JP2012089603A - Substrate processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハやガラス基板等の基板を処理するための基板処理装置およびその装置を用いて基板を処理する工程を有する半導体装置製造装置の冷却水の効率化に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate, and efficiency improvement of cooling water in a semiconductor device manufacturing apparatus including a step of processing a substrate using the apparatus.
通常、半導体装置の製造装置や基板処理装置から発生する熱は、液体を媒体として排出する技術が知られている。特許文献1には、半導体装置の製造装置から発生する熱を水で排出する装置の構成が示されている。 Generally, a technique for discharging heat generated from a semiconductor device manufacturing apparatus or a substrate processing apparatus using a liquid as a medium is known. Patent Document 1 discloses a configuration of an apparatus that discharges heat generated from a semiconductor device manufacturing apparatus with water.
半導体製造装置の冷却構造では、排熱量を増加させる方法として冷却水の流量を増やす方法や、圧力を高める方法が用いられてきた。これらの方法では、配管が破損して水が漏れるリスクがある。そのため、製造装置の排熱量の増加に対する余裕度が低いという問題があった。 In a cooling structure of a semiconductor manufacturing apparatus, a method of increasing the flow rate of cooling water or a method of increasing pressure has been used as a method of increasing the amount of exhaust heat. In these methods, there is a risk that the piping is damaged and water leaks. For this reason, there is a problem that a margin for an increase in the amount of exhaust heat of the manufacturing apparatus is low.
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、当該処理室内を加熱する加熱手段と、前記処理室外に設けられ、前記処理室外の機器を冷却する冷却手段と、前記冷却手段に供給される冷媒の熱を、前記冷却手段で加熱された後、排出される冷媒へ熱移動させる熱交換部と、を有する基板処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a heating unit for heating the processing chamber, a cooling unit provided outside the processing chamber for cooling equipment outside the processing chamber, and the cooling unit There is provided a substrate processing apparatus comprising: a heat exchanging portion that heat-transfers the heat of the supplied refrigerant to the discharged refrigerant after being heated by the cooling means.
本発明の他の態様によれば、基板を処理室に搬入する工程と、当該処理室内を加熱部が加熱する工程と、前記処理室外に設けられ、前記処理室外の機器を冷却手段が冷却する工程と、前記冷却手段に供給される冷媒の熱を、熱移動部が前記冷却手段から排出される冷媒へ移動させる工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of carrying the substrate into the processing chamber, a step of heating the processing chamber by the heating unit, and a cooling unit provided outside the processing chamber and cooling the equipment outside the processing chamber. There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step; and a step of moving heat of a refrigerant supplied to the cooling means to a refrigerant discharged from the cooling means.
本発明に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法によれば、冷却水の圧力、流量の増加を伴わずに冷却水による冷却性能を向上することができる。 According to the substrate processing apparatus and the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the cooling performance by the cooling water can be improved without increasing the pressure and flow rate of the cooling water.
以下に、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
本発明を実施するための最良の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置(IC)の製造方法における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。尚、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理や化学気相堆積(Chemical
Vapor Deposition:CVD)などを行なう縦型の装置(以下、単に処理装置という)を適用した場合について述べる。図1は、本発明に適用される処理装置の斜透視図として示されている。また、図2は図1に示す処理装置の側面透視図である。
In the best mode for carrying out the present invention, as an example, the substrate processing apparatus is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing steps in a method of manufacturing a semiconductor device (IC). In the following description, as a substrate processing apparatus, oxidation, diffusion treatment, chemical vapor deposition (Chemical vapor deposition)
A case where a vertical apparatus (hereinafter simply referred to as a processing apparatus) that performs Vapor Deposition (CVD) or the like will be described. FIG. 1 is a perspective view of a processing apparatus applied to the present invention. FIG. 2 is a side perspective view of the processing apparatus shown in FIG.
図1,2に示されているように、シリコン等からなるウエハ(基板)200(図示せず)を収納したウエハキャリアとしてFOUP(基板収容器。以下ポッドという)110が使用されている本発明の処理装置100は、筐体111を備えている。筐体111の正面壁111aの正面前方部にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口103が開設され、この正面メンテナンス口103を開閉する正面メンテナンス扉104が建て付けられている。
筐体111の正面壁111aにはポッド搬入搬出口112が筐体111の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口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によって開閉されるようになっている。
ポッド搬入搬出口112の正面前方側にはロードポート(基板収容器受渡し台)114が設置されており、ロードポート114はポッド110を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド110はロードポート114上に工程内搬送装置(図示せず)によって搬入され、且つまた、ロードポート114上から搬出されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention uses a FOUP (substrate container; hereinafter referred to as a pod) 110 as a wafer carrier containing a wafer (substrate) 200 (not shown) made of silicon or the like. The processing apparatus 100 includes a casing 111. A front maintenance port 103 as an opening provided for maintenance is opened at the front front portion of the front wall 111a of the casing 111, and a front maintenance door 104 for opening and closing the front maintenance port 103 is installed. Yes.
A pod loading / unloading port 112 is opened on the front wall 111a of the housing 111 so as to communicate between the inside and the outside of the housing 111. The pod loading / unloading port 112 is opened by a front shutter (substrate container loading / unloading opening / closing mechanism) 113. It is designed to be opened and closed.
A load port (substrate container delivery table) 114 is installed in front of the front side of the pod loading / unloading port 112, and the load port 114 is configured so that the pod 110 is placed and aligned. The pod 110 is carried onto the load port 114 by an in-process carrying device (not shown), and is also carried out from the load port 114.
筐体111内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚(基板収容器載置棚)105が設置されており、回転式ポッド棚105は複数個のポッド110を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚105は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱116と、支柱116に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板(基板収容器載置台)117とを備えており、複数枚の棚板117はポッド110を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体111内におけるロードポート114と回転式ポッド棚105との間には、ポッド搬送装置(基板収容器搬送装置)118が設置されており、ポッド搬送装置118は、ポッド110を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ(基板収容器昇降機構)118aと搬送機構としてのポッド搬送機構(基板収容器搬送機構)118bとで構成されており、ポッド搬送装置118はポッドエレベータ118aとポッド搬送機構118bとの連続動作により、ロードポート114、回転式ポッド棚105、ポッドオープナ(基板収容器蓋体開閉機構)121との間で、ポッド110を搬送するように構成されている。
A rotary pod shelf (substrate container mounting shelf) 105 is installed at an upper portion of the casing 111 in a substantially central portion in the front-rear direction. The rotary pod shelf 105 stores a plurality of pods 110. It is configured. In other words, the rotary pod shelf 105 is vertically arranged and intermittently rotated in a horizontal plane, and a plurality of shelf boards (supported by a substrate container) that are radially supported by the support 116 at each of the upper, middle, and lower positions. And a plurality of shelf plates 117 are configured to hold the pods 110 in a state where a plurality of pods 110 are respectively placed.
A pod transfer device (substrate container transfer device) 118 is installed between the load port 114 and the rotary pod shelf 105 in the housing 111, and the pod transfer device 118 moves up and down while holding the pod 110. A pod elevator (substrate container lifting mechanism) 118a and a pod transfer mechanism (substrate container transfer mechanism) 118b as a transfer mechanism are configured. The pod transfer device 118 includes a pod elevator 118a and a pod transfer mechanism 118b. The pod 110 is transported between the load port 114, the rotary pod shelf 105, and the pod opener (substrate container lid opening / closing mechanism) 121 by continuous operation.
