JP2002256440A - 熱処理装置 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗加熱ヒータ手段と熱電変換素子手段とを
組み合わせて設けることにより、処理容器の適切な温度
制御が行えるのみならず、省スペース、省エネルギ等が
可能な熱処理装置を提供する。 【解決手段】 筒体状の処理容器４と、被処理体Ｗを載
置するために前記処理容器の底部から支柱によって起立
させて設けた載置台１４と、前記載置台に設けられて前
記被処理体を加熱する被処理体加熱手段１６とを有する
熱処理装置において、前記処理容器の底部に、加熱と冷
却とを選択的に行うことが可能な熱電変換素子手段３８
を設け、前記処理容器の側壁に抵抗加熱ヒータ手段５０
を設け、前記熱電変換素子手段と前記抵抗加熱ヒータ手
段との動作を制御する温度制御部４０を設ける。このよ
うに、抵抗加熱ヒータ手段と熱電変換素子手段とを組み
合わせて設けることにより、処理容器の適切な温度制御
が行えるのみならず、省スペース、省エネルギ等が可能
となる。
組み合わせて設けることにより、処理容器の適切な温度
制御が行えるのみならず、省スペース、省エネルギ等が
可能な熱処理装置を提供する。 【解決手段】 筒体状の処理容器４と、被処理体Ｗを載
置するために前記処理容器の底部から支柱によって起立
させて設けた載置台１４と、前記載置台に設けられて前
記被処理体を加熱する被処理体加熱手段１６とを有する
熱処理装置において、前記処理容器の底部に、加熱と冷
却とを選択的に行うことが可能な熱電変換素子手段３８
を設け、前記処理容器の側壁に抵抗加熱ヒータ手段５０
を設け、前記熱電変換素子手段と前記抵抗加熱ヒータ手
段との動作を制御する温度制御部４０を設ける。このよ
うに、抵抗加熱ヒータ手段と熱電変換素子手段とを組み
合わせて設けることにより、処理容器の適切な温度制御
が行えるのみならず、省スペース、省エネルギ等が可能
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン基板など
の半導体ウエハに熱処理を施すための熱処理装置に関す
る。
の半導体ウエハに熱処理を施すための熱処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
には、半導体ウエハ等のシリコン基板に対して、成膜、
パターンエッチング、酸化拡散、アニール等を繰り返し
行なって、多数の所望の素子を形成するようになってい
る。例えば成膜処理を例にとれば、真空引き可能になさ
れた処理容器内の載置台上に半導体ウエハを載置し、こ
れを加熱手段により所定の温度まで昇温維持すると共
に、処理容器内に成膜ガスを供給しつつこの中を所定の
減圧雰囲気に維持し、これによりウエハ表面に必要とす
る薄膜を堆積させる。この場合、使用するガス種によっ
ては処理容器内に設けた上下電極間に印加した高周波電
圧によりプラズマを立てて、成膜処理を行う場合もあ
る。
には、半導体ウエハ等のシリコン基板に対して、成膜、
パターンエッチング、酸化拡散、アニール等を繰り返し
行なって、多数の所望の素子を形成するようになってい
る。例えば成膜処理を例にとれば、真空引き可能になさ
れた処理容器内の載置台上に半導体ウエハを載置し、こ
れを加熱手段により所定の温度まで昇温維持すると共
に、処理容器内に成膜ガスを供給しつつこの中を所定の
減圧雰囲気に維持し、これによりウエハ表面に必要とす
る薄膜を堆積させる。この場合、使用するガス種によっ
ては処理容器内に設けた上下電極間に印加した高周波電
圧によりプラズマを立てて、成膜処理を行う場合もあ
る。
【０００３】ところで、最近にあっては、膜質の電気的
特性が良好なことからＴｉ（チタン）膜やＷ（タングス
テン）膜やＴａ（タンタル）膜やＡｌ（アルミニウム）
膜などの金属膜やこれらの窒化膜等を成膜する場合があ
る。これらの金属、或いは金属化合物を含有する膜を堆
積させる時に用いる原料ガスとしてはＴｉＣｌ４ （四
塩化チタン）、ＰＥＴ（ペントエトキシタンタル）、Ｄ
ＭＡＨ（ジメチルアルミニウムヘキサイド）等の非常に
蒸気圧の高い原料ガスが用いられる。このような蒸気圧
が高い原料ガスを用いた場合には、生成される反応副生
成物が、温度が低くなる傾向にある処理容器の内壁面や
容器底部等にも付着し易くなって、パーティクル等の原
因となったり、或いはプロセス条件によっては処理容器
の底部のように高温の載置台を支持する部分は逆に過昇
温状態になって腐食が促進されてしまう傾向となってし
まう。そこで、従来の枚葉式の熱処理装置にあっては、
熱処理装置に熱媒体循環器等の温調装置を並設し、処理
容器の側壁や容器底部に設けた媒体流路に熱媒体を流し
て、上記側壁の温度や容器底部の温度を所定の許容範囲
内になるように温度制御を行っていた。
特性が良好なことからＴｉ（チタン）膜やＷ（タングス
テン）膜やＴａ（タンタル）膜やＡｌ（アルミニウム）
膜などの金属膜やこれらの窒化膜等を成膜する場合があ
る。これらの金属、或いは金属化合物を含有する膜を堆
積させる時に用いる原料ガスとしてはＴｉＣｌ４ （四
塩化チタン）、ＰＥＴ（ペントエトキシタンタル）、Ｄ
ＭＡＨ（ジメチルアルミニウムヘキサイド）等の非常に
蒸気圧の高い原料ガスが用いられる。このような蒸気圧
が高い原料ガスを用いた場合には、生成される反応副生
成物が、温度が低くなる傾向にある処理容器の内壁面や
容器底部等にも付着し易くなって、パーティクル等の原
因となったり、或いはプロセス条件によっては処理容器
の底部のように高温の載置台を支持する部分は逆に過昇
温状態になって腐食が促進されてしまう傾向となってし
まう。そこで、従来の枚葉式の熱処理装置にあっては、
