JP2005209754A - Substrate-treating device - Google Patents

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JP2005209754A
JP2005209754A JP2004012604A JP2004012604A JP2005209754A JP 2005209754 A JP2005209754 A JP 2005209754A JP 2004012604 A JP2004012604 A JP 2004012604A JP 2004012604 A JP2004012604 A JP 2004012604A JP 2005209754 A JP2005209754 A JP 2005209754A
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thermocouple
tube
substrate
gas
protecting tube
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Shigeru Kotake
繁 小竹
Akio Yoshino
晃生 吉野
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the etching of a protecting tube in gas cleaning, or that of the wiring of a thermocouple in wet cleaning, even if the protecting tube for protecting the thermocouple is installed in a treatment chamber. <P>SOLUTION: A substrate-treating device comprises a treatment chamber for treating a substrate, a temperature detecting means 263 provided in the treatment chamber, a first protecting tube 10 for covering the temperature detecting means, and a second protecting tube 20 for covering the first protecting tube. Thus, even if film-formation treatment is made in the treatment chamber, a by-product adheres to only the second protecting tube since the first protecting tube for protecting the thermocouple is protected by the second protecting tube. In this manner, only the second protecting tube in which the by-product adheres to may be washed in wet cleaning, thus dispensing with the cleaning of the first protecting tube having thermocouple wiring, and hence preventing a cleaning liquid from adhering to the thermocouple wiring. And etching gas comes into contact with only the second protecting tube in gas cleaning, thus preventing the first protecting tube for protecting the thermocouple from being corroded by the etching gas and a hole from being opened, and preventing the thermocouple from being damaged. <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, oxidation processing and diffusion are performed on a semiconductor wafer on which a semiconductor integrated circuit device is fabricated. The present invention relates to a substrate processing apparatus which is effective for use in a substrate processing apparatus used for processing, reflow for carrier activation after ion implantation, planarization, annealing, and thermal CVD reaction.

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3に示す。図3は処理室
の縦断面構造を示している。また、図4は、従来例の温度検出手段を示す図である。
An example of a processing chamber structure of a substrate processing apparatus, for example, a semiconductor manufacturing apparatus is shown in FIG. FIG. 3 shows a longitudinal sectional structure of the processing chamber. FIG. 4 is a diagram showing a conventional temperature detecting means.

図3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205と、前記反応管205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により基板200を所望の温度にした後、ガスの供給管23
2から処理用ガスが前記処理室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。
As shown in FIG. 3, a processing chamber 201 is formed by a cylindrical reaction tube 205 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 205, and the like. The A substrate 200 such as a wafer is placed in the processing chamber 201, the substrate 200 is brought to a desired temperature by a heater 207 that heats the substrate, and then the gas supply pipe 23.
By supplying the processing gas from 2 into the processing chamber 201, a desired processing is performed on the substrate 200.

また、処理室201内には、処理室201内の温度を測定しヒータ207の出力を制御
するために、温度検出手段として熱電対263が設けられている。図4に示すように、前
記熱電対263は、処理ガスによる腐食などを防止するため、石英などの保護管50に挿
入された状態で、処理室201内に設けられる。また、より正確に基板200の温度を測
定し、適切なヒータ207の出力制御を行うために、前記熱電対263は処理室201内
に設けられ、極力基板200の近傍の温度を測定するようにされている。
In addition, a thermocouple 263 is provided in the processing chamber 201 as a temperature detecting unit for measuring the temperature in the processing chamber 201 and controlling the output of the heater 207. As shown in FIG. 4, the thermocouple 263 is provided in the processing chamber 201 in a state of being inserted into a protective tube 50 made of quartz or the like in order to prevent corrosion due to the processing gas. In order to more accurately measure the temperature of the substrate 200 and appropriately control the output of the heater 207, the thermocouple 263 is provided in the processing chamber 201 so as to measure the temperature near the substrate 200 as much as possible. Has been.

