JP2005191169A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Tadashi Konya
忠司 紺谷
Nobuhito Shima
信人 嶋
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus having a protecting tube capable of easily discharging a cleaning liquid from the protection tube even if the protection tube that is a tubule is cleaned by the cleaning liquid. <P>SOLUTION: The substrate processing apparatus 201 has a reaction tube 203 for forming space for accommodating and treating a substrate 200, and the protecting tube 50 provided on the inner or outer wall of the reaction tube 203. The protecting tube 50 is formed cylindrically and both the ends are open. By the device, the influence of surface tension in water is reduced, and the cleaning liquid remaining in the protecting tube can be easily discharged. When gas for drying is supplied from one end of the opening, the cleaning liquid remaining in the protecting tube can be discharged more easily. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体製造技術、特に、被処理基板を処理室に収容してヒータによって加熱
した状態で処理を施す熱処理技術に関し、例えば、半導体集積回路装置(半導体デバイス
)が作り込まれる半導体ウエハに酸化処理や拡散処理、イオン打ち込み後のキャリア活性
化や平坦化のためのリフローやアニール及び熱CVD反応による成膜処理などに使用され
る基板処理装置に利用して有効なものに係わる。
The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique, and more particularly to a heat treatment technique in which a substrate to be processed is accommodated in a processing chamber and processed while being heated by a heater. For example, the present invention relates to a semiconductor wafer in which a semiconductor integrated circuit device (semiconductor device) is fabricated. The present invention relates to an apparatus that is effective for use in a substrate processing apparatus used for oxidation treatment, diffusion treatment, carrier activation after ion implantation, reflow for planarization, annealing, and film formation treatment by thermal CVD reaction.

従来の基板処理装置、例えば半導体製造装置の処理室構造の一例を図7、図8に示す。   An example of a processing chamber structure of a conventional substrate processing apparatus, for example, a semiconductor manufacturing apparatus is shown in FIGS.

図7、図8に示すように、上端が閉塞され下端に開口を有する円筒状の例えば石英など
からなる反応管203と、前記反応管203の下端開口を蓋するシールキャップ219な
どから処理室201が形成される。処理室201内に、ウエハなどの基板200を載置し
、前記基板を加熱するヒータ207(図示せず)により基板200を所望の温度にした後
、図示しないガス供給管から処理ガスが前記処理室201内に供給されることで、基板2
00に所望の処理がなされるようになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, a processing chamber 201 includes a cylindrical reaction tube 203 made of, for example, quartz having an upper end closed and an opening at the lower end, a seal cap 219 covering the lower end opening of the reaction tube 203, and the like. Is formed. A substrate 200 such as a wafer is placed in the processing chamber 201, and the substrate 200 is brought to a desired temperature by a heater 207 (not shown) for heating the substrate, and then a processing gas is supplied from a gas supply pipe (not shown) to the processing gas. By being supplied into the chamber 201, the substrate 2
The desired processing is performed at 00.

処理室201内の温度を測定するために、温度検出手段として熱電対20が使用される
。熱電対20は処理ガスによる腐食などの影響を避けるために、例えば石英からなる筒状
の保護管10にて保護され、処理室201内の雰囲気と隔離されている。
In order to measure the temperature in the processing chamber 201, the thermocouple 20 is used as a temperature detecting means. The thermocouple 20 is protected by a cylindrical protective tube 10 made of, for example, quartz and is isolated from the atmosphere in the processing chamber 201 in order to avoid the influence of corrosion due to the processing gas.

図7は、前記保護管10を反応管203の外壁に設けた例を示している。保護管10は
、反応管203の外壁に設けられており、前記保護管10の一端は閉塞され、他端は開口
している。熱電対20は、前記開口から前記保護管10内に挿入されている。
FIG. 7 shows an example in which the protective tube 10 is provided on the outer wall of the reaction tube 203. The protective tube 10 is provided on the outer wall of the reaction tube 203, and one end of the protective tube 10 is closed and the other end is opened. The thermocouple 20 is inserted into the protective tube 10 from the opening.

図8は、前記保護管10を反応管203の内壁に設けた例である。保護管10は、熱電
対20が処理室201内の処理ガスに接触しないように、処理室201の外部から内部へ
貫通するように設けられ、前記保護管10の処理室201内の端部は閉塞されている。ま
た、前記保護管10の処理室201外の端部は開口されており、熱電対20は、前記開口
から前記保護管10内に挿入されている。
FIG. 8 shows an example in which the protective tube 10 is provided on the inner wall of the reaction tube 203. The protective tube 10 is provided so as to penetrate from the outside to the inside of the processing chamber 201 so that the thermocouple 20 does not contact the processing gas in the processing chamber 201. It is blocked. The end of the protective tube 10 outside the processing chamber 201 is opened, and the thermocouple 20 is inserted into the protective tube 10 from the opening.

上述のような処理室201を有する基板処理装置を用いて、基板に成膜処理などを施し
た場合、反応管203の内壁など処理ガスが接触する部分にも副生成物として膜が成膜さ
れる(図8の処理室構造では保護管10の表面にも成膜する)。このような副生成物は、
その膜厚の増加と共に剥がれてパーティクルとなり、基板処理装置によって製作される半
導体デバイスの性能に重大な影響を与える。従って、この副生成物がパーティクルとなっ
て剥がれる前に除去する必要がある。
When the substrate processing apparatus having the processing chamber 201 as described above is used to perform a film forming process or the like on the substrate, a film is formed as a by-product also on a portion such as the inner wall of the reaction tube 203 that is in contact with the processing gas. (In the processing chamber structure of FIG. 8, a film is also formed on the surface of the protective tube 10). Such by-products are
As the film thickness increases, it peels off and becomes particles, which significantly affects the performance of the semiconductor device manufactured by the substrate processing apparatus. Therefore, it is necessary to remove these by-products before they become particles and peel off.

処理ガスが接触する部分に付着した副生成物を除去する手法として、ウエットクリーニ
ングがある。ウエットクリーニングは、副生成物が付着した構成部品を基板処理装置から
取り外し、洗浄液で洗浄する手法である。
There is a wet cleaning as a technique for removing a by-product attached to a portion in contact with the processing gas. Wet cleaning is a technique in which a component to which a by-product is attached is removed from the substrate processing apparatus and washed with a cleaning liquid.