熱処理装置に熱媒体循環器等の温調装置を並設し、処理
容器の側壁や容器底部に設けた媒体流路に熱媒体を流し
て、上記側壁の温度や容器底部の温度を所定の許容範囲
内になるように温度制御を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した熱
媒体循環器のような温調装置は、熱媒体の温度を一定に
維持するためのタンクを必要とすることから、このタン
ク構造が非常に複雑になり、しかも熱媒体を循環使用す
る循環系路にもそれなりの保温手段を設けなければなら
ないことから、装置全体が非常に大型化し、大幅なスペ
ースを必要とするのみならず、コスト高及び多量の電力
消費を招く、といった問題があった。また、熱媒体を温
調するためのコンプレッサ等の回転機構も使用している
ことから、定期的なメンテナンスも必要となっていた。
更には、ここで使用される熱媒体は、熱効率等を考慮し
て通常は蒸気圧の高いガルデン（商品名）やフロリナー
ト（商品名）等が用いられるが、このガルデンやフロリ
ナート等は、万一漏洩した場合には、半導体集積回路の
製造において深刻な悪影響を与える汚染を生じてしま
う、といった問題もあった。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、抵抗加熱ヒータ手段と熱電変
換素子手段とを組み合わせて設けることにより、処理容
器の適切な温度制御が行えるのみならず、省スペース、
省エネルギ等が可能な熱処理装置を提供することにあ
る。
媒体循環器のような温調装置は、熱媒体の温度を一定に
維持するためのタンクを必要とすることから、このタン
ク構造が非常に複雑になり、しかも熱媒体を循環使用す
る循環系路にもそれなりの保温手段を設けなければなら
ないことから、装置全体が非常に大型化し、大幅なスペ
ースを必要とするのみならず、コスト高及び多量の電力
消費を招く、といった問題があった。また、熱媒体を温
調するためのコンプレッサ等の回転機構も使用している
ことから、定期的なメンテナンスも必要となっていた。
更には、ここで使用される熱媒体は、熱効率等を考慮し
て通常は蒸気圧の高いガルデン（商品名）やフロリナー
ト（商品名）等が用いられるが、このガルデンやフロリ
ナート等は、万一漏洩した場合には、半導体集積回路の
製造において深刻な悪影響を与える汚染を生じてしま
う、といった問題もあった。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、抵抗加熱ヒータ手段と熱電変
換素子手段とを組み合わせて設けることにより、処理容
器の適切な温度制御が行えるのみならず、省スペース、
省エネルギ等が可能な熱処理装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、筒体状の処理容器と、被処理体を載置するために前
記処理容器の底部から支柱によって起立させて設けた載
置台と、前記載置台に設けられて前記被処理体を加熱す
る被処理体加熱手段とを有する熱処理装置において、前
記処理容器の底部に、加熱と冷却とを選択的に行うこと
が可能な熱電変換素子手段を設け、前記処理容器の側壁
に抵抗加熱ヒータ手段を設け、前記熱電変換素子手段と
前記抵抗加熱ヒータ手段との動作を制御する温度制御部
を設けるように構成したものである。これにより、プロ
セス条件等によって加熱したり、或いは冷却したりする
必要が生じる容器底部に対しては、熱電変換素子手段に
よって必要に応じて加熱と冷却とを選択的に行わしめ、
また、プロセス中には上記容器底部と比較して低温気味
になって反応副生成物が付着する傾向にある容器側壁は
抵抗加熱ヒータ手段によって常時加熱するようにしてお
り、この結果、処理容器を適正な温度に制御できるのみ
ならず、装置全体を小型化して省スペース化、省エネル
ギ化等を達成することが可能となる。また、従来使用さ
れた熱媒体循環器等の温調装置と比較して回転駆動する
機構も不要なので、メンテナンス性も大幅に向上させる
ことが可能となる。
は、筒体状の処理容器と、被処理体を載置するために前
記処理容器の底部から支柱によって起立させて設けた載
置台と、前記載置台に設けられて前記被処理体を加熱す
る被処理体加熱手段とを有する熱処理装置において、前
記処理容器の底部に、加熱と冷却とを選択的に行うこと
が可能な熱電変換素子手段を設け、前記処理容器の側壁
に抵抗加熱ヒータ手段を設け、前記熱電変換素子手段と
前記抵抗加熱ヒータ手段との動作を制御する温度制御部
を設けるように構成したものである。これにより、プロ
セス条件等によって加熱したり、或いは冷却したりする
必要が生じる容器底部に対しては、熱電変換素子手段に
よって必要に応じて加熱と冷却とを選択的に行わしめ、
また、プロセス中には上記容器底部と比較して低温気味
になって反応副生成物が付着する傾向にある容器側壁は
抵抗加熱ヒータ手段によって常時加熱するようにしてお
り、この結果、処理容器を適正な温度に制御できるのみ
ならず、装置全体を小型化して省スペース化、省エネル
ギ化等を達成することが可能となる。また、従来使用さ
れた熱媒体循環器等の温調装置と比較して回転駆動する
機構も不要なので、メンテナンス性も大幅に向上させる
ことが可能となる。
【０００６】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、前記熱電変換素子手段には、不要な温熱或いは冷熱
を廃棄するための熱媒体を流す媒体通路が形成された熱
変換プレートが設けられている。また、例えば請求項３
に規定するように、前記処理容器の底部には、この温度
を測定するための温度計測手段が設けられており、前記
温度制御部は前記温度計測手段の測定値に基づいて温度
制御動作を行なう。
