JP2008255386A

JP2008255386A - Substrate treatment device

Info

Publication number: JP2008255386A
Application number: JP2007096033A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Nouchi; 英博野内
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-10-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate treatment device capable of starting decompression in a treatment vessel without waiting the completion of temperature rising in the treatment vessel and a cover part, and reducing the working stop time in the substrate treatment device upon the fitting and exchange of sealing members. <P>SOLUTION: The substrate treatment device comprises: a treatment vessel treating a substrate; a cover part clogging the treatment vessel; a first sealing member provided between the treatment vessel and the cover part and air-tightly sealing the space between the treatment vessel and the cover part; and a second sealing member provided between the treatment vessel and the cover part and also at the outside part than the first sealing member and air-tightly sealing the space between the treatment tank and the cover part, wherein the materials of the first sealing member and the second sealing member are different. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に薄膜を堆積する基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for depositing a thin film on a substrate.

従来、基板に薄膜を堆積することを目的とした基板処理装置は、基板を処理する処理容器と、処理容器を閉塞する蓋部と、処理容器と蓋部との間を封止するシール部材と、を有していた。 Conventionally, a substrate processing apparatus for depositing a thin film on a substrate includes a processing container that processes the substrate, a lid that closes the processing container, and a seal member that seals between the processing container and the lid. , Had.

前述のシール部材は、処理容器と蓋部との間に設けられるＯリングとして構成されていた。このシール部材は、処理容器内に導入されるオゾンやリモートプラズマなどの活性化ガスやクリーニングガスに対する耐腐食性を確保するため、フッ素系ゴムではなく、例えば、パーフロロエラストマー系材料により構成されていた。 The aforementioned sealing member is configured as an O-ring provided between the processing container and the lid. This sealing member is made of, for example, a perfluoroelastomer material instead of a fluorinated rubber in order to ensure corrosion resistance against activated gas and cleaning gas such as ozone and remote plasma introduced into the processing container. It was.

また、このシール部材は、処理容器または蓋部に環状に設けられるシール溝に収納されていた。そして、半導体業界の安全規格であるＳＥＭＩ規格によれば、シール部材をシール溝に取り付けたり、あるいは交換したりする保守作業は、作業者の安全性を確保するため、処理容器および蓋部の温度が６０℃以下になるように降温してから行う必要があるとされていた。
特開２００４−３２７６４２号公報 Further, the seal member is housed in a seal groove provided in an annular shape on the processing container or the lid. According to the SEMI standard, which is a safety standard in the semiconductor industry, the maintenance work for attaching or replacing the seal member to the seal groove requires the temperature of the processing container and the lid to ensure the safety of the operator. It was said that it was necessary to carry out after lowering the temperature so as to be 60 ° C. or lower.
JP 2004-327642 A

前述の通り、シール部材の取り付けや交換作業は、処理容器および蓋部の温度が６０℃以下になるように降温してから行う必要があった。
しかしながら、パーフロロエラストマー系材料は、６０℃以下の低温領域では硬質である。そのため、シール部材の取り付けや交換直後には、シール部材が、処理容器および蓋部に密着出来ず、十分なシール性を発揮することができない点が問題となっていた。 As described above, it is necessary to perform the attaching and exchanging work of the seal member after the temperature is lowered so that the temperature of the processing container and the lid is 60 ° C. or lower.
However, perfluoroelastomer materials are hard in a low temperature region of 60 ° C. or lower. For this reason, immediately after the seal member is attached or replaced, the seal member cannot be brought into close contact with the processing container and the lid, and a sufficient sealing performance cannot be exhibited.

そのため、シール部材の取り付けや交換後は、処理容器および蓋部を所定温度（例えば７０℃〜１００℃程度の温度）まで昇温させ、シール部材を熱により軟化させて処理容器および蓋部に密着させてから、処理容器内の減圧を開始する必要があった。
しかしながら、処理容器および蓋部は熱容量が大きいため、その昇温には長時間を要する。従って、処理容器および蓋部の昇温完了を待ってから処理容器内の減圧を開始することとすると、基板処理装置の稼動停止時間（ダウンタイム）が長期化してしまう点が問題となっていた。 Therefore, after the seal member is attached or replaced, the processing container and the lid are heated to a predetermined temperature (for example, a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C.), and the sealing member is softened by heat to adhere to the processing container and the lid. Then, it was necessary to start depressurization in the processing container.
However, since the processing container and the lid have a large heat capacity, it takes a long time to raise the temperature. Therefore, if the pressure reduction in the processing container is started after the completion of the temperature rise of the processing container and the lid, there is a problem that the operation stop time (down time) of the substrate processing apparatus is prolonged. .

本発明は、処理容器および蓋部の昇温完了を待つことなく処理容器内の減圧を開始することが可能であり、シール部材の取り付けや交換に際して基板処理装置の稼動停止時間を短縮することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。 According to the present invention, it is possible to start depressurization in the processing container without waiting for completion of the temperature rise of the processing container and the lid, and it is possible to shorten the operation stop time of the substrate processing apparatus when the seal member is attached or replaced. An object of the present invention is to provide a possible substrate processing apparatus.

本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理容器と、前記処理容器を閉塞する蓋部と、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられ前記処理容器と前記蓋部との間を気密にシールする第１シール部材と、前記処理容器と前記蓋部との間であって前記第１シール部材よりも外側に設けられ前記処理容器と前記蓋部との間を気密にシールする第２シール部材と、を有し、前記第１シール部材と前記第２シール部材は材料が異なる基板処理装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a processing container for processing a substrate, a lid for closing the processing container, and the processing container and the lid provided between the processing container and the lid. A first seal member that hermetically seals the gap between the processing container and the lid portion, and is provided outside the first seal member so as to hermetically seal the gap between the processing container and the lid portion. There is provided a substrate processing apparatus having a second seal member for sealing, wherein the first seal member and the second seal member are made of different materials.

本発明によれば、処理容器および蓋部の昇温完了を待つことなく処理容器内の減圧を開始することが可能であり、シール部材の取り付けや交換に際して基板処理装置の稼動停止時間を短縮することが可能な基板処理装置、および半導体装置の製造方法が提供される。 According to the present invention, it is possible to start depressurization in the processing container without waiting for completion of the temperature rise of the processing container and the lid, and shorten the operation stop time of the substrate processing apparatus when the seal member is attached or replaced. A substrate processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device are provided.

以下に、本発明の実施の形態を図１、図３、および図４を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の断面概略図である。また、図３は、本発明の一実施形態にかかる本シール溝に収容された本シール部材、および予備シール溝に収容された予備シール部材の断面概略図であり、（ａ）は、処理容器を蓋部により閉塞する前の断面概略図を示し、（ｂ）は、処理容器を蓋部により閉塞した後の断面概略図を示す。また、図４は、本発明の一実施形態にかかる基板を処理する方法を示すフロー図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the main seal member housed in the main seal groove and the pre-sealing member housed in the pre-seal groove according to an embodiment of the present invention, and FIG. The cross-sectional schematic before obstruct | occluding with a cover part is shown, (b) shows the cross-sectional schematic after obstruct | occluding a processing container with a cover part. FIG. 4 is a flowchart showing a method for processing a substrate according to an embodiment of the present invention.

（１）基板処理装置の構成
基板処理装置は、基板２を処理する処理容器４７と、反応容器４５を閉塞する蓋部４６と、処理容器４７と蓋部４６との間に設けられ、処理容器４７および蓋部４６が昇温されることにより軟化して処理容器４７と蓋部４６との間を封止する第１シール部材としての本シール部材２０１と、処理容器４７と蓋部４６との間であって本シール部材２０１よりも外側に設けられ、本シール部材２０１が軟化するまで処理容器４７と蓋部４６との間を封止する第２シール部材としての予備シール部材２０２と、を有する。
さらに、基板処理装置は、基板を支持する支持具１６０と、処理容器４７内にガスを導入するガス導入部１３と、処理容器４７の内面を覆う保護カバー部１００と、支持具１６０の周囲に設けられ処理容器４７内に供給されたガスを排気する環状の排気ダクト３５と、基板処理時における排気ダクト３５の上面よりも下方に設けられ排気ダクト３５により排気されたガスを処理容器４７外に排気する排気口５と、を有する。
以下に、基板処理装置が有するこれらの各要素について、詳細に説明する。 (1) Configuration of Substrate Processing Apparatus The substrate processing apparatus is provided between a processing container 47 for processing the substrate 2, a lid part 46 for closing the reaction container 45, and the processing container 47 and the lid part 46. 47 and the lid portion 46 are softened as the temperature rises, and the seal member 201 as a first seal member that seals between the processing vessel 47 and the lid portion 46, and the processing vessel 47 and the lid portion 46. A preliminary seal member 202 as a second seal member provided between the processing vessel 47 and the lid portion 46 until the seal member 201 is softened. Have.
Further, the substrate processing apparatus includes a support 160 for supporting the substrate, a gas introduction unit 13 for introducing gas into the processing container 47, a protective cover unit 100 that covers the inner surface of the processing container 47, and a support 160. An annular exhaust duct 35 provided to exhaust the gas supplied into the processing container 47 and the gas exhausted by the exhaust duct 35 provided below the upper surface of the exhaust duct 35 during the substrate processing are out of the processing container 47. And an exhaust port 5 for exhausting.
Hereinafter, each of these elements of the substrate processing apparatus will be described in detail.

（１−１）処理容器および蓋部
処理容器４７は、上部に開口部を有し、横断面が円形である偏平な容器として構成されている。そして、蓋部４６は、処理容器４７の開口部を閉塞可能なように構成されている。処理容器４７および蓋部４６は反応容器４５を構成する。反応容器４５の内部、すなわち蓋部４６によって閉塞される処理容器４７の内部には、基板を処理する処理室１が構成される。処理容器４７および蓋部４６は、例えば、アルミニウム、ステンレスなどの金属で構成される。 (1-1) Processing Container and Lid The processing container 47 is configured as a flat container having an opening at the top and a circular cross section. And the cover part 46 is comprised so that the opening part of the processing container 47 can be obstruct | occluded. The processing container 47 and the lid 46 constitute a reaction container 45. Inside the reaction vessel 45, that is, inside the processing vessel 47 closed by the lid 46, the processing chamber 1 for processing the substrate is configured. The processing container 47 and the lid 46 are made of a metal such as aluminum or stainless steel, for example.

