JP2012069831A - Substrate processing device and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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正導 谷内
Yasuo Kunii
泰夫 国井
Takahiro Maeda
孝浩 前田
Makoto Hirano
誠 平野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold wall type substrate processing device and a method for manufacturing a semiconductor device in which a number of substrates which can be processed at one time is increased.SOLUTION: A boat 217 on which a plurality of wafers 200 is loaded is disposed inside a treatment furnace 202, and a plurality of ring-shaped plates 311 formed in a ring shape is supported by a ring boat 312 and arranged in the loading direction of the wafers 200 on the outer peripheral side of the boat 217. The ring-shaped plates 311 are inductively heated by an induction heating device 206, and the wafers 200 are heated from the entire outer peripheral edge by the radiant heat. A gas supply nozzle 232 is disposed on the outer peripheral side of the ring-shaped plates 311, and gas discharged from a gas supply port 232a of the gas supply nozzle 232 is supplied to the wafers 200 through gaps between the plurality of adjacent ring-shaped plates 311.

Description

本発明は、基板処理装置および半導体装置の製造技術に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a manufacturing technique of a semiconductor device.

半導体装置を製造する製造工程においては、CVD(Chemical Vapor Deposition)等による基板(ウエハ)の成膜処理が行われる。このような成膜処理には、従来から、バッチ式の基板処理装置が用いられている(例えば特許文献1〜3参照)。   In a manufacturing process for manufacturing a semiconductor device, a film forming process of a substrate (wafer) by CVD (Chemical Vapor Deposition) or the like is performed. Conventionally, a batch type substrate processing apparatus has been used for such a film forming process (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

バッチ式の基板処理装置としてはコールドウォール型の処理装置がある。コールドウォール型の処理装置では、複数の基板はそれぞれサセプタに搭載され、サセプタとともにボートに多段に積載される。基板が多段に装填されたボートは反応容器内に搬送され、反応容器の外側に配置されたRF(Radio Frequency)コイルによりサセプタが誘導加熱されて基板が所望の処理温度にまで加熱される。基板が処理温度にまで加熱されると反応容器内に反応ガスが供給され、基板が成膜処理される。   As a batch type substrate processing apparatus, there is a cold wall type processing apparatus. In a cold wall type processing apparatus, a plurality of substrates are respectively mounted on a susceptor, and are loaded together with the susceptor on a boat in multiple stages. The boat loaded with the substrates in multiple stages is conveyed into the reaction vessel, and the susceptor is induction-heated by an RF (Radio Frequency) coil arranged outside the reaction vessel, so that the substrate is heated to a desired processing temperature. When the substrate is heated to the processing temperature, the reaction gas is supplied into the reaction vessel, and the substrate is subjected to film formation.

特開2009−141205号公報JP 2009-141205 A 特開2007−048771号公報JP 2007-048771 A 特開2005−228991号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-228991

しかしながら、サセプタを用いたコールドウォール型の基板処理装置では、基板をサセプタに搭載した状態で基板保持体であるボートに多段に積載するようにしているので、サセプタを用いずに反応容器自体を抵抗加熱ヒータで加熱するようにしたホットウォール型の基板処理装置に比べて、サセプタの厚みの分だけボートに積載される基板のピッチ、つまりボートピッチが大きくなる。そのため、コールドウォール型の基板処理装置では、一度に処理できる基板の枚数が、同等の大きさの反応容器を備えるホットウォール型の基板処理装置に比べて少なくなる。   However, in a cold wall type substrate processing apparatus using a susceptor, the substrate is loaded in multiple stages on a boat that is a substrate holder while the substrate is mounted on the susceptor, so that the reaction vessel itself is not resisted without using the susceptor. Compared with a hot wall type substrate processing apparatus heated by a heater, the pitch of the substrates loaded on the boat, that is, the boat pitch, is increased by the thickness of the susceptor. Therefore, in the cold wall type substrate processing apparatus, the number of substrates that can be processed at one time is smaller than that in a hot wall type substrate processing apparatus having a reaction vessel of the same size.

本発明の目的は、一度に処理できる基板の枚数を増加させたコールドウォール型の基板処理装置および半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a cold wall type substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method in which the number of substrates that can be processed at one time is increased.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本発明に係る基板処理装置は、内部で基板を処理する反応容器と、複数枚の前記基板を前記反応容器の延在方向に積載する基板保持体と、前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられ、前記基板を加熱するリング状の被誘導体と、前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給するガス供給体と、前記複数の被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を備える基板処理装置である。   That is, the substrate processing apparatus according to the present invention includes a reaction container that internally processes a substrate, a substrate holder that loads a plurality of the substrates in the extending direction of the reaction container, and the substrate holding in the reaction container. A plurality of ring-shaped derivatives to be arranged on the outer peripheral side of the body in the stacking direction of the substrate and heating the substrate; and a gas supply for supplying gas into the reaction vessel from the outer peripheral side of the plurality of derivatives A substrate processing apparatus comprising: an induction heating apparatus that induction-heats the plurality of derivatives.

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、複数枚の基板を積載した基板保持体を反応容器に搬送する工程と、前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられて前記基板を加熱するリング状の被誘導体を誘導加熱装置により誘導加熱するとともに前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of transporting a substrate holder on which a plurality of substrates are loaded to a reaction container, and a stacking direction of the substrates on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction container. A plurality of ring-shaped derivatives which are provided side by side and heat the substrate are induction-heated by an induction heating device and gas is supplied into the reaction vessel from the outer peripheral side of the plurality of derivatives to process the substrate And a method of manufacturing a semiconductor device.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。   The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明では、コールドウォール型の構成でありながら基板保持体に積載される複数の基板のボートピッチをホットウォール型の場合と同等に小さくして、一度に処理できる基板の枚数を増加させることができる。   In other words, in the present invention, the boat pitch of a plurality of substrates loaded on the substrate holder is made as small as that of the hot wall type in spite of the cold wall type configuration, and the number of substrates that can be processed at a time is increased. be able to.

本発明の第1の実施の形態である基板処理装置の概要を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an outline of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. ウエハをボートに装填した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which loaded the wafer in the boat. 図2のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図1に示す基板処理装置の処理炉内と処理炉周辺の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the inside of a processing furnace of a substrate processing apparatus shown in FIG. 1, and a processing furnace periphery. 図4の処理炉の内部構造を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the internal structure of the processing furnace of FIG. 図5に示すリング状プレートの詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the ring-shaped plate shown in FIG. (a)はリング状プレートを支持したリングボートの正面図であり、(b)は同斜視図である。(A) is a front view of the ring boat which supported the ring-shaped plate, (b) is the perspective view. リングボートの支柱を分割構造とした変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification which used the support | pillar of the ring boat as the division structure. 図8における支柱の分割部分を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the division | segmentation part of the support | pillar in FIG. ウエハとガス供給体に対するリング状プレートの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the ring-shaped plate with respect to a wafer and a gas supply body. ウエハとリング状プレートとの位置関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the positional relationship of a wafer and a ring-shaped plate. (a)はサセプタ方式で加熱されたウエハの温度分布を比較例として示す図であり、(b)は本発明の基板処理装置により加熱されたウエハの温度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the temperature distribution of the wafer heated by the susceptor system as a comparative example, (b) is a figure which shows the temperature distribution of the wafer heated by the substrate processing apparatus of this invention. リングボートの支持構造を示す断面図であってシールキャップがオン前の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the support structure of a ring boat, Comprising: It is sectional drawing which shows the state before a seal cap is turned on. リングボートを反応容器内に固定するようにした変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification which fixed the ring boat in the reaction container. 本発明の第2の実施の形態であってウエハの上下に温度分布調整用板材を配置した場合を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a case where temperature distribution adjusting plates are arranged above and below the wafer according to the second embodiment of the present invention. 図15に示す第2の実施の形態においてウエハのピッチをリング状プレートのピッチに一致させた変形例を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a modification in which the pitch of the wafer is matched with the pitch of the ring-shaped plate in the second embodiment shown in FIG. 15. 本発明の第3の実施の形態であってボートに積載された最上段のウエハの上側と最下段のウエハの下側とにサイドダミーサセプタを配置した場合を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a case where side dummy susceptors are arranged on the upper side of the uppermost wafer loaded on the boat and the lower side of the lowermost wafer according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態であってリング状プレートを積み上げ式とした場合を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the case where it is the 4th Embodiment of this invention and makes a ring-shaped plate a stacking type. 図18に示す第4の実施の形態におけるウエハとガス供給体に対するリング状プレートの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the ring-shaped plate with respect to the wafer and gas supply body in 4th Embodiment shown in FIG. 図18に示す第4の実施の形態において供給側案内溝と排気側案内溝とをリング状プレートの下面に設けた変形例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the modification which provided the supply side guide groove and the exhaust side guide groove in the lower surface of the ring-shaped plate in 4th Embodiment shown in FIG. 図18に示す第4の実施の形態において複数段のリング状プレートを一体に形成した変形例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the modification which formed the multistage ring-shaped plate integrally in 4th Embodiment shown in FIG. 図18に示す第4の実施の形態において複数段のウエハに対応した厚みに形成されたリング状プレートに複数段のウエハに対応したガス供給孔、ガス排気孔をスリット形態で設けた変形例を示す分解斜視図である。In the fourth embodiment shown in FIG. 18, a modified example in which gas supply holes and gas exhaust holes corresponding to a plurality of stages of wafers are provided in a slit shape on a ring-shaped plate formed to have a thickness corresponding to the plurality of stages of wafers. It is a disassembled perspective view shown.

以下の実施の形態においては、便宜上、複数の実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is a modification of part or all of the other. , Details and supplementary explanations.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc., of components, etc., unless otherwise specified, and in principle, it is considered that this is not clearly the case, it is substantially the same. Including those that are approximate or similar to the shape. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面を解り易くするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted. In order to make the drawings easy to understand, even a plan view may be hatched.

[第1の実施の形態]
本発明を実施するための形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置(IC、太陽電池等)の製造方法に含まれる様々な処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。以下の説明では、基板にCVD(Chemical Vapor Deposition、化学気相成長、化学気相蒸着)法による成膜処理を行う縦型の基板処理装置であって、複数の基板を一度に処理するバッチ方式の基板処理装置を対象にして説明する。
[First Embodiment]
In an embodiment for carrying out the present invention, a substrate processing apparatus is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that performs various processing steps included in a manufacturing method of a semiconductor device (IC, solar cell, etc.) as an example. In the following description, a vertical type substrate processing apparatus for performing film formation processing on a substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, which batches a plurality of substrates at a time. The substrate processing apparatus will be described.

なお、CVD法による成膜処理を行う基板処理装置に限らず、エピタキシャル成長法による成膜処理や酸化処理、拡散処理等を行なう基板処理装置に本発明の技術的思想を適用してもよい。   The technical idea of the present invention may be applied not only to a substrate processing apparatus that performs a film forming process by a CVD method but also to a substrate processing apparatus that performs a film forming process by an epitaxial growth method, an oxidation process, a diffusion process, or the like.

<基板処理装置の構成>
まず、第1の実施の形態における基板処理装置101について、図面を参照しながら説明する。以下、基板処理装置101を構成する各部材について説明するが、筐体111の側面のうち、カセット110が搬入搬出される側を正面として説明する。また、筐体111内における各部材の位置について、正面に向かう方向を前方、正面から遠ざかる方向を後方として説明する。
<Configuration of substrate processing apparatus>
First, the substrate processing apparatus 101 in 1st Embodiment is demonstrated, referring drawings. Hereinafter, although each member which comprises the substrate processing apparatus 101 is demonstrated, the side in which the cassette 110 is carried in / out among the side surfaces of the housing | casing 111 is demonstrated as a front. The position of each member in the housing 111 will be described with the direction toward the front as the front and the direction away from the front as the rear.

図1に示すように、基板処理装置101は、ウエハキャリアとしてのカセット110を備え、カセット110にはシリコン等からなる基板としてのウエハ200が複数枚収納されている。基板処理装置101の筐体111は略直方体形状に形成され、その正面壁111aの下方には、基板処理装置101をメンテナンスするための開口部として正面メンテナンス口103が開設されている。正面メンテナンス口103は筐体111の正面壁111aに設けられた正面メンテナンス扉104により開閉可能となっている。正面メンテナンス扉104にはカセット搬入搬出口(基板収容器搬入搬出口)112が筐体111の内外を連通するよう開設されており、カセット搬入搬出口112はフロントシャッタ(基板収容器搬入搬出口開閉機構)113により開閉可能となっている。   As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 101 includes a cassette 110 as a wafer carrier, and a plurality of wafers 200 as substrates made of silicon or the like are stored in the cassette 110. The housing 111 of the substrate processing apparatus 101 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a front maintenance port 103 is opened below the front wall 111a as an opening for maintaining the substrate processing apparatus 101. The front maintenance port 103 can be opened and closed by a front maintenance door 104 provided on the front wall 111 a of the casing 111. A cassette loading / unloading port (substrate container loading / unloading port) 112 is opened on the front maintenance door 104 so as to communicate between the inside and the outside of the casing 111. The cassette loading / unloading port 112 is opened and closed by a front shutter (substrate container loading / unloading port opening / closing). The mechanism) 113 can be opened and closed.

カセット搬入搬出口112の筐体111内側にはカセットステージ(基板収容器受渡し台)114が設置されている。カセット110は工程内搬送装置(図示せず)により筐体111内のカセットステージ114上に搬入され、かつ、カセットステージ114上から搬出されるようになっている。カセットステージ114では、カセット110は、工程内搬送装置により、カセット110内のウエハ200が垂直姿勢となり、かつ、カセット110のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。   A cassette stage (substrate container delivery table) 114 is installed inside the casing 111 of the cassette loading / unloading port 112. The cassette 110 is carried in and out of the cassette stage 114 in the housing 111 by an in-process transfer device (not shown). In the cassette stage 114, the cassette 110 is placed by the in-process transfer device so that the wafer 200 in the cassette 110 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward.

筐体111内の前後方向の略中央下部にはカセット棚(基板収容器載置棚)105が設置されている。カセット棚105は複数段および複数列で複数個のカセット110を保管できるようになっており、カセット110内のウエハ200が出し入れ可能に配置されている。カセット棚105はスライドステージ(水平移動機構)106上に横方向に移動可能に設置されている。また、カセット棚105の上方にはバッファ棚(基板収容器保管棚)107が設置され、カセット110はバッファ棚107にも保管されるようになっている。   A cassette shelf (substrate container mounting shelf) 105 is installed at a substantially central lower portion in the front-rear direction in the casing 111. The cassette shelf 105 can store a plurality of cassettes 110 in a plurality of rows and a plurality of rows, and the wafers 200 in the cassette 110 are arranged so that they can be taken in and out. The cassette shelf 105 is installed on a slide stage (horizontal movement mechanism) 106 so as to be movable in the horizontal direction. Further, a buffer shelf (substrate container storage shelf) 107 is installed above the cassette shelf 105, and the cassette 110 is also stored in the buffer shelf 107.

カセットステージ114とカセット棚105との間にはカセット搬送装置(基板収容器搬送装置)118が設置されている。カセット搬送装置118はカセット110を保持した状態で昇降可能なカセットエレベータ(基板収容器昇降機構)118aと、カセット搬送機構(基板収容器搬送機構)118bとを備えており、カセットエレベータ118aとカセット搬送機構118bの連続動作により、カセットステージ114、カセット棚105およびバッファ棚107の間でカセット110を搬送できるようになっている。   A cassette transfer device (substrate container transfer device) 118 is installed between the cassette stage 114 and the cassette shelf 105. The cassette transport device 118 includes a cassette elevator (substrate container lifting mechanism) 118a that can be moved up and down while holding the cassette 110, and a cassette transport mechanism (substrate container transport mechanism) 118b. The cassette elevator 118a and the cassette transport The cassette 110 can be transported between the cassette stage 114, the cassette shelf 105, and the buffer shelf 107 by the continuous operation of the mechanism 118b.

カセット棚105の後方にはウエハ移載機構(基板移載機構)125が設置されている。ウエハ移載機構125はウエハ200を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置(基板移載装置)125aと、ウエハ移載装置125aを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ(基板移載装置昇降機構)125bとを備えている。図1に模式的に示すように、ウエハ移載装置エレベータ125bは筐体111の前方に向かう右側部分に設置されている。これらウエハ移載装置エレベータ125bとウエハ移載装置125aの連続動作により、ウエハ移載装置125aに設けたツイーザ(基板保持具)125cがウエハ200を基板保持体としてのボート217に装填(チャージング)および脱装(ディスチャージング)するようになっている。   A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is installed behind the cassette shelf 105. The wafer transfer mechanism 125 includes a wafer transfer device (substrate transfer device) 125a capable of rotating or linearly moving the wafer 200 in a horizontal direction, and a wafer transfer device elevator (substrate transfer) for raising and lowering the wafer transfer device 125a. Device lifting mechanism) 125b. As schematically shown in FIG. 1, the wafer transfer device elevator 125 b is installed on the right side of the housing 111 facing the front. By continuous operation of the wafer transfer device elevator 125b and the wafer transfer device 125a, a tweezer (substrate holder) 125c provided in the wafer transfer device 125a loads (charges) the wafer 200 into a boat 217 as a substrate holder. And it is designed to be removed (discharged).

図2、図3に示すように、ボート217は、3本の支柱217aを備えている。各支柱217aの軸方向一端側と他端側には、各支柱217aを所定間隔で保持する天板217bと底板217c(図4参照)が設けられている。また、各支柱217aにはウエハ200側つまりボート217の中心軸側に向けて突出する保持部217dが設けられ、各保持部217dに保持されてウエハ200がボート217に搭載されるようになっている。保持部217dは各支柱217aに軸方向に沿って等間隔で複数設けられており、例えば50枚〜100枚程度のウエハ200が軸方向に所定の間隔を空けて整列した状態でボート217に積載される。つまり、多数のウエハ200が互いに所定の間隔を空けてボート217に多段に積載される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the boat 217 includes three support columns 217 a. A top plate 217b and a bottom plate 217c (see FIG. 4) for holding each column 217a at a predetermined interval are provided on one end side and the other end side in the axial direction of each column 217a. Each support 217a is provided with a holding portion 217d protruding toward the wafer 200, that is, toward the center axis of the boat 217, and the wafer 200 is mounted on the boat 217 by being held by each holding portion 217d. Yes. A plurality of holding portions 217d are provided at equal intervals along the axial direction on each column 217a. For example, about 50 to 100 wafers 200 are loaded on the boat 217 in a state where the wafers 200 are aligned at predetermined intervals in the axial direction. Is done. That is, a large number of wafers 200 are stacked in multiple stages on the boat 217 at predetermined intervals.

