JP3270730B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
化学反応を使って基板に所定の処理を施す基板処理装置
及び基板処理方法に関する。ここで、反応容器として
は、例えば、2重構造の反応容器が用いられる。また、
所定の処理としては、例えば、CVD(Chemical Vapor
Deposition)処理が用いられる。このCVD処理とし
ては、例えば、熱CVD処理やプラズマCVD処理が用
いられる。
には、ウェーハの表面に所定の薄膜を形成する成膜装置
が必要になる。
間で化学反応を使って成膜処理を行うCVD装置があ
る。
ェーハの表面に所定の薄膜を形成するバッチ式のCVD
装置がある。
すべき複数のウェーハを水平方向に重ねるようにして鉛
直方向に配設する縦型のCVD装置がある。
応空間を形成するための反応容器として、例えば、アウ
タチューブとインナチューブとを有する2重構造の反応
炉が用いられる。
縦型のCVD装置では、ウェーハの搬入搬出口は、通
常、反応炉の下端部に設けられる。また、このCVD装
置では、通常、成膜処理用の反応ガス等は、反応炉の下
端部から供給され、反応炉の内部の雰囲気は、反応炉の
上端部からアウタチューブとインナチューブとの間の空
間を介して排出される。
する従来の縦型CVD装置の構成を示す側断面図であ
る。以下、この従来の縦型CVD装置の構成を説明す
る。なお、以下の説明では、この縦型CVD装置が減圧
CVD装置であるものとして説明する。
aの内部(反応空間)で化学反応を使ってウェーハWの
表面に所定の薄膜を形成する反応系110と、反応室1
aの内部にウェーハWを搬入したり、反応室1aの内部
からウェーハWを搬出する搬送系120と、反応室1a
の内部に成膜処理用の反応ガスと、アフタパージ処理用
の不活性ガスと、大気戻し処理用の不活性ガスとを供給
するガス供給系130と、反応室1aの内部を真空排気
する排気系140とを有する。
が終了した後、反応室1aの内部に不活性ガスを供給す
るとともに、反応室1aを真空排気することにより、反
応室1aの内部の雰囲気を不活性ガスでパージする処理
をいう。また、大気戻し処理とは、アフタパージ処理が
終了した後、真空排気処理を停止して、反応室1aに不
活性ガスを供給することにより、反応室1aの圧力を大
気圧に戻す処理をいう。この大気戻し処理は、反応室1
aの内部からウェーハWを排出するための準備処理であ
る。
めの反応炉111を有する。この反応炉111は、アウ
タチューブ1Mとインナチューブ2Mとを有する2重構
造の反応炉として構成されている。この反応炉111の
下端部には、ウェーハWの搬入及び搬出を行うための炉
口2aが設けられている。
成膜処理用の反応ガスと、アフタパージ処理用の不活性
ガスと、大気戻し処理用の不活性ガスとを供給するため
のガス供給ノズル131を有する。このガス供給ノズル
131のガス吹出し口4aは、炉口2a付近に設けられ
ている。
主排気ライン141と、過加圧防止処理を行うための過
加圧防止ライン142と、スロー排気処理を行うための
バイパスライン143とを有する。
ンスを大きくすることにより、反応室1aを高速で真空
排気する真空排気処理をいう。また、過加圧防止処理と
は、アフタパージ処理が終了した後の大気戻し処理にお
いて、反応室1aの圧力が大気圧を越えてしまうのを防
止するための真空排気処理をいう。また、スロー排気処
理とは、排気コンダクタンスを小さくすることにより、
反応室1aを低速で真空排気する真空排気処理をいう。
炉111の下端部からアウタチューブ1Mとインナチュ
ーブ2Mとの間の空間3aを介して反応室1aの内部の
雰囲気を排出するような位置に設定されている。
合、まず、成膜すべきウェーハWが基板搬送系120に
よって反応室1aの内部に搬入される。この搬入処理が
終了すると、反応室1aがバイパスライン143によっ
てスロー排気される。この場合、反応室1aの内部の雰
囲気は、反応炉111の上端部からアウタチューブ1M
とインナチューブ2Mとの間の空間3aを介して排出さ