上述のような基板処理の中には、基板200に薄膜を成膜するものがある(成膜処理)
。処理室201にて、成膜処理を行った場合、薄膜は、基板200上のみでなく、処理室
201の内壁や前記保護管50の表面など(即ち、処理ガスが接触するところ)にも副生
成物として成膜する。これらの副生成物は、膜厚の増加と共に剥がれやすくなり、パーテ
ィクルの原因となるため、定期的に取り除く(クリーニング)必要がある。
Among the above-described substrate processes, there is one that forms a thin film on the substrate 200 (film formation process).
. When film formation is performed in the processing chamber 201, the thin film is not only on the substrate 200 but also on the inner wall of the processing chamber 201 and the surface of the protective tube 50 (that is, where the processing gas contacts). A film is formed as a product. Since these by-products easily peel off as the film thickness increases and cause particles, they must be removed (cleaned) regularly.

前記クリーニングの手法としては、処理室201内にクリーニングガス(エッチングガ
ス)を供給して、前記処理室201内に付着した副生成物をエッチングし(削り取って)
除去するガスクリーニングがある。また、別のクリーニング手法としては、副生成物が付
着した部品(反応管205や保護管50など)を、基板処理装置から取り外し、洗浄液を
用いて副生成物を除去するウエットクリーニングがある。
As the cleaning method, a cleaning gas (etching gas) is supplied into the processing chamber 201 to etch (shave off) by-products attached in the processing chamber 201.
There is a gas cleaning to remove. As another cleaning method, there is wet cleaning in which a part (such as the reaction tube 205 or the protective tube 50) to which a by-product is attached is removed from the substrate processing apparatus and the by-product is removed using a cleaning liquid.

しかしながら、ガスクリーニングにおいては、前述のように、副生成物をエッチングし
除去する手法であるため、副生成物のみならず、反応管205や保護管50などもエッチ
ングしてしまい、所定の強度を保てなくなったり、または、前記保護管50においては、
エッチングによって穴が開き、熱電対263にダメージを与える虞がある。
However, as described above, gas cleaning is a method of etching and removing by-products, so that not only by-products but also the reaction tube 205 and the protective tube 50 are etched, and a predetermined strength is obtained. Or in the protective tube 50,
A hole may be opened by etching, and the thermocouple 263 may be damaged.

また、ウエットクリーニングにおいては、前記保護管50を洗浄するとき、前記保護管
50からのびる熱電対263の配線30が洗浄液に触れないように保護しながら行ってい
るが、場合によっては、前記配線30を洗浄液で濡らしてしまう虞がある。熱電対263
の配線30が洗浄液に触れてしまうと、エッチングされ、温度測定ができなくなるという
問題が発生する。
In the wet cleaning, when the protective tube 50 is cleaned, the wiring 30 of the thermocouple 263 extending from the protective tube 50 is protected so as not to touch the cleaning liquid. May get wet with the cleaning solution. Thermocouple 263
If the wiring 30 comes into contact with the cleaning liquid, it will be etched, causing a problem that the temperature cannot be measured.

従って、本発明の目的は、熱電対を保護する保護管を処理室内に設置する場合であって
も、ガスクリーニング時の保護管のエッチング、また、ウエットクリーニング時の熱電対
の配線のエッチングを防止することができる。
Therefore, the object of the present invention is to prevent etching of the protective tube during gas cleaning and etching of the thermocouple wiring during wet cleaning even when a protective tube for protecting the thermocouple is installed in the processing chamber. can do.

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、基板を処理する処理室と、前記処理
室内に設けられる温度検出手段と、前記温度検出手段を覆う第1の保護管と、前記第1の
保護管を覆う第2の保護管とを有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 provides a processing chamber for processing a substrate, temperature detection means provided in the processing chamber, a first protective tube covering the temperature detection means, and the first The substrate processing apparatus includes a second protective tube that covers the protective tube.