筐体111内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体119が後端にわたって構築されている。サブ筐体119の正面壁119aにはウエハ200をサブ筐体119内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口(基板搬入搬出口)120が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口120には一対のポッドオープナ121が設置されている。
ポッドオープナ121はポッド110を載置する載置台122と、ポッド110のキャップ(蓋体)を着脱するキャップ着脱機構(蓋体着脱機構)123とを備えている。ポッドオープナ121は載置台122に載置されたポッド110のキャップをキャップ着脱機構123によって着脱することにより、ポッド110のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
A sub-housing 119 is constructed across the rear end of the lower portion of the housing 111 at a substantially central portion in the front-rear direction. A pair of wafer loading / unloading ports (substrate loading / unloading ports) 120 for loading / unloading the wafer 200 into / from the sub-casing 119 are arranged on the front wall 119a of the sub-casing 119 in two vertical stages. A pair of pod openers 121 are installed at the upper and lower wafer loading / unloading openings 120.
The pod opener 121 includes a mounting table 122 on which the pod 110 is placed, and a cap attaching / detaching mechanism (lid attaching / detaching mechanism) 123 that attaches / detaches a cap (lid) to the pod 110. The pod opener 121 is configured to open and close the wafer loading / unloading port of the pod 110 by attaching / detaching the cap of the pod 110 placed on the placing table 122 by the cap attaching / detaching mechanism 123.
サブ筐体119はポッド搬送装置118や回転式ポッド棚105の設置空間から流体的に隔絶された移載室124を構成している。移載室124の前側領域にはウエハ移載機構(基板移載機構)125が設置されており、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およびウエハ移載装置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とで構成されている。図1に模式的に示されているようにウエハ移載装置エレベータ125bは、耐圧筐体111右側端部とサブ筐体119の移動室124前方領域右端部との間に設置されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ125bおよびウエハ移載装置125aの連続動作により、ウエハ移載装置125aのツイーザ(基板保持体)125cをウエハ200の載置部として、ボート(基板保持具)217に対してウエハ200を装填(チャージング)および脱装(ディスチャージング)するように構成されている。 The sub-housing 119 constitutes a transfer chamber 124 that is fluidly isolated from the installation space of the pod transfer device 118 and the rotary pod shelf 105. A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is installed in the front region of the transfer chamber 124, and the wafer transfer mechanism 125 rotates the wafer 200 in the horizontal direction or can move the wafer 200 in the horizontal direction. Substrate transfer device) 125a and wafer transfer device elevator (substrate transfer device lifting mechanism) 125b for raising and lowering wafer transfer device 125a. As schematically shown in FIG. 1, the wafer transfer apparatus elevator 125 b is installed between the right end of the pressure-resistant casing 111 and the right end of the front area of the moving chamber 124 of the sub casing 119. By the continuous operation of the wafer transfer device elevator 125b and the wafer transfer device 125a, the tweezer (substrate holder) 125c of the wafer transfer device 125a is used as a placement portion for the wafer 200 with respect to the boat (substrate holder) 217. The wafer 200 is loaded (charged) and unloaded (discharged).
移載室124の後側領域には、ボート217を収容して待機させる待機部126が構成されている。待機部126の上方には、プロセスチューブ11が設けられている。プロセスチューブ11の下端部は、炉口シャッタ(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。 In the rear region of the transfer chamber 124, a standby unit 126 that houses and waits for the boat 217 is configured. A process tube 11 is provided above the standby unit 126. The lower end portion of the process tube 11 is configured to be opened and closed by a furnace port shutter (furnace port opening / closing mechanism) 147.
図1に模式的に示されているように、耐圧筐体111右側端部とサブ筐体119の待機部126右端部との間にはボート217を昇降させるためのボートエレベータ(基板保持具昇降機構)115が設置されている。ボートエレベータ115の昇降台に連結された連結具としてのアーム128には蓋体としてのシールキャップ129が水平に据え付けられており、シールキャップ129はボート217を垂直に支持し、プロセスチューブ11の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート217は複数本の保持部材を備えており、複数枚(例えば、50枚〜125枚程度)のウエハ200をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
As schematically shown in FIG. 1, a boat elevator (substrate holder lifting / lowering) for raising / lowering the boat 217 between the right end of the pressure-resistant casing 111 and the right end of the standby section 126 of the sub casing 119 is illustrated. Mechanism) 115 is installed. A seal cap 129 serving as a lid is horizontally installed on an arm 128 that is connected to a lift platform of the boat elevator 115, and the seal cap 129 supports the boat 217 vertically and the lower end of the process tube 11. It is comprised so that a part can be obstruct | occluded.
The boat 217 includes a plurality of holding members so that a plurality of (for example, about 50 to 125) wafers 200 are horizontally held in a state where their centers are aligned in the vertical direction. It is configured.
図1に模式的に示されているように移載室124のウエハ移載装置エレベータ125b側およびボートエレベータ115側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア133を供給するよう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134が設置されており、ウエハ移載装置125aとクリーンユニット134との間には、図示はしないが、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置135が設置されている。
クリーンユニット134から吹き出されたクリーンエア133は、ノッチ合わせ装置135およびウエハ移載装置125a、待機部126にあるボート217に流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体111の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット134の吸い込み側である一次側(供給側)にまで循環され、再びクリーンユニット134によって、移載室124内に吹き出されるように構成されている。
As schematically shown in FIG. 1, the left end of the transfer chamber 124 opposite to the wafer transfer device elevator 125b side and the boat elevator 115 side is a cleaned atmosphere or an inert gas. A clean unit 134 composed of a supply fan and a dust-proof filter is installed so as to supply clean air 133. Between the wafer transfer device 125a and the clean unit 134, although not shown, the circumferential direction of the wafer A notch aligning device 135 is installed as a substrate aligning device for aligning the positions.
The clean air 133 blown out from the clean unit 134 flows into the notch aligning device 135, the wafer transfer device 125a, and the boat 217 in the standby unit 126, and is then sucked in through a duct (not shown) to the outside of the housing 111. Exhaust is performed or it is circulated to the primary side (supply side) that is the suction side of the clean unit 134, and is again blown into the transfer chamber 124 by the clean unit 134.
また、図1、図2、図3、図5に示すように、基板処理装置の動作を制御するコントローラ600が設けられている。コントローラ600は信号線Aを通じてフロントシャッタ113及びポッドオープナ121を、信号線Bを通じてポッド搬送装置118を、信号線Cを通じて支柱116を、信号線Dを通じてウエハ移載機構Dを、信号線E通じて圧力コントローラ21を、信号線Fを通じて駆動コントローラ28を、信号線Gを通じて温度コントローラ53を、信号線Hを通じてクリーンユニット134を、信号線Iを通じて熱移動部506を、制御するように構成されている。以下の基板処理装置の動作は、コントローラ600により制御されている。 In addition, as shown in FIGS. 1, 2, 3, and 5, a controller 600 that controls the operation of the substrate processing apparatus is provided. The controller 600 connects the front shutter 113 and the pod opener 121 through the signal line A, the pod transfer device 118 through the signal line B, the column 116 through the signal line C, the wafer transfer mechanism D through the signal line D, and the signal line E. The pressure controller 21 is configured to control the drive controller 28 through the signal line F, the temperature controller 53 through the signal line G, the clean unit 134 through the signal line H, and the heat transfer unit 506 through the signal line I. . The following operations of the substrate processing apparatus are controlled by the controller 600.