処理容器４７の開口部付近には、後述する本シール部材２０１を収容するための第１溝としての本シール溝２０１ａが、同じく処理容器４７の開口部を囲うように環状に設けられる。また、処理容器４７の開口部付近であって本シール溝２０１ａの外側には、後述する予備シール部材２０２を収容するための第２溝としての予備シール溝２０２ａが、本シール溝２０１ａを囲うように環状に設けられる。これら予備シール溝２０２ａおよび本シール溝２０１ａは、それぞれアリ溝として構成されている。 In the vicinity of the opening of the processing container 47, a main seal groove 201 a as a first groove for accommodating a main seal member 201 described later is provided in an annular shape so as to surround the opening of the processing container 47. Further, a preliminary seal groove 202a as a second groove for accommodating a preliminary seal member 202 described later surrounds the main seal groove 201a near the opening of the processing container 47 and outside the main seal groove 201a. Is provided in a ring shape. The preliminary seal groove 202a and the main seal groove 201a are respectively configured as dovetail grooves.

なお、本発明の一実施形態においては、予備シール溝２０２ａおよび本シール溝２０１ａは処理容器４７側に設けることとしているが、他の実施形態としては、予備シール溝２０２ａおよび本シール溝２０１ａを蓋部４６側に設けることとしてもよい。また、予備シール溝２０２ａおよび本シール溝２０１ａのうち、いずれか一方を処理容器４７側に設けることとし、他方を蓋部４６側に設けることとしてもよい。 In one embodiment of the present invention, the preliminary seal groove 202a and the main seal groove 201a are provided on the processing container 47 side. However, in another embodiment, the preliminary seal groove 202a and the main seal groove 201a are covered with a lid. It is good also as providing in the part 46 side. Further, either the preliminary seal groove 202a or the main seal groove 201a may be provided on the processing container 47 side, and the other may be provided on the lid portion 46 side.

（１−２）本シール部材および予備シール部材
第１シール部材としての本シール部材２０１は、弾力性を備えたＯリングとして構成され、前述の本シール溝２０１ａの内部に格納される。また、第２シール部材としての予備シール部材２０２は、弾力性を備えたＯリングとして構成され、前述の予備シール溝２０２ａの内部に格納される。 (1-2) Main Seal Member and Preliminary Seal Member The main seal member 201 as a first seal member is configured as an elastic O-ring and is stored in the above-described main seal groove 201a. Further, the preliminary seal member 202 as the second seal member is configured as an O-ring having elasticity, and is stored in the above-described preliminary seal groove 202a.

図３（ａ）に示すように、本シール溝２０１ａに格納された本シール部材２０１、および予備シール溝２０２ａに格納された予備シール部材２０２は、処理容器４７の開口部表面から一部が突出するように構成されている。すなわち、本シール部材２０１および予備シール部材２０２の断面高さ（太さ）は、本シール溝２０１ａおよび予備シール溝２０２ａの深さ２０１ｄ，２０２ｄよりも、それぞれ大きくなるように構成されている。具体的には、例えば直径３００ｍｍの基板２を処理する場合においては、ＡＳ規格で５６８−３８５〜３９０程度のＯリングが用いられ、これらＯリングの断面太さは５ｍｍ程度であるが、本シール溝２０１ａの深さ２０１ｄは４．７〜４．９ｍｍであり、予備シール溝２０２ａの深さ２０２ｄは３．８〜４．０ｍｍである。
このように構成されることにより、処理容器４７の開口部を蓋部４６により閉塞すると、予備シール部材２０２および本シール部材２０１が圧縮され、処理容器４７と蓋部４６との間を気密に封止することが出来る。 As shown in FIG. 3A, the main seal member 201 stored in the main seal groove 201 a and the preliminary seal member 202 stored in the preliminary seal groove 202 a partially protrude from the opening surface of the processing container 47. Is configured to do. That is, the sectional heights (thicknesses) of the main seal member 201 and the preliminary seal member 202 are configured to be larger than the depths 201d and 202d of the main seal groove 201a and the preliminary seal groove 202a, respectively. Specifically, for example, when processing a substrate 2 having a diameter of 300 mm, O-rings of about 568-385 to 390 are used according to AS standards, and the cross-sectional thickness of these O-rings is about 5 mm. The depth 201d of the groove 201a is 4.7 to 4.9 mm, and the depth 202d of the preliminary seal groove 202a is 3.8 to 4.0 mm.
With this configuration, when the opening of the processing container 47 is closed with the lid 46, the preliminary seal member 202 and the main seal member 201 are compressed, and the space between the processing container 47 and the lid 46 is hermetically sealed. You can stop.

なお、上述のとおり、予備シール溝２０２ａの深さ２０２ｄ（３．８〜４．０ｍｍ）は、本シール溝２０１ａの深さ２０１ｄ（４．７〜４．９ｍｍ）よりも浅くなるように構成されている。すなわち、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下の状態において、予備シール部材２０２が処理容器４７の開口部表面から突出する高さ２０２ｈは、本シール部材２０１が処理容器４７の開口部表面から突出する高さ２０１ｈよりも高くなるように構成されている。その結果、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下の状態において、処理容器４７の開口部を蓋部４６により閉塞すると、予備シール部材２０２が、本シール部材２０１よりも先に蓋部４６に接触することとなる。 As described above, the depth 202d (3.8 to 4.0 mm) of the preliminary seal groove 202a is configured to be shallower than the depth 201d (4.7 to 4.9 mm) of the main seal groove 201a. ing. That is, when the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is 60 ° C. or lower, the height 202 h at which the preliminary seal member 202 protrudes from the surface of the opening of the processing container 47 is the same as that of the opening of the processing container 47. It is comprised so that it may become higher than the height 201h which protrudes from the surface. As a result, in the state where the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is 60 ° C. or lower, when the opening of the processing container 47 is closed by the lid 46, the preliminary seal member 202 is placed before the main seal member 201. 46 will come into contact.

そして、図３（ｂ）に示すように、予備シール部材２０２の方が、本シール部材２０１よりも溝深さ方向（すなわちＯリング断面の高さ方向）に、より大きく圧縮されることとなる。例えば、本シール部材２０１の溝深さ方向の圧縮率が１０〜２０％程度であるのに対し、予備シール部材２０２の溝深さ方向の圧縮率は２０〜４０％程度となる。なお、ここでいう溝深さ方向の圧縮率とは、（圧縮前のＯリング断面高さ−圧縮後のＯリング断面高さ）／（圧縮前のＯリング断面高さ）×１００％により算定される数値であり、かかる数値が大きいほどシール部材が大きく圧縮され、シール部材がシール溝や蓋部に接触する面積も増加し、シール部材がシール溝や蓋部とより強く密着し、気密性が向上する。 Then, as shown in FIG. 3B, the preliminary seal member 202 is compressed more in the groove depth direction (that is, the height direction of the O-ring cross section) than the main seal member 201. . For example, the compression rate in the groove depth direction of the seal member 201 is about 10 to 20%, whereas the compression rate in the groove depth direction of the preliminary seal member 202 is about 20 to 40%. The compression ratio in the groove depth direction here is calculated by (O-ring cross-sectional height before compression−O-ring cross-sectional height after compression) / (O-ring cross-sectional height before compression) × 100%. The larger the value, the greater the compression of the seal member, the greater the area where the seal member contacts the seal groove and the lid, and the seal member is more closely attached to the seal groove and the lid. Will improve.

なお、予備シール部材２０２は、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下の低温領域であっても予備シール溝２０２ａに密着することができる程度に軟質な材料により構成されている。ＳＥＭＩ基準によれば、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下であれば、作業員が安全に処理容器４７および蓋部４６に接触することが出来る。
上述の条件を満たす予備シール部材２０２の材料としては、例えばバイトン（登録商標）などのフッ素系ゴムを挙げることが出来る。 Note that the preliminary seal member 202 is made of a material that is soft enough to be in close contact with the preliminary seal groove 202a even in a low temperature region where the temperature of the processing vessel 47 and the lid 46 is 60 ° C. or lower. According to the SEMI standard, if the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is 60 ° C. or less, an operator can safely contact the processing container 47 and the lid 46.
Examples of the material of the preliminary seal member 202 that satisfies the above-described conditions include fluorine rubber such as Viton (registered trademark).

予備シール部材２０２を以上のように構成することにより、処理容器４７の開口部を蓋部４６により閉塞すると、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下の状態においても、処理容器４７と蓋部４６との間が予備シール部材２０２によって封止されることとなる。すなわち、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温させることなく、処理容器４７内の減圧（真空排気）を開始することが可能となる。 By configuring the preliminary seal member 202 as described above, when the opening of the processing container 47 is closed by the lid portion 46, the processing container 47 and the lid portion 46 can be connected to each other even when the temperature of the processing container 47 and the lid portion 46 is 60 ° C. or lower. The space between the lid 46 and the lid 46 is sealed by the preliminary seal member 202. That is, decompression (evacuation) in the processing container 47 can be started without increasing the temperature of the processing container 47 and the lid 46 to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C.

一方、本シール部材２０１は、予備シール部材２０２よりも大きな線膨張係数を有する
材料から構成される。すなわち、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温すれば、本シール部材２０１は熱により膨張し、溝深さ方向の圧縮率が増加する材料により構成されている。なお、前述の通り、本シール溝２０１ａはアリ溝として構成されているが、アリ溝の場合には熱膨張した本シール部材２０１が逃げることの出来る容積が角型溝に比べて非常に少ないため、本シール部材２０１が線膨張係数の大きな材料により構成される場合には溝深さを深くすることで熱膨張時の逃げスペースと圧縮率とを確保する。 On the other hand, the seal member 201 is made of a material having a larger linear expansion coefficient than the preliminary seal member 202. That is, when the temperature of the processing vessel 47 and the lid 46 is raised to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., the seal member 201 is made of a material that expands due to heat and increases the compressibility in the groove depth direction. ing. As described above, the main seal groove 201a is configured as a dovetail groove. However, in the case of the dovetail groove, the volume that the heat-expanded main seal member 201 can escape is much smaller than that of the square groove. When the seal member 201 is made of a material having a large linear expansion coefficient, the clearance depth during heat expansion and the compressibility are ensured by increasing the groove depth.

