JP2002289549A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP2002289549A
JP2002289549A JP2001092446A JP2001092446A JP2002289549A JP 2002289549 A JP2002289549 A JP 2002289549A JP 2001092446 A JP2001092446 A JP 2001092446A JP 2001092446 A JP2001092446 A JP 2001092446A JP 2002289549 A JP2002289549 A JP 2002289549A
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JP
Japan
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electrode
substrate
wafer
cooling medium
substrate processing
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JP2001092446A
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English (en)
Inventor
Tadashi Konya
忠司 紺谷
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板処理室内において基板を加熱しつつ該基板
を処理する基板処理装置であって、冷却媒体として純水
を必要としない基板処理装置を提供すること。 【解決手段】基板処理室31を有する基板処理装置30
において、ウェーハ1を、サセプタ2を介して、間接的
に加熱するタングステンランプ3から電流端子5を通じ
て伝わる熱による電極4’の温度上昇を抑制するため
に、電極4’内部に形成され、その壁が絶縁物14で覆
われた空洞と隔壁12とによって形成された冷却媒体通
路13に、図中の矢印の方向に、冷却水を通して、電極
4’を冷却することを特徴とする基板処理装置を構成す
る。冷却水は、電極4’の内壁に、絶縁物14を介して
接近しているにとどまり、電極4’とは絶縁物14によ
って電気的に絶縁されているので、冷却水として水道水
を用いても、水道水の電気伝導性によって電極4’から
の漏電が起こることはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理室内にお
いて、基板を加熱しつつ、該基板を処理する基板処理装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】IC、LSI等の半導体装置を製造する
工程等においては、基板のアニール処理、酸化処理、窒
化処理、不純物拡散処理、あるいは基板上への薄膜堆積
処理等の、基板を処理する基板処理装置が多く用いられ
ている。このような基板処理装置の多くは、基板処理室
内において基板を加熱しつつ該基板を処理する基板処理
装置である。
【0003】上記の、基板処理室内において基板を加熱
しつつ該基板を処理する基板処理装置において、該基板
を加熱する加熱手段に電力を供給する電極が、該加熱手
段の電流端子からの伝熱によって加熱されて、酸化等の
化学変化を起こしたり、変形を起こしたりする不都合が
生じる場合がある。
【0004】このような不都合が生じないようにするた
めの方策の1つとして、上記の、基板を加熱する加熱手
段に電力を供給する電極の内部に冷却媒体が通る通路を
形成し、その通路に冷却媒体(通常は水)を流して、該
電極を冷却し、その温度が上がらないようにすることが
行われている。そのような方策を施した基板処理装置の
一例を図2に示す。
【0005】図2の(a)において、20は基板処理室
21を有する基板処理装置であり、基板処理室21内に
は、処理対象となる基板であるウェーハ1を搭載し、加
熱するサセプタ2が設置され、ウェーハ1は、基板を加
熱する加熱手段であるタングステンランプ3によって、
サセプタ2を介して、間接的に加熱される。4は上記加
熱手段であるタングステンランプ3に電流端子5を通じ
て電力を供給する電極であり、6は電極4を冷却するた
めの冷却媒体入口であり、7は冷却媒体出口である。
【0006】ウェーハ1の処理(例えば化学気相堆積
(CVD)処理)に際して、ウェーハ1は、サセプタ2
を介して、タングステンランプ3によって間接的に加熱
され、加熱されたウェーハ1の表面は、ガス導入部8か
ら導入される反応性のガスによって処理(例えばCVD
処理)される。反応後のガスはガス排出部9から基板処