図7、図8に示す保護管10は反応管203に固定されているため、前記反応管203
を洗浄する場合は、前記保護管10も同時に洗浄することとなる。また、前記保護管10
は、熱電対20の外形に合わせ、遊びが少ない細管(即ち、保護管10内での熱電対20
の位置が変わらないようにしている)を使用している。従って、前記反応管203を洗浄
するとき、同時に前記保護管10も洗浄され、その結果、前記保護管10内にも洗浄液が
侵入することとなる。
Since the protective tube 10 shown in FIGS. 7 and 8 is fixed to the reaction tube 203, the reaction tube 203
When cleaning the protective tube 10, the protective tube 10 is also cleaned at the same time. The protective tube 10
Is a thin tube with little play (that is, the thermocouple 20 in the protective tube 10) according to the outer shape of the thermocouple 20.
The position of the is not changed). Therefore, when the reaction tube 203 is cleaned, the protective tube 10 is also cleaned at the same time, and as a result, the cleaning liquid enters the protective tube 10 as well.

上述のように、保護管10は一端が閉塞された細管として形成されているため、一旦、
前記保護管10内に洗浄液が侵入すると、水の表面張力の影響により、前記洗浄液を排出
するのが困難になる。従って、前記反応管203の乾燥時間が増大し、クリーニング時間
が増大することで、基板処理装置のスループットが低下する。また、前記洗浄液として、
例えばフッ酸などの危険な液体を使用した場合に、前記保護管10内に洗浄液が残留する
と、前記反応管203を基板処理装置に、再度取り付ける場合に、作業員がこの洗浄液に
触れる虞がある。
As described above, since the protective tube 10 is formed as a narrow tube with one end closed,
When the cleaning liquid enters the protective tube 10, it becomes difficult to discharge the cleaning liquid due to the influence of the surface tension of water. Accordingly, the drying time of the reaction tube 203 increases and the cleaning time increases, so that the throughput of the substrate processing apparatus decreases. In addition, as the cleaning liquid,
For example, when a dangerous liquid such as hydrofluoric acid is used, if cleaning liquid remains in the protective tube 10, an operator may touch the cleaning liquid when the reaction tube 203 is attached to the substrate processing apparatus again. .

従って、本発明は、細管である保護管を洗浄液にて洗浄した場合であっても、前記保護
管内から洗浄液を容易に排出することができる保護管を有する基板処理装置を提供するこ
とである。
Accordingly, the present invention is to provide a substrate processing apparatus having a protective tube that can easily discharge the cleaning liquid from the inside of the protective tube even when the protective tube, which is a thin tube, is cleaned with the cleaning liquid.

上記課題を解決するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構成とするもので
ある。すなわち、本発明は請求項1に記載のように、基板を収容し処理する空間を形成す
る反応管と、前記反応管の内壁又は外壁に設けられる保護管とを有する基板処理装置であ
って、前記保護管は筒状に形成され、その両端が開口していることを特徴とする基板処理
装置とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as described in the claims. That is, the present invention is a substrate processing apparatus having a reaction tube that forms a space for accommodating and processing a substrate and a protective tube provided on an inner wall or an outer wall of the reaction tube, as described in claim 1, The protective tube is formed in a cylindrical shape, and the substrate processing apparatus is characterized in that both ends thereof are open.

本発明によれば、基板を収容し処理する空間を形成する反応管と、前記反応管の内壁又
は外壁に設けられる保護管とを有する基板処理装置であって、前記保護管は筒状に形成さ
れ、その両端が開口していることを特徴とする基板処理装置としたので、水の表面張力の
影響が少なくなり、前記保護管内に残留する洗浄液を容易に排出することができる。また
、前記開口の一端から乾燥用のガスを供給すれば、更に容易に、保護管内の残留洗浄液を
排出することができる。
According to the present invention, there is provided a substrate processing apparatus having a reaction tube that forms a space for accommodating and processing a substrate, and a protective tube provided on an inner wall or an outer wall of the reaction tube, wherein the protective tube is formed in a cylindrical shape. In addition, since the substrate processing apparatus is characterized in that both ends thereof are open, the influence of the surface tension of water is reduced, and the cleaning liquid remaining in the protective tube can be easily discharged. Further, if a drying gas is supplied from one end of the opening, the residual cleaning liquid in the protective tube can be discharged more easily.

図3、図4において本発明が適用される基板処理装置の一例である半導体製造装置につ
いての概略を説明する。
An outline of a semiconductor manufacturing apparatus as an example of a substrate processing apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

筐体101内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としての
カセット100の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ105が設けられ
、該カセットステージ105の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ115が設
けられ、該カセットエレベータ115には搬送手段としてのカセット移載機114が取り
つけられている。又、前記カセットエレベータ115の後側には、前記カセット100の
載置手段としてのカセット棚109が設けられると共に前記カセットステージ105の上
方にも予備カセット棚110が設けられている。前記予備カセット棚110の上方にはク
リーンユニット118が設けられクリーンエアを前記筐体101の内部を流通させるよう
に構成されている。
A cassette stage 105 is provided on the front side of the inside of the housing 101 as a holding member transfer member that transfers the cassette 100 as a substrate storage container to and from an external transfer device (not shown). Is provided with a cassette elevator 115 as an elevating means, and a cassette transfer machine 114 as a conveying means is attached to the cassette elevator 115. Further, a cassette shelf 109 as a mounting means for the cassette 100 is provided on the rear side of the cassette elevator 115 and a spare cassette shelf 110 is also provided above the cassette stage 105. A clean unit 118 is provided above the spare cassette shelf 110 so as to distribute clean air through the inside of the casing 101.

前記筐体101の後部上方には、処理炉202が設けられ、該処理炉202の下方には
基板としてのウエハ200を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート21
7を該処理炉202に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ121が設けられ、
該ボートエレベータ121に取りつけられた昇降部材122の先端部には蓋体としてのシ
ールキャップ219が取りつけられ該ボート217を垂直に支持している。前記ボートエ
レベータ121と前記カセット棚109との間には昇降手段としての移載エレベータ11
3が設けられ、該移載エレベータ113には搬送手段としてのウエハ移載機112が取り
つけられている。又、前記ボートエレベータ121の横には、開閉機構を持ち前記処理炉
202の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ116が設けられている。
A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 101, and a boat 21 as a substrate holding unit that holds wafers 200 as substrates in multiple stages in a horizontal posture below the processing furnace 202.
A boat elevator 121 as an elevating means for elevating and lowering 7 to the processing furnace 202;
A seal cap 219 serving as a lid is attached to the tip of the elevating member 122 attached to the boat elevator 121 to support the boat 217 vertically. Between the boat elevator 121 and the cassette shelf 109, a transfer elevator 11 as an elevating means is provided.
3 is provided, and a wafer transfer machine 112 as a transfer means is attached to the transfer elevator 113. Next to the boat elevator 121, a furnace port shutter 116 is provided as a shielding member that has an opening / closing mechanism and closes the lower surface of the processing furnace 202.

