JP2006245492A - Equipment and method for heat treating substrate - Google Patents
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Description
本発明は、プロセスチャンバ内部に設置された基板を熱処理する基板熱処理装置および基板熱処理製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus and a substrate heat treatment manufacturing method for heat treating a substrate installed in a process chamber.
従来からLSIなどの半導体デバイスや、ガラス基板上にトランジスタ等の半導体を形成する製造過程において、基板を熱処理することにより活性化、酸化、水素化処理などを行う熱処理工程が設けられる。このような基板の熱処理工程では、石英ガラスの反応管内で複数枚の基板を同時に熱処理するバッチタイプの基板熱処理装置、あるいはランプを用いた光照射によって基板を1枚ずつ加熱する基板熱処理装置、拡散装置を介して加熱用ガスが吹き付けられることで基板を加熱する基板熱処理装置が知られている。
Conventionally, in a manufacturing process in which a semiconductor device such as an LSI or a semiconductor substrate such as a transistor is formed on a glass substrate, a heat treatment process is performed in which activation, oxidation, hydrogenation, and the like are performed by heat-treating the substrate. In such a substrate heat treatment process, a batch type substrate heat treatment apparatus for simultaneously heat treating a plurality of substrates in a quartz glass reaction tube, or a substrate heat treatment apparatus for heating substrates one by one by light irradiation using a lamp,
下記特許文献1には、拡散装置を介して水蒸気などの加熱用ガスが吹き付けられることで基板を加熱する基板熱処理装置が開示されている。この基板熱処理装置によれば、拡散装置を介して加熱用ガスが吹き付けられることで基板を加熱することができるので、基板を高速かつ均一に加熱することが開示されている。そのプロセスチャンバ内を加熱用ガス、降温用ガス、冷却用ガス等によって例えば水蒸気などを含むガス雰囲気とされる。このガス雰囲気は、前記プロセスチャンバの内壁を形成する内壁面部材に取り囲まれた空間に形成されることで、前記プロセスチャンバ内に形成される。
下記特許文献1のような基板熱処理装置は、プロセスチャンバを形成する内壁面部材の外部近傍であって、内壁面部材の熱影響を受ける箇所にゴムなどの低耐熱性部材が配置される場合がある。例えば、上記特許文献1に記載されるプロセスチャンバは、蓋部となる上部内壁面部材とこの蓋部により蓋される下部内壁面部材とが結合されてプロセスチャンバが構成される。この結合部はポリテトラフルオロエチレン系材料、フッ素ゴム系などの低耐熱性材料から構成されるシール材でシールされ、このシール材がプロセスチャンバ内部のガス雰囲気が結合部からプロセスチャンバ外部へと流出することを防止している。 In the substrate heat treatment apparatus as in Patent Document 1 below, a low heat resistant member such as rubber may be disposed in the vicinity of the outside of the inner wall surface member that forms the process chamber, and at a location that is affected by the heat of the inner wall surface member. is there. For example, in the process chamber described in Patent Document 1, an upper inner wall surface member serving as a lid portion and a lower inner wall surface member covered by the lid portion are combined to form a process chamber. This joint is sealed with a sealing material composed of a low heat-resistant material such as polytetrafluoroethylene-based material or fluororubber-based material, and this sealing material causes the gas atmosphere inside the process chamber to flow out from the joint to the outside of the process chamber. To prevent it.
