JP2008028305A - Substrate processing device - Google Patents

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Mitsuaki Tanabe
光朗 田辺
Akihiko Yanagisawa
愛彦 柳沢
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing device that surely cools a seal and a lamp tube. <P>SOLUTION: A substrate processing device 10 includes a quartz tube unit 142 which encloses a lamp unit group 88, a first opening 148 formed on one side between the lamp unit group 88 and the quartz tube unit 142, a second opening 150 formed on the other side between the lamp unit group 88 and the quartz tube unit 142, a space 152 between the first opening 148 and the second opening 150, a first cooling gas blower 174 for making a cooling gas communicate from the first opening 148 to the space 152, a second cooling gas blower 176 for making the cooling gas communicate from the second opening 148 to the space 152, and a gas control unit 120 for at least controlling switching between communication of the cooling gas from the first opening 148 to the space 152 by the first cooling gas blower 174 and communication of the cooling gas between the second opening 150 to the space 152 by the second cooling gas blower. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハやガラス基板等を処理するための基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing semiconductor wafers, glass substrates and the like.

この種の基板処理装置として、基板を加熱する加熱手段としての複数のランプが備えられたランプユニットを有するものが知られている。例えば、貫通石英管とランプとの隙間に空冷ガス用ブロアにより空冷ガスを流入させるものが公知である(例えば特許文献1)。   As this type of substrate processing apparatus, one having a lamp unit provided with a plurality of lamps as heating means for heating a substrate is known. For example, it is known that air cooling gas is introduced into a gap between a through quartz tube and a lamp by an air cooling gas blower (for example, Patent Document 1).

PCT WO2005/083760PCT WO2005 / 083760

しかしながら、上記従来技術においては、貫通石英管の一端側からのみ空冷ガスを流入させていたため、貫通石英管とランプとの隙間を通過する間に空冷ガスの温度が上昇し、該貫通石英管の他端側近傍のシール部の冷却が不十分となるおそれがあった。   However, in the above prior art, since the air cooling gas is introduced only from one end side of the through quartz tube, the temperature of the air cooling gas rises while passing through the gap between the through quartz tube and the lamp, There was a possibility that the seal part in the vicinity of the other end side would be insufficiently cooled.

本発明の目的は、上記従来の問題を解消し、シール部やランプ管を確実に冷却する基板処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that solves the above-described conventional problems and reliably cools a seal portion and a lamp tube.

本発明の特徴とするところは、基板を保持して所定の処理を施す処理室と、該処理室に配置され、前記基板を加熱するフィラメントと該フィラメントを囲うランプ管とを含むランプユニットを、少なくとも一つ以上有したランプユニット群と、前記ランプユニット群を囲う囲い体と、前記ランプユニット群と前記囲い体との間の一方側に形成される第1の開口部と、前記ランプユニット群と前記囲い体との間の他方側に形成される第2の開口部と、前記第1の開口部と前記第2の開口部との間の空間と、前記第1の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第1の冷却流通装置と、前記第2の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第2の冷却流通装置と、少なくとも前記第1の冷却流通装置が前記冷却媒体を前記第1の開口部から前記空間に流通させることと前記第2の冷却流通装置が前記冷却媒体を前記第2の開口部から前記空間に流通させることとを切替え制御する制御装置とを備えた基板処理装置にある。   A feature of the present invention is that a lamp unit including a processing chamber that holds a substrate and performs a predetermined process, a filament that is disposed in the processing chamber and heats the substrate, and a lamp tube that surrounds the filament, A lamp unit group having at least one lamp; an enclosure surrounding the lamp unit group; a first opening formed on one side between the lamp unit group and the enclosure; and the lamp unit group. And the second opening formed on the other side between the enclosure, the space between the first opening and the second opening, and the space from the first opening to the space A first cooling flow device for flowing a cooling medium through the second opening, a second cooling flow device for flowing the cooling medium from the second opening to the space, and at least the first cooling flow device for transferring the cooling medium. Front from the first opening In the substrate processing apparatus and a control device for controlling switch between said and be distributed in the space the second cooling flow device is circulating in the space the cooling medium from said second opening.

好適には、前記第1の開口部の近傍及び前記第2の開口部の近傍の少なくとも一方に設けられる温度検出器を備え、前記制御装置は、前記温度検出器の出力に基づいて前記第1の冷却流通装置及び前記第2の冷却流通装置の少なくとも一方を制御する。   Preferably, a temperature detector provided in at least one of the vicinity of the first opening and the vicinity of the second opening is provided, and the control device is configured to output the first detector based on an output of the temperature detector. And at least one of the second cooling flow device and the second cooling flow device.

好適には、前記冷却媒体を排気するよう前記第1の開口部側に設けられた第1の排気ラインと前記冷却媒体を排気するよう前記第2の開口部側に設けられた第2の排気ラインとを備える。   Preferably, a first exhaust line provided on the first opening side for exhausting the cooling medium and a second exhaust provided on the second opening side for exhausting the cooling medium. Line.

好適には、前記処理室が減圧可能に形成されるよう前記第1の開口部と前記処理室との間に設けられる第1の密閉部材と、前記処理室内が減圧可能に形成されるよう前記第2の開口部と前記処理室との間に設けられる第二の密閉部材とを備える。   Preferably, a first sealing member provided between the first opening and the processing chamber so that the processing chamber can be decompressed, and the processing chamber so that the processing chamber can be decompressed. A second sealing member provided between the second opening and the processing chamber.

好適には、前記第1の排気ラインに設けられる第1の開閉弁と、前記第2排気ラインに設けられる第2の開閉弁とを備える。   Preferably, a first on-off valve provided in the first exhaust line and a second on-off valve provided in the second exhaust line are provided.

好適には、前記ランプユニットは棒状に形成されている。   Preferably, the lamp unit is formed in a rod shape.

本発明の第2の特徴とするところは、基板を保持して所定の処理を施す処理室と、該処理室に配置され、前記基板を加熱するフィラメントと該フィラメントを囲うランプ管とを含むランプユニットを少なくとも1つ以上有したランプユニット群と、前記ランプユニット群を囲う囲い体と、前記ランプユニット群と前記囲い体との間の一方側に形成される第1の開口部と、前記ランプユニット群と前記囲い体との間の他方側に形成される第2の開口部と、前記第1の開口部と前記第2の開口部との間の空間と、前記第1の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第1の冷却流通装置と、前記第2の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第2の冷却流通装置と、前記第1の開口部の近傍に設けられる第1の温度検出器と、前記第2の開口部の近傍に設けられる第2の温度検出器と、少なくとも前記第2の温度検出器が検出する温度が予め設定された温度以上になった際には、少なくとも前記第1の冷却流通装置より前記第2の冷却流通装置から前記空間に流通される冷却媒体の方が多くなるよう前記第1の冷却装置及び第2の冷却装置の少なくとも一方を制御する制御装置とを備える基板処理装置にある。   A second feature of the present invention is a lamp including a processing chamber for holding a substrate and performing a predetermined processing, a filament disposed in the processing chamber and heating the substrate, and a lamp tube surrounding the filament. A lamp unit group having at least one unit; an enclosure surrounding the lamp unit group; a first opening formed on one side between the lamp unit group and the enclosure; and the lamp A second opening formed on the other side between the unit group and the enclosure, a space between the first opening and the second opening, and the first opening. Provided in the vicinity of the first cooling flow device for flowing the cooling medium in the space, the second cooling flow device for flowing the cooling medium from the second opening to the space, and the first opening. A first temperature detector and the second opening; A second temperature detector provided in the vicinity of the unit, and at least when the temperature detected by the second temperature detector is equal to or higher than a preset temperature, at least from the first cooling flow device The substrate processing apparatus includes a control device that controls at least one of the first cooling device and the second cooling device so that more cooling medium flows from the second cooling flow device to the space.

本発明にかかる半導体装置の製造方法は、処理室に配置されるフィラメントと該フィラメントを囲うランプ郡とを含むランプユニットを、少なくとも1つ以上有したランプユニット群が処理室を加熱し、該処理室内で水平に保持される基板に処理を施す工程と、第1の冷却流通装置が前記ランプユニット群を囲う囲い体と前記ランプユニットとの間の一方側に形成される第1の開口部から前記ランプユニット群を囲う囲い体と前記ランプユニット群との間の空間に冷却媒体を流通させた後に、第2の冷却流通装置が前記ランプユニット群と前記囲い体との間の他方側に形成される第2の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる工程とを有する。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a lamp unit group having at least one lamp unit including a filament disposed in a processing chamber and a lamp group surrounding the filament, and heating the processing chamber. A step of processing a substrate held horizontally in a room, and a first cooling flow device from a first opening formed on one side between the lamp unit unit and the enclosure surrounding the lamp unit group After the cooling medium is circulated in the space between the enclosure surrounding the lamp unit group and the lamp unit group, a second cooling circulation device is formed on the other side between the lamp unit group and the enclosure. And a step of circulating a cooling medium from the second opening to the space.

本発明によれば、少なくとも第1の冷却流通装置が冷却媒体を第1の開口部から囲い体とランプユニットとの空間に流通させることと第2の冷却流通装置が冷却媒体を第2の開口部から囲い体とランプユニットとの空間に流通させることとを切替え制御する制御装置を備えたので、シール部やランプ管を確実に冷却することができ、もって過度の昇温によるシール部の溶解やランプ管の破損を防止することができる。   According to the present invention, at least the first cooling flow device causes the cooling medium to flow from the first opening to the space between the enclosure and the lamp unit, and the second cooling flow device passes the cooling medium to the second opening. Because it has a control device that switches and controls the flow from the section to the space between the enclosure and the lamp unit, the seal section and the lamp tube can be reliably cooled, and the seal section can be melted due to excessive temperature rise. And damage to the lamp tube can be prevented.