また、本シール部材２０１は、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温すれば、本シール溝２０１ａに密着することが可能な程度に軟化する材料により構成されている。 Further, the main seal member 201 is made of a material that softens to such an extent that it can be brought into close contact with the main seal groove 201a when the temperature of the processing container 47 and the lid portion 46 is raised to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C. Has been.

また、本シール部材２０１は、オゾンやリモートプラズマなどの活性化ガスや、クリーニングガスに対する耐腐食性を備える材料により構成されている。 The seal member 201 is made of a material having corrosion resistance against an activation gas such as ozone or remote plasma or a cleaning gas.

上述の条件を満たす本シール部材２０１の材料としては、例えばカルレッツ（登録商標）等のパーフロロエラストマー系の材料を挙げることが出来る。 Examples of the material of the seal member 201 that satisfies the above-described conditions include a perfluoroelastomer material such as Kalrez (registered trademark).

本シール部材２０１を以上のように構成することにより、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温すると、本シール部材２０１が熱により膨張するとともに軟化するため、処理容器４７と蓋部４６との間が本シール部材２０１によっても封止されることとなる。また、本シール部材２０１は予備シール部材２０２の内側に設けられているため、処理容器４７内に導入したオゾンやリモートプラズマなどの活性化ガスやクリーニングガスが予備シール部材２０２に接触せず、予備シール部材２０２の劣化を抑制することが可能となる。 By configuring the seal member 201 as described above, when the temperature of the processing vessel 47 and the lid 46 is increased to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., the seal member 201 expands and softens due to heat. The space between the processing container 47 and the lid portion 46 is also sealed by the seal member 201. Further, since the seal member 201 is provided inside the preliminary seal member 202, the activation gas such as ozone and remote plasma introduced into the processing container 47 and the cleaning gas do not come into contact with the preliminary seal member 202, so Deterioration of the seal member 202 can be suppressed.

また、以上のとおり構成することにより、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温すると、処理容器４７と蓋部４６との間が本シール部材２０１と予備シール部材２０２によって二重に封止されることとなる。そのため、処理容器４７と蓋部４６との間にリークが生じる危険性が更に低減される。 Further, by configuring as described above, when the temperature of the processing container 47 and the lid portion 46 is increased to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., the space between the processing container 47 and the lid portion 46 is between the main seal member 201 and the spare. The sealing member 202 is double-sealed. Therefore, the risk of leakage between the processing container 47 and the lid 46 is further reduced.

なお、本発明の一実施形態においては、予備シール部材２０２を本シール部材２０１よりも先に蓋部４６に接触させるため、予備シール溝２０２ａの深さ２０２ｄを、本シール溝２０１ａの深さ２０１ｄよりも浅く構成しているが、本発明は必ずしもかかる構成に限定されない。例えば、予備シール溝２０２ａの深さ２０２ｄを、本シール溝２０１ａの深さ２０１ｄを同程度とし、予備シール部材２０２の断面直径を、本シール部材２０１の断面直径よりも溝深さ方向に長く構成することとしてもよい。 In the embodiment of the present invention, since the preliminary seal member 202 is brought into contact with the lid portion 46 before the main seal member 201, the depth 202d of the preliminary seal groove 202a is changed to the depth 201d of the main seal groove 201a. However, the present invention is not necessarily limited to such a configuration. For example, the depth 202d of the preliminary seal groove 202a is set to be substantially the same as the depth 201d of the main seal groove 201a, and the sectional diameter of the preliminary seal member 202 is configured to be longer in the groove depth direction than the sectional diameter of the main seal member 201. It is good to do.

（１−３）処理室
処理室１は、蓋部４６によって閉塞された処理容器４７の内部に構成される。この処理室１は、基板２、例えば１枚のシリコン基板を処理するように構成されている。 (1-3) Processing Chamber The processing chamber 1 is configured inside the processing container 47 that is closed by the lid 46. The processing chamber 1 is configured to process a substrate 2, for example, a single silicon substrate.

処理室１の上面の中央部分には、後述するガス導入部１３が、蓋部４６を鉛直方向に貫通するように設けられる。 In the central portion of the upper surface of the processing chamber 1, a gas introducing portion 13 described later is provided so as to penetrate the lid portion 46 in the vertical direction.

処理室１の側面４０ｂを構成する処理容器４７の内側面には、下方側が階段状に一段突出した段差部４１が設けられている。この段差部４１上には、後述するコンダクタンスプレート２９が保持される。 On the inner side surface of the processing container 47 constituting the side surface 40b of the processing chamber 1, there is provided a step portion 41 whose lower side protrudes in a stepped manner. A conductance plate 29 described later is held on the stepped portion 41.

処理室１の下部の側面４０ｂの一端には、基板２を搬入搬出する基板搬送口１０が、処
理容器４７を水平方向に貫通するように設けられる。また、基板搬送口１０とは反対側の処理室１の側面４０ｂの一端には、後述する排気口５が、処理容器４７を水平方向に貫通するように設けられる。基板搬送口１０および排気口５は、段差部４１の下方に設けられる。 At one end of the lower side surface 40b of the processing chamber 1, a substrate transfer port 10 for loading and unloading the substrate 2 is provided so as to penetrate the processing container 47 in the horizontal direction. Further, an exhaust port 5 described later is provided at one end of the side surface 40b of the processing chamber 1 on the side opposite to the substrate transfer port 10 so as to penetrate the processing container 47 in the horizontal direction. The substrate transfer port 10 and the exhaust port 5 are provided below the step portion 41.

処理室１の底面４２の中央部分には、後述する支持具１６０を取り付けるための貫通孔５８が、処理容器４７を鉛直方向に貫通するように設けられる。 A through hole 58 for attaching a support 160 described later is provided in the central portion of the bottom surface 42 of the processing chamber 1 so as to penetrate the processing container 47 in the vertical direction.

また、処理室１の底面４２には、底面４２よりさらに一段と低く形成された底面４２ａが設けられる。この一段と低く形成された底面４２ａには、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成されたリフトピン台１５が、アルミ製ボルト１４によって固定される。 Further, the bottom surface 42 of the processing chamber 1 is provided with a bottom surface 42 a formed to be lower than the bottom surface 42. A lift pin base 15 made of, for example, a material such as quartz or alumina is fixed to the bottom surface 42 a formed to be lower than this by the aluminum bolt 14.

リフトピン台１５には、基板搬入搬出時に基板２を一時的に保持するリフトピン８が、３本ないし４本設けられる。リフトピン８は、後述するサセプタ６０に設けられた貫通孔６１内を貫通可能なように、鉛直方向に設けられる。リフトピン８は、基板２と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。 The lift pin base 15 is provided with three to four lift pins 8 that temporarily hold the substrate 2 when the substrate is carried in and out. The lift pins 8 are provided in the vertical direction so as to be able to penetrate through through holes 61 provided in a susceptor 60 described later. Since the lift pins 8 are in direct contact with the substrate 2, for example, it is desirable to form the lift pins 8 with a material such as quartz or alumina.

（１−４）支持具
支持具１６０は、処理室１の底面４２の中央部分に、処理容器４７を鉛直方向に貫通するように設けられる。支持具１６０は、サセプタ６０と、支持軸５９と、サセプタ台９と、ベローズ１２と、を備える。 (1-4) Support Tool The support tool 160 is provided in the central portion of the bottom surface 42 of the processing chamber 1 so as to penetrate the processing container 47 in the vertical direction. The support tool 160 includes a susceptor 60, a support shaft 59, a susceptor base 9, and a bellows 12.

サセプタ６０は、処理室１内に設けられる。サセプタ６０は円板状をしており、その上に基板２を略水平姿勢で保持するように構成されている。なお、サセプタ６０は、コントローラ５０によって制御されるセラミックスヒータなどのヒータ（図示せず）を内蔵しており、基板２を所定温度に加熱することが出来る。また、サセプタ６０は、例えば、石英（ＳｉＯ_２）、カーボン、セラミックス、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などで構成される。なお、サセプタ６０には、前述したリフトピン８を貫通させることが可能な貫通孔６１が、鉛直方向に複数設けられる。 The susceptor 60 is provided in the processing chamber 1. The susceptor 60 has a disk shape, and is configured to hold the substrate 2 in a substantially horizontal position thereon. Note that the susceptor 60 incorporates a heater (not shown) such as a ceramic heater controlled by the controller 50, and can heat the substrate 2 to a predetermined temperature. The susceptor 60 is made of, for example, quartz (SiO ₂ ), carbon, ceramics, silicon carbide (SiC), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), or aluminum nitride (AlN). The susceptor 60 is provided with a plurality of through holes 61 in the vertical direction through which the lift pins 8 described above can be passed.

支持軸５９は、処理室１の底面４２の中央部分に設けられた前述の貫通孔５８から、処理室１内に鉛直方向に挿入される。支持軸５９の上端部は、前述したサセプタ６０を下方から支持している。 The support shaft 59 is inserted into the processing chamber 1 in the vertical direction from the above-described through hole 58 provided in the central portion of the bottom surface 42 of the processing chamber 1. The upper end portion of the support shaft 59 supports the susceptor 60 described above from below.

サセプタ台９は、前述した支持軸５９をその下端側から支持し、処理室１外に設けた昇降機構（図示せず）に連結されている。昇降機構によりサセプタ台９を上下動させることにより、支持軸５９を介してサセプタ６０が昇降可能となっている。
サセプタ６０が下降して基板搬送可能位置（図１に示すサセプタ６０の位置よりも下方位置）にあるときは、前述したリフトピン８がサセプタ６０の上面から突出し、リフトピン８が基板２を支持するように構成される。また、サセプタ６０が上昇して基板処理位置（図１の図示位置）にあるときは、リフトピン８はサセプタ６０の上面から埋没し、サセプタ６０が基板２を支持するように構成される。 The susceptor base 9 supports the support shaft 59 described above from its lower end side, and is connected to an elevating mechanism (not shown) provided outside the processing chamber 1. The susceptor 60 can be moved up and down via the support shaft 59 by moving the susceptor base 9 up and down by the lifting mechanism.
When the susceptor 60 is lowered and is at a substrate transportable position (a position below the position of the susceptor 60 shown in FIG. 1), the lift pins 8 protrude from the upper surface of the susceptor 60 so that the lift pins 8 support the substrate 2. Configured. Further, when the susceptor 60 is raised to the substrate processing position (the position shown in FIG. 1), the lift pins 8 are buried from the upper surface of the susceptor 60 so that the susceptor 60 supports the substrate 2.