前記ウエハ200が装填された前記カセット100は、図示しない外部搬送装置から前
記カセットステージ105に該ウエハ200が上向き姿勢で搬入され、該ウエハ200が
水平姿勢となるよう該カセットステージ105で90°回転させられる。更に、前記カセ
ット100は、前記カセットエレベータ115の昇降動作、横行動作及び前記カセット移
載機114の進退動作、回転動作の協働により前記カセットステージ105から前記カセ
ット棚109又は前記予備カセット棚110に搬送される。
The cassette 100 loaded with the wafer 200 is loaded into the cassette stage 105 from an external transfer device (not shown) in an upward posture, and rotated by 90 ° on the cassette stage 105 so that the wafer 200 is in a horizontal posture. Be made. Further, the cassette 100 is moved from the cassette stage 105 to the cassette shelf 109 or the spare cassette shelf 110 by cooperation of the raising / lowering operation of the cassette elevator 115, the transverse operation, the advance / retreat operation of the cassette transfer machine 114, and the rotation operation. Be transported.

前記カセット棚109には前記ウエハ移載機112の搬送対象となる前記カセット10
0が収納される移載棚123があり、前記ウエハ200が移載に供される該カセット10
0は前記カセットエレベータ115、前記カセット移載機114により該移載棚123に
移載される。
In the cassette shelf 109, the cassette 10 to be transferred by the wafer transfer device 112.
There is a transfer shelf 123 in which 0 is stored, and the cassette 10 on which the wafer 200 is transferred.
0 is transferred to the transfer shelf 123 by the cassette elevator 115 and the cassette transfer machine 114.

前記カセット100が前記移載棚123に移載されると、前記ウエハ移載機112の進
退動作、回転動作及び前記移載エレベータ113の昇降動作の協働により該移載棚123
から降下状態の前記ボート217に前記ウエハ200を移載する。
When the cassette 100 is transferred to the transfer shelf 123, the transfer shelf 123 is cooperated by advancing / retreating operation, rotation operation, and lifting / lowering operation of the transfer elevator 113 of the wafer transfer machine 112.
The wafer 200 is transferred to the boat 217 in the lowered state.

前記ボート217に所定枚数の前記ウエハ200が移載されると前記ボートエレベータ
121により該ボート217が前記処理炉202に挿入され、前記シールキャップ219
により前記処理炉202が気密に閉塞される。気密に閉塞された前記処理炉202内では
前記ウエハ200が加熱されると共に処理ガスが該処理炉202内に供給され、前記ウエ
ハ200に処理がなされる。
When a predetermined number of wafers 200 are transferred to the boat 217, the boat 121 is inserted into the processing furnace 202 by the boat elevator 121, and the seal cap 219 is inserted.
As a result, the processing furnace 202 is hermetically closed. The wafer 200 is heated in the hermetically closed processing furnace 202 and a processing gas is supplied into the processing furnace 202 to process the wafer 200.

前記ウエハ200への処理が完了すると、該ウエハ200は上記した作動の逆の手順に
より、前記ボート217から前記移載棚123の前記カセット100に移載され、該カセ
ット100は前記カセット移載機114により該移載棚123から前記カセットステージ
105に移載され、図示しない外部搬送装置により前記筐体101の外部に搬出される。
尚、前記炉口シャッタ116は、前記ボート217が降下状態の際に前記処理炉202の
下面を塞ぎ、外気が該処理炉202内に巻き込まれるのを防止している。
When the processing on the wafer 200 is completed, the wafer 200 is transferred from the boat 217 to the cassette 100 of the transfer shelf 123 by the reverse procedure of the above-described operation, and the cassette 100 is transferred to the cassette transfer machine. 114 is transferred from the transfer shelf 123 to the cassette stage 105 and is carried out of the casing 101 by an external transfer device (not shown).
The furnace port shutter 116 closes the lower surface of the processing furnace 202 when the boat 217 is in the lowered state, and prevents outside air from being caught in the processing furnace 202.

前記カセット移載機114等の搬送動作は、搬送制御手段124により制御される。   The transport operation of the cassette transfer machine 114 and the like is controlled by the transport control means 124.

次に、本発明の実施の形態にて行った、ウエハ等の基板へのプロセス処理例としてCV
D法の中の1つであるALD法を用いた成膜処理について、簡単に説明する。
Next, CV as an example of a process performed on a substrate such as a wafer performed in the embodiment of the present invention.
A film forming process using the ALD method which is one of the D methods will be briefly described.

ALD法は、ある成膜条件(温度、時間等)の下で、成膜に用いる2種類(またはそれ
以上)の原料となるガスを1種類ずつ交互に基板上に供給し、1原子層単位で吸着させ、
表面反応を利用して成膜を行う手法である。
In the ALD method, under one film formation condition (temperature, time, etc.), two kinds (or more) of raw material gases used for film formation are alternately supplied onto the substrate one by one, and one atomic layer unit. Adsorbed with
This is a technique for performing film formation using surface reaction.

即ち、利用する化学反応は、例えばSiN(窒化珪素)膜形成の場合ALD法ではDC
S(SiHCl、ジクロルシラン)とNH(アンモニア)を用いて300〜600
℃の低温で高品質の成膜が可能である。また、ガス供給は、複数種類の反応性ガスを1種
類ずつ交互に供給する。そして、膜厚制御は、反応性ガス供給のサイクル数で制御する。
(例えば、成膜速度が1Å/サイクルとすると、20Åの膜を形成する場合、処理を20
サイクル行う。)
That is, the chemical reaction to be used is, for example, in the case of forming a SiN (silicon nitride) film, DC in the ALD method.
300 to 600 using S (SiH 2 Cl 2 , dichlorosilane) and NH 3 (ammonia)
High quality film formation is possible at a low temperature of ℃. Further, the gas supply alternately supplies a plurality of types of reactive gases one by one. And film thickness control is controlled by the cycle number of reactive gas supply.
(For example, when the film formation rate is 1 mm / cycle, when a film of 20 mm is formed, the treatment is
Cycle. )