本発明によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内に設けられる温度検出手段と
、前記温度検出手段を覆う第1の保護管と、前記第1の保護管を覆う第2の保護管とを有
する基板処理装置としたので、処理室内で成膜処理を行ったとしても、熱電対を保護する
第1の保護管は前記第2の保護管により保護されているので、副生成物は前記第2の保護
管のみに付着する。これにより、ウエットクリーニング時においては、副生成物の付着し
た第2の保護管のみを洗浄すればよいため、熱電対の配線を有する第1の保護管を洗浄す
る必要がなく、それゆえ、熱電対の配線に洗浄液が付着することはない。また、ガスクリ
ーニング時は前記第2の保護管のみにエッチングガスが接触するので、熱電対を保護して
いる第1の保護管がエッチングガスによって腐食して穴が開き、熱電対にダメージを与え
ることはない。
According to the present invention, a processing chamber for processing a substrate, temperature detection means provided in the processing chamber, a first protection tube covering the temperature detection means, and a second protection covering the first protection tube Since the first protective tube for protecting the thermocouple is protected by the second protective tube even if the film forming process is performed in the processing chamber, the by-product Adheres only to the second protective tube. Thus, during wet cleaning, it is only necessary to clean the second protective tube to which the by-product is attached. Therefore, it is not necessary to clean the first protective tube having the thermocouple wiring. The cleaning liquid does not adhere to the pair of wires. Further, since the etching gas contacts only the second protective tube during gas cleaning, the first protective tube protecting the thermocouple is corroded by the etching gas and a hole is opened to damage the thermocouple. There is nothing.

図2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 which is an example of a substrate processing apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

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。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、該カセット棚109はスライドステージ12
2上に横行可能に設けられている。又、前記カセット棚の上方には前記カセット100の
載置手段としてのバッファカセット棚110が設けられている。更に、前記バッファカセ
ット棚110の後側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1
01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. On the rear side of the cassette elevator 115, a cassette shelf 109 is provided as a mounting means for the cassette 100, and the cassette shelf 109 is arranged on the slide stage 12.
2 is provided so that it can traverse. A buffer cassette shelf 110 is provided above the cassette shelf as means for placing the cassette 100. Further, a clean unit 118 is provided on the rear side of the buffer cassette shelf 110, and clean air is supplied to the housing 1
It is comprised so that the inside of 01 may be distribute | circulated.

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の下側には、
半円筒形状の気密室としてのロードロック室102が仕切弁としてのゲートバルブ244
により連接され、該ロードロック室102の前面には前記カセット棚109と対向する位
置に仕切手段としてのロードロックドア123が設けられている。前記ロードロック室1
02内には、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217を、前記処理炉202に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ1
21が内設され、該ボートエレベータ121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。前記ロードロック室102と前記カセ
ット棚109との間には図示しない昇降手段としての移載エレベータが設けられ、該移載
エレベータ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。
A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 101, and below the processing furnace 202,
The load lock chamber 102 as a semi-cylindrical airtight chamber is a gate valve 244 as a gate valve.
A load lock door 123 as a partitioning means is provided on the front surface of the load lock chamber 102 at a position facing the cassette shelf 109. The load lock chamber 1
In the boat 02, a boat elevator 1 as an elevating means for elevating and lowering a boat 217 as a substrate holding means for holding wafers 200 as substrates in a multi-stage in a horizontal posture to the processing furnace 202.
21 is installed, and a seal cap 219 as a lid is attached to the boat elevator 121 to support the boat 217 vertically. Between the load lock chamber 102 and the cassette shelf 109, a transfer elevator (not shown) as an elevating means is provided, and a wafer transfer machine 112 as a transfer means is attached to the transfer elevator.

以下、基板処理装置における一連の動作を説明する。図示しない外部搬送装置から搬送
された前記カセット100は、前記カセットステージ105に載置され、該カセットステ
ージ105で該カセット100の姿勢を90°変換され、更に、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の進退動作の協働により前
記カセット棚109又は、前記バッファカセット棚110に搬送される。
Hereinafter, a series of operations in the substrate processing apparatus will be described. The cassette 100 transported from an external transport device (not shown) is placed on the cassette stage 105, and the orientation of the cassette 100 is converted by 90 ° on the cassette stage 105. Further, the cassette elevator 115 is moved up and down, and traversed. The cassette is transferred to the cassette shelf 109 or the buffer cassette shelf 110 by the cooperation of the operation and the advance / retreat operation of the cassette transfer device 114.