この結合部に設けられる低耐熱性部材であるシール材は、高熱となるプロセスチャンバの内壁面部材と接することとなり、前記シール材がプロセスチャンバからの高熱により熔解してしまうなど不具合を生じる場合がある。これに対して、低耐熱性部材であるシール材を高熱から保護し、冷却するための冷却水を流すことでシール材を冷却するなどし、前記シール材がプロセスチャンバからの高熱により熔解してしまうなど不具合を防止する冷却機構を設けた基板熱処理装置が考えられる。 The sealing material, which is a low heat-resistant member provided in the joint portion, comes into contact with the inner wall surface member of the process chamber that becomes high in heat, and the sealing material may be melted by high heat from the process chamber. is there. On the other hand, the sealing material, which is a low heat-resistant member, is protected from high heat, and the sealing material is melted by high heat from the process chamber. It is conceivable to use a substrate heat treatment apparatus provided with a cooling mechanism for preventing problems such as
しかし、このような冷却機構を設けた基板熱処理装置では、その冷却作用が近傍の内壁面部材にまでおよび内壁面部材を冷却し、その内部であってガス雰囲気と接する内壁表面の温度を低下させる場合がある。内壁表面の温度が低下すると、内部のガスは凝縮し、このガスによる結露を生じる場合がある。結露を生じると、結露を生じた箇所の内壁表面の腐食がこの結露によりガス雰囲気よりも促進するなどの不具合を生じる場合がある。 However, in the substrate heat treatment apparatus provided with such a cooling mechanism, the cooling action cools the inner wall surface member in the vicinity and the inner wall surface member, and lowers the temperature of the inner wall surface in contact with the gas atmosphere inside. There is a case. When the temperature of the inner wall surface decreases, the internal gas condenses and may cause condensation due to this gas. When dew condensation occurs, there may be a problem that corrosion of the inner wall surface at the position where dew condensation is generated accelerates more than the gas atmosphere due to this dew condensation.
本発明は上記課題を少なくとも1つ解決するためになされたものであり、プロセスチャンバ内表面の低温化をより好適に防止できる基板熱処理装置および基板熱処理製造方法を提供することをその目的とする。 The present invention has been made to solve at least one of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus and a substrate heat treatment manufacturing method that can more suitably prevent the temperature inside the process chamber from being lowered.
本発明に係るプロセスチャンバ内部に設置された基板を熱処理する基板熱処理装置は、内壁面部材に囲まれた内部に基板を収容し、かつ、その内部をガス雰囲気とされるプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバの外部近傍であって、前記内壁面部材の熱影響を受ける位置に設けられる低耐熱性部材と、前記低耐熱性部材を冷却する冷却機構と、前記低耐熱性部材と前記内壁面部材との間に設けられ、前記内壁面部材への冷却作用を遮断する冷却作用遮断機構と、を含むことを特徴とする。 A substrate heat treatment apparatus for heat-treating a substrate installed in a process chamber according to the present invention includes a process chamber in which a substrate is housed in an interior surrounded by an inner wall surface member, and the inside is made a gas atmosphere, and the process A low heat resistant member provided in a position near the outside of the chamber and affected by the heat of the inner wall surface member; a cooling mechanism for cooling the low heat resistant member; the low heat resistant member; and the inner wall surface member; And a cooling action blocking mechanism for blocking the cooling action on the inner wall surface member.
本発明にかかるプロセスチャンバ内部に設置された基板を熱処理して製造する基板熱処理製造方法は、内壁面部材に囲まれた内部に基板を収容し、かつ、その内部をガス雰囲気とされるプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバの外部近傍であって、前記内壁面部材の熱影響を受ける位置に設けられる低耐熱性部材と、前記低耐熱性部材を冷却する冷却機構と、を含む基板熱処理装置において、前記冷却機構による前記前記内壁面部材への冷却作用を遮断して基板を熱処理して製造することを特徴とする。 A substrate heat treatment manufacturing method for heat-treating a substrate installed in a process chamber according to the present invention is a process chamber in which a substrate is housed in an interior surrounded by an inner wall surface member, and the interior is made a gas atmosphere. And a substrate heat treatment apparatus including a low heat-resistant member provided in a position near the outside of the process chamber and affected by the heat of the inner wall surface member, and a cooling mechanism for cooling the low heat-resistant member, The substrate is manufactured by heat-treating the substrate while blocking the cooling action on the inner wall surface member by the cooling mechanism.
