JP2005183645A - Heat treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing a process involving heating by irradiating a substrate with light.
従来より、半導体基板等(以下、単に「基板」という。)の製造の様々な段階において基板に対する熱処理が行われており、熱処理方法の1つとして急速加熱工程(Rapid Thermal Process、以下、「RTP」という。)が利用されている。RTPでは、処理室内の基板をハロゲンランプ等で加熱して短時間で所定の温度まで昇温することにより、酸化膜等の絶縁膜の薄膜化、イオン注入法により添加した不純物の活性化工程における不純物の再拡散抑制等、従来の電気炉による長時間の熱処理では困難であった処理を実現することができる。また、近年、基板の加熱源としてフラッシュランプを用いて、さらに短時間で基板を加熱する技術も利用されている。 Conventionally, heat treatment is performed on a substrate at various stages of manufacturing a semiconductor substrate or the like (hereinafter simply referred to as “substrate”), and one of the heat treatment methods is a rapid thermal process (hereinafter referred to as “RTP”). ") Is used. In RTP, a substrate in a processing chamber is heated with a halogen lamp or the like and heated to a predetermined temperature in a short time, thereby reducing the thickness of an insulating film such as an oxide film and activating an impurity added by an ion implantation method. It is possible to realize a treatment that is difficult by a long-time heat treatment using a conventional electric furnace, such as suppression of impurity re-diffusion. In recent years, a technique of heating a substrate in a shorter time using a flash lamp as a substrate heating source is also used.
ところで、このようなRTPに用いられる熱処理装置では処理室内を所定の雰囲気に保つ必要があり、樹脂製の有色のOリングを用いて処理室内が気密状態に保たれるが、処理を繰り返すにつれてOリングが熱により劣化して処理室内の気密性が低下するという問題が生じる。そこで、特許文献1では、処理室を形成するとともに周囲に赤外線ランプが配置される石英管と石英管の開口部を閉塞するプレートとの間を透明または白色のシリコンゴム製のOリングにてシールすることにより、処理室内を気密状態に保ちつつOリングの過度の加熱を防止する技術が開示されている。また、特許文献2では、石英管に端部に向かうにつれて直径が大きくなる傾斜部を設けることにより、石英管の端部に当接するOリングに到達する熱線の量を減少させてOリングの劣化を抑制する技術が提案されている。
By the way, in the heat treatment apparatus used for such RTP, it is necessary to keep the processing chamber in a predetermined atmosphere, and the processing chamber is kept airtight using a colored O-ring made of resin. There arises a problem that the ring is deteriorated by heat and the airtightness in the processing chamber is lowered. Therefore, in
さらに、特許文献3では、基板処理装置の石英窓を樹脂シートを介して冷却することにより、石英窓とチャンバ本体との間をシールするOリングの長寿命化を図る技術が開示されており、特許文献4では、高温雰囲気に晒される部位に減圧独立気泡からなる非晶質高純度石英ガラス発泡体層を配設して熱伝導と熱輻射を抑制する透明な耐熱性シール部材およびこのシール部材とOリングとの組合せが提案されている。
ところで、熱処理装置に設けられるランプの種類や出力等によっては、樹脂製のOリング全体が熱により劣化するよりも光照射によって表面が焦げてしまうという現象が発生する場合がある。表面が焦げたOリングではシール性能が低下してしまい、処理室内を気密状態に保つことが困難となっていしまう。また、Oリングの焦げた部分がパーティクルの発生源となる恐れもある。 By the way, depending on the type and output of the lamp provided in the heat treatment apparatus, there may occur a phenomenon that the surface of the resin O-ring is burned by light irradiation rather than being deteriorated by heat. With an O-ring having a burnt surface, the sealing performance is lowered, and it is difficult to keep the processing chamber airtight. Further, the burned portion of the O-ring may become a particle generation source.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光の照射により基板に処理を行う熱処理装置において、基板が処理される空間を気密状態に保つシール部のシール性能の低下を抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress a decrease in the sealing performance of a seal portion that maintains a space in which a substrate is processed in an airtight state in a heat treatment apparatus that performs processing on a substrate by light irradiation. It is said.
