JP2013235899A - Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device - Google Patents

Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2013235899A
JP2013235899A JP2012106253A JP2012106253A JP2013235899A JP 2013235899 A JP2013235899 A JP 2013235899A JP 2012106253 A JP2012106253 A JP 2012106253A JP 2012106253 A JP2012106253 A JP 2012106253A JP 2013235899 A JP2013235899 A JP 2013235899A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
disk
silicon disk
chamber
holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012106253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Koyanagi
修 小柳
Takafumi Iwamoto
尚文 岩元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2012106253A priority Critical patent/JP2013235899A/en
Publication of JP2013235899A publication Critical patent/JP2013235899A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce in-plane variation of a specific resistance of a silicon disc by proper thermal treatment.SOLUTION: A thermal treatment device of a silicon disc has: a frame-like disc holding tool supporting plural silicon discs under a leaning state that they are isolated from each other; a heating chamber for heating the silicon discs; a cooling chamber provided adjacent to the heating chamber and cooling the silicon discs; and transfer means for transferring the disc holding tool between the heating chamber and the cooling chamber. The cooling chamber comprises: swing means for rotating and swinging the disc holding tool around a vertical axial line; and blow means for blowing cooling wind to the silicon discs held by the disc holding tool swung by the swing means. The swing means and the blow means are arranged so that the silicon discs are swung with a center while a plane direction of the silicon discs is almost parallel to a blowing direction of the cooling wind by the blowing means.

Description

本発明は、プラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置に関する。   The present invention relates to a heat treatment apparatus for a silicon disk for a plasma processing apparatus.

半導体デバイス製造プロセスに使用されるプラズマCVD装置やプラズマエッチング装置、プラズマCVD装置等のプラズマ処理装置では、たとえば、チャンバー内に高周波電源に接続される上部電極と下部電極とを上下方向に対向配置し、下部電極の上に被処理基板を配置した状態で、上部電極に形成した通気孔からエッチングガスを被処理基板に向けて流通させながら、高周波電圧を印加することによりプラズマを発生させることにより、被処理基板に成膜やエッチング等の処理が行われる。   In a plasma processing apparatus such as a plasma CVD apparatus, a plasma etching apparatus, or a plasma CVD apparatus used in a semiconductor device manufacturing process, for example, an upper electrode and a lower electrode connected to a high-frequency power source are disposed in a vertical direction in a chamber. In a state where the substrate to be processed is disposed on the lower electrode, plasma is generated by applying a high-frequency voltage while flowing an etching gas from the air hole formed in the upper electrode toward the substrate to be processed. Processes such as film formation and etching are performed on the substrate to be processed.

このプラズマ処理装置の電極板として、従来、単結晶シリコン電極板、多結晶シリコン電極板、柱状晶シリコン電極板などが用いられているが、近年では、CZ法により製造された単結晶シリコンインゴットを円板状に切断し、表面研磨して作製された単結晶シリコン電極板が主に使用されている。   Conventionally, single crystal silicon electrode plates, polycrystalline silicon electrode plates, columnar crystal silicon electrode plates, and the like have been used as electrode plates for this plasma processing apparatus, but in recent years, single crystal silicon ingots manufactured by the CZ method have been used. A single crystal silicon electrode plate produced by cutting into a disk shape and polishing the surface is mainly used.

このような単結晶シリコン電極板を用いてたとえばプラズマエッチングを行う場合、シリコン電極板の比抵抗値の面内ばらつきが小さいほど、ウェハ表面のエッチングレートのばらつきが小さくなることが確認されている。このため、比抵抗値のばらつきが小さいシリコン電極板が求められている(特許文献1参照)。   When plasma etching is performed using such a single crystal silicon electrode plate, for example, it has been confirmed that the variation in the etching rate on the wafer surface becomes smaller as the in-plane variation in the specific resistance value of the silicon electrode plate is smaller. For this reason, a silicon electrode plate with a small variation in specific resistance value is required (see Patent Document 1).

特許文献1には、単結晶シリコンインゴットの比抵抗率が外周部と中心部とで差が大きいことから、外周部を取り除くことにより比抵抗値の面内ばらつきが小さい電極板を製造することが記載されている。   In Patent Document 1, since the specific resistivity of the single crystal silicon ingot has a large difference between the outer peripheral portion and the central portion, it is possible to manufacture an electrode plate with small in-plane variation in specific resistance value by removing the outer peripheral portion. Have been described.

特許文献2には、適切な温度制御を行うことにより半導体ウェハの面内の抵抗率分布を均一化する半導体ウェハの熱処理装置が記載されている。   Patent Document 2 describes a heat treatment apparatus for a semiconductor wafer that makes the resistivity distribution in the surface of the semiconductor wafer uniform by performing appropriate temperature control.

特許文献3には、シリコンウェハの加熱の不均一性を改善した熱処理装置が記載されている。   Patent Document 3 describes a heat treatment apparatus that improves the non-uniformity of heating of a silicon wafer.