前記冷却作用遮断機構は、断熱部材と前記内壁面部材を加熱する加熱ヒータのうち少なくとも1つを含むと好適である。 It is preferable that the cooling action blocking mechanism includes at least one of a heat insulating member and a heater for heating the inner wall surface member.
前記冷却作用が遮断される内壁面部材は、基板の収容の際に開かれる収容弁を構成する部材であると好適である。 The inner wall surface member from which the cooling action is blocked is preferably a member constituting an accommodation valve that is opened when the substrate is accommodated.
前記低耐熱性部材は、ポリテトラフルオロエチレン系材料とフッ素ゴム系材料の少なくとも一つを含む部材であると好適である。 The low heat resistant member is preferably a member including at least one of a polytetrafluoroethylene material and a fluororubber material.
前記プロセスチャンバは、複数の内壁面部材を結合部で結合させることで形成され、前記結合部は、シール材によってシールされ、前記シール材は低耐熱性部材であると好適である。 Preferably, the process chamber is formed by joining a plurality of inner wall surface members at a joining portion, the joining portion is sealed with a sealing material, and the sealing material is a low heat resistant member.
前記プロセスチャンバから排気可能な外部へ前記ガス雰囲気を形成するガスを除去すると好適である。 It is preferable to remove the gas forming the gas atmosphere from the process chamber to the outside that can be exhausted.
前記ガス雰囲気は水蒸気を含むガス雰囲気であると好適である。 The gas atmosphere is preferably a gas atmosphere containing water vapor.
ガス導入部から供給される前記ガス雰囲気を形成するガスが基板表面へと吹き出すガス噴射口を有するガス配管を備える好適である。 It is preferable to provide a gas pipe having a gas injection port through which the gas forming the gas atmosphere supplied from the gas introduction part blows out to the substrate surface.
前記ガス雰囲気を形成するガスは前記基板表面を加熱する加熱用ガスであって、
前記ガス配管は加熱用配管であり、前記加熱用ガスは前記加熱用配管を通じて前記加熱用ガスを前記ガス噴射口から拡散して吹き付けるガス拡散装置を含むと好適である。
The gas forming the gas atmosphere is a heating gas for heating the substrate surface,
Preferably, the gas pipe is a heating pipe, and the heating gas includes a gas diffusion device that diffuses and blows the heating gas from the gas injection port through the heating pipe.
前記加熱用ガスを加熱する加熱炉を含むと好適である。 It is preferable that a heating furnace for heating the heating gas is included.
前記加熱用配管は、前記プロセスチャンバの内壁面部材に沿って屈曲して形成されていると好適である。 The heating pipe is preferably bent along the inner wall surface member of the process chamber.
前記拡散装置を介して前記基板に対して前記加熱用ガスが吹き付けられる上部位置および前記上部位置よりも低い前記プロセスチャンバ内の下部位置の間で、前記基板を移動させる基板昇降装置を備えると好適である。 It is preferable to provide a substrate lifting / lowering device that moves the substrate between an upper position where the heating gas is blown to the substrate via the diffusion device and a lower position in the process chamber lower than the upper position. It is.
前記基板に沿った形状に形成され、前記プロセスチャンバを上下方向に区画する孔あき板を備え、前記拡散装置は、前記加熱用配管を通過する際に加熱された加熱用ガスを前記孔あき板によって区画されたプロセスチャンバの上側の空間に排出し、さらに前記孔あき板の孔を通過させて、前記プロセスチャンバ内の基板表面に拡散して吹き付けると好適である。 A perforated plate that is formed in a shape along the substrate and divides the process chamber in the vertical direction, and the diffusion device supplies the heating gas heated when passing through the heating pipe to the perforated plate. It is preferable that the gas is discharged into an upper space of the process chamber partitioned by, and further passed through the hole of the perforated plate, and then diffused and sprayed onto the substrate surface in the process chamber.