請求項1に記載の発明は、基板に光を照射して加熱を伴う処理を行う熱処理装置であって、基板を処理する空間を形成するとともに前記基板に照射される光を導入する開口を有するチャンバ本体と、前記チャンバ本体の内部に配置された基板に前記開口を介して光を照射する光照射部と、前記開口を閉塞するとともに、前記光照射部からの光を透過する窓部材と、前記窓部材と当接する部分が金属にて形成され、前記窓部材と前記チャンバ本体との間をシールするシール部とを備える。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱処理装置であって、前記シール部が、前記チャンバ本体と前記窓部材との間に挟まれて弾性変形する環状の金属部材である。
The invention according to claim 2 is the heat treatment apparatus according to
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の熱処理装置であって、前記シール部が、前記チャンバ本体に接する環状の樹脂部材と、前記窓部材と前記樹脂部材との間に挟まれて前記光照射部からの光の前記樹脂部材への照射を遮る環状の金属部材とを備える。
Invention of Claim 3 is the heat processing apparatus of
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記光照射部がフラッシュランプを有する。 A fourth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the light irradiation unit includes a flash lamp.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の熱処理装置であって、前記シール部の前記窓部材と当接する部分が、アルミニウムまたはニッケルにて形成される。 According to a fifth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the portion of the seal portion that contacts the window member is formed of aluminum or nickel.
請求項1ないし5の発明では、チャンバ本体と窓部材との間のシール性能の低下を抑制することができる。 According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the sealing performance between the chamber body and the window member.
また、請求項2の発明では、シール部の構造を簡素化することができ、請求項3の発明では、シール部を容易に設けることができる。 In the invention of claim 2, the structure of the seal portion can be simplified, and in the invention of claim 3, the seal portion can be easily provided.
また、請求項4の発明では、基板の表面温度を短時間で昇降することができる。
In the invention of
また、請求項5の発明では、シール部の耐久性を向上することができる。
In the invention of
図1は、本発明の一の実施の形態に係る熱処理装置1の構成を示す図であり、熱処理装置1は半導体基板9(以下、「基板9」という。)に光を照射して加熱を伴う処理を行う装置である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
熱処理装置1は、略円筒状の内壁を有するチャンバ側部63、および、チャンバ側部63の下部を覆うチャンバ底部62を備え、これらにより基板9を熱処理する空間(以下、「チャンバ」という。)65を形成するとともにチャンバ底部62とは反対側(図1中の上側)に開口60を有するチャンバ本体6が構成される。
The
また、熱処理装置1は、チャンバ本体6の開口60を閉塞する透光板61、チャンバ本体6内において基板9を保持しつつ基板9を加熱する保持部(いわゆる、サセプタ)7、保持部7から放射される熱エネルギーを反射するヒータリフレクタ30、保持部7をチャンバ本体6の底面であるチャンバ底部62に対して昇降する保持部昇降機構4、保持部7の周囲に配置されるライナ20、保持部7に保持される基板9に開口60を介して光を照射して基板9を加熱する光照射部5、および、これらの構成を制御して熱処理を行う制御部8を備える。
Further, the
透光板61は、例えば、石英等の光照射部5からの光の透過性を有する材料により形成され、光照射部5からの光を透過してチャンバ65に導く窓部材(いわゆる、チャンバ窓)として機能する。チャンバ底部62およびチャンバ側部63は、例えば、ステンレススチール等の強度と耐熱性に優れた金属材料にて形成される。チャンバ底部62には、保持部7を貫通して基板9をその下面(光照射部5からの光が照射される面とは反対側の面)から支持するための複数の支持ピン70が立設されている。
The
チャンバ側部63は、基板9の搬入および搬出を行うための搬出入口66を有し、搬出入口66は、軸67を中心に回動するゲートバルブ68により開閉可能とされる。チャンバ側部63の搬出入口66と反対側の部位にはチャンバ65に処理ガス(例えば、窒素(N2)ガス)を導入する導入路78が設けられ、開閉弁80を介して図示省略の供給装置に接続される。また、搬出入口66にはチャンバ内の気体を排出する排出路79が形成され、開閉弁81を介して図示省略の排気装置に接続される。なお、ゲートバルブ68は上下動によって搬出入口66を開閉する機構であってもよい。