ボート217を形成する各支柱217a、天板217b、底板217cおよび各保持部217dは、それぞれ耐熱材料としての石英(SiO)材により形成されている。なお、図示する場合では、ボート217には3本の支柱217aが設けられるが、ウエハ200をボート217の横方向からセット可能であれば、4本以上の支柱217aを設けるようにしてもよい。 Each column 217a, top plate 217b, bottom plate 217c, and each holding portion 217d forming the boat 217 are each formed of quartz (SiO 2 ) material as a heat-resistant material. In the illustrated case, the boat 217 is provided with three columns 217a. However, if the wafer 200 can be set from the lateral direction of the boat 217, four or more columns 217a may be provided.

図1に示すように、バッファ棚107の後方には供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット134が設けられ、このクリーンユニット134により筐体111の内部にクリーンエアが流通されるようなっている。また、ウエハ移載装置エレベータ125b側とは反対側、つまり筐体111の前方に向かう左側部分にはツイーザ125cによりピックアップされたウエハ200にクリーンエアを供給するように、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット(図示せず)が設置されている。このクリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置125a(ウェハ200)を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体111の外部へ排気される。   As shown in FIG. 1, a clean unit 134 having a supply fan and a dustproof filter is provided behind the buffer shelf 107, and clean air is circulated inside the casing 111 by the clean unit 134. Yes. Further, a supply fan and a dust-proof filter are provided so that clean air is supplied to the wafer 200 picked up by the tweezers 125c on the opposite side of the wafer transfer device elevator 125b side, that is, on the left side facing the front of the housing 111. A clean unit (not shown) is installed. The clean air blown from the clean unit flows through the wafer transfer device 125a (wafer 200), and then is sucked into an exhaust device (not shown) and exhausted to the outside of the casing 111.

ウエハ移載装置(基板移載装置)125aの後方には大気圧未満の圧力(以下、負圧という)を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体140が設置されている。この耐圧筐体140の内部には、ボート217を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室(移載室)141が形成されている。   A pressure-resistant housing 140 having airtightness capable of maintaining a pressure lower than atmospheric pressure (hereinafter referred to as negative pressure) is installed behind the wafer transfer device (substrate transfer device) 125a. Inside the pressure-resistant housing 140, a load lock chamber (transfer chamber) 141, which is a load lock type standby chamber having a capacity capable of accommodating the boat 217, is formed.

耐圧筐体140の正面壁140aにはウエハ搬入搬出口(基板搬入搬出口)142が開設されており、ウエハ搬入搬出口142はゲートバルブ(基板搬入搬出口開閉機構)143によって開閉されるようになっている。耐圧筐体140の一対の側壁にはロードロック室141へ窒素ガス等の不活性ガスを給気するためのガス供給管144と、ロードロック室141を負圧に排気するためのガス排気管(図示せず)とがそれぞれ接続されている。   A wafer loading / unloading port (substrate loading / unloading port) 142 is opened on the front wall 140a of the pressure-resistant housing 140, and the wafer loading / unloading port 142 is opened and closed by a gate valve (substrate loading / unloading port opening / closing mechanism) 143. It has become. A gas supply pipe 144 for supplying an inert gas such as nitrogen gas to the load lock chamber 141 and a gas exhaust pipe (for exhausting the load lock chamber 141 to a negative pressure) on a pair of side walls of the pressure-resistant housing 140 (Not shown) are connected to each other.

ロードロック室141の上方には、内部でウエハ200を処理する反応容器としての処理炉(反応炉)202が設けられている。処理炉202の下端部は炉口シャッタ(炉口ゲートバルブ、炉口開閉機構)147により開閉されるように構成されている。   Above the load lock chamber 141, a processing furnace (reaction furnace) 202 is provided as a reaction vessel for processing the wafer 200 inside. The lower end portion of the processing furnace 202 is configured to be opened and closed by a furnace port shutter (furnace port gate valve, furnace port opening / closing mechanism) 147.

図1に模式的に示すように、ロードロック室141にはボート217を昇降させるためのボートエレベータ(支持体保持体昇降機構)115が設置されている。ボートエレベータ115に連結されたアーム(図示せず)にはシールキャップ219が水平に据え付けられており、シールキャップ219はボート217を垂直に支持し、処理炉202の下端部を閉塞可能なように構成されている。   As schematically shown in FIG. 1, a boat elevator (supporting body lifting mechanism) 115 for lifting and lowering the boat 217 is installed in the load lock chamber 141. A seal cap 219 is horizontally installed on an arm (not shown) connected to the boat elevator 115 so that the seal cap 219 supports the boat 217 vertically and can close the lower end portion of the processing furnace 202. It is configured.

<基板処理装置の動作>
基板処理装置101は、概ね上述のように構成され、以下、基板処理装置101の動作、特にウエハ200の処理炉202への搬入搬出動作について説明する。なお、以下の説明においては、基板処理装置101を構成する各部の動作はコントローラ240により制御される。
<Operation of substrate processing apparatus>
The substrate processing apparatus 101 is generally configured as described above. Hereinafter, the operation of the substrate processing apparatus 101, particularly the operation of loading and unloading the wafer 200 into and from the processing furnace 202 will be described. In the following description, the operation of each unit constituting the substrate processing apparatus 101 is controlled by the controller 240.

図1に示すように、カセット110がカセットステージ114に供給されるのに先立って、カセット搬入搬出口112がフロントシャッタ113によって開放される。その後、カセット110はカセット搬入搬出口112から筐体111内に搬入され、カセットステージ114上に載置される。このとき、ウエハ200は垂直姿勢とされ、カセット110のウエハ出し入れ口は上方に向けられている。   As shown in FIG. 1, the cassette loading / unloading port 112 is opened by the front shutter 113 before the cassette 110 is supplied to the cassette stage 114. Thereafter, the cassette 110 is loaded into the casing 111 from the cassette loading / unloading port 112 and placed on the cassette stage 114. At this time, the wafer 200 is in a vertical posture, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 is directed upward.

次に、カセット110は、カセット搬送装置118によって、カセットステージ114から取り上げられ、次いで、カセット110内のウエハ200が水平姿勢となり、かつ、カセット110のウエハ出し入れ口が筐体111の後方を向くように、筐体111の後方に向けて90°回転させられる。続いて、カセット110は、カセット搬送装置118によりカセット棚105あるいはバッファ棚107の指定された位置へ自動的に搬送され、受け渡される。つまり、カセット110は、バッファ棚107に一時的に保管された後、カセット搬送装置118によってカセット棚105に移載されるか、あるいは、直接、カセット棚105に搬送される。   Next, the cassette 110 is picked up from the cassette stage 114 by the cassette transfer device 118, and then the wafer 200 in the cassette 110 is in a horizontal posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces the rear of the housing 111. Then, it is rotated 90 ° toward the rear of the casing 111. Subsequently, the cassette 110 is automatically transported to the designated position on the cassette shelf 105 or the buffer shelf 107 by the cassette transport device 118 and delivered. That is, after the cassette 110 is temporarily stored in the buffer shelf 107, it is transferred to the cassette shelf 105 by the cassette conveying device 118 or directly conveyed to the cassette shelf 105.

スライドステージ106はカセット棚105を水平移動させ、移載の対象となるカセット110をウエハ移載装置125aに対峙するように位置決めする。ウエハ200は、ウエハ移載装置125aのツイーザ125cによりカセット110からウエハ出し入れ口を通じてピックアップされる。   The slide stage 106 moves the cassette shelf 105 horizontally and positions the cassette 110 to be transferred so as to face the wafer transfer device 125a. The wafer 200 is picked up from the cassette 110 through the wafer loading / unloading port by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a.

予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室141のウエハ搬入搬出口142がゲートバルブ143の動作により開放されると、ツイーザ125cによりピックアップされたウエハ200がウエハ移載装置125aの動作によってウエハ搬入搬出口142を通じてロードロック室141内に搬入され、ボート217に装填される。ウエハ200をボート217に装填したウエハ移載装置125aはカセット110へ戻り、ツイーザ125cにより次のウエハ200をピックアップする。そして、ウエハ移載装置125aは、当該動作を繰り返すことで次々とウエハ200をボート217に装填していく。これにより、各ウエハ200がボート217に多段に積載される。   When the wafer loading / unloading port 142 of the load lock chamber 141 whose interior is previously set at atmospheric pressure is opened by the operation of the gate valve 143, the wafer 200 picked up by the tweezer 125c is moved by the operation of the wafer transfer device 125a. It is loaded into the load lock chamber 141 through the loading / unloading port 142 and loaded into the boat 217. The wafer transfer device 125a loaded with the wafer 200 on the boat 217 returns to the cassette 110 and picks up the next wafer 200 by the tweezer 125c. Then, the wafer transfer device 125a sequentially loads the wafers 200 on the boat 217 by repeating this operation. As a result, the wafers 200 are stacked on the boat 217 in multiple stages.

次に、予め指定された枚数のウエハ200がボート217に装填されると、ウエハ搬入搬出口142がゲートバルブ143によって閉じられるとともに処理炉202の下端部が炉口シャッタ147によって開放される。続いて、ウエハ200が装填されたボート217とシールキャップ219がボートエレベータ115の動作により上昇し、ボート217が処理炉202内へ搬入(ローディング)されるとともに、シールキャップ219により処理炉202の下端部が閉塞される。なお、ボート217が処理炉202に収容された状態では、各ウエハ200の積載方向は処理炉202の延在方向と一致する。   Next, when a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the wafer loading / unloading port 142 is closed by the gate valve 143 and the lower end of the processing furnace 202 is opened by the furnace port shutter 147. Subsequently, the boat 217 loaded with the wafer 200 and the seal cap 219 are raised by the operation of the boat elevator 115, and the boat 217 is loaded into the processing furnace 202, and the lower end of the processing furnace 202 is loaded by the seal cap 219. The part is blocked. In the state where the boat 217 is accommodated in the processing furnace 202, the loading direction of each wafer 200 coincides with the extending direction of the processing furnace 202.

ボート217が処理炉202にローディングされると、処理炉202内において各ウエハ200に任意の処理が実施される。各ウエハ200の処理が終了すると、ボートエレベータ115が下方に向けて作動し、シールキャップ219により閉じられていた処理炉202の下端部が開放されるとともに、ボート217が処理炉202から引き出される。その後は、概ね上述した動作と逆の動作を辿って、処理済みのウエハ200とカセット110が筐体111の外部に取り出される。   When the boat 217 is loaded into the processing furnace 202, an arbitrary process is performed on each wafer 200 in the processing furnace 202. When the processing of each wafer 200 is completed, the boat elevator 115 operates downward, the lower end of the processing furnace 202 closed by the seal cap 219 is opened, and the boat 217 is pulled out from the processing furnace 202. Thereafter, the processed wafer 200 and the cassette 110 are taken out of the casing 111 by following generally the reverse of the above-described operation.

<処理炉の構成>
次に、基板処理装置101を形成する処理炉202について、図面を参照しながら説明する。
<Processing furnace configuration>
Next, the processing furnace 202 for forming the substrate processing apparatus 101 will be described with reference to the drawings.

図4に示すように、処理炉202は、その外周側を誘導加熱装置206により覆われている。誘導加熱装置206はRF(Radio Frequency)コイル206a、壁体(コイルボート)206bおよび冷却壁206cを備えている。RFコイル206aは高周波電源(図示せず)に接続され、この高周波電源からの高周波電流が印加可能に構成されている。   As shown in FIG. 4, the outer periphery of the processing furnace 202 is covered with an induction heating device 206. The induction heating device 206 includes an RF (Radio Frequency) coil 206a, a wall body (coil boat) 206b, and a cooling wall 206c. The RF coil 206a is connected to a high frequency power source (not shown), and is configured to be able to apply a high frequency current from the high frequency power source.

壁体206bはステンレス材等の金属から略円筒形状に形成され、その内壁側(内周面)にRFコイル206aが設置されている。RFコイル206aは壁体206bの内壁に支持されたコイル支持部(図示せず)により壁体206bに支持されている。コイル支持部により、RFコイル206aと壁体206bとの間には、壁体206bの半径方向に所定の隙間(図示せず)が設けられている。   The wall body 206b is formed in a substantially cylindrical shape from a metal such as stainless steel, and the RF coil 206a is installed on the inner wall side (inner peripheral surface) thereof. The RF coil 206a is supported on the wall body 206b by a coil support portion (not shown) supported on the inner wall of the wall body 206b. A predetermined gap (not shown) is provided in the radial direction of the wall body 206b between the RF coil 206a and the wall body 206b by the coil support portion.

冷却壁206cは、壁体206bの外壁側に該壁体206bと同心円状に設けられている。冷却壁206cには、内部に冷却媒体として、例えば冷却水が流通可能なように、冷却壁206cの略全域に冷却媒体流路(図示せず)が形成されている。冷却壁206cには、冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、冷却媒体を排出する冷却媒体排出部(何れも図示せず)とが接続されている。冷却媒体供給部から冷却媒体流路に冷却媒体を供給し、冷却媒体排出部から冷却媒体を排出することにより、冷却壁206cが冷却され、熱伝導により壁体206bおよび壁体206bの内部が冷却される。   The cooling wall 206c is provided concentrically with the wall body 206b on the outer wall side of the wall body 206b. In the cooling wall 206c, a cooling medium flow path (not shown) is formed in substantially the entire area of the cooling wall 206c so that, for example, cooling water can flow as a cooling medium therein. A cooling medium supply unit that supplies a cooling medium and a cooling medium discharge unit that discharges the cooling medium (both not shown) are connected to the cooling wall 206c. By supplying the cooling medium from the cooling medium supply unit to the cooling medium flow path and discharging the cooling medium from the cooling medium discharge unit, the cooling wall 206c is cooled, and the walls 206b and 206b are cooled by heat conduction. Is done.

壁体206bの上端には、その中央に開口部206dが形成されている。開口部206dの下流側には、ダクト(図示せず)が接続されており、ダクトの下流側には冷却装置としてのラジエータ207と、排気装置としてのブロア208とが接続されている。   An opening 206d is formed at the center of the upper end of the wall body 206b. A duct (not shown) is connected to the downstream side of the opening 206d, and a radiator 207 as a cooling device and a blower 208 as an exhaust device are connected to the downstream side of the duct.

RFコイル206aの内側には、誘導加熱装置206と同心円状に処理炉202を形成するアウターチューブ(反応管)205が設けられている。アウターチューブ205は、耐熱材料としての石英(SiO)材で形成されており、上端が閉塞し下端が開口した有底円筒形状を成している。 An outer tube (reaction tube) 205 that forms the processing furnace 202 concentrically with the induction heating device 206 is provided inside the RF coil 206a. The outer tube 205 is made of quartz (SiO 2 ) material as a heat-resistant material, and has a bottomed cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened.

アウターチューブ205の下方には、アウターチューブ205と同心円状にマニホールド209が設けられている。マニホールド209は、例えば、石英(SiO)材若しくはステンレス材等からなり、上端および下端が開口した円筒形状をなしている。このマニホールド209は、アウターチューブ205を支持するように設けられている。なお、アウターチューブ205とマニホールド209の間にはシール部材としてのOリング309が設けられ、アウターチューブ205とマニホールド209との間は気密に保持されている。マニホールド209が保持体(図示せず)に支持されることにより、アウターチューブ205は垂直に据え付けられた状態となっている。このように、アウターチューブ205とマニホールド209とにより処理炉202が形成されている。 A manifold 209 is provided below the outer tube 205 so as to be concentric with the outer tube 205. The manifold 209 is made of, for example, quartz (SiO 2 ) material or stainless steel material, and has a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened. The manifold 209 is provided to support the outer tube 205. An O-ring 309 as a seal member is provided between the outer tube 205 and the manifold 209, and the outer tube 205 and the manifold 209 are kept airtight. Since the manifold 209 is supported by a holding body (not shown), the outer tube 205 is installed vertically. Thus, the processing furnace 202 is formed by the outer tube 205 and the manifold 209.

なお、マニホールド209は、特にアウターチューブ205と別体で設ける場合に限定されず、アウターチューブ205と一体とし、個別にマニホールド209を設けないようにすることもできる。   The manifold 209 is not particularly limited to the case where the manifold 209 is provided separately from the outer tube 205, and the manifold 209 may be integrated with the outer tube 205 and not provided separately.

アウターチューブ205内の処理室201には、複数のウエハ200を積載したボート217が収納される。このとき、アウターチューブ205の中心軸およびボート217の中心軸は一致した状態となっている。   A boat 217 loaded with a plurality of wafers 200 is stored in the processing chamber 201 in the outer tube 205. At this time, the central axis of the outer tube 205 and the central axis of the boat 217 are in agreement.

アウターチューブ205の内部には、処理室201内に各ウエハ200の側方からガス(反応ガス)を供給するために、ガス供給体としての2つのガス供給ノズル232が設けられている。ガス供給ノズル232は耐熱材料である石英(SiO)材によりパイプ状に形成され、それぞれアウターチューブ205の軸方向、つまり処理炉202内におけるウエハ200の積載方向に沿って延在するとともにアウターチューブ205の内壁に沿ってボート217の外周側に配置されている。また、各ガス供給ノズル232は互いに平行であるとともに、図5に示すように、互いに周方向に30度程度ずれて配置されている。それぞれのガス供給ノズル232の先端は処理室201に収容されたボート217の上端部に臨んでおり、一方、基端はマニホールド209の内壁にそれぞれ溶接等により接続されている。マニホールド209の外壁側にはガス供給管233が接続され、ガス供給ノズル232の基端はこのガス供給管233に連通している。 In the outer tube 205, two gas supply nozzles 232 as gas supply bodies are provided in order to supply gas (reactive gas) from the side of each wafer 200 into the processing chamber 201. The gas supply nozzle 232 is formed in a pipe shape from quartz (SiO 2 ) material, which is a heat-resistant material, and extends along the axial direction of the outer tube 205, that is, along the loading direction of the wafer 200 in the processing furnace 202 and the outer tube. It is arranged along the inner wall of 205 on the outer peripheral side of the boat 217. Further, the gas supply nozzles 232 are parallel to each other, and are arranged so as to be shifted from each other by about 30 degrees in the circumferential direction as shown in FIG. The distal ends of the respective gas supply nozzles 232 face the upper end of the boat 217 accommodated in the processing chamber 201, while the base ends are connected to the inner wall of the manifold 209 by welding or the like. A gas supply pipe 233 is connected to the outer wall side of the manifold 209, and the base end of the gas supply nozzle 232 communicates with the gas supply pipe 233.