に、前記熱電変換素子手段には、不要な温熱或いは冷熱
を廃棄するための熱媒体を流す媒体通路が形成された熱
変換プレートが設けられている。また、例えば請求項３
に規定するように、前記処理容器の底部には、この温度
を測定するための温度計測手段が設けられており、前記
温度制御部は前記温度計測手段の測定値に基づいて温度
制御動作を行なう。
【０００７】また、例えば請求項４に規定するように、
前記温度制御部は、前記熱電変換素子手段のゼーベック
効果による電圧により前記処理容器の底部の温度を測定
し、この測定値に基づいて温度制御動作を行なう。これ
によれば、熱電対等の温度計測手段を設ける必要をなく
すことが可能となる。また、例えば請求項５に規定する
ように、前記熱電変換素子手段は、ペルチェ素子を含む
ものである。
前記温度制御部は、前記熱電変換素子手段のゼーベック
効果による電圧により前記処理容器の底部の温度を測定
し、この測定値に基づいて温度制御動作を行なう。これ
によれば、熱電対等の温度計測手段を設ける必要をなく
すことが可能となる。また、例えば請求項５に規定する
ように、前記熱電変換素子手段は、ペルチェ素子を含む
ものである。
【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
明の熱処理装置を示す構成図、図２は図１に示す熱処理
装置の概略横断面図、図３は図１に示す熱処理装置の熱
電変換素子の配列状態を示す容器底面図、図４は熱変換
プレートを示す平面図、図５は熱処理装置の底部を示す
拡大図である。図示するように、この熱処理装置２は、
例えばアルミニウム等により円筒体状に成形された処理
容器４を有しており、この処理容器４は例えば接地され
ている。この処理容器４の底部６には、容器内の雰囲気
を排出するための排気口８が設けられており、この排気
口８には真空引きポンプ（図示せず）を介設した排気系
１０が接続されて、処理容器４内を底部周辺部から均一
に真空引きできるようになっている。
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明の熱処理装置を示す構成図、図２は図１に示す熱処理
装置の概略横断面図、図３は図１に示す熱処理装置の熱
電変換素子の配列状態を示す容器底面図、図４は熱変換
プレートを示す平面図、図５は熱処理装置の底部を示す
拡大図である。図示するように、この熱処理装置２は、
例えばアルミニウム等により円筒体状に成形された処理
容器４を有しており、この処理容器４は例えば接地され
ている。この処理容器４の底部６には、容器内の雰囲気
を排出するための排気口８が設けられており、この排気
口８には真空引きポンプ（図示せず）を介設した排気系
１０が接続されて、処理容器４内を底部周辺部から均一
に真空引きできるようになっている。
【０００９】この処理容器４内には、容器底部６より起
立された導電性材料、例えばハステロイよりなる支柱１
２を介して円板状の載置台１４が設けられており、この
上に被処理体として例えばシリコン基板等の半導体ウエ
ハＷを載置し得るようになっている。この載置台１４
は、例えば窒化アルミ等よりなり、この内部には、被処
理体加熱手段として例えば所定のパターンに形成された
抵抗加熱ヒータパターン１６が埋め込まれている。
立された導電性材料、例えばハステロイよりなる支柱１
２を介して円板状の載置台１４が設けられており、この
上に被処理体として例えばシリコン基板等の半導体ウエ
ハＷを載置し得るようになっている。この載置台１４
は、例えば窒化アルミ等よりなり、この内部には、被処
理体加熱手段として例えば所定のパターンに形成された
抵抗加熱ヒータパターン１６が埋め込まれている。
【００１０】この載置台１４の下方には、複数本、例え
ば３本のリフタピン１８（図示例では２本のみ記す）が
上方へ起立させて設けられており、このリフタピン１８
の基部は、環状結合部材２０に共通に結合されている。
この環状結合部材２０は、処理容器４の底部６を気密に
貫通して垂直に延びた押し上げ棒２２の上端に係合され
ている。かくして、押し上げ棒２２を上下動させること
により、上記リフタピン１８を載置台１４に貫通させて
設けたリフタピン穴２４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。
ば３本のリフタピン１８（図示例では２本のみ記す）が
上方へ起立させて設けられており、このリフタピン１８
の基部は、環状結合部材２０に共通に結合されている。
この環状結合部材２０は、処理容器４の底部６を気密に
貫通して垂直に延びた押し上げ棒２２の上端に係合され
ている。かくして、押し上げ棒２２を上下動させること
により、上記リフタピン１８を載置台１４に貫通させて
設けたリフタピン穴２４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。
【００１１】また、処理容器４の天井部には、ガス供給
手段としてのシャワーヘッド２６が一体的に設けられた
天井板２８が気密に取り付けられている。このシャワー
ヘッド２６は、上記載置台１４の上面の略全面を覆うよ
うに対向させて設けられており、載置台１４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２６は、
処理空間Ｓに各種の処理ガスをシャワー状に導入するも
のであり、シャワーヘッド２６の下面の噴射面３０には
ガスを噴射するための多数の噴射孔３２が形成される。
また、処理容器４の側壁の一部には、搬入口３４（図２
参照）が設けられ、この搬入口３４にはウエハＷの搬入
・搬出時に気密に開閉可能になされたゲートバルブ３６
が設けられる。
手段としてのシャワーヘッド２６が一体的に設けられた