前記ウエハ移載機112により前記カセット棚109から前記ボート217へ前記ウエ
ハ200が移載される。前記ウエハ200を移載する準備として、前記ボート217が前
記ボートエレベータ121により降下され、前記ゲートバルブ244により前記処理炉2
02が閉塞され、更に前記ロードロック室102の内部に前記パージノズル234から窒
素ガス等のパージガスが導入される。前記ロードロック室102が大気圧に復圧された後
、前記ロードロックドア123が開かれる。
The wafer transfer device 112 transfers the wafer 200 from the cassette shelf 109 to the boat 217. In preparation for transferring the wafer 200, the boat 217 is lowered by the boat elevator 121, and the processing furnace 2 is moved by the gate valve 244.
02 is closed, and purge gas such as nitrogen gas is introduced into the load lock chamber 102 from the purge nozzle 234. After the load lock chamber 102 is restored to atmospheric pressure, the load lock door 123 is opened.

前記水平スライド機構122は前記カセット棚109を水平移動させ、移載の対象とな
る前記カセット100を前記ウェハ移載機112に対峙する様に位置決めする。前記ウェ
ハ移載機は昇降動作、回転動作の協働により前記ウェハ200を前記カセット100より
前記ボート217へと移載する。前記ウェハ200の移載はいくつかの前記カセット10
0に対して行われ、前記ボート217へ所定枚数ウェハの移載が完了した後、前記ロード
ロックドア123が閉じられ、前記ロードロック室102が真空引きされる。
The horizontal slide mechanism 122 horizontally moves the cassette shelf 109 and positions the cassette 100 to be transferred so as to face the wafer transfer machine 112. The wafer transfer machine transfers the wafers 200 from the cassette 100 to the boat 217 by cooperation of lifting and rotating operations. The transfer of the wafer 200 may involve several cassettes 10.
After the transfer of a predetermined number of wafers to the boat 217 is completed, the load lock door 123 is closed and the load lock chamber 102 is evacuated.

真空引きが完了後に前記ガスパージノズル234よりガスが導入され、前記ロードロッ
ク室102内部が大気圧に復圧されると前記ゲートバルブ244が開かれ、前記ボートエ
レベータ121により前記ボート217が前記処理炉202内に装入され、該ゲートバル
ブ244が閉じられる。尚、真空引き完了後に前記ロードロック102内部を大気圧に復
圧させず大気圧未満の状態で前記ボート217を前記処理炉202内に装入しても良い。
前記処理炉202内で前記ウェハ200に所定の処理が為された後、前記ゲートバルブ2
44が開かれ、前記ボートエレベータ121により前記ボート217が引き出され更に、
前記ロードロック室102内部を大気圧に復圧させた後に前記ロードロックドア123が
開かれる。
After the evacuation is completed, when the gas is introduced from the gas purge nozzle 234 and the inside of the load lock chamber 102 is returned to the atmospheric pressure, the gate valve 244 is opened, and the boat elevator 121 causes the boat 217 to move to the processing furnace. 202, the gate valve 244 is closed. The boat 217 may be charged into the processing furnace 202 in a state of less than atmospheric pressure without returning the pressure inside the load lock 102 to atmospheric pressure after completion of evacuation.
After predetermined processing is performed on the wafer 200 in the processing furnace 202, the gate valve 2
44 is opened, the boat 217 is pulled out by the boat elevator 121, and
After the inside of the load lock chamber 102 is restored to atmospheric pressure, the load lock door 123 is opened.

処理後の前記ウェハ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
カセット棚109を経て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
置により搬出される。
The processed wafer 200 is transferred from the boat 217 to the cassette stage 105 through the cassette shelf 109 by the reverse procedure of the above-described operation, and unloaded by an external transfer device (not shown).

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、本発明が適用される基板処理装置の処理炉にて行われる処理の一例として、図3に
示した減圧CVD処理炉を用いたウエハ等の基板への成膜処理について、簡単に説明する

反応管(アウターチューブとも呼ぶ)205は例えば石英(SiO2)等の耐熱性材料か
らなり、上端が閉塞され、下端に開口を有する円筒状の形態である。内管(以下インナー
チューブ204)は、上端及び下端の両端に開口を有する円筒状の形態を有し、アウター
チューブ205内に同心円状に配置されている。アウターチューブ205とインナーチュ
ーブ204の間の空間は筒状空間250を成す。インナーチューブ204の上部開口から
上昇したガスは、筒状空間250を通過して排気管231から排気されるようになってい
る。
Next, as an example of processing performed in a processing furnace of a substrate processing apparatus to which the present invention is applied, a film forming process on a substrate such as a wafer using the low pressure CVD processing furnace shown in FIG. 3 will be briefly described. To do.
A reaction tube (also referred to as an outer tube) 205 is made of a heat-resistant material such as quartz (SiO 2), and has a cylindrical shape with an upper end closed and an opening at the lower end. The inner tube (hereinafter referred to as the inner tube 204) has a cylindrical shape having openings at both ends of the upper end and the lower end, and is disposed concentrically within the outer tube 205. A space between the outer tube 205 and the inner tube 204 forms a cylindrical space 250. The gas rising from the upper opening of the inner tube 204 passes through the cylindrical space 250 and is exhausted from the exhaust pipe 231.

