JP2015170572A - Observation window of processing unit - Google Patents

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Koji Shimomura
晃司 下村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observation widow excellent in visibility and heating by microwaves is less, in a device for processing a processed substrate by introducing microwaves into a processing container.SOLUTION: An observation window 30 of a microwave processing unit for processing a workpiece in a processing container by irradiating with microwaves has a conductive metal plate 60 in which an opening 63, having a size not to leak the microwaves irradiated in the processing container, is formed, and an optical fiber 61 provided through the opening 63 of the metal plate 60. Ends of the optical fiber 61 are exposed, respectively, to the inside and the outside of the processing container, and the optical fiber 61 is tapered so that the end exposed to the outside of the processing container has a cross-sectional area larger than that at a place where it is inserted through the opening 63 of the metal plate 60.

Description

本発明は、マイクロ波を処理容器内に導入して被処理基板を処理するマイクロ波処理装置における観察窓の構造に関する。   The present invention relates to a structure of an observation window in a microwave processing apparatus for processing a substrate to be processed by introducing a microwave into a processing container.

例えば半導体デバイスの製造においては、シリコン基板に不純物としてのイオンを注入し、このイオン注入による結晶欠陥によって基板表面に生じたアモルファスシリコンを修復して結晶化すると共に、シリコン基板の表層に拡散層を形成するための加熱処理が行われる。この加熱処理には、マイクロ波を用いた加熱処理装置が用いられる場合がある。   For example, in the manufacture of semiconductor devices, ions as impurities are implanted into a silicon substrate, and amorphous silicon generated on the substrate surface due to crystal defects caused by this ion implantation is repaired and crystallized, and a diffusion layer is formed on the surface layer of the silicon substrate. Heat treatment for forming is performed. For this heat treatment, a heat treatment apparatus using a microwave may be used.

ところで、マイクロ波を用いた加熱処理装置には、内部を観察するための観察窓が設けられているが、観察窓を介してマイクロ波が装置の外部に漏洩しないように、当該観察窓にはマイクロ波の遮蔽対策が施されている。   By the way, the heat treatment apparatus using the microwave is provided with an observation window for observing the inside, but the observation window has a window so that the microwave does not leak to the outside of the apparatus through the observation window. Microwave shielding measures are taken.

マイクロ波の遮蔽対策としては、観察窓の石英ガラス部分に金属メッシュを挟み込むことが一般的である。また、金属メッシュに代わる対策として、例えば特許文献1には、石英ガラス部分に導電性の透明な膜を成膜することが提案されている。   As a microwave shielding measure, a metal mesh is generally sandwiched between quartz glass portions of an observation window. As a countermeasure to replace the metal mesh, for example, Patent Document 1 proposes forming a conductive transparent film on a quartz glass portion.

特開平3−53085号公報JP-A-3-53085

ところで、加熱処理装置の内部を監視するにあたっては、例えば監視カメラが用いられる場合がある。しかしながら、従来のように観察窓に金属メッシュを用いた場合、監視カメラのオートフォーカスにより加熱処理装置の内部ではなく金属メッシュそのものにピントが合ってしまい、内部の監視が適正に行えない場合がある。   By the way, in monitoring the inside of the heat treatment apparatus, for example, a monitoring camera may be used. However, when a metal mesh is used for the observation window as in the prior art, the metal mesh itself is not focused inside the heat treatment device due to the autofocus of the surveillance camera, and the internal monitoring may not be performed properly. .

オートフォーカスによるピントの不具合を解消するためには、上述の特許文献1に開示されるような導電性の透明膜を用いることが考えられる。しかしながら、導電性の膜は金属メッシュと比較してマイクロ波を吸収しやすい。そのため、導電性の膜が発熱し、また、当該膜が成膜されている石英ガラスは熱伝導率が低く導電性の膜からの放熱量も少なくなるので、観察窓部分が高温となり、作業員がやけど等を負う恐れがあるという問題がある。   In order to solve the problem of focusing due to autofocus, it is conceivable to use a conductive transparent film as disclosed in Patent Document 1 described above. However, a conductive film is more likely to absorb microwaves than a metal mesh. As a result, the conductive film generates heat, and the quartz glass on which the film is formed has low thermal conductivity and less heat is dissipated from the conductive film. There is a problem that there is a risk of burns.

そのため、マイクロ波処理装置の内部の視認性に優れ、且つマイクロ波の吸収による発熱を抑えられる観察窓が求められている。   Therefore, there is a demand for an observation window that has excellent visibility inside the microwave processing apparatus and can suppress heat generation due to absorption of microwaves.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、マイクロ波を処理容器内に導入して被処理基板を処理する装置において、視認性に優れ且つマイクロ波による加熱の少ない観察窓を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an observation window that is excellent in visibility and less heated by microwaves in an apparatus for processing a substrate to be processed by introducing microwaves into a processing container. It is an object.

