JP2013055141A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Yuki Taira
祐樹 平
Junichi Tanabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of processing a large-sized processing substrate for a substrate processing apparatus that processes a substrate by using light.SOLUTION: A substrate processing apparatus comprises: a processing chamber for processing a substrate: a substrate loading part provided in the processing chamber and horizontally rotating in a state of loading a substrate; a light generation part provided outside the processing chamber so as to face the substrate loaded on the substrate loading part for radiating light into the processing chamber; a partition part provided between the processing chamber and the light generation part for separating the processing chamber and the light generation part; a processing gas supply part supplying a processing gas into the processing chamber; and an exhaust part exhausting an atmosphere in the processing chamber. The partition part includes a plurality of transmission windows transmitting light irradiated from the light generation part into the processing chamber and window fixing parts provided between the transmission windows for fixing the transmission windows. An area of at least one transmission window among the plurality of transmission windows is set at an area smaller than a substrate area.

Description

本発明は、処理用ガスを紫外光等により励起し基板上に薄膜を形成する薄膜形成技術や、基板に光を照射して熱処理(アニール処理)する熱処理技術等の、光を用いて基板を処理する技術に関するものであり、例えば、半導体集積回路(以下、ICという。)が作り込まれる半導体基板(例えば、半導体ウエハ)や液晶デバイスが作り込まれる液晶基板、あるいは有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイスが作り込まれるEL基板に対して、熱処理又は酸化膜等の堆積(デポジション)処理等を行う基板処理装置に関する。   In the present invention, a substrate is formed by using light, such as a thin film formation technology for forming a thin film on a substrate by exciting a processing gas with ultraviolet light or the like, or a heat treatment technology for irradiating a substrate with light to perform a heat treatment (annealing treatment). The present invention relates to a processing technology, for example, a semiconductor substrate (for example, a semiconductor wafer) on which a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as IC) is manufactured, a liquid crystal substrate on which a liquid crystal device is manufactured, or an organic electroluminescence (EL) device. The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs heat treatment or deposition (deposition) processing of an oxide film or the like on an EL substrate on which is formed.

近年、直径が450mmの半導体基板の実用化が進められるなど、半導体基板や液晶基板やEL基板等の製造においては、処理基板の大型化が著しく進み、それに伴って、それらの処理基板の製造装置も、大型基板を製造できるよう対応が求められている。光を用いて基板を処理する製造装置においても、処理室と光源とを隔離するための光透過窓の大型化が進んでいる。   In recent years, semiconductor substrates having a diameter of 450 mm have been put into practical use, and in the manufacture of semiconductor substrates, liquid crystal substrates, EL substrates, etc., the size of processing substrates has significantly increased. However, there is a demand for a large substrate that can be manufactured. Even in a manufacturing apparatus that processes a substrate using light, the size of a light transmission window for isolating a processing chamber from a light source is increasing.

従来例における光を用いて基板を処理する基板処理装置の構造について説明する。図5は、従来例における基板処理装置の垂直断面図である。図6は、従来例における基板処理装置の平面構造を示す図である。
図5に示すように、処理室11内において、基板載置部13の上に基板12が載置されている。処理室11の上方には、透過窓123を隔てて、ランプ室21が設けられている。ランプ室21内には、図6に示すように、棒状のランプ22が水平方向に並べて配置されている。
処理室11を覆う筐体18の側壁には、処理室11内へ処理ガスを供給する処理ガス供給管14と、処理室11内から処理ガスを排気する処理ガス排気管15が設けられている。また、ランプ室21を覆う筐体18の側壁には、ランプ室21内へ換気用の不活性ガスを供給する換気ガス供給管24と、ランプ室21内の不活性ガスを排気する換気ガス排気管25が設けられている。
A structure of a substrate processing apparatus for processing a substrate using light in a conventional example will be described. FIG. 5 is a vertical sectional view of a conventional substrate processing apparatus. FIG. 6 is a diagram showing a planar structure of a substrate processing apparatus in a conventional example.
As shown in FIG. 5, the substrate 12 is placed on the substrate platform 13 in the processing chamber 11. A lamp chamber 21 is provided above the processing chamber 11 with a transmission window 123 therebetween. As shown in FIG. 6, rod-shaped lamps 22 are arranged in the lamp chamber 21 in the horizontal direction.
A processing gas supply pipe 14 that supplies a processing gas into the processing chamber 11 and a processing gas exhaust pipe 15 that exhausts the processing gas from the processing chamber 11 are provided on the side wall of the casing 18 that covers the processing chamber 11. . Further, a ventilation gas supply pipe 24 that supplies an inert gas for ventilation into the lamp chamber 21 and a ventilation gas exhaust that exhausts the inert gas in the lamp chamber 21 are provided on the side wall of the casing 18 that covers the lamp chamber 21. A tube 25 is provided.

処理室11内において基板処理を行う際は、基板載置部13の上に基板12が載置され、処理室11内へ処理ガスが処理ガス供給管14から供給され、処理ガス排気管15から排気されて、処理室11内が低圧状態にされる。この状態でランプ22から光が照射され、基板12が処理される。このとき、ランプ22を冷却するため、不活性ガスが、ランプ室21内へ換気ガス供給管24から供給され、換気ガス排気管25から排気される。   When substrate processing is performed in the processing chamber 11, the substrate 12 is placed on the substrate platform 13, processing gas is supplied into the processing chamber 11 from the processing gas supply pipe 14, and from the processing gas exhaust pipe 15. The process chamber 11 is evacuated to a low pressure state. In this state, light is irradiated from the lamp 22 and the substrate 12 is processed. At this time, in order to cool the lamp 22, an inert gas is supplied from the ventilation gas supply pipe 24 into the lamp chamber 21 and exhausted from the ventilation gas exhaust pipe 25.

図5と図6に示すように、従来例の基板処理装置においては、1つの円形の透過窓123を、ランプ22と基板12の間に水平方向に配置しており、この透過窓123の面積は、基板12の面積よりも大きい。  As shown in FIGS. 5 and 6, in the conventional substrate processing apparatus, one circular transmission window 123 is arranged in the horizontal direction between the lamp 22 and the substrate 12, and the area of the transmission window 123. Is larger than the area of the substrate 12.

