一性を一層向上させることが可能と
なる。In the case of the second embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment described above can be achieved. That is, as the rotary connecting means 46, there is no mechanical sliding contact portion, for example, a rotary connection.・ Because connector is used,
No particles are generated due to the sliding contact, and there is almost no need for maintenance work on this part. In addition, since there is no mechanical sliding contact as described above, there is almost no possibility that electric noise is mixed into the signal line 68, and highly accurate temperature control can be performed. It is possible to control with precision. Further, in this case, since the resistance heater 60 is rotated with respect to the semiconductor wafer W, the heat distribution depending on the pattern state of the resistance heater 60 is not reflected on the wafer side.
It is possible to further improve the temperature uniformity in the wafer plane.
【００３３】また、以上の第１及び第２実施例では、半
導体ウエハの加熱手段として抵抗加熱ヒータを用いた場
合を例にとって説明したが、これに限定されず、加熱ラ
ンプにより加熱を行うランプ加熱手段を用いるようにし
てもよい。図４はこのような本発明装置の第３実施例を
示す断面構成図である。尚、図１に示す装置例と同一構
成部分については同一参照符号を付してその説明を省略
する。上述したように、ここでは半導体ウエハＷを加熱
するために複数の加熱ランプ１１２を用いたランプ加熱
手段１１４を採用しており、従って、載置台５８中に
は、図３にて説明した第２実施例と同様に抵抗加熱ヒー
タが内蔵されていない。この載置台５８は、図４に示す
ように複数本の支持ポール１１６を介して容器底部に直
接的に支持固定されている。In the first and second embodiments, the case where a resistance heater is used as a heating means for a semiconductor wafer has been described as an example. However, the invention is not limited to this. Means may be used. FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of such a device of the present invention. Note that the same components as those of the apparatus example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As described above, here, the lamp heating means 114 using a plurality of heating lamps 112 to heat the semiconductor wafer W is employed. Therefore, the mounting table 58 includes the second lamp heating means 114 described in FIG. As in the embodiment, no resistance heater is built in. The mounting table 58 is directly supported and fixed to the container bottom via a plurality of support poles 116 as shown in FIG.
【００３４】そして、容器底部２６の底部開口３６に
は、この開口３６にＯリング等のシール部材１１８を介
して例えば石英ガラス等よりなる肉厚な透過窓１２０が
気密に設けられている。この透過窓１２０の下方には、
上記透過窓１２０を囲むように箱状の加熱室１２２を区
画形成するために加熱室区画壁１２４が上記容器底部２
６の下面に接続して設けられている。この加熱室１２２
内にはランプ加熱手段１１４を構成する複数個の上記加
熱ランプ１１２が反射鏡も兼ねる回転台１２６に取り付
けられており、この回転台１２６は中空の回転軸４４の
上端部に取り付け固定されている。そして、この回転軸
４４が、気密性軸受４２を介して直接的に加熱室区画壁
１２４の底部に回転自在に支持されている。従って、こ
の中空の回転軸４４を回転させる回転モータ４７、回転
接続手段４６の固定部本体９４も加熱室区画壁１２４側
に固定されることになる。これにより、この加熱ランプ
１１２より放出された熱線は、上記透過窓１２０を透過
して載置台５８の下面を照射してこれを加熱し得るよう
になっている。In the bottom opening 36 of the container bottom 26, a thick transmission window 120 made of, for example, quartz glass is hermetically provided through the opening 36 via a sealing member 118 such as an O-ring. Below this transmission window 120,
In order to form a box-shaped heating chamber 122 so as to surround the transmission window 120, a heating chamber partition wall 124 is formed on the container bottom 2.
6 is connected to the lower surface. This heating chamber 122
Inside, a plurality of the heating lamps 112 constituting the lamp heating means 114 are mounted on a turntable 126 also serving as a reflecting mirror, and the turntable 126 is mounted and fixed to the upper end of the hollow rotary shaft 44. . The rotating shaft 44 is rotatably supported directly on the bottom of the heating chamber partition wall 124 via the hermetic bearing 42. Accordingly, the rotation motor 47 for rotating the hollow rotation shaft 44 and the fixing portion main body 94 of the rotation connection means 46 are also fixed to the heating chamber partition wall 124 side. Thus, the heat rays emitted from the heating lamp 112 can pass through the transmission window 120 and irradiate the lower surface of the mounting table 58 to heat it.