理室21外に排出される。
【0007】図2の(b)は、図2の(a)に示したA
部分の拡大断面図である。図に示したように、タングス
テンランプ3の電流端子5は電極4内に挿入され、電極
4上部に設けられたネジ11によって、電極4の内壁に
押しつけられ、これによって、タングステンランプ3と
電極4との間に良好な電気的接続が保たれる。タングス
テンランプ3は電極4から電流端子5を通じて電力の供
給を受け、それによって、フィラメント10が加熱さ
れ、フィラメント10が放出する熱がサセプタ2を介し
てウェーハ1に伝わり、その結果としてウェーハ1の温
度が上昇する。
【0008】フィラメント10が放出する熱は、電流端
子5を通じて、電極4にも伝わり、電極4の温度上昇の
原因となる。この温度上昇を抑制するために、電極4内
部の空洞と隔壁12とによって形成された冷却媒体通路
13に、図中の矢印の方向に、冷却媒体(この場合には
冷却水)を通して、電極4を冷却する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の基板処理装置2
0においては、図2の(b)に示したように、冷却媒体
である冷却水が電極4の内壁に接触している。したがっ
て、タングステンランプ3を点灯するために、電極4が
接地電位とは異なる電位となっている場合には、冷却水
として水道水を用いたとすると、水道水が若干の電気伝
導性を有しているために、電極4からの漏電が起こり、
極めて危険な状態となる。
【0010】この危険を回避するために、上記の基板処
理装置20においては、図2の(a)に示したように、
水道水を純水製造装置に通して、電気伝導性が十分に低
い純水とし、それを冷却水として使用する必要があり、
このことが設備費用と装置運転費用との増大を招き、実
用上の問題となっていた。
【0011】本発明の目的は、上記の問題を解決し、基
板処理室内において基板を加熱しつつ該基板を処理する
基板処理装置であって、冷却媒体として純水を必要とし
ない基板処理装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、請求項1に記載のように、基板処理室内
において基板を加熱しつつ該基板を処理する基板処理装
置において、該基板を加熱する加熱手段に電力を供給す
る電極の内部に形成された冷却媒体通路を通る冷却媒体
と該電極との間が絶縁物によって電気的に絶縁されてい
ることを特徴とする基板処理装置を構成する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、基板処理
室内において基板を加熱しつつ該基板を処理する基板処
理装置において、該基板を加熱する加熱手段に電力を供
給する電極を冷却するための冷却媒体と該電極との間に
絶縁物を介在させ、それによって、該冷却媒体と該電極
との間を電気的に絶縁していることを特徴とする。
【0014】以下に、本発明の実施の形態を、上記加熱
手段としてタングステンランプを用いた場合を例として
説明するが、本発明はこれに限られることはない。
【0015】本発明に係る基板処理装置を図1に示す。
【0016】図1の(a)において、30は基板処理室
31を有する基板処理装置であり、基板処理室31内に
は、処理対象となる基板であるウェーハ1を搭載し、加
熱するサセプタ2が設置され、ウェーハ1は、基板を加
熱する加熱手段であるタングステンランプ3によって、
サセプタ2を介して、間接的に加熱される。4’は上記
加熱手段であるタングステンランプ3に電流端子5を通
じて電力を供給する電極であり、6は電極4’を冷却す
るための冷却媒体入口であり、7は冷却媒体出口であ
る。本発明は、後述するように、電極4’の構造に特徴
を有する。
【0017】ウェーハ1の処理(例えば化学気相堆積
(CVD)処理)に際して、ウェーハ1は、サセプタ2
を介して、タングステンランプ3によって間接的に加熱
され、加熱されたウェーハ1の表面は、ガス導入部8か
ら導入される反応性のガスによって処理(例えばCVD
処理)される。反応後のガスはガス排出部9から基板処
理室21外に排出される。
【0018】図1の(b)は、図1の(a)に示したA
部分の拡大断面図である。図に示したように、タングス
テンランプ3の電流端子5は電極4’内に挿入され、電
極4’上部に設けられたネジ11によって、電極4’の
内壁に押しつけられ、これによって、タングステンラン
プ3と電極4’との間に良好な電気的接続が保たれる。
タングステンランプ3は電極4’から電流端子5を通じ
て電力の供給を受け、それによって、フィラメント10
が加熱され、フィラメント10が放出する熱がサセプタ
2を介してウェーハ1に伝わり、その結果としてウェー
ハ1の温度が上昇する。
【0019】フィラメント10が放出する熱は、電流端