(2)基板処理装置の動作
次に、本発明の処理装置の動作について説明する。
図1に示されているように、ポッド110がロードポート114に供給されると、ポッド搬入搬出口112がフロントシャッタ113によって開放され、ロードポート114の上のポッド110はポッド搬送装置118によって筐体111の内部へポッド搬入搬出口112から搬入される。
搬入されたポッド110は回転式ポッド棚105の指定された棚板117へポッド搬送装置118によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板117から一方のポッドオープナ121に搬送されて載置台122に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ121に搬送されて載置台122に移載される。この際、ポッドオープナ121のウエハ搬入搬出口120はキャップ着脱機構123によって閉じられており、移載室124にはクリーンエア133が流通され、充満されている。例えば、移載室124にはクリーンエア133として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が20ppm以下の雰囲気になり、筐体111の内部(大気雰囲気)の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
(2) Operation of Substrate Processing Apparatus Next, the operation of the processing apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, when the pod 110 is supplied to the load port 114, the pod loading / unloading port 112 is opened by the front shutter 113, and the pod 110 on the load port 114 is enclosed by the pod transfer device 118. It is carried into the body 111 from the pod loading / unloading port 112.
The loaded pod 110 is automatically transported and delivered by the pod transport device 118 to the designated shelf 117 of the rotary pod shelf 105, temporarily stored, and then one pod opener from the shelf 117. It is conveyed to 121 and transferred to the mounting table 122, or directly transferred to the pod opener 121 and transferred to the mounting table 122. At this time, the wafer loading / unloading port 120 of the pod opener 121 is closed by the cap attaching / detaching mechanism 123, and the transfer chamber 124 is filled with clean air 133. For example, the transfer chamber 124 is filled with nitrogen gas as clean air 133, so that the oxygen concentration becomes an atmosphere of 20 ppm or less, which is set to be much lower than the oxygen concentration inside the casing 111 (atmosphere). Yes.
載置台122に載置されたポッド110はその開口側端面がサブ筐体119の正面壁119aにおけるウエハ搬入搬出口120の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構123によって取り外され、ウエハ出し入れ口を開放される。
ポッド110がポッドオープナ121によって開放されると、ウエハ200はポッド110からウエハ移載装置125aのツイーザ125cによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置135にてウエハを整合した後、移載室124の後方にある待機部126へ搬入され、ボート217に装填(チャージング)される。ボート217にウエハ200を受け渡したウエハ移載装置125aはポッド110に戻り、次のウエハ200をボート217に装填する。
The pod 110 mounted on the mounting table 122 has its opening-side end face pressed against the opening edge of the wafer loading / unloading port 120 on the front wall 119a of the sub-housing 119, and the cap is removed by the cap attaching / detaching mechanism 123. The wafer loading / unloading port is opened.
When the pod 110 is opened by the pod opener 121, the wafer 200 is picked up from the pod 110 by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a through the wafer loading / unloading port, aligned with the notch alignment device 135, and then transferred to the transfer chamber 124. Is loaded into the standby unit 126 at the rear of the vehicle and loaded into the boat 217 (charging). The wafer transfer device 125 a that has transferred the wafer 200 to the boat 217 returns to the pod 110 and loads the next wafer 200 into the boat 217.
この一方(上段または下段)のポッドオープナ121におけるウエハ移載機構125によるウエハのボート217への装填作業中に、他方(下段または上段)のポッドオープナ121には回転式ポッド棚105から別のポッド110がポッド搬送装置118によって搬送されて移載され、ポッドオープナ121によるポッド110の開放作業が同時進行される。 During the loading operation of the wafer into the boat 217 by the wafer transfer mechanism 125 in the one (upper or lower) pod opener 121, the other (lower or upper) pod opener 121 receives another pod from the rotary pod shelf 105. 110 is transferred and transferred by the pod transfer device 118, and the opening operation of the pod 110 by the pod opener 121 is simultaneously performed.
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、炉口シャッタ147によって閉じられていたプロセスチューブ11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群を保持したボート217はシールキャップ129がボートエレベータ115によって上昇されることにより、プロセスチューブ11内へ搬入(ローディング)されて行く。 When a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the lower end portion of the process tube 11 closed by the furnace port shutter 147 is opened by the furnace port shutter 147. Subsequently, the boat 217 holding the wafers 200 is loaded into the process tube 11 when the seal cap 129 is lifted by the boat elevator 115.
ローディング後は、プロセスチューブ11にてウエハ200に任意の処理が実施される。処理後は、ノッチ合わせ装置135でのウエハの整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウエハ200およびポッド110は筐体111の外部へ払出される。 After loading, arbitrary processing is performed on the wafer 200 by the process tube 11. After the processing, the wafer 200 and the pod 110 are discharged to the outside of the casing 111 in the reverse order of the above-described procedure except for the wafer alignment process in the notch aligner 135.
図3および図4に示された装置10は、中心線が垂直になるように縦に配されて支持された縦型のプロセスチューブ11を備えており、プロセスチューブ11は互いに同心円に配置されたアウタチューブ12とインナチューブ13とから構成されている。
アウタチューブ12は石英(SiO2 )が使用されて、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に一体成形されている。
インナチューブ13は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ13の筒中空部はボートによって長く整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室14を実質的に形成している。
インナチューブ13の下端開口はウエハを出し入れするための炉口15を実質的に構成している。したがって、インナチューブ13の内径は取り扱うウエハの最大外径(例えば、直径300mm)よりも大きくなるように設定されている。
The apparatus 10 shown in FIGS. 3 and 4 includes a vertical process tube 11 that is vertically arranged and supported so that the center line is vertical, and the process tubes 11 are arranged concentrically with each other. The outer tube 12 and the inner tube 13 are comprised.
The outer tube 12 is made of quartz (SiO 2) and is integrally formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened.
The inner tube 13 is formed in a cylindrical shape whose upper and lower ends are open, and the cylindrical hollow portion of the inner tube 13 substantially includes a processing chamber 14 into which a plurality of wafers held in a long alignment state by a boat are loaded. Forming.
The lower end opening of the inner tube 13 substantially constitutes a furnace port 15 for taking in and out the wafer. Therefore, the inner diameter of the inner tube 13 is set to be larger than the maximum outer diameter (for example, a diameter of 300 mm) of the wafer to be handled.
アウタチューブ12とインナチューブ13との間の下端部は、略円筒形状に構築されたマニホールド16によって気密封止されている。アウタチューブ12およびインナチューブ13の交換等のために、マニホールド16はアウタチューブ12およびインナチューブ13にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。
マニホールド16が装置10のサブ筐体119に支持されることによって、プロセスチューブ11は垂直に据え付けられた状態になっている。
A lower end portion between the outer tube 12 and the inner tube 13 is hermetically sealed by a manifold 16 constructed in a substantially cylindrical shape. For exchanging the outer tube 12 and the inner tube 13, the manifold 16 is detachably attached to the outer tube 12 and the inner tube 13, respectively.