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置10の全体が示されている。この基板処理装置10は、基板を搬送するキャリアとしてFOUP(front opening unified pod 以下、ポッドという)を用いている。
なお、以下の説明において、前後左右は図1を基準とし、図1に示されている紙面に対して前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the entire substrate processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 10 uses a FOUP (front opening unified pod) as a carrier for transporting a substrate.
In the following description, front, rear, left and right are based on FIG. 1, and the front of the paper shown in FIG. 1 is below the paper, the back is above the paper, and the left and right are the left and right of the paper.

基板処理装置10は、中央やや後ろ側に第1の搬送室12を有する。この第1の搬送室12は、平面視で六角形状をなす第1の筺体14に囲まれて構成され、真空状態などの大気圧未満の圧力(負圧)に耐えるロードロックチャンバ構造となっており、第1の筺体14は上下両端が閉鎖した箱形状に形成されている。この第1の搬送室12には、第1の移載機16が配置されている。この基板移載機16は、負圧下で基板18を移載し、また、第1のエレベータ20に昇降されるようになっている。   The substrate processing apparatus 10 has a first transfer chamber 12 slightly in the center and on the rear side. The first transfer chamber 12 is configured by being surrounded by a first casing 14 having a hexagonal shape in plan view, and has a load lock chamber structure that can withstand a pressure (negative pressure) less than atmospheric pressure such as a vacuum state. The first housing 14 is formed in a box shape with both upper and lower ends closed. A first transfer machine 16 is disposed in the first transfer chamber 12. The substrate transfer machine 16 transfers the substrate 18 under a negative pressure, and is moved up and down by the first elevator 20.

第1の筺体14の六枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用予備室22と搬出用予備室24とがそれぞれゲートバルブ26,28を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。それぞれの予備室22,24には、基板置き台30,32がそれぞれ設置されている。   The two side walls located on the front side of the six side walls of the first housing 14 are connected to the carry-in spare chamber 22 and the carry-out spare chamber 24 via gate valves 26 and 28, respectively. Each has a load lock chamber structure that can withstand negative pressure. Substrate platforms 30 and 32 are respectively installed in the spare chambers 22 and 24, respectively.

予備室22,24の前側には、略大気圧下で耐え得る第2の搬送室34がゲートバルブ36,38を介して連結されている。第2の搬送室34には基板18を移載する第2の移載機40が設置されている。第2の移載機40は、第2の搬送室34に設置された第2のエレベータによって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータによって左右方向に往復移動されるように構成されている。また、第2の搬送室34の左側にはオリフラ合わせ装置46が設置されている。   A second transfer chamber 34 that can withstand substantially atmospheric pressure is connected to the front sides of the preliminary chambers 22 and 24 via gate valves 36 and 38. A second transfer machine 40 for transferring the substrate 18 is installed in the second transfer chamber 34. The second transfer device 40 is configured to be moved up and down by a second elevator installed in the second transfer chamber 34 and is configured to be reciprocated in the left-right direction by a linear actuator. Yes. An orientation flat aligning device 46 is installed on the left side of the second transfer chamber 34.

第2の搬送室34を構成する第2の筐体50には、基板18を第2の搬送室34に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口52と、この基板搬入搬出口52を閉塞する蓋と、ポッドオープナ56がそれぞれ設置されている。また、第2の搬送室34の前側にはポッド58を載置するポッド載置台60が設けられている。ポッドオープナ56は、キャップ開閉機構を備えており、このキャップ開閉機構によりポッド載置台60に載置されたポッドのキャップ及び前述した蓋を開閉し、ポッド58に収納された基板の出し入れを可能にする。なお、ポッド58は、図示しない工程内搬送装置(RGV)によって、ポッド載置台60に供給及び排出されるようになっている。   In the second casing 50 constituting the second transfer chamber 34, a substrate loading / unloading port 52 for loading / unloading the substrate 18 to / from the second transfer chamber 34 and the substrate loading / unloading port 52 are closed. And a pod opener 56 are provided. A pod mounting table 60 on which the pod 58 is mounted is provided on the front side of the second transfer chamber 34. The pod opener 56 is provided with a cap opening / closing mechanism, and the cap opening / closing mechanism opens / closes the cap of the pod placed on the pod mounting table 60 and the above-described lid so that the substrate stored in the pod 58 can be taken in and out. To do. The pod 58 is supplied to and discharged from the pod mounting table 60 by an in-process transfer device (RGV) (not shown).

前述した第1の筺体14の六枚の側壁のうち後側に位置する二枚の側壁には、処理炉63(それぞれ第1の処理炉64と第2の処理炉66と)がそれぞれゲートバルブ68,70を介して連結されている。第1の処理炉64及び第2の処理炉66は、例えばいずれもコールドウォール式のものである。また、第1の筺体14における六枚の側壁のうちの残りの互いに対向する二枚の側壁には、第1のクーリングユニット72と第2のクーリングユニット74とがそれぞれ連結されており、いずれも処理済みの基板18を冷却するように構成されている。なお、処理炉63の詳細は後述する。   A processing furnace 63 (a first processing furnace 64 and a second processing furnace 66, respectively) is provided on each of the two side walls located on the rear side among the six side walls of the first casing 14 described above. 68 and 70 are connected. Each of the first processing furnace 64 and the second processing furnace 66 is, for example, a cold wall type. In addition, a first cooling unit 72 and a second cooling unit 74 are connected to the remaining two opposite side walls of the six side walls of the first housing 14, respectively. The processed substrate 18 is configured to be cooled. Details of the processing furnace 63 will be described later.

次に上述した基板処理装置10を用いた場合の処理工程を説明する。   Next, processing steps when the above-described substrate processing apparatus 10 is used will be described.

未処理の基板18は25枚がポッド58に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置10へ工程内搬送装置によって搬送される。このようにして搬送されたポッド58はポッド載置台60の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド58のキャップ及び基板搬入出口52を開閉する蓋がキャップ開閉機構によって取り外され、ポッド58の基板出入口が開放される。   In a state where 25 unprocessed substrates 18 are stored in the pod 58, the substrate 18 is transferred to the substrate processing apparatus 10 that performs the processing process by the in-process transfer apparatus. The pod 58 thus transported is delivered from the in-process transport device and placed on the pod placement table 60. The cap of the pod 58 and the lid for opening and closing the substrate loading / unloading port 52 are removed by the cap opening / closing mechanism, and the substrate entrance / exit of the pod 58 is opened.

ポッド58がポッドオープナ56により開放されると、第2の搬送室34に設置された第2の基板移載機40はポッド58から基板18をピックアップし、搬入用予備室22に搬入し、基板18を基板置き台30に移載する。この移載作業中には、第1の搬送室12側のゲートバルブ26は閉じられており、第1の搬送室12が負圧に維持されている。基板18の基板置き台30への移載が完了すると、ゲートバルブ36が閉じられ、搬入用予備室22が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。   When the pod 58 is opened by the pod opener 56, the second substrate transfer machine 40 installed in the second transfer chamber 34 picks up the substrate 18 from the pod 58 and carries it into the carry-in preliminary chamber 22, where 18 is transferred to the substrate table 30. During this transfer operation, the gate valve 26 on the first transfer chamber 12 side is closed, and the first transfer chamber 12 is maintained at a negative pressure. When the transfer of the substrate 18 to the substrate table 30 is completed, the gate valve 36 is closed, and the carry-in preliminary chamber 22 is exhausted to a negative pressure by an exhaust device (not shown).

搬入用予備室22が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ26,68が開かれ、搬入用予備室22、第1の搬送室12及び第1の処理炉64が連通される。続いて、第1の搬送室12の第1の基板移載機16が基板置き台30から基板18をピックアップして第1の処理炉64に搬入する。そして、第1の処理炉64内に処理ガスが供給され、所望の処理が基板18に対して行われる。   When the carry-in preliminary chamber 22 is depressurized to a preset pressure value, the gate valves 26 and 68 are opened, and the carry-in preliminary chamber 22, the first transfer chamber 12, and the first processing furnace 64 are communicated. . Subsequently, the first substrate transfer machine 16 in the first transfer chamber 12 picks up the substrate 18 from the substrate placing table 30 and carries it into the first processing furnace 64. Then, a processing gas is supplied into the first processing furnace 64 and a desired processing is performed on the substrate 18.

第1の処理炉64で処理が完了すると、処理済みの基板18は第1の搬送室12の第1の基板移載機16によって第1の搬送室12に搬出される。   When the processing is completed in the first processing furnace 64, the processed substrate 18 is carried out to the first transfer chamber 12 by the first substrate transfer machine 16 in the first transfer chamber 12.

そして、第1の基板移載機16は第1の処理炉64から搬出した基板18を第1のクーリングユニット72へ搬入し、処理済みの基板18を冷却する。   Then, the first substrate transfer device 16 carries the substrate 18 unloaded from the first processing furnace 64 into the first cooling unit 72 and cools the processed substrate 18.

第1のクーリングユニット72に基板18を移載すると、第1の基板移載機16は搬入用予備室22の基板置き台30に予め準備された基板18を第1の処理炉64に前述した作動によって移載し、第1の処理炉64内に処理ガスが供給され、所望の処理が基板18に行われる。   When the substrate 18 is transferred to the first cooling unit 72, the first substrate transfer machine 16 uses the substrate 18 prepared in advance in the substrate holder 30 of the carry-in preliminary chamber 22 as the first processing furnace 64. The substrate is transferred by the operation, a processing gas is supplied into the first processing furnace 64, and a desired processing is performed on the substrate 18.