アウターチューブ205およびインナーチューブ204の下端には、例えばステンレス等
よりなるマニホールド209が係合され、このマニホールド209にアウターチューブ2
05およびインナーチューブ204が保持されている。このマニホールド209は保持手
段(以下ヒータベース251)に固定される。アウターチューブ205の下端部およびマ
ニホールド209の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられ、これらのフ
ランジ間には気密部材(以下Oリング220)が配置され、両者の間が気密にシールされ
ている。
A manifold 209 made of, for example, stainless steel is engaged with lower ends of the outer tube 205 and the inner tube 204, and the outer tube 2 is connected to the manifold 209.
05 and the inner tube 204 are held. The manifold 209 is fixed to holding means (hereinafter referred to as a heater base 251). An annular flange is provided at each of the lower end portion of the outer tube 205 and the upper opening end portion of the manifold 209, and an airtight member (hereinafter referred to as an O-ring 220) is disposed between the flanges. Has been.

マニホールド209の下端開口部には、例えばステンレス等よりなる円盤状の蓋体(以下
シールキャップ219)がOリング220を介して気密シール可能に着脱自在に取付けら
れている。シールキャップ219には、ガスの供給管232が貫通するよう設けられてい
る。これらのガスの供給管232により、処理用のガスがアウターチューブ205内に供
給されるようになっている。これらのガスの供給管232はガスの流量制御手段(以下マ
スフローコントローラ(MFC)241)に連結されており、MFC241はガス流量制
御部に接続されており、供給するガスの流量を所定の量に制御し得る。
A disc-shaped lid (hereinafter referred to as a seal cap 219) made of, for example, stainless steel is detachably attached to the lower end opening of the manifold 209 through an O-ring 220 so as to be hermetically sealed. A gas supply pipe 232 is provided in the seal cap 219 so as to penetrate therethrough. A processing gas is supplied into the outer tube 205 through these gas supply pipes 232. These gas supply pipes 232 are connected to a gas flow rate control means (hereinafter referred to as a mass flow controller (MFC) 241). The MFC 241 is connected to a gas flow rate control unit, and the flow rate of the supplied gas is set to a predetermined amount. It can be controlled.

マニホールド209の上部には、圧力調節器(例えばAPC、N2バラスト制御器があり
、以下ここではAPC242とする)及び、排気装置(以下真空ポンプ246)に連結さ
れたガスの排気管231が接続されており、アウターチューブ205とインナーチューブ
204との間の筒状空間250を流れるガスを排出し、アウターチューブ205内をAP
C242により圧力を制御することにより、所定の圧力の減圧雰囲気にするよう圧力検出
手段(以下圧力センサ245)により検出し、圧力制御部により制御する。
Connected to the upper portion of the manifold 209 are a pressure regulator (for example, an APC and N2 ballast controller, hereinafter referred to as APC 242) and a gas exhaust pipe 231 connected to an exhaust device (hereinafter referred to as a vacuum pump 246). The gas flowing in the cylindrical space 250 between the outer tube 205 and the inner tube 204 is discharged, and the inside of the outer tube 205 is AP
By controlling the pressure with C242, the pressure is detected by pressure detection means (hereinafter referred to as pressure sensor 245) so as to obtain a reduced pressure atmosphere of a predetermined pressure, and is controlled by the pressure controller.