【００３５】尚、ここでは加熱室１２２内は一般的には
大気圧に維持されているので、回転軸４４を支持するた
めに気密性軸受４２を設けないで、通常の軸受を設けて
もよいし、また、中空の回転軸４４の上端を密閉する密
閉板４８を設けなくてもよい。そして、ここでは電力供
給電線６２は各加熱ランプ１１２へ電力を供給するため
の配線として用いられ、また、温度計測手段である熱電
対６６は、加熱ランプ１１２の表面に直接取り付けられ
ており、信号線６８によりこの温度を直接的に検出する
ようになっている。また、ここでも固定状態の載置台５
８の温度分布をより正確に求めて、より精度の高い温度
制御を行うために載置台５８の裏面には、複数、例えば
内周、中周、外周の各ゾーンに対応させて３つの熱電対
１２８Ａ、１２８Ｂ、１２８Ｃが取り付けて設けられて
おり、各検出値を電力制御部１００へ入力するようにな
っている。Here, since the inside of the heating chamber 122 is generally maintained at the atmospheric pressure, a normal bearing may be provided without providing the airtight bearing 42 for supporting the rotating shaft 44. In addition, a sealing plate 48 for sealing the upper end of the hollow rotary shaft 44 may not be provided. Here, the power supply wire 62 is used as a wiring for supplying power to each heating lamp 112, and the thermocouple 66 as a temperature measuring means is directly attached to the surface of the heating lamp 112, This temperature is directly detected by a line 68. Also here, the mounting table 5 in a fixed state is used.
In order to obtain the temperature distribution more accurately, and to perform more accurate temperature control, a plurality of, for example, three thermocouples corresponding to each of the inner, middle, and outer zones are provided on the back surface of the mounting table 58. 128A, 128B and 128C are attached and provided, and each detected value is input to the power control unit 100.
【００３６】この第３実施例の場合にも、先に説明した
第１実施例と同様な作用効果を発揮でき、すなわち、回
転接続手段４６として、機械的摺動接触部分の存在しな
い、例えばロータリ・コネクタを用いていることから、
摺動接触に伴って発生するパーティクルが生ずることが
なく、しかもこの部分のメンテナンス作業もほとんどす
る必要がない。また、上述のように機械的摺動接触が存
在しないことから、信号線６８に電気的なノイズが混入
する恐れがほとんどなくて精度の高い温度制御をするこ
とができ、従って、ウエハ温度も高い精度でコントロー
ルすることが可能となる。尚、以上の各実施例において
は、半導体ウエハＷに成膜処理、改質処理及び結晶化処
理を順次施す場合を例にとって説明したが、これに限定
されず、他の熱処理、例えば酸化拡散処理、エッチング
処理等にも本発明を適用し得るのは勿論である。また、
ガス供給手段もシャワーヘッド構造に限定されず、どの
ような形式のガス供給手段でもよい。また、本発明は、
被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、
これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも適用
できるのは勿論である。In the case of the third embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment described above can be exhibited. That is, as the rotary connecting means 46, there is no mechanical sliding contact portion, for example, a rotary・ Because connector is used,
No particles are generated due to the sliding contact, and there is almost no need for maintenance work on this part. In addition, since there is no mechanical sliding contact as described above, there is almost no possibility that electric noise is mixed into the signal line 68, and highly accurate temperature control can be performed. It is possible to control with precision. In each of the embodiments described above, the case where the film forming process, the reforming process, and the crystallization process are sequentially performed on the semiconductor wafer W has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to an etching process and the like. Also,
The gas supply means is not limited to the shower head structure, but may be any type of gas supply means. Also, the present invention
Although a semiconductor wafer has been described as an example of an object to be processed,
It is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to an LCD substrate, a glass substrate, and the like.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
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。請求項１、３、５に係る発明によれば、回転
する載置台に内蔵する抵抗加熱手段へ電力を供給するに
は、回転軸に、導電性流体を電気経路毎に封入してなる
回転接続手段を設け、この回転接続手段を介して電力を
供給するようにしたので、機械的接触部分がなくなり、
パーティクルの発生をなくすことが可能となるばかり
か、メンテナンスの必要性もなくすことができる。請求
項２、４、６、７に係る発明によれば、温度計測手段の
信号線も上記回転接続手段を介して配設されるので、従
来装置の機械的摺動接触部がなくなってこの電気信号に
ノイズが混入することを大幅に抑制でき、載置台の精度