上記目的を達成するため、本発明は、処理容器内にマイクロ波を導入して被処理体に処理を行う処理装置の観察窓であって、前記処理容器内に導入されるマイクロ波が漏洩しない大きさの開口が形成された導電性の金属板と、当該金属板の開口を挿通して設けられた光ファイバと、を有し、前記光ファイバの端部は前記処理容器の内側及び前記処理容器の外側にそれぞれ露出し、前記光ファイバは、前記処理容器の外側に露出する端部が、前記金属板の開口を挿通する箇所よりも断面積が大きいテーパ形状を有していることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is an observation window of a processing apparatus that performs processing on a target object by introducing a microwave into a processing container, and the microwave introduced into the processing container does not leak A conductive metal plate having an opening of a size, and an optical fiber provided through the opening of the metal plate, and an end portion of the optical fiber is disposed inside the processing container and the processing Each of the optical fibers is exposed to the outside of the container, and the end of the optical fiber exposed to the outside of the processing container has a tapered shape having a larger cross-sectional area than a portion through which the opening of the metal plate is inserted. It is said.

本発明によれば、マイクロ波が漏洩しない大きさの開口が形成された導電性の金属板により、マイクロ波が遮蔽される。そして、金属板の開口にはテーパ形状を有する光ファイバが挿通されているので、当該光ファイバの端部から処理容器の内部を観察することができる。その際、観察窓の視野内には金属板が入りこまないので、高い視認性を確保することができる。また、金属板はマイクロ波の大部分を反射し、マイクロ波が侵入する深さも数μm程度であるため、金属板で発生した熱は当該金属板の表面から放散すると共に、当該金属板の内部に分散する。したがって、マイクロ波の吸収による発熱も抑えられる。   According to the present invention, the microwave is shielded by the conductive metal plate in which the opening having a size that does not leak the microwave is formed. And since the optical fiber which has a taper shape is penetrated in opening of a metal plate, the inside of a processing container can be observed from the edge part of the said optical fiber. At that time, since the metal plate does not enter the field of view of the observation window, high visibility can be ensured. In addition, since the metal plate reflects most of the microwave and the depth of penetration of the microwave is about several μm, the heat generated in the metal plate is dissipated from the surface of the metal plate and the inside of the metal plate To disperse. Therefore, heat generation due to absorption of microwaves can be suppressed.

前記金属板には、前記開口が複数形成され、前記複数の開口には、それぞれ光ファイバが挿通して設けられ、前記複数の光ファイバの両端部は、複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ状に構成されていてもよい。   A plurality of the openings are formed in the metal plate, optical fibers are inserted through the openings, and both ends of the plurality of optical fibers are bundle fiber shapes in which a plurality of optical fibers are bundled. It may be configured.

前記金属板の開口には、前記テーパ形状の光ファイバが複数挿通して設けられて構成されていてもよい。   A plurality of the tapered optical fibers may be inserted into the opening of the metal plate.

前記金属板の開口は、最も開口幅が大きい箇所の長さが、前記処理容器内に導入されるマイクロ波の波長の1/10以下であってもよい。   In the opening of the metal plate, the length of the portion having the largest opening width may be 1/10 or less of the wavelength of the microwave introduced into the processing container.

本発明によれば、マイクロ波を処理容器内に導入して被処理基板を処理する装置において、視認性に優れ且つマイクロ波による加熱の少ない観察窓を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the apparatus which introduce | transduces a microwave into a process container and processes a to-be-processed substrate, it can provide the observation window excellent in visibility and with little heating by a microwave.

本実施の形態に係る観察窓が設けられたマイクロ波処理装置の構成の概略の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the outline of a structure of the microwave processing apparatus provided with the observation window which concerns on this Embodiment. 観察窓の構成の概略の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the outline of a structure of an observation window. 金属板の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of a metal plate. 図2のA−A断面の矢視図である。It is an arrow view of the AA cross section of FIG. 複数の光ファイバの端部の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the edge part of a some optical fiber. 観察窓の構成の別の例を示す断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view which shows another example of a structure of an observation window.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。図1は、本実施の形態にかかる観察窓が形成されたマイクロ波処理装置1を概略的に示した縦断面図である。なお、本実施の形態においては、マイクロ波処理装置1が、例えば被処理体としての半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)Wの加熱処理を行う加熱処理装置である場合を例にして説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a microwave processing apparatus 1 in which an observation window according to the present embodiment is formed. In the present embodiment, an example will be described in which the microwave processing apparatus 1 is a heat treatment apparatus that heats a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a “wafer”) W as an object to be processed, for example. .