特許文献4には、基板表面の抵抗等を測定しながら熱処理を行い、抵抗測定値が予め設定した抵抗値になった時点で熱処理装置の可動を停止することにより、多結晶シリコン膜の抵抗値を予め設定された抵抗値にする技術が記載されている。   In Patent Document 4, heat treatment is performed while measuring the resistance of the substrate surface, and the resistance value of the polycrystalline silicon film is stopped by stopping the movement of the heat treatment apparatus when the measured resistance value reaches a preset resistance value. Describes a technique for setting the resistance value to a preset resistance value.

特開2007−158007号公報JP 2007-158007 A 特開平6−104269号公報JP-A-6-104269 特開2003−209063号公報JP 2003-209063 A 特開2007−59497号公報JP 2007-59497 A

従来、特許文献2〜4に示されるように、シリコンウェハの熱処理装置においては、均一な加熱や適切な温度制御を可能とすることが検討されてきた。さらに、シリコン電極板についても、均一な冷却により比抵抗値のばらつきを小さくできる熱処理装置の実現が求められている。しかしながら、シリコン電極板はシリコンウェハに比べて厚みがあって大きく重いため、取り扱いがしにくく、均一な冷却が困難である。特に、複数の電極板を同時に熱処理することは非常に困難であった。   Conventionally, as disclosed in Patent Documents 2 to 4, it has been studied to enable uniform heating and appropriate temperature control in a heat treatment apparatus for a silicon wafer. Further, for silicon electrode plates, there is a demand for the realization of a heat treatment apparatus that can reduce variations in specific resistance values by uniform cooling. However, since the silicon electrode plate is thicker and heavier than a silicon wafer, it is difficult to handle and uniform cooling is difficult. In particular, it was very difficult to heat treat a plurality of electrode plates simultaneously.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複数のシリコン円板に適切な熱処理を行うことができ、シリコン円板の比抵抗の面内ばらつきを小さくすることができる熱処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a heat treatment apparatus capable of performing appropriate heat treatment on a plurality of silicon disks and reducing in-plane variation in specific resistance of silicon disks. The purpose is to provide.

本発明は、プラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置であって、複数のシリコン円板を互いに離間した立てかけ状態に支持する、石英からなるフレーム状の円板保持具と、この円板保持具に保持された状態の前記シリコン円板が加熱される加熱室と、前記加熱室に隣接して設けられ、前記円板保持具に保持された状態の前記シリコン円板が冷却される冷却室と、前記加熱室と前記冷却室との間で前記円板保持具を移送する移送手段とを有し、前記冷却室には、前記シリコン円板を保持した前記円板保持具を垂直軸線まわりに回転揺動させる揺動手段と、この揺動手段によって揺動される前記円板保持具に保持された前記シリコン円板に対して冷却風を送風する送風手段とが備えられ、前記送風手段による前記冷却風の送風方向に対して前記シリコン円板の面方向が略平行な状態を中心として前記シリコン円板が揺動されるように、前記揺動手段および前記送風手段が配置される。   The present invention relates to a silicon disk heat treatment apparatus for a plasma processing apparatus, a frame-shaped disk holder made of quartz that supports a plurality of silicon disks in a standing state spaced apart from each other, and the disk holder A heating chamber in which the silicon disk held in a state is heated, and a cooling chamber provided adjacent to the heating chamber and in which the silicon disk held in the disk holder is cooled. A transfer means for transferring the disc holder between the heating chamber and the cooling chamber, and the disc holder holding the silicon disc is disposed around the vertical axis in the cooling chamber. Oscillating means for rotating and oscillating, and blasting means for blowing cooling air to the silicon disk held by the disk holder oscillated by the oscillating means are provided. Before the cooling air blowing direction As the planar direction of the silicon discs around the substantially parallel with the silicon disc is swung, the oscillating means and the blower means is arranged.

この熱処理装置によれば、フレーム状の円板保持具により接触面積が小さい状態で保持されたシリコン円板を揺動させながら冷却風を供給することにより、冷却風をシリコン円板の全面に対して流通させることができるので、シリコン円板が効率よく冷却される。したがって、加熱後のシリコン円板を速やかに目的の温度にまで冷却でき、電極板等に用いられるシリコン円板の比抵抗の面内ばらつきを小さくすることができる。   According to this heat treatment apparatus, the cooling air is supplied to the entire surface of the silicon disk by supplying the cooling air while swinging the silicon disk held in a small contact area by the frame-shaped disk holder. Therefore, the silicon disk is efficiently cooled. Therefore, the heated silicon disk can be quickly cooled to the target temperature, and the in-plane variation of the specific resistance of the silicon disk used for the electrode plate or the like can be reduced.