ガス供給ノズル232の先端は閉塞されており、ガス供給ノズル232の側壁には、その軸方向にボート217に積載される各ウエハ200と同一のピッチで等間隔に並べて複数のガス供給口232aが設けられている。各ガス供給口232aは、図5に破線矢印で示すように、処理室201の中心部つまり径方向内側に向けて開口しており、処理室201に配置された各ウエハ200の間に向けて該ウエハ200の外周側から処理炉202内にガスを供給するようになっている。   The front end of the gas supply nozzle 232 is closed, and a plurality of gas supply ports 232 a are arranged on the side wall of the gas supply nozzle 232 at the same pitch as the wafers 200 loaded on the boat 217 in the axial direction at equal intervals. Is provided. Each gas supply port 232a is open toward the center of the processing chamber 201, that is, radially inward, as indicated by a broken-line arrow in FIG. 5, and is directed between the wafers 200 arranged in the processing chamber 201. Gas is supplied into the processing furnace 202 from the outer peripheral side of the wafer 200.

図10に示すように、各ガス供給口232aは、ボート217に積載された各ウエハ200の間つまり隣り合うウエハ200の間の隙間部分に対向しており、これにより各ウエハ200の表面にガスが効率良く流通するようになっている。つまり、ガス供給ノズル232には、隣り合うウエハ200の間の隙間部分に対応した数の複数のガス供給口232aが当該隙間部分と同一のピッチで設けられている。   As shown in FIG. 10, each gas supply port 232 a faces a gap between the wafers 200 loaded on the boat 217, that is, between the adjacent wafers 200. Has been distributed efficiently. That is, the gas supply nozzles 232 are provided with a plurality of gas supply ports 232a corresponding to the gap portions between the adjacent wafers 200 at the same pitch as the gap portions.

なお、ガス供給口232aとしては、ウエハ200の隙間部分に対向する複数を設けるに限らず、ウエハ200にその外周側から効率よくガスを供給することができれば、ガス供給ノズル232の任意の位置に任意の数のガス供給口232aを設けるようにしてもよい。また、ガス供給ノズル232も2つ設けるに限らず、任意の数のガス供給ノズル232を設けることができる。   The gas supply ports 232a are not limited to a plurality facing the gap portion of the wafer 200, and any gas supply nozzle 232 can be provided at any position as long as gas can be efficiently supplied to the wafer 200 from the outer peripheral side. Any number of gas supply ports 232a may be provided. Further, the number of gas supply nozzles 232 is not limited to two, and an arbitrary number of gas supply nozzles 232 can be provided.

図4に示すように、マニホールド209には、処理室201内のガスを処理炉202の外部に排気するためのガス排気口231が形成されている。このガス排気口231は、マニホールド209のウエハ200の中心を挟んでガス供給ノズル232とは反対側の部分であってボート217の外周側に設けられている。マニホールド209の外壁には溶接等により耐熱材料である石英(SiO)材で形成されたガス排気管234が接続され、ガス排気口231はこのガス排気管234に連通している。 As shown in FIG. 4, a gas exhaust port 231 for exhausting the gas in the processing chamber 201 to the outside of the processing furnace 202 is formed in the manifold 209. The gas exhaust port 231 is provided on the outer peripheral side of the boat 217 on the opposite side of the gas supply nozzle 232 across the center of the wafer 200 of the manifold 209. A gas exhaust pipe 234 made of quartz (SiO 2 ), which is a heat resistant material, is connected to the outer wall of the manifold 209 by welding or the like, and the gas exhaust port 231 communicates with the gas exhaust pipe 234.

なお、ガス排気管234はマニホールド209の外壁側に接続しなくとも、アウターチューブ205の外壁側に接続するようにしてもよい。また、ガス供給ノズル232およびガス供給管233においても、マニホールド209の内壁側および外壁側にそれぞれ接続しなくとも、アウターチューブ205の内壁側および外壁側にそれぞれ接続するようにしてもよい。   The gas exhaust pipe 234 may be connected to the outer wall side of the outer tube 205 without being connected to the outer wall side of the manifold 209. Further, the gas supply nozzle 232 and the gas supply pipe 233 may be connected to the inner wall side and the outer wall side of the outer tube 205 without being connected to the inner wall side and the outer wall side of the manifold 209, respectively.

ガス供給管233は、上流側で3つに分岐しており、各バルブ177,178,179およびガス流量制御装置としての各MFC(Mass Flow Controller)183,184,185を介して第1のガス供給源180、第2のガス供給源181および第3のガス供給源182にそれぞれ接続されている。各MFC183,184,185および各バルブ177,178,179にはコントローラ240のガス流量制御部235が電気的に接続されており、当該ガス流量制御部235によって処理室201に供給されるガスの流量が所望の流量となるよう所望のタイミングにて制御されるようになっている。また、ガス供給管233は上流側でさらに分岐され、バルブと不活性ガス流量制御装置としてのMFCを介して不活性ガス供給源(何れも図示せず)に接続されている。   The gas supply pipe 233 is branched into three on the upstream side, and the first gas passes through the valves 177, 178, 179 and the MFCs (Mass Flow Controllers) 183, 184, 185 as gas flow control devices. The supply source 180, the second gas supply source 181 and the third gas supply source 182 are connected to each other. A gas flow rate control unit 235 of the controller 240 is electrically connected to each MFC 183, 184, 185 and each valve 177, 178, 179, and the flow rate of gas supplied to the processing chamber 201 by the gas flow rate control unit 235. Is controlled at a desired timing so as to have a desired flow rate. The gas supply pipe 233 is further branched on the upstream side, and is connected to an inert gas supply source (both not shown) via a valve and an MFC as an inert gas flow control device.

ガス排気管234の下流側には圧力検出器としての圧力センサ(図示せず)および圧力調整器としてのAPC(Automatic Pressure Control)バルブ242を介して真空ポンプ等の真空排気装置246が接続されている。圧力センサおよびAPCバルブ242にはコントローラ240の圧力制御部236が電気的に接続されている。圧力制御部236は圧力センサにより検出された圧力に基づいてAPCバルブ242の開度を調節することにより、処理室201内の圧力が所望の圧力となるよう制御する。   A vacuum exhaust device 246 such as a vacuum pump is connected to the downstream side of the gas exhaust pipe 234 via a pressure sensor (not shown) as a pressure detector and an APC (Automatic Pressure Control) valve 242 as a pressure regulator. Yes. A pressure control unit 236 of the controller 240 is electrically connected to the pressure sensor and the APC valve 242. The pressure control unit 236 controls the pressure in the processing chamber 201 to be a desired pressure by adjusting the opening degree of the APC valve 242 based on the pressure detected by the pressure sensor.

マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞するための炉口蓋体としてシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219は、例えば、ステンレス等の金属材料により略円盤状に形成されている。シールキャップ219の上面とマニホールド209の下端との間には、シール部材としてのOリング301が設けられている。シールキャップ219には、回転機構254の回転軸255が貫通しており、回転軸255の先端(図中上側端)はボート217の底板217cに固定されている。これにより、回転機構254によりボート217を回転駆動して、各ウエハ200を処理室201内で回転させることができる。   A seal cap 219 is provided below the manifold 209 as a furnace port lid for hermetically closing the lower end opening of the manifold 209. The seal cap 219 is formed in a substantially disk shape from a metal material such as stainless steel, for example. An O-ring 301 as a seal member is provided between the upper surface of the seal cap 219 and the lower end of the manifold 209. A rotation shaft 255 of a rotation mechanism 254 passes through the seal cap 219, and a tip (upper end in the drawing) of the rotation shaft 255 is fixed to a bottom plate 217 c of the boat 217. Accordingly, the boat 217 can be rotationally driven by the rotation mechanism 254 and each wafer 200 can be rotated in the processing chamber 201.

シールキャップ219は、処理炉202の外部に設けられた昇降機構としての昇降モータ248によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート217を処理室201に対し搬入搬出することが可能となっている。   The seal cap 219 is configured to be moved up and down in the vertical direction by an elevating motor 248 as an elevating mechanism provided outside the processing furnace 202, whereby the boat 217 can be carried into and out of the processing chamber 201. It is possible.

回転機構254および昇降モータ248には、コントローラ240の駆動制御部237が電気的に接続されており、駆動制御部237は、回転機構254および昇降モータ248が所望の動作をするように所望のタイミングにて制御するようになっている。   A drive control unit 237 of the controller 240 is electrically connected to the rotation mechanism 254 and the lifting motor 248, and the drive control unit 237 has a desired timing so that the rotation mechanism 254 and the lifting motor 248 perform a desired operation. It comes to control with.

ボート217の下部には、例えば、耐熱性材料としての石英(SiO)材により略円筒形状に形成された断熱筒216が配置され、この断熱筒216により、誘導加熱装置206による誘導加熱で生じた熱が回転機構254側に伝わり難くなるように構成されている。なお、断熱筒216は、ボート217と別体として設けずに、ボート217の下部に一体に設けてもよい。また、断熱筒216に代えて、あるいは、断熱筒216に加えて、ボート217の下部、あるいは断熱筒216の下部に複数枚の断熱板を設けるように構成してもよい。 In the lower part of the boat 217, for example, a heat insulating cylinder 216 formed in a substantially cylindrical shape by quartz (SiO 2 ) material as a heat resistant material is disposed, and the heat insulating cylinder 216 is generated by induction heating by the induction heating device 206. It is configured so that it is difficult for heat to be transmitted to the rotating mechanism 254 side. The heat insulating cylinder 216 may be provided integrally with the lower portion of the boat 217 without being provided separately from the boat 217. Further, instead of the heat insulating cylinder 216 or in addition to the heat insulating cylinder 216, a plurality of heat insulating plates may be provided in the lower part of the boat 217 or the lower part of the heat insulating cylinder 216.

アウターチューブ205(処理室201)の内部には、複数のウエハ200を加熱するために、被誘導体としてのリング状プレート311が複数設けられている。   A plurality of ring-shaped plates 311 serving as derivatives are provided in the outer tube 205 (processing chamber 201) in order to heat the plurality of wafers 200.

図6に示すように、リング状プレート311は、軸心に開口を備えた円板状、つまり円形のリング状に形成されている。リング状プレート311のリング内側開口内径つまりその内周面における内径はウエハ200の外径よりも大きくなっており、また、その厚みはウエハ200よりも若干厚くなっている。リング状プレート311の材質としては、炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆されたカーボンやグラファイト等の導電性材料が用いられる。これにより、リング状プレート311は、誘導加熱装置206により誘導加熱され、その輻射熱でウエハ200を加熱することができる。   As shown in FIG. 6, the ring-shaped plate 311 is formed in a disk shape having an opening in the axial center, that is, a circular ring shape. The inner diameter of the ring inner opening of the ring-shaped plate 311, that is, the inner diameter of the inner peripheral surface thereof is larger than the outer diameter of the wafer 200, and the thickness is slightly larger than that of the wafer 200. As the material of the ring-shaped plate 311, a conductive material such as carbon or graphite whose surface is coated with silicon carbide (SiC) is used. Thereby, the ring-shaped plate 311 is induction-heated by the induction heating device 206, and the wafer 200 can be heated by the radiant heat.

リング状プレート311はボート217に装填されるウエハ200と同数設けられ、図7(a)、(b)に示すように、専用のリングボート312にウエハ200と同等のピッチでウエハ200の積載方向に並べて積層支持されている。また、リング状プレート311はリングボート312とともにアウターチューブ205(処理室201)の内部であってウエハ200を積載したボート217の外周側にウエハ200と同心状に配置されている。   The number of ring-shaped plates 311 is the same as the number of wafers 200 loaded in the boat 217. As shown in FIGS. 7A and 7B, the loading direction of the wafers 200 is set on the dedicated ring boat 312 at the same pitch as the wafers 200. Are stacked and supported side by side. The ring-shaped plate 311 is arranged concentrically with the wafer 200 on the outer periphery side of the boat 217 loaded with the wafer 200 inside the outer tube 205 (processing chamber 201) together with the ring boat 312.

このように、処理炉202内のボート217の外周側に配置した複数のリング状プレート311を誘導加熱装置206で誘導加熱して各ウエハ200を加熱する構成としたので、基板処理装置101をコールドウォール方式としつつ、ボート217に積載されるウエハ200のピッチ(ボートピッチ)をホットウォール型と同等に小さくすることができる。これにより、ボート217に積載して処理炉202内に収納できるウエハ200の枚数、つまり一度に処理できるウエハ200の枚数を増加させて、この基板処理装置101の生産性(スループット)を向上させることができる。   As described above, since the plurality of ring-shaped plates 311 arranged on the outer peripheral side of the boat 217 in the processing furnace 202 are induction-heated by the induction heating device 206 to heat each wafer 200, the substrate processing apparatus 101 is cold-loaded. While adopting the wall system, the pitch (boat pitch) of the wafers 200 loaded on the boat 217 can be made as small as that of the hot wall type. As a result, the number of wafers 200 that can be loaded on the boat 217 and stored in the processing furnace 202, that is, the number of wafers 200 that can be processed at a time, is increased, thereby improving the productivity (throughput) of the substrate processing apparatus 101. Can do.

図7に示すように、リングボート312は3本の支柱312aをリング状の天板312bと底板312cとにねじ固定した構造となっている。各支柱312aには径方向内側に向けて開口するとともに軸方向に等間隔に並ぶ複数の保持溝312dが設けられ、各リング状プレート311は外周部において保持溝312dに係合・保持されることにより、処理炉202の延在方向に向けて等間隔に並んでリングボート312に支持されている。リングボート312へのリング状プレート311の取り付け作業は、いずれか一本の支柱312aを取り外した状態で行われる。   As shown in FIG. 7, the ring boat 312 has a structure in which three columns 312a are screwed to a ring-shaped top plate 312b and a bottom plate 312c. Each support column 312a is provided with a plurality of holding grooves 312d that open inward in the radial direction and are arranged at equal intervals in the axial direction, and each ring-shaped plate 311 is engaged and held in the holding groove 312d at the outer periphery. Thus, the ring boat 312 is supported at equal intervals in the extending direction of the processing furnace 202. The work of attaching the ring-shaped plate 311 to the ring boat 312 is performed with any one column 312a removed.

なお、リングボート312としては、例示した組み立て式のものに限らず、各支柱312a、天板312bおよび底板312cが一体に形成された構成のものでもよい。また、リングボート312は、組み立て式とした場合であっても、全ての支柱312aを取り外せる構造に限らず、いずれか1本の支柱312aのみを取り外し可能とし、他の支柱312aを天板312b、底板312cと一体に形成する構成としてもよい。   Note that the ring boat 312 is not limited to the illustrated assembly type, and may have a structure in which each support 312a, top plate 312b, and bottom plate 312c are integrally formed. Further, even if the ring boat 312 is an assembly type, it is not limited to a structure in which all the columns 312a can be removed, only one column 312a can be removed, and the other columns 312a can be removed from the top plate 312b, It is good also as a structure formed integrally with the baseplate 312c.

リングボート312は、炭化ケイ素(SiC)材や石英(SiO)材で形成されるのが好ましいが、支柱312aのRFコイル206aの領域外にある部分についてはRFコイル206aに誘導加熱されにくいので、炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆されたカーボンやグラファイト等を用いて形成するようにしてもよい。 The ring boat 312 is preferably formed of a silicon carbide (SiC) material or a quartz (SiO 2 ) material. However, the portion outside the region of the RF coil 206a of the column 312a is difficult to be induction-heated by the RF coil 206a. Alternatively, carbon or graphite whose surface is coated with silicon carbide (SiC) may be used.

また、熱を考慮した構成として、図8に変形例として示すように、リングボート312の支柱312aを軸方向に2つに分割できる分割構造に構成し、分割されたそれぞれの支柱片312a1,312a2を別々の材質で形成するようにしてもよい。この場合、分割された支柱片312a1,312a2のうち、リング状プレート311に近い側の支柱片312a1は、リング状プレート311が1100℃〜1200℃程度の高温となるので、その熱に対する耐性を考慮して、炭化ケイ素(SiC)材や炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆されたカーボンにより形成されるのが好ましい。一方、分割された支柱片312a1,312a2のうち、下部に位置する支柱片312a2は、高温領域とはならないため、石英(SiO)材や炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆された石英材やカーボンにより形成するようにしてもよい。分割された各支柱片312a1,312a2を連結する構造としては、例えば図9に示すように、下側の支柱片312a2の先端部に形成された凸部を上側の支柱片312a1の下端部に形成された凹部に係合させる凹凸構造が用いられるが、他の構造により分割・連結する構造であってもよい。 Further, as a configuration in consideration of heat, as shown as a modified example in FIG. 8, the support 312a of the ring boat 312 is configured in a split structure that can be split into two in the axial direction, and the split support pieces 312a1 and 312a2 are divided. May be formed of different materials. In this case, among the divided column pieces 312a1 and 312a2, the column piece 312a1 closer to the ring-shaped plate 311 has a high temperature of about 1100 ° C. to 1200 ° C. in the ring-shaped plate 311. Thus, it is preferably formed of carbon whose surface is coated with silicon carbide (SiC) material or silicon carbide (SiC). On the other hand, among the divided strut pieces 312a1 and 312a2, the strut piece 312a2 positioned at the lower part does not become a high temperature region, and therefore, a quartz material whose surface is coated with quartz (SiO 2 ) material or silicon carbide (SiC) You may make it form with carbon. As a structure for connecting the divided strut pieces 312a1 and 312a2, for example, as shown in FIG. 9, a convex portion formed at the tip of the lower strut piece 312a2 is formed at the lower end of the upper strut piece 312a1. A concave / convex structure that engages with the concave portion is used, but a structure that is divided and connected by another structure may be used.

図10に示すように、リングボート312に支持された複数のリング状プレート311のピッチはボート217に積載されたウエハ200のピッチと同一に設定されている。また、図11に示すように、それぞれのリング状プレート311は、その厚み方向の中心位置をこれの内周側に対向するウエハ200の厚み方向の中心位置に一致させて配置されている。つまり、それぞれのリング状プレート311は、そのリング内側開口内径がウエハ200の外径よりも大きく設定されることにより、その内周面において対応するウエハ200の外周縁に対向するようにウエハ200つまりボート217の径方向外側に配置されている。   As shown in FIG. 10, the pitch of the plurality of ring-shaped plates 311 supported by the ring boat 312 is set to be the same as the pitch of the wafers 200 loaded on the boat 217. Further, as shown in FIG. 11, each ring-shaped plate 311 is arranged such that the center position in the thickness direction coincides with the center position in the thickness direction of the wafer 200 facing the inner peripheral side thereof. That is, each ring-shaped plate 311 has a ring inner opening inner diameter set larger than the outer diameter of the wafer 200, so that the wafer 200, that is, the wafer 200 is opposed to the outer peripheral edge of the corresponding wafer 200 on its inner peripheral surface. The boat 217 is disposed outside in the radial direction.