れる。
空度が所定の真空度になると、成膜処理用の反応ガスが
ガス供給系130によって炉口2a付近に供給される。
また、反応室1aが主排気ライン141により主排気さ
れる。これにより、反応ガスが反応炉111の下端部
(ガス供給側)から上端部(排気側)に流れ、反応室1
aの内部に分散される。その結果、ウェーハWの表面に
所定の薄膜が形成される。また、未反応ガス(反応に関
与しなかった反応ガス)や反応副生成物の蒸気は、反応
炉111の上端部から空間3aを介して排出される。
ると、不活性ガスがガス供給系130によって反応室1
aに供給される。このとき、主排気ライン141による
主排気処理は、そのまま継続される。これにより、反応
室1aの雰囲気が不活性ガスでパージされる。このアフ
タパージ処理が終了すると、主排気処理が停止され、不
活性ガスの供給処理だけが続けられる。これにより、反
応室1aの内部の圧力が上昇する。
と、過加圧防止ライン142により反応室1aが真空排
気される。これにより、反応室1aの内部の圧力が大気
圧に保持される。このあと、所定のタイミングで、不活
性ガスの供給処理と過加圧防止処理とが停止され、成膜
の済んだウェーハWが反応室1aの内部から搬出され
る。
11を有する従来の縦型CVD装置の構成である。
たような構成の従来の縦型CVD装置100では、反応
室1aの内部が炉口2aを介して外部に開放されている
期間、この炉口2aを介して反応室1aの内部に外気が
侵入するとともに、排気系140の雰囲気排出路から反
応室1aの内部に気相が逆流する。これにより、この縦
型CVD装置100には、次のような4つの問題があっ
た。
炉口2aを介して外部に開放されている期間、反応室1
aの内部に外気が侵入することによって反応室1aの内
部が汚染されてしまうという問題である。
炉口2aを介して外部に開放されている期間、反応室1
aの内部に外気が侵入することによって反応室1aの内
部にパーティクルが発生するという問題である。
パージ処理を実行しても、微量の未反応ガスが残留す
る。この未反応ガスは、反応室1aの内部に外気が侵入
すると、この外気に含まれる水蒸気と混じる。これによ
り、反応室1aの内部に汚染物質が発生する。この汚染
物質はパーティクルとして作用する。これにより、反応
室1aの内部が炉口2aを介して外部に開放されている
期間、反応室1aの内部に外気が侵入すると、反応室1
aの内部にパーティクルが発生してしまうわけである。
炉口2aを介して外部に開放されている期間、反応室1
aの内部に外気が侵入することによって、成膜時、ウェ
ーハWの表面にヘイズ(曇り)を生じるという問題であ
る。
介して外部に開放されている期間、反応室1aの内部に
外気が侵入すると、炉口2a付近の内壁に付着した反応
副生成物から発生するベイパ(脱ガス)が反応室1aの
内部に逆流する。これにより、成膜時、このベイパによ
ってウェーハWの表面にヘイズが発生する。
炉口2aを介して外部に開放されている期間、排気系1
40の雰囲気排出路から反応室1aの内部に気相が逆流
することによって反応室1aの内部が汚染されてしまう
という問題である。
の蒸気は、排気系140の雰囲気排出路を介して排出さ
れる際、温度の低い部分に接触すると固化する。この固
化したガスは、雰囲気排出路の内部の金属面や石英部材
に反応副生成物として付着する。この反応副生成物は、
付着量が多くなると、剥がれてパーティクルになること
がある。
を介して外部に開放されている期間、排気系140の雰
囲気排出路から反応室1aの内部に気相が逆流すると、
排気系140の雰囲気排出路から反応室1aの内部にパ
ーティクルが流れ込む。その結果、反応室1aの内部が
汚染されてしまう。
入搬出口を介して外部に開放されている期間、反応室の
内部への外気の侵入と気相の逆流とを抑制することがで
きる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目
的とする。
に請求項1記載の基板処理装置は、反応容器の内部で化
学反応を使って基板に所定の処理を施す装置であって、