第1のクーリングユニット72において予め設定された冷却期間が経過すると、冷却済みの基板18は第1の基板移載機16によって第1のクーリングユニット72から第1の搬送室12に搬出される。   When a preset cooling period elapses in the first cooling unit 72, the cooled substrate 18 is carried out from the first cooling unit 72 to the first transfer chamber 12 by the first substrate transfer device 16.

その後、ゲートバルブ28が開かれ、第1の基板移載機16は第1のクーリングユニット72から搬出した基板18を搬出用予備室24へ搬送し、基板置き台32に移載した後、搬出用予備室24はゲートバルブ28によって閉じられる。   Thereafter, the gate valve 28 is opened, and the first substrate transfer machine 16 transports the substrate 18 unloaded from the first cooling unit 72 to the unloading spare chamber 24, transfers it to the substrate table 32, and then unloads it. The reserve chamber 24 is closed by a gate valve 28.

搬出用予備室24がゲートバルブ28によって閉じられると、搬出用予備室24内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。搬出用予備室24内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ38が開かれ、第2の搬送室34の搬出用予備室24に対応した基板搬入搬出口52を閉塞する蓋と、ポッド載置台60に載置された空のポッド58のキャップがポッドオープナ56によって開かれる。続いて、第2の搬送室34の第2の基板移載機40は基板置き台32から基板18をピックアップして第2の搬送室34に搬出し、第2の搬送室34の基板18が基板搬入搬出口52を通してポッド58に収納する。処理済みの25枚の基板18のポッド58への収納が完了すると、ポッド58のキャップと蓋がポッドオープナ56によって閉められる。このようにして閉じられたポッド58は、ポッド載置台60の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送される。   When the carry-out preliminary chamber 24 is closed by the gate valve 28, the inside of the carry-out preliminary chamber 24 is returned to approximately atmospheric pressure by the inert gas. When the inside of the unloading preliminary chamber 24 is returned to substantially atmospheric pressure, the gate valve 38 is opened, a lid for closing the substrate loading / unloading port 52 corresponding to the unloading preliminary chamber 24 of the second transfer chamber 34, The cap of the empty pod 58 placed on the table 60 is opened by the pod opener 56. Subsequently, the second substrate transfer machine 40 in the second transfer chamber 34 picks up the substrate 18 from the substrate table 32 and carries it out to the second transfer chamber 34, and the substrate 18 in the second transfer chamber 34 is moved. The substrate is loaded into the pod 58 through the substrate loading / unloading port 52. When the storage of the 25 processed substrates 18 in the pod 58 is completed, the cap and lid of the pod 58 are closed by the pod opener 56. The pod 58 closed in this way is transported from the top of the pod mounting table 60 to the next process by the in-process transport device.

以上の作動が繰り返されることにより、基板18が順次処理される。以上の作動は第1の処理炉64及び第1のクーリングユニット72が使用される場合を例にして説明したが、第2の処理炉66及び第2のクーリングユニット74が使用される場合についても同様の作動が実施される。   By repeating the above operation, the substrate 18 is sequentially processed. The above operation has been described by taking the case where the first processing furnace 64 and the first cooling unit 72 are used as an example, but also when the second processing furnace 66 and the second cooling unit 74 are used. Similar operations are performed.

なお、上述の基板処理装置では、予備室22を搬入用、予備室24を搬出用としたが、逆に予備室24を搬入用、予備室22を搬出用としてもよい。また、第1の処理炉64と第2の処理炉66は、それぞれ同じ処理を行ってもよいし、別の処理を行ってもよい。第1の処理炉64と第2の処理炉66で別の処理を行う場合、例えば第1の処理炉64で基板18にある処理を行った後、続けて第2の処理炉66で別の処理を行わせてもよい。また、第1の処理炉64で基板18にある処理を行った後、第2の処理炉66で別の処理を行わせる場合、第1のクーリングユニット72(又は第2のクーリングユニット74)を経由するようにしてもよい。   In the above-described substrate processing apparatus, the spare chamber 22 is used for carrying in and the spare chamber 24 is used for carrying out, but conversely, the spare chamber 24 may be used for carrying in, and the spare chamber 22 may be used for carrying out. Moreover, the 1st processing furnace 64 and the 2nd processing furnace 66 may each perform the same process, and may perform another process. When performing another process in the first process furnace 64 and the second process furnace 66, for example, after performing a process on the substrate 18 in the first process furnace 64, another process is performed in the second process furnace 66. Processing may be performed. In the case where another processing is performed in the second processing furnace 66 after the processing on the substrate 18 is performed in the first processing furnace 64, the first cooling unit 72 (or the second cooling unit 74) is installed. You may make it go through.

図2乃至4において前述した処理炉63の一例が示されている。処理炉63は、チャンバ80、サセプタ82、上側ランプユニット群84と下側ランプユニット群86とからなるランプユニット群88とを備えている。チャンバ80は、チャンバ蓋90とチャンバ本体92とを備え、チャンバ本体92は、4枚のチャンバ側壁94とチャンバ底部96とからなっている。サセプタ82は、サセプタ本体82aと該サセプタ本体82aの内部に配置された支持部82bからなっている。サセプタ82の内側には、基板18よりも小さな径を有する貫通孔98が設けられている。サセプタ82は、支持部86bにより基板18の周辺部を支持するようになっている。処理室100は、チャンバ蓋90とチャンバ本体92とにより構成されている。   An example of the processing furnace 63 described above is shown in FIGS. The processing furnace 63 includes a chamber 80, a susceptor 82, and a lamp unit group 88 including an upper lamp unit group 84 and a lower lamp unit group 86. The chamber 80 includes a chamber lid 90 and a chamber main body 92, and the chamber main body 92 includes four chamber side walls 94 and a chamber bottom portion 96. The susceptor 82 includes a susceptor main body 82a and a support portion 82b disposed inside the susceptor main body 82a. A through hole 98 having a smaller diameter than the substrate 18 is provided inside the susceptor 82. The susceptor 82 supports the peripheral portion of the substrate 18 by the support portion 86b. The processing chamber 100 includes a chamber lid 90 and a chamber main body 92.

チャンバ本体92にはフランジ102が取り付けられ、このフランジ102には上述したゲートバルブ68,70が取り付けられている。フランジ102上部にはプロセスガス供給管106が設けられ、このプロセスガス供給管106を介してプロセスガスが処理室100に供給されるようになっている。プロセスガス排気口108は、チャンバ本体92に設けられ、このプロセスガス排気口108を介して処理室100内のプロセスガスが処理室100外へ排気されるようになっている。基板18は、ゲートバルブ68,70を介して処理室100内に搬入され、突き上げピン110の上下動により、サセプタ82に搭載される。また、処理後の基板18は、突き上げピン110によりサセプタ82から持ち上げられ、ゲートバルブ104を介して処理室100から搬出される。この突き上げピン110は、突き上げピン上下機構112により上下動するようになっている。   A flange 102 is attached to the chamber main body 92, and the gate valves 68 and 70 described above are attached to the flange 102. A process gas supply pipe 106 is provided above the flange 102, and the process gas is supplied to the processing chamber 100 through the process gas supply pipe 106. The process gas exhaust port 108 is provided in the chamber main body 92, and the process gas in the processing chamber 100 is exhausted to the outside of the processing chamber 100 through the process gas exhaust port 108. The substrate 18 is carried into the processing chamber 100 through the gate valves 68 and 70 and mounted on the susceptor 82 by the vertical movement of the push-up pin 110. Further, the processed substrate 18 is lifted from the susceptor 82 by the push-up pin 110 and is carried out of the processing chamber 100 through the gate valve 104. The push pin 110 is moved up and down by a push pin up / down mechanism 112.

制御装置としての主制御部114は、加熱制御部116、駆動制御部118及びガス制御部120を有する。駆動制御部118は、突き上げピン上下機構112に接続されており、該突き上げピン機構112の動作を制御するようになっている。主制御部120は、後述する第1の冷却ガスブロア174、第2の冷却ガスブロア176、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180の動作をガス制御部120を介して制御する。また、この主制御部114には放射率検出部122と温度検出部124とが接続されている。   The main control unit 114 as a control device includes a heating control unit 116, a drive control unit 118, and a gas control unit 120. The drive control unit 118 is connected to the push-up pin up / down mechanism 112 and controls the operation of the push-up pin mechanism 112. The main control unit 120 controls operations of a first cooling gas blower 174, a second cooling gas blower 176, a first on-off valve 178, and a second on-off valve 180, which will be described later, via the gas control unit 120. Further, an emissivity detector 122 and a temperature detector 124 are connected to the main controller 114.

本実施形態の基板処理装置10の処理炉63は、基板18の放射率を測定し、その放射率を計算するための非接触式の放射率測定手段を備える。すなわち、チャンバ蓋90上部に放射率測定部126が設けられ、その内部に放射率測定用プローブ128が配置されている。なお、チャンバ蓋90には貫通孔129が設けられており、基板18からの放射光を放射率測定用プローブ128で測定できるようなっている。放射率測定用プローブ128からの信号は、放射率検出部122に送られ、該放射率検出部122にて放射率が求められ、主制御部114に出力される。   The processing furnace 63 of the substrate processing apparatus 10 of the present embodiment includes a non-contact type emissivity measuring unit for measuring the emissivity of the substrate 18 and calculating the emissivity. That is, the emissivity measurement unit 126 is provided on the upper portion of the chamber lid 90, and the emissivity measurement probe 128 is disposed therein. The chamber lid 90 is provided with a through hole 129 so that the emitted light from the substrate 18 can be measured by the emissivity measuring probe 128. A signal from the emissivity measurement probe 128 is sent to the emissivity detection unit 122, and the emissivity detection unit 122 obtains the emissivity and outputs it to the main control unit 114.