The
保持部7は、基板9を予備加熱(いわゆる、アシスト加熱)する加熱プレート74、および、加熱プレート74の上面(保持部7が基板9を保持する側の面)に設置される熱拡散板73を有し、熱拡散板73の上面には、基板9の位置ずれを防止するピン75が設けられる。また、加熱プレート74の下面側には、保持部7を支持する筒状体41が設けられる。
The
加熱プレート74は、ステンレス等の金属により形成され、その内部に図示省略のヒータと、そのヒータを制御するためのセンサとを有する。熱拡散板73は、不純物の少ないサファイア(Al2O3:酸化アルミニウム)や石英等により形成され、加熱プレート74から放射される熱エネルギーを拡散する。なお、熱拡散板73は、窒化アルミニウムにより形成されてもよい。
The
保持部7および筒状体41の周囲には、保持部7から放射される熱エネルギーを反射するヒータリフレクタ30が配置される。ヒータリフレクタ30は石英により形成され、その表面全体はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈し、加熱プレート74からの熱エネルギーが熱拡散板73以外に伝導することを抑制する。ヒータリフレクタ30のチャンバ底部62に対向する部位には複数の支持ピン70がそれぞれ挿入される貫通孔34が、保持部7に同様に形成された貫通孔76に対応する位置に形成される(ただし、図1では1つの貫通孔34および貫通孔76にのみ符号を付している。)。
A
保持部昇降機構4は、移動板42、ガイド部材43、固定板44、ボールネジ45、連結部材46および47、ナット48並びにモータ40を有する。移動板42は、筒状体41を介して保持部7に接続されるとともに、連結部材46および47を介してナット48に連結され、チャンバ底部62に上端が固定されたガイド部材43により案内されて昇降可能とされる。モータ40は、ガイド部材43の下端部に取り付けられる固定板44の中央部に設置され、ボールネジ45が接続される。保持部昇降機構4により保持部7が昇降する際には、制御部8の制御によりモータ40がボールネジ45を回転し、ナット48に連結される移動板42がガイド部材43に沿って移動し、それに伴い保持部7が図1中のZ方向に滑らかに移動する。
The holding
また、移動板42にはヒータリフレクタ30の下端(すなわち、ヒータリフレクタ30の筒状体41を囲む部位の(−Z)側の端部)が固定され、保持部7が昇降する際には、ヒータリフレクタ30も保持部7と共に昇降する。
Further, the lower end of the heater reflector 30 (that is, the (−Z) side end portion surrounding the
移動板42とチャンバ底部62との間には、筒状体41およびその周囲のヒータリフレクタ30を囲む伸縮自在の蛇腹77が設けられる。蛇腹77の一方の端はチャンバ底部62に、他方の端は移動板42に接続され、チャンバ65の下部の気密性が保たれる。保持部昇降機構4により保持部7およびヒータリフレクタ30がチャンバ底部62に対して上昇する際には蛇腹77は収縮され、下降する際には蛇腹77が伸張される。
An
ライナ20は、例えば、石英により形成され、チャンバ底部62およびチャンバ側部63に沿ってチャンバ本体6に対して着脱自在に取り付けられる。ライナ20のチャンバ底部62に対向する部位には、筒状体41およびヒータリフレクタ30の下部が挿入される貫通孔21が形成され、また、支持ピン70が挿入される貫通孔22が貫通孔34および貫通孔76に対応する位置に形成される。
The
ライナ20のチャンバ側部63に対向する部位には、搬出入口66とチャンバ65とを連通させる開口23、および、導入路78から排出路79へと流れる処理ガスが通過するための流路(図示省略)が形成される。また、ライナ20の外側の表面(すなわち、チャンバ底部62およびチャンバ側部63に対向する面)は、ブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。なお、ライナ20はチャンバ底部62に対向する部位とチャンバ側部63に対向する部位とが分離可能な分割体として形成されてもよく、また、全体が一体成形されてもよい。
In a portion of the
光照射部5は、複数(本実施の形態においては25本)のキセノンフラッシュランプ(以下、単に「フラッシュランプ」という。)69、および、リフレクタ71を有する。複数のフラッシュランプ69は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が保持部7に保持される基板9の主面に沿って互いに平行に平面状に配列されている。リフレクタ71は、複数のフラッシュランプ69の上方にそれら全体を覆うように設けられ、その表面はブラスト処理により粗面化加工が施されて梨地模様を呈する。
The
図2は、チャンバ側部63の上部近傍を拡大して示す断面図であり、図1中のチャンバ側部63の左側上部のみを示している。図2に示すように、略円筒状のチャンバ側部63の上端面(正確には、チャンバ側部63の上部に位置する環状部材の上面)には環状溝631が形成されており、環状溝631内にはニッケル合金にて形成される環状の金属ガスケット51が設けられる。また、チャンバ側部63の上端面上において環状溝631の外側には、アルミニウムにて形成される環状の固定部材611が設けられる。固定部材611は、図示省略のボルトによりチャンバ側部63に取り付けられ、内側に突出するフランジ部が透光板61の外縁部上に当接して透光板61がチャンバ側部63に装着される。なお、固定部材611のフランジ部は環状溝631の上方を覆うようにして設けられるため、環状溝631の真上から金属ガスケット51に直接光が照射されることが抑制される。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the upper part of the