この熱処理装置において、前記円板保持具は、1枚の前記シリコン円板の外周縁が載置される2カ所の載置凹部と、これら載置凹部に載置された前記シリコン円板の一方の板面をもたせ掛けさせて支持する板面支持部とを備える円板保持部を複数有することが好ましい。この場合、円板保持部においてシリコン円板が外周縁の2箇所および一方の板面の3箇所で支持された状態で揺動されながら冷却風が供給される。つまり、シリコン円板に接触する部位を最小限にすることができるので、シリコン円板全体を均一に冷却することができる。   In this heat treatment apparatus, the disk holder includes two mounting recesses on which outer peripheral edges of one silicon disk are mounted, and one of the silicon disks mounted on the mounting recesses. It is preferable to have a plurality of disk holding portions each including a plate surface support portion that supports the plate surface by placing the plate surface on the surface. In this case, the cooling air is supplied while being swung in a state where the silicon disk is supported at two positions on the outer peripheral edge and at three positions on one plate surface in the disk holding portion. That is, since the part which contacts a silicon disc can be minimized, the whole silicon disc can be cooled uniformly.

この熱処理装置において、前記円板保持具の前記シリコン円板との接触箇所には、ガラス繊維が配されていることが好ましい。この場合、シリコン円板が割れたり欠けたりして破損することを防止することができる。   In this heat treatment apparatus, it is preferable that glass fiber is disposed at a position where the disk holder comes into contact with the silicon disk. In this case, the silicon disk can be prevented from being broken due to cracking or chipping.

この熱処理装置において、前記冷却室に隣接して、冷却後の前記シリコン円板を待機させる予備室が設けられていることが好ましい。この場合、冷却後のシリコン円板を熱処理装置から搬出する作業を終える前に次工程の加熱前のシリコン円板を熱処理装置内に投入できるので、作業時間の短縮を図ることができる。   In this heat treatment apparatus, it is preferable that a preliminary chamber for waiting the cooled silicon disc is provided adjacent to the cooling chamber. In this case, since the silicon disk before heating in the next step can be put into the heat treatment apparatus before the operation of carrying out the cooled silicon disk from the heat treatment apparatus is completed, the working time can be shortened.

本発明のプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置によれば、効率よく適切な熱処理を行い、シリコン円板の比抵抗の面内ばらつきを小さくすることができる。   According to the silicon disk heat treatment apparatus for a plasma processing apparatus of the present invention, it is possible to efficiently perform appropriate heat treatment and reduce the in-plane variation of the resistivity of the silicon disk.

本発明のプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置の概要を示す上面図である。It is a top view which shows the outline | summary of the heat processing apparatus of the silicon disc for plasma processing apparatuses of this invention. 図1の熱処理装置を構成する円板保持具を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the disc holder which comprises the heat processing apparatus of FIG. 図2の円板保持具およびシリコン円板を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the disc holder of FIG. 2, and a silicon disc.

以下、本発明に係るプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置の実施形態について、図を参照して説明する。   Embodiments of a heat treatment apparatus for a silicon disk for a plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、本実施形態の熱処理装置10は、石英からなり、シリコン円板Pを略垂直方向に面方向を沿わせる状態で保持可能な円板保持部21(図2参照)を複数備えることにより複数のシリコン円板Pを互いに離間した立てかけ状態に支持するフレーム状の円板保持具20と、この円板保持具20に保持された状態のシリコン円板Pが加熱される加熱室30と、加熱室30に隣接して設けられ、円板保持具20に保持された状態のシリコン円板Pが冷却される冷却室40と、加熱室30と冷却室40との間で円板保持具20を移送する移送手段50と、加熱室30および冷却室40の外部で円板保持具20を搬送する台車70とを有する。   As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus 10 of the present embodiment is made of quartz, and includes a disk holding portion 21 (see FIG. 2) that can hold the silicon disk P in a state in which the surface of the silicon disk P extends along a substantially vertical direction. By providing a plurality, the frame-shaped disk holder 20 that supports the plurality of silicon disks P in a standing state spaced apart from each other, and heating that heats the silicon disk P held by the disk holder 20 The cooling chamber 40 provided adjacent to the chamber 30 and the heating chamber 30 and cooled by the silicon disc P held by the disc holder 20 is circular between the heating chamber 30 and the cooling chamber 40. It has the transfer means 50 which transfers the plate holder 20, and the cart 70 which conveys the disk holder 20 outside the heating chamber 30 and the cooling chamber 40.

シリコン円板Pは、たとえば厚さ11.5mm、直径200〜600mmのシリコンからなる円板状の部材であって、所定の熱処理を施すことにより比抵抗値の面内ばらつきを安定させることができ、プラズマ処理装置用の円板状の電極板に用いられる。また、この熱処理装置10によって熱処理されたシリコン円板Pは、さらに加工されることにより、プラズマ処理装置用のリング材料等にも用いられる。熱処理装置10において、シリコン円板Pは、まず冷却室40内に搬入され、移送手段50によって冷却室40から加熱室30内に移送されて所定温度に加熱された後、加熱室30から冷却室40へ移送されて所定の冷却速度で目的温度まで冷却され、熱処理装置10から取り出される。   The silicon disk P is a disk-shaped member made of silicon having a thickness of 11.5 mm and a diameter of 200 to 600 mm, for example, and can be stabilized in in-plane variation in specific resistance value by performing a predetermined heat treatment. It is used for a disk-shaped electrode plate for a plasma processing apparatus. Further, the silicon disk P heat-treated by the heat treatment apparatus 10 is further processed to be used as a ring material for a plasma processing apparatus. In the heat treatment apparatus 10, the silicon disk P is first carried into the cooling chamber 40, transferred from the cooling chamber 40 into the heating chamber 30 by the transfer means 50 and heated to a predetermined temperature, and then from the heating chamber 30 to the cooling chamber. 40, cooled to a target temperature at a predetermined cooling rate, and taken out from the heat treatment apparatus 10.