図1に示すように、マイクロ波処理装置1は、被処理体としてのウェハWを収容する処理容器10と、処理容器10の内部にマイクロ波を導入するマイクロ波導入機構11と、処理容器10の内部に所定の処理ガスを供給するガス供給機構12と、処理容器10内でウェハWを支持する支持部13を備えている。処理容器10は、例えばアルミニウム、ステンレス等の金属により形成されている。   As shown in FIG. 1, the microwave processing apparatus 1 includes a processing container 10 that accommodates a wafer W as an object to be processed, a microwave introduction mechanism 11 that introduces a microwave into the processing container 10, and a processing container 10. Are provided with a gas supply mechanism 12 for supplying a predetermined processing gas and a support portion 13 for supporting the wafer W in the processing container 10. The processing container 10 is made of a metal such as aluminum or stainless steel.

処理容器10は、全体として、例えば略直方体状の容器であり、平面視が例えば正方形の筒状の側壁20と、側壁20の上端を覆う略正方形状の天井板21と、側壁20の下端を覆う略正方形状の底板22を有している。   The processing container 10 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped container as a whole, and has, for example, a square cylindrical side wall 20 in plan view, a substantially square ceiling plate 21 covering the upper end of the side wall 20, and a lower end of the side wall 20. The bottom plate 22 has a substantially square shape.

処理容器10の側壁20には、ガス供給機構12が供給管23を介して接続されている。また、処理容器10の側壁20には、当該側壁20の開口部20aに設けられた、処理容器10の内部を観察するための観察窓30と、処理容器10の外部との間でウェハWの搬入出を行うための搬入出口(図示せず)が形成されている。この観察窓30の構成の詳細については後述する。   A gas supply mechanism 12 is connected to the side wall 20 of the processing container 10 via a supply pipe 23. Further, on the side wall 20 of the processing container 10, between the observation window 30 provided in the opening 20 a of the side wall 20 for observing the inside of the processing container 10 and the outside of the processing container 10, A loading / unloading port (not shown) for loading / unloading is formed. Details of the configuration of the observation window 30 will be described later.

処理容器10の底板22には、排気口22aが形成されており、この排気口22aには排気管40を介して、例えば真空ポンプなどの排気機構41が接続されている。   An exhaust port 22 a is formed in the bottom plate 22 of the processing container 10, and an exhaust mechanism 41 such as a vacuum pump is connected to the exhaust port 22 a through an exhaust pipe 40.

支持部13の中央部には、底板22の中央を上下方向に貫通して処理容器10の外部まで延伸するシャフト31が貫通して設けられている。支持部13はこのシャフト31により支持されている。支持部13の上面には、その上面でウェハWを当接して支持する支持ピン32が複数設けられている。シャフト31の下端であって、処理容器10の外部の位置には、当該シャフト31を、回転及び昇降させる駆動機構33が接続されている。処理容器10内におけるウェハWの高さ方向の位置は、ウェハWを支持する支持部13を駆動機構33により昇降駆動させることにより調整される。   A shaft 31 extending through the center of the bottom plate 22 in the vertical direction and extending to the outside of the processing container 10 is provided in the center of the support portion 13. The support portion 13 is supported by the shaft 31. A plurality of support pins 32 are provided on the upper surface of the support portion 13 to support the wafer W by contacting the upper surface thereof. A driving mechanism 33 that rotates and lifts the shaft 31 is connected to a lower end of the shaft 31 and at a position outside the processing container 10. The position in the height direction of the wafer W in the processing container 10 is adjusted by driving the support portion 13 that supports the wafer W up and down by the drive mechanism 33.