なお、リング状プレート311の内周面とウエハ200の外周縁との間には所定の間隔が設けられ、リング状プレート311はこれに対向するウエハ200の外周縁から離間している。   A predetermined interval is provided between the inner peripheral surface of the ring-shaped plate 311 and the outer peripheral edge of the wafer 200, and the ring-shaped plate 311 is separated from the outer peripheral edge of the wafer 200 facing this.

このように、リング状プレート311を、その内側開口内径がウエハ200の外径よりも大きくなるように形成し、ボート217に積載されたウエハ200の径方向外側に対向して配置するようにしたので、リング状プレート311により各ウエハ200をその外周側全体から非接触の状態で加熱することができる。これにより、ウエハ200の表面全体を均一に加熱することができる。   As described above, the ring-shaped plate 311 is formed so that the inner diameter of the inner opening is larger than the outer diameter of the wafer 200, and is arranged to face the outer side in the radial direction of the wafer 200 loaded on the boat 217. Therefore, each wafer 200 can be heated by the ring-shaped plate 311 from the entire outer peripheral side in a non-contact state. Thereby, the entire surface of the wafer 200 can be heated uniformly.

また、リング状プレート311の内周面をこれに対向するウエハ200の外周縁から離間させるようにしたので、リング状プレート311とウエハ200との摩擦によるパーティクルの発生を抑制することができる。さらに、リング状プレート311のボート217の外周側への配置を容易にすることもできる。さらに、ウエハ200の外周縁の部分におけるガスの流れを促進して、ウエハ200の表面に形成される膜の膜厚面内均一性を高めることができる。   In addition, since the inner peripheral surface of the ring-shaped plate 311 is separated from the outer peripheral edge of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, generation of particles due to friction between the ring-shaped plate 311 and the wafer 200 can be suppressed. Furthermore, the arrangement of the ring-shaped plate 311 on the outer peripheral side of the boat 217 can be facilitated. Furthermore, it is possible to enhance the in-plane uniformity of the film thickness formed on the surface of the wafer 200 by promoting the gas flow at the outer peripheral edge of the wafer 200.

図10に示すように、ガス供給ノズル232に設けられたガス供給口232aは、それぞれ隣り合うウエハ200の間の隙間部分に対向して開口している。これにより、ガス供給口232aから吐出されたガスは、隣り合うリング状プレート311の間の隙間部分を通って対応するウエハ200の間の隙間部分に供給される。   As shown in FIG. 10, the gas supply ports 232 a provided in the gas supply nozzle 232 are opened facing the gap portions between the adjacent wafers 200. Accordingly, the gas discharged from the gas supply port 232a is supplied to the gap portion between the corresponding wafers 200 through the gap portion between the adjacent ring-shaped plates 311.

このように、ガス供給口232aから吐出されたガスは、隣り合うリング状プレート311の間の隙間部分を通してウエハ200に供給されるので、ガス供給口232aから処理室201内に供給された冷えたガスを誘導加熱されたリング状プレート311により速やかに加熱することができる。つまり、ガス供給口232aから処理室201内に供給された冷えたガスを、誘導加熱されたリング状プレート311により、ウエハ200に到達する前に速やかに加熱することができる。これにより、成膜処理時にウエハ200内におけるスリップの発生を抑制することができる。   As described above, the gas discharged from the gas supply port 232a is supplied to the wafer 200 through the gap portion between the adjacent ring-shaped plates 311. Therefore, the gas supplied from the gas supply port 232a into the processing chamber 201 is cooled. The gas can be quickly heated by the ring-shaped plate 311 heated by induction. That is, the cooled gas supplied into the processing chamber 201 from the gas supply port 232a can be quickly heated before reaching the wafer 200 by the ring-shaped plate 311 heated by induction. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of slip in the wafer 200 during the film forming process.

前述のように、リング状プレート311はその厚みがウエハ200よりも厚く形成されている。そのため、図11に示すように、リング状プレート311の上面は対応するウエハ200の上面よりも高い位置に配置され、リング状プレート311の下面はウエハ200の下面よりも低い位置に配置される。つまり、リング状プレート311の上面の高さ位置と対応するウエハ200の上面の高さ位置との差D1は、リング状プレートの下面の高さ位置と対応するウエハ200の下面の高さ位置との差D2と同等となっている。   As described above, the ring-shaped plate 311 is formed to be thicker than the wafer 200. Therefore, as shown in FIG. 11, the upper surface of the ring-shaped plate 311 is disposed at a position higher than the upper surface of the corresponding wafer 200, and the lower surface of the ring-shaped plate 311 is disposed at a position lower than the lower surface of the wafer 200. That is, the difference D1 between the height position of the upper surface of the ring-shaped plate 311 and the height position of the corresponding upper surface of the wafer 200 is the height position of the lower surface of the ring-shaped plate and the corresponding height position of the lower surface of the wafer 200. It is equivalent to the difference D2.

このように、リング状プレート311の上面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の上面よりも高い位置に配置するようにしたので、リング状プレート311の上面におけるガスの流通路をウエハ200の上面に対して上方にずらしてウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくすることができる。また、リング状プレート311の下面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の下面よりも低い位置に配置するようにしたので、リング状プレート311の下面におけるガスの流通路をウエハ200の下面に対して下方にずらしてウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくすることができる。これにより、ウエハ200の外周縁部分にガスの乱流が発生することを抑制するとともにウエハ200の中心部へガスを流通し易くすることができる。また、ガスをリング状プレート311により加熱し易くするとともに均一に加熱することができる。   As described above, since at least a part of the upper surface of the ring-shaped plate 311 is arranged at a position higher than the upper surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas flow path on the upper surface of the ring-shaped plate 311 is formed on the wafer 200. The gas can be made difficult to collide with the outer peripheral edge of the wafer 200 by shifting upward with respect to the upper surface. Further, since at least a part of the lower surface of the ring-shaped plate 311 is arranged at a position lower than the lower surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas flow path on the lower surface of the ring-shaped plate 311 is formed on the lower surface of the wafer 200. On the other hand, the gas can be prevented from colliding with the outer peripheral edge of the wafer 200 by shifting downward. Thereby, it is possible to suppress the generation of turbulent gas flow at the outer peripheral edge portion of the wafer 200 and to facilitate the flow of gas to the central portion of the wafer 200. Further, the gas can be easily heated by the ring-shaped plate 311 and can be heated uniformly.

図12に、ボート217に積載されるウエハ200とリング状プレート311のピッチをそれぞれ6mmとし、解析条件を、6%TSCガス5slm、94%Hガス(単純に比較するためセンターノズルからのみ導入)、ガス供給口232aの穴径φ1.5mm、壁温1100℃固定、流入ガス温度850℃、圧力80000Paとした場合の成膜処理時におけるウエハ200の温度分布の解析結果を示す。 In FIG. 12, the pitch between the wafer 200 and the ring-shaped plate 311 loaded on the boat 217 is 6 mm, and the analysis conditions are 6% TSC gas 5 slm, 94% H 2 gas (introduced only from the center nozzle for simple comparison) ) Shows an analysis result of the temperature distribution of the wafer 200 during the film forming process when the hole diameter of the gas supply port 232a is 1.5 mm, the wall temperature is fixed at 1100 ° C., the inflow gas temperature is 850 ° C., and the pressure is 80000 Pa.

図12(a)は比較例としてサセプタ方式で上記解析条件の下でウエハ200を加熱した場合の解析結果である。この場合、サセプタの熱伝導によりウエハ200の中心部にまで低温領域が拡大し、その結果、ウエハ領域に108.2℃という大きな温度差が発生している。   FIG. 12A shows an analysis result when the wafer 200 is heated under the above analysis conditions by the susceptor method as a comparative example. In this case, the low temperature region expands to the center of the wafer 200 due to the heat conduction of the susceptor, and as a result, a large temperature difference of 108.2 ° C. occurs in the wafer region.

これに対して、リング状プレート311を用いた本発明の構成では、図12(b)に示すように、ウエハ200の表面の温度分布における温度差は1.7℃である。このように、本発明では、サセプタ方式に比べて格段にウエハ200の加熱均一性が高くなっていることが解る。   On the other hand, in the configuration of the present invention using the ring-shaped plate 311, the temperature difference in the temperature distribution on the surface of the wafer 200 is 1.7 ° C. as shown in FIG. Thus, in the present invention, it can be seen that the heating uniformity of the wafer 200 is significantly higher than that of the susceptor method.

リング状プレート311の間の隙間部分におけるガスの流れを促進ないし容易にするために、リング状プレート311の上面と下面には、それぞれガス流れ促進部としての2本の供給側案内溝311aと1本の排気側案内溝311bとが設けられている。   In order to promote or facilitate the flow of gas in the gap between the ring-shaped plates 311, two supply-side guide grooves 311 a and 1 1 serving as gas flow promoting portions are formed on the upper and lower surfaces of the ring-shaped plate 311, respectively. An exhaust side guide groove 311b is provided.

図5に示すように、2つの供給側案内溝311aは、それぞれリング状プレート311の上面と下面のガス供給口232aの側に設けられている。供給側案内溝311aは、対応するガス供給口232aからウエハ200の中心部に向けて延びる溝状に形成され、ガス供給口232aとウエハ200との間における隣り合うリング状プレート311の間の隙間部分の流通面積を拡大して、ガス供給口232aから吐出されたガスをウエハ200に向けて流れ易くする(促進させる)ようになっている。   As shown in FIG. 5, the two supply side guide grooves 311a are provided on the gas supply port 232a side of the upper surface and the lower surface of the ring-shaped plate 311, respectively. The supply-side guide groove 311 a is formed in a groove shape extending from the corresponding gas supply port 232 a toward the center of the wafer 200, and a gap between the adjacent ring-shaped plates 311 between the gas supply port 232 a and the wafer 200. The flow area of the portion is enlarged to facilitate (promote) the gas discharged from the gas supply port 232a toward the wafer 200.

一方、排気側案内溝311bは、それぞれリング状プレート311の上面と下面のガス排気口231の側に設けられている。排気側案内溝311bは、ウエハ200の中心側からガス排気口231側に向けて延びる溝状に形成され、ウエハ200とガス排気口231との間における隣り合うリング状プレート311の間の隙間部分の流通面積を拡大して、ガス供給口232aからウエハ200に供給されたガスをガス排気口231に向けて流れ易くする(促進させる)ようになっている。   On the other hand, the exhaust side guide groove 311b is provided on the gas exhaust port 231 side of the upper surface and the lower surface of the ring-shaped plate 311, respectively. The exhaust side guide groove 311 b is formed in a groove shape extending from the center side of the wafer 200 toward the gas exhaust port 231, and a gap portion between adjacent ring-shaped plates 311 between the wafer 200 and the gas exhaust port 231. The distribution area of the gas is expanded to facilitate (promote) the gas supplied from the gas supply port 232a to the wafer 200 toward the gas exhaust port 231.

これらの案内溝311a,311bを設けることにより、ウエハ200とガス供給口232a、ガス排気口231との間に複数のリング状プレート311を設ける構造としても、ガス供給口232aからウエハ200へ、また、ウエハ200からガス排気口231へとガスを効率よく流すことが可能となる。なお、リング状プレート311の下面に設けられる各溝311a,311bは、その上面に設けられる各溝311a,311bに対して表裏対称の位置に設けられている。   By providing these guide grooves 311a and 311b, a structure in which a plurality of ring-shaped plates 311 are provided between the wafer 200, the gas supply port 232a, and the gas exhaust port 231 can be provided from the gas supply port 232a to the wafer 200. The gas can efficiently flow from the wafer 200 to the gas exhaust port 231. In addition, each groove | channel 311a, 311b provided in the lower surface of the ring-shaped plate 311 is provided in the front and back symmetrical position with respect to each groove | channel 311a, 311b provided in the upper surface.

このように、リング状プレート311の上下両面に2本の供給側案内溝311aと1本の排気側案内溝311bとを設けるようにしたので、ガス供給口232aから吐出されたガスのウエハ200の表面への流れを誘導、促進することができるとともに、ウエハ200に供給されたガスの排気を誘導、促進することができる。   Thus, since the two supply side guide grooves 311a and the one exhaust side guide groove 311b are provided on the upper and lower surfaces of the ring-shaped plate 311, the gas wafer 200 discharged from the gas supply port 232a is provided. The flow to the surface can be induced and promoted, and the exhaust of the gas supplied to the wafer 200 can be induced and promoted.

ウエハ200の処理時に、リングボート312をボート217に連結してウエハ200とともにリング状プレート311を回転させるために、ボート217の底板217cには連結台313が設けられている。図13に示すように、連結台313は、上端にリング状の支持片を備えた円筒状に形成され、その下端部分においてボート217の底板217cに固定されたベース板314を介してボート217に支持されている。   In order to connect the ring boat 312 to the boat 217 and rotate the ring-shaped plate 311 together with the wafer 200 during the processing of the wafers 200, a connection base 313 is provided on the bottom plate 217c of the boat 217. As shown in FIG. 13, the connection base 313 is formed in a cylindrical shape having a ring-shaped support piece at the upper end, and is attached to the boat 217 via a base plate 314 fixed to the bottom plate 217 c of the boat 217 at the lower end portion. It is supported.

これに対して、マニホールド209には支持台315が設けられている。この支持台315は連結台313の外径よりも大きな内径を有するリング板状に形成され、その外周部においてマニホールド209の内壁に固定されている。   In contrast, the manifold 209 is provided with a support base 315. The support table 315 is formed in a ring plate shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the connection table 313, and is fixed to the inner wall of the manifold 209 at the outer periphery.

図13に示すように、シールキャップ219がオン前の状態つまりボート217が処理室201に搬入される前の状態では、リングボート312はその底板312cが支持台315上に配置されて、支持台315に支持された状態で処理室201内に配置されている。このとき、ボート217に設けられた連結台313はリングボート312の底板312cに対して下方に離れており、リングボート312に連結されていない。   As shown in FIG. 13, in the state before the seal cap 219 is turned on, that is, the state before the boat 217 is carried into the processing chamber 201, the bottom plate 312c of the ring boat 312 is disposed on the support base 315, and the support base It is arranged in the processing chamber 201 in a state supported by 315. At this time, the connecting table 313 provided in the boat 217 is separated downward with respect to the bottom plate 312 c of the ring boat 312 and is not connected to the ring boat 312.

一方、ウエハ200を処理室201に搬送するためにボート217を上昇させると、連結台313が支持台315の内側を通って処理室201内を上昇する。リングボート312の底板312cは、その内径側の一部が支持台315の内径側にはみ出ており、処理室201内を上場した連結台313は、リングボート312の底板312cの支持台315からはみ出た部分に当接する。そして、シールキャップ219がオンされて炉口161が閉塞された状態となる位置までボート217が上昇すると、リングボート312の底板312cは連結台313により支持されて支持台315から上方に持ち上げられ、ボート217に連結された状態で処理室201内に配置される。これにより、ウエハ200の処理時には、リングボート312は連結台313によりボート217に連結され、ボート217とともに回転する。つまり、ウエハ200の処理時には、ウエハ200とともにリング状プレート311も回転機構254に駆動されて処理室201内で回転する。ウエハ200の処理時にリング状プレート311を処理室201内で回転させることにより、リング状プレート311の誘導加熱による加熱を均一化して、より一層ウエハ200を均一に加熱することができる。   On the other hand, when the boat 217 is raised in order to transfer the wafers 200 to the processing chamber 201, the connecting table 313 moves up in the processing chamber 201 through the inside of the support table 315. A part of the inner diameter side of the bottom plate 312 c of the ring boat 312 protrudes from the inner diameter side of the support base 315, and the connection base 313 listed in the processing chamber 201 protrudes from the support base 315 of the bottom plate 312 c of the ring boat 312. It touches the part. Then, when the boat 217 rises to a position where the seal cap 219 is turned on and the furnace port 161 is closed, the bottom plate 312c of the ring boat 312 is supported by the connecting table 313 and lifted upward from the support table 315, It is arranged in the processing chamber 201 while being connected to the boat 217. Accordingly, when the wafer 200 is processed, the ring boat 312 is connected to the boat 217 by the connecting table 313 and rotates together with the boat 217. That is, when processing the wafer 200, the ring-shaped plate 311 is also driven by the rotation mechanism 254 together with the wafer 200 to rotate in the processing chamber 201. By rotating the ring-shaped plate 311 in the processing chamber 201 during the processing of the wafer 200, the heating by the induction heating of the ring-shaped plate 311 can be made uniform, and the wafer 200 can be heated more uniformly.

本実施の形態では、リングボート312をボート217とともに処理室201内で回転させる構造としているが、これに限らず、リングボート312を処理室201内で回転させない構成としてもよい。この場合、例えば図14に示すように、ボート217の底板217cには連結台313は設けられず、マニホールド209の内壁には受け台316が固定され、この受け台316に金属製のリングボート受け317が金属製の固定金具318により固定される。これにより、リングボート312はその底板312cにおいてリングボート受け317に搭載・支持されて処理室201内に固定された状態で配置される。   In the present embodiment, the ring boat 312 and the boat 217 are rotated in the processing chamber 201. However, the present invention is not limited to this, and the ring boat 312 may not be rotated in the processing chamber 201. In this case, for example, as shown in FIG. 14, the connecting plate 313 is not provided on the bottom plate 217 c of the boat 217, and the receiving plate 316 is fixed to the inner wall of the manifold 209, and the metal ring boat receiving plate 316 is fixed to the receiving plate 316. 317 is fixed by a metal fixture 318. As a result, the ring boat 312 is mounted and supported by the ring boat receiver 317 on the bottom plate 312c and is fixed in the processing chamber 201.

アウターチューブ205の内部にはインナーチューブ320が配置されている。インナーチューブ320は、石英(SiO)材によりアウターチューブ205よりも一回り小さな有底円筒形状に形成され、その下端部分においてマニホールド209に固定された支持台315に支持されている。インナーチューブ320はアウターチューブ205内に該アウターチューブ205と同心状に配置され、ボート217に積載された複数のウエハ200とリングボート312に支持された複数のリング状プレート311とを覆っている。これに対して、ガス供給ノズル232はインナーチューブ320の外側に配置されている。つまり、インナーチューブ320はリング状プレート311とガス供給ノズル232との間に配置されている。 An inner tube 320 is disposed inside the outer tube 205. The inner tube 320 is formed of a quartz (SiO 2 ) material in a bottomed cylindrical shape that is slightly smaller than the outer tube 205, and is supported by a support base 315 fixed to the manifold 209 at the lower end portion thereof. The inner tube 320 is disposed concentrically with the outer tube 205 in the outer tube 205 and covers the plurality of wafers 200 loaded on the boat 217 and the plurality of ring-shaped plates 311 supported by the ring boat 312. On the other hand, the gas supply nozzle 232 is disposed outside the inner tube 320. That is, the inner tube 320 is disposed between the ring-shaped plate 311 and the gas supply nozzle 232.