以上説明した従来の基板処理装置において、処理基板が大型化すると、次に示す問題が生じる。
第1の問題は、透過窓の面積が大型化することにより透過窓の厚さが厚くなることである。一般に半導体等を処理する場合、処理室内の圧力が大気圧よりも低く設定されることが多い。一方、ランプ室内の圧力は大気圧で設定されている。そのため、ランプ室内の圧力と処理室側の圧力との間に差が生じ、その結果、透過窓は処理室側へ押され、大きな機械的ストレスを受ける。この機械的ストレスが透過窓材料の機械的な強度限界を超えると、透過窓自体の形状を維持できなくなるため、透過窓を厚くして耐力を持たせることが必要となる。
透過窓を厚くすると、透過窓材料自体の体積が増加し、材料コストが上昇する問題を無視できなくなる。処理基板が主に二次元的に大型化(面積増加)するのに対して、透過窓は、面積と同時に厚さも大きくなり、増加速度が三次元的となる。
In the conventional substrate processing apparatus described above, when the processing substrate is enlarged, the following problems occur.
The first problem is that the thickness of the transmission window is increased by increasing the area of the transmission window. In general, when processing a semiconductor or the like, the pressure in the processing chamber is often set lower than the atmospheric pressure. On the other hand, the pressure in the lamp chamber is set at atmospheric pressure. Therefore, a difference is generated between the pressure in the lamp chamber and the pressure on the processing chamber side. As a result, the transmission window is pushed to the processing chamber side and receives a large mechanical stress. If this mechanical stress exceeds the mechanical strength limit of the transmissive window material, the shape of the transmissive window itself cannot be maintained, so it is necessary to increase the thickness of the transmissive window to provide strength.
When the transmissive window is thickened, the volume of the transmissive window material itself increases, and the problem that the material cost increases cannot be ignored. Whereas the processing substrate is mainly increased in size two-dimensionally (increase in area), the transmission window is increased in thickness at the same time as the area, and the increase rate is three-dimensional.

第2の問題は、透過窓が厚くなることにより、光源の照射光密度を増加せざるを得ないことである。
どのような波長に対しても透過窓材料の光透過率が100%であれば、透過窓が厚くなることに対して、処理基板が受ける照度の損失は無視できる。しかし実際には、透過窓材料により波長に応じた有限の光吸収が発生する。このことは、透過窓が厚くなるほど、処理基板が受ける有効な照度の割合が減少していくことを意味する。
これを補償するには、光源自体の照射光密度を増加するしかなく、一般には、光源のランプの本数を増やすか、又は光源への投入電力を増加させる対応を採らざるを得ない。
The second problem is that the irradiation light density of the light source must be increased due to the thick transmission window.
If the light transmittance of the transmission window material is 100% for any wavelength, the loss of illuminance experienced by the processing substrate is negligible while the transmission window becomes thicker. However, in reality, the transmission window material generates finite light absorption according to the wavelength. This means that as the transmission window becomes thicker, the proportion of effective illuminance received by the processing substrate decreases.
In order to compensate for this, the irradiation light density of the light source itself must be increased. In general, it is necessary to increase the number of lamps of the light source or to increase the input power to the light source.

第3の問題は、透過窓材料の寿命低下を引き起こす危険性が高まることである。透過窓自身の重量や大気側から押される圧力によって生じる機械的ストレスは、透過窓の縁に集中するため、透過窓材料の寿命低下を引き起こす危険性が高まる。これを緩和するような、透過窓端部を支える窓枠の構造設計も容易ではなくなる。

以上の理由から、処理基板面積の増大に対する単純な透過窓面積の増加は、性能とコストの両面で、大きな課題を抱えている。
The third problem is an increased risk of causing a reduction in the lifetime of the transmissive window material. Since the mechanical stress generated by the weight of the transmission window itself or the pressure pushed from the atmosphere side concentrates on the edge of the transmission window, there is an increased risk of reducing the lifetime of the transmission window material. The structural design of the window frame that supports the edge of the transmissive window to alleviate this is not easy.
.
For the reasons described above, the simple increase in the transmission window area with respect to the increase in the processing substrate area has significant problems in both performance and cost.

下記の特許文献1には、基板処理室内に導入した有機シリコンガスに、透過窓を介して真空紫外光を照射し、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により基板上にシリコン酸化膜を形成する技術が開示されている。   The following Patent Document 1 discloses a technique for irradiating an organic silicon gas introduced into a substrate processing chamber with vacuum ultraviolet light through a transmission window and forming a silicon oxide film on the substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. It is disclosed.

特開2010−87475号公報JP 2010-87475 A

本発明の目的は、光を用いて基板を処理する基板処理装置において、処理基板の大型化に対応することのできる技術を提供することである。   The objective of this invention is providing the technique which can respond to the enlargement of a process board | substrate in the substrate processing apparatus which processes a board | substrate using light.

上記の課題を解決するための、本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、基板を載置した状態で水平回転する基板載置部と、
前記基板載置部に載置された基板に対向するように前記処理室外に設けられ、前記処理室内へ光を照射する発光部と、
前記処理室と前記発光部との間に設けられ、前記処理室と前記発光部とを隔てる仕切り部と、
前記処理室内へ処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気部とを備えた基板処理装置であって、
前記仕切り部は、前記発光部から前記処理室内へ照射される光を透過する複数の透過窓と、前記複数の透過窓を構成する透過窓と透過窓との間に設けられ透過窓を固定する窓固定部とを備え、
前記複数の透過窓のうち少なくとも1つの透過窓の面積は、前記基板の面積よりも小さくなるよう構成された基板処理装置。
A typical configuration of the substrate processing apparatus according to the present invention for solving the above-described problems is as follows. That is,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting portion that is provided in the processing chamber and rotates horizontally in a state where the substrate is mounted;
A light emitting unit that is provided outside the processing chamber so as to face the substrate mounted on the substrate mounting unit, and irradiates light into the processing chamber;
A partition provided between the processing chamber and the light emitting unit, and separating the processing chamber and the light emitting unit;
A processing gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A substrate processing apparatus including an exhaust unit configured to exhaust an atmosphere in the processing chamber;
The partition part is provided between a plurality of transmission windows that transmit light emitted from the light emitting unit to the processing chamber and the transmission windows that constitute the plurality of transmission windows, and fixes the transmission window. A window fixing part,
The substrate processing apparatus configured such that an area of at least one of the plurality of transmission windows is smaller than an area of the substrate.

上記の構成によれば、窓固定部(窓枠)があっても、基板上に均一に光を照射することができる。   According to said structure, even if there exists a window fixing | fixed part (window frame), light can be uniformly irradiated on a board | substrate.