処理容器10の天井板21には、当該処理容器10内にマイクロ波を導入するためのマイクロ波導入ポートとして機能する開口部50が形成されており、この開口部50を塞ぐように透過窓51が設けられている。マイクロ波導入機構11はこの透過窓51の上部に設けられており、マイクロ波導入機構11はマイクロ波を発生させるマイクロ波ユニット52とマイクロ波ユニットに接続された電源部53とを有している。マイクロ波ユニット52は、マグネトロン、導波管、サーキュレータ、検出器及びチューナといった機器により構成されている。なお、マイクロ波処理装置1により被処理体としてのウェハWの加熱処理を行う場合、マイクロ波ユニット52で発生させるマイクロ波の周波数は、例えば2.45GHz以上であることが好ましく、5.8GHzのマイクロ波がより好ましい。本実施の形態におけるマイクロ波の周波数は、例えば5.8GHzである。また、図1では、複数のマイクロ波ユニット52に対して一つの電源部53が設けられた状態を描図しているが、複数のマイクロ波ユニット52や電源部53の配置及び設置数等は任意に設定できる。   An opening 50 that functions as a microwave introduction port for introducing a microwave into the processing container 10 is formed in the ceiling plate 21 of the processing container 10, and a transmission window 51 is formed so as to close the opening 50. Is provided. The microwave introduction mechanism 11 is provided above the transmission window 51, and the microwave introduction mechanism 11 has a microwave unit 52 that generates a microwave and a power supply unit 53 connected to the microwave unit. . The microwave unit 52 includes devices such as a magnetron, a waveguide, a circulator, a detector, and a tuner. In addition, when performing the heat processing of the wafer W as a to-be-processed object with the microwave processing apparatus 1, it is preferable that the frequency of the microwave generated by the microwave unit 52 is 2.45 GHz or more, for example, 5.8 GHz. Microwave is more preferred. The frequency of the microwave in the present embodiment is, for example, 5.8 GHz. In addition, FIG. 1 illustrates a state in which one power supply unit 53 is provided for a plurality of microwave units 52, but the arrangement and the number of installed units of the plurality of microwave units 52 and power supply units 53 are as follows. Can be set arbitrarily.

透過窓51は、例えば石英、セラミックス等の誘電体により形成されている。透過窓51と天井板21との間は、図示しないシール部材により気密に塞がれている。   The transmission window 51 is formed of a dielectric material such as quartz or ceramics. A space between the transmission window 51 and the ceiling plate 21 is hermetically closed by a seal member (not shown).

次に、側壁20に形成された観察窓30の構成について説明する。観察窓30は、例えば図2に示すように、側壁20の開口部20aの内側に、側壁20と平行に設けられた金属板60と、長手方向に沿って断面積が変化するテーパ状の光ファイバ61を有している。本実施の形態における金属板60は、例えば図3に示すように、複数の導電性の金属線62を例えば格子状に交互に配列し、所定の幅Lの開口63が形成された金属メッシュである。開口63の幅Lは、側壁20の開口部20aから処理容器10外へマイクロ波が漏洩することを防止するように、例えば処理容器10内に照射されるマイクロ波の波長の1/10以下に設定されている。また、金属板60は、例えば開口部20aの内側の全面に対して隙間無く嵌め込まれている。なお、本実施の形態のように、マイクロ波の周波数が5.8GHzである場合、当該マイクロ波の波長は約51.7mmである。したがって、開口63の幅Lは約5.1mm以下であればよく、本実施の形態では、開口63の幅Lは約1.2mmに設定されている。また、金属線62の直径は、概ね0.9mmに設定されている。   Next, the configuration of the observation window 30 formed on the side wall 20 will be described. For example, as shown in FIG. 2, the observation window 30 includes a metal plate 60 provided in parallel with the side wall 20 inside the opening 20 a of the side wall 20, and tapered light whose cross-sectional area varies along the longitudinal direction. A fiber 61 is provided. For example, as shown in FIG. 3, the metal plate 60 in the present embodiment is a metal mesh in which a plurality of conductive metal wires 62 are alternately arranged in, for example, a lattice shape, and openings 63 having a predetermined width L are formed. is there. The width L of the opening 63 is, for example, 1/10 or less of the wavelength of the microwave irradiated into the processing container 10 so as to prevent leakage of microwaves from the opening 20a of the side wall 20 to the outside of the processing container 10. Is set. Further, the metal plate 60 is fitted into the entire inner surface of the opening 20a without any gap, for example. Note that, as in the present embodiment, when the frequency of the microwave is 5.8 GHz, the wavelength of the microwave is about 51.7 mm. Accordingly, the width L of the opening 63 may be about 5.1 mm or less, and in the present embodiment, the width L of the opening 63 is set to about 1.2 mm. Further, the diameter of the metal wire 62 is set to approximately 0.9 mm.