ここで、金属ガスケット51は断面形状が円環状(リング状)に形成されたものであり、透光板61が無い状態では、金属ガスケット51の上部がチャンバ側部63の上端面より上方に突出する。したがって、透光板61がチャンバ側部63に装着されると、金属ガスケット51はチャンバ本体6と透光板61との間に挟まれて弾性変形する。これにより、金属ガスケット51の上部および下部がそれぞれ透光板61およびチャンバ側部63に隙間無く当接して透光板61とチャンバ本体6との間がシールされ、金属ガスケット51がシール部としての役割を果たしてチャンバ65が気密状態に保たれる。なお、後述する熱処理の際のチャンバ65内の圧力は大気圧に対して数kPa高くされるのみであるため、熱処理装置1では、通常の金属ガスケットに対して求められる締め付け力よりも小さな力にて固定部材611をチャンバ側部63に締め付けることができ、固定部材611と金属ガスケット51とに挟まれた透光板61に過度の力が作用することはない。
Here, the
図3および図4は、基板9を熱処理する際の熱処理装置1の動作の流れを示す図である。本実施の形態では、基板9はイオン注入法により不純物が添加された半導体基板であり、熱処理装置1による熱処理により添加された不純物の活性化が行われる。
3 and 4 are diagrams showing the flow of operation of the
熱処理装置1により基板9が熱処理される際には、まず、保持部7が図1に示すようにチャンバ底部62に近接した位置に配置される。以下、図1における保持部7およびヒータリフレクタ30のチャンバ65内における位置を「受渡位置」という。保持部7およびヒータリフレクタ30が受渡位置にあるとき、支持ピン70の先端は、保持部7およびヒータリフレクタ30を貫通して保持部7の上方に位置する。次に、搬出入口66が開放され、制御部8により制御される搬送ロボット(図示省略)により搬出入口66を介して基板9がチャンバ65内に搬入され(ステップS11)、複数の支持ピン70上に載置される。
When the substrate 9 is heat-treated by the
その後、ゲートバルブ68により搬出入口66が閉鎖され(ステップS12)、開閉弁80および81が開かれてチャンバ65内に常温の窒素ガスが導入される(ステップS13)。保持部昇降機構4により保持部7およびヒータリフレクタ30が上昇を開始し、基板9が支持ピン70から保持部7へと渡されて保持され、保持部7上の基板9は図5に示すように透光板61に近接した位置まで移動する(ステップS14)。そして、保持部7およびヒータリフレクタ30がチャンバ底部62に対して上昇した状態において熱処理が行われる。以下、図5に示す保持部7およびヒータリフレクタ30のチャンバ65内における位置を「処理位置」という。なお、保持部7と透光板61との間の距離は、保持部昇降機構4のモータ40の回転量を制御することにより任意に調整することが可能である。
Thereafter, the carry-in / out
保持部7は、加熱プレート74に内蔵されたヒータにより予め所定の温度に加熱されており、基板9は保持部7(正確には、熱拡散板73)と接触することにより予備加熱され(ステップS15)、基板9の温度が次第に上昇する。このとき、熱拡散板73により加熱プレート74からの熱エネルギーが拡散されるため、基板9は均一に予備加熱される。また、保持部7から放射される熱線等の熱エネルギーはヒータリフレクタ30により反射されて周囲への熱伝導が抑制されるため、保持部7からの熱エネルギーを効率的に基板9の予備加熱に利用することができる。
The holding
基板9の表面温度は加熱プレート74内の温度センサにより間接的に継続して計測され(ステップS16)、計測された温度が設定された予備加熱温度(以下、「設定温度」という。)に到達したか否かが繰り返し確認される(ステップS17)。設定温度は、基板9に添加された不純物が熱により拡散する恐れのない、200℃ないし600℃程度、好ましくは350℃ないし550℃程度とされる。 The surface temperature of the substrate 9 is continuously and indirectly measured by the temperature sensor in the heating plate 74 (step S16), and the measured temperature reaches a set preheating temperature (hereinafter referred to as “set temperature”). It is repeatedly confirmed whether or not it has been done (step S17). The set temperature is about 200 ° C. to 600 ° C., preferably about 350 ° C. to 550 ° C., in which impurities added to the substrate 9 are not likely to diffuse due to heat.