シリコン円板Pを保持する円板保持具20は、図1および図3に示すように、ステンレス鋼により形成されたトレイ24に載せられた状態で搬送される。加熱室30および冷却室40の外部では、円板保持具20を載せたトレイ24は、冷却室40の室内下面と略同じ高さに設定された台車70の上面に載置されて搬送される。これにより、台車70と冷却室40との間の円板保持具20の移動が容易となっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the disc holder 20 that holds the silicon disc P is conveyed in a state of being placed on a tray 24 formed of stainless steel. Outside the heating chamber 30 and the cooling chamber 40, the tray 24 on which the disc holder 20 is placed is placed and transported on the upper surface of the carriage 70 set at substantially the same height as the inner lower surface of the cooling chamber 40. . Thereby, the movement of the disc holder 20 between the cart 70 and the cooling chamber 40 is facilitated.

冷却室40には、シリコン円板Pを保持した円板保持具20を出し入れするため、熱処理装置10の外部に通じる扉D1,D2が設けられている。円板保持具20は、扉D1を通じて冷却室40に搬入される一方で、扉D2を通じて冷却室40から搬出される。加熱室30と冷却室40とは隣接して配置されており、加熱室30と冷却室40との間に設けられた扉D3を開放することにより、加熱室30と冷却室40との間でシリコン円板Pを移動させることができる。すなわち、本実施形態の熱処理装置10の構成においては、加熱室30は扉D3を通じて冷却室40に接続されているため、加熱前後のシリコン円板Pは加熱室30に対して出し入れされる際に冷却室40を通過することになる。   The cooling chamber 40 is provided with doors D <b> 1 and D <b> 2 that communicate with the outside of the heat treatment apparatus 10 in order to take in and out the disc holder 20 that holds the silicon disc P. The disc holder 20 is carried into the cooling chamber 40 through the door D1, while being carried out of the cooling chamber 40 through the door D2. The heating chamber 30 and the cooling chamber 40 are disposed adjacent to each other. By opening the door D3 provided between the heating chamber 30 and the cooling chamber 40, the heating chamber 30 and the cooling chamber 40 are disposed between the heating chamber 30 and the cooling chamber 40. The silicon disk P can be moved. That is, in the configuration of the heat treatment apparatus 10 of the present embodiment, since the heating chamber 30 is connected to the cooling chamber 40 through the door D3, the silicon disk P before and after heating is taken in and out of the heating chamber 30. It passes through the cooling chamber 40.

この冷却室40には、シリコン円板Pを保持した円板保持具20を垂直軸線まわりに回転揺動させる揺動手段41と、この揺動手段41によって揺動される円板保持具20に保持されたシリコン円板Pに対して冷却風を送風する送風手段60とが備えられている。この冷却室40の上部にはダクト(図示略)が設けられており、加熱後のシリコン円板Pによって温められた室内の空気を室外へ排出することができる。   The cooling chamber 40 includes a swinging means 41 for rotating and swinging the disk holder 20 holding the silicon disk P around a vertical axis, and a disk holder 20 swung by the swinging means 41. Blowing means 60 for blowing cooling air to the held silicon disk P is provided. A duct (not shown) is provided in the upper portion of the cooling chamber 40, and indoor air heated by the heated silicon disc P can be discharged to the outside.

揺動手段41は、垂直軸線まわりに回転可能なターンテーブル42を備え、図示しない駆動装置によってたとえば90°の範囲で正転および反転を繰り返すことができる。また、ターンテーブル42には、載置された円板保持具20の移動を阻止可能なストッパー(図示略)が備えられている。   The swinging means 41 includes a turntable 42 that can rotate around a vertical axis, and can be rotated forward and reverse in a range of, for example, 90 ° by a driving device (not shown). Further, the turntable 42 is provided with a stopper (not shown) that can prevent the mounted disk holder 20 from moving.

送風手段60は、揺動手段41のターンテーブル42上に配置されたシリコン円板Pに向けて、たとえば、図示しない水冷装置によって所望の温度に冷却された空気を送風する装置である。この送風手段60による冷却風の送風方向は略水平方向であり、ターンテーブル42上のシリコン円板Pは、その面方向が送風方向に対して略平行となる状態を中心として揺動されるように配置される。   The blower 60 is a device that blows air that has been cooled to a desired temperature by a water cooling device (not shown), for example, toward the silicon disk P disposed on the turntable 42 of the swinging means 41. The blowing direction of the cooling air by the blowing means 60 is substantially horizontal, and the silicon disk P on the turntable 42 is swung around a state where the surface direction is substantially parallel to the blowing direction. Placed in.