以下に本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図5は、本実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦
断面で示し、図6は本実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉
部分を横断面で示す。加熱手段であるヒータ207の内側に、基板であるウエハ200を
処理する反応容器として反応管203が設けられ、この反応管203の下端開口は蓋体で
あるシールキャップ219により気密部材であるOリング220を介して気密に閉塞され
、少なくとも、このヒータ207、反応管203、及びシールキャップ219により処理
炉202を形成している。シールキャップ219には石英キャップ218を介して基板保
持手段であるボート217が立設され、前記石英キャップ218はボートを保持する保持
体となっている。そして、ボート217は処理炉202に挿入される。ボート217には
バッチ処理される複数のウエハ200が水平姿勢で管軸方向に多段に積載される。前記ヒ
ータ207は処理炉202に挿入されたウエハ200を所定の温度に加熱する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a vertical substrate processing furnace according to the present embodiment, showing a processing furnace portion in a vertical section, and FIG. 6 is a schematic configuration of a vertical substrate processing furnace according to the present embodiment. It is a figure and shows a processing furnace part in a cross section. A reaction tube 203 is provided as a reaction vessel for processing the wafer 200 as a substrate inside a heater 207 as a heating means, and the lower end opening of the reaction tube 203 is an O-ring as an airtight member by a seal cap 219 as a lid. The process furnace 202 is formed by at least the heater 207, the reaction tube 203, and the seal cap 219. A boat 217 as a substrate holding means is erected on the seal cap 219 via a quartz cap 218, and the quartz cap 218 serves as a holding body for holding the boat. Then, the boat 217 is inserted into the processing furnace 202. A plurality of wafers 200 to be batch-processed are stacked on the boat 217 in a horizontal posture in multiple stages in the tube axis direction. The heater 207 heats the wafer 200 inserted into the processing furnace 202 to a predetermined temperature.

そして、処理炉202へは複数種類、ここでは2種類のガスを供給する供給管としての
2本のガス供給管232a、232bが設けられる。ここでは第1のガス供給管232a
からは流量制御手段である第1のマスフローコントローラ241a及び開閉弁である第1
のバルブ243aを介し、更に後述する処理炉202内に形成されたバッファ室237を
介して処理炉202に反応ガスが供給され、第2のガス供給管232bからは流量制御手
段である第2のマスフローコントローラ241b、開閉弁である第2のバルブ243b、
ガス溜め247、及び開閉弁である第3のバルブ243cを介し、更に後述するガス供給
部249を介して処理炉202に反応ガスが供給されている。
The processing furnace 202 is provided with two gas supply pipes 232a and 232b as supply pipes for supplying a plurality of types, here two types of gases. Here, the first gas supply pipe 232a
From the first mass flow controller 241a which is a flow control means and the first which is an on-off valve.
The reaction gas is supplied to the processing furnace 202 through a valve chamber 237 formed in the processing furnace 202, which will be described later, and the second gas supply pipe 232b is a second flow control means. A mass flow controller 241b, a second valve 243b which is an on-off valve,
A reactive gas is supplied to the processing furnace 202 via a gas reservoir 247 and a third valve 243c which is an on-off valve, and further via a gas supply unit 249 described later.

処理炉202はガスを排気する排気管であるガス排気管231により第4のバルブ24
3dを介して排気手段である真空ポンプ246に接続され、真空排気されるようになって
いる。尚、この第4のバルブ243dは弁を開閉して処理炉202の真空排気・真空排気
停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能になっている開閉弁である。
The processing furnace 202 has a fourth valve 24 by a gas exhaust pipe 231 which is an exhaust pipe for exhausting gas.
It is connected to a vacuum pump 246 which is an evacuation means through 3d, and is evacuated. The fourth valve 243d is an open / close valve that can open and close the valve to stop evacuation / evacuation of the processing furnace 202, and further adjust the valve opening to adjust the pressure.

処理炉202を構成している反応管203の内壁とウエハ200との間における円弧状
の空間には、反応管203の下部より上部の内壁にウエハ200の積載方向に沿って、ガ
ス分散空間であるバッファ室237が設けられており、そのバッファ室237のウエハ2
00と隣接する壁の端部にはガスを供給する供給孔である第1のガス供給孔248aが設
けられている。この第1のガス供給孔248aは反応管203の中心へ向けて開口してい
る。この第1のガス供給孔248aは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積
を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
The arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 constituting the processing furnace 202 and the wafer 200 is a gas dispersion space along the loading direction of the wafer 200 on the inner wall above the lower portion of the reaction tube 203. A buffer chamber 237 is provided, and the wafer 2 in the buffer chamber 237 is provided.
A first gas supply hole 248a, which is a supply hole for supplying gas, is provided at the end of the wall adjacent to 00. The first gas supply hole 248 a opens toward the center of the reaction tube 203. The first gas supply holes 248a have the same opening area from the lower part to the upper part, and are provided at the same opening pitch.

そしてバッファ室237の第1のガス供給孔248aが設けられた端部と反対側の端部
には、ノズル233が、やはり反応管203の下部より上部にわたりウエハ200の積載
方向に沿って配設されている。そしてノズル233には複数のガスを供給する供給孔であ
る第2のガス供給孔248bが設けられている。この第2のガス供給孔248bの開口面
積は、バッファ室237と処理炉202の差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで
同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下
流側に向かって開口面積を大きくするか、開口ピッチを小さくすると良い。
At the end of the buffer chamber 237 opposite to the end where the first gas supply hole 248a is provided, a nozzle 233 is also disposed along the stacking direction of the wafer 200 from the bottom to the top of the reaction tube 203. Has been. The nozzle 233 is provided with a second gas supply hole 248b which is a supply hole for supplying a plurality of gases. When the differential pressure between the buffer chamber 237 and the processing furnace 202 is small, the second gas supply hole 248b may have the same opening area and the same opening pitch from the upstream side to the downstream side. When the pressure is large, the opening area is increased from the upstream side toward the downstream side, or the opening pitch is reduced.

本発明において、第2のガス供給孔248bの開口面積や開口ピッチを上流側から下流
にかけて調節することで、まず、第2の各ガス供給孔248bよりガスの流速の差はある
が、流量はほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこの各第2のガス供給孔248bか
ら噴出するガスをバッファ室237に噴出させて一旦導入し、前記ガスの流速差の均一化
を行うこととした。
In the present invention, by adjusting the opening area and opening pitch of the second gas supply holes 248b from the upstream side to the downstream side, first, there is a difference in the gas flow velocity from each of the second gas supply holes 248b, but the flow rate is A gas of approximately the same amount is ejected. Then, the gas ejected from each of the second gas supply holes 248b is ejected into the buffer chamber 237 and once introduced, and the flow velocity difference of the gas is made uniform.

すなわち、バッファ室237において、各第2のガス供給孔248bより噴出したガス
はバッファ室237で各ガスの粒子速度が緩和された後、第1のガス供給孔248aより
処理炉202に噴出する。この間に、各第2のガス供給孔248bより噴出したガスは、
各第1のガス供給孔248aより噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとす
ることができた。
That is, in the buffer chamber 237, the gas ejected from each second gas supply hole 248b is ejected from the first gas supply hole 248a to the processing furnace 202 after the particle velocity of each gas is reduced in the buffer chamber 237. During this time, the gas ejected from each second gas supply hole 248b is
When ejected from each first gas supply hole 248a, a gas having a uniform flow rate and flow velocity could be obtained.