図5に示すように、インナーチューブ320の各ガス供給ノズル232のガス供給口232aに対向する位置にはそれぞれガス流通孔320aが設けられ、ガス供給口232aから吐出されたガスは、このガス流通孔320aを介してウエハ200に供給されるようになっている。ガス流通孔320aは、それぞれガス供給ノズル232に沿って延びる長孔形状(スリット状)に形成され、少なくともボート217に積載された各ウエハ200と対向し、かつガス供給ノズル232に設けた全てのガス供給口232aと対向し得る長さに設定されている。   As shown in FIG. 5, gas flow holes 320 a are provided at positions facing the gas supply ports 232 a of the gas supply nozzles 232 of the inner tube 320, and the gas discharged from the gas supply ports 232 a It is supplied to the wafer 200 through the hole 320a. The gas flow holes 320 a are each formed in a long hole shape (slit shape) extending along the gas supply nozzle 232, face at least each wafer 200 loaded on the boat 217, and all the gas supply nozzles 232 are provided. The length is set so as to face the gas supply port 232a.

このように、アウターチューブ205の内部にインナーチューブ320を設けるようにしたので、処理炉202内におけるガスの流れをインナーチューブ320により規制することができるとともに、リング状プレート311の熱のアウターチューブ205への伝達つまりアウターチューブ205の加熱を抑制することができる。これにより、処理炉202内に供給されたガスによるアウターチューブ205の内壁への反応生成物の堆積を抑制することができる。   Thus, since the inner tube 320 is provided inside the outer tube 205, the gas flow in the processing furnace 202 can be regulated by the inner tube 320, and the heat outer tube 205 of the ring-shaped plate 311 can be regulated. Transmission to the outside, that is, heating of the outer tube 205 can be suppressed. Thereby, the deposition of the reaction product on the inner wall of the outer tube 205 due to the gas supplied into the processing furnace 202 can be suppressed.

なお、インナーチューブ320を設けない構造としてもよい。   Note that the inner tube 320 may not be provided.

ここで、本実施の形態においては、複数設けられるリング状プレート311を全て同一の材質、形状で形成するようにしているが、これに限らず、ボート217の上端側部分と下端側部分の熱逃げの問題等により生じる各ウエハ200の温度特性の相違に対応させて、任意のリング状プレート311を熱伝導率や電気抵抗が相違する別の材質で形成するようにしてもよい。これにより、ボート217の上端側部分と下端側部分の熱逃げ等に応じて各リング状プレート311の発熱量を調整して、全てのウエハ200を均一に加熱することができる。   Here, in the present embodiment, all of the plurality of ring-shaped plates 311 are formed of the same material and shape. However, the present invention is not limited to this, and heat of the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217 is used. The arbitrary ring-shaped plate 311 may be formed of another material having different thermal conductivity and electrical resistance in response to the difference in temperature characteristics of each wafer 200 caused by the problem of escape. As a result, it is possible to uniformly heat all the wafers 200 by adjusting the amount of heat generated by each ring-shaped plate 311 according to the heat escape of the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217.

誘導加熱装置206に螺旋状に形成されたRFコイル206aは、上下複数の領域(ゾーン)に分割されて設けられている。例えば、図4に示すように、下方側のゾーンから、RFコイルL,RFコイルCL,RFコイルC,RFコイルCU,RFコイルUというように5つのゾーンに区分けして設けられている。これらの5つのゾーンに区分けされたRFコイルL,RFコイルCL,RFコイルC,RFコイルCU,RFコイルUは、それぞれ独立して制御される。   The RF coil 206a spirally formed in the induction heating device 206 is divided into a plurality of upper and lower regions (zones). For example, as shown in FIG. 4, the lower zone is divided into five zones such as an RF coil L, an RF coil CL, an RF coil C, an RF coil CU, and an RF coil U. The RF coil L, RF coil CL, RF coil C, RF coil CU, and RF coil U divided into these five zones are controlled independently.

誘導加熱装置206を形成するRFコイル206aの近傍には、処理室201内の温度を検出する温度検出体としての放射温度計263が、例えば、4箇所に設置されている。放射温度計263は、少なくとも一つ設置すれば良いが、複数個の放射温度計263を設置することにより温度制御性を向上させることができる。   In the vicinity of the RF coil 206a forming the induction heating device 206, radiation thermometers 263 as temperature detectors for detecting the temperature in the processing chamber 201 are installed, for example, at four locations. At least one radiation thermometer 263 may be installed, but the temperature controllability can be improved by installing a plurality of radiation thermometers 263.

誘導加熱装置206および各放射温度計263には、コントローラ240の温度制御部238が電気的に接続されており、温度制御部238は、各放射温度計263により検出された温度情報に基づいて、誘導加熱装置206への通電状態を調節することができるようになっている。つまり、温度制御部238によって、処理室201内の温度が所望の温度分布となるよう誘導加熱装置206への通電状態が制御される。   A temperature control unit 238 of the controller 240 is electrically connected to the induction heating device 206 and each radiation thermometer 263, and the temperature control unit 238 is based on the temperature information detected by each radiation thermometer 263. The energization state to the induction heating device 206 can be adjusted. In other words, the energization state of the induction heating device 206 is controlled by the temperature control unit 238 so that the temperature in the processing chamber 201 has a desired temperature distribution.

ブロア208には、コントローラ240の温度制御部238が電気的に接続されている。温度制御部238は、予め設定された制御ロジックに従って、ブロア208の動作を制御する。具体的には、ブロア208を動作させることで、壁体206bとアウターチューブ205との間隙にある雰囲気を開口部206dから排出する。開口部206dから雰囲気を排出した後、ラジエータ207を通して冷却し、ブロア208の下流側で設備に排出する。すなわち、温度制御部238による制御に基づいて、ブロア208が動作することにより、誘導加熱装置206およびアウターチューブ205を冷却することができる。   A temperature controller 238 of the controller 240 is electrically connected to the blower 208. The temperature control unit 238 controls the operation of the blower 208 in accordance with a preset control logic. Specifically, by operating the blower 208, the atmosphere in the gap between the wall body 206b and the outer tube 205 is discharged from the opening 206d. After the atmosphere is discharged from the opening 206 d, the atmosphere is cooled through the radiator 207 and discharged to the equipment on the downstream side of the blower 208. That is, the induction heating device 206 and the outer tube 205 can be cooled by operating the blower 208 based on the control by the temperature control unit 238.

冷却壁206cに接続されている冷却媒体供給部と冷却媒体排気部は、冷却壁206cへの冷却媒体の流量を所望の冷却具合となるように所定のタイミングにてコントローラ240にて制御されるように構成されている。なお、処理炉202の外部への放熱性を向上させてアウターチューブ205をより一層冷却し易くするために、冷却壁206cを設けるのが好ましいが、ブロア208の動作によって所望の冷却具合が得られるのであれば、冷却壁206cは設けなくてもよい。   The cooling medium supply unit and the cooling medium exhaust unit connected to the cooling wall 206c are controlled by the controller 240 at a predetermined timing so that the flow rate of the cooling medium to the cooling wall 206c becomes a desired cooling condition. It is configured. In order to improve the heat dissipation to the outside of the processing furnace 202 and make it easier to cool the outer tube 205, it is preferable to provide the cooling wall 206c. However, the operation of the blower 208 provides a desired cooling condition. In this case, the cooling wall 206c may not be provided.

壁体206bの上端には、開口部206dとは別に、非常時用の圧力開放口(図示せず)と、当該圧力開放口を開閉する圧力開放口開閉装置206eが設けられている。何らかの原因、例えば、壁体206b内において水素ガスと酸素ガスとが混合し、これにより壁体206b内が異常に高圧となった場合(非常時)には、その高圧が壁体206bに作用することになる。そして、比較的強度の弱い箇所、例えば、壁体206bを形成するボルトやネジ、パネル等が変形したり破損したりする。このように、壁体206bに高圧が作用して基板処理装置101が損傷するのを最小限に抑えるために、圧力開放口開閉装置206eは、壁体206b内が所定圧力以上となった際に圧力開放口を開き、壁体206bの内部圧力を外部に開放するようになっている。   In addition to the opening 206d, an emergency pressure release port (not shown) and a pressure release port opening / closing device 206e for opening and closing the pressure release port are provided at the upper end of the wall 206b. For some reason, for example, when hydrogen gas and oxygen gas are mixed in the wall body 206b, and thereby the inside of the wall body 206b becomes abnormally high (in an emergency), the high pressure acts on the wall body 206b. It will be. And a location with comparatively weak intensity | strength, for example, the volt | bolt, screw, panel, etc. which form the wall 206b deform | transforms or is damaged. As described above, in order to minimize the damage to the substrate processing apparatus 101 due to the high pressure acting on the wall body 206b, the pressure release port opening / closing device 206e is used when the inside of the wall body 206b becomes a predetermined pressure or more. The pressure release port is opened to release the internal pressure of the wall body 206b to the outside.

<処理炉周辺の構成>
続いて、処理炉202の周辺の構成について、図4を参照しながら説明する。予備室としてのロードロック室141の外面には、下基板245が設けられている。下基板245には、昇降台249に摺接して昇降台249を移動自在に支持するガイドシャフト264と、昇降台249と螺合するボール螺子244とが設けられている。下基板245に立設したガイドシャフト264およびボール螺子244の上端には、上基板247が設けられている。ボール螺子244は上基板247に設けられた昇降モータ248により回転駆動され、ボール螺子244が回転することにより昇降台249は昇降するようになっている。
<Configuration around the processing furnace>
Next, the configuration around the processing furnace 202 will be described with reference to FIG. A lower substrate 245 is provided on the outer surface of the load lock chamber 141 as a spare chamber. The lower substrate 245 is provided with a guide shaft 264 that slidably contacts the lifting platform 249 and movably supports the lifting platform 249, and a ball screw 244 that is screwed with the lifting platform 249. An upper substrate 247 is provided at the upper ends of the guide shaft 264 and the ball screw 244 erected on the lower substrate 245. The ball screw 244 is rotationally driven by a lifting motor 248 provided on the upper substrate 247, and the lifting platform 249 is moved up and down by the rotation of the ball screw 244.

昇降台249には、中空の昇降シャフト250が垂直方向に設置され、昇降台249と昇降シャフト250の連結部は気密となっている。昇降シャフト250は昇降台249とともに昇降するようになっている。昇降シャフト250はロードロック室141を形成する天板251を貫通している。昇降シャフト250が貫通する天板251の貫通穴の大きさは、天板251と昇降シャフト250とが接触しないよう充分な大きさに設定されている。ロードロック室141を形成する天板251と昇降台249との間には、昇降シャフト250の周囲を覆うようにしてベローズ265が設けられている。ベローズ265は、伸縮性を有する中空伸縮体(例えば、耐熱ゴム等の弾性体)により形成され、ロードロック室141を気密に保持するようになっている。ベローズ265は、昇降台249の昇降量に対応し得る充分な伸縮量を有し、かつベローズ265の内径は昇降シャフト250の外径に比べて充分に大きくなっている。これにより、ベローズ265の伸縮により、当該ベローズ265が昇降シャフト250に接触することは無い。   A hollow elevating shaft 250 is installed on the elevating table 249 in the vertical direction, and a connecting portion between the elevating table 249 and the elevating shaft 250 is airtight. The elevating shaft 250 moves up and down together with the elevating table 249. The elevating shaft 250 passes through the top plate 251 forming the load lock chamber 141. The size of the through hole of the top plate 251 through which the elevating shaft 250 passes is set to a sufficient size so that the top plate 251 and the elevating shaft 250 do not come into contact with each other. A bellows 265 is provided between the top plate 251 forming the load lock chamber 141 and the lifting platform 249 so as to cover the periphery of the lifting shaft 250. The bellows 265 is formed of a stretchable hollow stretchable body (for example, an elastic body such as heat-resistant rubber) and holds the load lock chamber 141 in an airtight manner. The bellows 265 has a sufficient amount of expansion and contraction that can correspond to the amount of lifting of the lifting platform 249, and the inner diameter of the bellows 265 is sufficiently larger than the outer diameter of the lifting shaft 250. Thereby, the bellows 265 does not come into contact with the elevating shaft 250 due to the expansion and contraction of the bellows 265.

昇降シャフト250の下端には昇降基板252が水平に固着されている。昇降基板252の下面には、Oリング等のシール部材を介して駆動部カバー253が気密状態で取付けられている。昇降基板252と駆動部カバー253とで駆動部収納ケース256を形成し、これにより駆動部収納ケース256の内部とロードロック室141内の雰囲気とは隔離されている。   A lifting substrate 252 is fixed horizontally to the lower end of the lifting shaft 250. A drive unit cover 253 is attached to the lower surface of the elevating substrate 252 in an airtight state via a seal member such as an O-ring. The elevating board 252 and the drive unit cover 253 form a drive unit storage case 256, whereby the inside of the drive unit storage case 256 and the atmosphere in the load lock chamber 141 are isolated.

ボート217を処理炉202内で回転させるための回転機構254は駆動部収納ケース256の内部に設けられ、回転機構254の周辺部は、冷却機構257により冷却されるようになっている。また、電力供給ケーブル258が昇降シャフト250の上端から昇降シャフト250の中空部を通って回転機構254に導かれて接続されている。そして、冷却機構257およびシールキャップ219には、それぞれ冷却流路259が形成され、各冷却流路259には、冷却水(図示せず)を供給する冷却水配管260がそれぞれ接続されている。各冷却水配管260は、昇降シャフト250の上端から昇降シャフト250の中空部を通っている。   A rotation mechanism 254 for rotating the boat 217 in the processing furnace 202 is provided inside the drive unit storage case 256, and a peripheral part of the rotation mechanism 254 is cooled by a cooling mechanism 257. The power supply cable 258 is led from the upper end of the lifting shaft 250 through the hollow portion of the lifting shaft 250 to the rotating mechanism 254 and connected thereto. The cooling mechanism 257 and the seal cap 219 are each formed with a cooling flow path 259, and a cooling water pipe 260 for supplying cooling water (not shown) is connected to each cooling flow path 259. Each cooling water pipe 260 passes through the hollow portion of the lifting shaft 250 from the upper end of the lifting shaft 250.

コントローラ240により昇降モータ248を回転駆動することでボール螺子244が回転し、これにより昇降台249および昇降シャフト250を介して駆動部収納ケース256は昇降する。駆動部収納ケース256を上昇させることにより、昇降基板252に気密に設けたシールキャップ219が処理炉202の開口部である炉口161を閉塞し、各ウエハ200の成膜処理が可能な状態となる。一方、駆動部収納ケース256を下降させることにより、シールキャップ219とともにボート217が降下されて、各ウエハ200を外部に搬出できる状態となる。   The ball screw 244 is rotated by rotationally driving the lift motor 248 by the controller 240, whereby the drive unit storage case 256 is lifted and lowered via the lift platform 249 and the lift shaft 250. By raising the drive unit storage case 256, the seal cap 219 provided in an airtight manner on the elevating substrate 252 closes the furnace port 161, which is the opening of the processing furnace 202, so that each wafer 200 can be formed. Become. On the other hand, by lowering the drive unit storage case 256, the boat 217 is lowered together with the seal cap 219, so that each wafer 200 can be carried out to the outside.

ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237および温度制御部238は操作部や入出力部を構成し、基板処理装置101全体を制御する主制御部239に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237、温度制御部238および主制御部239は、コントローラ240として構成されている。以上のようにして、基板処理装置101の処理炉202と、処理炉202周辺の構造体が構成されている。   The gas flow rate control unit 235, the pressure control unit 236, the drive control unit 237, and the temperature control unit 238 constitute an operation unit and an input / output unit, and are electrically connected to a main control unit 239 that controls the entire substrate processing apparatus 101. Yes. These gas flow rate control unit 235, pressure control unit 236, drive control unit 237, temperature control unit 238, and main control unit 239 are configured as a controller 240. As described above, the processing furnace 202 of the substrate processing apparatus 101 and the structure around the processing furnace 202 are configured.

<基板の処理工程>
次に、基板処理装置101を使用した半導体装置の製造方法における、基板の処理工程について説明する。本実施の形態では、基板の処理工程の一工程として、ウエハ等の基板上にCVD(Chemical Vapor Deposition)反応によりシリコン(Si)等の半導体膜を形成する方法(半導体装置の製造方法)について説明する。なお、この方法により製造される半導体装置としては例えば太陽電池があるが、これに限らず、他の半導体装置を製造に本方法を適用してもよい。
<Substrate processing process>
Next, a substrate processing process in a method for manufacturing a semiconductor device using the substrate processing apparatus 101 will be described. In this embodiment, as one process of a substrate processing process, a method (a manufacturing method of a semiconductor device) for forming a semiconductor film such as silicon (Si) on a substrate such as a wafer by a CVD (Chemical Vapor Deposition) reaction will be described. To do. As a semiconductor device manufactured by this method, for example, there is a solar cell. However, the present invention is not limited to this, and the present method may be applied to manufacturing other semiconductor devices.

以下の説明においては、基板処理装置101を構成する各部の動作は、コントローラ240により制御される。   In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus 101 is controlled by the controller 240.

まず、複数のウエハ200が積載されたボート217が昇降モータ248による昇降台249および昇降シャフト250の昇降動作により処理室201内に搬入(ボートローディング)される。ボート217が処理室201内に搬入されるとシールキャップ219によりマニホールド209の炉口161が閉塞される。   First, the boat 217 loaded with a plurality of wafers 200 is loaded into the processing chamber 201 (boat loading) by the lifting / lowering operation of the lifting / lowering base 249 and the lifting / lowering shaft 250 by the lifting / lowering motor 248. When the boat 217 is carried into the processing chamber 201, the furnace port 161 of the manifold 209 is closed by the seal cap 219.

次に、処理室201内が所望の圧力となるように真空排気装置246によって排気される。この際、処理室201内の圧力は圧力センサで測定され、この測定された圧力に基づきAPCバルブ242がフィードバック制御される。例えば、13.3MPa〜0.1Mpa付近までの圧力のうちの所定の圧力が選択される。   Next, the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum evacuation device 246 so as to have a desired pressure. At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by a pressure sensor, and the APC valve 242 is feedback-controlled based on the measured pressure. For example, a predetermined pressure is selected from pressures ranging from 13.3 MPa to about 0.1 MPa.