ベローズ１２は、サセプタ台９と処理容器４７との間で支持軸５９を包囲することによって、処理室１内の真空を保持している。 The bellows 12 holds the vacuum in the processing chamber 1 by surrounding the support shaft 59 between the susceptor base 9 and the processing container 47.

（１−５）ガス導入部
ガス導入部１３は、処理室１の上面の中央部分に、蓋部４６を鉛直方向に貫通するように設けられる。ガス導入部１３は、シャワーヘッド１６と、分散板１７と、ガス導入プレ
ート２２と、ガス導入管２３と、を備える。 (1-5) Gas introduction part The gas introduction part 13 is provided in the center part of the upper surface of the process chamber 1 so that the cover part 46 may be penetrated to a perpendicular direction. The gas introduction unit 13 includes a shower head 16, a dispersion plate 17, a gas introduction plate 22, and a gas introduction pipe 23.

シャワーヘッド１６は、蓋部４６の中央開口に嵌め込まれており、サセプタ６０の上方に設けられる。サセプタ６０と対向するシャワーヘッド１６の中央部には、多数の孔１６ｂを有するシャワープレート１６ａが設けられる。 The shower head 16 is fitted into the central opening of the lid 46 and is provided above the susceptor 60. A shower plate 16 a having a large number of holes 16 b is provided at the center of the shower head 16 facing the susceptor 60.

分散板１７は、シャワープレート１６ａの上に設けられ、多数の孔１７ａを有している。分散板１７とシャワープレート１６ａとの間には、分散板１７の多数の孔１７ａから導入されるガスを分散させる下部空間１７ｂが形成される。 The dispersion plate 17 is provided on the shower plate 16a and has a number of holes 17a. A lower space 17b is formed between the dispersion plate 17 and the shower plate 16a to disperse the gas introduced from the numerous holes 17a of the dispersion plate 17.

ガス導入プレート２２は、分散板１７の上に設けられ、中央にガスを導入する開口２２ａを有している。ガス導入プレート２２と分散板１７との間には、前述した開口２２ａから導入されるガスを分散させる上部空間１７ｃが形成される。 The gas introduction plate 22 is provided on the dispersion plate 17 and has an opening 22a for introducing gas at the center. Between the gas introduction plate 22 and the dispersion plate 17, an upper space 17c for dispersing the gas introduced from the opening 22a is formed.

ガス導入管２３は、ガス導入プレート２２の開口２２ａに鉛直に連結される。ガス導入管２３は、上方から供給されるガスと、側方から供給されるガスと、を合流する合流配管として構成されている。ガス導入管２３の側部開口３からは、原料ガスが供給される。また、ガス導入管２３の上方開口４からは、反応ガスが供給される。なお、例えば、ＡＬＤ（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法においては、原料ガスと反応ガスとは交互に供給されるようになっている。 The gas introduction pipe 23 is vertically connected to the opening 22 a of the gas introduction plate 22. The gas introduction pipe 23 is configured as a joining pipe that joins the gas supplied from above and the gas supplied from the side. Source gas is supplied from the side opening 3 of the gas introduction pipe 23. A reaction gas is supplied from the upper opening 4 of the gas introduction pipe 23. For example, in an ALD (Atomic Layer Deposition) method, the source gas and the reactive gas are supplied alternately.

ガス導入管２３からガス導入プレート２２の開口２２ａに導入されるガスは、上部空間１７ｃを経て分散板１７の多数の孔１７ａから下部空間１７ｂへと入り、さらにシャワーヘッド１６の多数の孔１６ｂを通過して、基板２上にシャワー状に均一に供給される。 The gas introduced from the gas introduction pipe 23 into the opening 22a of the gas introduction plate 22 enters the lower space 17b through the numerous holes 17a of the dispersion plate 17 through the upper space 17c, and further passes through the numerous holes 16b of the shower head 16. Passes and is uniformly supplied on the substrate 2 in the form of a shower.

上記において、原料ガスとしては、例えば、基板２上にルテニウム膜を堆積させる際には、有機液体原料であるＲｕ（ＥｔＣｐ）_２（ビスエチルシクロペンタジエニルルテニウム）が用いられる。また、例えば、基板２上にハーフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）膜を堆積させる際には、Ｈｆ−（ＭＭＰ）_４およびＳｉ−（ＭＭＰ）_４が用いられる。 In the above, as the source gas, for example, when a ruthenium film is deposited on the substrate 2, Ru (EtCp) ₂ (bisethylcyclopentadienyl ruthenium) which is an organic liquid source is used. For example, when a half-nium silicate (HfSiO) film is deposited on the substrate 2, Hf- (MMP) ₄ and Si- (MMP) ₄ are used.

また、反応ガスとしては、有機液体原料に対して反応性の高い酸素原子（Ｏ）を含有するガス、例えば、Ｏラジカルを含むガス、Ｈ_２Ｏガス、Ｏ_３ガス等が用いられる。 As the reaction gas, a gas containing oxygen atoms (O) having high reactivity with the organic liquid raw material, for example, a gas containing O radical, H ₂ O gas, O ₃ gas, or the like is used.

（１−６）保護カバー部
保護カバー部１００は、処理室１の内壁のうち、ガス導入時における支持具１６０よりも下方の部分を覆うように構成されている。なお、処理室１の内壁のうち、ガス導入時における支持具１６０よりも下方の部分とは、基板処理位置よりも下方の部分をいい、図１においては、段差部４１よりも下であって、処理室１の下部の側面４０ｂ、および処理室１の底面４２をいう。保護カバー部１００は、例えば、金属（ＳＵＳ、アルミ等）、石英（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等により構成されることが好ましい。なお、金属材料を用いる場合には、原料ガスや反応ガスによる処理室１内の汚染を軽減するため、酸化皮膜又は耐腐食性処理（例えばＮｉＦ処理等）を実施することが好ましい。 (1-6) Protective cover part The protective cover part 100 is comprised so that the part below the support tool 160 at the time of gas introduction among the inner walls of the process chamber 1 may be covered. Of the inner wall of the processing chamber 1, the portion below the support 160 at the time of gas introduction refers to the portion below the substrate processing position, and in FIG. The lower side surface 40b of the processing chamber 1 and the bottom surface 42 of the processing chamber 1 are referred to. The protective cover 100 is preferably made of, for example, metal (SUS, aluminum, etc.), quartz (SiO ₂ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), or the like. In the case of using a metal material, it is preferable to perform an oxide film or a corrosion-resistant treatment (for example, NiF treatment) in order to reduce contamination in the treatment chamber 1 due to the raw material gas or the reaction gas.

（１−７）排気ダクト
排気ダクト３５は、コンダクタンスプレート２９と、ロワープレート７とから構成される。 (1-7) Exhaust Duct The exhaust duct 35 includes a conductance plate 29 and a lower plate 7.

コンダクタンスプレート２９は、処理室１内の基板処理位置の近傍であって、処理容器４７の内側面に設けられた段差部４１上に保持される。
コンダクタンスプレート２９は、内周部に基板２を収容する穴３４が設けられ、１枚の
ドーナツ状をした円板として構成される。
コンダクタンスプレート２９の外周部には、所定間隔を開けて周方向に配列された複数の排出口２６が設けられる。排出口２６は、コンダクタンスプレート２９の外周部がコンダクタンスプレート２９の内側部を支えることができるよう、不連続に形成される。 The conductance plate 29 is held on a step portion 41 provided on the inner surface of the processing container 47 in the vicinity of the substrate processing position in the processing chamber 1.
The conductance plate 29 is provided with a hole 34 for accommodating the substrate 2 in the inner peripheral portion, and is configured as a single donut-shaped disk.
In the outer periphery of the conductance plate 29, a plurality of discharge ports 26 arranged in the circumferential direction at predetermined intervals are provided. The discharge port 26 is formed discontinuously so that the outer periphery of the conductance plate 29 can support the inner side of the conductance plate 29.

ロワープレート７は、リング状の凹部３７と、凹部３７の内側上部に一体的に設けられたフランジ部３７ａと、から構成される。
凹部３７は、サセプタ６０の外周部と、処理室の側面４０ｂとの隙間３８を塞ぐように設けらる。凹部３７の底部の後述する排気口５側に、ガスを凹部３７から排気口５へ流通させるためのプレート排気口２８を有するよう構成される。
フランジ部３７ａは、サセプタ６０の上部外周縁上に係止する係止部として機能する。フランジ部３７ａが、サセプタ６０の上部外周縁上に係止することにより、ロワープレート７が、サセプタ６０とともに昇降するようになっている。 The lower plate 7 includes a ring-shaped concave portion 37 and a flange portion 37 a provided integrally on the inner upper portion of the concave portion 37.
The concave portion 37 is provided so as to block the gap 38 between the outer peripheral portion of the susceptor 60 and the side surface 40b of the processing chamber. A plate exhaust port 28 for allowing gas to flow from the recess 37 to the exhaust port 5 is formed on the exhaust port 5 side, which will be described later, at the bottom of the recess 37.
The flange portion 37 a functions as a locking portion that locks on the upper outer periphery of the susceptor 60. When the flange portion 37 a is locked on the upper outer peripheral edge of the susceptor 60, the lower plate 7 moves up and down together with the susceptor 60.

サセプタ６０が上昇してロワープレート７が基板処理位置に運ばれたとき、基板処理位置に保持されているコンダクタンスプレート２９が、ロワープレート７の凹部３７を塞ぎ、ロワープレート７の凹部３７内をガス流路領域Ａとする排気ダクト３５が形成される。なお、このとき、排気ダクト３５と基板２とサセプタ６０とによって、処理室１内が、排気ダクト３５よりも上方の処理室上部１ａと、排気ダクト３５よりも下方の処理室下部１ｂと、に仕切られる。 When the susceptor 60 is raised and the lower plate 7 is moved to the substrate processing position, the conductance plate 29 held at the substrate processing position closes the concave portion 37 of the lower plate 7, and gas is passed through the concave portion 37 of the lower plate 7. An exhaust duct 35 serving as a flow path region A is formed. At this time, due to the exhaust duct 35, the substrate 2, and the susceptor 60, the inside of the processing chamber 1 is divided into a processing chamber upper portion 1 a above the exhaust duct 35 and a processing chamber lower portion 1 b below the exhaust duct 35. Partitioned.