シールキャップ219には、回転手段(以下回転軸254)が連結されており、回転軸2
54により、基板保持手段(以下ボート217)及びボート217上に保持されている基
板(以下ウエハ200)を回転させる。又、シールキャップ219は昇降手段(以下ボー
トエレベータ115)に連結されていて、ボート217を昇降させる。回転軸254、及
びボートエレベータ115を所定のスピードにするように、駆動制御部により制御する。
The seal cap 219 is connected to a rotating means (hereinafter referred to as a rotating shaft 254).
54, the substrate holding means (hereinafter referred to as boat 217) and the substrate (hereinafter referred to as wafer 200) held on the boat 217 are rotated. The seal cap 219 is connected to lifting means (hereinafter referred to as a boat elevator 115) and lifts the boat 217. The drive control unit controls the rotating shaft 254 and the boat elevator 115 to have predetermined speeds.

アウターチューブ205の外周には加熱手段(以下ヒータ207)が同心円状に配置され
ている。ヒータ207は、アウターチューブ205内の温度を所定の処理温度にするよう
温度検出手段(以下熱電対263)により温度を検出し、温度制御部により制御する。
On the outer periphery of the outer tube 205, heating means (hereinafter referred to as a heater 207) is concentrically arranged. The heater 207 detects the temperature by temperature detection means (hereinafter, thermocouple 263) so that the temperature in the outer tube 205 becomes a predetermined processing temperature, and controls it by the temperature control unit.

図3に示した処理炉による減圧CVD処理方法の一例を説明すると、まず、ボートエレベ
ータ115によりボート217を下降させる。ボート217に複数枚のウエハ200を保
持する。次いで、ヒータ207により加熱しながら、アウターチューブ205内の温度を
所定の処理温度にする。ガスの供給管232に接続されたMFC241により予めアウタ
ーチューブ205内を不活性ガスで充填しておき、ボートエレベータ115により、ボー
ト217を上昇させてアウターチューブ205内に移し、アウターチューブ205の内部
温度を所定の処理温度に維持する。アウターチューブ205内を所定の真空状態まで排気
した後、回転軸254により、ボート217及びボート217上に保持されているウエハ
200を回転させる。同時にガスの供給管232から処理用のガスを供給する。供給され
たガスは、アウターチューブ205内を上昇し、ウエハ200に対して均等に供給される
An example of the low pressure CVD processing method using the processing furnace shown in FIG. 3 will be described. First, the boat 217 is lowered by the boat elevator 115. A plurality of wafers 200 are held on the boat 217. Next, the temperature in the outer tube 205 is set to a predetermined processing temperature while being heated by the heater 207. The inside of the outer tube 205 is filled with an inert gas in advance by the MFC 241 connected to the gas supply pipe 232, and the boat 217 is lifted and moved into the outer tube 205 by the boat elevator 115, and the internal temperature of the outer tube 205 is increased. Is maintained at a predetermined processing temperature. After the inside of the outer tube 205 is exhausted to a predetermined vacuum state, the boat 217 and the wafer 200 held on the boat 217 are rotated by the rotating shaft 254. At the same time, a processing gas is supplied from a gas supply pipe 232. The supplied gas rises in the outer tube 205 and is evenly supplied to the wafer 200.

減圧CVD処理中のアウターチューブ205内は、排気管231を介して排気され、所定
の真空になるようAPC242により圧力が制御され、所定時間減圧CVD処理を行う。
The inside of the outer tube 205 during the low pressure CVD process is exhausted through the exhaust pipe 231, and the pressure is controlled by the APC 242 so as to be a predetermined vacuum, and the low pressure CVD process is performed for a predetermined time.

このようにして減圧CVD処理が終了すると、次のウエハ200の減圧CVD処理に移る
べく、アウターチューブ205内のガスを不活性ガスで置換するとともに、圧力を常圧に
し、その後、ボートエレベータ115によりボート217を下降させて、ボート217及
び処理済のウエハ200をアウターチューブ205から取出す。アウターチューブ205
から取出されたボート217上の処理済のウエハ200は、未処理のウエハ200と交換
され、再度前述同様にしてアウターチューブ205内に上昇され、減圧CVD処理が成さ
れる。
When the reduced-pressure CVD process is completed in this way, the gas in the outer tube 205 is replaced with an inert gas and the pressure is set to normal pressure, and then the boat elevator 115 is used to proceed to the reduced-pressure CVD process for the next wafer 200. The boat 217 is lowered and the boat 217 and the processed wafer 200 are taken out from the outer tube 205. Outer tube 205
The processed wafer 200 on the boat 217 taken out from the wafer is replaced with an unprocessed wafer 200 and is again raised into the outer tube 205 in the same manner as described above, and a low pressure CVD process is performed.