光ファイバ61は、例えば図2に示すように、金属板60に対して鉛直方向に延伸して、換言すれば、側壁20に対して鉛直方向に延伸して複数配置されている。図4は、図2のA−A断面の矢視図であり、複数の光ファイバ61は、例えば図4に示すように、金属板60の開口63にそれぞれ挿通して設けられている。また、光ファイバ61は、金属板60の開口63を挿通する箇所で最も断面積が小さく、両端部、即ち、処理容器10の内側及び外側に露出する面に向けて断面積が徐々に大きくなるテーパ形状を有している。このテーパ形状の光ファイバ61は、例えば断面積が最も小さい箇所で直径が約1.0mm、両端部で直径が約2.1mmである。なお、ここで言う「露出」とは、視認できるという意味での露出であり、光ファイバ61の露出面に対向するように板状の石英ガラス等を介在させ、この石英ガラスにより処理容器10の密閉状態を維持するような構成にしてもよい。   For example, as shown in FIG. 2, the optical fiber 61 extends in the vertical direction with respect to the metal plate 60, in other words, extends in the vertical direction with respect to the side wall 20. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and the plurality of optical fibers 61 are respectively inserted through the openings 63 of the metal plate 60 as shown in FIG. 4, for example. Further, the optical fiber 61 has the smallest cross-sectional area at the portion where the opening 63 of the metal plate 60 is inserted, and the cross-sectional area gradually increases toward both ends, that is, the surfaces exposed to the inside and outside of the processing container 10. It has a tapered shape. The tapered optical fiber 61 has, for example, a diameter of about 1.0 mm at a portion having the smallest cross-sectional area and a diameter of about 2.1 mm at both ends. The “exposure” referred to here is exposure in the sense that it can be visually recognized, and a plate-like quartz glass or the like is interposed so as to face the exposed surface of the optical fiber 61, and the processing vessel 10 is made of this quartz glass. You may make it the structure which maintains a sealing state.

光ファイバ61の両端部は、複数の光ファイバ61を一つに束ね、例えば熱を加えた状態で圧縮することで、光ファイバのクラッド同士を融着させ隙間無く一体化した、いわゆるバンドルファイバ状に形成されている。そのため、光ファイバ61の端部は、例えば図5に示すように、六角形の蜂の巣状に隣接して束ねられた状態になる。光ファイバ61は、概ね側壁20の厚みと同じ長さを有し、当該光ファイバ61の両端部は、側壁20の処理容器10内側の側面及び処理容器外側の側面と概ね同じ箇所に位置している。   At both ends of the optical fiber 61, a plurality of optical fibers 61 are bundled together, for example, compressed in a state where heat is applied, so that the clads of the optical fibers are fused and integrated with no gap so-called bundle fiber shape Is formed. Therefore, as shown in FIG. 5, for example, the end portion of the optical fiber 61 is bundled adjacent to a hexagonal honeycomb shape. The optical fiber 61 has substantially the same length as the thickness of the side wall 20, and both end portions of the optical fiber 61 are located at substantially the same place as the side surface inside the processing container 10 and the side surface outside the processing container. Yes.

光ファイバ61の処理容器10の外側の端部は、例えば図2に示すように、支持枠70により支持されている。支持枠70は、光ファイバ61の端部と側壁20の開口部20aとの間の隙間を気密に塞ぐように設けられている。これにより、観察窓30は、側壁20に気密に取り付けられている。   The outer end of the processing container 10 of the optical fiber 61 is supported by a support frame 70, for example, as shown in FIG. The support frame 70 is provided so as to airtightly close a gap between the end of the optical fiber 61 and the opening 20a of the side wall 20. Thereby, the observation window 30 is airtightly attached to the side wall 20.

本実施の形態にかかるマイクロ波処理装置1は以上のように構成されている。次に、マイクロ波処理装置1でのウェハWの処理及び処理中の観察窓の作用について説明する。   The microwave processing apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, processing of the wafer W in the microwave processing apparatus 1 and the operation of the observation window during processing will be described.

ウェハWの加熱処理にあたっては、先ず側壁20に設けられた搬入出口(図示せず)が開操作されて、マイクロ波処理装置1の外部に設けられた搬送機構(図示せず)により処理容器10内にウェハWが搬入される。搬入されたウェハWは、支持ピン32上に載置される。次いで、搬入出口が閉操作され、排気機構41により処理容器10内が排気される。次に、ガス供給機構12から所定の流量で処理ガスが処理容器10内に供給される。   In the heat treatment of the wafer W, first, a loading / unloading port (not shown) provided on the side wall 20 is opened, and the processing container 10 is moved by a transfer mechanism (not shown) provided outside the microwave processing apparatus 1. The wafer W is loaded into the inside. The loaded wafer W is placed on the support pins 32. Next, the loading / unloading port is closed, and the inside of the processing container 10 is exhausted by the exhaust mechanism 41. Next, the processing gas is supplied from the gas supply mechanism 12 into the processing container 10 at a predetermined flow rate.

次に、電源部53からマイクロ波ユニット52に対して電圧が印加され、マイクロ波ユニット52で生成された例えば5.8GHzのマイクロ波が、透過窓51を介して処理容器10内に導入される。   Next, a voltage is applied from the power supply unit 53 to the microwave unit 52, and a microwave of, for example, 5.8 GHz generated by the microwave unit 52 is introduced into the processing container 10 through the transmission window 51. .