コンダクタンスプレート２９およびロワープレート７は、排気ダクト３５の内壁に堆積する反応生成物をエッチングする場合を考慮し、高温保持が可能な材料で構成することが好ましい。例えば、耐高温高負荷用石英は、反応容器４５を構成するアルミニウムよりも高温に強く、また、耐高温高負荷用石英の輻射率εは０．８程度であってアルミニウムの輻射率ε０．０５〜０．２程度よりも高いため、高温（２００〜５００℃程度）を保持し易く、コンダクタンスプレート２９およびロワープレート７の材料として好適である。 The conductance plate 29 and the lower plate 7 are preferably made of a material that can be maintained at a high temperature in consideration of etching of reaction products deposited on the inner wall of the exhaust duct 35. For example, the high temperature resistant high load quartz is more resistant to high temperatures than the aluminum constituting the reaction vessel 45, and the high temperature resistant high load quartz has an emissivity ε of about 0.8 and the aluminum emissivity ε0.05. Since it is higher than about 0.2, it is easy to maintain a high temperature (about 200-500 ° C.), which is suitable as a material for the conductance plate 29 and the lower plate 7.

なお、上記のとおり、排気ダクト３５を、コンダクタンスプレート２９とロワープレート７とに分離可能に構成しているのは次の理由による。
ロワープレート７を外周に設けたサセプタ６０を、処理室１内で昇降可能なようにするには、処理室１の側面４０ｂを覆う保護カバー部１００の内壁面と、ロワープレート７側面とが干渉しないように隙間３８を確保する必要がある。しかし、この場合、基板処理時に処理室上部１ａに供給されたガスの一部が、排気ダクト３５を構成するロワープレート７の凹部３７に排出されず、隙間３８を通って処理室下部１ｂに回り込むおそれがある。
このような問題に対し、ロワープレート７を昇降可能に設け、コンダクタンスプレート２９を基板処理位置に保持するように構成すれば、サセプタ６０と一緒にロワープレート７が基板処理位置に搬送されたときに、前述の隙間３８を、基板処理位置に保持したコンダクタンスプレート２９によって塞ぐことが出来る。すなわち、排気ダクト３５を、コンダクタンスプレート２９とロワープレート７とに分離可能に構成することで、サセプタ６０の昇降を許容する隙間３８を確保しつつ、基板処理時には隙間３８を塞ぎ、ガスの一部の処理室下部１ｂへの回り込みを抑制することが出来る。 As described above, the exhaust duct 35 is configured to be separable into the conductance plate 29 and the lower plate 7 for the following reason.
In order to allow the susceptor 60 provided with the lower plate 7 to be moved up and down in the processing chamber 1, the inner wall surface of the protective cover 100 covering the side surface 40 b of the processing chamber 1 interferes with the side surface of the lower plate 7. It is necessary to secure the gap 38 so as not to occur. However, in this case, a part of the gas supplied to the processing chamber upper portion 1 a during the substrate processing is not discharged to the concave portion 37 of the lower plate 7 constituting the exhaust duct 35, and goes around the processing chamber lower portion 1 b through the gap 38. There is a fear.
For such a problem, if the lower plate 7 is provided so as to be movable up and down and the conductance plate 29 is configured to be held at the substrate processing position, the lower plate 7 is transported to the substrate processing position together with the susceptor 60. The gap 38 can be closed by the conductance plate 29 held at the substrate processing position. In other words, the exhaust duct 35 is configured to be separable into the conductance plate 29 and the lower plate 7, so that a gap 38 that allows the susceptor 60 to be raised and lowered is secured, and the gap 38 is closed during substrate processing, and a part of the gas Can be prevented from entering the lower portion 1b of the processing chamber.

（１−８）排気口
排気口５は、前述の基板搬送口１０とは反対側の処理室１の側面４０ｂの一端に、処理容器４７を水平方向に貫通するように設けられる。 (1-8) Exhaust Port The exhaust port 5 is provided at one end of the side surface 40b of the processing chamber 1 on the side opposite to the substrate transfer port 10 so as to penetrate the processing container 47 in the horizontal direction.

排気口５は、図示しない真空ポンプに接続されており、排気ダクト３５のプレート排気口２８から排気されたガスを、処理室１外に排気するよう構成されている。なお、処理室１内は、必要に応じて圧力制御手段（図示せず）によって所定の圧力に制御できるように
なっている。 The exhaust port 5 is connected to a vacuum pump (not shown), and is configured to exhaust the gas exhausted from the plate exhaust port 28 of the exhaust duct 35 to the outside of the processing chamber 1. The inside of the processing chamber 1 can be controlled to a predetermined pressure by pressure control means (not shown) as necessary.

ここで、基板処理時におけるガスの流れについて説明する。
ガス導入部１３から供給されるガスは、分散板１７、シャワープレート１６ａで分散されて、処理室上部１ａ内に導入される。
そして、導入されたガスは、基板処理位置にあるサセプタ６０上に載置された基板２上を、基板２の径方向外側に向かって放射状に流れる。
そして、基板２に接触した後の余剰なガスは、サセプタ６０の外周に設けられた排気ダクト３５上（すなわちコンダクタンスプレート２９上）を、径方向外側に向かって放射状に流れ、排気ダクト３５上に設けられた排出口２６から、環状のガス流路領域Ａ内に排出される。
そして、排出されたガスは、ガス流路領域Ａ内をサセプタ周方向に流れ、排気ダクト３５に設けられたプレート排気口２８から排気口５へと排気される。
以上の通り、排気ダクト３５により、処理室下部１ｂ内への、すなわちサセプタ６０の裏面や処理室１の底面４２側へのガスの回り込みが抑制される。 Here, the gas flow during the substrate processing will be described.
The gas supplied from the gas introduction unit 13 is dispersed by the dispersion plate 17 and the shower plate 16a and introduced into the processing chamber upper portion 1a.
Then, the introduced gas flows radially on the substrate 2 placed on the susceptor 60 at the substrate processing position toward the radially outer side of the substrate 2.
The surplus gas after coming into contact with the substrate 2 flows radially on the exhaust duct 35 provided on the outer periphery of the susceptor 60 (that is, on the conductance plate 29) radially outward and on the exhaust duct 35. The gas is discharged from the provided outlet 26 into the annular gas flow path region A.
The discharged gas flows in the gas flow path region A in the susceptor circumferential direction, and is exhausted from the plate exhaust port 28 provided in the exhaust duct 35 to the exhaust port 5.
As described above, the exhaust duct 35 suppresses the gas from entering the processing chamber lower portion 1 b, that is, the back surface of the susceptor 60 and the bottom surface 42 side of the processing chamber 1.

また、本発明の一実施形態による基板処理装置では、ガスの流路が、蓋部４６の内壁面と処理容器４７の上部内壁面との間に形成される処理室上部１ａと、サセプタ６０およびコンダクタンスプレート２９の上面と、排気ダクト３５のガス流路領域Ａと、に限定されている。従って、基板処理時のガス流路容積は、処理室１全体の容積よりも少なく構成されている。 In the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the gas flow path includes the upper portion 1a of the processing chamber formed between the inner wall surface of the lid 46 and the upper inner wall surface of the processing container 47, the susceptor 60, and It is limited to the upper surface of the conductance plate 29 and the gas flow path region A of the exhaust duct 35. Therefore, the gas flow path volume at the time of substrate processing is configured to be smaller than the entire volume of the processing chamber 1.

以上、述べたように、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が構成される。 As described above, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention is configured.

（２）基板処理方法
次に、半導体装置を製造する工程の一工程としての基板処理方法について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態にかかる基板処理方法を示すフロー図である。なお、ここでは、シリコン基板上にＡＬＤ法によりルテニウム膜やハフニウムシリケート膜を堆積させる場合を例にとって説明する。 (2) Substrate Processing Method Next, a substrate processing method as one process of manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention. Here, a case where a ruthenium film or a hafnium silicate film is deposited on a silicon substrate by an ALD method will be described as an example.

（２−１）蓋部の閉塞、および予備シール部材による封止
まず、処理容器４７および蓋部４６の温度を６０℃以下に降下させる。そして、蓋部４６を開け、予備シール部材２０２および本シール部材２０１を、予備シール溝２０２ａおよび本シール溝２０１ａの内部にそれぞれ格納させる。
そして、蓋部４６を閉めて、処理容器４７と蓋部４６との間を予備シール部材２０２によって封止する。そして、処理容器４７内の真空排気を開始する（Ｓ１）とともに、処理容器４７および蓋部４６の昇温を開始する。なお、処理容器４７内の真空排気は、処理容器４７および蓋部４６の昇温完了を待たずに行う。 (2-1) Closure of the lid and sealing with a preliminary seal member First, the temperatures of the processing container 47 and the lid 46 are lowered to 60 ° C. or lower. Then, the lid 46 is opened, and the preliminary seal member 202 and the main seal member 201 are stored inside the preliminary seal groove 202a and the main seal groove 201a, respectively.
Then, the lid portion 46 is closed, and the space between the processing container 47 and the lid portion 46 is sealed with the preliminary seal member 202. Then, evacuation of the processing container 47 is started (S1), and the temperature increase of the processing container 47 and the lid 46 is started. Note that the evacuation of the processing container 47 is performed without waiting for the temperature rise of the processing container 47 and the lid 46 to be completed.

（２−２）本シール部材による封止
引き続き、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温させ、本シール部材２０１を熱により膨張させるとともに軟化させ、処理容器４７と蓋部４６との間を本シール部材２０１によって封止する（Ｓ２）。 (2-2) Sealing by the present sealing member Subsequently, the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is increased to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., and the sealing member 201 is expanded and softened by heat, and the processing is performed. The space between the container 47 and the lid portion 46 is sealed with the seal member 201 (S2).

（２−３）基板の搬入工程
次いで、サセプタ６０を搬入搬出位置に下降させる。そして、１枚のシリコン基板２を、基板搬送口１０を介して処理室１内に搬入し、リフトピン８上に移載して保持する（Ｓ３）。 (2-3) Substrate Loading Step Next, the susceptor 60 is lowered to the loading / unloading position. Then, the single silicon substrate 2 is carried into the processing chamber 1 through the substrate transfer port 10, and transferred and held on the lift pins 8 (S3).