処理炉100は、さらに温度検出手段である複数の温度測定用プローブ130を備える。好ましくは、温度測定用プローブ130は、基板18の異なる部分の温度をそれぞれ測定するために複数配置されており、例えば5つ設けられている。これにより、処理中の基板18の面内温度の均一性が確保される。チャンバ蓋90には、例えば5つの貫通孔132が設けられ、これら貫通孔132の内部に温度測定用プローブ130の先端部がそれぞれ挿入され、基板18からの放射光が該温度測定用プローブ130により測定できるようになっている。これらの温度測定用プローブ130は、チャンバ蓋90に固定され、すべての処理条件において基板18のデバイス面から放射される光子密度を常に測定する。温度測定用プローブ130からの信号は、温度検出部124に送られ、該温度測定用プローブ130によって測定された光子密度に基づいて基板温度に算出され、主制御部114に出力される。主制御部114は、該算出結果を受信すると放射率による補正を行ない、予め設定された設定温度と比較して偏差を計算し、該偏差に基づいて加熱制御部116を介して上側ランプ群84、下側ランプ群86の複数ゾーンへの電力供給量を制御する。   The processing furnace 100 further includes a plurality of temperature measurement probes 130 as temperature detection means. Preferably, a plurality of temperature measuring probes 130 are arranged for measuring the temperatures of different portions of the substrate 18, for example, five are provided. Thereby, the uniformity of the in-plane temperature of the substrate 18 being processed is ensured. For example, five through holes 132 are provided in the chamber lid 90, and the tip portions of the temperature measurement probes 130 are inserted into the through holes 132, respectively, and the emitted light from the substrate 18 is transmitted by the temperature measurement probes 130. It can be measured. These temperature measurement probes 130 are fixed to the chamber lid 90, and always measure the density of photons emitted from the device surface of the substrate 18 under all processing conditions. A signal from the temperature measurement probe 130 is sent to the temperature detection unit 124, calculated on the substrate temperature based on the photon density measured by the temperature measurement probe 130, and output to the main control unit 114. When the main control unit 114 receives the calculation result, the main control unit 114 performs correction based on the emissivity, calculates a deviation compared with a preset temperature, and sets the upper lamp group 84 via the heating control unit 116 based on the deviation. The power supply amount to the plurality of zones of the lower lamp group 86 is controlled.

図3にも示すように、上側ランプユニット群84は、処理室100内に配置され、複数のランプユニット134からなる。ランプユニット134は、例えばハロゲンランプ又はカーボンランプ等からなり、棒状に形成され、基板18を加熱するフィラメント136と該フィラメント136を囲うランプ管138とからなる。電極封止部140は、ランプ管138の両端に形成されており、フィラメント136に電力を伝達すると共にランプ管138内と該ランプ138外とを遮断するようになっている。   As shown in FIG. 3, the upper lamp unit group 84 is disposed in the processing chamber 100 and includes a plurality of lamp units 134. The lamp unit 134 is made of, for example, a halogen lamp or a carbon lamp, is formed in a rod shape, and includes a filament 136 that heats the substrate 18 and a lamp tube 138 that surrounds the filament 136. The electrode sealing portion 140 is formed at both ends of the lamp tube 138, transmits electric power to the filament 136, and blocks the inside of the lamp tube 138 from the outside of the lamp 138.

図4にも示すように、上側ランプユニット群84は、該上側ランプユニット群84を囲う囲い体としての石英管ユニット142に囲われている。石英管ユニット142は、複数本の石英製パイプ144と該石英製パイプ144の両端を支持するフランジ146とから構成され、チャンバ80を貫通するようにチャンバ本体92に設けられている。第1の開口部148は、石英管ユニット142における上側ランプユニット群84と該石英管ユニット142との間の一方側に形成されており、第2の開口部150は、石英管ユニット142におけるランプユニット群84と該石英管ユニット142との間の他方側に形成されている。石英管ユニット142とランプユニット134との間には所定の隙間が設けられており、第1の開口部148と第2の開口部150との間には空間としての空間部152が形成されている。   As shown in FIG. 4, the upper lamp unit group 84 is surrounded by a quartz tube unit 142 as an enclosure surrounding the upper lamp unit group 84. The quartz tube unit 142 includes a plurality of quartz pipes 144 and flanges 146 that support both ends of the quartz pipe 144, and is provided in the chamber body 92 so as to penetrate the chamber 80. The first opening 148 is formed on one side of the quartz tube unit 142 between the upper lamp unit group 84 and the quartz tube unit 142, and the second opening 150 is a lamp in the quartz tube unit 142. It is formed on the other side between the unit group 84 and the quartz tube unit 142. A predetermined gap is provided between the quartz tube unit 142 and the lamp unit 134, and a space 152 as a space is formed between the first opening 148 and the second opening 150. Yes.

第1のOリング154は、石英管ユニット142とチャンバ本体92との間、より具体的には第1の開口部148近傍と処理室100との間に配設され、第1の密閉部材として用いられる。また、第2のOリング156は、石英管ユニット142とチャンバ本体92との間、より具体的には第2の開口部148近傍と処理室100との間に配設され、第2の密閉部材として用いられる。これら第1のOリング154と第2のOリング156とにより、処理室100内と処理室100外とを遮断し、処理室100内が減圧可能となっている。チャンバ本体92内の第1のOリング154及び第2のOリング156の近傍には冷却水通路157が設けられている。この冷却水通路157内には冷却水が循環し、該冷却水により第1のOリング154及び第2のOリング146を冷却するようになっている。   The first O-ring 154 is disposed between the quartz tube unit 142 and the chamber main body 92, more specifically, between the vicinity of the first opening 148 and the processing chamber 100, and serves as a first sealing member. Used. The second O-ring 156 is disposed between the quartz tube unit 142 and the chamber main body 92, more specifically, between the vicinity of the second opening 148 and the processing chamber 100, so that the second sealing is performed. Used as a member. The first O-ring 154 and the second O-ring 156 block the inside of the processing chamber 100 and the outside of the processing chamber 100, and the inside of the processing chamber 100 can be decompressed. A cooling water passage 157 is provided in the vicinity of the first O-ring 154 and the second O-ring 156 in the chamber body 92. Cooling water circulates in the cooling water passage 157, and the first O-ring 154 and the second O-ring 146 are cooled by the cooling water.

チャンバ本体92の外壁には、第1のチャンバ158及び第2のチャンバ160が配設されている。第1のチャンバ158には、第1の冷却ガス供給ライン162に接続された第1の冷却ガス口166と、第1の排気ライン170とが設けられている。また、第2のチャンバ160には、第2の冷却ガス供給ライン164に接続された第2の冷却ガス口168と、第2の排気ライン172とが設けられている。   A first chamber 158 and a second chamber 160 are disposed on the outer wall of the chamber body 92. The first chamber 158 is provided with a first cooling gas port 166 connected to the first cooling gas supply line 162 and a first exhaust line 170. The second chamber 160 is provided with a second cooling gas port 168 connected to the second cooling gas supply line 164 and a second exhaust line 172.

第1の冷却ガス供給ライン162には、第1の冷却流通装置としての冷却ガス流量を調整可能な第1の冷却ガスブロア174が配設されており、この第1の冷却ガスブロア174が作動することにより第1の開口部148から空間部152に冷却ガスが流通するようになっている。また、第2の冷却ガス供給ライン164には、第2の冷却流通装置としての冷却ガス流量を調整可能な第2の冷却ガスブロア176が配設されており、この第2の冷却ガスブロア176が作動することにより第2の開口部150から空間部152に冷却ガスが流通するようになっている。また、第1の排気ライン170には、該第1の排気ライン170内を流通する気体を遮断または開放する第1の開閉弁178が設けられ、第2の排気ライン172には該第2の排気ライン172内を流通する気体を遮断または開放する第2の開閉弁180が設けられている。   The first cooling gas supply line 162 is provided with a first cooling gas blower 174 capable of adjusting the flow rate of the cooling gas as the first cooling flow device, and the first cooling gas blower 174 is operated. Thus, the cooling gas flows from the first opening 148 to the space 152. Further, the second cooling gas supply line 164 is provided with a second cooling gas blower 176 capable of adjusting the flow rate of the cooling gas as the second cooling circulation device, and the second cooling gas blower 176 is operated. As a result, the cooling gas flows from the second opening 150 to the space 152. The first exhaust line 170 is provided with a first on-off valve 178 that shuts off or opens the gas flowing through the first exhaust line 170, and the second exhaust line 172 has the second on-off valve 178. A second on-off valve 180 that shuts off or opens the gas flowing through the exhaust line 172 is provided.