本発明の第1実施形態における基板処理装置の垂直断面図である。1 is a vertical sectional view of a substrate processing apparatus in a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of the substrate processing apparatus in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of the substrate processing apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of the substrate processing apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 従来例における基板処理装置の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a substrate processing apparatus in a conventional example. 従来例における基板処理装置の平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of the substrate processing apparatus in a prior art example.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態における基板処理装置の構成例について、図1と図2を用いて説明する。図1は、第1実施形態における基板処理装置の垂直断面図である。図2は、第1実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。
図1において、11は、その内部で基板を処理する基板処理室(以下、処理室)である。処理室11内は、後述する真空ポンプ15cにより、1Pa未満の低圧状態に減圧することができる。12は処理対象の基板であり、第1実施形態では、シリコンウエハであって、1度の処理において1枚の基板が処理される。13は、基板12を処理する際に、基板12を載置する基板載置部である。基板載置部13は、基板12の温度を検出する温度検出器(不図示)と、基板12を加熱するヒータユニット(不図示)を内蔵し、回転軸16と回転駆動部17により構成される回転機構により、水平方向に回転するよう構成されている。
(First embodiment)
A configuration example of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a vertical sectional view of a substrate processing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a planar structure of the substrate processing apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a substrate processing chamber (hereinafter referred to as a processing chamber) in which a substrate is processed. The inside of the processing chamber 11 can be depressurized to a low pressure state of less than 1 Pa by a vacuum pump 15c described later. Reference numeral 12 denotes a substrate to be processed. In the first embodiment, a silicon wafer is processed, and one substrate is processed in one process. Reference numeral 13 denotes a substrate mounting portion for mounting the substrate 12 when the substrate 12 is processed. The substrate platform 13 includes a temperature detector (not shown) that detects the temperature of the substrate 12 and a heater unit (not shown) that heats the substrate 12, and includes a rotation shaft 16 and a rotation drive unit 17. The rotating mechanism is configured to rotate in the horizontal direction.

22は、基板12を加熱処理(アニール処理)するための、あるいはCVD処理により処理室11内に導入された材料ガスを分解するための光エネルギーを供給する光源ランプ(以下、ランプ)である。ランプ22は、材料ガスを励起して分解するためには真空紫外光を発射するランプが用いられるが、基板12を加熱処理するためには真空紫外光よりも波長の長い赤外光等を発光するランプが用いられる。
例えば、材料ガスを分解するためには、一定値以上の光エネルギーが必要であり、波長域100nmから400nmの紫外光等を用いる。この場合、ランプ22の光源としてエキシマランプを備えるとともに、ランプ22内には、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)等の希ガスが封入される。これらの希ガスを光源ランプ22内に封入することにより、紫外光の波長を設定することができる、例えば、Arを封入した場合は波長126nmの紫外光、Krを封入した場合は波長146nmの紫外光、Xeを封入した場合は波長172nmの紫外光を発生することができる。
Reference numeral 22 denotes a light source lamp (hereinafter referred to as a lamp) that supplies light energy for heating the substrate 12 (annealing) or for decomposing a material gas introduced into the processing chamber 11 by the CVD process. The lamp 22 is a lamp that emits vacuum ultraviolet light to excite and decompose the material gas, but emits infrared light having a wavelength longer than that of the vacuum ultraviolet light to heat the substrate 12. A lamp is used.
For example, in order to decompose the material gas, light energy of a certain value or more is required, and ultraviolet light having a wavelength range of 100 nm to 400 nm is used. In this case, an excimer lamp is provided as a light source of the lamp 22, and a rare gas such as argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), or the like is enclosed in the lamp 22. By sealing these rare gases in the light source lamp 22, the wavelength of the ultraviolet light can be set. For example, when Ar is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 126 nm, and when Kr is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 146 nm is set. When light and Xe are enclosed, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm can be generated.

図1及び図2に示すように、第1実施形態では、9本の円筒形状(棒状)のランプ22を、基板12に対向させて、ランプ室21内に水平方向に配置しており、この9本のランプ22により発光部が構成される。
なお、ランプ22の形状は、例えば電球のような球形状とすることもでき、また、ランプ22の数は、ランプ22の形状や大きさ、あるいは基板の大きさにより、適宜変更することが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, nine cylindrical (rod-shaped) lamps 22 are arranged in the lamp chamber 21 in a horizontal direction so as to face the substrate 12. The nine lamps 22 constitute a light emitting unit.
The shape of the lamps 22 can be a spherical shape such as a light bulb, and the number of the lamps 22 can be appropriately changed depending on the shape and size of the lamps 22 or the size of the substrate. It is.

ランプ室21内には、換気ガス供給管24から、ヘリウム(He)ガス、窒素(N2)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)等の不活性ガスが供給され、換気ガス排気管25から処理室11外へ排気される。このように、ランプ室21内は大気圧に保たれるとともに、不活性ガスによりランプ22周囲の雰囲気が換気されて、ランプ22が冷却されるようになっている。
換気ガス供給管24には、ガス流れの上流から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス源24c、流量制御装置としてのMFC(マスフローコントローラ)24b、及び開閉バルブ24aが設けられている。MFC24bと開閉バルブ24aは、後述する制御部30に電気的に接続されている。制御部30は、ランプ室21内へ流す不活性ガスの流量が所定のタイミングにて所定の流量となるよう、MFC24b及び開閉バルブ24aを制御する。
主に、換気ガス供給管24、不活性ガス源24c、MFC24b、開閉バルブ24aから換気ガス供給部が構成され、換気ガス排気管25から換気ガス排気部が構成される。
An inert gas such as helium (He) gas, nitrogen (N 2) gas, neon (Ne) gas, or argon (Ar) is supplied into the lamp chamber 21 from a ventilation gas supply pipe 24, and a ventilation gas exhaust pipe 25 is provided. To the outside of the processing chamber 11. As described above, the inside of the lamp chamber 21 is maintained at atmospheric pressure, and the atmosphere around the lamp 22 is ventilated by the inert gas, so that the lamp 22 is cooled.
The ventilation gas supply pipe 24 is provided with an inert gas source 24c for supplying an inert gas, an MFC (mass flow controller) 24b as a flow control device, and an opening / closing valve 24a in order from the upstream of the gas flow. The MFC 24b and the opening / closing valve 24a are electrically connected to a control unit 30 described later. The control unit 30 controls the MFC 24b and the open / close valve 24a so that the flow rate of the inert gas flowing into the lamp chamber 21 becomes a predetermined flow rate at a predetermined timing.
The ventilation gas supply section is mainly composed of the ventilation gas supply pipe 24, the inert gas source 24c, the MFC 24b, and the opening / closing valve 24a, and the ventilation gas exhaust section is composed of the ventilation gas exhaust pipe 25.

23aは、ランプ22から発射された光を、処理室11内に透過させる透過窓であり、例えば石英等から構成される。図1及び図2に示すように、第1実施形態では、3つの長方形板状(直方体)の透過窓23aを、ランプ22と基板12の間に水平方向に並べて配置しており、1枚の透過窓23aの面積は、基板12の面積よりも小さい。
このように、透過窓23aの面形状を長方形にすることにより、その短辺にかかる応力が小さくなり、処理室11とランプ室21との圧力差によって生じる応力歪に対する耐力が向上する。したがって、透過窓23aの厚みを薄くすることができ、光の透過率が向上する。光の透過率が向上するので、ランプ22の数を減らすことも可能である。
Reference numeral 23a denotes a transmission window that transmits the light emitted from the lamp 22 into the processing chamber 11, and is made of, for example, quartz. As shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, three rectangular plate-shaped (cuboid) transmission windows 23 a are arranged in a horizontal direction between the lamp 22 and the substrate 12. The area of the transmission window 23 a is smaller than the area of the substrate 12.
Thus, by making the surface shape of the transmission window 23a rectangular, the stress applied to the short side is reduced, and the proof stress against the stress strain caused by the pressure difference between the processing chamber 11 and the lamp chamber 21 is improved. Therefore, the thickness of the transmission window 23a can be reduced, and the light transmittance is improved. Since the light transmittance is improved, the number of lamps 22 can be reduced.