なお、一例まで、本実施例の処理炉にて処理される処理条件は、SiN膜の成膜において
、ウエハ温度は約740℃、ガス種とガス供給量はNH4が0.5SLM、DCS(ジク
ロルシラン)が0.2SLM、処理圧力は約120Paである。
Note that, up to one example, the processing conditions processed in the processing furnace of the present embodiment are as follows: in the formation of the SiN film, the wafer temperature is about 740 ° C., the gas type and the gas supply amount are NH4 0.5 SLM, DCS (dichlorosilane ) Is 0.2 SLM, and the processing pressure is about 120 Pa.

次に本発明における温度検出手段(熱電対263)について、図1を参照しつつ説明す
る。
上述のように、処理室201内には、処理室201内の温度を測定しヒータ207の出
力を制御するために、温度検出手段として熱電対263が設けられている。また、前記熱
電対263は、より正確に基板の温度を測定し、適切なヒータ207の出力制御を行うた
めに、処理室201内に設けられ、極力基板200の近傍の温度を測定するようにされて
いる。
Next, the temperature detection means (thermocouple 263) in the present invention will be described with reference to FIG.
As described above, in the processing chamber 201, the thermocouple 263 is provided as a temperature detecting means for measuring the temperature in the processing chamber 201 and controlling the output of the heater 207. Further, the thermocouple 263 is provided in the processing chamber 201 to measure the temperature of the substrate more accurately and appropriately control the output of the heater 207, and measures the temperature near the substrate 200 as much as possible. Has been.

熱電対263は、処理ガスによる腐食などを防止するために、例えば石英から成る第1
の保護管10にて保護されており、前記第1の保護管の一端からは熱電対263に接続さ
れる配線30がのびている。又、前記第1の保護管10の外壁を覆うように、例えば石英
などから成る第2の保護管20が設けられている。前記第1の保護管10と前記第2の保
護管20との間の隙間15内に、前記第2の保護管20の開口5を介して処理ガス(成膜
用のガスやエッチングガス)が侵入しないように、封止部材40にて前記開口5を封止し
ている。この封止部材40は、例えば石英及びSiCにて製作され、図1(b)に示すよう
なテーパー形状や、図1(c)に示すような差し込み可能な形状をおり、前記封止部材4
0を前記開口5に挿入・排出可能に設けられる。
The thermocouple 263 is, for example, a first made of quartz in order to prevent corrosion due to the processing gas.
The protective tube 10 is protected, and a wiring 30 connected to the thermocouple 263 extends from one end of the first protective tube. A second protective tube 20 made of, for example, quartz is provided so as to cover the outer wall of the first protective tube 10. A processing gas (film forming gas or etching gas) is passed through the opening 5 of the second protective tube 20 in the gap 15 between the first protective tube 10 and the second protective tube 20. The opening 5 is sealed with a sealing member 40 so as not to enter. The sealing member 40 is made of, for example, quartz and SiC, and has a tapered shape as shown in FIG. 1B or a pluggable shape as shown in FIG.
0 is provided in the opening 5 so that it can be inserted and discharged.

本発明が適用される基板処理装置は、熱電対263を第1の保護管10で保護し、更に
、前記第1の保護管10を第2の保護管20で覆う様にし、前記第1の保護管10と前記
第2の保護管20の隙間15を、封止部材5にて封止する様にしたので、前記隙間15に
処理ガスが侵入するのを防止でき、前記第1の保護管10に副生成物が付着することはな
い。従って、前記第1の保護管10をクリーニングする必要はない。
The substrate processing apparatus to which the present invention is applied protects the thermocouple 263 with the first protective tube 10, and further covers the first protective tube 10 with the second protective tube 20. Since the gap 15 between the protective tube 10 and the second protective tube 20 is sealed by the sealing member 5, it is possible to prevent the processing gas from entering the gap 15 and the first protective tube. No by-product is attached to 10. Therefore, it is not necessary to clean the first protective tube 10.