反応容器として、ほぼ同軸的に配設された外側筒状体と
内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入搬出口が設けら
れるとともに、この一端部から基板処理用の反応ガスが
供給され、他端部から外側筒状体と内側筒状体との間の
空間を介して内部の雰囲気が排出されるような2重構造
の反応容器を用いる装置において、反応容器の内部が基
板搬入搬出口を介して外部に開放されている期間のうち
予め定めた期間、外側筒状体と内側筒状体との間に不活
性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び前記予め定
められた期間、基板処理用の雰囲気排出路を使って前記
反応容器の内部の雰囲気を排出する雰囲気排出手段を備
え、前記不活性ガス供給手段のガス供給口が前記外側筒
状体と前記内側筒状体との間の空間であって、前記内側
筒状体の上端部より少し下に設けられたことを特徴とす
る。
応容器の内部が基板搬入搬出口を介して外部に開放され
ている期間のうち予め定めた期間、不活性ガスが不活性
ガス供給手段によって外側筒状体と内側筒状体との間の
空間に供給される。これにより、未反応ガス等の排出側
から反応容器の内部に不活性ガスが供給される。言い換
えれば、基板搬入搬出口とは反対側から反応容器の内部
に不活性ガスが供給される。その結果、反応容器の内部
への外気の侵入が抑制される。
が雰囲気排出手段により基板処理用の雰囲気排出路を介
して排出される。これにより、基板処理用の雰囲気排出
路から反応容器の内部への気相の逆流が抑制される。
部より少し下に設けられることにより、このガス供給口
は、空間に面する反応容器の内壁のうち、排気系の雰囲
気排出口付近の内壁に付着した反応副生成物を巻き上げ
ないようにすることができる。 請求項2記載の基板処理
装置は、反応容器の内部で化学反応を使って基板に所定
の処理を施す装置であって、前記反応容器として、ほぼ
同軸的に配設された外側筒状体と内側筒状体とを有し、
一端部に基板搬入搬出口が設けられるとともに、この一
端部から基板処理用の反応ガスが供給され、他端部から
前記外側筒状体と前記内側筒状体との間の空間を介して
内部の高温の雰囲気が排出されるような2重構造の反応
容器を用いる基板処理装置において、前記反応容器の内
部が前記基板搬入搬出口を介して外部に開放されている
期間のうち前記反応容器への前記基板の搬入及び搬出が
行われる期間だけ、前記外側筒状体と前記内側筒状体と
の間の空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手
段、及び前記基板の搬入及び搬出が行われる期間だけ、
基板処理用の雰囲気排出路を使って前記反応容器の内部
の高温の雰囲気を排出する雰囲気排出手段を備えたこと
を特徴とする。
活性ガスの供給と反応容器の内部の雰囲気の排出とは、
反応容器の内部に処理すべき基板を搬入する期間と、反
応容器の内部から処理の済んだ基板を搬出する期間とに
行われる。これにより、反応容器の内部が基板搬入搬出
口を介して外部に開放されている期間に常時不活性ガス
の供給と雰囲気の排出とを行う構成に比べ、不活性ガス
の消費量を減らすことができる。また、雰囲気排出路に
設けられているOリングとして、耐熱性の高い高価なも
のではなく、通常のものを用いることができる。これに
より、Oリングをメンテナンスで交換する場合のランニ
ングコストを低減することができる。
の内部で化学反応を使って基板に所定の処理を施す装置
であって、前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設され
た外側筒状体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入
搬出口が設けられるとともに、この一端部から基板処理
用の反応ガスが供給され、他端部から前記外側筒状体と
前記内側筒状体との間の空間を介して内部の雰囲気が排
出されるような2重構造の反応容器を用いる基板処理装
置において、前記反応容器の内部が前記基板搬入搬出口