26aは、透過窓23aを支持し固定するための窓枠であり、窓固定部である。窓固定部26aは、例えばステンレス等から構成される。図2に示すように、3つの透過窓23aのうち、中央の透過窓23aは、その長辺を窓固定部26aに支持され、その短辺を筐体18に支持される。両端の透過窓23aは、その長辺を窓固定部26aと筐体18に支持され、その短辺を筐体18に支持される。
透過窓23aと窓固定部26aは、処理室11の内と外とを隔てる隔壁の一部として、すなわち、処理室11とランプ室21とを仕切る仕切り部として構成され、1Pa未満の低圧に耐えられる機械的強度を有する。
26a is a window frame for supporting and fixing the transmission window 23a, and is a window fixing part. The window fixing portion 26a is made of, for example, stainless steel. As shown in FIG. 2, among the three transmission windows 23 a, the central transmission window 23 a is supported by the window fixing portion 26 a at the long side and supported by the housing 18 at the short side. The long sides of the transmission windows 23 a at both ends are supported by the window fixing portion 26 a and the casing 18, and the short sides thereof are supported by the casing 18.
The transmission window 23a and the window fixing portion 26a are configured as a part of a partition wall that separates the inside and outside of the processing chamber 11, that is, a partition portion that partitions the processing chamber 11 and the lamp chamber 21, and can withstand a low pressure of less than 1 Pa. Mechanical strength.

以上説明したように、ランプ22から発射された光は、透過窓23aを透過して、処理室11内に供給される。処理室11とランプ室21とは、透過窓23aにより気密に分離されている。したがって、ランプ室21内のガスは、処理室11に流出しないようになっている。また、ランプ22が破損したとしても、ランプ22を構成する部品が、処理室11内に暴露することが無く、ランプ22に封入された希ガスも処理室11内に流入しないようになっている。また、処理室11内の材料ガス等が、ランプ室21内に流入することもない。   As described above, the light emitted from the lamp 22 passes through the transmission window 23 a and is supplied into the processing chamber 11. The processing chamber 11 and the lamp chamber 21 are hermetically separated by a transmission window 23a. Therefore, the gas in the lamp chamber 21 does not flow out into the processing chamber 11. Even if the lamp 22 is damaged, the components constituting the lamp 22 are not exposed to the processing chamber 11, and the rare gas sealed in the lamp 22 does not flow into the processing chamber 11. . Further, the material gas or the like in the processing chamber 11 does not flow into the lamp chamber 21.

次に、処理室11内へ処理ガスを供給する処理ガス供給部について説明する。
図1に示すように、処理室11内へ処理ガスを供給する処理ガス供給管14には、ガス流れの上流から順に、処理ガスを供給する処理ガス源14c、流量制御装置としてのMFC14b、及び開閉バルブ14aが設けられている。処理ガスとしては、アニール処理を行う場合は、例えば窒素ガス等が用いられ、CVD処理を行う場合は、例えばモノシラン(SiH)ガス等が用いられる。
主に、処理ガス供給管14、処理ガス源14c、MFC14b、開閉バルブ14a等から、処理ガス供給部が構成される。
Next, a processing gas supply unit that supplies a processing gas into the processing chamber 11 will be described.
As shown in FIG. 1, a processing gas supply pipe 14 for supplying a processing gas into the processing chamber 11 includes a processing gas source 14c for supplying a processing gas, an MFC 14b as a flow control device, An open / close valve 14a is provided. As the processing gas, for example, nitrogen gas or the like is used when annealing treatment is performed, and for example, monosilane (SiH 4 ) gas or the like is used when CVD processing is performed.
A processing gas supply unit is mainly configured by the processing gas supply pipe 14, the processing gas source 14c, the MFC 14b, the open / close valve 14a, and the like.

MFC14b及び開閉バルブ14aは、制御部30に電気的に接続されている。制御部30は、処理室11内に供給する処理ガスの流量が所定のタイミングにて所定の流量となるよう、MFC14b及び開閉バルブ14aを制御する。   The MFC 14 b and the opening / closing valve 14 a are electrically connected to the control unit 30. The control unit 30 controls the MFC 14b and the open / close valve 14a so that the flow rate of the processing gas supplied into the processing chamber 11 becomes a predetermined flow rate at a predetermined timing.

次に、処理室11内の処理ガスや大気等の雰囲気(ガス)を排気する排気部について説明する。
図1に示すように、処理室11内の雰囲気を排気する処理ガス排気管15には、ガス流れの上流から順に、圧力計15a、圧力調整バルブとしてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ15b、真空排気装置としての真空ポンプ15cが設けられている。真空ポンプ15cは、大気圧からの荒引き用のポンプと高真空に排気するためのターボ分子ポンプとを備え、処理室11内の圧力が所定の圧力(真空度)となるよう、処理室11内を真空排気するように構成されている。
Next, an exhaust unit that exhausts an atmosphere (gas) such as processing gas or air in the processing chamber 11 will be described.
As shown in FIG. 1, a processing gas exhaust pipe 15 for exhausting the atmosphere in the processing chamber 11 includes, in order from the upstream of the gas flow, a pressure gauge 15a, an APC (Auto Pressure Controller) valve 15b as a pressure adjusting valve, and a vacuum. A vacuum pump 15c is provided as an exhaust device. The vacuum pump 15c includes a pump for roughing from the atmospheric pressure and a turbo molecular pump for exhausting to a high vacuum, and the processing chamber 11 is set so that the pressure in the processing chamber 11 becomes a predetermined pressure (degree of vacuum). The inside is evacuated.

APCバルブ15bおよび圧力計15aは、制御部30に電気的に接続されている。制御部30は、処理室11内の圧力が所定のタイミングにて所定の圧力となるように、圧力計15aにより検出された圧力値に基づいてAPCバルブ15bの開度を制御するように構成されている。
主に、処理ガス排気管15、圧力計15a、APCバルブ15b、真空ポンプ15により排気部が構成される。
The APC valve 15 b and the pressure gauge 15 a are electrically connected to the control unit 30. The control unit 30 is configured to control the opening degree of the APC valve 15b based on the pressure value detected by the pressure gauge 15a so that the pressure in the processing chamber 11 becomes a predetermined pressure at a predetermined timing. ing.
An exhaust section is mainly constituted by the processing gas exhaust pipe 15, the pressure gauge 15a, the APC valve 15b, and the vacuum pump 15.