天井板２８が気密に取り付けられている。このシャワー
ヘッド２６は、上記載置台１４の上面の略全面を覆うよ
うに対向させて設けられており、載置台１４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２６は、
処理空間Ｓに各種の処理ガスをシャワー状に導入するも
のであり、シャワーヘッド２６の下面の噴射面３０には
ガスを噴射するための多数の噴射孔３２が形成される。
また、処理容器４の側壁の一部には、搬入口３４（図２
参照）が設けられ、この搬入口３４にはウエハＷの搬入
・搬出時に気密に開閉可能になされたゲートバルブ３６
が設けられる。
【００１２】そして、処理容器４の底部６の下面側に
は、本発明の特徴とする熱電変換素子手段３８が設けら
れており、容器底部６の加熱と冷却とを選択的に行い得
るようになっている。具体的には、この熱電変換素子手
段３８は、例えば２種類の異種半導体、或いは異種金属
を接合してなるペルチェ素子３８Ａよりなり、図示例で
は例えば４角形状になされた７個のペルチェ素子３８Ａ
（図３参照）を容器底部６の下面全体に接合させて設け
ている。周知のように、このペルチェ素子３８Ａでは、
電流を流す方向に依存して、その上面側が加熱したり、
冷却したりする動作を示す。尚、ペルチェ素子３８Ａの
下面側は、上記した上面側とは逆の作用を示す。図５は
このような周知なペルチェ素子３８Ａの拡大図を示して
おり、ここではＰ型半導体とＮ型半導体を交互に導電部
材３９で接合し、この両面に薄い絶縁体４１を接合して
全体が形成されている。上記各ペルチェ素子３８Ａへ流
す電流の制御は、例えばマイクロコンピュータ等よりな
る温度制御部４０により行うようになっている。
は、本発明の特徴とする熱電変換素子手段３８が設けら
れており、容器底部６の加熱と冷却とを選択的に行い得
るようになっている。具体的には、この熱電変換素子手
段３８は、例えば２種類の異種半導体、或いは異種金属
を接合してなるペルチェ素子３８Ａよりなり、図示例で
は例えば４角形状になされた７個のペルチェ素子３８Ａ
（図３参照）を容器底部６の下面全体に接合させて設け
ている。周知のように、このペルチェ素子３８Ａでは、
電流を流す方向に依存して、その上面側が加熱したり、
冷却したりする動作を示す。尚、ペルチェ素子３８Ａの
下面側は、上記した上面側とは逆の作用を示す。図５は
このような周知なペルチェ素子３８Ａの拡大図を示して
おり、ここではＰ型半導体とＮ型半導体を交互に導電部
材３９で接合し、この両面に薄い絶縁体４１を接合して
全体が形成されている。上記各ペルチェ素子３８Ａへ流
す電流の制御は、例えばマイクロコンピュータ等よりな
る温度制御部４０により行うようになっている。
【００１３】また、上記各ペルチェ素子３８Ａの下面側
には、例えばアルミニウム等の熱伝導性材料よりなる大
口径の円板状の熱変換プレート４２が一体的に接合させ
て設けられている。この熱変換プレート４２は肉厚にな
されており、この内部には、図４にも示すように、プレ
ート全面に亘って例えば略蛇行状に媒体通路４４が形成
されている。そして、この媒体通路４４の媒体入口４４
Ａから媒体出口４４Ｂに向けて一定温度の熱媒体、例え
ば室温程度の水を流して、この水により上記各ペルチェ
素子３８Ａの下面側の温熱、或いは冷熱を外部へ運んで
廃棄して、ペルチェ素子３８Ａの下面側の温度を略一定
に維持し、伝熱効果を維持している。ここで上記熱媒体
としては水に限定されず、例えばフロリナート等を用い
てもよい。尚、上記媒体入口４４Ａと媒体出口４４Ｂと
の間に循環系を介在させ、この循環系の途中に温調器を
介設するなどして上記水を一定の温度にして循環使用す
るようにしてもよい。
には、例えばアルミニウム等の熱伝導性材料よりなる大
口径の円板状の熱変換プレート４２が一体的に接合させ
て設けられている。この熱変換プレート４２は肉厚にな
されており、この内部には、図４にも示すように、プレ
ート全面に亘って例えば略蛇行状に媒体通路４４が形成
されている。そして、この媒体通路４４の媒体入口４４
Ａから媒体出口４４Ｂに向けて一定温度の熱媒体、例え
ば室温程度の水を流して、この水により上記各ペルチェ
素子３８Ａの下面側の温熱、或いは冷熱を外部へ運んで
廃棄して、ペルチェ素子３８Ａの下面側の温度を略一定
に維持し、伝熱効果を維持している。ここで上記熱媒体
としては水に限定されず、例えばフロリナート等を用い
てもよい。尚、上記媒体入口４４Ａと媒体出口４４Ｂと
の間に循環系を介在させ、この循環系の途中に温調器を
介設するなどして上記水を一定の温度にして循環使用す
るようにしてもよい。
【００１４】また、この処理容器４の底部６には、この
容器底部６の温度を測定するために温度計測手段として
例えば熱電対４８が設けられており、この測定値を上記
温度制御部４０へ入力し得るようになっている。そし
て、上記処理容器４の側壁４Ａには、この側壁４Ａを加
熱するための抵抗加熱ヒータ手段５０が設けられてい
る。具体的には、この抵抗加熱ヒータ手段５０は、例え
ば棒状に成形された抵抗加熱カートリッジヒータ５０Ａ
よりなり、このカートリッジヒータ５０Ａを複数本、図
示例では容器側壁４Ａに４本略等間隔て垂直に埋め込む
ようにして配置している。そして、各カートリッジヒー
タ５０Ａへの給電の制御は、上記温度制御部４０により
行い得るようになっている。
容器底部６の温度を測定するために温度計測手段として
例えば熱電対４８が設けられており、この測定値を上記
温度制御部４０へ入力し得るようになっている。そし
て、上記処理容器４の側壁４Ａには、この側壁４Ａを加
熱するための抵抗加熱ヒータ手段５０が設けられてい
る。具体的には、この抵抗加熱ヒータ手段５０は、例え