さらに、バッファ室237に、細長い構造を有する第1の電極である第1の棒状電極2
69及び第2の電極である第2の棒状電極270が上部より下部にわたって電極を保護す
る保護管である電極保護管275に保護されて配設され、この第1の棒状電極269又は
第2の棒状電極270のいずれか一方は整合器272を介して高周波電源273に接続さ
れ、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、第1の棒状電極269及
び第2の棒状電極270間のプラズマ生成領域224にプラズマが生成される。
Further, a first rod-like electrode 2 that is a first electrode having an elongated structure is provided in the buffer chamber 237.
69 and the second rod-shaped electrode 270 that is the second electrode are disposed to be protected by the electrode protection tube 275 that is a protection tube that protects the electrode from the upper portion to the lower portion, and the first rod-shaped electrode 269 or the second electrode One of the rod-shaped electrodes 270 is connected to the high-frequency power source 273 via the matching unit 272, and the other is connected to the ground that is the reference potential. As a result, plasma is generated in the plasma generation region 224 between the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270.

この電極保護管275は、第1の棒状電極269及び第2の棒状電極270のそれぞれ
をバッファ室237の雰囲気と隔離した状態でバッファ室237に挿入できる構造となっ
ている。ここで、電極保護管275の内部は外気(大気)と同一雰囲気であると、電極保
護管275にそれぞれ挿入された第1の棒状電極269及び第2の棒状電極270はヒー
タ207の加熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管275の内部は窒素などの不活
性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて第1の棒状電極269又は第
2の棒状電極270の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構が設けられる。
The electrode protection tube 275 has a structure in which the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 can be inserted into the buffer chamber 237 while being isolated from the atmosphere of the buffer chamber 237. Here, if the inside of the electrode protection tube 275 has the same atmosphere as the outside air (atmosphere), the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 inserted into the electrode protection tube 275 are oxidized by the heating of the heater 207. It will be. Therefore, the inside of the electrode protection tube 275 is filled or purged with an inert gas such as nitrogen to keep the oxygen concentration sufficiently low to prevent oxidation of the first rod-shaped electrode 269 or the second rod-shaped electrode 270. A gas purge mechanism is provided.

さらに、第1のガス供給孔248aの位置より、反応管203の内周を120°程度回
った内壁に、ガス供給部249が設けられている。このガス供給部249は、ALD法に
よる成膜においてウエハ200へ、複数種類のガスを1種類ずつ交互に供給する際に、バ
ッファ室237とガス供給種を分担する供給部である。
Further, a gas supply unit 249 is provided on the inner wall of the reaction tube 203 that is rotated about 120 ° from the position of the first gas supply hole 248a. The gas supply unit 249 is a supply unit that shares the gas supply species with the buffer chamber 237 when a plurality of types of gases are alternately supplied to the wafer 200 one by one in the film formation by the ALD method.

このガス供給部249もバッファ室237と同様にウエハと隣接する位置に同一ピッチ
でガスを供給する供給孔である第3のガス供給孔248cを有し、下部では第2のガス供
給管232bが接続されている。
Similarly to the buffer chamber 237, the gas supply unit 249 also has third gas supply holes 248c, which are supply holes for supplying gas at the same pitch, at a position adjacent to the wafer, and a second gas supply pipe 232b is provided at the lower part. It is connected.

第3のガス供給孔248cの開口面積はバッファ室237と処理炉202の差圧が小さ
い場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、
差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか開口ピッチを
小さくすると良い。
When the differential pressure between the buffer chamber 237 and the processing furnace 202 is small, the third gas supply hole 248c may have the same opening area and the same opening pitch from the upstream side to the downstream side.
When the differential pressure is large, it is preferable to increase the opening area or reduce the opening pitch from the upstream side to the downstream side.

反応管203内の中央部には複数枚のウエハ200を多段に同一間隔で載置するボート
217が設けられており、このボート217は図中省略のボートエレベータ機構により反
応管203に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上する為にボート2
17を回転するための回転手段であるボート回転機構267が設けてあり、ボート回転機
構267を回転することにより、石英キャップ218に保持されたボート217を回転す
るようになっている。
A boat 217 for mounting a plurality of wafers 200 in multiple stages at the same interval is provided at the center of the reaction tube 203. The boat 217 can enter and exit the reaction tube 203 by a boat elevator mechanism (not shown). It has become. In order to improve processing uniformity, boat 2
A boat rotating mechanism 267 that is a rotating means for rotating the boat 17 is provided, and the boat 217 held by the quartz cap 218 is rotated by rotating the boat rotating mechanism 267.

制御手段であるコントローラ121は、第1、第2のマスフローコントローラ241a
、241b、第1〜第4のバルブ243a、243b、243c、243d、ヒータ20
7、真空ポンプ246、ボート回転機構267、図中省略のボート昇降機構、高周波電源
273、整合器272に接続されており、第1、第2のマスフローコントローラ241a
、241bの流量調整、第1〜第3のバルブ243a、243b、243cの開閉動作、
第4のバルブ243dの開閉及び圧力調整動作、ヒータ207温度調節、真空ポンプ24
6の起動・停止、ボート回転機構267の回転速度調節、ボート昇降機構の昇降動作制御
、高周波電源273の電力供給制御、整合器272によるインピーダンス制御が行われる
The controller 121, which is a control means, includes first and second mass flow controllers 241a.
, 241b, first to fourth valves 243a, 243b, 243c, 243d, heater 20
7, a vacuum pump 246, a boat rotation mechanism 267, a boat elevating mechanism (not shown), a high frequency power supply 273, and a matching unit 272, and are connected to the first and second mass flow controllers 241a.
, 241b flow rate adjustment, opening and closing operation of the first to third valves 243a, 243b, 243c,
Opening and closing of the fourth valve 243d and pressure adjustment operation, temperature adjustment of the heater 207, vacuum pump 24
6, the rotation speed adjustment of the boat rotating mechanism 267, the lifting operation control of the boat lifting mechanism, the power supply control of the high frequency power supply 273, and the impedance control by the matching unit 272 are performed.

次にALD法による成膜例について、DCS及びNHガスを用いてSiN膜を成膜す
る例で説明する。
Next, an example of film formation by the ALD method will be described using an example of forming an SiN film using DCS and NH 3 gas.

まず成膜しようとするウエハ200をボート217に装填し、処理炉202に搬入する
。搬入後、次の3つのステップを順次実行する。
First, a wafer 200 to be deposited is loaded into a boat 217 and loaded into a processing furnace 202. After carrying in, the following three steps are sequentially executed.