処理室11に隣接して、基板搬送室(不図示)が設けられている。基板搬送室内には、処理室11内へ基板12を搬入し、また、処理室11内から基板12を搬出する基板搬送ロボット(不図示)が設けられている。基板搬送ロボットは、搬送アームと基板保持部を備え、基板搬送室内で基板12を一定時間保持しておくことができる。基板搬送室は、基板搬送室用の真空ポンプ(不図示)に接続されており、大気圧から100Pa程度まで減圧可能である。また、窒素等の不活性ガスを供給して、任意の圧力に調整できるようになっている。   A substrate transfer chamber (not shown) is provided adjacent to the processing chamber 11. In the substrate transfer chamber, a substrate transfer robot (not shown) for loading the substrate 12 into the processing chamber 11 and unloading the substrate 12 from the processing chamber 11 is provided. The substrate transfer robot includes a transfer arm and a substrate holder, and can hold the substrate 12 in the substrate transfer chamber for a predetermined time. The substrate transfer chamber is connected to a vacuum pump (not shown) for the substrate transfer chamber and can be depressurized from atmospheric pressure to about 100 Pa. In addition, an inert gas such as nitrogen can be supplied to adjust to an arbitrary pressure.

制御部30は、図示しない操作部、表示部、入出力部等を備えていて、基板処理装置の各構成部に電気的に接続されており、各構成部を制御する。制御部30は、レシピ(成膜プロセス等の制御シーケンス)に基づき、処理室11内の圧力制御、各処理ガス等の流量制御、および処理室11内への基板搬入等の機械駆動制御等を行う。また、制御部30は、ハードウェア構成として、CPU(中央演算ユニット)と、CPUの動作プログラムやレシピ等を格納するメモリとを備えるものである。   The control unit 30 includes an operation unit, a display unit, an input / output unit, and the like (not shown), and is electrically connected to each component of the substrate processing apparatus, and controls each component. The control unit 30 performs pressure control in the processing chamber 11, flow control of each processing gas, and mechanical drive control such as loading of the substrate into the processing chamber 11 based on a recipe (a control sequence such as a film forming process). Do. Moreover, the control part 30 is provided with CPU (central processing unit) and the memory which stores an operation program, a recipe, etc. of CPU as a hardware structure.

次に、本実施形態における基板処理装置の基板処理動作について説明する。本実施形態の基板処理は、半導体装置を製造する複数工程の中の一工程を構成するものである。この基板処理動作は、制御部30により制御される。   Next, the substrate processing operation of the substrate processing apparatus in this embodiment will be described. The substrate processing of this embodiment constitutes one process among a plurality of processes for manufacturing a semiconductor device. This substrate processing operation is controlled by the control unit 30.

(基板搬入工程)
基板12を処理室11に搬入する基板搬入工程において、まず、処理室11と搬送室との間のゲートバルブを開き、処理室11と搬送室とを連通させる。次に、処理対象である1枚の基板12を、基板搬送ロボットにより、搬送室内から処理室11内へ搬入する。処理室11内に搬入された基板12は、基板搬送ロボットにより基板載置部13の上端に載置される。次に、搬送ロボットが処理室11内から搬送室内へ戻ると、ゲートバルブが閉じられる。
(Substrate loading process)
In the substrate loading process for loading the substrate 12 into the processing chamber 11, first, the gate valve between the processing chamber 11 and the transfer chamber is opened to allow the processing chamber 11 and the transfer chamber to communicate with each other. Next, one substrate 12 to be processed is carried into the processing chamber 11 from the transfer chamber by the substrate transfer robot. The substrate 12 carried into the processing chamber 11 is placed on the upper end of the substrate platform 13 by the substrate transport robot. Next, when the transfer robot returns from the processing chamber 11 to the transfer chamber, the gate valve is closed.

(窒素ガス置換工程)
次に、後述の加熱処理工程で基板12に悪影響を及ぼさないよう、処理室11内を不活性ガス雰囲気に置換する。本例では、不活性ガスとして窒素(N)ガスを用いる。処理ガス排気管15から、真空ポンプ15cにより処理室11内の雰囲気を排出するとともに、処理ガス供給管14から、Nガスを処理室11内に導入する。このとき、APCバルブ15bにより処理室11内の圧力を所定の値、本実施形態では1Paに調整する。
(Nitrogen gas replacement process)
Next, the inside of the processing chamber 11 is replaced with an inert gas atmosphere so as not to adversely affect the substrate 12 in a heat treatment process described later. In this example, nitrogen (N 2 ) gas is used as the inert gas. The atmosphere in the processing chamber 11 is discharged from the processing gas exhaust pipe 15 by the vacuum pump 15 c, and N 2 gas is introduced into the processing chamber 11 from the processing gas supply pipe 14. At this time, the pressure in the processing chamber 11 is adjusted to a predetermined value, 1 Pa in this embodiment, by the APC valve 15b.

(加熱処理工程)
次に、回転駆動部17により基板12が載置された基板載置部13を回転させ、所定の回転数に達し、基板12の回転数が一定の状態になった後、ランプ22を発光させ、ランプ22から発射された光を、基板12の表面に所定時間照射する。仮に、基板12の回転前、あるいは基板12が所定の回転数に達する前に、ランプ22を発光させると、基板12内の領域により光の照射強度のバラツキが生じるので、基板12を均一に加熱するうえで好ましくない。
本実施形態では、この光照射により、基板12を例えば300℃に加熱し、基板12に形成された絶縁膜等の改質処理、つまり、緻密化し安定した絶縁体薄膜に改質する処理を行う。このように、基板12を回転させることで、基板12をより均一に加熱することができる。
なお、本実施形態では、基板載置部13に内蔵されたヒータユニットによる基板の加熱を行っていないが、必要に応じて該ヒータユニットをランプ22と併用して、基板12を所定の温度に昇温するようにしても良い。
(Heat treatment process)
Next, the substrate mounting unit 13 on which the substrate 12 is mounted is rotated by the rotation driving unit 17 to reach a predetermined rotation number, and after the rotation number of the substrate 12 reaches a constant state, the lamp 22 is caused to emit light. The surface of the substrate 12 is irradiated with light emitted from the lamp 22 for a predetermined time. If the lamp 22 is caused to emit light before the substrate 12 is rotated or before the substrate 12 reaches a predetermined number of rotations, the light irradiation intensity varies depending on the region in the substrate 12, so that the substrate 12 is heated uniformly. This is not preferable.
In this embodiment, by this light irradiation, the substrate 12 is heated to, for example, 300 ° C., and a modification process for the insulating film or the like formed on the substrate 12, that is, a process for reforming to a dense and stable insulator thin film is performed. . Thus, the substrate 12 can be heated more uniformly by rotating the substrate 12.
In the present embodiment, the substrate is not heated by the heater unit built in the substrate platform 13, but the heater unit is used in combination with the lamp 22 as necessary to bring the substrate 12 to a predetermined temperature. The temperature may be raised.