処理容器10内に導入されたマイクロ波は、ウェハWの表面に照射されてウェハWが加熱処理される。この際、照射されるマイクロ波の出力が調整され、ウェハWが所定の温度に昇温され、所定の期間加熱される。   The microwave introduced into the processing container 10 is irradiated on the surface of the wafer W, and the wafer W is heated. At this time, the output of the irradiated microwave is adjusted, the wafer W is heated to a predetermined temperature, and heated for a predetermined period.

また、処理容器10内に導入されたマイクロ波は、側壁20や天井板21、底板22で反射して、その一部が観察窓30に向けて照射される。ここで、観察窓30の金属板60は、開口63の幅Lがマイクロ波の波長の1/10以下に設定されているので、観察窓30に向けて照射されたマイクロ波は金属板60により遮蔽されて、観察窓30からのマイクロ波の漏洩が抑制される。そして、観察窓30の複数の光ファイバ61の両端部は、束ねて一体化されたバンドルファイバ状になっているので、光ファイバ61の両端部においては、広い視野が確保されている。したがって、観察窓30からマイクロ波が漏洩することなく、当該観察窓30から処理容器10の内部を良好に観察することができる。この際、金属板60はマイクロ波の大部分を反射し、マイクロ波が侵入する深さも表面から数μm程度であるため、マイクロ波の吸収により金属板60で発生した熱は、金属板60の表面から放散すると共に、当該金属板60の内部に分散する。したがって、マイクロ波による発熱に伴い、観察窓30が加熱し、作業員がやけど等を負うことも回避できる。   In addition, the microwave introduced into the processing container 10 is reflected by the side wall 20, the ceiling plate 21, and the bottom plate 22, and a part thereof is irradiated toward the observation window 30. Here, since the metal plate 60 of the observation window 30 has the width L of the opening 63 set to 1/10 or less of the wavelength of the microwave, the microwave irradiated toward the observation window 30 is caused by the metal plate 60. The shielding of the microwave from the observation window 30 is suppressed. Since both ends of the plurality of optical fibers 61 of the observation window 30 are bundled and integrated into a bundle fiber shape, a wide field of view is secured at both ends of the optical fiber 61. Therefore, the inside of the processing container 10 can be satisfactorily observed from the observation window 30 without leakage of microwaves from the observation window 30. At this time, since the metal plate 60 reflects most of the microwave and the depth of penetration of the microwave is about several μm from the surface, the heat generated in the metal plate 60 due to the absorption of the microwave is generated by the metal plate 60. It diffuses from the surface and is dispersed inside the metal plate 60. Therefore, it can be avoided that the observation window 30 is heated due to the heat generated by the microwave and the operator is burned.

マイクロ波によるウェハWの加熱処理が終了すると、電源部53からマイクロ波ユニット52への電圧の印加が停止され、処理容器10内に導入されるマイクロ波も停止する。それと共にガス供給機構12からの処理ガスの供給も停止される。その後、搬入出口が開操作されてウェハWが処理容器10から外部に搬出される。これにより、一連のウェハWの加熱処理が終了する。   When the heating process of the wafer W by the microwave is finished, the application of voltage from the power supply unit 53 to the microwave unit 52 is stopped, and the microwave introduced into the processing container 10 is also stopped. At the same time, the supply of the processing gas from the gas supply mechanism 12 is also stopped. Thereafter, the loading / unloading opening is opened, and the wafer W is unloaded from the processing container 10. Thereby, a series of heat treatment of the wafer W is completed.

以上の実施の形態の観察窓30によれば、マイクロ波が漏洩しない大きさの開口63が複数形成された導電性の金属板60により、マイクロ波が遮蔽される。そして、金属板60の開口63にはテーパ形状を有する光ファイバ61が複数挿通されており、且つこの複数の光ファイバ61の両端部がバンドルファイバ状に一つに束ねられているので、光ファイバ61の端部において広い視野が確保されている。したがって、観察窓30から処理容器10の内部を良好に観察することができる。特に、開口63に光ファイバを挿通して設けているので、観察窓30の視野内に金属板60が入りこむことが無い。そのため、例えば監視カメラ等により観察窓30を介して処理容器10の内部を観察する場合、当該監視カメラのオートフォーカスにより、金属板60にピントが合ってしまうことが無く、監視カメラ等を用いて良好に遠隔監視を行うことができる。   According to the observation window 30 of the above embodiment, the microwave is shielded by the conductive metal plate 60 in which a plurality of openings 63 having a size that does not leak the microwave are formed. A plurality of tapered optical fibers 61 are inserted into the openings 63 of the metal plate 60, and both ends of the plurality of optical fibers 61 are bundled into one bundle fiber. A wide field of view is secured at the end of 61. Therefore, the inside of the processing container 10 can be observed well from the observation window 30. In particular, since the optical fiber is inserted through the opening 63, the metal plate 60 does not enter the field of view of the observation window 30. Therefore, for example, when observing the inside of the processing container 10 through the observation window 30 with a monitoring camera or the like, the metal plate 60 is not focused by the autofocus of the monitoring camera, and the monitoring camera or the like is used. Remote monitoring can be performed well.