[ステップ1]
ステップ1では、プラズマ励起の必要なNHガスと、プラズマ励起の必要のないDC
Sガスとを併行して流す。まず第1のガス供給管232aに設けた第1のバルブ243a
、及びガス排気管231に設けた第4のバルブ243dを共に開けて、第1のガス供給管
232aから第1のマスフローコントローラ243aにより流量調整されたNHガスを
ノズル233の第2のガス供給孔248bからバッファ室237へ噴出し、第1の棒状電
極269及び第2の棒状電極270間に高周波電源273から整合器272を介して高周
波電力を印加してNHをプラズマ:励起し、活性種として処理炉202に供給しつつガ
ス排気管231から排気する。NHガスをプラズマ励起することにより活性種として流
すときは、第4のバルブ243dを適正に調整して処理炉202内圧力を10〜100P
aとする。第1のマスフローコントローラ241aで制御するNHの供給流量は100
0〜10000sccmである。NHをプラズマ励起することにより得られた活性種に
ウエハ200を晒す時間は2〜120秒間である。このときのヒータ207温度はウエハ
が300〜600℃になるよう設定してある。NHは反応温度が高いため、上記ウエハ
温度では反応しないので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにして
おり、このためウエハ温度は設定した低い温度範囲のままで行える。
[Step 1]
In Step 1, NH 3 gas that requires plasma excitation and DC that does not require plasma excitation.
Flow along with S gas. First, the first valve 243a provided in the first gas supply pipe 232a.
And the fourth valve 243d provided in the gas exhaust pipe 231 are both opened, and the NH 3 gas whose flow rate is adjusted by the first mass flow controller 243a is supplied from the first gas supply pipe 232a to the second gas supply of the nozzle 233. It is ejected from the hole 248b to the buffer chamber 237, and high-frequency power is applied between the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 from the high-frequency power source 273 via the matching unit 272 to excite and activate NH 3. The gas is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied to the processing furnace 202 as a seed. When flowing NH 3 gas as an active species by plasma excitation, the pressure in the processing furnace 202 is adjusted to 10 to 100 P by appropriately adjusting the fourth valve 243d.
a. The supply flow rate of NH 3 controlled by the first mass flow controller 241a is 100.
0-10000 sccm. The time for which the wafer 200 is exposed to the active species obtained by plasma excitation of NH 3 is 2 to 120 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set to be 300 to 600 ° C. for the wafer. Since NH 3 has a high reaction temperature, it does not react at the above-mentioned wafer temperature. Therefore, the NH 3 is flowed as an active species by plasma excitation, so that the wafer temperature can be kept in a set low temperature range.

このNHをプラズマ励起することにより活性種として供給しているとき、第2のガス
供給管232bの上流側の第2のバルブ243bを開け、下流側の第3のバルブ243c
を閉めて、DCSも流すようにする。これにより第2、第3のバルブ243b、243c
間に設けたガス溜め247にDCSを溜める。このとき、処理炉202内に流しているガ
スはNHをプラズマ励起することにより得られた活性種であり、DCSは存在しない。
したがって、NHは気相反応を起こすことはなく、プラズマにより励起され活性種とな
ったNHはウエハ200上の下地膜と表面反応する。
When NH 3 is supplied as an active species by plasma excitation, the second valve 243b on the upstream side of the second gas supply pipe 232b is opened, and the third valve 243c on the downstream side is opened.
To close the DCS. Thus, the second and third valves 243b and 243c
DCS is stored in a gas reservoir 247 provided therebetween. At this time, the gas flowing in the processing furnace 202 is an active species obtained by plasma exciting NH 3 , and DCS does not exist.
Therefore, NH 3 does not cause a gas phase reaction, NH 3 became active species excited by plasma is base film and the surface reaction on the wafer 200.

[ステップ2]
ステップ2では、第1のガス供給管232aの第1のバルブ243aを閉めて、NH
の供給を止めるが、引続きガス溜め247へ供給を継続する。ガス溜め247に所定圧、
所定量のDCSが溜まったら上流側の第2のバルブ243bも閉めて、ガス溜め247に
DCSを閉じ込めておく。また、ガス排気管231の第4のバルブ243dは開いたまま
にし真空ポンプ246により、処理炉202を20Pa以下に排気し、残留NHを処理
炉202から排除する。また、この時にはN等の不活性ガスを処理炉202に供給する
と、更に残留NHを排除する効果が高まる。ガス溜め247内には、圧力が20000
Pa以上になるようにDCSを溜める。また、ガス溜め247と処理炉202との間のコ
ンダクタンスが1.5×10−3/s以上になるように装置を構成する。また、反応
管203容積とこれに対する必要なガス溜め247の容積との比として考えると、反応管
203容積100l(リットル)の場合においては、100〜300ccであることが好
ましく、容積比としてはガス溜め247は反応室容積の1/1000〜3/1000倍と
することが好ましい。
[Step 2]
In Step 2, the first valve 243a of the first gas supply pipe 232a is closed, and NH 3
However, the supply to the gas reservoir 247 is continued. The gas reservoir 247 has a predetermined pressure,
When a predetermined amount of DCS is accumulated, the second valve 243b on the upstream side is also closed, and the DCS is confined in the gas reservoir 247. Further, the fourth valve 243 d of the gas exhaust pipe 231 is kept open, and the processing furnace 202 is exhausted to 20 Pa or less by the vacuum pump 246, and residual NH 3 is removed from the processing furnace 202. At this time, if an inert gas such as N 2 is supplied to the processing furnace 202, the effect of eliminating residual NH 3 is further enhanced. The pressure in the gas reservoir 247 is 20000.
DCS is accumulated so that it may become Pa or more. In addition, the apparatus is configured such that the conductance between the gas reservoir 247 and the processing furnace 202 is 1.5 × 10 −3 m 3 / s or more. Considering the ratio between the volume of the reaction tube 203 and the volume of the necessary gas reservoir 247 for this, in the case of the reaction tube 203 volume of 100 l (liter), it is preferably 100 to 300 cc. The reservoir 247 is preferably 1/1000 to 3/1000 times the volume of the reaction chamber.