の高い温度制御を行うことができる。As described above, according to the heat treatment apparatus of the present invention, the following excellent functions and effects can be exhibited. According to the first, third, and fifth aspects of the present invention, in order to supply power to the resistance heating means built in the rotating mounting table, a rotary connection in which a conductive fluid is sealed for each electric path on the rotating shaft. Means, and electric power is supplied through this rotary connection means, so that there is no mechanical contact,
Not only can the generation of particles be eliminated, but also the need for maintenance can be eliminated. According to the second, fourth, sixth and seventh aspects of the present invention, since the signal line of the temperature measuring means is also disposed via the rotary connecting means, the mechanical sliding contact portion of the conventional device is eliminated and this electric power is eliminated. It is possible to greatly suppress noise from being mixed into the signal, and to perform highly accurate temperature control of the mounting table.
【図１】本発明に係る熱処理装置の第１実施例を示す断
面構成図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.
【図２】図１の装置で用いる回転接触手段の一例を示す
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a rotary contact unit used in the apparatus of FIG.
【図３】本発明装置の第２実施例を示す断面構成図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the apparatus of the present invention.
【図４】本発明装置の第３実施例を示す断面構成図であ
る。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the apparatus of the present invention.
【図５】従来の熱処理装置の一例を示す概略構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional heat treatment apparatus.
２２ 熱処理装置 ２４ 処理容器 ３２ シャワーヘッド部 ４０ ベローズ ４４ 回転軸 ４５ 従動プーリ ４６ 回転接続手段 ４６Ａ 回転可動部 ４６Ｂ 固定部 ４８ 密閉板 ４９ 駆動プーリ ５１ 連結ベルト ５８ 載置台 ６０ 抵抗加熱ヒータ（抵抗加熱手段） ６２ 電力供給電線 ６４Ａ〜６４Ｄ 可動側端子 ６６ 熱電対（温度計測手段） ９４ 固定部本体 ９６Ａ〜９６Ｄ 固定側端子 １００ 電力制御部 １０４ 電源部 １１２ 加熱ランプ １１４ 加熱ランプ手段 １２０ 透過窓 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） Reference Signs List 22 heat treatment apparatus 24 processing container 32 shower head part 40 bellows 44 rotating shaft 45 driven pulley 46 rotation connection means 46A rotation movable part 46B fixed part 48 sealing plate 49 drive pulley 51 connection belt 58 mounting table 60 resistance heater (resistance heating means) 62 Power supply wire 64A to 64D Movable terminal 66 Thermocouple (temperature measuring means) 94 Fixed section main body 96A to 96D Fixed side terminal 100 Power control section 104 Power supply section 112 Heating lamp 114 Heating lamp means 120 Transmission window W Semiconductor wafer Processing body)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/68 Ｈ０５Ｂ 3/68 Ｆターム(参考） 3K092 PP20 QA05 QA10 QC70 VV22 VV40 4K029 AA06 AA24 BD01 DA08 EA08 EA09 JA02 4K030 CA04 CA12 GA05 JA10 KA23 KA39 KA41 5F031 CA02 HA16 HA19 HA37 JA08 JA46 LA04 MA28 MA30 MA32 NA05 NA18 PA06 PA26 PA30 5F045 AA04 AB31 AC07 AC11 BB14 DP03 EK07 EM02 EM10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 3/68 H05B 3/68 F term (Reference) 3K092 PP20 QA05 QA10 QC70 VV22 VV40 4K029 AA06 AA24 BD01 DA08 EA08 EA09 JA02 4K030 CA04 CA12 GA05 JA10 KA23 KA39 KA41 5F031 CA02 HA16 HA19 HA37 JA08 JA46 LA04 MA28 MA30 MA32 NA05 NA18 PA06 PA26 PA30 5F045 AA04 AB31 AC07 AC11 BB14 DP03 EK07 EM02 EM10
Claims (7)
て、抵抗加熱手段を内蔵した載置台を回転軸により回転
可能に支持し、前記載置台上に被処理体を載置した状態
で前記載置台を回転しつつ前記被処理体に対して所定の
熱処理を施すようにした熱処理装置において、 前記回転軸に、内部に導電性流体を電気経路毎に封入し
てなる回転接続手段を設け、 前記抵抗加熱手段の電力供給電線を前記回転接続手段を
介して配設するように構成したことを特徴とする熱処理
装置。1. A mounting table having a built-in resistance heating means rotatably supported by a rotating shaft in a processing chamber which can be evacuated, and a processing object is mounted on the mounting table. In a heat treatment apparatus configured to perform a predetermined heat treatment on the object to be processed while rotating the mounting table, the rotation shaft is provided with rotary connection means in which a conductive fluid is sealed for each electric path. A heat treatment apparatus, wherein a power supply wire of the resistance heating means is arranged via the rotary connection means.