プロセスチャンバ内表面の低温化をより好適に防止できる基板熱処理装置および基板熱処理製造方法を提供できる。 It is possible to provide a substrate heat treatment apparatus and a substrate heat treatment manufacturing method that can more suitably prevent the temperature inside the process chamber from being lowered.
以下に発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態については、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。以下、図面を用いて説明する。
「基板熱処理装置の構成」
図1には本実施形態に係る基板熱処理装置100の縦断面構造図が示される。図1に示すように、本実施形態の基板熱処理装置100は、基板1を収納する石英製のプロセスチューブ2と、プロセスチューブ2の上部に取りつけられる加熱炉3と、プロセスチューブ2の上壁面部材に配置された石英製の加熱用配管4と、プロセスチューブ2の内部に設けられた二つのリング状の予備加熱炉5と、プロセスチューブ2を下方から支持するフランジ6と、基板1をプロセスチューブ2の内部で上下方向に移動させるための基板昇降機7とを備える。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for inventing is demonstrated based on drawing. In addition, about this embodiment, it is only one form for implementing this invention, and this invention is not limited by this embodiment. Hereinafter, it demonstrates using drawing.
“Configuration of substrate heat treatment equipment”
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a substrate
プロセスチューブ2とフランジ6との間には、低耐熱性部材であるシール材10(図3)が介装され、これによりプロセスチューブ2とフランジ6との間の気密性が保たれる。
図1に示すように、プロセスチューブ2の内部は、多数の孔(経路)が形成された孔あき板21により、図1における上下方向に区画されている。また、プロセスチューブ2の側壁には、基板を出し入れするためのドア22と、プロセスチューブ2内のガスを排気するためのガス排気口23および24と、プロセスチューブ2内に基板1を冷却するための冷却用ガスを導入するための冷却用ガス導入口25とが、それぞれ設けられている。なお、図1では、ドア22が左右に移動することにより、プロセスチューブ2が開放された状態と、気密性を保持するように閉じられた状態とを図示している。
A sealing material 10 (FIG. 3), which is a low heat resistance member, is interposed between the
As shown in FIG. 1, the inside of the
リング状の予備加熱炉5は石英製のカバー5aにより取り囲まれ、これによりプロセスチューブ2内の汚染を防止している。
The ring-
加熱炉3はプロセスチューブ2内の気密性を保持するようにプロセスチューブ2に対して取り付けられる。図1に示すように、加熱炉3はプロセスチューブ2の開口を覆う炉体3aと、炉体3aの内面側に取り付けられるヒータ3bとを備える。ヒータ3bは抵抗体からなり、抵抗体に電圧を印加することによりヒータ3bが加熱される。ヒータ3bに起因するプロセスチューブ2内部の汚染を防止するとともに、基板1を均一に加熱することを可能とするため、加熱炉3の内面側にはヒータ3bを覆う半透明あるいはすりガラス状の石英製のカバー31が取り付けられている。
The
図1に示すように、基板昇降機7はプロセスチューブ2の気密性を保持しつつフランジ6に対して取りつけられている。基板昇降機7は二つの予備加熱炉5およびカバー5aの中央に形成された開口部を貫通するアーム71と、アーム71を図1において上下方向に駆動するアクチュエータ72と、アーム71の上端部に取り付けられて基板1を支持する石英製またはカーボン製の基板ホルダ73とを備える。基板ホルダ73は水平に支持された適当な大きさの石英製の板73aに石英製のピン73bを溶接した構造となっている。基板1はピン73bに当接して保持される。基板ホルダ73の大きさは、基板1のサイズとプロセスチューブ2の内側の水平断面の大きさに従って決定され、排気のコンダクタンスを調整する役目もあわせて持っている。
As shown in FIG. 1, the substrate elevator 7 is attached to the flange 6 while maintaining the airtightness of the