Since the manifold 16 is supported by the sub-housing 119 of the apparatus 10, the process tube 11 is installed vertically.
アウタチューブ12とインナチューブ13との隙間によって排気路17が、横断面形状が一定幅の円形リング形状に構成されている。
図3に示されているように、マニホールド16の側壁の上部には排気管18の一端が接続されており、排気管18は排気路17の最下端部に連通した状態になっている。
排気管18の他端には圧力コントローラ21によって制御される排気装置19が接続されており、排気管18の途中には圧力センサ20が接続されている。
圧力コントローラ21は圧力センサ20からの測定結果に基づいて排気装置19をフィードバック制御するように構成されている。
The exhaust passage 17 is formed by a gap between the outer tube 12 and the inner tube 13 in a circular ring shape having a constant cross-sectional shape.
As shown in FIG. 3, one end of an exhaust pipe 18 is connected to the upper portion of the side wall of the manifold 16, and the exhaust pipe 18 communicates with the lowermost end portion of the exhaust path 17.
An exhaust device 19 controlled by a pressure controller 21 is connected to the other end of the exhaust pipe 18, and a pressure sensor 20 is connected to the exhaust pipe 18.
The pressure controller 21 is configured to feedback control the exhaust device 19 based on the measurement result from the pressure sensor 20.
マニホールド16の下方にはガス導入管22がインナチューブ13の炉口15に連通するように配設されており、ガス導入管22にはガス流量コントローラ24によって制御される原料ガス供給装置および不活性ガス供給装置(以下、供給装置という。)23が接続されている。
ガス導入管22によって炉口15に導入されたガスはインナチューブ13の処理室14内を流通して、排気路17を通って排気管18によって排気される。
A gas introduction pipe 22 is disposed below the manifold 16 so as to communicate with the furnace port 15 of the inner tube 13. The gas introduction pipe 22 includes a raw material gas supply device controlled by a gas flow rate controller 24 and an inert gas. A gas supply device (hereinafter referred to as a supply device) 23 is connected.
The gas introduced into the furnace port 15 by the gas introduction pipe 22 circulates in the processing chamber 14 of the inner tube 13 and is exhausted by the exhaust pipe 18 through the exhaust path 17.
マニホールド16には下端開口を閉塞するシールキャップ129が垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ129はマニホールド16の外径と略等しい円盤形状に構築されており、筐体2の待機室3に設備されたボートエレベータ115によって垂直方向に昇降されるように構成されている。
ボートエレベータ115はモータ駆動の送りねじ軸装置およびベローズ等によって構成されており、ボートエレベータ115のモータ27は駆動コントローラ28によって制御されるように構成されている。
シールキャップ129の中心線上には回転軸30が挿通されて回転自在に支承されており、回転軸30は駆動コントローラ28によって制御されるモータ29によって回転駆動されるように構成されている。
回転軸30の上端にはボート31が垂直に立脚されて支持されている。
A seal cap 129 that closes the lower end opening is brought into contact with the manifold 16 from the lower side in the vertical direction. The seal cap 129 is constructed in a disk shape substantially equal to the outer diameter of the manifold 16 and is configured to be raised and lowered in the vertical direction by the boat elevator 115 installed in the standby chamber 3 of the housing 2.
The boat elevator 115 is configured by a motor-driven feed screw shaft device, a bellows, and the like, and the motor 27 of the boat elevator 115 is configured to be controlled by a drive controller 28.
A rotation shaft 30 is inserted on the center line of the seal cap 129 and is rotatably supported. The rotation shaft 30 is configured to be rotated by a motor 29 controlled by a drive controller 28.
A boat 31 is vertically supported and supported at the upper end of the rotating shaft 30.
ボート31は上下で一対の端板32、33と、これらの間に架設されて垂直に配設された3本の保持部材34とを備えており、3本の保持部材34には多数の保持溝35が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように刻設されている。ボート31は3本の保持部材34の保持溝35間にウエハ1を挿入されることにより、複数枚のウエハ1を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。
ボート31と回転軸30との間には断熱キャップ部36が配置されている。
回転軸30はボート31をシールキャップ129の上面から持ち上げた状態に支持することにより、ボート31の下端を炉口15の位置から適当な距離だけ離間させるように構成されている。
断熱キャップ部36は炉口15の近傍を断熱するようになっている。
The boat 31 includes a pair of upper and lower end plates 32 and 33, and three holding members 34 that are installed between the end plates 32 and 33. The three holding members 34 have a plurality of holding members 34. The grooves 35 are arranged at equal intervals in the longitudinal direction so as to open facing each other. The boat 31 inserts the wafers 1 between the holding grooves 35 of the three holding members 34, thereby holding the plurality of wafers 1 aligned in a state where their centers are aligned horizontally. .
A heat insulating cap portion 36 is disposed between the boat 31 and the rotating shaft 30.
The rotary shaft 30 is configured so that the lower end of the boat 31 is separated from the position of the furnace port 15 by an appropriate distance by supporting the boat 31 in a state where it is lifted from the upper surface of the seal cap 129.
The heat insulating cap part 36 insulates the vicinity of the furnace port 15.
プロセスチューブ11の外側には、処理室内を加熱する加熱手段としてのヒータユニット40が同心円に配置されて、サブ筐体119に支持された状態で設置されている。
ヒータユニット40はステンレス鋼(SUS)が使用されて上端閉塞で下端開口の円筒形状に形成されたケース41を備えている。ケース41の内径および全長はアウタチューブ12の外径および全長よりも大きく設定されている。ケース41の内側にはケース41よりも小径の円筒形状に構築された断熱槽42が同心円に設置されている。
断熱槽42の内側には断熱槽42よりも小径の円筒形状に形成された断熱側壁43がアウタチューブ12との間に間隙をとって同心円に設置されている。断熱側壁43は短尺の円筒形状に形成された断熱ブロック44が複数個、垂直方向に積み重ねられて1本の筒体に構築されている。
断熱側壁43の上には断熱天井壁45が断熱側壁43の上端開口を閉塞するように被せられている。断熱天井壁45はケース41の内径と等しい外径を有する円板形状に形成された断熱プレート46が複数枚、垂直方向に積み重ねられて1枚の円盤に構築されている。
Outside the process tube 11, a heater unit 40 as a heating means for heating the inside of the processing chamber is disposed concentrically and is installed in a state supported by the sub-housing 119.
The heater unit 40 includes a case 41 made of stainless steel (SUS) and formed in a cylindrical shape with a closed upper end and a lower end opening. The inner diameter and the total length of the case 41 are set larger than the outer diameter and the total length of the outer tube 12. Inside the case 41, a heat insulating tank 42 constructed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the case 41 is installed concentrically.
Inside the heat insulating tank 42, a heat insulating side wall 43 formed in a cylindrical shape smaller in diameter than the heat insulating tank 42 is disposed concentrically with a gap between the outer tube 12. The heat insulation side wall 43 is constructed in a single cylindrical body by stacking a plurality of heat insulation blocks 44 formed in a short cylindrical shape in the vertical direction.