次に、ブロア208が動作され、誘導加熱装置206とアウターチューブ205との間でガス若しくはエアが流通し、アウターチューブ205の側壁、ガス供給ノズル232、ガス供給口232aおよびガス排気口231が冷却される。ラジエータ207と冷却壁206cには冷却媒体として冷却水が流通し、壁体206bを介して誘導加熱装置206内が冷却される。   Next, the blower 208 is operated, gas or air flows between the induction heating device 206 and the outer tube 205, and the side wall of the outer tube 205, the gas supply nozzle 232, the gas supply port 232a, and the gas exhaust port 231 are cooled. Is done. Cooling water as a cooling medium flows through the radiator 207 and the cooling wall 206c, and the inside of the induction heating device 206 is cooled through the wall body 206b.

一方、各ウエハ200を所望の温度にまで加熱するために、誘導加熱装置206の各RFコイル206aに高周波電流が印加され、各リング状プレート311に誘導電流(渦電流)を生じさせる。つまり、誘導加熱装置206の各RFコイル206aに高周波電流を印加することにより、処理炉202内のボート217の外周側にウエハ200の積載方向に並べて配置された複数のリング状プレート311を誘導加熱し、その輻射熱でボート217に積載された複数のウエハ200を加熱する。このように、本発明の基板処理装置101は、誘導加熱により加熱されるリング状プレート311の輻射熱によりウエハ200を加熱するコールドウォール方式となっている。   On the other hand, in order to heat each wafer 200 to a desired temperature, a high-frequency current is applied to each RF coil 206a of the induction heating device 206, and an induced current (eddy current) is generated in each ring-shaped plate 311. That is, by applying a high-frequency current to each RF coil 206a of the induction heating device 206, a plurality of ring-shaped plates 311 arranged in the stacking direction of the wafers 200 on the outer peripheral side of the boat 217 in the processing furnace 202 are induction-heated. The plurality of wafers 200 loaded on the boat 217 are heated by the radiant heat. As described above, the substrate processing apparatus 101 according to the present invention is a cold wall system in which the wafer 200 is heated by the radiant heat of the ring-shaped plate 311 heated by induction heating.

各リング状プレート311を誘導加熱する際には、各放射温度計263により検出された温度情報に基づき、温度制御部238により、処理室201内が所望の温度分布となるように誘導加熱装置206への通電がフィードバック制御される。なお、この際、ブロア208は、アウターチューブ205の側壁、ガス供給ノズル232、ガス供給口232a、ガス排気口231の温度がウエハ200上で膜成長させる温度よりも遥かに低い、例えば600℃以下に冷却されるよう予め設定された制御量で制御される。なお、各ウエハ200は700℃〜1200℃の範囲から選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱される。例えば、本実施の形態においては、各ウエハ200は1100℃に加熱される。また、各ウエハ200は、700℃〜1200℃の範囲から選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱されるが、いずれの処理温度を選択した場合であっても、ブロア208は、アウターチューブ205の外壁の温度が各ウエハ200上で膜成長させる温度よりも遥かに低い、例えば600℃以下に冷却されるよう予め設定された制御量で制御される。   When induction heating each ring-shaped plate 311, based on the temperature information detected by each radiation thermometer 263, the temperature controller 238 causes the induction heating device 206 to have a desired temperature distribution in the processing chamber 201. The energization to is feedback controlled. At this time, in the blower 208, the temperature of the side wall of the outer tube 205, the gas supply nozzle 232, the gas supply port 232a, and the gas exhaust port 231 is much lower than the temperature at which the film is grown on the wafer 200, for example, 600 ° C. or less. It is controlled by a preset control amount so as to be cooled. Each wafer 200 is heated at a constant temperature among processing temperatures selected from a range of 700 ° C. to 1200 ° C. For example, in the present embodiment, each wafer 200 is heated to 1100 ° C. In addition, each wafer 200 is heated at a constant temperature among the processing temperatures selected from the range of 700 ° C. to 1200 ° C. Even if any processing temperature is selected, the blower 208 is the outer temperature. The temperature of the outer wall of the tube 205 is controlled by a preset control amount so as to be cooled to, for example, 600 ° C. or lower, which is much lower than the temperature of film growth on each wafer 200.

続いて、回転機構254によりボート217とリングボート312を回転させ、各ウエハ200とリング状プレート311とを処理炉202内で回転させる。   Subsequently, the boat 217 and the ring boat 312 are rotated by the rotation mechanism 254, and the wafers 200 and the ring-shaped plate 311 are rotated in the processing furnace 202.

各ガス供給源181、182、183には、処理ガスとして、シリコン含有ガスであって例えばトリクロロシラン(SiHCl)ガスもしくは四塩化ケイ素(SiCl)と、ドーピングガスとしてボロン含有ガスであって例えばジボラン(B)ガスと、キャリアガスとして水素(H)がそれぞれ封入されている。各ウエハ200の温度が安定したところでガス供給源181、182、183からそれぞれのガスが供給される。ガスが所望の流量となるよう各MFC183、184、185の開度が調節された後、各バルブ177、178、179が開かれ、それぞれの処理ガスがガス供給管233を通ってガス供給ノズル232に流入する。ガス供給ノズル232の流路断面積は複数あるガス供給口232aの開口面積に比べて十分に大きいのでガス供給ノズル232内は処理室201よりも高い圧力となりそれぞれのガス供給口232aから均一な流量、流速で処理室201内にガスが供給される。このとき、ガスは複数のリング状プレート311の外周側から処理室201内に供給される。処理室201内に供給されたガスは、各リング状プレート311と各ウエハ200間を通過し、ガス排気口231からガス排気管234に排気される。ガスは、各リング状プレート311の間を通過する際に上下に隣接するリング状プレート311により加熱されるとともに、リング状プレート311により加熱されたウエハ200に接触し、ウエハ200の表面上にCVD反応によりシリコン(Si)の半導体膜を形成する。 Each gas supply source 181, 182, 183 includes a silicon-containing gas as a processing gas, for example, trichlorosilane (SiHCl 3 ) gas or silicon tetrachloride (SiCl 4 ), and a boron-containing gas as a doping gas, for example. Diborane (B 2 H 6 ) gas and hydrogen (H 2 ) as a carrier gas are sealed. When the temperature of each wafer 200 is stabilized, the respective gas is supplied from the gas supply sources 181, 182, and 183. After the opening degree of each MFC 183, 184, 185 is adjusted so that the gas has a desired flow rate, each valve 177, 178, 179 is opened, and each processing gas passes through the gas supply pipe 233 and the gas supply nozzle 232. Flow into. Since the cross-sectional area of the flow path of the gas supply nozzle 232 is sufficiently larger than the opening area of the plurality of gas supply ports 232a, the gas supply nozzle 232 has a higher pressure than the processing chamber 201 and a uniform flow rate from each gas supply port 232a. The gas is supplied into the processing chamber 201 at a flow rate. At this time, the gas is supplied into the processing chamber 201 from the outer peripheral side of the plurality of ring-shaped plates 311. The gas supplied into the processing chamber 201 passes between each ring-shaped plate 311 and each wafer 200 and is exhausted from the gas exhaust port 231 to the gas exhaust pipe 234. When the gas passes between the ring-shaped plates 311, the gas is heated by the ring-shaped plates 311 adjacent to each other in the vertical direction, contacts the wafer 200 heated by the ring-shaped plate 311, and is formed on the surface of the wafer 200 by CVD. A silicon (Si) semiconductor film is formed by the reaction.

処理室201内へのガス供給後、予め設定された時間が経過すると、図示しない不活性ガス供給源から処理室201内に窒素等の不活性ガスが供給される。これにより、処理室201内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室201内の圧力が常圧に復帰される。   When a preset time elapses after the gas is supplied into the processing chamber 201, an inert gas such as nitrogen is supplied into the processing chamber 201 from an inert gas supply source (not shown). As a result, the inside of the processing chamber 201 is replaced with the inert gas, and the pressure in the processing chamber 201 is returned to normal pressure.

その後、昇降モータ248によりシールキャップ219を下降させ、マニホールド209の下端を開口させるとともに、処理済の各ウエハ200がボート217に積載された状態でマニホールド209の下端から処理炉202の外部、つまりロードロック室141に搬出(ボートアンローディング)される。そして、処理済の各ウエハ200がボート217から取り出される(ウェハディスチャージ)。   Thereafter, the seal cap 219 is lowered by the elevating motor 248 to open the lower end of the manifold 209, and the processed wafers 200 are loaded on the boat 217 from the lower end of the manifold 209 to the outside of the processing furnace 202, that is, the load. It is carried out (boat unloading) to the lock chamber 141. Then, each processed wafer 200 is taken out from the boat 217 (wafer discharge).

<第1の実施の形態の代表的効果>
以上、第1の実施の形態で説明した技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、1つ以上の効果を奏する。
<Typical effects of the first embodiment>
As described above, according to the technical idea described in the first embodiment, at least one of the plurality of effects described below is achieved.

(1)ウエハ200を加熱するための複数のリング状プレート311をリング状に形成してボート217の外周側に配置することにより、処理炉202の延在方向に積載可能なウエハ200の枚数を多くすることができる。これにより、一度に処理できるウエハ200の枚数を増加させて、この基板処理装置101の生産性(スループット)を高めることができる。   (1) By forming a plurality of ring-shaped plates 311 for heating the wafers 200 in a ring shape and disposing them on the outer peripheral side of the boat 217, the number of wafers 200 that can be loaded in the extending direction of the processing furnace 202 is reduced. Can do a lot. As a result, the number of wafers 200 that can be processed at a time can be increased, and the productivity (throughput) of the substrate processing apparatus 101 can be increased.

(2)ガス供給口232aから処理室201内に供給された冷えたガスを各リング状プレート311の間を通すことで速やかに加熱することができ、しかも、アウターチューブ205を加熱し過ぎることがなく、また、リング状プレート311により各ウエハ200をその外周側全体から加熱することができるので、ウエハ200の表面全体を均一に加熱することができる。   (2) The cooled gas supplied into the processing chamber 201 from the gas supply port 232a can be quickly heated by passing between the ring-shaped plates 311, and the outer tube 205 can be heated too much. Furthermore, since each wafer 200 can be heated from the entire outer peripheral side by the ring-shaped plate 311, the entire surface of the wafer 200 can be heated uniformly.

(3)ウエハ200に到達する前にガスを速やかに加熱することができるので、ウエハ200内でのスリップの発生を抑制することができる。   (3) Since the gas can be quickly heated before reaching the wafer 200, the occurrence of slip in the wafer 200 can be suppressed.

(4)リング状プレート311の内側開口内径をウエハ200の外径よりも大きく形成することにより、処理炉202の延在方向に積載可能なウエハ200の枚数をさらに多くすることができる。これにより、一度に処理できるウエハ200の枚数を増加させて、この基板処理装置101の生産性(スループット)をさらに高めることができる。   (4) By forming the inner opening inner diameter of the ring-shaped plate 311 larger than the outer diameter of the wafer 200, the number of wafers 200 that can be stacked in the extending direction of the processing furnace 202 can be further increased. Thereby, the number of wafers 200 that can be processed at a time can be increased, and the productivity (throughput) of the substrate processing apparatus 101 can be further increased.

(5)ウエハ200の積載方向に複数設けられたリング状プレート311により複数枚のウエハ200をその外周縁の全体から非接触の状態で加熱することができるので、ウエハ200の加熱温度均一性を高めることができる。   (5) Since a plurality of wafers 200 can be heated in a non-contact state from the entire outer peripheral edge by a plurality of ring-shaped plates 311 provided in the stacking direction of the wafers 200, the heating temperature uniformity of the wafers 200 can be improved. Can be increased.

(6)リング状プレート311をボート217に積載されたウエハ200の径方向外側に当該ウエハ200の外周縁に対向させて配置することにより、それぞれのウエハ200を対応するリング状プレート311により効率よく加熱することができ、また、その加熱制御性を高めることができる。   (6) By disposing the ring-shaped plate 311 on the outer side in the radial direction of the wafer 200 loaded on the boat 217 so as to face the outer peripheral edge of the wafer 200, each wafer 200 is more efficiently handled by the corresponding ring-shaped plate 311. It can be heated and its heating controllability can be improved.

(7)リング状プレート311をボート217に積載されたウエハ200の径方向外側に当該ウエハ200の外周縁に対向させて配置することにより、ガス供給口232aから処理室201内に供給された冷えたガスをウエハ200に到達する前に各リング状プレート311により確実に加熱することができる。   (7) The ring-shaped plate 311 is disposed on the outer side in the radial direction of the wafer 200 loaded on the boat 217 so as to face the outer peripheral edge of the wafer 200, thereby cooling the gas supplied from the gas supply port 232a into the processing chamber 201. The gas can be reliably heated by each ring-shaped plate 311 before reaching the wafer 200.

(8)リング状プレート311の上面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の上面よりも高い位置に配置することにより、ガスの流通路をウエハ200の上面から所定距離離して、ウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくすることができる。これにより、ガスの乱流の発生を抑制できるとともに、ウエハ200の中心部へのガスの流通を容易にすることができ、さらに、ガスをリング状プレート311により加熱し易くすることができる。   (8) By disposing at least a part of the upper surface of the ring-shaped plate 311 at a position higher than the upper surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas flow path is separated from the upper surface of the wafer 200 by a predetermined distance. It is possible to make it difficult for gas to hit the outer periphery. Thus, the occurrence of gas turbulence can be suppressed, the gas can be easily distributed to the central portion of the wafer 200, and the gas can be easily heated by the ring-shaped plate 311.

(9)リング状プレート311の上面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の上面よりも高い位置に配置することにより、ガスがウエハ200に到達する前に、リング状プレート311により当該ガスを加熱しつつガスの流れを規制することができる。これにより、ウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくしてウエハ200の外周縁部分おけるガスの乱流の発生を抑制し、また、ガスをリング状プレート311で加熱し易くすることができる。つまり、ガスを均一に加熱することができる。   (9) By disposing at least a part of the upper surface of the ring-shaped plate 311 at a position higher than the upper surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas is made to flow by the ring-shaped plate 311 before the gas reaches the wafer 200. The flow of gas can be regulated while heating. This makes it difficult for the gas to collide with the outer peripheral edge of the wafer 200, suppresses the occurrence of gas turbulence in the outer peripheral edge portion of the wafer 200, and facilitates heating of the gas with the ring-shaped plate 311. That is, the gas can be heated uniformly.

(10)上記(8)、(9)の効果により、成膜処理によりウエハ200の上面に形成される膜厚の均一性を高めることができる。   (10) The effects of the above (8) and (9) can improve the uniformity of the film thickness formed on the upper surface of the wafer 200 by the film forming process.

(11)リング状プレート311の下面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の下面よりも低い位置に配置することにより、ガスの流通路をウエハ200の下面から所定の距離離して、ウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくすることができる。これにより、ガスの乱流の発生を抑制できるとともに、ウエハ200の中心部へのガスの流通を容易にすることができ、さらに、ガスをリング状プレート311により加熱し易くすることができる。   (11) By disposing at least a part of the lower surface of the ring-shaped plate 311 at a position lower than the lower surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas flow path is separated from the lower surface of the wafer 200 by a predetermined distance. It is possible to make it difficult for the gas to collide with the outer peripheral edge. Thus, the occurrence of gas turbulence can be suppressed, the gas can be easily distributed to the central portion of the wafer 200, and the gas can be easily heated by the ring-shaped plate 311.

(12)リング状プレート311の下面の少なくとも一部をこれに対向するウエハ200の下面よりも低い位置に配置することにより、ガスがウエハ200に到達する前に、リング状プレート311により当該ガスを加熱しつつガスの流れを規制することができる。これにより、ウエハ200の外周縁にガスがぶつかりにくくしてウエハ200の外周縁部分おけるガスの乱流の発生を抑制し、また、ガスをリング状プレート311で加熱し易くすることができる。つまり、ガスを均一に加熱することができる。   (12) By disposing at least a part of the lower surface of the ring-shaped plate 311 at a position lower than the lower surface of the wafer 200 facing the ring-shaped plate 311, the gas is caused to flow by the ring-shaped plate 311 before the gas reaches the wafer 200. The flow of gas can be regulated while heating. This makes it difficult for the gas to collide with the outer peripheral edge of the wafer 200, suppresses the occurrence of gas turbulence in the outer peripheral edge portion of the wafer 200, and facilitates heating of the gas with the ring-shaped plate 311. That is, the gas can be heated uniformly.

(13)上記(11)、(12)の効果により、成膜処理によりウエハ200の下面に形成される膜厚の均一性を高めることができる。   (13) The effects of the above (11) and (12) can improve the uniformity of the film thickness formed on the lower surface of the wafer 200 by the film forming process.

(14)リング状プレート311の上面の少なくとも一部に設けた供給側案内溝311aにより、ウエハ200の上面へのガスの流れを誘導、促進することができる。   (14) The gas flow to the upper surface of the wafer 200 can be induced and promoted by the supply-side guide groove 311 a provided in at least a part of the upper surface of the ring-shaped plate 311.

(15)リング状プレート311の下面の少なくとも一部に設けた供給側案内溝311aにより、ウエハ200の下面へのガスの流れを誘導、促進することができる。   (15) The gas flow to the lower surface of the wafer 200 can be guided and promoted by the supply side guide groove 311 a provided in at least a part of the lower surface of the ring-shaped plate 311.

(16)リング状プレート311の厚み方向中心位置がウエハ200の厚み方向の中心位置に一致するので、それぞれのリング状プレート311により各ウエハ200を同条件下で効率よく加熱することができる。   (16) Since the center position in the thickness direction of the ring-shaped plate 311 coincides with the center position in the thickness direction of the wafer 200, each ring-shaped plate 311 can efficiently heat each wafer 200 under the same conditions.

(17)リング状プレート311の上面の高さ位置とこれに対向するウエハ200の上面の高さ位置との差D1と、リング状プレート311の下面の高さ位置とこれに対向するウエハ200の下面の高さ位置との差D2とが同等であるので、ウエハ200の上下両面に同等の条件でガスを供給するとともにウエハ200の上下両面を同等の条件で加熱することができる。これにより、ウエハ200の上下両面に同等の膜厚の膜を成膜させることができるとともに、その膜厚均一性を同等とすることができる。   (17) The difference D1 between the height position of the upper surface of the ring-shaped plate 311 and the height position of the upper surface of the wafer 200 facing this, the height position of the lower surface of the ring-shaped plate 311 and the wafer 200 facing this. Since the difference D2 from the height position of the lower surface is equal, gas can be supplied to the upper and lower surfaces of the wafer 200 under the same conditions and the upper and lower surfaces of the wafer 200 can be heated under the same conditions. Thereby, it is possible to form films having the same film thickness on both the upper and lower surfaces of the wafer 200 and to equalize the film thickness uniformity.