図1に示すように、孔あき板21の上方には、孔あき板21とプロセスチューブ2の内壁面との間に所定の間隙を有する空間26が形成される。この空間26の間隙(図1における上下方向の幅)は、例えば12mm程度に設定される。間隙の大きさは10〜15mm程度が望ましい。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、プロセスチューブ2の上壁面部材には複雑に屈曲して形成された加熱用配管4が取り付けられている。加熱用配管4の一端には加熱ガス排出口4aが、他端には加熱ガス導入口4bが、それぞれ設けられる。図1に示すように、加熱ガス導入口4bは加熱炉3を貫通する。また、ガス排出口4aはプロセスチューブ2の隔壁を貫通して孔あき板21とプロセスチューブ2の内壁面との間の空間26に開口している。さらに、基板1を冷却するガスを導入するための降温用ガス導入口9が、加熱炉3およびプロセスチューブ2の隔壁を貫通して空間26に開口している。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、ガス排出口4aはプロセスチューブ2の中央付近に開口しているため、間隙26の中央付近のガス圧が高くなり、中央付近のガスの噴出量が大きくなりやすい。このため、孔あき板21の孔の径はプロセスチューブ2の中央付近で小さく、周辺部分で大きくすることにより、加熱用ガスの吹き出し量を基板1全体にわたり均一にすることができる。また、孔の径は一定に形成しつつ孔の頻度(面積当たりの数)をガスチャンバ2の周辺部分で大きくしてもよい。なお、孔の径としては0.5〜1mm程度が望ましい。
As shown in FIG. 2, since the gas discharge port 4a is opened near the center of the
次に、本実施形態に係るガスチャンバの基板熱処理装置100を用いた基板の加熱処理の手順について説明する。まず、プロセスチューブ2のドア22を開き、基板1を基板ホルダ73にセットする。このとき、降温用ガス導入口9よりガスが導入され(ガス流量:80〜100l/分)、基板1をセットした後、ドア22を閉じる。このとき基板1は、昇降機7の駆動範囲の最下点であるプロセスチューブ2内の低温部にある。図1はこのときの基板1の位置を示している。
Next, a procedure for substrate heat treatment using the substrate
次に、降温用ガス導入口9からガスを流したまま、予備加熱を行う。予備加熱は加熱炉3のヒータ3bと、予備加熱炉5のヒータにより行う。予備加熱終了までにヒータ3bの温度は設定温度(例えば800℃)まで上昇する。
Next, preheating is performed with the gas flowing from the temperature lowering gas inlet 9. Preheating is performed by the
予備加熱終了後、昇降機7のアーム71を駆動し、基板ホルダ73に載置された基板1を最上点の加熱位置に移動する。図1にはこのときの基板1の位置を図示している。基板1を上昇させる間、降温用ガスの流量を減少させ、加熱用配管4を介して供給する加熱用ガスの流量を増加させて、基板1の昇温を行う。この作業は基板1が最下点から最上点に移動する間に行われる。
After the preheating, the
基板1が最上点に到達した後、降温用ガスの導入を停止し、加熱ガスのみを加熱用配管4を介して導入する(ガス流量:20l/分〜50l/分)。また、加熱炉3の温度を再設定し、加熱炉3のヒータ3bを制御することにより、基板1を所定温度(例えば720℃)に所定時間加熱する。加熱ガスが加熱用配管4を通過する間、加熱ガスは加熱炉3によって加熱される。空間26に供給された加熱ガスは孔あき板21の孔を通過するときに分散された後、基板1全体に当たり、基板1の表面に沿って流れることで基板1を均一に加熱する。その後、ガスは基板1とプロセスチューブ2との間を通り、排気口23および24を介して排気される。
After the substrate 1 reaches the uppermost point, the introduction of the temperature lowering gas is stopped, and only the heating gas is introduced through the heating pipe 4 (gas flow rate: 20 l / min to 50 l / min). Further, by resetting the temperature of the
このように、基板1を孔あき板21に接近させた状態で、孔あき板21を介して加熱用ガスを供給することにより、基板1表面でガスを攪拌することができ、基板表面の温度を均一にできるとともに、所定時間温度を一定に保持することを可能としている。
In this way, by supplying the heating gas through the
またこのとき、基板1は加熱炉3の熱によっても直接的に加熱される。なお、ガスチャンバ2は加熱炉3から照射される光による影響を小さくとどめるとともに、光を分散するため、不透明ないし曇りガラス状の石英から構成されている。
At this time, the substrate 1 is also directly heated by the heat of the