（２−４）基板の支持工程
次いで、図示しない昇降機構によりサセプタ６０を所定の基板処理位置まで上昇させる。その結果、基板２は、リフトピン８からサセプタ６０上に自動的に載置される（Ｓ４）。なお、図１はこの状態を示している。 (2-4) Substrate Support Step Next, the susceptor 60 is raised to a predetermined substrate processing position by a lifting mechanism (not shown). As a result, the substrate 2 is automatically placed on the susceptor 60 from the lift pins 8 (S4). FIG. 1 shows this state.

なお、サセプタ６０を基板処理位置まで上昇させると、小容積の処理室上部１ａが形成される。また、ロワープレート７の凹部３７の開口上部が、基板処理位置に保持してあるコンダクタンスプレート２９によって覆われ、排気ダクト３５が形成される。排気ダクト３５の内部にはガス流路領域Ａが形成される。このガス流路領域Ａは排気路となる。 When the susceptor 60 is raised to the substrate processing position, a small-volume processing chamber upper portion 1a is formed. Further, the upper opening portion of the concave portion 37 of the lower plate 7 is covered with a conductance plate 29 held at the substrate processing position, and an exhaust duct 35 is formed. A gas flow path region A is formed inside the exhaust duct 35. This gas flow path area A becomes an exhaust path.

（２−５）基板処理工程
次いで、サセプタ６０に内蔵されたヒータを加熱して、シリコン基板２を一定時間加熱する。処理室１内の圧力は、図示しない圧力制御手段により制御する。シリコン基板２が所定の温度に加熱され、圧力が安定した後、成膜を開始する。成膜は次の４つの工程から成り、４つの工程を１サイクルとして、所望の厚さの膜が堆積するまで複数回サイクルを繰り返す。 (2-5) Substrate processing step Next, the heater built in the susceptor 60 is heated to heat the silicon substrate 2 for a certain period of time. The pressure in the processing chamber 1 is controlled by pressure control means (not shown). After the silicon substrate 2 is heated to a predetermined temperature and the pressure is stabilized, film formation is started. The film formation includes the following four steps, and the four steps are set as one cycle, and the cycle is repeated a plurality of times until a film having a desired thickness is deposited.

工程１では、原料ガスを、ガス導入部１３の側部開口３から、分散板１７とシャワープレート１６ａとを通過させて、処理室１内にシャワー状に導入する（Ｓ５）。その結果、原料ガスは、シリコン基板２上に供給されて、その表面に吸着する。なお、余剰ガスはコンダクタンスプレート２９の上面に設けた排出口２６から、ロワープレート７の凹部３７内を流れ、プレート排気口２８より排気され、排気口５から処理室１外に排気される。 In step 1, the raw material gas is introduced into the processing chamber 1 from the side opening 3 of the gas introduction unit 13 through the dispersion plate 17 and the shower plate 16a in a shower shape (S5). As a result, the source gas is supplied onto the silicon substrate 2 and adsorbed on the surface thereof. The surplus gas flows from the discharge port 26 provided on the upper surface of the conductance plate 29 through the recess 37 of the lower plate 7, is exhausted from the plate exhaust port 28, and is exhausted from the exhaust port 5 to the outside of the processing chamber 1.

工程２では、パージガスとしてのＡｒガスを、ガス導入部１３の側部開口３から、分散板１７とシャワープレート１６ａとを通過させて、処理室１内にシャワー状に導入する（Ｓ６）。その結果、ガス導入部１３や処理室１内に残留している原料ガスは、Ａｒガスによりパージされ、コンダクタンスプレート２９の上面に設けた排出口２６から、ロワープレート７の凹部３７内を流れ、プレート排気口２８より排気され、排気口５から処理室１外に排気される。 In step 2, Ar gas as a purge gas is introduced into the processing chamber 1 in a shower form through the dispersion plate 17 and the shower plate 16a from the side opening 3 of the gas introduction unit 13 (S6). As a result, the raw material gas remaining in the gas introduction part 13 and the processing chamber 1 is purged by Ar gas, and flows from the outlet 26 provided on the upper surface of the conductance plate 29 through the recess 37 of the lower plate 7. The gas is exhausted from the plate exhaust port 28 and is exhausted from the exhaust port 5 to the outside of the processing chamber 1.

工程３では、反応ガスを、ガス導入部１３の上方開口４から、分散板１７とシャワープレート１６ａとを通過させて、処理室１内にシャワー状に導入する（Ｓ７）。その結果、反応ガスは、シリコン基板２上に供給されて、シリコン基板２上に吸着している原料ガスと表面反応することにより薄膜を形成する。なお、余剰ガスはコンダクタンスプレート２９の上面に設けた排出口２６から、ロワープレート７の凹部３７内を流れ、プレート排気口２８より排気され、排気口５から処理室１外に排気される。 In step 3, the reaction gas is introduced from the upper opening 4 of the gas inlet 13 through the dispersion plate 17 and the shower plate 16a into the processing chamber 1 in a shower form (S7). As a result, the reactive gas is supplied onto the silicon substrate 2 to form a thin film by surface reaction with the source gas adsorbed on the silicon substrate 2. The surplus gas flows from the discharge port 26 provided on the upper surface of the conductance plate 29 through the recess 37 of the lower plate 7, is exhausted from the plate exhaust port 28, and is exhausted from the exhaust port 5 to the outside of the processing chamber 1.

工程４では、パージガスとしてのＡｒガスを、ガス導入部１３の上方開口４から、分散板１７とシャワープレート１６ａとを通過させて、処理室１内にシャワー状に導入する（Ｓ８）。その結果、ガス導入部１３や処理室１内に残留している反応ガスは、Ａｒによりパージされ、コンダクタンスプレート２９の表面に設けた排出口２６から、ロワープレート７の凹部３７内を流れ、プレート排気口２８より排気され、排気口５から処理室１外に排気される。 In step 4, Ar gas as purge gas is introduced into the processing chamber 1 from the upper opening 4 of the gas introduction part 13 through the dispersion plate 17 and the shower plate 16a in a shower shape (S8). As a result, the reaction gas remaining in the gas introduction unit 13 and the processing chamber 1 is purged by Ar and flows in the recess 37 of the lower plate 7 from the discharge port 26 provided on the surface of the conductance plate 29. The gas is exhausted from the exhaust port 28 and exhausted from the exhaust port 5 to the outside of the processing chamber 1.

前述した４つの工程を１サイクルとして、所望の厚さの薄膜が堆積するまでこのサイクルを複数回繰り返す。工程１〜４に要する時間は、スループット向上のために、各工程で１秒以下が望ましい。 The above-described four steps are set as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times until a thin film having a desired thickness is deposited. The time required for the steps 1 to 4 is preferably 1 second or less in each step in order to improve the throughput.

なお、シリコン基板２上にルテニウム（Ｒｕ）薄膜を堆積させる際には、例えば原料ガスとしてＲｕ（ＥｔＣｐ）_２ガスを用い、反応ガスとして活性化させた酸素ガスを用いる。その際の処理条件としては、例えば、処理温度２００〜５００℃、処理圧力１０〜５０
０Ｐａ、キャリアガスを含む原料ガスのガス供給流量１０〜１０００ｓｃｃｍ、反応ガスのガス供給流量１０〜１０００ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス供給流量５００〜３０００ｓｃｃｍが例示される。 When depositing a ruthenium (Ru) thin film on the silicon substrate 2, for example, Ru (EtCp) ₂ gas is used as a source gas, and activated oxygen gas is used as a reaction gas. As processing conditions in that case, for example, processing temperature 200-500 degreeC, processing pressure 10-50
Examples are 0 Pa, a gas supply flow rate of 10 to 1000 sccm of a source gas including a carrier gas, a gas supply flow rate of 10 to 1000 sccm of a reactive gas, and a gas supply flow rate of 500 to 3000 sccm of Ar gas.

また、シリコン基板２上にハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）薄膜を堆積させる際には、例えば、原料ガスとしてＨｆ−（ＭＭＰ）_４ガスとＳｉ−（ＭＭＰ）_４ガスとを用い、反応ガスとしてＯ_３ガスを用いる。その際の処理条件としては、例えば、処理温度２００〜５００℃、処理圧力１０〜５００Ｐａ、キャリアガスを含む原料ガスのガス供給流量５００〜３０００ｓｃｃｍ、反応ガスのガス供給流量１０〜１０００ｓｃｃｍ、Ａｒガスのガス供給流量５００〜３０００ｓｃｃｍが例示される。 Further, when a hafnium silicate (HfSiO) thin film is deposited on the silicon substrate 2, for example, Hf- (MMP) ₄ gas and Si- (MMP) ₄ gas are used as source gases, and O ₃ gas is used as a reaction gas. Is used. The processing conditions at that time include, for example, a processing temperature of 200 to 500 ° C., a processing pressure of 10 to 500 Pa, a gas supply flow rate of a source gas including a carrier gas of 500 to 3000 sccm, a gas supply flow rate of a reactive gas of 10 to 1000 sccm, an Ar gas A gas supply flow rate of 500 to 3000 sccm is exemplified.

（２−６）基板の搬出工程
成膜終了後、サセプタ６０を搬入搬出位置まで降下させる。そして、処理後のシリコン基板２を、図示しない搬送ロボットにより、基板搬送口１０を経由して図示しない搬送室へと搬出する（Ｓ９）。 (2-6) Substrate Unloading Step After film formation, the susceptor 60 is lowered to the loading / unloading position. Then, the processed silicon substrate 2 is carried out to a transfer chamber (not shown) via the substrate transfer port 10 by a transfer robot (not shown) (S9).

なお、各工程における基板温度、処理室内圧力は、それぞれ、コントローラ５０、圧力制御手段により制御される。 The substrate temperature and the processing chamber pressure in each process are controlled by the controller 50 and pressure control means, respectively.