表面温度が設定温度以上になると、制御部8の制御により光照射部5からチャンバ本体6の内部に配置された基板9へ向けてフラッシュ光が照射される(ステップS18)。このとき、光照射部5のフラッシュランプ69から放射される光の一部は光拡散板72および透光板61を透過して直接チャンバ65内へと向かい、他の一部は一旦リフレクタ71により反射されてから光拡散板72および透光板61を透過してチャンバ65内へと向かい、これらの光の照射により基板9の加熱(以下、予備加熱と区別するため、基板9の表面温度を処理温度まで上昇させる加熱を「主加熱」という。)が行われる。このように、主加熱が光の照射により行われることによって、基板9の表面温度を短時間で昇降することができる。
When the surface temperature is equal to or higher than the set temperature, flash light is irradiated from the
光照射部5、すなわち、フラッシュランプ69から照射される光は、予め蓄えられていた静電エネルギーが極めて短い光パルスに変換された、照射時間が0.1ミリ秒ないし10ミリ秒程度の極めて短く強い閃光であり、フラッシュランプ69からの光により主加熱される基板9の表面温度は、瞬間的に1000℃ないし1100℃程度の処理温度まで上昇し、基板9に添加された不純物が活性化される。このとき、基板9の表面温度が極めて短い時間で処理温度まで上昇して急速に下降するため、基板9に添加された不純物の熱による拡散(この拡散現象を、基板9中の不純物のプロファイルがなまる、ともいう。)を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。また、主加熱の前に加熱プレート74により基板9を予備加熱しておくことにより、フラッシュランプ69からの光の照射によって基板9の表面温度を処理温度まで速やかに上昇させることができる。
The light irradiated from the
ところで、主加熱の際には、フラッシュランプ69から出射された光の一部が透光板61を透過し、図2に示す金属ガスケット51にほぼ間接的ではあるが強い光が照射されることとなる。しかしながら、前述のように金属ガスケット51は金属(ニッケル合金)にて形成されるため、フラッシュランプ69からの光による損傷(例えば、表面が焦げる等)が抑制される。また、主加熱の際の光は、図5に示すライナ20に入射するが、ブラスト処理により粗面化されたライナ20の外面(チャンバ本体6に対向する面)により光がある程度遮られるため、チャンバ本体6の内側の表面が光に曝されて変質、あるいは、劣化する現象が抑制される。
By the way, during the main heating, a part of the light emitted from the
主加熱の終了後、保持部昇降機構4により保持部7およびヒータリフレクタ30が再び図1に示す受渡位置まで下降し(ステップS19)、基板9が保持部7から支持ピン70へと渡される。続いて、開閉弁80および81が閉じられて窒素ガスの導入が停止され(ステップS20)、ゲートバルブ68により閉鎖されていた搬出入口66が開放される(ステップS21)。支持ピン70上に載置された基板9は搬送ロボットにより搬出され(ステップS22)、熱処理装置1による一連の熱処理動作が完了する。
After the end of the main heating, the holding
以上のように、図1の熱処理装置1では、基板9に照射される光照射部5からの光を導入するチャンバ本体6の開口60が透光板61により閉塞され、チャンバ本体6と透光板61との間が、金属にて形成されるとともに開口60の周囲に配置される環状のシール部(すなわち、金属ガスケット51)によりシールされる。これにより、熱処理装置1では主加熱時に照射される光によりシール部が劣化してチャンバ本体6と透光板61との間のシール性能が低下することを抑制することができる。また、金属ガスケットを利用することにより、シール部の構造を簡素化する(部品点数を削減する)こともできる。なお、金属ガスケット51は、必ずしも環状溝631内に設けられる必要はなく、例えば、透光板61側に形成された環状溝内に設けられてもよい。
As described above, in the
図6.Aないし図6.Dはそれぞれ、金属ガスケットの他の例を示す図である。図6.Aの金属ガスケット51aは、断面形状が略E字形のバネ状に形成されたものとなっており、図6.bの金属ガスケット51bは断面が内側に向かって開口するC字形となっている。また、図6.Cの金属ガスケット51cは断面が内側に向かって開口する略U字形となっており、図6.Dの金属ガスケット51dは内側において透光板61に当接し、外側において環状溝631の底面に当接し、断面が略S字状のいわゆる皿バネ状となっている。なお、ガスケット51dの具体例は、例えば、芦田哲哉、外2名、「新規金属シールの開発−低締付力の金属シール−」、三菱電線工業時報、2003年4月、第100号、p.102−109に開示されている。
FIG. A thru | or FIG. D is a figure which shows the other example of a metal gasket, respectively. FIG. The
図6.Aないし図6.Dに示す金属ガスケット51a〜51dも、図2の金属ガスケット51と同様に環状とされ、チャンバ側部63と透光板61との間に挟まれて弾性変形し、チャンバ本体6の内部を気密状態に保つシール部としての役割を果たす。これにより、図6.Aないし図6.Dに示す金属ガスケット51a〜51dをそれぞれ有する熱処理装置においても、シール部の構造を簡素化しつつチャンバ本体6(チャンバ側部63)と透光板61との間のシール性能の低下を抑制することができる。
FIG. A thru | or FIG. The
図7は、熱処理装置の他の例を示す図であり、図2に対応する断面図である。図7の熱処理装置は図1の熱処理装置1と比較して金属ガスケット51がOリングを有するシール部52とされる点で相違し、他の構成は同様であり図2と同符号を付している。