[ステップ3]
ステップ3では、処理炉202の排気が終わったらガス排気管231の第4のバルブ2
43dを閉じて排気を止める。第2のガス供給管232bの下流側の第3のバルブ243
cを開く。これによりガス溜め247に溜められたDCSが処理炉202に一気に供給さ
れる。このときガス排気管231の第4のバルブ243dが閉じられているので、処理炉
202内の圧力は急激に上昇して約931Pa(7Torr)まで昇圧される。DCSを
供給するための時間は2〜4秒設定し、その後上昇した圧力雰囲気中に晒す時間を2〜4
秒に設定し、合計6秒とした。このときのウエハ温度はNHの供給時と同じく、300
〜600℃である。DCSの供給により、下地膜上のNHとDCSとが表面反応して、
ウエハ200上にSiN膜が成膜される。成膜後、第3のバルブ243cを閉じ、第4の
バルブ243dを開けて処理炉202を真空排気し、残留するDCSの成膜に寄与した後
のガスを排除する。また、この時にはN等の不活性ガスを処理炉202に供給すると、
更に残留するDCSの成膜に寄与した後のガスを処理炉202から排除する効果が高まる
。また第2のバルブ243bを開いてガス溜め247へのDCSの供給を開始する。
[Step 3]
In step 3, when the exhaust of the processing furnace 202 is finished, the fourth valve 2 of the gas exhaust pipe 231 is used.
43d is closed and exhaust is stopped. The third valve 243 on the downstream side of the second gas supply pipe 232b
Open c. As a result, the DCS stored in the gas reservoir 247 is supplied to the processing furnace 202 at once. At this time, since the fourth valve 243d of the gas exhaust pipe 231 is closed, the pressure in the processing furnace 202 is rapidly increased to about 931 Pa (7 Torr). The time for supplying DCS is set to 2 to 4 seconds, and then the time for exposure to the increased pressure atmosphere is set to 2 to 4
Seconds were set for a total of 6 seconds. The wafer temperature at this time is 300 as in the case of supplying NH 3.
~ 600 ° C. By supplying DCS, NH 3 and DCS on the base film react with each other on the surface,
A SiN film is formed on the wafer 200. After the film formation, the third valve 243c is closed, the fourth valve 243d is opened, and the processing furnace 202 is evacuated to remove the gas after contributing to the film formation of the remaining DCS. At this time, when an inert gas such as N 2 is supplied to the processing furnace 202,
Further, the effect of removing the gas after contributing to the film formation of the remaining DCS from the processing furnace 202 is enhanced. Also, the second valve 243b is opened to start supplying DCS to the gas reservoir 247.

上記ステップ1〜3を1サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエ
ハ上に所定膜厚のSiN膜を成膜する。
Steps 1 to 3 are defined as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times to form a SiN film having a predetermined thickness on the wafer.

ALD装置では、ガスは下地膜表面に吸着する。このガスの吸着量は、ガスの圧力、及
びガスの暴露時間に比例する。よって、希望する一定量のガスを、短時間で吸着させるた
めには、ガスの圧力を短時間で大きくする必要がある。この点で、本実施の形態では、第
4のバルブ243dを閉めたうえで、ガス溜め247内に溜めたDCSを瞬間的に供給し
ているので、処理炉202内のDCSの圧力を急激に上げることができ、希望する一定量
のガスを瞬間的に吸着させることができる。
In the ALD apparatus, the gas is adsorbed on the surface of the base film. The amount of gas adsorption is proportional to the gas pressure and the gas exposure time. Therefore, in order to adsorb a desired amount of gas in a short time, it is necessary to increase the gas pressure in a short time. In this respect, in the present embodiment, the DCS stored in the gas reservoir 247 is instantaneously supplied after the fourth valve 243d is closed, so the DCS pressure in the processing furnace 202 is rapidly increased. The desired amount of gas can be instantaneously adsorbed.

また、本実施の形態では、ガス溜め247にDCSを溜めている間に、ALD法で必要
なステップであるNHガスをプラズマ励起することにより活性種として供給、及び処理
炉202の排気をしているので、DCSを溜めるための特別なステップを必要としない。
また、処理炉202内を排気してNHガスを除去しているからDCSを流すので、両者
はウエハ200に向かう途中で反応しない。供給されたDCSは、ウエハ200に吸着し
ているNHとのみ有効に反応させることができる。
Further, in the present embodiment, while DCS is stored in the gas reservoir 247, NH 3 gas, which is a necessary step in the ALD method, is excited as plasma to be supplied as active species and the processing furnace 202 is exhausted. As a result, no special steps are required to store the DCS.
In addition, since the NH 3 gas is removed by evacuating the inside of the processing furnace 202, DCS is flowed, so that they do not react on the way to the wafer 200. The supplied DCS can be effectively reacted only with NH 3 adsorbed on the wafer 200.

次に本発明が適用される保護管について図1、図2を参照しつつ説明する。   Next, a protective tube to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

図1、図2は、図5、図6に示した処理室201の簡略図である。上述の説明と重複す
るが、図1、図2に示すように、上端が閉塞され下端に開口を有する円筒状の例えば石英
などからなる反応管203と、前記反応管203の下端開口を蓋するシールキャップ21
9などから処理室201が形成される。処理室201内に、ウエハなどの基板200を載
置し、前記基板を加熱するヒータ207(図1、図2には図示せず)により基板200を
所望の温度にした後、図示しない供給管から処理ガスが前記処理室201内に供給される
ことで、基板200に所望の処理がなされるようになっている。
1 and 2 are simplified views of the processing chamber 201 shown in FIGS. Although overlapping with the above description, as shown in FIGS. 1 and 2, a cylindrical reaction tube 203 made of, for example, quartz having a closed upper end and an opening at the lower end, and the lower end opening of the reaction tube 203 are covered. Seal cap 21
The processing chamber 201 is formed from 9 and the like. A substrate 200 such as a wafer is placed in the processing chamber 201, and the substrate 200 is brought to a desired temperature by a heater 207 (not shown in FIGS. 1 and 2) for heating the substrate, and then a supply pipe (not shown) Then, the processing gas is supplied into the processing chamber 201 so that a desired processing is performed on the substrate 200.

処理室201内の温度を測定し、この温度情報をもとにヒータ207の出力制御を行う
ために、温度検出手段として熱電対20が使用される。熱電対20は処理ガスによる腐食
などの影響を避けるために、例えば石英からなる筒状の保護管50にて保護され、処理室
201内の雰囲気と隔離されている。
In order to measure the temperature in the processing chamber 201 and control the output of the heater 207 based on this temperature information, the thermocouple 20 is used as a temperature detecting means. The thermocouple 20 is protected by a cylindrical protective tube 50 made of, for example, quartz and is isolated from the atmosphere in the processing chamber 201 in order to avoid the influence of corrosion due to the processing gas.

図1は、前記保護管50を反応管203の外壁に設けた例を示している。保護管50は
、反応管203の外壁に設けられており、前記保護管50の両端は開口されている。熱電
対20は、前記開口から前記保護管10内に挿入される。
FIG. 1 shows an example in which the protective tube 50 is provided on the outer wall of the reaction tube 203. The protective tube 50 is provided on the outer wall of the reaction tube 203, and both ends of the protective tube 50 are opened. The thermocouple 20 is inserted into the protective tube 10 from the opening.