（３）本発明の一実施形態における効果
本発明の一実施形態によれば、処理容器４７の開口部を蓋部４６により閉塞すると、処理容器４７および蓋部４６の温度が６０℃以下の状態においても、処理容器４７と蓋部４６との間を予備シール部材２０２によって封止することが可能となる。すなわち、本発明の一実施形態によれば、材料の異なる複数のシール部材を組み合わせることにより、処理容器４７および蓋部４６の温度を昇温させることなく、処理容器４７内の減圧（真空排気）を開始することが可能となる。処理容器４７および蓋部４６を７０℃〜１００℃程度の温度となるように昇温するには２〜３時間を要するが、かかる昇温の完了を待たずに処理容器４７内の減圧（真空排気）を開始できるため、基板処理装置の稼動停止時間を短縮することが可能となり、生産性を向上させることが可能となる。 (3) Effect in One Embodiment of the Present Invention According to one embodiment of the present invention, when the opening of the processing container 47 is closed by the lid 46, the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is 60 ° C. or lower. In this case, it is possible to seal the space between the processing container 47 and the lid portion 46 with the preliminary seal member 202. That is, according to one embodiment of the present invention, by combining a plurality of sealing members made of different materials, the processing container 47 and the lid 46 are not depressurized (evacuated) without increasing the temperature of the processing container 47 and the lid 46. Can be started. Although it takes 2-3 hours to raise the temperature of the processing container 47 and the lid 46 so as to reach a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., the pressure inside the processing container 47 is reduced (vacuum) without waiting for the completion of the temperature increase. Since the (exhaust) can be started, the operation stop time of the substrate processing apparatus can be shortened, and the productivity can be improved.

また、本発明の一実施形態によれば、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温すると、本シール部材２０１が熱により膨張するとともに軟化し、処理容器４７と蓋部４６との間が本シール部材２０１により封止される。また、本シール部材２０１は耐腐食性を備えているとともに、予備シール部材２０２よりも内側に設けられている。そのため、処理容器４７内に導入したオゾンやリモートプラズマなどの活性化ガスやクリーニングガスが予備シール部材２０２に接触しない。
その結果、本シール部材２０１および予備シール部材２０２の劣化を抑制することが可能となり、本シール部材２０１および予備シール部材２０２の交換頻度を減少させることが可能となり、基板処理装置の稼動停止回数を減らすことが可能となる。 According to one embodiment of the present invention, when the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is increased to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., the seal member 201 expands and softens due to heat, and the processing container 47 and the lid 46 are sealed by the seal member 201. Further, the seal member 201 has corrosion resistance and is provided on the inner side of the preliminary seal member 202. Therefore, activation gas such as ozone or remote plasma or cleaning gas introduced into the processing container 47 does not contact the preliminary seal member 202.
As a result, deterioration of the main seal member 201 and the preliminary seal member 202 can be suppressed, the replacement frequency of the main seal member 201 and the preliminary seal member 202 can be reduced, and the number of operations of the substrate processing apparatus can be stopped. It becomes possible to reduce.

また、以上のとおり構成することにより、処理容器４７および蓋部４６の温度を７０℃〜１００℃程度の温度まで昇温することにより、処理容器４７と蓋部４６との間を本シール部材２０１と予備シール部材２０２によって二重に封止することが出来る。そのため、処理容器４７と蓋部４６との間にリークが生じる危険性を更に低減することが可能となる。 Further, by configuring as described above, the temperature of the processing container 47 and the lid 46 is increased to a temperature of about 70 ° C. to 100 ° C., whereby the seal member 201 is provided between the processing container 47 and the lid 46. And the preliminary seal member 202 can be double sealed. Therefore, it is possible to further reduce the risk of leakage between the processing container 47 and the lid portion 46.

なお、参考までに、従来の基板処理装置の構成と課題を以下に示す。 For reference, the configuration and problems of a conventional substrate processing apparatus are shown below.

図２に示すとおり、従来の基板処理装置は、基板を処理する処理容器４７と、処理容器４７を閉塞する蓋部４６と、処理容器４７と蓋部４６との間を封止するシール部材２００
と、を有していた。本願発明と異なる点は、シール部材２００は１重構成のみとされ、また、耐腐食性を確保するため、フッ素系ゴムではなく、パーフロロエラストマー系材料により構成されている点にある。 As shown in FIG. 2, the conventional substrate processing apparatus includes a processing container 47 that processes a substrate, a lid portion 46 that closes the processing container 47, and a seal member 200 that seals between the processing container 47 and the lid portion 46.
And had. The difference from the present invention is that the seal member 200 has only a single structure, and is made of a perfluoroelastomer material instead of a fluorine-based rubber in order to ensure corrosion resistance.

シール部材２００の取り付けや交換に際しては、処理容器４７および蓋部４６の温度を６０℃以下に降温させる必要があるが、従来の基板処理装置においては、シール部材２００の取り付けや交換直後に、シール部材２００が処理容器４７や蓋部４６に密着しておらず、十分なシール性を発揮することができない点が課題であった。
また、処理容器４７内を減圧するには、処理容器４７および蓋部４６を７０℃〜１００℃程度の温度になるよう昇温してやる必要があるが、処理容器４７および蓋部４６は熱容量が大きく昇温には長時間を要する。具体的には、処理容器４７および蓋部４６を７０℃〜１００℃程度の温度になるように昇温するには２〜３時間を要していた。従って、基板処理装置の稼動停止時間が長期化してしまう点が課題であった。 When the seal member 200 is attached or replaced, it is necessary to lower the temperature of the processing container 47 and the lid 46 to 60 ° C. or less. However, in the conventional substrate processing apparatus, the seal is immediately after the seal member 200 is attached or replaced. The problem is that the member 200 is not in close contact with the processing container 47 and the lid 46 and cannot exhibit sufficient sealing performance.
In order to depressurize the inside of the processing container 47, it is necessary to raise the temperature of the processing container 47 and the lid 46 so that the temperature becomes about 70 ° C. to 100 ° C. However, the processing container 47 and the lid 46 have a large heat capacity. It takes a long time to raise the temperature. Specifically, it took 2-3 hours to raise the temperature of the processing vessel 47 and the lid 46 so as to be about 70 ° C. to 100 ° C. Therefore, the problem is that the operation stop time of the substrate processing apparatus is prolonged.

＜本発明の他の実施形態＞
本発明で用いるガスは、前述したガスに限らず、用途に応じてさまざまな種類から適宜選択可能である。例えば、原料ガスとしては、Ｒｕ、Ｈｆ、Ｓｉを含むガスに限らず、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉなどを含むガスを用いることが出来る。また、反応ガスとしてはＯラジカル、Ｈ_２Ｏガス、Ｏ_３ガスの他に、ＮＯ、Ｎ_２Ｏ、Ｈ_２Ｏ_２、Ｎ_２、ＮＨ_３、Ｎ_２Ｈ_６、またはこれらを活性化手段により活性化させることにより生成したこれらのラジカル種、イオン種を含むガスを用いることが出来る。 <Other Embodiments of the Present Invention>
The gas used in the present invention is not limited to the gas described above, and can be appropriately selected from various types depending on the application. For example, the source gas is not limited to a gas containing Ru, Hf, Si, but Al, Ti, Sr, Y, Zr, Nb, Sn, Ba, La, Ta, Ir, Pt, W, Pb, Bi, and the like. Gas containing can be used. In addition to O radical, H ₂ O gas, and O ₃ gas, the reaction gas may be NO, N ₂ O, H ₂ O ₂ , N ₂ , NH ₃ , N ₂ H ₆ , or these by activating means. A gas containing these radical species and ion species generated by activation can be used.

また、上記では、本発明の一実施形態として、本発明をＡＬＤ法による成膜に適用した場合について説明したが、本発明はこの他に、原料ガスと反応ガスとを交互、もしくは同時に供給するＭＯＣＶＤ法による成膜にも適用できる。 In the above, the case where the present invention is applied to film formation by the ALD method has been described as one embodiment of the present invention. However, the present invention also supplies the source gas and the reactive gas alternately or simultaneously. It can also be applied to film formation by MOCVD.

＜本発明の好ましい態様＞
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理容器と、前記処理容器を閉塞する蓋部と、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられ前記処理容器と前記蓋部との間を気密にシールする第１シール部材と、前記処理容器と前記蓋部との間であって前記第１シール部材よりも外側に設けられ前記処理容器と前記蓋部との間を気密にシールする第２シール部材と、を有し、前記第１シール部材と前記第２シール部材は材料（材質）が異なる基板処理装置が提供される。 <Preferred embodiment of the present invention>
According to the first aspect of the present invention, a processing container for processing a substrate, a lid for closing the processing container, and the processing container and the lid provided between the processing container and the lid. A first seal member that hermetically seals the gap between the processing container and the lid portion, and is provided outside the first seal member so as to hermetically seal the gap between the processing container and the lid portion. There is provided a substrate processing apparatus having a second seal member for sealing, wherein the first seal member and the second seal member are made of different materials.

本発明の第１の態様において、好ましくは、前記第２シール部材および前記第１シール部材は、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられたＯリングとして構成される。また、好ましくは、前記第１シール部材は耐腐食性を有するように構成される。また、好ましくは、前記第１シール部材はパーフロロエラストマー系の材料からなり、前記第２シール部材はフッ素系ゴムの材料からなるように構成される。また、好ましくは、前記第１シール部材の線膨張係数は、前記第２シール部材の線膨張係数よりも大きく構成される。 In the first aspect of the present invention, preferably, the second seal member and the first seal member are configured as an O-ring provided between the processing container and the lid. Preferably, the first seal member is configured to have corrosion resistance. Preferably, the first seal member is made of a perfluoroelastomer material, and the second seal member is made of a fluorine rubber material. Preferably, the linear expansion coefficient of the first seal member is larger than the linear expansion coefficient of the second seal member.

本発明の第１の態様において、好ましくは、前記第１シール部材は耐腐食性Ｏリングからなる。また、好ましくは、前記第１シール部材はフッ素ゴム系の材料からなる。 In the first aspect of the present invention, preferably, the first seal member is made of a corrosion-resistant O-ring. Preferably, the first seal member is made of a fluororubber material.

また、好ましくは、第１の態様において、前記処理容器または前記蓋部には、前記第１シール部材を収容する第１溝と、前記第２シール部材を収容する第２溝とが設けられ、前記第２溝の方が前記第１溝よりも浅く構成されている。 Preferably, in the first aspect, the processing container or the lid is provided with a first groove for accommodating the first seal member and a second groove for accommodating the second seal member, The second groove is configured to be shallower than the first groove.