以上のように、基板1は加熱炉3の熱と、加熱ガスのエネルギー伝達、熱伝導により高速、かつ均一に加熱される。
As described above, the substrate 1 is heated uniformly at high speed by the heat of the
次に、昇降機7のアーム71を駆動し、基板ホルダ73に載置された基板1を最上点から最下点まで徐々に降下させながら基板1の全体を均一に降温する。このとき、加熱炉3のヒータ3bの設定とパワーを調整するとともに、加熱用ガスの流量を低下させ、降温用ガス導入口9より導入する降温用ガスの流量を増加させる。この作業を基板1が最下点に到達するまで行う。このとき、降温用ガスの温度を適切に(例えば400〜500℃に)設定することにより、基板1内の温度差を大きくすることなく、基板1を高速に降温することが可能となる。基板1にダメージを与えることなく降温を行うためには、降温用ガスの流量と昇降機7による基板1の降下速度を適切に調整することが必要である。とくに基板1がガラス基板である場合には、高温時に基板1内に大きな温度差があると、反り、歪み、あるいは割れを発生させるおそれがある。したがって、基板1内の温度差を抑制しつつ高速に温度を下げることが高温熱処理の工程で不可欠な要素となる。本実施形態の装置によれば、降温時において、降温用ガスを基板表面に均等に吹き付け、ガスを攪拌するとともに、熱源から基板1を徐々に遠ざけることができるため、このような要請に応えることが可能となる。
Next, the
基板1が最下点に到達すると、降温用ガスおよび加熱用ガスの供給をともに停止し、冷却用ガス導入口25より冷却用ガスを導入して、基板1を冷却する。これにより、基板ホルダ73に載せたまま基板1をロボットにより搬送可能な温度まで冷却することができる。このとき、加熱炉3のヒータ3bのパワーは0としてもよい。基板1の温度が設定温度まで低下した後、ドア22を開いて基板1を取出す。
When the substrate 1 reaches the lowest point, the supply of the temperature lowering gas and the heating gas is stopped, and the cooling gas is introduced from the cooling
以上のサイクルを繰り返すことで、順次基板1の加熱を実行することができる。 By repeating the above cycle, the substrate 1 can be sequentially heated.
本実施形態では、最初に基板1を最下点にセットし、この位置において基板1を一定温度に加熱することができるので、急激な昇温による基板に対するダメージを防止できる。 In the present embodiment, the substrate 1 is first set at the lowest point, and the substrate 1 can be heated to a constant temperature at this position, so that damage to the substrate due to rapid temperature rise can be prevented.
基板として、本実施形態で挙げられるようにフラットパネルデバイスなどの半導体基板等が挙げられるが特に限定されない。 Examples of the substrate include, but are not limited to, a semiconductor substrate such as a flat panel device as exemplified in the present embodiment.
半導体基板を処理する処理用ガスとしては水蒸気が挙げられるがこれに限定されない。処理用ガスは、水蒸気ガスに限られず窒素、酸素、アルゴンなどでもよい。ここで、水蒸気の場合には本実施形態に係るガス処理製造装置は半導体膜の酸化を目的とする場合や熱エネルギー伝達の手段を熱容量の大きい水蒸気とした場合の観点から好適である。 The processing gas for processing the semiconductor substrate includes, but is not limited to, water vapor. The processing gas is not limited to water vapor gas, and may be nitrogen, oxygen, argon or the like. Here, in the case of water vapor, the gas processing and manufacturing apparatus according to the present embodiment is suitable from the viewpoint of the case of aiming at oxidation of a semiconductor film or the case of using water vapor having a large heat capacity as a means for transferring thermal energy.