ば棒状に成形された抵抗加熱カートリッジヒータ５０Ａ
よりなり、このカートリッジヒータ５０Ａを複数本、図
示例では容器側壁４Ａに４本略等間隔て垂直に埋め込む
ようにして配置している。そして、各カートリッジヒー
タ５０Ａへの給電の制御は、上記温度制御部４０により
行い得るようになっている。
【００１５】次に、以上のように構成された熱処理装置
を用いて行なわれる熱処理として成膜方法を例にとって
図５も参照して説明する。まず、成膜処理として例えば
Ｔｉ膜の成膜時には、処理容器４内へ、開放されたゲー
トバルブ３６を介して半導体ウエハＷを導入し、これを
載置台１４上に載置して処理容器４内を密閉する。処理
容器４内を密閉したならば、成膜用の処理ガスとして例
えばＴｉＣｌ４ ガスやＨ２ ガス等の必要なガスを、そ
れぞれ流量制御しつつシャワーヘッド２６から所定の流
量で処理容器４内に導入し、且つ真空引きポンプにより
処理容器４内を真空引きし、所定の圧力に維持する。こ
れと同時に、載置台１４に埋め込んだ抵抗加熱ヒータパ
ターン１６によりウエハＷを所定の温度に加熱維持し、
これにより、ＴｉＣｌ４ ガスを熱分解してウエハＷの
表面にＴｉ膜を堆積させることになる。この時のプロセ
ス条件は、プロセス圧力が例えば１３Ｐａ（≒０．１Ｔ
ｏｒｒ）〜８００Ｐａ（≒６Ｔｏｒｒ）程度の範囲内、
プロセス温度は６００℃〜７００℃程度の範囲内であ
る。
を用いて行なわれる熱処理として成膜方法を例にとって
図５も参照して説明する。まず、成膜処理として例えば
Ｔｉ膜の成膜時には、処理容器４内へ、開放されたゲー
トバルブ３６を介して半導体ウエハＷを導入し、これを
載置台１４上に載置して処理容器４内を密閉する。処理
容器４内を密閉したならば、成膜用の処理ガスとして例
えばＴｉＣｌ４ ガスやＨ２ ガス等の必要なガスを、そ
れぞれ流量制御しつつシャワーヘッド２６から所定の流
量で処理容器４内に導入し、且つ真空引きポンプにより
処理容器４内を真空引きし、所定の圧力に維持する。こ
れと同時に、載置台１４に埋め込んだ抵抗加熱ヒータパ
ターン１６によりウエハＷを所定の温度に加熱維持し、
これにより、ＴｉＣｌ４ ガスを熱分解してウエハＷの
表面にＴｉ膜を堆積させることになる。この時のプロセ
ス条件は、プロセス圧力が例えば１３Ｐａ（≒０．１Ｔ
ｏｒｒ）〜８００Ｐａ（≒６Ｔｏｒｒ）程度の範囲内、
プロセス温度は６００℃〜７００℃程度の範囲内であ
る。
【００１６】ここで、上記した成膜反応中において生成
される反応副生成物は、蒸気圧が高い場合には比較的低
温な部分に付着して堆積する傾向にある。この場合、容
器側壁４Ａは、載置台１４からは処理空間Ｓを隔てて離
間していることから低温気味になってここに反応副生成
物が付着する恐れがあるので、温度制御部４０からは、
抵抗加熱ヒータ手段５０の各抵抗加熱カートリッジヒー
タ５０Ａに電力を供給して容器側壁４Ａを所定の温度に
加熱し、上記反応副生成物の付着を防止する。この場合
の側壁４Ａの温度は、反応副生成物の付着温度にもよる
が、例えば１００〜２００℃程度の範囲内が好ましい。
される反応副生成物は、蒸気圧が高い場合には比較的低
温な部分に付着して堆積する傾向にある。この場合、容
器側壁４Ａは、載置台１４からは処理空間Ｓを隔てて離
間していることから低温気味になってここに反応副生成
物が付着する恐れがあるので、温度制御部４０からは、
抵抗加熱ヒータ手段５０の各抵抗加熱カートリッジヒー
タ５０Ａに電力を供給して容器側壁４Ａを所定の温度に
加熱し、上記反応副生成物の付着を防止する。この場合
の側壁４Ａの温度は、反応副生成物の付着温度にもよる
が、例えば１００〜２００℃程度の範囲内が好ましい。
【００１７】これに対して、容器底部６は、載置台１４
から離間しているとはいえ、熱伝導性材料よりなる支柱
１２を介して多量の温熱が載置台１４から伝わってくる
ので、上記側壁４Ａよりもかなり温度が高くなる傾向に
あり、プロセス温度にもよるが放置しておくと容器底部
６の内面等が熱により腐食される恐れが生ずる場合があ
る。そこで、本実施例では、このような場合には、温度
制御部４０から容器底部６に設けた熱電変換素子手段３
８の各ペルチェ素子３８Ａに通電し、容器底部６を冷却
する。各ペルチェ素子３８Ａへ流す電流の方向は、図５
（Ａ）に示すようにペルチェ素子３８Ａの上面側（容器
底部６の下面と接している面）が低温になってこの反対
側面が高温になるような方向に流し、これにより容器底
部６を所定の温度に冷却する。この冷却温度は、反応副
生成物の付着温度にもよるが、例えば上記側壁４Ａと同
じ１００〜２００℃程度の範囲内である。
から離間しているとはいえ、熱伝導性材料よりなる支柱
１２を介して多量の温熱が載置台１４から伝わってくる
ので、上記側壁４Ａよりもかなり温度が高くなる傾向に
あり、プロセス温度にもよるが放置しておくと容器底部
６の内面等が熱により腐食される恐れが生ずる場合があ
る。そこで、本実施例では、このような場合には、温度
制御部４０から容器底部６に設けた熱電変換素子手段３
８の各ペルチェ素子３８Ａに通電し、容器底部６を冷却
する。各ペルチェ素子３８Ａへ流す電流の方向は、図５
（Ａ）に示すようにペルチェ素子３８Ａの上面側（容器
底部６の下面と接している面）が低温になってこの反対
側面が高温になるような方向に流し、これにより容器底
部６を所定の温度に冷却する。この冷却温度は、反応副
生成物の付着温度にもよるが、例えば上記側壁４Ａと同
じ１００〜２００℃程度の範囲内である。
【００１８】この場合、このペルチェ素子３８Ａの上面
側を低温に維持するためには、下面側の温度を低い温度
に略一定に維持する必要があるので、熱変換プレート４
２の媒体通路４４に室温程度の熱媒体として水を常時流