また好ましくは、第１の態様において、前記処理容器または前記蓋部には、前記第１シ
ール部材を収容する第１溝と、前記第２シール部材を収容する第２溝とが設けられ、前記第１溝と前記第２溝は、前記処理容器を蓋部で閉塞した状態において、前記第２シール部材の断面の直径に対する圧縮率の方が、前記第１シール部材の断面の直径に対する圧縮率よりも大きくなるように構成されている。さらに好ましくは、前記第１溝は、前記処理容器を蓋部で閉塞した状態において、前記第１シール部材の断面の直径に対する圧縮率が１０〜２０％程度となるように構成され、前記第２溝は、前記処理容器を蓋部で閉塞した状態において、前記第２シール部材の断面の直径に対する圧縮率が２０〜４０％程度となるように構成されている。 Preferably, in the first aspect, the processing container or the lid is provided with a first groove for accommodating the first seal member and a second groove for accommodating the second seal member, The first groove and the second groove have a compression ratio with respect to the diameter of the cross section of the second seal member in the state where the processing container is closed with the lid, and the compression ratio with respect to the diameter of the cross section of the first seal member. It is comprised so that it may become larger. More preferably, the first groove is configured such that a compression ratio with respect to a diameter of a cross section of the first seal member is about 10 to 20% in a state where the processing container is closed with a lid. The groove is configured such that the compression ratio with respect to the diameter of the cross section of the second seal member is about 20 to 40% in a state where the processing container is closed with the lid.

また好ましくは、第１の態様において、前記処理容器または前記蓋部には、前記第１シール部材を収容する第１溝と、前記第２シール部材を収容する第２溝とが設けられ、前記第１溝と前記第２溝は、前記処理容器を蓋部で閉塞する際に、前記第２シール部材の方が第１シール部材よりも先に接触するように構成されている。 Preferably, in the first aspect, the processing container or the lid is provided with a first groove for accommodating the first seal member and a second groove for accommodating the second seal member, The first groove and the second groove are configured such that the second seal member comes into contact with the first seal member before closing the processing container with a lid.

また、本発明の第２の態様によれば、第１シール部材と、その外側に設けられ前記第１シール部材とは材料が異なる第２シール部材と、を介して蓋部により気密に閉塞した処理容器内に基板を搬入する工程と、前記処理容器内で基板を処理する工程と、処理後の基板を前記処理容器内から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, it obstruct | occluded airtightly with the cover part via the 1st seal member and the 2nd seal member which is provided in the outer side and differs from the said 1st seal member. There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, which includes a step of loading a substrate into a processing container, a step of processing the substrate in the processing container, and a step of unloading the processed substrate from the processing container.

また、本発明の第３の態様によれば、基板を処理する処理容器と、前記処理容器を閉塞する蓋部と、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられ、前記処理容器および前記蓋部が昇温されることにより軟化して前記処理容器と前記蓋部との間を封止する本シール部材と、前記処理容器と前記蓋部との間であって前記本シール部材よりも外側に設けられ、少なくとも前記本シール部材が前記処理容器と前記蓋部との間を封止する前から前記処理容器と前記蓋部との間を封止する予備シール部材と、を有する基板処理装置が提供される。 Further, according to the third aspect of the present invention, a processing container for processing a substrate, a lid for closing the processing container, and the processing container and the lid are provided between the processing container and the lid. The sealing member that softens when the lid is heated and seals between the processing container and the lid, and between the processing container and the lid and is more than the main sealing member Substrate processing which is provided outside and has a preliminary seal member which seals between the processing container and the lid part before at least the main seal member seals between the processing container and the lid part An apparatus is provided.

本発明の第３の態様において、好ましくは、前記予備シール部材は、少なくとも前記本シール部材が軟化する前から前記処理容器と前記蓋部との間を封止する。さらに好ましくは、前記予備シール部材は、前記処理容器および前記蓋部の昇温を開始する前から前記処理容器と前記蓋部との間を封止する。さらに好ましくは、前記予備シール部材は、前記本シール部材が前記処理容器と前記蓋部との間を封止した後も前記処理容器と前記蓋部との間を封止する。 In the third aspect of the present invention, preferably, the preliminary seal member seals between the processing container and the lid portion at least before the main seal member is softened. More preferably, the preliminary seal member seals the space between the processing container and the lid before starting to raise the temperature of the processing container and the lid. More preferably, the preliminary sealing member seals between the processing container and the lid portion even after the main sealing member seals between the processing container and the lid portion.

また、好ましくは、前記予備シール部材および前記本シール部材は、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられたＯリングとして構成される。また、好ましくは、前記本シール部材は耐腐食性を有するように構成される。また、好ましくは、前記本シール部材はパーフロロエラストマー系の材料からなり、前記予備シール部材はフッ素系ゴムの材料からなるように構成される。また、好ましくは、前記本シール部材の線膨張係数は、前記予備シール部材の線膨張係数よりも大きく構成される。 Preferably, the preliminary seal member and the main seal member are configured as an O-ring provided between the processing container and the lid. Preferably, the seal member is configured to have corrosion resistance. Preferably, the seal member is made of a perfluoroelastomer material, and the preliminary seal member is made of a fluorine rubber material. Preferably, the linear expansion coefficient of the main seal member is larger than the linear expansion coefficient of the preliminary seal member.

また、好ましくは、前記処理容器または前記蓋部には、前記本シール部材を収容する本シール溝と、前記予備シール部材を収容する予備シール溝と、が設けられ、前記処理容器および前記蓋部を昇温する前に前記処理容器を前記蓋部により閉塞すると、前記予備シール溝に収容された前記予備シール部材の方が、前記本シール溝に収容された前記本シール部材よりも先に前記蓋部に接触するように構成される。 Preferably, the processing container or the lid portion is provided with a main seal groove for accommodating the main seal member and a preliminary seal groove for accommodating the preliminary seal member, and the processing container and the lid portion. When the processing container is closed with the lid before the temperature is raised, the preliminary seal member accommodated in the preliminary seal groove is moved ahead of the main seal member accommodated in the main seal groove. It is comprised so that a cover part may be contacted.

また、好ましくは、前記処理容器または前記蓋部には、前記本シール部材を収容する本シール溝と、前記予備シール部材を収容する予備シール溝と、が設けられ、前記処理容器および前記蓋部を昇温する前に前記処理容器を前記蓋部により閉塞すると、前記予備シール溝に収容された前記予備シール部材の方が、前記本シール溝に収容された前記本シール
部材よりも溝深さ方向に大きく圧縮されるように構成される。 Preferably, the processing container or the lid portion is provided with a main seal groove for accommodating the main seal member and a preliminary seal groove for accommodating the preliminary seal member, and the processing container and the lid portion. When the processing container is closed by the lid before the temperature is raised, the preliminary seal member accommodated in the preliminary seal groove has a groove depth greater than that of the main seal member accommodated in the main seal groove. It is configured to be greatly compressed in the direction.

また、好ましくは、前記処理容器および前記蓋部を昇温する前に前記処理容器を前記蓋部により閉塞すると、前記予備シール溝に収容された前記予備シール部材の溝深さ方向の圧縮率は２０〜４０％程度となり、前記本シール溝に収容された前記本シール部材の溝深さ方向の圧縮率は１０〜２０％程度となるように構成される。 Preferably, when the processing container is closed by the lid before the temperature of the processing container and the lid is raised, the compression rate in the groove depth direction of the preliminary seal member accommodated in the preliminary seal groove is The compression rate in the groove depth direction of the main seal member accommodated in the main seal groove is about 10 to 20%.

本発明の第４の態様によれば、基板を処理する処理容器を蓋部により閉塞する工程と、前記処理容器および前記蓋部を昇温して、前記処理容器と前記蓋部との間に設けられた本シール部材を軟化させて前記処理容器と前記蓋部との間を封止する工程と、前記本シール部材が軟化する前から、前記処理容器と前記蓋部との間であって前記本シール部材よりも外側に設けられた予備シール部材により前記処理容器と前記蓋部との間を封止する工程と、前記処理容器内に基板を搬入する工程と、前記処理容器内にガスを導入して前記基板を処理する工程と、処理後の前記基板を前記処理容器内より搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, the step of closing the processing container for processing the substrate with the lid, the temperature of the processing container and the lid is increased, and the space between the processing container and the lid is increased. A step of softening the provided sealing member to seal between the processing container and the lid, and before the sealing member is softened, between the processing container and the lid. A step of sealing between the processing vessel and the lid by a preliminary sealing member provided outside the main sealing member, a step of loading a substrate into the processing vessel, and a gas in the processing vessel A method for manufacturing a semiconductor device is provided, which includes a step of processing the substrate by introducing the substrate and a step of unloading the processed substrate from the processing container.

本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の断面概略図である。It is a section schematic diagram of a substrate processing device concerning one embodiment of the present invention. 従来の基板処理装置の断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of the conventional substrate processing apparatus. 本発明の一実施形態にかかる本シール溝に収容された本シール部材、および予備シール溝に収容された予備シール部材の断面概略図であり、（ａ）は、処理容器を蓋部により閉塞する前の断面概略図を示し、（ｂ）は、処理容器を蓋部により閉塞した後の断面概略図を示す。It is the cross-sectional schematic of the main seal member accommodated in this seal groove concerning one embodiment of the present invention, and the preliminary seal member accommodated in the preliminary seal groove, and (a) obstructs a processing container with a lid part. The front cross-sectional schematic diagram is shown, and (b) shows the cross-sectional schematic diagram after the processing container is closed by the lid. 本発明の一実施形態にかかる基板を処理する方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the method of processing the board | substrate concerning one Embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１処理室
２基板
４７処理容器
４６蓋部
２０１本シール部材（第１シール部材）
２０１ａ本シール溝
２０２予備シール部材（第２シール部材）
２０２ａ予備シール溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Board | substrate 47 Processing container 46 Cover part 201 This sealing member (1st sealing member)
201a Main seal groove 202 Preliminary seal member (second seal member)
202a Preliminary seal groove

Claims

A processing vessel for processing a substrate;
A lid for closing the processing container;
A first sealing member that is provided between the processing container and the lid portion and hermetically seals between the processing container and the lid portion;
A second seal member provided between the processing container and the lid portion and outside the first seal member and hermetically sealing between the processing container and the lid portion;
The substrate processing apparatus, wherein the first seal member and the second seal member are made of different materials.