また、観察窓30を構成する金属板60はマイクロ波の大部分を反射し、マイクロ波が侵入する深さも表面から数μm程度であるため、マイクロ波の吸収により金属板60の表面で発生した熱は、金属板60の表面から放散する。それと共に、金属板60の表面の熱は、金属板60の内部にも分散する。したがって、マイクロ波による発熱に伴い、観察窓30が加熱し、作業員がやけど等を負うことも回避できる。但し、多少の発熱も予想されることから、光ファイバ61の材質は、プラスティック系と比較して耐熱性が高い石英系のものを用いることが好ましい。   Further, the metal plate 60 constituting the observation window 30 reflects most of the microwave, and the depth of penetration of the microwave is about several μm from the surface. Therefore, the metal plate 60 is generated on the surface of the metal plate 60 due to absorption of the microwave. Heat is dissipated from the surface of the metal plate 60. At the same time, the heat of the surface of the metal plate 60 is also dispersed inside the metal plate 60. Therefore, it can be avoided that the observation window 30 is heated due to the heat generated by the microwave and the operator is burned. However, since some heat generation is expected, it is preferable to use a material of the optical fiber 61 having a high heat resistance compared to the plastic type.

なお、以上の実施の形態では、1つの開口63に対して1本の光ファイバ61を挿通していたが、開口63に対して挿通させる光ファイバの本数は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。例えば1つの開口63に対して複数の光ファイバ61を挿通させる場合、例えば図6に示すように、複数のテーパ状の光ファイバ61を束ねて一体化し、一体化した光ファイバを金属板60の開口63に挿通させるようにしてもよい。   In the above embodiment, one optical fiber 61 is inserted into one opening 63. However, the number of optical fibers to be inserted into the opening 63 is limited to the contents of this embodiment. It can be set arbitrarily. For example, when inserting a plurality of optical fibers 61 into one opening 63, for example, as shown in FIG. 6, a plurality of tapered optical fibers 61 are bundled and integrated. You may make it insert in the opening 63. FIG.

また、以上の実施の形態では、金属板60は導電性の金属線62により形成された金属メッシュであったが、金属板60の形状は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、開口63の幅Lがマイクロ波を遮蔽できるように所定の幅Lに設定されているものであれば、任意に設定が可能である。例えば金属メッシュに代えて、板状の金属にパンチで、例えば千鳥状、格子状、ドット状等に開口を形成したパンチングメタルなどを金属板として用いてもよい。   In the above embodiment, the metal plate 60 is a metal mesh formed by the conductive metal wire 62. However, the shape of the metal plate 60 is not limited to the contents of the present embodiment. Any width can be set as long as the width L of the opening 63 is set to a predetermined width L so that the microwave can be shielded. For example, instead of a metal mesh, a punching metal having openings formed in a staggered shape, a lattice shape, a dot shape, or the like may be used as the metal plate.

以上の実施の形態では、金属板60が複数の開口63を有していたが、開口63の配置や数も本実施の形態の内容に限定されるものではなく、観察窓30に要求される視野を確保できれば、開口63は金属板60に対して一箇所にのみ形成されていれば足りる。かかる場合、例えば図6に示すように、複数のテーパ状の光ファイバ61を束ねたバンドルファイバを、所定幅Lの開口63に対して挿通して設けることで、1つの開口であっても、広い視野を確保することができる。   In the above embodiment, the metal plate 60 has a plurality of openings 63, but the arrangement and number of the openings 63 are not limited to the contents of the present embodiment, and are required for the observation window 30. If the field of view can be secured, it is sufficient that the opening 63 is formed only at one position with respect to the metal plate 60. In this case, for example, as shown in FIG. 6, a bundle fiber in which a plurality of tapered optical fibers 61 are bundled is provided by being inserted through the opening 63 having a predetermined width L. A wide field of view can be secured.

なお、マイクロ波の遮蔽効果は、金属板60の厚みが厚く、且つ開口63の幅Lが小さいほど高くなるので、金属板60の厚みは極力厚くし、開口63の幅は極力小さくすることが好ましい。   The microwave shielding effect increases as the thickness of the metal plate 60 increases and the width L of the opening 63 decreases. Therefore, the thickness of the metal plate 60 can be increased as much as possible, and the width of the opening 63 can be reduced as much as possible. preferable.