「冷却装置と冷却作用遮断機構」
図3を用いて、本実施形態に係る冷却装置と冷却作用遮断機構について説明する。上記基板熱処理装置100は、フランジ6とプロセスチューブ2の内壁面部材の間にシール材10を有している。
"Cooling device and cooling action cutoff mechanism"
The cooling device and the cooling action blocking mechanism according to this embodiment will be described with reference to FIG. The substrate
シール材10は、フランジ6とプロセスチューブ2との間であって、フランジ6とプロセスチューブ2内表面側面からいずれも横方向に窪んだ位置に設けられている。フランジ6とプロセスチューブ2は横方向に窪んだ位置を形成するために横方向にその結合部付近で屈曲され、この屈曲部内表面でシール材10がフランジ6とプロセスチューブ2との間をシールする構造となっている。
The sealing
シール材10としては、低耐熱性部材である。例えば、ポリテトラフルオロエチレン系材料、フッ素ゴム系材料などが挙げられる。
The sealing
フランジ6とプロセスチューブ2の内壁面部材の外部であって、シール材10の下面となるフランジ6の屈曲部の下面に当接する位置には、冷却水を流す管状の冷却水用流路12が形成されている。冷却水用流路12は、シール材10と横幅がほぼ一致する大きさとされている。冷却水用流路12は、その管状の内部に冷却水が流れることでフランジ6の屈曲部の下面を介して、フランジ6の屈曲部内表面のシール材10を冷却し、熱処理による高熱から低耐熱性部材であるシール材10を保護している冷却機構である。このような冷却機構としては、冷却水を用いるほかに低耐熱性部材に影響を与えないほど低温の温水、ガスなどの冷却方法が挙げられる。
A tubular cooling
図4には、シール材10がシールしているフランジ6とプロセスチューブ2との結合部の拡大図である図3のAで示される範囲が示される。加熱用ヒータ14が冷却水用流路12の側面であってフランジ6との間に設けられている。この加熱用ヒータ14は、冷却水用流路12による冷却効果をフランジ6に伝えないようにしている。これにより、フランジ6の内表面が冷却され、低温化することを防止できるので、内部のガス雰囲気の冷却による結露を防止することができる。なお、この加熱用ヒータ14に変えて断熱部材を用いることもできる。図3のA’で示される範囲にも加熱用ヒータ14が冷却水用流路12の側面であってフランジ6との間に設けられている。この加熱用ヒータ14は、冷却水用流路12による冷却効果をフランジ6に伝えないようにしている。
FIG. 4 shows a range indicated by A in FIG. 3, which is an enlarged view of a joint portion between the flange 6 and the
フランジ6の下端部にはガス排気管16が設けられ、ガス雰囲気のガスを排気することができる。ガスを排気した後、内部を冷却することでガス雰囲気のガス濃度が減少するのでガスの凝縮を防止することができる。ガス排気管16は、気液分離装置18に接続されており、排気されたガスは気液分離装置18で液化され、排出される。
A
なお、本実施形態は、シール材10に限らず、プロセスチャンバの外部近傍であって、内壁面部材の熱影響を受ける位置に設けられる低耐熱性部材とこれを冷却する冷却部材全般に適用することができる。内壁面部材も側面に限られず上面、下面など、さらには基板の収容の際に開かれる収容弁であるドア22の内壁面部材であってもよい。
The present embodiment is not limited to the
1 基板
2 ガスチャンバ
3 加熱炉
4 加熱用配管
7 基板昇降機(基板昇降装置)
9 降温用ガス導入口(冷却ガス供給装置)
10 シール材
12 冷却水用流路
14 加熱用ヒータ
16 ガス排気管
18 気液分離装置
21 孔あき板(拡散装置)
26 空間
1
9 Gas inlet for cooling (cooling gas supply device)
DESCRIPTION OF
26 space
Claims (8)
内壁面部材に囲まれた内部に基板を収容し、かつ、その内部をガス雰囲気とされるプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバの外部近傍であって、前記内壁面部材の熱影響を受ける位置に設けられる低耐熱性部材と、
前記低耐熱性部材を冷却する冷却機構と、
前記低耐熱性部材と前記内壁面部材との間に設けられ、前記内壁面部材への冷却作用を遮断する冷却作用遮断機構と、を含む基板熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus for heat treating a substrate installed inside a process chamber,
A process chamber in which a substrate is housed in an interior surrounded by an inner wall surface member, and the inside is made a gas atmosphere;
A low heat-resistant member provided in the vicinity of the outside of the process chamber and at a position affected by the heat of the inner wall surface member;
A cooling mechanism for cooling the low heat resistant member;
A substrate heat treatment apparatus comprising: a cooling action blocking mechanism that is provided between the low heat resistant member and the inner wall surface member and blocks a cooling action on the inner wall surface member.