A heat insulating ceiling wall 45 is placed on the heat insulating side wall 43 so as to close the upper end opening of the heat insulating side wall 43. The heat insulating ceiling wall 45 is constructed as a single disk by stacking a plurality of heat insulating plates 46 formed in a disk shape having an outer diameter equal to the inner diameter of the case 41 in the vertical direction.
断熱側壁43の内周面には発熱体(以下、側壁発熱体という。)47が、各断熱ブロック44にそれぞれ敷設されている。 A heat generating element (hereinafter referred to as a side wall heat generating element) 47 is laid on each heat insulating block 44 on the inner peripheral surface of the heat insulating side wall 43.
ヒータユニット40の天井面である断熱天井壁45の下面の中央部には、サブヒータユニット48が水平に設置されている。
サブヒータユニット48は天井発熱体49とホルダ50とを備えており、天井発熱体49を保持したホルダ50が断熱天井壁45の下面に吊持されている。
A sub-heater unit 48 is horizontally installed at the center of the lower surface of the heat insulating ceiling wall 45 that is the ceiling surface of the heater unit 40.
The sub-heater unit 48 includes a ceiling heating element 49 and a holder 50, and the holder 50 that holds the ceiling heating element 49 is suspended from the lower surface of the heat insulating ceiling wall 45.
図4に示されているように、側壁発熱体47および天井発熱体49の発熱体は、発熱体駆動装置52に接続されており、発熱体駆動装置52は温度コントローラ53によって制御されるように構成されている。
ヒータユニット40の側壁部には複数本の熱電対54が上下方向に間隔を置いて配され
て、それぞれ径方向に挿通されており、熱電対54は計測結果を温度コントローラ53に送信するようになっている。
温度コントローラ53は熱電対54からの計測温度によって発熱体駆動装置52をフィードバック制御するようになっている。すなわち、温度コントローラ53は発熱体駆動装置52の目標温度と熱電対54の計測温度との誤差を求めて、誤差がある場合には誤差を解消させるフィードバック制御を実行するようになっている。
さらに、温度コントローラ53は側壁発熱体47をゾーン制御するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the heating elements of the side wall heating element 47 and the ceiling heating element 49 are connected to a heating element driving device 52, and the heating element driving device 52 is controlled by a temperature controller 53. It is configured.
A plurality of thermocouples 54 are arranged on the side wall portion of the heater unit 40 at intervals in the vertical direction and are inserted in the radial direction. The thermocouple 54 transmits the measurement result to the temperature controller 53. It has become.
The temperature controller 53 performs feedback control of the heating element driving device 52 based on the measured temperature from the thermocouple 54. That is, the temperature controller 53 obtains an error between the target temperature of the heating element driving device 52 and the measured temperature of the thermocouple 54, and if there is an error, executes a feedback control for eliminating the error.
Furthermore, the temperature controller 53 is configured to perform zone control on the side wall heating element 47.
ヒータユニット40とプロセスチューブ11との間には、処理室14とヒータユニット(加熱手段)との間に形成される空間としての冷却エア通路61が形成されている。冷却エア通路61は冷却ガスとしての冷却エアを全体的に流通させるように形成されている。
ヒータユニット40の断熱側壁43の下端部には給気ダクト62が環状に敷設されており、給気ダクト62および断熱側壁43には吹出口63が複数個、周方向に略等間隔に配されて径方向および上下方向にも複数個ずつ開設されている。
給気ダクト62の外周側には冷却エアを供給する給気管64が接続されており、給気管64に供給された冷却エアは給気ダクト62および吹出口63を通じて冷却エア通路61の全体に拡散するようになっている。
A cooling air passage 61 is formed between the heater unit 40 and the process tube 11 as a space formed between the processing chamber 14 and the heater unit (heating means). The cooling air passage 61 is formed to circulate cooling air as a cooling gas as a whole.
An air supply duct 62 is laid in an annular shape at the lower end of the heat insulating side wall 43 of the heater unit 40, and a plurality of air outlets 63 are arranged in the air supply duct 62 and the heat insulating side wall 43 at substantially equal intervals in the circumferential direction. There are also several in the radial and vertical directions.
An air supply pipe 64 for supplying cooling air is connected to the outer peripheral side of the air supply duct 62, and the cooling air supplied to the air supply pipe 64 is diffused throughout the cooling air passage 61 through the air supply duct 62 and the air outlet 63. It is supposed to be.
断熱天井壁45には冷却エア通路61の雰囲気を排気する排気流路の一部としての排気孔65が、同一円形線上で周方向に略等間隔に配置されて上下方向に貫通するように開設されている。 Exhaust holes 65 as a part of the exhaust flow path for exhausting the atmosphere of the cooling air passage 61 are formed in the heat insulating ceiling wall 45 so as to be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction on the same circular line so as to penetrate in the vertical direction. Has been.
断熱天井壁45の上には、図3に示すように、排気孔65と共に第一排気流路の一部を構成する排気フード70が被せられている。
排気フード70はステンレス鋼板が使用されて多角形(八角形)の箱形状に組み立てられた筐体71を備えている。
As shown in FIG. 3, the heat insulating ceiling wall 45 is covered with an exhaust hood 70 that constitutes a part of the first exhaust passage together with the exhaust holes 65.
The exhaust hood 70 is provided with a casing 71 made of a stainless steel plate and assembled into a polygonal (octagonal) box shape.
排気ダクト76の排気フード70と反対側端(下流側端)には、排気ダクト76や排気フード70等と共に第一排気流路の一部を構成するダンパケース90が接続されている。ダンパケース90は平面視の形状が略正方形の直方体の箱形状に形成されている。 A damper case 90 that constitutes a part of the first exhaust passage together with the exhaust duct 76 and the exhaust hood 70 is connected to an end (downstream end) opposite to the exhaust hood 70 of the exhaust duct 76. The damper case 90 is formed in a rectangular parallelepiped box shape in plan view.
図3に示すように、ダンパケース90には排気ダクト76やダンパケース90と共に第一排気流路を構成するラジエータケース300が接続されている。ラジエータケース300は平面視の形状が略長方形の直方体の箱形状に形成されている。 As shown in FIG. 3, a radiator case 300 that constitutes a first exhaust passage together with the exhaust duct 76 and the damper case 90 is connected to the damper case 90. The radiator case 300 is formed in a rectangular parallelepiped box shape in plan view.
ラジエータケース300内には、冷却手段としてのラジエータが設置されている。 ラジエータケース300のダンパケース90との接続側端である上流側端は、ラジエータに冷却すべきガスとしての熱排気(以下、高温ガスという場合がある。)を供給する供給口を構成している。ラジエータケース300のダンパケース90との接続側端とは反対側端(下流側端)は、ラジエータによって冷却された熱排気(以下、低温ガスという場合がある。)を排出する排気口を構成している。ラジエータケース300の排気口には、ラジエータに接続される第二排気流路を構成する排気ダクト106が接続されている。排気ダクト106はブロアやポンプおよびエゼクタ等の排気装置に接続されるようになっている。 In the radiator case 300, a radiator is installed as a cooling means. The upstream end, which is the connection side end of the radiator case 300 with the damper case 90, constitutes a supply port for supplying hot exhaust (hereinafter sometimes referred to as high temperature gas) as a gas to be cooled to the radiator. . The end of the radiator case 300 opposite to the end connected to the damper case 90 (downstream end) constitutes an exhaust port for discharging the heat exhaust (hereinafter sometimes referred to as low temperature gas) cooled by the radiator. ing. An exhaust duct 106 constituting a second exhaust passage connected to the radiator is connected to an exhaust port of the radiator case 300. The exhaust duct 106 is connected to an exhaust device such as a blower, a pump, and an ejector.