子5を通じて、電極4’にも伝わり、電極4’の温度上
昇の原因となる。この温度上昇を抑制するために、電極
4’内部に形成され、その壁が絶縁物14で覆われた空
洞と隔壁12とによって形成された冷却媒体通路13
に、図中の矢印の方向に、冷却媒体(この場合には冷却
水)を通して、電極4’を冷却する。なお、電極4’以
外にも、電極4’と電気的に接続した部材が上記冷却媒
体と接触する部位(図示せず)があれば、その部位も絶
縁物14で覆うものとする。
【0020】本発明の特徴は、冷却のために、図1の
(b)に示したように、電極4’内部に形成した空洞の
壁が絶縁物14によって覆われ、電極4’以外にも、電
極4’と電気的に接続した部材が上記冷却媒体と接触す
る部位(図示せず)があれば、その部位も絶縁物14で
覆われていることにある。この特徴によって、冷却媒体
である冷却水は、電極4’の内壁、及び(もしもあれ
ば)上記の部位を有する部材に、絶縁物14を介して接
近しているにとどまり、冷却水と電極4’とは絶縁物1
4によって電気的に絶縁されている。したがって、タン
グステンランプ3を点灯するために、電極4’が接地電
位とは異なる電位となっている場合にも、たとえ、冷却
水として水道水を用いたとしても、水道水の電気伝導性
によって電極4’からの漏電が起こることはない。
【0021】このように、上記の、本発明に係る基板処
理装置30においては、冷却媒体として水道水を使用し
ても、何らの問題がなく、これによって、前記、従来技
術における、純水を必要とするが故の設備費用と装置運
転費用との増大の問題が解決される。
【0022】上記絶縁物14の素材としては、ガラス、
ほうろう等の無機材料、あるいは、ゴム、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フ
ッ素樹脂等の有機材料を用いることができる。
【0023】以上の説明においては、基板を加熱する加
熱手段として、タングステンランプを使用する場合につ
いて説明したが、該加熱手段として、その他の加熱手
段、例えばニクロム線の通電発熱を用いる加熱手段等を
使用する場合においても、本発明は有効に利用される。
【0024】また、本発明は、CVD処理のみならず、
基板上のレジストのアッシング処理、基板のアニール処
理、酸化処理、窒化処理、各種気相堆積処理等の基板処
理を行う装置にも適用されることは言うまでもない。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の実施に
より、基板処理室内において基板を加熱しつつ該基板を
処理する基板処理装置であって、冷却媒体として純水を
必要としない基板処理装置を提供することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板処理装置の図である。
【図2】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
1…ウェーハ、2…サセプタ、3…タングステンラン
プ、4、4’…電極、5…電流端子、6…冷却媒体入
口、7…冷却媒体出口、8…ガス導入部、9…ガス排出
部、10…フィラメント、11…ネジ、12…隔壁、1
3…冷却媒体通路、14…絶縁物、20…基板処理装
置、21…基板処理室、30…基板処理装置、31…基
板処理室。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/02 H01L 21/26 J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板処理室内において基板を加熱しつつ該
    基板を処理する基板処理装置において、該基板を加熱す
    る加熱手段に電力を供給する電極の内部に形成された冷
    却媒体通路を通る冷却媒体と該電極との間が絶縁物によ
    って電気的に絶縁されていることを特徴とする基板処理
    装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006190639A (ja) * 2004-12-30 2006-07-20 Tom Richards Inc 自己調整型ヒータ・アセンブリおよびその製造方法
JP2008091320A (ja) * 2006-08-11 2008-04-17 Asm America Inc 半導体加工リアクタ用のランプ締結具
JP2014146815A (ja) * 2008-07-16 2014-08-14 Tera Semicon Corp バッチ式熱処理装置及び該装置に適用されるヒータ

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