さらに、冷却室40には、加熱室30と冷却室40との間の円板保持具20の移動ルートに重ならない部分に、冷却後のシリコン円板Pを待機させる予備室43が設けられている。予備室43には、円板保持具20(トレイ24)を移動させるための搬送ローラ44が設けられており、ターンテーブル42から扉D2へと円板保持具20を搬送することができる。   Further, the cooling chamber 40 is provided with a spare chamber 43 that waits for the cooled silicon disc P in a portion that does not overlap the moving route of the disc holder 20 between the heating chamber 30 and the cooling chamber 40. Yes. The spare chamber 43 is provided with a conveyance roller 44 for moving the disk holder 20 (tray 24), and the disk holder 20 can be conveyed from the turntable 42 to the door D2.

シリコン円板Pの熱処理工程においては、冷却後のシリコン円板Pをこの予備室43に待機させている間に、加熱前のシリコン円板Pを扉D1から冷却室40を通じて加熱室30に搬入することができる。そして、加熱室30内で次の加熱工程が行われている間に、予備室43に待機させておいたシリコン円板Pを、扉D2から搬出し、台車70を用いて搬送することができる。このように予備室43を利用することにより、冷却前のシリコン円板Pを迅速に加熱室30内に搬入することができる。   In the heat treatment process of the silicon disk P, the silicon disk P before heating is carried into the heating chamber 30 from the door D1 through the cooling chamber 40 while the preliminary cooling chamber 43 is waiting for the cooled silicon disk P. can do. And while the next heating process is performed in the heating chamber 30, the silicon disc P kept in the standby chamber 43 can be unloaded from the door D2 and transported using the carriage 70. . Thus, by using the spare chamber 43, the silicon disc P before cooling can be quickly carried into the heating chamber 30.

加熱室30と冷却室40との間でシリコン円板Pを移送する移送手段50は、たとえば、図1に示すように、加熱室30および冷却室40を通じ、扉D1,D2を通過して進退する移送ロッド51を備える。この移送ロッド51の先端部に形成されたフック部51aを円板保持具20が載置されたトレイ24に係合させて移送ロッド51を進退させることにより、トレイ24および円板保持具20とともに、冷却室40と加熱室30との間でシリコン円板Pを移動させることができる。   The transfer means 50 for transferring the silicon disk P between the heating chamber 30 and the cooling chamber 40 advances and retreats through the doors D1 and D2 through the heating chamber 30 and the cooling chamber 40 as shown in FIG. A transfer rod 51 is provided. Along with the tray 24 and the disc holder 20, the hook portion 51 a formed at the tip of the transfer rod 51 is engaged with the tray 24 on which the disc holder 20 is placed and the transfer rod 51 is advanced and retracted. The silicon disk P can be moved between the cooling chamber 40 and the heating chamber 30.

加熱室30には、たとえばSiCヒータ(図示せず)が備えられ、室内に配置されたシリコン円板Pを所望の温度に加熱することができる。   The heating chamber 30 is provided with, for example, a SiC heater (not shown), and can heat the silicon disk P disposed in the chamber to a desired temperature.

円板保持具20は、図2に示すように、複数の石英丸棒を組み合わせて形成され、1枚のシリコン円板Pを保持可能な円板保持部21が複数組(本実施形態では5組)備えられている。   As shown in FIG. 2, the disk holder 20 is formed by combining a plurality of quartz round bars, and a plurality of disk holders 21 that can hold a single silicon disk P (in this embodiment, 5 Set) is provided.

この円板保持具20は、上方が開口するコ字状に組まれた3本の石英丸棒からなる4組の土台20Aと、等間隔で配列されたこれら土台20Aに直交して各土台20A同士を連結するように接合された1対の桁部20Bと、各土台20Aから上方に延びるように各土台20Aに対して1対ずつ接合された柱部20Cと、各柱部20Cに対してシリコン円板Pの外周縁が載置される載置凹部22がそれぞれ5カ所ずつ設けられた1対の梁部20Dと、下方が開口し上側が狭い台形状に組まれた3本の石英丸棒からなり、対となる桁部20B間に掛け渡された6組の櫓部20Eとを組み合わせることにより形成されており、各櫓部20E間に各1枚のシリコン円板Pを保持することができる。   The disk holder 20 includes four sets of bases 20A composed of three quartz rods assembled in a U-shape with an upper opening, and each base 20A orthogonal to these bases 20A arranged at equal intervals. A pair of girders 20B joined so as to connect each other, a column 20C joined to each base 20A so as to extend upward from each base 20A, and each pillar 20C A pair of beam portions 20D each provided with five mounting recesses 22 on which the outer peripheral edge of the silicon disk P is mounted, and three quartz circles that are assembled in a trapezoidal shape that is open at the bottom and narrow at the top. It is formed by combining six sets of flanges 20E that are made of rods and spanned between the pair of girders 20B, and holds one silicon disk P between each of the flanges 20E. Can do.