しておく。これにより、ペルチェ素子３８Ａの下面側で
発生した温熱は、上記熱媒体によって系外へ搬出されて
廃棄されてしまうことになり、容器底部６の冷却を安定
的に継続することができる。この時の温度制御は、この
容器底部６に設けた熱電対４８によりこの温度が測定さ
れて上記温度制御部４０へ入力されており、この測定値
に基づいて上記各ペルチェ素子３８Ａへの電流が制御さ
れることになる。
側を低温に維持するためには、下面側の温度を低い温度
に略一定に維持する必要があるので、熱変換プレート４
２の媒体通路４４に室温程度の熱媒体として水を常時流
しておく。これにより、ペルチェ素子３８Ａの下面側で
発生した温熱は、上記熱媒体によって系外へ搬出されて
廃棄されてしまうことになり、容器底部６の冷却を安定
的に継続することができる。この時の温度制御は、この
容器底部６に設けた熱電対４８によりこの温度が測定さ
れて上記温度制御部４０へ入力されており、この測定値
に基づいて上記各ペルチェ素子３８Ａへの電流が制御さ
れることになる。
【００１９】この場合、上記容器側壁４Ａの温度を制御
するためには、上記容器側壁４Ａにも熱電対を設けてこ
の温度を直接的に測定するようにしてもよいが、経験的
にペルチェ素子３８Ａと、カートリッジヒータ５０Ａを
設けていない時の容器底部６と容器側壁４Ａとの間の温
度差は各プロセス毎に判明しているので、ペルチェ素子
３８Ａに対する供給電力に対して決められた値となるよ
うに上記カートリッジヒータ５０Ａ側に供給する電力を
制御するようにすればよい。このように、高温に晒され
る傾向にある容器底部６を、所定の温度に維持すること
ができるので、この容器底部６の内面側が高温により腐
食されることを防止できる。
するためには、上記容器側壁４Ａにも熱電対を設けてこ
の温度を直接的に測定するようにしてもよいが、経験的
にペルチェ素子３８Ａと、カートリッジヒータ５０Ａを
設けていない時の容器底部６と容器側壁４Ａとの間の温
度差は各プロセス毎に判明しているので、ペルチェ素子
３８Ａに対する供給電力に対して決められた値となるよ
うに上記カートリッジヒータ５０Ａ側に供給する電力を
制御するようにすればよい。このように、高温に晒され
る傾向にある容器底部６を、所定の温度に維持すること
ができるので、この容器底部６の内面側が高温により腐
食されることを防止できる。
【００２０】上記実施例の場合には、容器底部６が過度
に昇温することを防止する場合を例にとって説明した
が、プロセス温度が低い場合には、容器底部６の温度が
それ程上昇せず、ここに容器側壁４Ａと同様に反応副生
成物が堆積する場合が生ずる。このような場合には、温
度制御部４０は、ペルチェ素子３８Ａに対しては、図５
（Ｂ）に示すように前記とは逆の方向に電流を流し、ペ
ルチェ素子３８Ａの上面側の温度を上げて容器底部６を
加熱し、ここに反応副生成物が堆積しないようにする。
この場合には、ペルチェ素子３８Ａの下面は冷熱が発生
して低温になるので、熱変換プレート４２の媒体通路４
４に流れる水は、今度は逆に冷熱を搬送して系外へ廃棄
することになり、これにより容器底部６の加熱を安定的
に継続することができる。尚、この状態における容器底
部の温度制御はペルチェ素子からのジュール熱による加
熱と合わさり制御される。
に昇温することを防止する場合を例にとって説明した
が、プロセス温度が低い場合には、容器底部６の温度が
それ程上昇せず、ここに容器側壁４Ａと同様に反応副生
成物が堆積する場合が生ずる。このような場合には、温
度制御部４０は、ペルチェ素子３８Ａに対しては、図５
（Ｂ）に示すように前記とは逆の方向に電流を流し、ペ
ルチェ素子３８Ａの上面側の温度を上げて容器底部６を
加熱し、ここに反応副生成物が堆積しないようにする。
この場合には、ペルチェ素子３８Ａの下面は冷熱が発生
して低温になるので、熱変換プレート４２の媒体通路４
４に流れる水は、今度は逆に冷熱を搬送して系外へ廃棄
することになり、これにより容器底部６の加熱を安定的
に継続することができる。尚、この状態における容器底
部の温度制御はペルチェ素子からのジュール熱による加
熱と合わさり制御される。
【００２１】このように、従来装置で用いられていた熱
媒体循環器のような大型の温調装置を用いることなく、
ペルチェ素子３８Ａのような熱電変換素子手段３８と抵
抗加熱カートリッジヒータ５０のような簡単な部材を用
いるだけで、従来装置と同様に、容器側壁４Ａに反応副
生成物が付着堆積することを防止し、且つ容器底部６が
腐食したり、これに反応副生成物が付着堆積するのを防
止することが可能となる。また、上記実施例では、容器
底部６に熱電対４８を設けて容器底部６の部分の温度を
測定するようにしたが、この熱電対を設けることなく、
ペルチェ素子３８Ａのゼーベック効果を利用してこの容
器底部６の温度を測定するようにしてもよい。具体的に
は、温度制御部４０は、上記ペルチェ素子３８Ａへの給
電を間欠的に断つようにし、すると、この給電が行われ
ない時には、上記ペルチェ素子３８Ａによるゼーベック
効果により、ペルチェ素子３８Ａの上下面間の温度差に
起因する起電力が生じ、この起電力を上記温度制御部４
０で測定することにより、この容器底部６の温度を求め
るようにしてもよい。
媒体循環器のような大型の温調装置を用いることなく、
ペルチェ素子３８Ａのような熱電変換素子手段３８と抵
抗加熱カートリッジヒータ５０のような簡単な部材を用
いるだけで、従来装置と同様に、容器側壁４Ａに反応副
生成物が付着堆積することを防止し、且つ容器底部６が
腐食したり、これに反応副生成物が付着堆積するのを防
止することが可能となる。また、上記実施例では、容器
底部６に熱電対４８を設けて容器底部６の部分の温度を
測定するようにしたが、この熱電対を設けることなく、