(18)リング状プレート311の内周面はウエハ200の外周縁と離間しているので、摩擦等によるパーティクルの発生を抑制することができる。また、リング状プレート311のボート217の外周側への配置を容易にすることができる。さらに、ウエハ200の外周縁におけるガスの流れを促進させて、より一層ウエハ200に形成される膜厚の均一性を高めることができる。   (18) Since the inner peripheral surface of the ring-shaped plate 311 is separated from the outer peripheral edge of the wafer 200, generation of particles due to friction or the like can be suppressed. Further, the arrangement of the ring-shaped plate 311 on the outer peripheral side of the boat 217 can be facilitated. Furthermore, the gas flow at the outer peripheral edge of the wafer 200 can be promoted, and the uniformity of the film thickness formed on the wafer 200 can be further enhanced.

(19)ボート217の外周側にウエハ200の積載方向に延在してガス供給口232aを備えたガス供給ノズル232が設けられ、リング状プレート311の上面または下面のガス供給口232a側にはガス供給口232a側からウエハ200に向けてガスを流れ易くする供給側案内溝311aが設けられるので、ガスをウエハ200の外周側から供給することができるとともに、ウエハ200の表面へのガスの流れを誘導、促進することができる。   (19) A gas supply nozzle 232 extending in the stacking direction of the wafers 200 and having a gas supply port 232a is provided on the outer peripheral side of the boat 217, and on the gas supply port 232a side of the upper surface or the lower surface of the ring-shaped plate 311 Since the supply-side guide groove 311a that facilitates the flow of gas from the gas supply port 232a toward the wafer 200 is provided, the gas can be supplied from the outer peripheral side of the wafer 200 and the gas flows to the surface of the wafer 200. Can be induced and promoted.

(20)ボート217の外周側にガスを排気するガス排気口231が設けられ、リング状プレート311の上面または下面のガス排気口231側にはウエハ200側からガス供給口232a側に向けてガスを流れ易くする排気側案内溝311bが設けられるので、ガスの排気を誘導、促進することができる。   (20) A gas exhaust port 231 for exhausting gas is provided on the outer peripheral side of the boat 217, and the gas exhaust port 231 side of the upper surface or the lower surface of the ring-shaped plate 311 has a gas from the wafer 200 side toward the gas supply port 232a side. Since the exhaust side guide groove 311b is provided to facilitate the flow of gas, the exhaust of gas can be guided and promoted.

(21)処理炉202内に設けたインナーチューブ320により、処理炉202内におけるガスの流れを規制することができるとともに、リング状プレート311の熱のアウターチューブ205への伝達つまりアウターチューブ205の加熱を抑制することができる。これにより、処理炉202内に供給されたガスによるアウターチューブ205の内壁への反応生成物の堆積を抑制することができる。   (21) The inner tube 320 provided in the processing furnace 202 can regulate the gas flow in the processing furnace 202, and the heat of the ring-shaped plate 311 is transferred to the outer tube 205, that is, the outer tube 205 is heated. Can be suppressed. Thereby, the deposition of the reaction product on the inner wall of the outer tube 205 due to the gas supplied into the processing furnace 202 can be suppressed.

(22)ウエハ200を加熱するための複数のリング状プレート311をリング状に形成してボート217の外周側に配置することにより、処理炉202の延在方向に積載可能なウエハ200の枚数を多くすることができる。これにより、一度に処理できるウエハ200の枚数を増加させて、この基板処理装置101の生産性(スループット)を高めて、効率よく半導体装置を製造することができる。   (22) A plurality of ring-shaped plates 311 for heating the wafers 200 are formed in a ring shape and arranged on the outer peripheral side of the boat 217, whereby the number of wafers 200 that can be stacked in the extending direction of the processing furnace 202 is reduced. Can do a lot. Thus, the number of wafers 200 that can be processed at a time is increased, the productivity (throughput) of the substrate processing apparatus 101 is increased, and a semiconductor device can be efficiently manufactured.

(23)ガス供給口232aから処理室201内に供給された冷えたガスを各リング状プレート311の間を通すことで速やかに加熱することができ、しかも、アウターチューブ205を加熱し過ぎることがなく、また、リング状プレート311により各ウエハ200をその外周側全体から加熱することができるので、ウエハ200の表面全体を均一に加熱させて、良質な半導体装置を製造することができる。   (23) The cooled gas supplied into the processing chamber 201 from the gas supply port 232a can be quickly heated by passing between the ring-shaped plates 311, and the outer tube 205 can be heated too much. In addition, since each wafer 200 can be heated from the entire outer peripheral side by the ring-shaped plate 311, the entire surface of the wafer 200 can be uniformly heated to manufacture a high-quality semiconductor device.

(24)ウエハ200に到達する前にガスを速やかに加熱することができるので、ウエハ200内でのスリップの発生を抑制して、良質な半導体装置を製造することができる。   (24) Since the gas can be heated quickly before reaching the wafer 200, the occurrence of slip in the wafer 200 can be suppressed, and a high-quality semiconductor device can be manufactured.

なお、上述した実施形態では、リング状プレート311の上面と下面にそれぞれガス流れ促進部としての2本の供給側案内溝311aと1本の排気側案内溝311bとを設けるように説明したが、これに限らず、例えばリング状プレート311の上面のみに設けてもよいし、下面のみに設けてもよい。また、供給側案内溝311aを0本もしくは1本または3本以上としてもよく、さらに、排気側案内溝311bを0本または2本以上としてもよい。   In the above-described embodiment, it has been described that two supply side guide grooves 311a and one exhaust side guide groove 311b as gas flow promoting portions are provided on the upper surface and the lower surface of the ring-shaped plate 311. For example, it may be provided only on the upper surface of the ring-shaped plate 311 or may be provided only on the lower surface. Further, the supply side guide groove 311a may be zero, one, or three or more, and the exhaust side guide groove 311b may be zero or two or more.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理装置について、図15、図16を用いて詳細に説明する。第2の実施の形態に係る基板処理装置401は、第1の実施の形態に対して、隣り合うウエハ200の間に温度分布調整用板材を配置した点が相違している。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部材に対応する部材には同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The substrate processing apparatus 401 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a temperature distribution adjusting plate material is disposed between adjacent wafers 200. In the second embodiment, members corresponding to those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ボート217の外周側に配置したリング状プレート311の誘導加熱のみではウエハ200の中央部の加熱が不足し、ウエハ200内にスリップが発生し、また、ウエハ200の加熱均一性が低下する場合がある。   Only the induction heating of the ring-shaped plate 311 arranged on the outer peripheral side of the boat 217 may cause insufficient heating of the central portion of the wafer 200, causing slip in the wafer 200, and reducing the heating uniformity of the wafer 200. is there.

そこで、第2の実施の形態として示す基板処理装置401では、ウエハ200を均一に加熱するために、隣り合うウエハ200の間に温度分布調整用板材としての補助プレート402を配置するようにしている。   Therefore, in the substrate processing apparatus 401 shown as the second embodiment, an auxiliary plate 402 as a temperature distribution adjusting plate is arranged between adjacent wafers 200 in order to uniformly heat the wafers 200. .

補助プレート402は、リング状プレート311と同様の材料、つまり炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆されたカーボンやグラファイト等の導電性材料により形成され、加熱体となっている。補助プレート402はウエハ200よりも小径の円板状に形成されるが、その外径はウエハ200と同径であってもよい。   The auxiliary plate 402 is formed of the same material as the ring-shaped plate 311, that is, a conductive material such as carbon or graphite whose surface is covered with silicon carbide (SiC), and serves as a heating element. The auxiliary plate 402 is formed in a disk shape having a smaller diameter than the wafer 200, but the outer diameter may be the same as that of the wafer 200.

図15に示す場合では、ウエハ200をボート217に1つおき、つまりリング状プレート311の2倍のピッチでボート217に積載し、その空いたスペースに補助プレート402が装填するようにしている。したがって、隣り合うウエハ200の間に、それぞれ補助プレート402が、上下のウエハ200に対して等しい間隔を空けて配置される。   In the case shown in FIG. 15, every other wafer 200 is loaded on the boat 217, that is, loaded on the boat 217 at twice the pitch of the ring-shaped plate 311, and the auxiliary plate 402 is loaded in the empty space. Therefore, the auxiliary plates 402 are arranged at equal intervals with respect to the upper and lower wafers 200 between the adjacent wafers 200.

ウエハ200の成膜処理時には、リング状プレート311とともに補助プレート402もRFコイル206aにより誘導加熱され、ウエハ200はリング状プレート311によりその外周側から加熱されるとともに補助プレート402によりその中心側からも加熱される。このように、リング状プレート311と補助プレート402とによりウエハ200の表面全体が均一に加熱される。   During the film forming process of the wafer 200, the auxiliary plate 402 is also induction-heated by the RF coil 206 a together with the ring-shaped plate 311, and the wafer 200 is heated from the outer peripheral side by the ring-shaped plate 311 and also from the central side by the auxiliary plate 402. Heated. As described above, the entire surface of the wafer 200 is uniformly heated by the ring-shaped plate 311 and the auxiliary plate 402.

図15に示す場合では、ボート217に積載できるウエハ200の枚数が減るので、図16にように、ウエハ200をリング状プレート311と同一のピッチでボート217に積載しつつ、これらのウエハ200の間に補助プレート402を上下のウエハ200に対して等しい間隔を空けて配置する構成としてもよい。この場合、ウエハ200の処理枚数は補助プレート402を設けない場合と同等である。   In the case shown in FIG. 15, since the number of wafers 200 that can be loaded on the boat 217 is reduced, the wafers 200 are loaded on the boat 217 at the same pitch as the ring-shaped plate 311 as shown in FIG. The auxiliary plate 402 may be arranged with an equal interval from the upper and lower wafers 200 therebetween. In this case, the number of processed wafers 200 is the same as when the auxiliary plate 402 is not provided.

なお、本実施の形態においては、補助プレート402はリング状プレート311と同様の材質で形成されるが、これに限らず、その材質、厚み、抵抗値等はリング状プレート311と同一でなくてもよい。また、補助プレート402を、例えば、炭化ケイ素(SiC)板や、炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆された板材で断熱用板として構成するようにしてもよい。さらに、補助プレート402の材質、外径、厚み、抵抗値等を変更することにより、補助プレート402の発熱量を所望の値に調整するようにしてもよい。   In the present embodiment, the auxiliary plate 402 is formed of the same material as that of the ring-shaped plate 311, but is not limited thereto, and the material, thickness, resistance value, and the like are not the same as those of the ring-shaped plate 311. Also good. Moreover, you may make it comprise the auxiliary | assistant plate 402 as a heat insulation board with the board | plate material by which the surface was coat | covered with the silicon carbide (SiC) board or silicon carbide (SiC), for example. Furthermore, the heat generation amount of the auxiliary plate 402 may be adjusted to a desired value by changing the material, outer diameter, thickness, resistance value, and the like of the auxiliary plate 402.

<第2の実施の形態の代表的効果>
隣り合うウエハ200の間に温度分布調整用板材としての補助プレート402を配置したので、リング状プレート311と補助プレート402とによりウエハ200の表面全体を均一に加熱することができる。これにより、ウエハ200の加熱均一性を高めるとともに、ウエハ200内でのスリップの発生を抑制することができる。
<Typical effects of the second embodiment>
Since the auxiliary plate 402 serving as a temperature distribution adjusting plate is disposed between the adjacent wafers 200, the entire surface of the wafer 200 can be uniformly heated by the ring-shaped plate 311 and the auxiliary plate 402. Thereby, the heating uniformity of the wafer 200 can be improved, and the occurrence of slip in the wafer 200 can be suppressed.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態に係る基板処理装置について、図17を用いて詳細に説明する。第3の実施の形態に係る基板処理装置501は、第1の実施の形態に対して、ボート217の上端側と下端側とにサイドダミーサセプタ502を設けた点が相違している。なお、第3の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部材に対応する部材には同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The substrate processing apparatus 501 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that side dummy susceptors 502 are provided on the upper end side and the lower end side of the boat 217. Note that in the third embodiment, members corresponding to those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ボート217の上端側部分と下端側部分には熱逃げの問題があり、上端側と下端側との間の部分である中央側部分に対して温度特性が相違する場合がある。そこで、第3の実施の形態として示す基板処理装置501では、ボート217の上端側部分と下端側部分における熱特性を中央部側部分と同じ熱特性とするために、ボート217の上端側と下端側とにそれぞれサイドダミーサセプタ502を設けるようにしている。これらのサイドダミーサセプタ502は、リング状プレート311と同様の材料、つまり炭化ケイ素(SiC)で表面が被覆されたカーボンやグラファイト等の導電性材料により形成された加熱体となっている。サイドダミーサセプタ502はウエハ200よりも僅かに大径の円板状に形成されているが、その外径や厚みは任意に設定することができる。   There is a problem of heat escape in the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217, and the temperature characteristics may be different from the central side portion that is a portion between the upper end side and the lower end side. In view of this, in the substrate processing apparatus 501 shown as the third embodiment, the upper end side and the lower end of the boat 217 have the same thermal characteristics as those of the central portion and the upper end portion and the lower end portion of the boat 217. Side dummy susceptors 502 are provided on the respective sides. These side dummy susceptors 502 are heating elements formed of the same material as the ring-shaped plate 311, that is, a conductive material such as carbon or graphite whose surface is coated with silicon carbide (SiC). The side dummy susceptor 502 is formed in a disk shape slightly larger in diameter than the wafer 200, but the outer diameter and thickness can be arbitrarily set.

ウエハ200の成膜処理時には、リング状プレート311とともにサイドダミーサセプタ502もRFコイル206aにより誘導加熱される。したがって、ボート217の上端側部分と下端側部分からの熱逃げが抑制され、ボート217の上端側部分と下端側部分における熱特性を中央部側部分と同じ熱特性とし、ボート217に積載された全てのウエハ200を均一に加熱し、均一に成膜処理することができる。   When the wafer 200 is formed, the side dummy susceptor 502 is also induction-heated by the RF coil 206a together with the ring-shaped plate 311. Therefore, heat escape from the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217 is suppressed, the thermal characteristics of the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217 are set to the same thermal characteristics as the central side portion, and the boat 217 is loaded on the boat 217. All the wafers 200 can be heated uniformly to form a film uniformly.

本実施の形態においては、サイドダミーサセプタ502をボート217の上端側と下端側の両方に設けるようにしているが、各側における温度特性によっては、いずれか一方側に設けるようにしてもよい。また、サイドダミーサセプタ502をボート217の上端側または下端側に複数枚設けるようにしてもよい。   In this embodiment, the side dummy susceptor 502 is provided on both the upper end side and the lower end side of the boat 217. However, depending on the temperature characteristics on each side, the side dummy susceptor 502 may be provided on either side. A plurality of side dummy susceptors 502 may be provided on the upper end side or the lower end side of the boat 217.

さらに、サイドダミーサセプタ502はリング状プレート311と同様の材質で形成されるが、これに限らず、その材質、厚み、抵抗値等はリング状プレート311と同一でなくてもよい。例えば、電気抵抗値の高い材質で形成してもよい。材質、外径、厚み、抵抗値等を変更することにより、サイドダミーサセプタ502の発熱量を所望の値に調整するようにしてもよい。   Further, the side dummy susceptor 502 is formed of the same material as that of the ring-shaped plate 311, but is not limited thereto, and the material, thickness, resistance value, and the like may not be the same as those of the ring-shaped plate 311. For example, you may form with a material with a high electrical resistance value. The calorific value of the side dummy susceptor 502 may be adjusted to a desired value by changing the material, outer diameter, thickness, resistance value, and the like.

<第3の実施の形態の代表的効果>
ボート217の上端側と下端側の少なくともいずれか一方にサイドダミーサセプタ502を設けるようにしたので、ボート217の上端側部分と下端側部分からの熱逃げを抑制して、ボート217に積載された全てのウエハ200を均一に加熱して、均一に成膜処理することができる。
<Typical effects of the third embodiment>
Since the side dummy susceptor 502 is provided on at least one of the upper end side and the lower end side of the boat 217, heat escape from the upper end side portion and the lower end side portion of the boat 217 is suppressed, and the boat 217 is loaded on the boat 217. All the wafers 200 can be uniformly heated to form a film uniformly.

[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態に係る基板処理装置について、図18、19を用いて詳細に説明する。第4の実施の形態に係る基板処理装置601は、第1の実施の形態に対して、複数のリング状プレート311を、間隔を空けずに積み上げるようにした点が相違している。なお、第4の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部材に対応する部材には同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The substrate processing apparatus 601 according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of ring-shaped plates 311 are stacked without being spaced apart. Note that in the fourth embodiment, members corresponding to the members described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第1の実施の形態では、各リング状プレート311はリングボート312により互いに所定の間隔を空けてウエハ200の積載方向に並べて支持される。これに対して、第4の実施の形態として示す基板処理装置601では、リングボート312を用いずに、複数のリング状プレート311を互いに間隔を空けずにその厚み方向に積み上げて処理炉202内に配置するようにしている。この場合、複数のリング状プレート311は処理炉202内に搬入される前に予めボート217の底板217cまたはシールキャップ219等に積み上げられる。   In the first embodiment, the ring-shaped plates 311 are supported side by side in the stacking direction of the wafers 200 at a predetermined interval by the ring boat 312. In contrast, in the substrate processing apparatus 601 shown as the fourth embodiment, the ring boat 312 is not used, and a plurality of ring-shaped plates 311 are stacked in the thickness direction without being spaced apart from each other. I am trying to arrange it. In this case, the plurality of ring-shaped plates 311 are stacked in advance on the bottom plate 217 c of the boat 217 or the seal cap 219 before being carried into the processing furnace 202.