図2にも示すように、下側ランプ群86は、処理室100内に配置され、複数のランプユニット118からなり、該ランプユニット群84を囲う囲い体としての石英管ユニット182に囲われている。下側ランプ群86と石英管ユニット182との間の空間部には、上側ランプ群84の場合と同様に、図示しない第3の開口部及び第4の開口部より第3の冷却ガスブロア及び第4の冷却ガスブロアが作動することにより、第3の冷却ガス供給ライン及び第4の冷却ガス供給ライン、第3のチャンバ及び第4のチャンバに設けられた第3の冷却ガス口及び第4の冷却ガス口より冷却ガスが流通するようになっており、図示しない第3の開閉弁及び第4の開閉弁を介して第3の排気ライン及び第4の排気ラインより該冷却ガスが排気されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the lower lamp group 86 is arranged in the processing chamber 100 and includes a plurality of lamp units 118, and is surrounded by a quartz tube unit 182 as an enclosure surrounding the lamp unit group 84. Yes. In the space between the lower lamp group 86 and the quartz tube unit 182, as in the upper lamp group 84, a third cooling gas blower and a second one are provided from a third opening and a fourth opening (not shown). The fourth cooling gas blower is activated, so that the third cooling gas supply line, the fourth cooling gas supply line, the third chamber, the third cooling gas port provided in the fourth chamber, and the fourth cooling are provided. The cooling gas flows from the gas port, and the cooling gas is exhausted from the third exhaust line and the fourth exhaust line via a third on-off valve and a fourth on-off valve (not shown). It has become.

ガス制御部120は、プロセスガス供給管106に接続されており、処理室100内に供給するプロセスガスの流量等を制御するようになっている。またガス制御部120は、第1の冷却ガスブロア174、第2の冷却ガスブロア176、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180に接続されており、それぞれの動作を制御し、第1のチャンバ158、第2のチャンバ160、空間部152、第1の排気ライン170及び第2の排気ライン172等に流通する冷却ガスの流量等を制御するようになっている。さらに、ガス制御部120は、第3の冷却ガスブロア、第4の冷却ガスブロア、第3の開閉弁及び第4の開閉弁に接続されており、それぞれの動作を制御し、第3のチャンバ、第4のチャンバ、下側ランプ群の空間部、第3の排気ライン及び第4の排気ライン等に流通する冷却ガスの流量等を制御するようになっている。   The gas control unit 120 is connected to the process gas supply pipe 106 and controls the flow rate of the process gas supplied into the processing chamber 100. The gas control unit 120 is connected to the first cooling gas blower 174, the second cooling gas blower 176, the first on-off valve 178, and the second on-off valve 180, and controls the operation of each of them. The flow rate of the cooling gas flowing through the chamber 158, the second chamber 160, the space 152, the first exhaust line 170, the second exhaust line 172, and the like are controlled. Further, the gas control unit 120 is connected to the third cooling gas blower, the fourth cooling gas blower, the third on-off valve, and the fourth on-off valve, and controls the respective operations to control the third chamber, The flow rate of the cooling gas flowing through the four chambers, the space of the lower lamp group, the third exhaust line, the fourth exhaust line, and the like are controlled.

なお、冷却媒体としての冷却ガスには、N、Ar、NとArとの混合ガスなどの不活性ガスが用いられる。好適には、第1の冷却ガス口166と第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスは、同等の温度(例えば室温)とするとよい。 Incidentally, the cooling gas as a cooling medium, N 2, Ar, inert gas such as mixed gas of N 2 and Ar is used. Preferably, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 may have an equivalent temperature (for example, room temperature).

図5に本実施形態における半導体装置の製造方法の一工程である冷却工程が示されている。
図5(a)に第1の冷却工程(ステップ1)が示されている。この第1の冷却工程は、基板処理中に行なわれる。
FIG. 5 shows a cooling process which is one process of the method of manufacturing a semiconductor device according to this embodiment.
FIG. 5A shows the first cooling process (step 1). This first cooling step is performed during substrate processing.

図5(a)に示すように、基板18に対して所望の処理が行われている間、すなわちランプユニット134に電力が供給されている間において、ガス制御部120は、第1の冷却ガスブロア174(図2に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図2に示す)を作動させ、第1の冷却ガス供給ライン162及び第2の冷却ガス供給ライン164より第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168に冷却ガスを供給する。また、ガス制御部120は、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180を開放する。   As shown in FIG. 5 (a), the gas control unit 120 includes a first cooling gas blower while a desired process is being performed on the substrate 18, that is, while electric power is supplied to the lamp unit 134. 174 (shown in FIG. 2) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 2) are operated, and the first cooling gas port 166 and the second cooling gas supply line 164 Cooling gas is supplied to the second cooling gas port 168. Further, the gas control unit 120 opens the first on-off valve 178 and the second on-off valve 180.

第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通によりランプユニット134の一方側の電極封止部140及び第1のOリング154が冷却される。また、第2の冷却ガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通によりランプユニット134の他方側の電極封止部140及び第2のOリング156が冷却される。   The cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first chamber 158, the first exhaust line 170 and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. Due to the circulation of the cooling gas, the electrode sealing portion 140 and the first O-ring 154 on one side of the lamp unit 134 are cooled. Further, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 flows through the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and is discharged out of the processing furnace 63. Due to the flow of the cooling gas, the electrode sealing portion 140 and the second O-ring 156 on the other side of the lamp unit 134 are cooled.

図5(b)に第2の冷却工程(ステップ2)が示されている。この第2の冷却工程は、基板処理後に行なわれる。   FIG. 5B shows the second cooling step (step 2). This second cooling step is performed after the substrate processing.

図5(b)に示すように、基板18に対する処理が終了した後には、ガス制御部120は、第1の開閉弁178を遮断し、第2の冷却ガスブロア176(図2に示す)を停止する。これにより、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の開口部148、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第2の開口部150、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出される。なお、好適には、第2の冷却工程中は、ランプユニット134への電力の供給が停止されているようにするとよい。   As shown in FIG. 5B, after the processing on the substrate 18 is completed, the gas control unit 120 shuts off the first on-off valve 178 and stops the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 2). To do. As a result, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 includes the first chamber 158, the first opening 148, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the second Through the opening 150, the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and are discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, the heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged. Preferably, the supply of electric power to the lamp unit 134 is stopped during the second cooling step.

図5(c)に第3の冷却工程(ステップ3)が示されている。この第3の冷却工程は、基板処理後に行なわれる。   FIG. 5C shows the third cooling process (step 3). This third cooling step is performed after the substrate processing.

図5(c)に示すように、第2の冷却工程を所定時間行なった後に、ガス制御部120は、第1の開閉弁178を開放し、第2の開閉弁180を遮断する。続いて、第2の冷却ガスブロア176(図2に示す)を作動させ、第1の冷却ガスブロア174(図2に示す)を停止する。これにより、第1のガス口166より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の開口部150、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第1の開口部148、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。なお、好適には、第3の冷却工程中は、ランプユニット134への電力の供給が停止されているようにするとよい。   As shown in FIG. 5C, after performing the second cooling step for a predetermined time, the gas control unit 120 opens the first on-off valve 178 and shuts off the second on-off valve 180. Subsequently, the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 2) is operated, and the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 2) is stopped. As a result, the cooling gas supplied from the first gas port 166 passes through the second chamber 160, the second opening 150, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the first The gas flows through the opening 148, the first chamber 158, the first exhaust line 170, and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. Preferably, the supply of electric power to the lamp unit 134 is stopped during the third cooling step.

このように、ガス制御部120は、少なくともランプユニット136と石英管ユニット142との間の空間部152に流れる冷却ガスの流れる方向が、上述した第2の冷却工程と逆方向となるように制御する。すなわち、ガス制御部120は、少なくとも第1の冷却ガスブロア174より第2の冷却ガスブロア176から空間部152に流通される冷却ガスが多くなるように第1の冷却ガスブロア174、第2の冷却ガスブロア176、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180を制御する。第2の冷却工程では、第1の冷却ガス口166から供給された新鮮な冷却ガスが第1の開口部148、空間部152、第2の開口部150と流通するにしたがい、冷却ガスが熱を帯びるため冷却効率が低下する。そのため、冷却ガスの流通する順路にしたがい石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134の温度が高くなってしまうが、冷却ガスの流れる方向を第2の冷却工程と逆方向になるように制御することにより偏った熱負荷を分散させると共に石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニットから放出された熱が効率よく排出される。   As described above, the gas control unit 120 performs control so that the flow direction of the cooling gas flowing in at least the space 152 between the lamp unit 136 and the quartz tube unit 142 is opposite to the second cooling step described above. To do. That is, the gas control unit 120 includes the first cooling gas blower 174 and the second cooling gas blower 176 so that more cooling gas flows from the second cooling gas blower 176 to the space 152 than at least the first cooling gas blower 174. The first on-off valve 178 and the second on-off valve 180 are controlled. In the second cooling step, as the fresh cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first opening 148, the space 152, and the second opening 150, the cooling gas is heated. As a result, the cooling efficiency decreases. For this reason, the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 increase in temperature along the route through which the cooling gas flows, but the direction in which the cooling gas flows is opposite to that in the second cooling step. By controlling, the uneven heat load is dispersed, and the heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit of the quartz tube unit 142 is efficiently discharged.

以上のように、ガス制御部120は、第1の冷却ガスブロア174が冷却ガスを第1の開口部148から空間部152に流通させることと、第2の冷却ガスブロア176が冷却ガスを第2の開口部150から空間部152に流通させることとを切替え制御する。これにより、石英管ユニット142の一端側のみから冷却ガスを流通させる場合と比較すると、石英管ユニット142の両側における冷却効果を向上させることができ、ランプ管138の両端の電極封止部140、140や第1のOリング154及び第2のOリング156の冷却を確実に行なうことができる。したがって、過度の昇温によるOリングの溶解やランプ管の破損を防止することができる。
なお、説明の都合上、下側ランプ群86の冷却工程については、説明を省略したが、上述した上側ランプ群84の冷却工程と同様に第1、第2及び第3の冷却工程を設けるとよい。
As described above, in the gas control unit 120, the first cooling gas blower 174 causes the cooling gas to flow from the first opening 148 to the space 152, and the second cooling gas blower 176 passes the cooling gas to the second portion. Switching between the flow from the opening 150 to the space 152 is controlled. Thereby, compared with the case where the cooling gas is circulated only from one end side of the quartz tube unit 142, the cooling effect on both sides of the quartz tube unit 142 can be improved, and the electrode sealing portions 140 at both ends of the lamp tube 138, 140, the 1st O-ring 154, and the 2nd O-ring 156 can be cooled reliably. Therefore, melting of the O-ring and damage to the lamp tube due to excessive temperature rise can be prevented.
For convenience of explanation, the description of the cooling process of the lower lamp group 86 is omitted, but the first, second, and third cooling processes are provided in the same manner as the cooling process of the upper lamp group 84 described above. Good.