プロセスチューブ11内の温度を600℃から730℃〜800℃、例えば、760℃の成膜温度まで昇温させ(Ramp
Up)、ウエハ温度が成膜温度に達し安定化したところ(Pre Heat)で反応ガスがガス導入管22より反応炉1内に導入され、ウエハ200に成膜処理がなされる(Depo)。例えば、ウエハ200上にSi3N4膜(窒化シリコン膜、以下、SiNという。)を成膜する場合には、DCS(ジクロルシラン(SiH2Cl2))、NH3等のガスが用いられる。この場合、プロセスチューブ11は730℃〜800℃の成膜温度に保たれることとなる。
The temperature in the process tube 11 is raised from 600 ° C. to a film forming temperature of 730 ° C. to 800 ° C., for example, 760 ° C. (Ramp
Up) When the wafer temperature reaches the film formation temperature and stabilizes (Pre Heat), the reaction gas is introduced into the reaction furnace 1 through the gas introduction pipe 22, and the film formation process is performed on the wafer 200 (Depo). For example, when a Si3N4 film (silicon nitride film, hereinafter referred to as SiN) is formed on the wafer 200, a gas such as DCS (dichlorosilane (SiH2Cl2)), NH3, or the like is used. In this case, the process tube 11 is maintained at a film forming temperature of 730 ° C. to 800 ° C.
730℃〜800℃に保たれたプロセスチューブ11とプロセスチューブ11の外界は、各断熱部(断熱槽42,断熱側壁43,断熱天井壁45,断熱ブロック44,断熱キャップ部36)で断熱されているが、各断熱部は高温となっている。これらの各断熱部と各断熱部の周りに設けられた機器を冷却するために、図5に示すように、ラジエータ冷却部501、筐体天井壁冷却部502、筐体側壁冷却部503、炉口冷却部504が設けられている。また、これら冷却部への冷却水の流量を監視する流量計505が設けられ、冷却水の供給・排出と供給される冷却水から排出される冷却水へ熱の伝達を行う熱移動部506が処理装置下後方に設けられている。 The process tube 11 maintained at 730 ° C. to 800 ° C. and the outside of the process tube 11 are thermally insulated by each heat insulating portion (the heat insulating tank 42, the heat insulating side wall 43, the heat insulating ceiling wall 45, the heat insulating block 44, the heat insulating cap portion 36). However, each heat insulation part is hot. In order to cool these heat insulation units and the devices provided around each heat insulation unit, as shown in FIG. 5, a radiator cooling unit 501, a case ceiling wall cooling unit 502, a case side wall cooling unit 503, a furnace A mouth cooling unit 504 is provided. Further, a flow meter 505 for monitoring the flow rate of the cooling water to these cooling units is provided, and a heat transfer unit 506 for transferring heat to the cooling water discharged from the supplied cooling water is provided. It is provided below the processing device.
ラジエータ冷却部501は、図5に示されているように、ラジエータケース300に設けられ、ラジエータケース300を冷却できるように構成されている。 As shown in FIG. 5, the radiator cooling unit 501 is provided in the radiator case 300 and configured to cool the radiator case 300.
筐体天井壁冷却部502は、筐体111内に設けられた断熱天井壁45に設けられ、断熱天井壁45を冷却できるように構成されている。 The casing ceiling wall cooling unit 502 is provided on the heat insulating ceiling wall 45 provided in the casing 111 and configured to cool the heat insulating ceiling wall 45.
筐体側壁冷却部503は、筐体111内に設けられた断熱側壁43に設けられ、断熱側壁43を冷却できるように構成されている。 The case side wall cooling unit 503 is provided on the heat insulating side wall 43 provided in the case 111 and configured to cool the heat insulating side wall 43.
炉口冷却部504は、図3、図4に示されているようにプロセスチューブ11下端およびマニホールド16に隣接するように設けられ、プロセスチューブ11下端およびマニホールド16を冷却できるように構成されている As shown in FIGS. 3 and 4, the furnace port cooling unit 504 is provided so as to be adjacent to the lower end of the process tube 11 and the manifold 16, and is configured to cool the lower end of the process tube 11 and the manifold 16.
図6に示されているように、冷却水は、冷却水供給口515から各冷却部(ラジエータ冷却部501、筐体天井壁冷却部502、筐体側壁冷却部503、炉口冷却部504)に供給され、各冷却部の熱を吸収し、流量計505を経た後、冷却水排出口516へ流れていく。 As shown in FIG. 6, the cooling water is supplied from the cooling water supply port 515 to each cooling unit (a radiator cooling unit 501, a casing ceiling wall cooling unit 502, a casing side wall cooling unit 503, and a furnace port cooling unit 504). , The heat of each cooling part is absorbed, and after passing through the flow meter 505, it flows to the cooling water discharge port 516.
冷却水は冷却水供給口515では室温、冷却水排出口516では、各冷却部の熱を吸収した水が流れ込む為、高温となっている。冷却水供給口515を流れる冷却水の温度と冷却水排出口516を流れる冷却水の温度の差は処理装置の運用状況によって大きく異なる。 The cooling water is at a room temperature at the cooling water supply port 515, and at the cooling water discharge port 516, the water that has absorbed the heat of each cooling part flows into the cooling water, and thus the cooling water has a high temperature. The difference between the temperature of the cooling water flowing through the cooling water supply port 515 and the temperature of the cooling water flowing through the cooling water discharge port 516 varies greatly depending on the operation status of the processing apparatus.
図7に示されているように、熱移動部506には、冷却水供給口515と冷却水排出口516とが設けられ、冷却水供給口515と冷却水排出口516はそれぞれ、ペルチェ素子513で仕切られた熱伝導体512に包まれるように構成され、冷却水供給口515に供給された冷却水の熱を熱伝導体512とペルチェ素子513を介して、冷却水排出口516に伝達することが可能となっている。また、熱伝導体512と、ペルチェ素子513と、冷却水供給口515および冷却水排出口516は、断熱材511で覆われている。 As shown in FIG. 7, the heat transfer unit 506 is provided with a cooling water supply port 515 and a cooling water discharge port 516, and each of the cooling water supply port 515 and the cooling water discharge port 516 has a Peltier element 513. The heat of the cooling water supplied to the cooling water supply port 515 is transmitted to the cooling water discharge port 516 via the heat conductor 512 and the Peltier element 513. It is possible. Further, the heat conductor 512, the Peltier element 513, the cooling water supply port 515 and the cooling water discharge port 516 are covered with a heat insulating material 511.
熱伝導体512に、アルミ等の熱伝導率の高い材料を用いることによって、冷却水供給口515から冷却水排出口516への熱の伝達を促進させることができる。 By using a material having high thermal conductivity, such as aluminum, for the heat conductor 512, heat transfer from the cooling water supply port 515 to the cooling water discharge port 516 can be promoted.