各円板保持部21は、1枚のシリコン円板Pの外周縁が載置される2カ所の載置凹部22と、これら載置凹部22に載置されたシリコン円板Pの一方の板面をもたせ掛けさせて支持する板面支持部23とを備える。各載置凹部22は、各円板保持部21において1対の梁部20Dにそれぞれ1カ所ずつ形成されている。各板面支持部23は、1対の桁部20Bの間に掛け渡された櫓部20Eが担っている。なお、円板保持部20の各円板保持部21において、少なくともシリコン円板Pが接触する部分には、シリコン円板Pの保護を目的としてガラス繊維製テープが巻き付けてある(図示略)。   Each disk holding part 21 has two mounting recesses 22 on which the outer peripheral edge of one silicon disk P is mounted, and one of the silicon disks P mounted on these mounting recesses 22. And a plate surface support portion 23 that supports the surface by placing it on the surface. Each mounting recess 22 is formed at one location on each pair of beam portions 20D in each disk holding portion 21. Each plate surface support portion 23 is carried by a flange portion 20E spanned between a pair of beam portions 20B. In each disk holding part 21 of the disk holding part 20, a glass fiber tape is wound around at least a part where the silicon disk P is in contact for the purpose of protecting the silicon disk P (not shown).

図2および図3に示すように、各円板保持部21において、シリコン円板Pは、外周縁が載置凹部22に載せられることにより水平方向に滑らないように保持されるとともに、板面支持部23にもたせ掛けられることにより倒れず安定する。すなわち、シリコン円板Pは外周縁の2箇所および一方の板面の3箇所で支持されているだけであるため、円板保持部21による接触面積が小さい。このため、送風手段60からの冷却風がシリコン円板Pの全面に供給されやすく、効率のよい冷却が可能である。   As shown in FIGS. 2 and 3, in each disk holding portion 21, the silicon disk P is held so as not to slide in the horizontal direction by placing the outer peripheral edge on the mounting recess 22, and the plate surface It is stable without falling by being put on the support portion 23. That is, since the silicon disc P is only supported at two locations on the outer peripheral edge and three locations on one plate surface, the contact area by the disc holder 21 is small. For this reason, the cooling air from the ventilation means 60 is easy to be supplied to the whole surface of the silicon disk P, and efficient cooling is possible.

以上のように構成された熱処理装置10を用いた運転動作について説明する。まず、冷却室40の扉D1を開いて、シリコン円板Pを保持している円板保持具20を台車70上から冷却室40に投入した後、扉D1を閉める。   An operation operation using the heat treatment apparatus 10 configured as described above will be described. First, the door D1 of the cooling chamber 40 is opened, and the disk holder 20 holding the silicon disk P is put into the cooling chamber 40 from the carriage 70, and then the door D1 is closed.

次に、扉D3を開いて移送ロッド51を前進させ、冷却室40内の円板保持具20のトレイ24にフック部51a係合させる。次いで、移送ロッド51を後退させてトレイ24および円板保持具20を加熱室30内に引き込み、扉D3を閉める。   Next, the door D3 is opened, the transfer rod 51 is advanced, and the hook portion 51a is engaged with the tray 24 of the disk holder 20 in the cooling chamber 40. Next, the transfer rod 51 is retracted, the tray 24 and the disc holder 20 are drawn into the heating chamber 30, and the door D3 is closed.

加熱室30におけるシリコン円板Pの加熱工程が終了したら、扉D3を開くとともに移送ロッド51を前進させ、加熱されたシリコン円板Pを保持する円板保持具20を冷却室40に移送してターンテーブル42上に載置する。また、送風手段60による送風を開始する。   When the heating process of the silicon disc P in the heating chamber 30 is completed, the door D3 is opened and the transfer rod 51 is advanced to transfer the disc holder 20 holding the heated silicon disc P to the cooling chamber 40. Place on the turntable 42. Moreover, the ventilation by the ventilation means 60 is started.

ターンテーブル42を揺動させながら送風してシリコン円板Pを冷却し、所定の温度(たとえば300℃)までシリコン円板P(または円板保持具20)の温度を低下させたら、ターンテーブル42を90°回転させて円板保持具20を予備室43に移送して待機させる。   When the silicon disk P is cooled by blowing air while swinging the turntable 42 and the temperature of the silicon disk P (or the disk holder 20) is lowered to a predetermined temperature (for example, 300 ° C.), the turntable 42 is turned on. Is rotated by 90 °, and the disk holder 20 is transferred to the spare chamber 43 and waited.