リング状プレート311には、その上面にのみガス流れ促進部としての供給側案内溝311aと排気側案内溝311bとが設けられ、各リング状プレート311が積み上げられると、供給側案内溝311aによりガス供給孔602が構成され、排気側案内溝311bによりガス排気孔603が構成されるようになっている。つまり、図19に示すように、ガス供給口232aから吐出されたガスは、供給側案内溝311aにより形成されたガス供給孔602を通ってウエハ200に供給されるとともに、排気側案内溝311bにより形成されたガス排気孔603を通ってガス排気口231に導かれるようになっている。   The ring-shaped plate 311 is provided with a supply-side guide groove 311a and an exhaust-side guide groove 311b as gas flow promoting portions only on the upper surface thereof. When the ring-shaped plates 311 are stacked, the gas is supplied by the supply-side guide groove 311a. The supply hole 602 is configured, and the gas exhaust hole 603 is configured by the exhaust side guide groove 311b. That is, as shown in FIG. 19, the gas discharged from the gas supply port 232a is supplied to the wafer 200 through the gas supply hole 602 formed by the supply side guide groove 311a, and is also supplied by the exhaust side guide groove 311b. The gas exhaust hole 231 is guided through the formed gas exhaust hole 603.

本実施の形態で示す積み上げ式の場合においても、リングボート312に搭載した場合と同様に、積み上げられたリング状プレート311を連結台313によりボート217に連結可能な構成としてボート217とともに回転させる構成とすることができ、または処理炉202内の受け台316に支持させた固定構造とすることもできる。   In the case of the stacked type shown in the present embodiment, similarly to the case of being mounted on the ring boat 312, the stacked ring-shaped plate 311 is rotated together with the boat 217 as a configuration that can be connected to the boat 217 by the connecting table 313. Or a fixed structure supported by a cradle 316 in the processing furnace 202.

なお、図18に示す場合では、リング状プレート311の上面にガス流れ促進部としての供給側案内溝311aと排気側案内溝311bとを設けるようにしているが、これに限らず、図20に示すように、リング状プレート311の下面にガス流れ促進部としての供給側案内溝311aと排気側案内溝311bとを設けるようにしてもよい。また、リング状プレート311の上下両面にガス流れ促進部としての供給側案内溝311aと排気側案内溝311bとを設けるようにしてもよい。   In the case shown in FIG. 18, the supply side guide groove 311a and the exhaust side guide groove 311b as gas flow promoting portions are provided on the upper surface of the ring-shaped plate 311. As shown, a supply side guide groove 311a and an exhaust side guide groove 311b as gas flow promoting portions may be provided on the lower surface of the ring-shaped plate 311. Further, a supply side guide groove 311a and an exhaust side guide groove 311b as gas flow promoting portions may be provided on the upper and lower surfaces of the ring-shaped plate 311.

リング状プレート311は、図18に示すように、1スロットごとに積み上げる構成に限らず、複数枚のリング状プレート311を重ねて固定したものを積み上げる構成としてもよい。この場合、図21に示すように、複数枚のリング状プレート311を複数段のウエハ200に対応した厚みに一体に形成し、これを積み上げるようにしてもよい。リング状プレート311を複数段のウエハ200に対応した厚みに形成した場合には、図22に示すように、ガス流れ促進部としてのガス供給孔602、ガス排気孔603を複数段のウエハ200に対応した長さのスリット形態で設けるようにしてもよい。   As shown in FIG. 18, the ring-shaped plate 311 is not limited to the configuration in which the ring-shaped plates 311 are stacked for each slot, but may be configured by stacking a plurality of ring-shaped plates 311 stacked and fixed. In this case, as shown in FIG. 21, a plurality of ring-shaped plates 311 may be integrally formed to have a thickness corresponding to the plurality of stages of wafers 200 and stacked. When the ring-shaped plate 311 is formed to have a thickness corresponding to a plurality of stages of wafers 200, gas supply holes 602 and gas exhaust holes 603 as gas flow promoting portions are formed in the plurality of stages of wafers 200 as shown in FIG. You may make it provide with the slit form of the corresponding length.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前記各実施の形態では、基板にCVD法による成膜処理を行う縦型の基板処理装置を例示して説明したが、エピタキシャル装置、ALD装置、酸化装置、拡散装置あるいはアニール装置その他の基板処理装置においても本発明における技術的思想を適用することができる。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in each of the above-described embodiments, the vertical substrate processing apparatus that performs the film forming process by the CVD method is described as an example. However, the epitaxial apparatus, the ALD apparatus, the oxidation apparatus, the diffusion apparatus, the annealing apparatus, and other substrates are described. The technical idea of the present invention can also be applied to the processing apparatus.

また、上述した実施形態では、耐圧筐体140が設けられているように説明したが、これに限らず、耐圧筐体140を設けないようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the pressure-resistant housing 140 is described as being provided. However, the invention is not limited thereto, and the pressure-resistant housing 140 may not be provided.

本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。   The present invention includes at least the following embodiments.

〔付記1〕
内部で基板を処理する反応容器と、
複数枚の前記基板を前記反応容器の延在方向に積載する基板保持体と、
前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられ、前記基板を加熱するリング状の被誘導体と、
前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給するガス供給体と、
前記複数の被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、
を備える基板処理装置。
[Appendix 1]
A reaction vessel for processing the substrate inside;
A substrate holder for stacking a plurality of the substrates in the extending direction of the reaction vessel;
A plurality of ring-shaped derivatives to be provided on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction vessel, arranged in the stacking direction of the substrates, and for heating the substrates;
A gas supply body for supplying gas into the reaction vessel from the outer peripheral side of the plurality of derivatives,
An induction heating device for induction heating the plurality of derivatives;
A substrate processing apparatus comprising:

〔付記2〕
前記複数の被誘導体のリング内側開口内径が前記基板の外径よりも大きく形成されている付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 2]
The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein an inner diameter of the ring inner opening of the plurality of derivatives is formed larger than an outer diameter of the substrate.

〔付記3〕
前記複数の被誘導体は、それぞれ前記基板保持体に積載された複数の前記基板の径方向外側に該基板の外周縁に対向して配置されている付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 3]
The substrate processing apparatus according to supplementary note 1, wherein the plurality of derivatives are respectively disposed on the radially outer sides of the plurality of substrates loaded on the substrate holder so as to face the outer peripheral edge of the substrate.

〔付記4〕
前記複数の被誘導体は、それぞれの上面の少なくとも一部がそれぞれに対向する前記基板の上面よりも高い位置となるように配置されている付記3記載の基板処理装置。
[Appendix 4]
The substrate processing apparatus according to appendix 3, wherein the plurality of derivatives are arranged so that at least a part of each upper surface is positioned higher than the upper surface of the substrate facing each other.

〔付記5〕
前記複数の被誘導体は、それぞれの下面の少なくとも一部がそれぞれに対向する前記基板の下面よりも低い位置となるように配置されている付記3記載の基板処理装置。
[Appendix 5]
The substrate processing apparatus according to supplementary note 3, wherein the plurality of derivatives are disposed such that at least a part of each lower surface is positioned lower than a lower surface of the substrate facing each other.

〔付記6〕
前記複数の被誘導体は、それぞれの上面の少なくとも一部に前記ガス供給体側から前記基板側に向けてガスを流れ易くするガス流れ促進部を備えている付記4記載の基板処理装置。
[Appendix 6]
The substrate processing apparatus according to appendix 4, wherein the plurality of derivatives are provided with a gas flow facilitating unit that facilitates gas flow from the gas supply side toward the substrate side on at least a part of each upper surface.

〔付記7〕
前記複数の被誘導体は、それぞれの下面の少なくとも一部に前記ガス供給体側から前記基板側に向けてガスを流れ易くするガス流れ促進部を備えている付記5記載の基板処理装置。
[Appendix 7]
The substrate processing apparatus according to appendix 5, wherein the plurality of derivatives are provided with a gas flow facilitating unit that facilitates gas flow from the gas supply side toward the substrate side on at least a part of each lower surface.

〔付記8〕
前記被誘導体の厚み方向の中心位置と、該被誘導体に対向する前記基板保持体に積載された前記基板の厚み方向の中心位置とが一致している付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 8]
The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein a center position in the thickness direction of the derivative is coincident with a center position in the thickness direction of the substrate loaded on the substrate holder facing the derivative.

〔付記9〕
前記被誘導体の上面の高さ位置と該被誘導体に対向する前記基板保持体に積載された前記基板の上面の高さ位置との差と、前記被誘導体の下面の高さ位置と該被誘導体に対向する前記基板保持体に積載された前記基板の下面の高さ位置との差とが同等である付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 9]
The difference between the height position of the upper surface of the derivative and the height position of the upper surface of the substrate loaded on the substrate holder facing the derivative, the height position of the lower surface of the derivative and the derivative The substrate processing apparatus according to supplementary note 1, wherein a difference between a height position of a lower surface of the substrate loaded on the substrate holder facing the substrate is equal.

〔付記10〕
前記被誘導体の内周面が、該被誘導体に対向する前記基板保持体に積載された前記基板の外周縁から離間している付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 10]
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the derivative is separated from an outer peripheral edge of the substrate loaded on the substrate holder facing the derivative.

〔付記11〕
前記ガス供給体は、前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に延在するとともに前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対してガスを供給するガス供給口を備えており、前記複数の被誘導体には、その上面と下面の少なくともいずれか一方の前記ガス供給口側に、該ガス供給口側から前記基板側に向けてガスを流れ易くするガス流れ促進部が設けられている付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 11]
The gas supply body extends in the stacking direction of the substrate on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction container and supplies gas to the plurality of substrates stacked on the substrate holder. A gas flow for facilitating the flow of gas from the gas supply port side toward the substrate side on the gas supply port side of at least one of the upper surface and the lower surface thereof. The substrate processing apparatus according to supplementary note 1, wherein the promotion unit is provided.

〔付記12〕
前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に配置されて前記反応容器内のガスを排気するガス排気口をさらに有し、前記複数の被誘導体には、その上面と下面の少なくともいずれか一方の前記ガス排気口側に、前記基板側から前記ガス排気口側に向けてガスを流れ易くするガス流れ促進部が設けられている付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 12]
The gas container further includes a gas exhaust port that is disposed on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction container and exhausts the gas in the reaction container, and the plurality of derivatives are at least one of an upper surface and a lower surface thereof The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a gas flow promoting unit that facilitates gas flow from the substrate side toward the gas exhaust port side on the gas exhaust port side.

〔付記13〕
前記ガス供給体は、前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に延在するとともに前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対してガスを供給するガス供給口を備えており、該ガス供給体と前記複数の被誘導体との間にはインナーチューブが設けられ、該インナーチューブの前記ガス供給口に対向する部分にはガス流通孔が設けられている付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 13]
The gas supply body extends in the stacking direction of the substrate on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction container and supplies gas to the plurality of substrates stacked on the substrate holder. And an inner tube is provided between the gas supply body and the plurality of derivatives, and a gas flow hole is provided in a portion of the inner tube facing the gas supply port. 2. The substrate processing apparatus according to 1.

〔付記14〕
隣り合う前記基板の間に該基板と同径または該基板よりも小径の温度分布調整用板材が配置される付記1記載の基板処理装置。
[Appendix 14]
The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein a temperature distribution adjusting plate having the same diameter as the substrate or a smaller diameter than the substrate is disposed between the adjacent substrates.

〔付記15〕
複数枚の基板を積載した基板保持体を反応容器に搬送する工程と、
前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられて前記基板を加熱するリング状の被誘導体を誘導加熱装置により誘導加熱するとともに前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
[Appendix 15]
Transporting a substrate holder loaded with a plurality of substrates to a reaction vessel;
A plurality of ring-shaped derivatives which are provided in a stacking direction in the stacking direction of the substrates on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction vessel are heated by induction with an induction heating device, and the outer periphery of the plurality of derivatives Supplying a gas into the reaction vessel from the side to process the substrate;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:

本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。   The present invention can be widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.

101,410,501,601 基板処理装置
103 正面メンテナンス口
104 正面メンテナンス扉
105 カセット棚
106 スライドステージ
107 バッファ棚
110 カセット
111 筐体
111a 正面壁
112 カセット搬入搬出口
113 フロントシャッタ
114 カセットステージ
115 ボートエレベータ
118 カセット搬送装置
118a カセットエレベータ
118b カセット搬送機構
125 ウエハ移載機構
125a ウエハ移載装置
125b ウエハ移載装置エレベータ
125c ツイーザ
134 クリーンユニット
140 耐圧筐体
140a 正面壁
141 ロードロック室
142 ウエハ搬入搬出口
143 ゲートバルブ
144 ガス供給管
147 炉口シャッタ
161 炉口
177,178,179 バルブ
180 第1のガス供給源
181 第2のガス供給源
182 第3のガス供給源
183,184,185 MFC
200 ウエハ(基板)
201 処理室
202 処理炉(反応容器)
205 アウターチューブ
206 誘導加熱装置
206a RFコイル
206b 壁体
206c 冷却壁
206d 開口部
206e 圧力開放口開閉装置
207 ラジエータ
208 ブロア
209 マニホールド
216 断熱筒
217 ボート(基板保持体)
217a 支柱
217b 天板
217c 底板
217d 保持部
219 シールキャップ
231 ガス排気口
232 ガス供給ノズル(ガス供給体)
232a ガス供給口
233 ガス供給管
234 ガス排気管
235 ガス流量制御部
236 圧力制御部
237 駆動制御部
238 温度制御部
239 主制御部
240 コントローラ
242 APCバルブ
244 ボール螺子
245 下基板
246 真空排気装置
247 上基板
248 昇降モータ
249 昇降台
250 昇降シャフト
251 天板
252 昇降基板
253 駆動部カバー
254 回転機構
255 回転軸
256 駆動部収納ケース
257 冷却機構
258 電力供給ケーブル
259 冷却流路
260 冷却水配管
263 放射温度計
264 ガイドシャフト
265 ベローズ
301,309 Oリング
311 リング状プレート(被誘導体)
311a 供給側案内溝(ガス流れ促進部)
311b 排気側案内溝(ガス流れ促進部)
312 リングボート
312a 支柱
312a1,312a2 支柱片
312b 天板
312c 底板
312d 保持溝
313 連結台
314 ベース板
315 支持台
316 受け台
317 リングボート受け
318 固定金具
320 インナーチューブ
320a ガス流通孔
101, 410, 501, 601 Substrate processing apparatus 103 Front maintenance port 104 Front maintenance door 105 Cassette shelf 106 Slide stage 107 Buffer shelf 110 Cassette 111 Housing 111a Front wall 112 Cassette loading / unloading port 113 Front shutter 114 Cassette stage 115 Boat elevator 118 Cassette transfer device 118a Cassette elevator 118b Cassette transfer mechanism 125 Wafer transfer mechanism 125a Wafer transfer device 125b Wafer transfer device elevator 125c Tweezer 134 Clean unit 140 Pressure-resistant housing 140a Front wall 141 Load lock chamber 142 Wafer loading / unloading port 143 Gate valve 144 Gas supply pipe 147 Furnace port shutter 161 Furnace port 177, 178, 179 Valve 180 First gas Source 181 the second gas supply source 182 third gas supply source 183,184,185 MFC
200 wafer (substrate)
201 processing chamber 202 processing furnace (reaction vessel)
205 Outer tube 206 Induction heating device 206a RF coil 206b Wall body 206c Cooling wall 206d Opening portion 206e Pressure release opening / closing device 207 Radiator 208 Blower 209 Manifold 216 Thermal insulation cylinder 217 Boat (substrate holding body)
217a Column 217b Top plate 217c Bottom plate 217d Holding portion 219 Seal cap 231 Gas exhaust port 232 Gas supply nozzle (gas supply body)
232a Gas supply port 233 Gas supply pipe 234 Gas exhaust pipe 235 Gas flow rate control unit 236 Pressure control unit 237 Drive control unit 238 Temperature control unit 239 Main control unit 240 Controller 242 APC valve 244 Ball screw 245 Lower substrate 246 Vacuum exhaust device 247 Top Substrate 248 Lifting motor 249 Lifting table 250 Lifting shaft 251 Top plate 252 Lifting substrate 253 Drive unit cover 254 Rotating mechanism 255 Rotating shaft 256 Drive unit storage case 257 Cooling mechanism 258 Power supply cable 259 Cooling channel 260 Cooling water piping 263 Radiation thermometer 264 Guide shaft 265 Bellows 301,309 O-ring 311 Ring-shaped plate (derivative)
311a Supply side guide groove (gas flow promotion part)
311b Exhaust side guide groove (gas flow promoting part)
312 Ring boat 312a Column 312a1, 312a2 Column 312b Top plate 312c Bottom plate 312d Holding groove 313 Connecting table 314 Base plate 315 Supporting table 316 Receiving table 317 Ring boat receiving 318 Fixing bracket 320 Inner tube 320a Gas distribution hole

Claims (5)

内部で基板を処理する反応容器と、
複数枚の前記基板を前記反応容器の延在方向に積載する基板保持体と、
前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられ、前記基板を加熱するリング状の被誘導体と、
前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給するガス供給体と、
前記複数の被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、
を備える基板処理装置。
A reaction vessel for processing the substrate inside;
A substrate holder for stacking a plurality of the substrates in the extending direction of the reaction vessel;
A plurality of ring-shaped derivatives to be provided on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction vessel, arranged in the stacking direction of the substrates, and for heating the substrates;
A gas supply body for supplying gas into the reaction vessel from the outer peripheral side of the plurality of derivatives,
An induction heating device for induction heating the plurality of derivatives;
A substrate processing apparatus comprising:
前記複数の被誘導体のリング内側開口内径が前記基板の外径よりも大きく形成されている請求項1記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein an inner diameter of the ring inner opening of the plurality of derivatives is formed larger than an outer diameter of the substrate. 前記複数の被誘導体は、それぞれ前記基板保持体に積載された複数の前記基板の径方向外側に該基板の外周縁に対向して配置されている請求項1記載の基板処理装置。   2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of derivatives is disposed on a radially outer side of the plurality of substrates loaded on the substrate holder so as to face an outer peripheral edge of the substrate. 前記複数の被誘導体は、それぞれの上面の少なくとも一部がそれぞれに対向する前記基板の上面よりも高い位置となるように配置されている請求項3記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the plurality of derivatives are arranged such that at least a part of each upper surface is positioned higher than an upper surface of the substrate facing each other. 複数枚の基板を積載した基板保持体を反応容器に搬送する工程と、
前記反応容器内の前記基板保持体の外周側に前記基板の積載方向に並べて複数設けられて前記基板を加熱するリング状の被誘導体を誘導加熱装置により誘導加熱するとともに前記複数の被誘導体の外周側から前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
Transporting a substrate holder loaded with a plurality of substrates to a reaction vessel;
A plurality of ring-shaped derivatives which are provided in a stacking direction in the stacking direction of the substrates on the outer peripheral side of the substrate holder in the reaction vessel are heated by induction with an induction heating device, and the outer periphery of the plurality of derivatives Supplying a gas into the reaction vessel from the side to process the substrate;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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