図8に示されているように、ペルチェ素子513は板状で、吸熱面521、放熱面522を備えており、電極514a,電極514bから電力を供給することで吸熱面521から放熱面522に熱を移動させるように構成されている。 As shown in FIG. 8, the Peltier element 513 is plate-shaped and includes a heat absorbing surface 521 and a heat radiating surface 522, and power is supplied from the electrodes 514a and 514b to the heat radiating surface 522. It is configured to move heat.
各冷却部の冷却性能を制御するために、ペルチェ素子513への電力供給は常時あるいは間欠的、一時的に行われる。例えば、冷却水供給口515を流れる冷却水の温度が室温よりも高いときや、冷却水排出口16を流れる水の温度が処理装置のアイドル時の温度よりも高いときは、常時あるいは間欠的に動作させる。また、処理装置運用時の特定の動作により一時的に冷却性能が不足しているときは、それに合わせて動作させる。 In order to control the cooling performance of each cooling unit, power supply to the Peltier element 513 is performed constantly, intermittently, or temporarily. For example, when the temperature of the cooling water flowing through the cooling water supply port 515 is higher than room temperature, or when the temperature of the water flowing through the cooling water discharge port 16 is higher than the temperature at the time of idling of the processing apparatus, it is always or intermittently. Make it work. Further, when the cooling performance is temporarily insufficient due to a specific operation at the time of operation of the processing apparatus, the operation is performed according to that.
また、各冷却部の冷却性能の制御は、ペルチェ素子513へ供給する電圧、電流によって行うことも可能となっている。 The cooling performance of each cooling unit can be controlled by the voltage and current supplied to the Peltier element 513.
また、各冷却部の冷却性能の制御は、冷却水供給口515を流れる冷却水の温度と冷却水排出口516を流れる冷却水の温度のいずれか、若しくは両方の温度をフィードバック制御される。すなわち、冷却水供給口515の水温が室温より低いときは、ペルチェ素子513を動作させなくとも、各部の冷却が可能なため、ペルチェ素子513の動作頻度を低くし、冷却水供給口515の水温が室温より高いときは、各部を充分に冷却できない可能性があるため、ペルチェ素子513の動作頻度を高くする制御を行う。また、冷却水排出口516の水温が室温より高いときは、各部を冷却できない可能性があるため、ペルチェ素子513の動作頻度を高くし、冷却水排出口516の水温が処理装置アイドル時の温度よりも低いときは、各部が過冷却となってしまうので、ペルチェ素子513の動作頻度を低くする制御を行う。 Control of the cooling performance of each cooling unit is feedback-controlled for the temperature of the cooling water flowing through the cooling water supply port 515, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water discharge port 516, or both. That is, when the water temperature of the cooling water supply port 515 is lower than the room temperature, each part can be cooled without operating the Peltier element 513. Therefore, the operation frequency of the Peltier element 513 is reduced, and the water temperature of the cooling water supply port 515 is reduced. When the temperature is higher than the room temperature, there is a possibility that each part cannot be sufficiently cooled, so that the operation frequency of the Peltier element 513 is increased. Further, when the water temperature of the cooling water discharge port 516 is higher than the room temperature, there is a possibility that each part cannot be cooled. Therefore, the operation frequency of the Peltier element 513 is increased, and the water temperature of the cooling water discharge port 516 is the temperature when the processing apparatus is idle. If it is lower than this, each part is overcooled, so that the operation frequency of the Peltier element 513 is controlled to be low.
冷却水供給口516に供給される冷却水の温度と冷却水排出口516から排出される冷却水との温度差が大きいと、ペルチェ素子513による熱の伝達性能が低下するが、ペルチェ素子513を積層することによって、ペルチェ素子513一枚当たりの温度差は減らすことができ、冷却水排出口516から排出される冷却水が高温となっても充分に熱の伝達を行う事ができる。 If the temperature difference between the temperature of the cooling water supplied to the cooling water supply port 516 and the cooling water discharged from the cooling water discharge port 516 is large, the heat transfer performance of the Peltier element 513 is reduced. By stacking, the temperature difference per Peltier element 513 can be reduced, and heat can be sufficiently transferred even when the cooling water discharged from the cooling water discharge port 516 reaches a high temperature.
(2)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(2) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, the following one or more effects are achieved.
(a) 本実施形態によれば、ラジエータケース300からの熱を吸収するためのラジエータ冷却部501へ供給される冷却水の温度を下げることができ、冷却水の使用量を増大させずにラジエータ冷却部501の冷却性能を向上させることができる。また、余裕度が高くなるため冷却水の使用量を減少させることができる。 (A) According to the present embodiment, the temperature of the cooling water supplied to the radiator cooling unit 501 for absorbing heat from the radiator case 300 can be lowered, and the radiator is used without increasing the amount of cooling water used. The cooling performance of the cooling unit 501 can be improved. Moreover, since the margin is increased, the amount of cooling water used can be reduced.
(b) 本実施形態によれば、断熱天井壁45からの熱を吸収するための筐体天井壁冷却部502へ供給される冷却水の温度を下げることができ、冷却水の使用量を増大させずに筐体天井壁冷却部502の冷却性能を向上させることができる。また、余裕度が高くなるため冷却水の使用量を減少させることができる。 (B) According to the present embodiment, the temperature of the cooling water supplied to the casing ceiling wall cooling unit 502 for absorbing heat from the heat insulating ceiling wall 45 can be lowered, and the amount of cooling water used is increased. Without this, the cooling performance of the casing ceiling wall cooling unit 502 can be improved. Moreover, since the margin is increased, the amount of cooling water used can be reduced.
(c) 本実施形態によれば、断熱側壁43からの熱を吸収するための筐体側壁冷却部503へ供給される冷却水の温度を下げることができ、冷却水の使用量を増大させずに筐体側壁冷却部503の冷却性能を向上させることができる。また、余裕度が高くなるため冷却水の使用量を減少させることができる。 (C) According to the present embodiment, the temperature of the cooling water supplied to the casing side wall cooling unit 503 for absorbing heat from the heat insulating side wall 43 can be lowered, and the amount of cooling water used is not increased. In addition, the cooling performance of the casing side wall cooling unit 503 can be improved. Moreover, since the margin is increased, the amount of cooling water used can be reduced.
(d) 本実施形態によれば、プロセスチューブ11下端およびマニホールド16からの熱を吸収するための炉口冷却部504へ供給される冷却水の温度を下げることができ、冷却水の使用量を増大させずに炉口冷却部504の冷却性能を向上させることができる。また、余裕度が高くなるため冷却水の使用量を減少させることができる。 (D) According to the present embodiment, the temperature of the cooling water supplied to the furnace port cooling unit 504 for absorbing heat from the lower end of the process tube 11 and the manifold 16 can be lowered, and the amount of cooling water used can be reduced. The cooling performance of the furnace port cooling unit 504 can be improved without increasing the temperature. Moreover, since the margin is increased, the amount of cooling water used can be reduced.
<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.