図6に第1の実施形態の変形例が示されている。
本変形例は、上記第1の実施形態と比較すると、第2の冷却工程及び第3の冷却工程が異なる。
FIG. 6 shows a modification of the first embodiment.
The present modification is different from the first embodiment in the second cooling process and the third cooling process.

図6(b)に本変形例の第2の冷却工程(ステップ2)が示されている。この第2の冷却工程は、基板処理後に行なわれる。   FIG. 6B shows the second cooling process (step 2) of this modification. This second cooling step is performed after the substrate processing.

図6(b)に示すように、基板18に対する処理が終了した後には、ガス制御部120は、第1の開閉弁178を遮断する。このとき、第1の冷却ガスブロア174(図2に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図2に示す)を停止せずに、第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168から冷却ガスを供給し続ける。これにより、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の開口部148、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第2の開口部150、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。一方、第2の冷却ガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出されるとともに第1のOリング154、第2のOリング156及び両側の電極封止部140、140が確実に冷却される。   As shown in FIG. 6B, the gas control unit 120 shuts off the first on-off valve 178 after the processing on the substrate 18 is completed. At this time, without stopping the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 2) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 2), the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 Continue to supply cooling gas. As a result, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 includes the first chamber 158, the first opening 148, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the second Through the opening 150, the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and are discharged out of the processing furnace 63. On the other hand, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 flows through the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and is discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged, and the first O-ring 154, the second O-ring 156, and the electrode sealing portions on both sides are discharged. 140 and 140 are reliably cooled.

好適には、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの流量を第2の冷却ガス口168から供給されるガス流量より多くする。このように、第2の冷却ガスブロア176等を制御して、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの流量を少なくすることで、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの影響により、空間部152に澱み部分を発生させることなく、空間部152の流れがスムーズになる。   Preferably, the flow rate of the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 is made larger than the gas flow rate supplied from the second cooling gas port 168. In this way, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 is controlled by controlling the second cooling gas blower 176 and the like to reduce the flow rate of the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168. As a result, the flow of the space portion 152 becomes smooth without generating a stagnation portion in the space portion 152.

図6(c)に本変形例の第3の冷却工程(ステップ3)が示されている。この第3の冷却工程は、基板処理後に行なわれる。   FIG. 6C shows a third cooling process (step 3) of this modification. This third cooling step is performed after the substrate processing.

図6(c)に示すように、第2の冷却工程を所定時間行なった後に、ガス制御部120は、第1の開閉弁178を開放し、第2の開閉弁180を遮断する。このとき、第1の冷却ガスブロア174(図2に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図2に示す)を停止せずに、第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168から冷却ガスを供給し続ける。これにより、第2のガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の開口部150、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第1の開口部148、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。一方、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出されるとともに第1のOリング154、第2のOリング156及び両側の電極封止部140、140が確実に冷却される。   As shown in FIG. 6C, after performing the second cooling step for a predetermined time, the gas control unit 120 opens the first on-off valve 178 and shuts off the second on-off valve 180. At this time, without stopping the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 2) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 2), the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 Continue to supply cooling gas. As a result, the cooling gas supplied from the second gas port 168 passes through the second chamber 160, the second opening 150, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the first gas The gas flows through the opening 148, the first chamber 158, the first exhaust line 170, and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. On the other hand, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first chamber 158, the first exhaust line 170 and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged, and the first O-ring 154, the second O-ring 156, and the electrode sealing portions on both sides are discharged. 140 and 140 are reliably cooled.

好適には、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの流量を第1の冷却ガス口166から供給されるガス流量より多くする。このように、第1の冷却ガスブロア174等を制御して、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの流量を少なくすることで、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの影響により、空間部152に澱み部分を発生させることなく、空間部152の流れがスムーズになる。   Preferably, the flow rate of the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 is made larger than the gas flow rate supplied from the first cooling gas port 166. In this way, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 is controlled by controlling the first cooling gas blower 174 and the like to reduce the flow rate of the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166. As a result, the flow of the space portion 152 becomes smooth without generating a stagnation portion in the space portion 152.

なお、第1〜3の冷却工程において、第1の冷却ガス口166と第2の冷却ガス口168との冷却ガスの供給量は、同等すなわち、流量比が1:1となるようにしてもよい。この場合、第1〜3の冷却工程(図6(a)〜(c))中に第1の冷却ガス口166と第2の冷却ガス口168との冷却ガスの供給量を調整する必要がないので制御が容易となる。   In the first to third cooling steps, the supply amount of the cooling gas from the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 is the same, that is, the flow rate ratio is 1: 1. Good. In this case, it is necessary to adjust the supply amount of the cooling gas from the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 during the first to third cooling steps (FIGS. 6A to 6C). Since there is no control, it becomes easy.

図7に第2の実施形態における基板処理装置10の処理炉63が示されている。
石英管ユニット142の一方側に形成された第1の開口部148の近傍には第1の熱電対184が配設されており、第1の温度検出器として用いられる。また、石英ユニット142の他方側に形成された第2の開口部150の近傍には第2の熱電対186が配設されており、第2の温度検出器として用いられる。これら第1の熱電対184及び第2の熱電対186は、温度検出部124と電気的に接続されている。第1の熱電対184は、第1のOリング154近傍の温度を検出し、検出結果を温度検出部124に出力する。また、第2の熱電対186は第2のOリング156近傍の温度を検出し、検出結果を温度検出部124に出力する。温度検出部124は、第1の熱電対184及び第2の熱電対186から出力された検出値から第1のOリング154及び第2のOリング156の温度値を算出し、該算出結果を主制御部114に出力する。主制御部114は、温度検出部124からの出力値に基づいて第1の冷却ガスブロア174、第2の冷却ガスブロア176、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180の動作をガス制御部120を介して制御するようになっている。
FIG. 7 shows a processing furnace 63 of the substrate processing apparatus 10 in the second embodiment.
A first thermocouple 184 is disposed in the vicinity of the first opening 148 formed on one side of the quartz tube unit 142, and is used as a first temperature detector. A second thermocouple 186 is disposed in the vicinity of the second opening 150 formed on the other side of the quartz unit 142, and is used as a second temperature detector. The first thermocouple 184 and the second thermocouple 186 are electrically connected to the temperature detection unit 124. The first thermocouple 184 detects the temperature in the vicinity of the first O-ring 154 and outputs the detection result to the temperature detection unit 124. The second thermocouple 186 detects the temperature in the vicinity of the second O-ring 156 and outputs the detection result to the temperature detection unit 124. The temperature detection unit 124 calculates the temperature values of the first O-ring 154 and the second O-ring 156 from the detection values output from the first thermocouple 184 and the second thermocouple 186, and calculates the calculation results. Output to the main control unit 114. The main controller 114 controls the operations of the first cooling gas blower 174, the second cooling gas blower 176, the first on-off valve 178, and the second on-off valve 180 based on the output value from the temperature detection unit 124. Control is performed via 120.

なお、第1のOリング154及び第2のOリング156は、例えばフッ素系樹脂からならなるため耐熱温度180〜250℃程度である。一方、電極封止部140は、耐熱温度300〜350℃程度である。そのため、上述したように、好ましくは、電極封止部140よりOリング156近傍の温度を検出するように第1の熱電対184及び第2の熱電対186を設けるとOリング近傍の温度を適切に検出することができるが、これに限らず、第1のチャンバ158及び第2のチャンバ160内壁に埋め込んで設置してもよい。この場合、予め設置した熱電対の検出する温度とOリング近傍の温度との関係を取得しておき、当該関係分を補正して制御するようにすればよい。要するに、第1の開口部148の近傍及び第2の開口部150の近傍にそれぞれ第1の熱電対184及び第2の熱電対186を設けるようにすればよい。   Note that the first O-ring 154 and the second O-ring 156 are made of, for example, a fluorine-based resin, and therefore have a heat resistant temperature of about 180 to 250 ° C. On the other hand, the electrode sealing portion 140 has a heat resistant temperature of about 300 to 350 ° C. Therefore, as described above, preferably, when the first thermocouple 184 and the second thermocouple 186 are provided so as to detect the temperature in the vicinity of the O-ring 156 from the electrode sealing portion 140, the temperature in the vicinity of the O-ring is appropriately set. However, the present invention is not limited to this, and the first chamber 158 and the second chamber 160 may be embedded in the inner walls. In this case, the relationship between the temperature detected by the thermocouple installed in advance and the temperature in the vicinity of the O-ring may be acquired, and the relationship may be corrected and controlled. In short, the first thermocouple 184 and the second thermocouple 186 may be provided in the vicinity of the first opening 148 and in the vicinity of the second opening 150, respectively.