図2は、前記保護管50を反応管203の内壁に設けた例である。保護管50は、熱電
対20が処理室201内の処理ガスに接触しないように、保護管50を処理室201の外
部から内部へ貫通させ、再び、処理室201の内部から外部へ貫通するように設けられる
。従って、前記保護管50の両端は処理室201外に設置されている。また、前記保護管
50の両端の端部は開口されており、熱電対20は、前記開口から前記保護管10内に挿
入される。尚、前記保護管50の開口は両方とも処理室201外に設けられているので、
前記保護管50内に設置される熱電対20が処理ガスに触れることはない。
FIG. 2 shows an example in which the protective tube 50 is provided on the inner wall of the reaction tube 203. The protective tube 50 allows the protective tube 50 to penetrate from the outside of the processing chamber 201 to the inside so that the thermocouple 20 does not come into contact with the processing gas in the processing chamber 201, and again penetrates from the inside of the processing chamber 201 to the outside. Is provided. Therefore, both ends of the protective tube 50 are installed outside the processing chamber 201. Moreover, the edge part of the both ends of the said protective tube 50 is opened, and the thermocouple 20 is inserted in the said protective tube 10 from the said opening. In addition, since both the openings of the protective tube 50 are provided outside the processing chamber 201,
The thermocouple 20 installed in the protective tube 50 does not touch the processing gas.

上述のように、熱電対20を保護する保護管50の両端を開口形状にしたので、前記保
護管50を熱電対20の外形に合わせ、遊びが少ない細管形状にし、前記保護管50内に
洗浄液が侵入したとしても、水の表面張力の影響が少なく、前記保護管50に侵入した洗
浄液は速やかに排出される。また、符号40に示すように前記保護管50の一方の開口か
ら空気や不活性ガスなどの気体を供給すれば、前記保護管50内に残留した洗浄液を押し
出し、速やかに排出できると共に、前記保護管50内の乾燥作業も行うことができる。従
って、反応管203の洗浄作業(クリーニング時間)を短縮することができ、基板処理装
置のスループットを向上させることができる。また、洗浄液としてフッ酸などの危険な液
体を使用したとしても、保護管50内の洗浄液を完全に除去することが可能なので、反応
管を基板処理装置に再度取り付ける場合などに、作業員がこの洗浄液に触れる可能性はな
くなる。
As described above, since both ends of the protective tube 50 for protecting the thermocouple 20 are formed in an opening shape, the protective tube 50 is matched with the outer shape of the thermocouple 20 to form a thin tube shape with little play, and a cleaning liquid is contained in the protective tube 50. Even if water enters, the influence of the surface tension of water is small, and the cleaning liquid that has entered the protective tube 50 is quickly discharged. Further, as shown by reference numeral 40, if a gas such as air or inert gas is supplied from one opening of the protective tube 50, the cleaning liquid remaining in the protective tube 50 can be pushed out and discharged quickly, and the protection A drying operation in the tube 50 can also be performed. Accordingly, the cleaning operation (cleaning time) of the reaction tube 203 can be shortened, and the throughput of the substrate processing apparatus can be improved. Even when a dangerous liquid such as hydrofluoric acid is used as the cleaning liquid, the cleaning liquid in the protective tube 50 can be completely removed. The possibility of touching the cleaning solution is eliminated.

尚、本発明の実施の形態においては、熱電対20を保護する保護管50について説明し
たが、これに限定されない。例えば、図6に示される第1の棒状電極269、第2の棒状
電極270を処理室201内(バッファ室237内)の雰囲気から隔離する電極保護管2
75に適用しても良い。即ち、第1の棒状電極269、第2の棒状電極270はバッファ
室237内でプラズマ生成を行うため、バッファ室237内に設けられる必要があるので
、図2に示すような保護管の中心部分を処理室内に設け、両端部分を処理室外に設ける構
成で実施すればよい。
In addition, in embodiment of this invention, although the protective tube 50 which protects the thermocouple 20 was demonstrated, it is not limited to this. For example, the electrode protection tube 2 that isolates the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 shown in FIG. 6 from the atmosphere in the processing chamber 201 (in the buffer chamber 237).
You may apply to 75. That is, since the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 generate plasma in the buffer chamber 237 and need to be provided in the buffer chamber 237, the central portion of the protective tube as shown in FIG. May be provided in the processing chamber and both end portions may be provided outside the processing chamber.

本発明が適用される保護管を示す概略図(1)Schematic showing a protective tube to which the present invention is applied (1) 本発明が適用される保護管を示す概略図(2)Schematic (2) which shows the protective tube with which this invention is applied 本発明の基板処理装置を示す斜示図。The oblique view which shows the substrate processing apparatus of this invention. 本発明の基板処理装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the substrate processing apparatus of this invention. 本発明の実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示した図。It is a schematic structure figure of the vertical type substrate processing furnace concerning an embodiment of the invention, and is a figure showing the processing furnace part in the longitudinal section. 本発明の実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を横断面で示した図。It is a schematic structure figure of a vertical type substrate processing furnace concerning an embodiment of the invention, and is a figure showing a processing furnace part in a cross section. 従来における保護管を説明する概略図(1)Schematic explaining a conventional protective tube (1) 従来における保護管を説明する概略図(2)Schematic explaining a conventional protective tube (2)

符号の説明Explanation of symbols

10 保護管
20 熱電対
50 保護管
200 ウエハ
201 処理室
203 反応管
207 ヒータ
217 ボート
219 シールキャップ
232a 第1のガス供給管
232b 第2のガス供給管
237 バッファ室
246 真空ポンプ
248a 第1のガス供給孔
248b 第2のガス供給孔
248c 第3のガス供給孔
249 ガス供給部
269 第1の棒状電極
270 第2の棒状電極
10 protection tube 20 thermocouple 50 protection tube 200 wafer 201 processing chamber 203 reaction tube 207 heater 217 boat 219 seal cap 232a first gas supply tube 232b second gas supply tube 237 buffer chamber 246 vacuum pump 248a first gas supply Hole 248b Second gas supply hole 248c Third gas supply hole 249 Gas supply portion 269 First rod-shaped electrode 270 Second rod-shaped electrode

Claims (1)

基板を収容し処理する空間を形成する反応管と、
前記反応管の内壁又は外壁に設けられる保護管と
を有する基板処理装置であって、
前記保護管は筒状に形成され、その両端が開口していること
を特徴とする基板処理装置。
A reaction tube that forms a space for accommodating and processing the substrate;
A substrate processing apparatus having a protective tube provided on an inner wall or an outer wall of the reaction tube,
The substrate processing apparatus, wherein the protective tube is formed in a cylindrical shape, and both ends thereof are open.
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