<付記1>
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
当該処理室内を加熱する加熱部と、
前記処理室外に設けられ、前記処理室と前記処理室外の機器とを冷却する少なくとも1つ以上設けられた冷却部と、
前記冷却部に供給される冷媒の熱を、前記冷却部から排出される冷媒へ熱移動させる熱移動部と、
を有する基板処理装置が提供される。
<Appendix 1>
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A heating unit for heating the processing chamber;
A cooling unit provided outside the processing chamber, provided with at least one cooling unit for cooling the processing chamber and the equipment outside the processing chamber;
A heat transfer unit that heat-transfers the heat of the refrigerant supplied to the cooling unit to the refrigerant discharged from the cooling unit;
A substrate processing apparatus is provided.
<付記2>
好ましくは、
前記熱移動部には、ペルチェ素子が設けられている
<Appendix 2>
Preferably,
The heat transfer unit is provided with a Peltier element.
<付記3>
また好ましくは、
前記冷媒は、水である。
<Appendix 3>
Also preferably,
The refrigerant is water.
<付記4>
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室へ基板が搬入される工程と、
加熱部が前記処理室内を加熱する工程と、
少なくとも1つ以上設けられた冷却部が、前記処理室と、前記処理室外に設けられた機器を冷却する工程と、
熱移動部が、前記冷却部に供給される冷媒の熱を前記冷却部で加熱され、排出される冷媒へ移動させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
<Appendix 4>
According to another aspect of the invention,
A step of carrying the substrate into a processing chamber for processing the substrate;
A heating unit heating the processing chamber;
A step of cooling at least one cooling unit provided in the processing chamber and an apparatus provided outside the processing chamber;
A step of moving the heat of the refrigerant supplied to the cooling unit to the refrigerant heated by the cooling unit and discharged;
A method of manufacturing a semiconductor device having the above is provided.
10 装置
11 プロセスチューブ
12 アウタチューブ
13 インナチューブ
14 処理室
15 炉口
16 マニホールド
17 排気路
18 排気管
19 排気装置
20 圧力センサ
21 圧力コントローラ
22 ガス導入管
27 モータ
28 駆動コントローラ
29 モータ
30 回転軸
32 端板
33 端板
34 保持部材
35 保持溝
36 断熱キャップ部
40 ヒータユニット
41 ケース
42 断熱槽
43 断熱側壁
44 断熱ブロック
45 断熱天井壁
46 断熱プレート
47 発熱体
48 サブヒータユニット
49 天井発熱体
50 ホルダ
52 発熱体駆動装置
53 温度コントローラ
54 熱電対
61 冷却エア通路
62 給気ダクト
63 吹出口
64 給気管
65 排気孔
70 排気フード
76 排気ダクト
90 ダンパケース
100 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 回転式ポッド棚
106 排気ダクト
110 ポッド
111 筐体
111a 正面壁
112 ポッド搬入搬出口
113 フロントシャッタ
114 ロードポート
115 ボートエレベータ
116 支柱
117 棚板
118 ポッド搬送装置
118a ポッドエレベータ
118b ポッド搬送機構
119 サブ筐体
119a 正面壁
120 ウエハ搬入搬出口
121 ポッドオープナ
122 載置台
123 キャップ着脱機構
124 移載室
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
126 待機部
128 アーム
129 シールキャップ
133 クリーンエア
134 クリーンユニット
135 ノッチ合わせ装置
147 炉口シャッタ
200 ウエハ
217 ボート
300 ラジエータケース
501 ラジエータ冷却部
502 筐体天井壁冷却部
503 筐体側壁冷却部
504 炉口冷却部
505 流量計
506 熱移動部
511 断熱材
512 熱伝導体
513 ペルチェ素子
514a 電極
514b 電極
515 冷却水供給口
516 冷却水排出口
521 吸熱面
522 放熱面
600 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Apparatus 11 Process tube 12 Outer tube 13 Inner tube 14 Processing chamber 15 Furnace port 16 Manifold 17 Exhaust path 18 Exhaust pipe 19 Exhaust device 20 Pressure sensor 21 Pressure controller 22 Gas introduction pipe 27 Motor 28 Drive controller 29 Motor 30 Rotating shaft 32 End Plate 33 End plate 34 Holding member 35 Holding groove 36 Heat insulation cap part 40 Heater unit 41 Case 42 Heat insulation tank 43 Heat insulation side wall 44 Heat insulation block 45 Heat insulation ceiling wall 46 Heat insulation plate 47 Heating element 48 Sub heater unit 49 Ceiling heating element 50 Holder 52 Heat generation Body drive device 53 Temperature controller 54 Thermocouple 61 Cooling air passage 62 Air supply duct 63 Air outlet 64 Air supply pipe 65 Exhaust hole 70 Exhaust hood 76 Exhaust duct 90 Damper case 100 Processing device 10 Front maintenance port 104 Front maintenance door 105 Rotary pod shelf 106 Exhaust duct 110 Pod 111 Housing 111a Front wall 112 Pod loading / unloading port 113 Front shutter 114 Load port 115 Boat elevator 116 Post 117 117 Shelf plate 118 Pod conveyor 118a Pod elevator 118b Pod transfer mechanism 119 Sub-housing 119a Front wall 120 Wafer loading / unloading port 121 Pod opener 122 Mounting table 123 Cap attaching / detaching mechanism 124 Transfer chamber 125 Wafer transfer mechanism 125a Wafer transfer device 125b Wafer transfer device elevator 125c Tweezer 126 Standby unit 128 Arm 129 Seal cap 133 Clean air 134 Clean unit 135 Notch aligning device 147 Furnace port shutter 200 Wafer 217 Boat 300 Radiator case 501 Radiator cooling unit 502 Housing ceiling wall cooling unit 503 Housing side wall cooling unit 504 Furnace port cooling unit 505 Flow meter 506 Heat transfer unit 511 Heat insulating material 512 Thermal conductor 513 Peltier element 514a Electrode 514b Electrode 515 Cooling water supply port 516 Cooling water discharge port 521 Heat absorption surface 522 Heat radiation surface 600 Controller
Claims (1)
当該処理室内を加熱する加熱部と、
前記処理室外に設けられ、前記処理室と前記処理室外の機器とを冷却する少なくとも1つ以上設けられた冷却部と、
前記冷却部に供給される冷媒の熱を、前記冷却部から排出される冷媒へ熱移動させる熱移動部と、
を有する基板処理装置。
A processing chamber for processing the substrate;
A heating unit for heating the processing chamber;
A cooling unit provided outside the processing chamber, provided with at least one cooling unit for cooling the processing chamber and the equipment outside the processing chamber;
A heat transfer unit that heat-transfers the heat of the refrigerant supplied to the cooling unit to the refrigerant discharged from the cooling unit;
A substrate processing apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010233524A JP2012089603A (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Substrate processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010233524A JP2012089603A (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Substrate processing device |
Publications (1)
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ID=46260934
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JP2010233524A Pending JP2012089603A (en) | 2010-10-18 | 2010-10-18 | Substrate processing device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180083258A (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Heat treatment apparatus and temperature control method |
-
2010
- 2010-10-18 JP JP2010233524A patent/JP2012089603A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180083258A (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Heat treatment apparatus and temperature control method |
KR102270093B1 (en) | 2017-01-12 | 2021-06-25 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Heat treatment apparatus and temperature control method |
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