ペルチェ素子３８Ａのゼーベック効果を利用してこの容
器底部６の温度を測定するようにしてもよい。具体的に
は、温度制御部４０は、上記ペルチェ素子３８Ａへの給
電を間欠的に断つようにし、すると、この給電が行われ
ない時には、上記ペルチェ素子３８Ａによるゼーベック
効果により、ペルチェ素子３８Ａの上下面間の温度差に
起因する起電力が生じ、この起電力を上記温度制御部４
０で測定することにより、この容器底部６の温度を求め
るようにしてもよい。
【００２２】この場合には、上述のように容器底部６の
温度を測定する熱電対４８を不要にすることができる。
尚、上記実施例では、容器側壁４Ａや容器底部６の温度
を、１００〜２００℃の範囲内に設定するようにした
が、これは単に一例を示したに過ぎず、生成される反応
副生成物等の析出温度等に応じて適宜変更するのは勿論
である。また、ここでは熱処理として成膜処理を例にと
って説明したが、これに限定されず、酸化拡散処理、エ
ッチング処理、アニール処理等の他の熱処理にも本発明
を適用できる。更には、本発明は、高周波やマイクロ波
を用いたプラズマ処理装置にも適用することができる。
また、ここでは被処理体として、シリコン基板を用いて
説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基
板にも本発明方法を適用できるのは勿論である。
温度を測定する熱電対４８を不要にすることができる。
尚、上記実施例では、容器側壁４Ａや容器底部６の温度
を、１００〜２００℃の範囲内に設定するようにした
が、これは単に一例を示したに過ぎず、生成される反応
副生成物等の析出温度等に応じて適宜変更するのは勿論
である。また、ここでは熱処理として成膜処理を例にと
って説明したが、これに限定されず、酸化拡散処理、エ
ッチング処理、アニール処理等の他の熱処理にも本発明
を適用できる。更には、本発明は、高周波やマイクロ波
を用いたプラズマ処理装置にも適用することができる。
また、ここでは被処理体として、シリコン基板を用いて
説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基
板にも本発明方法を適用できるのは勿論である。
【００２３】
【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乃至３、５に規定する発明によれ
ば、プロセス条件等によって加熱したり、或いは冷却し
たりする必要が生じる容器底部に対しては、熱電変換素
子手段によって必要に応じて加熱と冷却とを選択的に行
わしめ、また、プロセス中には上記容器底部と比較して
低温気味になって反応副生成物が付着する傾向にある容
器側壁は抵抗加熱ヒータ手段によって常時加熱するよう
にしており、この結果、処理容器を適正な温度に制御で
きるのみならず、装置全体を小型化して省スペース化、
省エネルギ化等を達成することができる。また、従来使
用された熱媒体循環器等の温調装置と比較して回転駆動
する機構も不要なので、メンテナンス性も大幅に向上さ
せることができる。請求項４に規定する発明によれば、
熱電対等の温度計測手段を設ける必要をなくすことが可
能となる。
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乃至３、５に規定する発明によれ
ば、プロセス条件等によって加熱したり、或いは冷却し
たりする必要が生じる容器底部に対しては、熱電変換素
子手段によって必要に応じて加熱と冷却とを選択的に行
わしめ、また、プロセス中には上記容器底部と比較して
低温気味になって反応副生成物が付着する傾向にある容
器側壁は抵抗加熱ヒータ手段によって常時加熱するよう
にしており、この結果、処理容器を適正な温度に制御で
きるのみならず、装置全体を小型化して省スペース化、
省エネルギ化等を達成することができる。また、従来使
用された熱媒体循環器等の温調装置と比較して回転駆動
する機構も不要なので、メンテナンス性も大幅に向上さ
せることができる。請求項４に規定する発明によれば、
熱電対等の温度計測手段を設ける必要をなくすことが可
能となる。
【図１】本発明の熱処理装置を示す構成図である。
【図２】図１に示す熱処理装置の概略横断面図である。
【図３】図１に示す熱処理装置の熱電変換素子の配列状
態を示す容器底面図である。
態を示す容器底面図である。
【図４】熱変換プレートを示す平面図である。
【図５】熱処理装置の底部を示す拡大図である。
２ 熱処理装置 ４ 処理容器 ４Ａ 側壁 ６ 底部 １２ 支柱 １４ 載置台 １６ 抵抗加熱ヒータパターン（被処理体加熱手段） ２６ シャワーヘッド ３８ 熱電変換素子手段 ３８Ａ ペルチェ素子 ４０ 温度制御部 ４２ 熱変換プレート ４４ 媒体通路 ５０ 抵抗加熱ヒータ手段 ５０Ａ 抵抗加熱カートリッジヒータ Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 克巳 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 河西 繁 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA17 BA18 CA04 FA10 JA10 KA22 LA15 4M104 AA01 AA09 BB14 DD44 DD45 HH20
Claims (5)
- 【請求項１】 筒体状の処理容器と、被処理体を載置す
るために前記処理容器の底部から支柱によって起立させ
て設けた載置台と、前記載置台に設けられて前記被処理
体を加熱する被処理体加熱手段とを有する熱処理装置に
おいて、 前記処理容器の底部に、加熱と冷却とを選択的に行うこ
