JP2015195350A - 縦型熱処理装置の運転方法、記憶媒体及び縦型熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハボート11に積載された複数枚のウエハWに対して反応管12にて一括して窒化シリコン膜の成膜処理を行うにあたり、当該ウエハボート11とは別の冷却用の治具3を設ける。そして、成膜処理が終了した後、ウエハボート11に代えて冷却用の治具3を反応管12内に搬入して、冷却用の治具3と反応管12との温度差に基づいて、当該反応管12の内壁面に付着した付着物200を剥離させる。また、前記内壁面から剥離してパーティクル10として反応管12内を浮遊する付着物200については、熱泳動によって冷却用の治具3に付着させる。
【選択図】図1
Description
加熱機構に囲まれた縦型の反応管内を真空雰囲気にして、反応管内の基板に成膜用のガスを供給して成膜処理を行う縦型熱処理装置を運転する方法において、
複数の基板を棚状に保持した基板保持具を前記反応管内に搬入し、前記基板に対して成膜処理を行う工程と、
次いで前記反応管から前記基板保持具を搬出する工程と、
続いて、前記反応管内に冷却用の治具を搬入して前記反応管の内壁を冷却し、当該内壁に付着している薄膜を熱応力により剥がすと共に、当該薄膜を熱泳動により前記治具に捕集する工程と、を含むことを特徴とする。
コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、既述の縦型熱処理装置の運転方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
また、本発明の縦型熱処理装置は、
複数の基板を棚状に保持した基板保持具を、加熱機構に囲まれた縦型の反応管内に搬入し、基板に対して成膜用のガスを供給して成膜処理を行う縦型熱処理装置において、
前記反応管の内壁を冷却し、当該内壁に付着している薄膜を熱応力により剥がすと共に熱泳動により捕集するための冷却用の治具と、
前記反応管に対して前記基板保持具及び前記冷却用の治具を搬入出するための昇降機構と、を備えたことを特徴とする。
また、図7及び図9に示すように、時刻t3にて冷却用の治具3の上昇を開始する。この時の冷却用の治具3の上昇速度は、300mm/分〜1800mm/分もの高速度であり、この例では600mm/分である。
また冷却用の治具3は、反応管12の内周面に対向する外周面に複数の突出部を設ける構成を採用してもよい。図14はこのような構造の冷却用の治具3の一例を示しており、この例の冷却用の治具3は円筒体300の外周面に、円筒体300の軸方向に(上下方向に)各々伸びると共に横断面が概ね四辺形である複数の角形の突出部301が周方向に間隔をおいて形成されている。
このような円筒体300を備えた冷却用の治具3を保持する回転テーブル47aは、例えば図15に示すように、円筒体300と同じ外径の円板について互いに対向する周縁部位を切り欠いた形状とされる。点線は切り欠かなかった場合における円板の輪郭を示している。円板において切り欠いた部位は、冷却用の治具3を搬送する搬送アーム35が進入する領域となる。
図18及び図19に示す各突出部302(303)の寸法については、例えば高さが10〜100mm、円筒体300側の(根元側)の直径が2〜20mm、配列ピッチが5〜20mmである。なお突出部が角型のブロック状である場合には、高さ及び配列ピッチの一例は同様であるが、幅が例えば2〜20mmとされる。
また冷却用の治具3の突出部の形態としては、既述の例に限られず、例えば円筒体300の周方向にリング状に形成された突出部を上下方向に間隔を置いて複数段設けれる構造であってもよい。なお、円筒体300の外周面に複数の凹部を設けて凹凸を形成する場合においても、凹部を基準にすれば当該外周面は突出部に相当することから、円筒体300に突出部を設けるという意味に含まれる。
1 基板移載領域
2 処理領域
3 冷却用の治具
5 ボートエレベータ
10 パーティクル
11 ウエハボート
12 反応管
51a〜51d ガスノズル
21 排気口
200 付着物
300 円筒体
301〜303 突出部
Claims (20)
- 加熱機構に囲まれた縦型の反応管内を真空雰囲気にして、反応管内の基板に成膜用のガスを供給して成膜処理を行う縦型熱処理装置を運転する方法において、
複数の基板を棚状に保持した基板保持具を前記反応管内に搬入し、前記基板に対して成膜処理を行う工程と、
次いで前記反応管から前記基板保持具を搬出する工程と、