また、加熱処理工程において、制御部30は開閉バルブ14aを開いて、処理室11内に処理ガス供給管14からNガスを導入するとともに、APCバルブ15bにより処理室11内の圧力を所定の値に調整しつつ、処理ガス排気管15から処理室11内のNガスを排出する。このようにして、加熱処理工程において、処理室11内を所定の圧力値に維持する。本例では、処理室11内の圧力を1Paとして3分間、加熱処理を行った。 In the heat treatment step, the control unit 30 opens the opening / closing valve 14a to introduce N 2 gas into the processing chamber 11 from the processing gas supply pipe 14, and the APC valve 15b sets the pressure in the processing chamber 11 to a predetermined value. The N 2 gas in the processing chamber 11 is discharged from the processing gas exhaust pipe 15 while adjusting the value. In this way, in the heat treatment step, the inside of the processing chamber 11 is maintained at a predetermined pressure value. In this example, the heat treatment was performed for 3 minutes with the pressure in the treatment chamber 11 set to 1 Pa.

以上のようにして、所定時間、ランプ22からの光を照射して基板加熱処理を行った後、ランプ22の発光を停止する。ランプ22の発光を停止した後、基板12の回転を停止する。仮に、ランプ22の発光を停止する前に、基板12の回転を停止すると、基板12内の領域によりランプ22からの光の照射強度のバラツキが生じるので、基板12を均一に加熱するうえで好ましくない。   As described above, the substrate 22 is heated by irradiating light from the lamp 22 for a predetermined time, and then the light emission of the lamp 22 is stopped. After the light emission of the lamp 22 is stopped, the rotation of the substrate 12 is stopped. If the rotation of the substrate 12 is stopped before the light emission of the lamp 22 is stopped, the irradiation intensity of the light from the lamp 22 varies depending on the region in the substrate 12, which is preferable for heating the substrate 12 uniformly. Absent.

本実施形態では、1枚の透過窓23aの面積が基板12の面積よりも小さいので、窓枠26aによって、基板12上に照射される光が遮られる部分が発生するが、基板12とランプ22との水平方向における位置関係を規則的に動かすこと、例えば、基板12を回転させることにより、基板12上に照射される光を平均化することができる。
なお、円形の基板の場合は、基板上の遮光される部分が偏ることを抑制するうえで、基板を回転させることが有効であるが、正方形や長方形の基板の場合は、水平方向において、X方向と該X方向と垂直なY方向の成分を組み合わせた平行動作を繰り返すことにより、基板上の遮光される部分が偏ることを抑制できる。
In this embodiment, since the area of one transmission window 23 a is smaller than the area of the substrate 12, the window frame 26 a generates a portion where the light irradiated on the substrate 12 is blocked. By regularly moving the positional relationship in the horizontal direction, for example, by rotating the substrate 12, the light irradiated on the substrate 12 can be averaged.
In the case of a circular substrate, it is effective to rotate the substrate in order to prevent the light-shielded portion on the substrate from being biased, but in the case of a square or rectangular substrate, X By repeating the parallel operation in which the component in the Y direction perpendicular to the direction and the X direction is repeated, it is possible to prevent the light-shielded portion on the substrate from being biased.

(基板搬出工程)
加熱処理工程が終了すると、処理室11内にNガスを導入して処理室11内を大気圧に戻した後、上述した基板搬入工程に示した手順とは逆の手順により、加熱処理した基板12を処理室11から搬送室内へ搬出する。
(Substrate unloading process)
When the heat treatment step is completed, N 2 gas is introduced into the processing chamber 11 to return the inside of the processing chamber 11 to the atmospheric pressure, and then the heat treatment is performed by a procedure reverse to the procedure shown in the substrate loading step described above. The substrate 12 is unloaded from the processing chamber 11 into the transfer chamber.

上述の第1実施形態によれば、少なくとも次の(1)〜(4)の効果を奏することができる。
(1)1枚の透過窓の面積を基板の面積よりも小さくしているので、透過窓の厚みを従来装置よりも薄くすることができ、光の透過率が向上する。
(2)基板を回転させているので、基板上に照射される光の強度を平均化することができる。
(3)基板の回転数が所定の一定状態になった後、光を基板の表面に照射して加熱処理を行い、加熱処理を行った後は、光照射を停止した後、基板の回転を停止するようにしているので、基板面内を均一に加熱することができる。
(4)透過窓の面形状を長方形にして、その短辺にかかる応力が小さくなるようにしているので、透過窓の厚みを薄くすることができる。
According to the first embodiment described above, at least the following effects (1) to (4) can be obtained.
(1) Since the area of one transmission window is smaller than the area of the substrate, the thickness of the transmission window can be made thinner than that of the conventional apparatus, and the light transmittance is improved.
(2) Since the substrate is rotated, the intensity of light irradiated on the substrate can be averaged.
(3) After the number of rotations of the substrate reaches a predetermined constant state, the substrate surface is irradiated with light to perform heat treatment. After the heat treatment, the light irradiation is stopped, and then the substrate is rotated. Since it stops, the inside of a substrate surface can be heated uniformly.
(4) Since the surface shape of the transmission window is rectangular and the stress applied to the short side is reduced, the thickness of the transmission window can be reduced.