図8に本実施形態における半導体装置の製造方法の一工程である冷却工程が示されている。
図8(a)に第1の冷却工程(ステップ1)が示されている。この第1の冷却工程は、基板処理中に行なわれる。
FIG. 8 shows a cooling process which is one process of the method of manufacturing a semiconductor device in the present embodiment.
FIG. 8A shows the first cooling process (step 1). This first cooling step is performed during substrate processing.

図8(a)に示すように、基板18に対して所望の処理が行なわれている間、すなわちランプユニット134に電力が供給されている間において、ガス制御部120は、第1の冷却ガスブロア174(図7に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図7に示す)を作動させ、第1の冷却ガス供給ライン162及び第2の冷却ガス供給ライン164より第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168に冷却ガスを供給する。また、ガス制御部120は、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180を開放する。   As shown in FIG. 8 (a), the gas control unit 120 includes the first cooling gas blower while a desired process is being performed on the substrate 18, that is, while electric power is supplied to the lamp unit 134. 174 (shown in FIG. 7) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 7) are operated, and the first cooling gas port 166 and the second cooling gas supply line 164 Cooling gas is supplied to the second cooling gas port 168. Further, the gas control unit 120 opens the first on-off valve 178 and the second on-off valve 180.

第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通によりランプユニット134の一方側の電極封止部140及び第1のOリング154が冷却される。また、第2の冷却ガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通によりランプユニット134の他方側の電極封止部140及び第2のOリング156が冷却される。   The cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first chamber 158, the first exhaust line 170 and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. Due to the circulation of the cooling gas, the electrode sealing portion 140 and the first O-ring 154 on one side of the lamp unit 134 are cooled. Further, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 flows through the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 178 and is discharged out of the processing furnace 63. Due to the flow of the cooling gas, the electrode sealing portion 140 and the second O-ring 156 on the other side of the lamp unit 134 are cooled.

図8(b)に第2の冷却工程(ステップ2)が示されている。この第2の冷却工程は、基板処理終了後に行なわれる。   FIG. 8B shows the second cooling step (step 2). This second cooling step is performed after the substrate processing is completed.

図8(b)に示すように、ガス制御部120は、基板18に対する処理が終了した後には、第1の開閉弁178を遮断し、第2の冷却ガスブロア176(図6に示す)を停止する。これにより、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の開口部148、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142)、第2の開口部150、第2のチャンバ150、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出される。   As shown in FIG. 8B, the gas control unit 120 shuts off the first on-off valve 178 and stops the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 6) after the processing on the substrate 18 is completed. To do. As a result, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 passes through the first chamber 158, the first opening 148, the space 152 (the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), and the second opening. 150, the second chamber 150, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180 are circulated and discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, the heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged.

図8(c)に第3の冷却工程(ステップ3)が示されている。この第3の冷却工程は、上述した第2の冷却工程後に行なわれる。   FIG. 8C shows the third cooling process (step 3). This third cooling step is performed after the second cooling step described above.

図8(c)に示すように、ガス制御部120は、第2の熱電対186の温度検出値が予め設定された温度を検出すると(予め設定された温度以上になった際には)、第1の開閉弁178を開放し、第2の開閉弁180を遮断する。続いて、第2の冷却ガスブロア176を作動させ、第1の冷却ガスブロア174(図6に示す)を停止する。これにより、第2のガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の開口部150、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142)、第1の開口部148、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。これにより、偏った熱負荷を分散させると共に石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニットから放出された熱が効率よく排出される。   As shown in FIG. 8C, when the temperature detection value of the second thermocouple 186 detects a preset temperature (when the temperature becomes equal to or higher than the preset temperature), the gas control unit 120 The first on-off valve 178 is opened, and the second on-off valve 180 is shut off. Subsequently, the second cooling gas blower 176 is operated, and the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 6) is stopped. Thereby, the cooling gas supplied from the second gas port 168 is supplied to the second chamber 160, the second opening 150, the space 152 (the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), and the first opening 148. The first chamber 158, the first exhaust line 170, and the first on-off valve 178 are circulated and discharged out of the processing furnace 63. Thereby, the uneven heat load is dispersed, and the heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit of the quartz tube unit 142 is efficiently discharged.

このように、第1の熱電対184及び第2の熱電対186の出力に基づいて第1の冷却ガスブロア174及び第2の冷却ガスブロア176を制御することにより、第1のOリング154及び第2のOリング156近傍の温度が該第1のOリング154及び第2のOリング156の耐熱温度以下に保持することができる。したがって、第1のOリング154及び第2のOリング156の過度の昇温をより確実に抑制することができ、シール部の溶解を防止することができる。   In this way, the first O-ring 154 and the second O-ring 154 are controlled by controlling the first cooling gas blower 174 and the second cooling gas blower 176 based on the outputs of the first thermocouple 184 and the second thermocouple 186. The temperature in the vicinity of the O-ring 156 can be kept below the heat resistance temperature of the first O-ring 154 and the second O-ring 156. Therefore, the excessive temperature rise of the 1st O-ring 154 and the 2nd O-ring 156 can be suppressed more reliably, and melt | dissolution of a seal part can be prevented.

次に第4の冷却工程(ステップ4)について説明する。この第4の冷却工程は、基板処理終了後に行なわれる。   Next, the fourth cooling step (Step 4) will be described. This fourth cooling step is performed after the substrate processing is completed.

上述した第2の冷却工程と第3の冷却工程とを繰り返し行なっている際に、第1の熱電対184及び第2の熱電対186双方の温度検出値が予め設定された設定温度を超えた場合には、ガス制御部120は、第1の冷却工程(図8(a)に示す)と同様に、第1の冷却ガスブロア174及び第2の冷却ガスブロア176を作動させ、第1の冷却ガス供給ライン162及び第2の冷却ガス供給ライン164より第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168に冷却ガスを供給し、第1の開閉弁178及び第2の開閉弁180を開放する。   While repeatedly performing the second cooling step and the third cooling step described above, the temperature detection values of both the first thermocouple 184 and the second thermocouple 186 exceeded the preset set temperature. In this case, the gas control unit 120 operates the first cooling gas blower 174 and the second cooling gas blower 176 in the same manner as in the first cooling step (shown in FIG. 8A), and the first cooling gas The cooling gas is supplied from the supply line 162 and the second cooling gas supply line 164 to the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168, and the first on-off valve 178 and the second on-off valve 180 are opened. To do.

これにより、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。また、第2の冷却ガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。これらの冷却ガスの流通により両端の電極封止部140,140、第1のOリング154及び第2のOリング156が冷却される。   As a result, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first chamber 158, the first exhaust line 170 and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. . Further, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 flows through the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 178 and is discharged out of the processing furnace 63. The flow of these cooling gases cools the electrode sealing portions 140 and 140 at both ends, the first O-ring 154 and the second O-ring 156.

この第4の冷却工程は、上述した第2の冷却工程及び第3の冷却工程と比較し、第1のOリング154及び第2のOリング156をより一層冷却することができるので、過温時にシール部を保護する目的で実施される。第1の熱電対184及び第2の熱電対186いずれかの温度検出値が予め設定された設定温度未満になった場合には、再び第2の冷却工程もしくは第3の冷却工程に戻り、第2の冷却工程と第3の冷却工程とを繰り返し行なう。   Since the fourth cooling step can further cool the first O-ring 154 and the second O-ring 156 as compared to the second cooling step and the third cooling step described above, Sometimes done to protect the seal. When the temperature detection value of either the first thermocouple 184 or the second thermocouple 186 falls below a preset temperature, the process returns to the second cooling process or the third cooling process again, The second cooling step and the third cooling step are repeated.

図9に第2の実施形態の変形例が示されている。
本変形例は、上記第2の実施形態と比較すると、第2の冷却工程及び第3の冷却工程が異なる。
FIG. 9 shows a modification of the second embodiment.
This modification is different from the second embodiment in the second cooling step and the third cooling step.

図9(b)に本変形例の第2の冷却工程(ステップ2)が示されている。この第2の冷却工程は、基板処理後に行なわれる。   FIG. 9B shows the second cooling step (step 2) of this modification. This second cooling step is performed after the substrate processing.

図9(b)に示すように、ガス制御部120は、基板18に対する処理が終了した後には、第1の開閉弁178を遮断する。このとき、第1の冷却ガスブロア174(図7に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図7に示す)を停止せずに、第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168から冷却ガスを供給し続ける。これにより、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の開口部148、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第2の開口部150、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。一方、第2の冷却ガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の排気ライン172及び第2の開閉弁180内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出されるとともに第1のOリング154、第2のOリング156及び両側の電極封止部140、140が確実に冷却される。   As shown in FIG. 9B, the gas control unit 120 shuts off the first on-off valve 178 after the processing on the substrate 18 is completed. At this time, without stopping the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 7) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 7), the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 Continue to supply cooling gas. As a result, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 includes the first chamber 158, the first opening 148, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the second Through the opening 150, the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and are discharged out of the processing furnace 63. On the other hand, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 flows through the second chamber 160, the second exhaust line 172, and the second on-off valve 180, and is discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged, and the first O-ring 154, the second O-ring 156, and the electrode sealing portions on both sides are discharged. 140 and 140 are reliably cooled.

好適には、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの流量を第2の冷却ガス口168から供給されるガス流量より多くする。このように、第2の冷却ガスブロア176等を制御して、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの流量を少なくすることで、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの影響により、空間部152に澱み部分を発生させることなく、空間部152の流れがスムーズになる。   Preferably, the flow rate of the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 is made larger than the gas flow rate supplied from the second cooling gas port 168. In this way, the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 is controlled by controlling the second cooling gas blower 176 and the like to reduce the flow rate of the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168. As a result, the flow of the space portion 152 becomes smooth without generating a stagnation portion in the space portion 152.