また、以上の実施の形態の図3では、開口63は一片の長さがLである正方形である場合を描図しているが、開口63の形状も、最も開口幅が大きい箇所の長さが処理容器10内に照射されるマイクロ波の波長の概ね1/10以下に設定されていれば、任意に設定が可能である。つまり、開口63は、矩形状であってもよいし、円形であってもよい。なお、観察窓30の視野を広くするためには、光ファイバ61の本数を増やして端部の面積を大きくすればよく、光ファイバ61の設置本数を増やすという観点からは、金属板60としては、金属部分が最小限にできるメッシュ構造を採用することが好ましい。   In FIG. 3 of the above embodiment, the case where the opening 63 is a square having a length of L is illustrated, but the shape of the opening 63 is also the length of the portion having the largest opening width. Can be arbitrarily set as long as it is set to approximately 1/10 or less of the wavelength of the microwave irradiated into the processing container 10. That is, the opening 63 may be rectangular or circular. In order to increase the field of view of the observation window 30, the number of optical fibers 61 may be increased to increase the area of the end portion. From the viewpoint of increasing the number of installed optical fibers 61, the metal plate 60 may be It is preferable to adopt a mesh structure that can minimize the metal portion.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、実施の形態では加熱処理装置であるマイクロ波処理装置を例示したが、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置にも適用することが可能である。また、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. For example, although the microwave processing apparatus which is a heat treatment apparatus is illustrated in the embodiment, the present invention can be applied to a plasma processing apparatus using a microwave. Further, it is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. These are naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

1 マイクロ波処理装置
10 処理容器
11 マイクロ波導入機構
12 ガス供給機構
13 支持部
20 側壁
21 天井板
22 底板
23 供給管
30 観察窓
41 排気機構
50 開口部
51 透過窓
52 マイクロ波ユニット
53 電源部
60 金属板
61 光ファイバ
62 金属線
63 開口
70 支持枠
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microwave processing apparatus 10 Processing container 11 Microwave introduction | transduction mechanism 12 Gas supply mechanism 13 Support part 20 Side wall 21 Ceiling board 22 Bottom board 23 Supply pipe 30 Observation window 41 Exhaust mechanism 50 Opening part 51 Transmission window 52 Microwave unit 53 Power supply part 60 Metal plate 61 Optical fiber 62 Metal wire 63 Opening 70 Support frame W Wafer

Claims (4)

処理容器内にマイクロ波を導入して被処理体に処理を行う処理装置の観察窓であって、
前記処理容器内に導入されるマイクロ波が漏洩しない大きさの開口が形成された導電性の金属板と、
当該金属板の開口を挿通して設けられた光ファイバと、を有し、
前記光ファイバの端部は前記処理容器の内側及び前記処理容器の外側にそれぞれ露出し、
前記光ファイバは、前記処理容器の外側に露出する端部が、前記金属板の開口を挿通する箇所よりも断面積が大きいテーパ形状を有していることを特徴とする、処理装置の観察窓。
An observation window of a processing apparatus for introducing a microwave into a processing container and processing a target object,
A conductive metal plate in which an opening of a size that does not leak microwaves introduced into the processing vessel is formed;
An optical fiber provided through the opening of the metal plate,
The end portions of the optical fibers are respectively exposed inside the processing container and outside the processing container,
An observation window of a processing apparatus, wherein the optical fiber has a tapered shape in which an end portion exposed to the outside of the processing container has a larger cross-sectional area than a portion through which the opening of the metal plate is inserted. .
前記金属板には、前記開口が複数形成され、
前記複数の開口には、それぞれ光ファイバが挿通して設けられ、
前記複数の光ファイバの両端部は、複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ状に構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の処理装置の観察窓。
A plurality of the openings are formed in the metal plate,
Each of the openings is provided with an optical fiber inserted therethrough,
The observation window of the processing apparatus according to claim 1, wherein both ends of the plurality of optical fibers are configured in a bundle fiber shape in which a plurality of optical fibers are bundled.
前記金属板の開口には、前記テーパ形状の光ファイバが複数挿通して設けられていることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の処理装置の観察窓。 The observation window of the processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the tapered optical fibers are inserted through the opening of the metal plate. 前記金属板の開口は、最も開口幅が大きい箇所の長さが、前記処理容器内に導入されるマイクロ波の波長の1/10以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の処理装置の観察窓。 The opening of the metal plate has a length of a portion having the largest opening width of 1/10 or less of a wavelength of a microwave introduced into the processing container. An observation window of the processing apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020242804A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Applied Materials, Inc. Inline microwave batch degas chamber
CN113994461A (en) * 2019-05-28 2022-01-28 应用材料公司 Embedded microwave batch degassing cavity
US11629409B2 (en) 2019-05-28 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Inline microwave batch degas chamber

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