ここで、透過窓の厚みを薄くした場合における照度の改善効果について説明する。
例えば、透過窓の厚さが半分になった場合、ある波長における1cm当たりの透過率が約80%であるとすると、透過率80%を吸光度に換算し、吸光度Aは次のようになる。
A=−Log(80/100)=0.09691
全体の吸光度は、単位厚さの吸光度Aと厚さの積で与えられるので、4cmの厚さの透過窓全体の吸光度は、A×4=0.38764となり、2cmの厚さの透過窓全体の吸光度は、A×2=0.19382となる。
これらを再び透過率に変換し直すと、4cmの厚さの透過窓の透過率は、1×10(−0.38764)×100=40.96%となり、2cmの厚さの透過窓の透過率は、1×10(−0.19382)×100=64%となる。
すなわち、窓を半分の厚さにするだけで照度が24%も改善されることになる。したがって、窓枠により基板上の照度の10%分が遮光されたとしても、24−10=14%ほど基板上の照度が改善される。
なお、照度の改善量は、使用する透過窓の材質や光の波長により変化するものであり、一般的に、波長の短い光には高価な材質の透過窓が必要となる。例えば、波長126nmの光を透過できるMgF(フッ化マグネシウム)は非常に高価であるので、透過窓の厚さ、つまりコストを抑えるうえで本発明の技術が有用となる。
Here, the improvement effect of the illuminance when the thickness of the transmission window is reduced will be described.
For example, when the thickness of the transmission window is halved and the transmittance per cm at a certain wavelength is about 80%, the transmittance 80% is converted to absorbance, and the absorbance A is as follows.
A = −Log (80/100) = 0.09691
Since the total absorbance is given by the product of absorbance A and thickness of unit thickness, the absorbance of the entire transmission window having a thickness of 4 cm is A × 4 = 0.38764, and the entire transmission window having a thickness of 2 cm is obtained. The absorbance of A is 2 × 0.19382.
When these are converted again into transmittance, the transmittance of the transmission window having a thickness of 4 cm is 1 × 10 (−0.38764) × 100 = 40.96%, and the transmission of the transmission window having a thickness of 2 cm is obtained. The rate is 1 × 10 (−0.19382) × 100 = 64%.
That is, the illuminance is improved by 24% only by making the window half the thickness. Therefore, even if 10% of the illuminance on the substrate is shielded by the window frame, the illuminance on the substrate is improved by 24−10 = 14%.
Note that the amount of improvement in illuminance varies depending on the material of the transmission window used and the wavelength of light. Generally, a light transmission window made of an expensive material is required for light having a short wavelength. For example, MgF (magnesium fluoride) that can transmit light having a wavelength of 126 nm is very expensive. Therefore, the technique of the present invention is useful for suppressing the thickness of the transmission window, that is, the cost.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態における基板処理装置の構成例について、図3を用いて説明する。図3は、第2実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。
第2実施形態の基板処理装置が第1実施形態のそれと異なる点は、透過窓と窓枠(窓固定部)の形状である。透過窓と窓枠(窓固定部)以外の構成や基板処理装置の動作は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
(Second Embodiment)
A configuration example of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a planar structure of the substrate processing apparatus in the second embodiment.
The substrate processing apparatus of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the shapes of a transmissive window and a window frame (window fixing portion). Since the configuration other than the transmission window and the window frame (window fixing portion) and the operation of the substrate processing apparatus are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

図3に示すように、第2実施形態では、9つの正方形板状(直方体)の透過窓23bを、ランプ22と基板12の間に水平方向に配置しており、1枚の透過窓23bの面積は、基板12の面積よりも小さい。透過窓23bの材質は、第1実施形態の透過窓23aと同様である。   As shown in FIG. 3, in the second embodiment, nine square plate-shaped (cuboid) transmission windows 23b are horizontally arranged between the lamp 22 and the substrate 12, and one transmission window 23b The area is smaller than the area of the substrate 12. The material of the transmission window 23b is the same as that of the transmission window 23a of the first embodiment.

また、窓固定部26bは、格子状に形成されており、透過窓23bを支持し固定する。窓固定部26bの材質は、第1実施形態の窓固定部26aと同様である。
透過窓23bと窓固定部26bは、第1実施形態と同様に、処理室11の内と外とを隔てる隔壁の一部として、すなわち、処理室11とランプ室21とを仕切る仕切り部として構成され、1Pa未満の低圧に耐えられる機械的強度を有する。
Moreover, the window fixing | fixed part 26b is formed in the grid | lattice form, and supports and fixes the transmissive window 23b. The material of the window fixing part 26b is the same as that of the window fixing part 26a of the first embodiment.
Similarly to the first embodiment, the transmission window 23b and the window fixing portion 26b are configured as part of a partition wall that separates the inside and outside of the processing chamber 11, that is, as a partition portion that partitions the processing chamber 11 and the lamp chamber 21. And has a mechanical strength that can withstand a low pressure of less than 1 Pa.

上述の第2実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(4)の効果に加え、少なくとも次の(5)の効果を奏することができる。
(5)透過窓の面形状を正方形にすることにより、その辺にかかる応力が第1実施形態の長辺にかかる応力よりも小さくなり、処理室11とランプ室21との圧力差によって生じる応力歪に対する耐力が、第1実施形態よりも向上する。したがって、透過窓の厚みを第1実施形態よりも薄くすることができ、光の透過率が向上する。
According to the second embodiment described above, at least the following effect (5) can be obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(5) By making the surface shape of the transmission window square, the stress applied to the side becomes smaller than the stress applied to the long side of the first embodiment, and the stress generated by the pressure difference between the processing chamber 11 and the lamp chamber 21. The strain resistance is improved as compared with the first embodiment. Therefore, the thickness of the transmission window can be made thinner than that of the first embodiment, and the light transmittance is improved.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態における基板処理装置の構成例について、図4を用いて説明する。図4は、第3実施形態における基板処理装置の平面構造を示す図である。
第3実施形態の基板処理装置が第1実施形態のそれと異なる点は、ランプの本数と、透過窓及び窓枠(窓固定部)の形状である。それ以外の構成や基板処理装置の動作は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
(Third embodiment)
A configuration example of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a planar structure of the substrate processing apparatus in the third embodiment.
The substrate processing apparatus of the third embodiment is different from that of the first embodiment in the number of lamps and the shapes of the transmission window and window frame (window fixing portion). Other configurations and operations of the substrate processing apparatus are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図4に示すように、第3実施形態では、11本の円筒形状(棒状)のランプ22を、基板12に対向させて、ランプ室21内に水平方向に並べて配置している。ランプ22自体は、第1実施形態と同じものである。
また、49個の円形板状(薄い円柱)の透過窓23cを、ランプ22と基板12の間に水平方向に配置しており、1枚の透過窓23cの面積は、基板12の面積よりも小さい。透過窓23cの材質は、第1実施形態の透過窓23aと同様である。
また、窓固定部26cは、円形の複数の透過窓23cの隙間を埋めるように形成されており、他の実施形態と同様に、透過窓23cを支持し固定する。窓固定部26bの材質は、第1実施形態の窓固定部26aと同様である。
透過窓23cと窓固定部26cは、処理室11の内と外とを隔てる隔壁の一部として、すなわち、処理室11とランプ室21とを仕切る仕切り部として構成され、1Pa未満の低圧に耐えられる機械的強度を有する。
As shown in FIG. 4, in the third embodiment, eleven cylindrical (rod-shaped) lamps 22 are arranged side by side in the lamp chamber 21 so as to face the substrate 12. The lamp 22 itself is the same as in the first embodiment.
In addition, 49 circular plate-shaped (thin columnar) transmission windows 23c are horizontally arranged between the lamp 22 and the substrate 12, and the area of one transmission window 23c is larger than the area of the substrate 12. small. The material of the transmission window 23c is the same as that of the transmission window 23a of the first embodiment.
Moreover, the window fixing | fixed part 26c is formed so that the clearance gap between several circular transmission windows 23c may be filled, and it supports and fixes the transmission windows 23c similarly to other embodiment. The material of the window fixing part 26b is the same as that of the window fixing part 26a of the first embodiment.
The transmission window 23c and the window fixing portion 26c are configured as part of a partition wall that separates the inside and outside of the processing chamber 11, that is, a partition portion that partitions the processing chamber 11 and the lamp chamber 21, and can withstand a low pressure of less than 1 Pa. Mechanical strength.