前記封止部材40は、前記開口5に対しほぼ気密に取り付け・取り外し可能に設けられ
るので、ウエットクリーニング時においては、前記封止部材40を前記開口5から取り外
して前記第2の保護管20と前記第1の保護管10を分離して、前記第2の保護管20の
みをウエットクリーニングすれば良く、それゆえ、前記第1の保護管10からのびる熱電
対263の配線30が洗浄液に触れることはない。また、従来のように、ウエットクリー
ニング時に熱電対263の配線30を保護しながら洗浄する必要もなくなるので、メンテ
ナンス性が容易になる。
Since the sealing member 40 is provided so that it can be attached and detached from the opening 5 in a substantially airtight manner, during the wet cleaning, the sealing member 40 is detached from the opening 5 and the second protective tube 20 is removed. It is only necessary to separate the first protective tube 10 and wet-clean only the second protective tube 20. Therefore, the wiring 30 of the thermocouple 263 extending from the first protective tube 10 contacts the cleaning liquid. There is no. Further, as in the prior art, it is not necessary to clean while protecting the wiring 30 of the thermocouple 263 at the time of wet cleaning, so that maintainability is facilitated.

また、ガスクリーニング時は、副生成物の付着した第2の保護管20や反応管205な
どに対して、エッチングガスが作用するので、従来のように、エッチングガスによって熱
電対263を保護する保護管50(本実施例では、第1の保護管10に相当)に穴が開き
、熱電対263にダメージを与え、熱電対263の寿命が短くなる虞はない。尚、エッチ
ングによって、第2の保護管20がエッチングされ、所定の強度が保てなくなった場合は
、前記第2の保護管20のみを新品に交換すれば良く、熱電対263を封入した第1の保
護管10を交換する場合に比べて、基板処理装置の保守費用を安く抑えることができる。
Further, during the gas cleaning, the etching gas acts on the second protective tube 20 and the reaction tube 205 to which the by-products are attached. Therefore, as in the conventional case, the protection for protecting the thermocouple 263 with the etching gas is performed. There is no possibility that the tube 50 (corresponding to the first protective tube 10 in this embodiment) has a hole, which damages the thermocouple 263 and shortens the life of the thermocouple 263. If the second protective tube 20 is etched and the predetermined strength cannot be maintained, only the second protective tube 20 may be replaced with a new one, and the first thermocouple 263 is enclosed. Compared with the case where the protective tube 10 is replaced, the maintenance cost of the substrate processing apparatus can be reduced.

本発明が適用される熱電対の概略図Schematic diagram of thermocouple to which the present invention is applied 本発明の基板処理装置を示す概略図Schematic showing a substrate processing apparatus of the present invention 本発明における基板処理装置の処理炉の概略図(縦断面図)Schematic (longitudinal sectional view) of the processing furnace of the substrate processing apparatus in the present invention 従来の熱電対の概略図Schematic diagram of conventional thermocouple

符号の説明Explanation of symbols

5 開口
10 第1の保護管
15 隙間
20 第2の保護管
30 配線
40 封止部材
50 保護管
109 カセット棚
110 バッファカセット棚
112 ウエハ移載機
114 カセット移載機
121 ボートエレベータ
122 スライドステージ
123 ロードロックドア
124 搬送制御手段
200 ウエハ
201 処理室
202 処理炉
205 反応管(アウターチューブ)
217 ボート
219 シールキャップ
244 ゲートバルブ
263 熱電対
232 ガス供給管
5 opening 10 first protective tube 15 clearance 20 second protective tube 30 wiring 40 sealing member 50 protective tube 109 cassette shelf 110 buffer cassette shelf 112 wafer transfer device 114 cassette transfer device 121 boat elevator 122 slide stage 123 load Lock door 124 Transfer control means 200 Wafer 201 Processing chamber 202 Processing furnace 205 Reaction tube (outer tube)
217 Boat 219 Seal cap 244 Gate valve 263 Thermocouple 232 Gas supply pipe

Claims (1)

基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる温度検出手段と、
前記温度検出手段を覆う第1の保護管と、
前記第1の保護管を覆う第2の保護管と
を有する基板処理装置。
A processing chamber for processing the substrate;
Temperature detection means provided in the processing chamber;
A first protective tube covering the temperature detecting means;
A substrate processing apparatus comprising: a second protective tube that covers the first protective tube.
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