FIG. 7 is a view showing another example of the heat treatment apparatus, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. The heat treatment apparatus of FIG. 7 is different from the
シール部52は、弾性を有する樹脂(例えば、フッ素ゴム等のゴム製エラストマー)にて形成されるパッキンであるOリング、および、ニッケルにて形成される環状板であるカバー(以下、「金属カバー」という。)522を有し、Oリング521は環状溝631内に設けられてチャンバ本体6に接し、金属カバー522は透光板61とOリング521との間にて挟持される。すなわち、シール部52では透光板61と金属カバー522、金属カバー522とOリング521、および、Oリング521とチャンバ本体6がそれぞれ互いに当接して隙間無く密着し、透光板61とチャンバ本体6との間がシールされる。
The
このとき、図7の熱処理装置では、Oリング521により力が緩衝されることにより図2の金属ガスケット51を用いる場合よりも大きな締め付け力で固定部材611を固定することができ、透光板61とチャンバ本体6との間に求められるシール性能を得つつ透光板61に過度の力が作用して破損してしまうことが防止される。これにより、シール部を容易に設けることが可能となる。
At this time, in the heat treatment apparatus of FIG. 7, the force is buffered by the O-
図7の熱処理装置では、主加熱の際にシール部52へと向かう光は透光板61と当接する金属カバー522に照射されることとなる。言い換えると、図5に示す光照射部5からの光のOリング521への照射が金属カバー522により遮られ、Oリング521には光が到達しない。これにより、図7の熱処理装置では光照射によりOリング521の表面が損傷し、あるいは、熱によりOリング521が劣化することにより透光板61とチャンバ本体6との間のシール性能が低下してしまうことを抑制することができる。
In the heat treatment apparatus of FIG. 7, the light traveling toward the
図8.Aおよび図8.Bは、シール部52の他の例を示す図である。図8.Aのシール部52では金属カバー522にOリング521の内周側に屈曲する環状のフランジ部523aが設けられ、図8.Bのシール部52では金属カバー522に、Oリング521の外周側に屈曲する環状のフランジ部523bが内側のフランジ部523aに加えて設けられる。図8.Aおよび図8.Bのシール部52ではそれぞれ、金属カバー522のフランジ部523aおよびフランジ部523a,523bによりOリング521の側部が覆われる。これにより、Oリング521に光照射部5からの光が入射することがさらに抑制され、シール部52の長寿命化を図ることができる。また、図7の場合と同様に、Oリング521の弾性変形によりシール部を容易に設けることができる。
FIG. A and FIG. B is a diagram illustrating another example of the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
上記熱処理装置では、金属ガスケットまたは金属カバーが透光板61と当接してシール部のシール性能の低下が抑制されるが、例えば、シール部52において金属カバー522を省略し、Oリング521の透光板61と当接する部分に金属膜が付与されることによりシール部の劣化が抑制されてもよい。また、金属以外の材料にて形成される環状板に金属コーティング(例えば、アルミニウムまたはニッケルのメッキ等)が施されて金属カバーとして利用されてもよい。すなわち、熱処理装置ではシール部の透光板61と当接する部分が金属にて形成されることにより、シール性能の低下を抑制することができる。
In the heat treatment apparatus, the metal gasket or the metal cover abuts on the
また、上記熱処理装置において、シール部の透光板61と当接する部分(すなわち、金属ガスケットまたは金属カバー)はニッケル(ニッケル合金を含む。)以外の金属にて形成されてもよいが、フラッシュランプ69を有する光照射部5が用いられる場合には、アルミニウムまたはニッケルにて形成されることが好ましく、これにより、フラッシュランプ69を有する熱処理装置におけるシール部の耐久性を向上することが実現される。
In the heat treatment apparatus, the portion of the seal portion that contacts the light transmitting plate 61 (that is, the metal gasket or the metal cover) may be formed of a metal other than nickel (including a nickel alloy). When the
金属ガスケットの断面形状は、図2並びに図6.Aないし図6.Dに記載のものには限定されず、透光板61に過度の力が作用せずに透光板61とチャンバ本体6との間をシールすることができるのであれば、いかなる形状であってもよい。
The cross-sectional shape of the metal gasket is shown in FIGS. A thru | or FIG. It is not limited to those described in D. Any shape can be used as long as it can seal between the light transmitting