上述の第3実施形態によれば、第1実施形態の(1)〜(3)の効果に加え、少なくとも次の(6)〜(8)の効果を奏することができる。
(6)小型の透過窓23cを多数配置することにより、透過窓23cの厚みを薄くすることができるだけでなく、窓固定部26cにより遮光されることによる基板上における光の照度の粗密差を小さくでき、照度をより平均化できる。
(7)透過窓23cが円形であるため、窓を製造する際の加工寸法精度を改善でき、良品率(歩留まり率)が向上する。
(8)透過窓23cが円形であるため、窓の中心から端までの距離が等距離となるので、他の実施形態において四角形の窓の角に大きな応力がかかっていた状態を改善でき、窓の端にかかる応力を緩和できる。
According to the third embodiment described above, in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment, at least the following effects (6) to (8) can be achieved.
(6) By arranging a large number of small transmission windows 23c, not only can the thickness of the transmission window 23c be reduced, but also the difference in density of light on the substrate due to light shielding by the window fixing portion 26c is reduced. It is possible to average the illuminance.
(7) Since the transmission window 23c is circular, it is possible to improve the processing dimension accuracy when manufacturing the window, and the yield rate (yield rate) is improved.
(8) Since the transmission window 23c is circular, the distance from the center to the end of the window is equal. Therefore, the state in which a large stress is applied to the corner of the rectangular window in other embodiments can be improved. Can relieve the stress applied to the edges of

なお、第3実施形態では、透過窓23cを円形とすることにより、透過窓の中心から端までの距離が等距離となるようにしたが、正五角形以上の正多角形とすることもできる。このようにすると、透過窓の中心から頂点までの距離が等しくなるため、第1〜第2実施形態の四角形よりも透過窓にかかる応力を分散することができる。
また、透過窓23cを正六角形とすると、透過窓にかかる応力を分散できるほか、一定の面積中に効率よく多くの透過窓23cを配置することができる。
In the third embodiment, the transmission window 23c is circular so that the distance from the center to the end of the transmission window is equal. However, the transmission window 23c may be a regular polygon that is a regular pentagon or more. In this case, since the distance from the center of the transmission window to the apex becomes equal, the stress applied to the transmission window can be distributed more than the quadrangle of the first and second embodiments.
If the transmission window 23c is a regular hexagon, the stress applied to the transmission window can be dispersed, and a large number of transmission windows 23c can be efficiently arranged in a certain area.

なお、本発明は、上述の実施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に変更が可能であることはいうまでもない。
前記実施形態では、基板を1枚ずつ処理したが、複数の基板を同時に処理するようにしてもよい。
前記実施形態では、基板のアニール処理について説明したが、基板上への絶縁膜の成膜処理等、他のプロセスにも適用できる。
前記実施形態では、ランプを固定し基板を水平方向に回転させたが、基板を固定しランプを水平方向に回転させてもよく、要するに、基板とランプとの水平方向における位置関係を動かすようにすればよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
In the embodiment, the substrates are processed one by one, but a plurality of substrates may be processed simultaneously.
Although the substrate annealing process has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to other processes such as a process for forming an insulating film on the substrate.
In the embodiment, the lamp is fixed and the substrate is rotated in the horizontal direction. However, the substrate may be fixed and the lamp may be rotated in the horizontal direction. In short, the positional relationship in the horizontal direction between the substrate and the lamp is moved. do it.

11…処理室、12…基板、13…基板載置部、14…処理ガス供給管、14a…開閉バルブ、14b…MFC、14c…処理ガス源、15…処理ガス排気管、15a…圧力計、15b…APCバルブ、15c…真空ポンプ、16…回転軸、17…回転駆動部、18…筐体、21…ランプ室、22…ランプ、23a,23b,23c…透過窓、24…換気ガス供給管、24a…開閉バルブ、24b…MFC、24c…不活性ガス源、25…換気ガス排気管、26a,26b,26c…窓枠(窓固定部)、30…制御部、123…透過窓。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Processing chamber, 12 ... Substrate, 13 ... Substrate placing part, 14 ... Processing gas supply pipe, 14a ... Open / close valve, 14b ... MFC, 14c ... Processing gas source, 15 ... Processing gas exhaust pipe, 15a ... Pressure gauge, 15b ... APC valve, 15c ... vacuum pump, 16 ... rotating shaft, 17 ... rotation drive unit, 18 ... housing, 21 ... lamp chamber, 22 ... lamp, 23a, 23b, 23c ... permeation window, 24 ... ventilation gas supply pipe 24a ... Open / close valve, 24b ... MFC, 24c ... inert gas source, 25 ... ventilation gas exhaust pipe, 26a, 26b, 26c ... window frame (window fixing part), 30 ... control part, 123 ... transmission window.

Claims (2)

基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、基板を載置した状態で水平回転する基板載置部と、
前記基板載置部に載置された基板に対向するように前記処理室外に設けられ、前記処理室内へ光を照射する発光部と、
前記処理室と前記発光部との間に設けられ、前記処理室と前記発光部とを隔てる仕切り部と、
前記処理室内へ処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気部とを備えた基板処理装置であって、
前記仕切り部は、前記発光部から前記処理室内へ照射される光を透過する複数の透過窓と、前記複数の透過窓を構成する透過窓と透過窓との間に設けられ透過窓を固定する窓固定部とを備え、
前記複数の透過窓のうち少なくとも1つの透過窓の面積は、前記基板の面積よりも小さくなるよう構成された基板処理装置。
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting portion that is provided in the processing chamber and rotates horizontally in a state where the substrate is mounted;
A light emitting unit that is provided outside the processing chamber so as to face the substrate mounted on the substrate mounting unit, and irradiates light into the processing chamber;
A partition provided between the processing chamber and the light emitting unit, and separating the processing chamber and the light emitting unit;
A processing gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A substrate processing apparatus including an exhaust unit configured to exhaust an atmosphere in the processing chamber;
The partition part is provided between a plurality of transmission windows that transmit light emitted from the light emitting unit to the processing chamber and the transmission windows that constitute the plurality of transmission windows, and fixes the transmission window. A window fixing part,
The substrate processing apparatus configured such that an area of at least one of the plurality of transmission windows is smaller than an area of the substrate.
請求項1に記載された基板処理装置であって、
前記透過窓は、該透過窓の中心点から端部までの距離が等しくなるよう構成された基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus, wherein the transmission window is configured such that a distance from a center point to an end of the transmission window is equal.
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