とが可能な熱電変換素子手段を設け、前記処理容器の側
壁に抵抗加熱ヒータ手段を設け、前記熱電変換素子手段
と前記抵抗加熱ヒータ手段との動作を制御する温度制御
部を設けるように構成したことを特徴とする熱処理装
置。 - 【請求項２】 前記熱電変換素子手段には、不要な温熱
或いは冷熱を廃棄するための熱媒体を流す媒体通路が形
成された熱変換プレートが設けられていることを特徴と
する請求項１記載の熱処理装置。 - 【請求項３】 前記処理容器の底部には、この温度を測
定するための温度計測手段が設けられており、前記温度
制御部は前記温度計測手段の測定値に基づいて温度制御
動作を行うことを特徴とする請求項１または２記載の熱
処理装置。 - 【請求項４】 前記温度制御部は、前記熱電変換素子手
段のゼーベック効果による電圧により前記処理容器の底
部の温度を測定し、この測定値に基づいて温度制御動作
を行うことを特徴とする請求項１または２記載の熱処理
装置。 - 【請求項５】 前記熱電変換素子手段は、ペルチェ素子
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の熱処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2004157989A (ja) * | 2002-09-12 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Ltd | 温度制御装置及び処理装置 |
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| EP1942206A1 (en) | 2003-05-13 | 2008-07-09 | Tokyo Electron Limited | Treating device using raw material gas and reactive gas |
| KR101395201B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 베이킹 방법 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0532484A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-09 | Ulvac Japan Ltd | 反応槽の内壁面への活性物質の付着防止方法 |
| JPH07135197A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hitachi Ltd | 基板処理装置 |
| JPH09111455A (ja) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Nec Corp | 薄膜形成方法及び装置 |
| JPH09263945A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Sony Corp | プロセスチャンバ加熱・冷却装置 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| US5340401A (en) * | 1989-01-06 | 1994-08-23 | Celestech Inc. | Diamond deposition cell |
| JP2532401Y2 (ja) * | 1991-04-16 | 1997-04-16 | ソニー株式会社 | バイアスｅｃｒプラズマｃｖｄ装置 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0532484A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-09 | Ulvac Japan Ltd | 反応槽の内壁面への活性物質の付着防止方法 |
| JPH07135197A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Hitachi Ltd | 基板処理装置 |
| JPH09111455A (ja) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Nec Corp | 薄膜形成方法及び装置 |
| JPH09263945A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Sony Corp | プロセスチャンバ加熱・冷却装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004157989A (ja) * | 2002-09-12 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Ltd | 温度制御装置及び処理装置 |
| EP1942206A1 (en) | 2003-05-13 | 2008-07-09 | Tokyo Electron Limited | Treating device using raw material gas and reactive gas |
| JP2006140332A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
| JP2006266509A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
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