図9(c)に本変形例の第3の冷却工程(ステップ3)が示されている。この第3の冷却工程は、上述した第2の冷却工程後に行なわれる。   FIG. 9C shows a third cooling step (step 3) of this modification. This third cooling step is performed after the second cooling step described above.

図9(c)に示すように、ガス制御部120は、第2の熱電対186の温度検出値が予め設定された温度を検出すると(予め設定された温度以上になった際には)、ガス制御部120は、第1の開閉弁178を開放し、第2の開閉弁180を遮断する。このとき、第1の冷却ガスブロア174(図7に示す)及び第2の冷却ガスブロア176(図7に示す)を停止せずに、第1の冷却ガス口166及び第2の冷却ガス口168から冷却ガスを供給し続ける。これにより、第2のガス口168より供給された冷却ガスは、第2のチャンバ160、第2の開口部150、空間部152(ランプユニット134と石英管ユニット142との間)、第1の開口部148、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。一方、第1の冷却ガス口166より供給された冷却ガスは、第1のチャンバ158、第1の排気ライン170及び第1の開閉弁178内を流通し、処理炉63外へ排出される。この冷却ガスの流通により、石英管ユニット142の石英製パイプ144及びランプユニット134から放出された熱が排出されるとともに第1のOリング154、第2のOリング156及び両側の電極封止部140、140が確実に冷却される。   As shown in FIG. 9 (c), the gas control unit 120 detects the temperature detected by the second thermocouple 186 at a preset temperature (when the temperature is equal to or higher than the preset temperature). The gas control unit 120 opens the first on-off valve 178 and shuts off the second on-off valve 180. At this time, without stopping the first cooling gas blower 174 (shown in FIG. 7) and the second cooling gas blower 176 (shown in FIG. 7), the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 Continue to supply cooling gas. As a result, the cooling gas supplied from the second gas port 168 passes through the second chamber 160, the second opening 150, the space 152 (between the lamp unit 134 and the quartz tube unit 142), the first gas The gas flows through the opening 148, the first chamber 158, the first exhaust line 170, and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. On the other hand, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 flows through the first chamber 158, the first exhaust line 170 and the first on-off valve 178, and is discharged out of the processing furnace 63. Through the circulation of the cooling gas, heat released from the quartz pipe 144 and the lamp unit 134 of the quartz tube unit 142 is discharged, and the first O-ring 154, the second O-ring 156, and the electrode sealing portions on both sides are discharged. 140 and 140 are reliably cooled.

好適には、第2の冷却ガス口168から供給される冷却ガスの流量を第1の冷却ガス口166から供給されるガス流量より多くする。このように、第1の冷却ガスブロア174等を制御して、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの流量を少なくすることで、第1の冷却ガス口166から供給される冷却ガスの影響により、空間部152に澱み部分を発生させることなく、空間部152の流れがスムーズになる。   Preferably, the flow rate of the cooling gas supplied from the second cooling gas port 168 is made larger than the gas flow rate supplied from the first cooling gas port 166. In this way, the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166 is controlled by controlling the first cooling gas blower 174 and the like to reduce the flow rate of the cooling gas supplied from the first cooling gas port 166. As a result, the flow of the space portion 152 becomes smooth without generating a stagnation portion in the space portion 152.

なお、第1〜4の冷却工程において、第1の冷却ガス口166と第2の冷却ガス口168との冷却ガスの供給量は、同等すなわち、流量比が1:1となるようにしてもよい。この場合、第1〜4の冷却工程(図9(a)〜(c))中に第1の冷却ガス口166と第2の冷却ガス口168との冷却ガスの供給量を調整する必要がないので制御が容易となる。   In the first to fourth cooling steps, the supply amount of the cooling gas at the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 is equal, that is, the flow rate ratio is 1: 1. Good. In this case, it is necessary to adjust the supply amount of the cooling gas from the first cooling gas port 166 and the second cooling gas port 168 during the first to fourth cooling steps (FIGS. 9A to 9C). Since there is no control, it becomes easy.

本発明は、半導体ウエハやガラス基板等を処理するための基板処理装置において、シール部やランプユニットにおける過度の温度上昇を防止する必要があるものに利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a substrate processing apparatus for processing a semiconductor wafer, a glass substrate, or the like that needs to prevent an excessive temperature rise in a seal portion or a lamp unit.

本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置を示す平面断面図である。1 is a plan sectional view showing a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the processing furnace used for the substrate processing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉を示す概略模式図である。1 is a schematic diagram showing a processing furnace used in a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置に用いた石英管ユニットの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the quartz tube unit used for the substrate processing apparatus concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の処理炉により実施される冷却工程を示し、(a)は第1の冷却工程、(b)は第2の冷却工程、(c)は第3の冷却工程を説明する図である。The cooling process implemented by the processing furnace of the substrate processing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a 1st cooling process, (b) is a 2nd cooling process, (c) is a 1st cooling process. It is a figure explaining the cooling process of 3. FIG. 本発明の第1の実施形態の変形例における基板処理装置の処理炉により実施される冷却工程を示し、(a)は第1の冷却工程、(b)は第2の冷却工程、(c)は第3の冷却工程を説明する図である。The cooling process implemented by the processing furnace of the substrate processing apparatus in the modification of the 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a 1st cooling process, (b) is a 2nd cooling process, (c). These are figures explaining a 3rd cooling process. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows the processing furnace used for the substrate processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の処理炉により実施される冷却工程を示し、(a)は第1の冷却工程及び第4の冷却工程、(b)は第2の冷却工程、(c)は第3の冷却工程を説明する図である。The cooling process implemented by the processing furnace of the substrate processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a 1st cooling process and a 4th cooling process, (b) is a 2nd cooling process. (C) is a figure explaining a 3rd cooling process. 本発明の第2の実施形態の変形例における基板処理装置の処理炉により実施される冷却工程を示し、(a)は第1の冷却工程及び第4の冷却工程、(b)は第2の冷却工程、(c)は第3の冷却工程を説明する図である。The cooling process implemented by the processing furnace of the substrate processing apparatus in the modification of the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a 1st cooling process and a 4th cooling process, (b) is a 2nd (C) is a figure explaining a 3rd cooling process.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板処理装置
18 基板
63 処理炉
88 ランプユニット群
100 処理室
120 ガス制御部
134 ランプユニット
136 フィラメント
138 ランプ管
142 石英管ユニット
148 第1の開口部
150 第2の開口部
152 空間部
154 第1のOリング
156 第2のOリング
162 第1の冷却ガス供給ライン
164 第2の冷却ガス供給ライン
166 第1の冷却ガス口
168 第2の冷却ガス口
170 第1の排気ライン
172 第2の排気ライン
174 第1の冷却ガスブロア
176 第2の冷却ガスブロア
178 第1の開閉弁
180 第2の開閉弁
184 第1の熱電対
186 第2の熱電対
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate processing apparatus 18 Substrate 63 Processing furnace 88 Lamp unit group 100 Processing chamber 120 Gas control unit 134 Lamp unit 136 Filament 138 Lamp tube 142 Quartz tube unit 148 First opening 150 Second opening 152 Space 154 First O-ring 156 Second O-ring 162 First cooling gas supply line 164 Second cooling gas supply line 166 First cooling gas port 168 Second cooling gas port 170 First exhaust line 172 Second exhaust Line 174 First cooling gas blower 176 Second cooling gas blower 178 First on-off valve 180 Second on-off valve 184 First thermocouple 186 Second thermocouple

Claims (2)

基板を保持して所定の処理を施す処理室と、
該処理室に配置され、前記基板を加熱するフィラメントと該フィラメントを囲うランプ管とを含むランプユニットを、少なくとも一つ以上有したランプユニット群と、
前記ランプユニット群を囲う囲い体と、
前記ランプユニット群と前記囲い体との間の一方側に形成される第1の開口部と、
前記ランプユニット群と前記囲い体との間の他方側に形成される第2の開口部と、
前記第1の開口部と前記第2の開口部との間の空間と、
前記第1の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第1の冷却流通装置と、
前記第2の開口部から前記空間に冷却媒体を流通させる第2の冷却流通装置と、
少なくとも前記第1の冷却流通装置が前記冷却媒体を前記第1の開口部から前記空間に流通させることと前記第2の冷却流通装置が前記冷却媒体を前記第2の開口部から前記空間に流通させることとを切替え制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
A processing chamber for holding a substrate and performing a predetermined process;
A lamp unit group having at least one lamp unit disposed in the processing chamber and including a filament for heating the substrate and a lamp tube surrounding the filament;
An enclosure enclosing the lamp unit group;
A first opening formed on one side between the lamp unit group and the enclosure;
A second opening formed on the other side between the lamp unit group and the enclosure;
A space between the first opening and the second opening;
A first cooling flow device for flowing a cooling medium from the first opening to the space;
A second cooling flow device for flowing a cooling medium from the second opening to the space;
At least the first cooling flow device distributes the cooling medium from the first opening to the space, and the second cooling flow device distributes the cooling medium from the second opening to the space. A control device for switching and controlling
A substrate processing apparatus comprising:
前記第1の開口部の近傍及び前記第2の開口部の近傍の少なくとも一方に設けられる温度検出器を備え、
前記制御装置は、前記温度検出器の出力に基づいて前記第1の冷却流通装置及び前記第2の冷却流通装置の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
A temperature detector provided in at least one of the vicinity of the first opening and the vicinity of the second opening;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control device controls at least one of the first cooling flow device and the second cooling flow device based on an output of the temperature detector.
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