続いて、前記反応管内に冷却用の治具を搬入して前記反応管の内壁を冷却し、当該内壁に付着している薄膜を熱応力により剥がすと共に、当該薄膜を熱泳動により前記治具に捕集する工程と、を含むことを特徴とする縦型熱処理装置の運転方法。 - 前記冷却用の治具が反応管内に位置しているときにパージガスを反応管内に供給すると共に反応管内を真空排気する工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記反応管内に冷却用の治具が反応管内に位置している間に、前記基板保持具に保持されている処理済みの基板を処理前の基板と交換する工程を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記冷却用の治具は、筒状体であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 基板を保持した前記基板保持具を反応容器内に搬入終了した時点における反応容器の縦方向における下端部内壁の温度をT1、冷却用治具が反応容器内に搬入終了した時点における前記下端部内壁の温度をT2とすると、T2<T1であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記冷却用の治具は、少なくとも高さ方向の寸法の30%以上の高さ領域において、反応管の内周壁との間の距離が基板保持具における対応する高さ領域における反応容器の内周壁との間の距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記冷却用の治具は、前記基板保持具よりも熱容量が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記反応管内に前記冷却用の治具を搬入する時の速度は、前記反応管内に前記基板保持具を搬入する時の速度よりも速いことを特徴とする請求項5に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記冷却用の治具は、反応容器の内周面に対向する外周面に複数の突出部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- 前記冷却用の治具は筒状部分を有し、前記複数の突出部は当該筒状部分の周方向に沿って間隔をおいて形成されていることを特徴とする請求項9に記載の縦型熱処理装置の運転方法。
- コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項1ないし10のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置の運転方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。 - 複数の基板を棚状に保持した基板保持具を、加熱機構に囲まれた縦型の反応管内に搬入し、基板に対して成膜用のガスを供給して成膜処理を行う縦型熱処理装置において、
前記反応管の内壁を冷却し、当該内壁に付着している薄膜を熱応力により剥がすと共に熱泳動により捕集するための冷却用の治具と、
前記反応管に対して前記基板保持具及び前記冷却用の治具を搬入出するための昇降機構と、を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置。 - 前記反応管内を真空排気するための真空排気機構と、
前記反応管内にパージガスを供給するためのパージガス供給部と、
成膜処理後の基板が前記反応管から搬出された後、前記昇降機構により前記反応管内に冷却用の治具を搬入するステップと、前記冷却用の治具が反応管内に位置しているときにパージガスを反応管内に供給すると共に反応管内を真空排気するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項12に記載の縦型熱処理装置。 - 前記冷却用の治具は、筒状体であることを特徴とする請求項12または13に記載の縦型熱処理装置。
- 基板を保持した前記基板保持具を反応容器内に搬入終了した時点における反応容器の縦方向における下端部内壁の温度をT1、冷却用治具が反応容器内に搬入終了した時点における前記下端部内壁の温度をT2とすると、T2<T1であることを特徴とする請求項12ないし14のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置。
- 前記冷却用の治具は、少なくとも高さ方向の寸法の30%以上の高さ領域において、反応管の内周壁との間の距離が基板保持具における対応する高さ領域における反応容器の内周壁との間の距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項15に記載の縦型熱処理装置。
- 前記冷却用の治具は、前記基板保持具よりも熱容量が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項15に記載の縦型熱処理装置。
- 前記反応管内に前記冷却用の治具を搬入する時の速度は、前記反応管内に前記基板保持具を搬入する時の速度よりも速いことを特徴とする請求項15に記載の縦型熱処理装置。
- 前記冷却用の治具は、反応容器の内周面に対向する外周面に複数の突出部が形成されていることを特徴とする請求項12ないし18のいずれか一つに記載の縦型熱処理装置。
- 前記冷却用の治具は筒状部分を有し、前記複数の突出部は当該筒状部分の周方向に沿って間隔をおいて形成されていることを特徴とする請求項19に記載の縦型熱処理装置。
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