ターンテーブル42上から冷却後の円板保持具20を退避させたら、送風手段60による送風を停止するとともに扉D1を開き、台車70から次のシリコン円板Pおよび円板保持具20をトレイ24とともに冷却室40を通じて加熱室30に導入し、次の加熱工程を開始する。この加熱工程が行われている間に、扉D2を開いて予備室43の円板保持具20を冷却室40から取り出し、台車70に載せて移送する。   When the cooled disk holder 20 is retracted from the turntable 42, the blowing by the blowing means 60 is stopped and the door D1 is opened, and the next silicon disk P and the disk holder 20 are moved from the cart 70 to the tray 24. At the same time, it is introduced into the heating chamber 30 through the cooling chamber 40 and the next heating step is started. While this heating process is being performed, the door D2 is opened, the disk holder 20 in the preliminary chamber 43 is taken out from the cooling chamber 40, and is transferred onto the carriage 70.

以上説明したように、この熱処理装置10によれば、シリコン円板Pが外周縁の2箇所および一方の板面の3箇所で支持されるように円板保持具20が構成されているので、シリコン円板Pに接触する部位を小さく抑えて冷却風をシリコン円板Pの全面に供給し、シリコン円板Pを均一に冷却することができる。また、シリコン円板Pが揺動されながら冷却風が供給されるので、冷却風をシリコン円板Pの全面に対してより効率よく均一に流通させることができる。したがって、加熱後のシリコン円板Pを速やかに均一に目的の温度にまで冷却でき、シリコン円板Pの比抵抗の面内ばらつきを小さくすることができる。   As described above, according to the heat treatment apparatus 10, the disk holder 20 is configured so that the silicon disk P is supported at two locations on the outer peripheral edge and at three locations on one plate surface. It is possible to cool the silicon disk P uniformly by supplying the cooling air to the entire surface of the silicon disk P while keeping the portion in contact with the silicon disk P small. Further, since the cooling air is supplied while the silicon disk P is swung, the cooling air can be distributed more efficiently and uniformly over the entire surface of the silicon disk P. Therefore, the heated silicon disk P can be quickly and uniformly cooled to the target temperature, and the in-plane variation of the specific resistance of the silicon disk P can be reduced.

また、この熱処理装置10において、冷却室40に隣接して、冷却後のシリコン円板Pを待機させる予備室43が設けられているので、冷却後のシリコン円板Pを熱処理装置10(冷却室40)から搬出する作業を終える前に次工程の加熱前のシリコン円板Pを熱処理装置10内に投入できる。したがって、作業時間の短縮を図ることができる。   Further, in this heat treatment apparatus 10, a spare chamber 43 for waiting the cooled silicon disk P is provided adjacent to the cooling chamber 40, so that the cooled silicon disk P is treated as the heat treatment apparatus 10 (cooling chamber). 40) The silicon disk P before heating in the next step can be put into the heat treatment apparatus 10 before the work to be carried out from step 40) is completed. Therefore, the working time can be shortened.

なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。たとえば、前記実施形態では加熱室に対して電極板(シリコン円板)が出し入れされる扉が1カ所であり、この扉を通じて加熱室と冷却室とが接続されている構造であるため、冷却室に電極板を投入する際の邪魔にならない位置に予備室を設けることにより、電極板の出し入れに要する作業時間の短縮を可能としている。しかしながら、加熱室に対して加熱前の電極板を投入する扉と加熱後の電極板を取り出す扉を別に設けた場合には、予備室の位置は冷却室に隣接していればよく、あるいは予備室を設けない構成であってもよい。   In addition, this invention is not limited to the thing of the structure of the said embodiment, In a detailed structure, it is possible to add a various change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, there is one door through which an electrode plate (silicon disk) is taken in and out of the heating chamber, and the heating chamber and the cooling chamber are connected through this door. By providing a spare chamber at a position that does not interfere with the loading of the electrode plate, it is possible to shorten the work time required for loading and unloading the electrode plate. However, in the case where a separate door for loading the electrode plate before heating and a door for taking out the electrode plate after heating are separately provided in the heating chamber, the position of the spare chamber may be adjacent to the cooling chamber, or the spare chamber The structure which does not provide a chamber may be sufficient.

10 熱処理装置
20 円板保持具
20A 土台
20B 桁部
20C 柱部
20D 梁部
20E 櫓部
21 円板保持部
22 載置凹部
23 板面支持部
24 トレイ
30 加熱室
40 冷却室
41 揺動手段
42 ターンテーブル
43 予備室
44 搬送ローラ
50 移送手段
51 移送ロッド
51a フック部
60 送風手段
70 台車
D1,D2,D3 扉
P シリコン円板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat processing apparatus 20 Disk holder 20A Base 20B Girder part 20C Column part 20D Beam part 20E Girder part 21 Disk holder part 22 Mounting recessed part 23 Plate surface support part 24 Tray 30 Heating room 40 Cooling room 41 Oscillating means 42 Turn Table 43 Preliminary chamber 44 Transport roller 50 Transfer means 51 Transfer rod 51a Hook part 60 Blower means 70 Dolly D1, D2, D3 Door P Silicon disc

Claims (4)

プラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置であって、
複数のシリコン円板を互いに離間した立てかけ状態に支持する、石英からなるフレーム状の円板保持具と、
この円板保持具に保持された状態の前記シリコン円板が加熱される加熱室と、
前記加熱室に隣接して設けられ、前記円板保持具に保持された状態の前記シリコン円板が冷却される冷却室と、
前記加熱室と前記冷却室との間で前記円板保持具を移送する移送手段と
を有し、
前記冷却室には、前記シリコン円板を保持した前記円板保持具を垂直軸線まわりに回転揺動させる揺動手段と、この揺動手段によって揺動される前記円板保持具に保持された前記シリコン円板に対して冷却風を送風する送風手段とが備えられ、
前記送風手段による前記冷却風の送風方向に対して前記シリコン円板の面方向が略平行な状態を中心として前記シリコン円板が揺動されるように、前記揺動手段および前記送風手段が配置されることを特徴とするプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置。
A heat treatment apparatus for a silicon disk for a plasma processing apparatus,
A frame-shaped disk holder made of quartz that supports a plurality of silicon disks in a standing state spaced apart from each other;
A heating chamber in which the silicon disk held by the disk holder is heated;
A cooling chamber which is provided adjacent to the heating chamber and in which the silicon disc in a state of being held by the disc holder is cooled;
Transfer means for transferring the disk holder between the heating chamber and the cooling chamber;
The cooling chamber is held by a swinging means for rotating and swinging the disk holder holding the silicon disk about a vertical axis, and the disk holder swinged by the swinging means. An air blowing means for blowing cooling air to the silicon disk;
The oscillating means and the air blowing means are arranged such that the silicon disk is oscillated around a state in which the surface direction of the silicon disk is substantially parallel to the air blowing direction of the cooling air by the air blowing means. A silicon disk heat treatment apparatus for a plasma processing apparatus.
前記円板保持具は、1枚の前記シリコン円板の外周縁が載置される2カ所の載置凹部と、これら載置凹部に載置された前記シリコン円板の一方の板面をもたせ掛けさせて支持する板面支持部とを備える円板保持部を複数有することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置。   The disk holder has two mounting recesses on which the outer peripheral edge of one silicon disk is mounted, and one plate surface of the silicon disk mounted on these mounting recesses. 2. The silicon disk heat treatment apparatus for a plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the apparatus includes a plurality of disk holding portions each including a plate surface support portion that is hung and supported. 3. 前記冷却室に隣接して、冷却後の前記シリコン円板を待機させる予備室が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置。   3. The heat treatment apparatus for a silicon disk for a plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a preliminary chamber for waiting the cooled silicon disk is provided adjacent to the cooling chamber. 前記円板保持具の前記シリコン円板との接触箇所に、ガラス繊維が配されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のプラズマ処理装置用シリコン円板の熱処理装置。   4. The heat treatment apparatus for a silicon disk for a plasma processing apparatus according to claim 1, wherein glass fibers are disposed at a position where the disk holder comes into contact with the silicon disk.
JP2012106253A 2012-05-07 2012-05-07 Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device Pending JP2013235899A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106253A JP2013235899A (en) 2012-05-07 2012-05-07 Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106253A JP2013235899A (en) 2012-05-07 2012-05-07 Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013235899A true JP2013235899A (en) 2013-11-21

Family

ID=49761797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012106253A Pending JP2013235899A (en) 2012-05-07 2012-05-07 Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013235899A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5101665B2 (en) Substrate mounting table, substrate processing apparatus, and substrate processing system
JP2000323487A (en) Sheet-by-sheet type heat treatment device
JP2003282578A (en) Heat treatment device and manufacturing method for semiconductor
JP2013084898A5 (en) Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program
WO2007018016A1 (en) Substrate processing equipment, cooling gas supply nozzle and method for fabricating semiconductor device
JP2000306850A (en) Wafer-heating apparatus and control method
JP2009141205A (en) Treatment device and treatment method
JP2004134731A (en) Temperature control of sheet-fed semiconductor-substrate processing reactor
JPH09199438A (en) Heat treating jig
WO2006046348A1 (en) Vertical boat for heat treatment and heat treatment method
JP4498210B2 (en) Substrate processing apparatus and IC manufacturing method
JP4516318B2 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP2013235899A (en) Device for thermally treating silicon disc for plasma processing device
JP4558031B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JPH10242067A (en) Substrate supporting tool for heat treatment
JP2002110556A (en) Heat treatment apparatus
KR20140079279A (en) Improved Heat Treatment Chamber and Method of Substrate, and Heat Treatment Apparatus of Substrate Having the Same
JP2000269137A (en) Semiconductor manufacturing apparatus and wafer handling method
JP3151092B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
TW202044352A (en) Reaction tube and method of manufacturing semiconductor device
JP2004228462A (en) Method and device for thermally treating wafer
JP2004228459A (en) Method and device for thermally treating wafer and boat for thermal treatment
JPS60152675A (en) Vertical diffusion furnace type vapor growth device
JP2006294779A (en) Heat processing furnace
JP5612266B2 (en) Cooling system