れており、前記温度計測手段の信号線を、前記回転接続
手段を介して配設するように構成したことを特徴とする
請求項１記載の熱処理装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the mounting table is provided with temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is arranged via the rotary connecting means. 2. The heat treatment apparatus according to 1.
固定された平板状の載置台と、 前記載置台の真下に僅かに離間させて配置された平板状
の抵抗加熱手段と、 前記抵抗加熱手段を回転自在に支持する回転軸と、 前記回転軸に設けられて、内部に導電性流体を電気経路
毎に封入してなる回転接続手段とを備え、 前記抵抗加熱手段の電力供給電線を前記回転接続手段を
介して配設するように構成したことを特徴とする熱処理
装置。3. A processing container which can be evacuated; a flat mounting table fixed in the processing container for mounting an object to be processed; A plate-shaped resistance heating means arranged at a distance; a rotation shaft rotatably supporting the resistance heating means; a rotation shaft provided on the rotation shaft, wherein a conductive fluid is sealed therein for each electric path. A heat treatment apparatus, comprising: a rotary connection unit; and a power supply wire for the resistance heating unit arranged via the rotary connection unit.
設けられており、前記温度計測手段の信号線を、前記回
転接続手段を介して配設するように構成したことを特徴
とする請求項３記載の熱処理装置。4. The resistance heating means is provided with a temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is arranged via the rotary connecting means. Item 3. The heat treatment apparatus according to Item 3.
固定された平板状の載置台と、 前記処理容器に設けた透過窓を介して前記被処理体を加
熱するためのランプ加熱手段と、 前記ランプ加熱手段を回転自在に支持する回転軸と、 前記回転軸に設けられて、内部に導電性流体を電気経路
毎に封入してなる回転接続手段とを備え、 前記ランプ加熱手段の電力供給電線を前記回転接続手段
を介して配設するように構成したことを特徴とする熱処
理装置。5. A processing container capable of being evacuated, a flat mounting table fixed in the processing container for mounting an object to be processed, and a transmission window provided in the processing container. A lamp heating means for heating the object to be processed via a rotating shaft; a rotating shaft rotatably supporting the lamp heating means; a rotating shaft provided on the rotating shaft, and a conductive fluid enclosed therein for each electric path. A heat treatment apparatus, comprising: a rotary connection means comprising: a power supply wire for the lamp heating means disposed via the rotary connection means.
が設けられており、前記温度計測手段の信号線を、前記
回転接続手段を介して配設するように構成したことを特
徴とする請求項５記載の熱処理装置。6. The lamp heating means is provided with a temperature measuring means, and a signal line of the temperature measuring means is arranged via the rotary connecting means. Item 6. The heat treatment apparatus according to Item 5.
記加熱手段への供給電力を制御する電力制御部を有する
ことを特徴とする請求項２、４、６のいずれかに記載の
熱処理装置。7. The heat treatment apparatus according to claim 2, further comprising a power control unit that controls power supplied to the heating unit based on a value detected by the temperature measurement unit. .
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