を介して外部に開放されている期間のうち予め定めた期
間、前記外側筒状体と前記内側筒状体との間の空間に不
活性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び前記予め
定められた期間、基板処理用の雰囲気排出路を使って前
記反応容器の内部の雰囲気を排出する雰囲気排出手段を
備え、前記不活性ガス供給手段に対流防止用の複数のガ
ス供給口が設けられていることを特徴とする
ス供給口が複数設けられるので、不活性ガスの流速を抑
えることができる。また、ガス供給口の位置、向き、大
きさのうち、少なくとも1つを複数のガス供給口間で適
宜異ならせることができる。
置では、外側筒状体と内側筒状体との間の空間で不活性
ガスの対流が発生することを抑制することができる。こ
れにより、不活性ガスの対流による反応副生成物の巻上
げを抑制することができる。その結果、不活性ガスの対
流によるパーティクルの増大を抑制することができる。
体と内側筒状体との間の空間全体に不活性ガスを供給す
ることができるので、反応容器の内部全体に不活性ガス
を供給することができる。これにより、基板搬入搬出口
からの外気の侵入を効果的に抑制することができる。
ないし3記載の装置において、雰囲気排出手段がスロー
排気処理によって反応容器の内部の雰囲気を排出するよ
うに構成されていることを特徴とする。この請求項4記
載の基板処理装置では、反応容器の内部の雰囲気は、ス
ロー排気処理によって排出される。これにより、反応容
器の内部の雰囲気の排出による反応容器の内部の圧力変
動を抑制することができる。その結果、この圧力変動に
より、外側筒状体や内側筒状体に堆積した膜が剥がれた
り、雰囲気排出路の内部や基板搬入搬出口付近の内部に
付着した反応副生成物が舞い上がったりして、パーティ
クルが増大することを抑制することができる。 請求項5
記載の基板処理装置は、請求項3記載の装置において、
複数のガス供給口が、内側筒状体の周囲に沿って分散的
に設けられるとともに、それぞれのガス供給方向がいず
れも反応容器の他端部側に向かうように設定されている
ことを特徴とする。
数のガス供給口が内側筒状体の周囲に沿って分散的に設
けられるとともに、それぞれのガス供給方向が反応容器
の他端部側に向かうように設定されているので、不活性
ガスの対流の発生を抑制することができるとともに、外
側筒状体と内側筒状体との間の空間全体に不活性ガスを
供給することができる。
器の内部で化学反応を使って基板に所定の処理を施す装
置であって、前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設さ
れた外側筒状体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬
入搬出口が設けられるとともに、この一端部から基板処
理用の反応ガスが供給され、他端部から前記外側筒状体
と前記内側筒状体との間の空間を介して内部の高温の雰
囲気が排出されるような2重構造の反応容器を用いる基
板処理装置を用いて、前記反応容器の内部が前記基板搬
入搬出口を介して外部に開放されている期間のうち、前
記反応容器への前記基板の搬入及び搬出が行われる期間
だけ前記外側筒状体と前記内側筒状体との間の空間に不
活性ガスを供給し、かつ前記基板の搬入及び搬出が行わ
れる期間だけ基板処理用の雰囲気排出路を使って前記反
応容器の内部の高温の雰囲気を排出することを特徴とす
る。
請求項2と同様な効果を得ることができる。
明に係る基板処理装置及び基板処理方法の実施の形態を
詳細に説明する。
の構成を示す側断面図である。なお、図1には、本発明
に係る基板処理装置を反応炉(反応容器)として2重構
造の反応炉を有する縦型CVD装置に適用した場合を代
表として示す。また、以下の説明では、図示の縦型CV
D装置が減圧CVD装置であるものとして説明する。
型CVD装置と異なる主な点は、第2のガス供給系24
0と第2のバイパスライン264とが追加されている点
である。
は、反応室1aの内部で化学反応を使ってウェーハWの