シール部52においてチャンバ本体6に接する環状の樹脂部材は、樹脂にて形成されるのであれば円形以外の断面形状のものが用いられてもよい。
The annular resin member in contact with the
光照射部5では、フラッシュランプ69の数、配列または形状は上記実施の形態に示したものに限定されず、熱処理される基板9の大きさ等の諸条件に合わせて適宜変更が可能である。また、キセノンフラッシュランプに代えて、クリプトンフラッシュランプが用いられてもよく、フラッシュランプでないハロゲンランプ等の他の光源が用いられてもよい。
In the
熱処理装置1では、基板9に対して、不純物の活性化処理以外にも、酸化、アニール、CVD等の様々な加熱を伴う処理が行われてよい。また、熱処理装置1は、半導体基板のみならず、液晶表示装置やプラズマ表示装置等のフラットパネル表示装置用のガラス基板に対する熱処理にも利用することができる。
In the
1 熱処理装置
5 光照射部
6 チャンバ本体
9 基板
51,51a〜51d 金属ガスケット
52 シール部
60 開口
61 透光板
65 チャンバ
69 フラッシュランプ
521 Oリング
522 金属カバー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板を処理する空間を形成するとともに前記基板に照射される光を導入する開口を有するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体の内部に配置された基板に前記開口を介して光を照射する光照射部と、
前記開口を閉塞するとともに、前記光照射部からの光を透過する窓部材と、
前記窓部材と当接する部分が金属にて形成され、前記窓部材と前記チャンバ本体との間をシールするシール部と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment apparatus for performing a process involving heating by irradiating a substrate with light,
A chamber body having an opening for forming a space for processing the substrate and introducing light irradiated to the substrate;
A light irradiator for irradiating light through the opening to a substrate disposed inside the chamber body;
A window member that closes the opening and transmits light from the light irradiation unit;
A portion that contacts the window member is formed of metal, and a seal portion that seals between the window member and the chamber body;
A heat treatment apparatus comprising:
前記シール部が、前記チャンバ本体と前記窓部材との間に挟まれて弾性変形する環状の金属部材であることを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1,
The heat treatment apparatus, wherein the seal portion is an annular metal member that is sandwiched between the chamber body and the window member and elastically deforms.
前記シール部が、
前記チャンバ本体に接する環状の樹脂部材と、
前記窓部材と前記樹脂部材との間に挟まれて前記光照射部からの光の前記樹脂部材への照射を遮る環状の金属部材と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1,
The seal portion is
An annular resin member in contact with the chamber body;
An annular metal member that is sandwiched between the window member and the resin member to block irradiation of the resin member with light from the light irradiation unit;
A heat treatment apparatus comprising:
前記光照射部がフラッシュランプを有することを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A heat treatment apparatus, wherein the light irradiation unit includes a flash lamp.
前記シール部の前記窓部材と当接する部分が、アルミニウムまたはニッケルにて形成されることを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 4,
A portion of the seal portion that contacts the window member is formed of aluminum or nickel.
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- 2003-12-19 JP JP2003421795A patent/JP2005183645A/en not_active Abandoned
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