前記冷却作用遮断機構は、断熱部材と前記内壁面部材を加熱する加熱ヒータのうち少なくとも1つを含む基板熱処理装置。 The substrate heat treatment apparatus according to claim 1,
The cooling action blocking mechanism is a substrate heat treatment apparatus including at least one of a heat insulating member and a heater for heating the inner wall surface member.
前記冷却作用が遮断される内壁面部材は、基板の収容の際に開かれる収容弁を構成する部材である基板熱処理装置。 The substrate heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The inner wall surface member from which the cooling action is blocked is a substrate heat treatment apparatus that is a member constituting an accommodation valve that is opened when the substrate is accommodated.
前記低耐熱性部材は、ポリテトラフルオロエチレン系材料とフッ素ゴム系材料の少なくとも一つを含む部材である基板熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate heat treatment apparatus, wherein the low heat resistant member is a member including at least one of a polytetrafluoroethylene material and a fluororubber material.
前記プロセスチャンバは、複数の内壁面部材を結合部で結合させることで形成され、
前記結合部は、シール材によってシールされ、
前記シール材は低耐熱性部材である基板熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The process chamber is formed by coupling a plurality of inner wall surface members at a coupling portion,
The coupling portion is sealed by a sealing material,
The substrate heat treatment apparatus, wherein the sealing material is a low heat resistant member.
前記プロセスチャンバから排気可能な外部へ前記ガス雰囲気を形成するガスを除去する基板熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A substrate heat treatment apparatus for removing a gas that forms the gas atmosphere to the outside that can be exhausted from the process chamber.
前記ガス雰囲気は水蒸気を含むガス雰囲気である基板熱処理装置。 A substrate heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The substrate heat treatment apparatus, wherein the gas atmosphere is a gas atmosphere containing water vapor.
内壁面部材に囲まれた内部に基板を収容し、かつ、その内部をガス雰囲気とされるプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバの外部近傍であって、前記内壁面部材の熱影響を受ける位置に設けられる低耐熱性部材と、前記低耐熱性部材を冷却する冷却機構と、を含む基板熱処理装置において、
前記冷却機構による前記前記内壁面部材への冷却作用を遮断して基板を熱処理して製造する基板熱処理製造方法。 A substrate heat treatment manufacturing method for manufacturing a substrate by heat-treating a substrate installed in a process chamber,
A substrate is housed in an interior surrounded by an inner wall surface member, and the inside of the process chamber is set to a gas atmosphere. A substrate heat treatment apparatus comprising: a low heat resistance member that is formed; and a cooling mechanism that cools the low heat resistance member.
A substrate heat treatment manufacturing method of manufacturing a substrate by heat-treating the inner wall member by blocking the cooling action by the cooling mechanism.
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