表面に所定の薄膜を形成する反応系210と、反応室1
aの内部に成膜すべきウェーハWを搬入したり、反応室
1aの内部から成膜の済んだウェーハWを搬出する搬送
系220と、反応室1aの内部に成膜処理用の反応ガス
と、アフタパージ処理用の不活性ガスと、大気戻し処理
用の不活性ガスとを供給する第1のガス供給系230
と、反応室1aにバックパージ処理用の不活性ガスを供
給する第2のガス供給系240と、反応室1aを真空排
気する排気系260とを有する。
aが炉口(ウェーハ搬入搬出口)2aを介して外部に開
放されている状態において、反応室1aの上端部側から
反応室1aの内部に不活性ガスを流すことにより、反応
室1aの内部に外気が侵入するのを防止する処理をい
う。すなわち、成膜処理用の反応ガス等の排出側から反
応室1aの内部に不活性ガスを供給することにより、反
応室1aの内部に外気が侵入するのを防止する処理をい
う。
ジ処理は、反応室1aの内部が炉口2aを介して外部に
開放されている期間のうち、成膜すべきウェーハWを反
応室1aの内部に搬入するウェーハ搬入期間と、成膜の
済んだウェーハWを反応室1aの内部から搬出するウェ
ーハ搬出期間とに行われる。言い換えれば、後述するボ
ート221を反応室1aにロードするボートロード期間
と、このボート221を反応室1aからアンロードする
ボートアンロード期間とに行われる。
めの反応炉211を有する。この反応炉211は、アウ
タチューブ1Aとインナチューブ2Aとを有する2重構
造の反応炉として構成されている。
が円弧状の壁4aによって閉塞され、他端部が開放され
た円筒状に形成されている。このアウタチューブ1A
は、円筒状の炉口フランジ3Aの上端部に載置されてい
る。インナチューブ2Aは、上端部と下端部が開放され
た円筒状に形成されている。このインナチューブ1A
は、アウタチューブ1Aの内部に、このアウタチューブ
2Aとほぼ同軸的に配設されている。また、このインナ
チューブ1Aは、リング状の鍔4Aの上に載置されてい
る。この鍔4Aは、炉口フランジ3Aの内壁に形成され
ている。炉口2aは、反応炉211の下端部に形成され
ている。
部に搬入されたウェーハWを加熱するためのヒータ21
2が設けられている。
Wを保持するためのボート221を有する。このボート
221は、ボートキャップ222を介して炉口キャップ
223の上に載置されている。この炉口キャップ223
は、成膜処理時に炉口2aを封止する機能を有する。ま
た、この炉口キャップ223は、図示しないボートエレ
ベータにより昇降駆動されるようになっている。成膜す
べき複数のウェーハWは、鉛直方向に水平に重ねるよう
に、ボート221に収容されている。
用の反応ガスと、アフタパージ処理用の不活性ガスと、
大気戻し処理用の不活性ガスとを反応室1aの内部に供
給するためのガス供給ノズル231を有する。このガス
供給ノズル231の先端部1Bは、鍔4Aの下方におい
て、例えば、炉口フランジ3Aを通して鍔4Aの内縁付
近まで延在されている。この先端部1Bには、ガス吹出
し口(ガス供給口)1bが形成されている。このガス吹
出し口1bのガス吹出し方向は水平方向に設定されてい
る。
aにバックパージ処理用の不活性ガスを供給する不活性
ガス供給配管241を有する。この不活性ガス供給配管
241の先端部1Cは、鍔4Aの上方において、炉口フ
ランジ3Aを通して、アウタチューブ1Aとインナチュ
ーブ2Aとの間の空間3aに導かれている。この場合、
この先端部1Cは、例えば、インナチューブ2Aの上端
部より少し下まで延在されている。この先端部1Cに
は、ガス吹出し口1cが形成されている。このガス吹出
し口1cは、図2に示すように、1つだけ設けられてい
る。また、このガス吹出し口1cのガス吹出し方向は、
上方向に設定されている。
ことにより、バックパージ処理用の不活性ガスは、反応
炉211の上端部側(成膜処理用の反応ガス等の排出
側)から反応室1aの内部に供給されることになる。言
い換えれば、この不活性ガスは、炉口2aとは反対側か
ら反応室1aの内部に供給されることになる。
ーブ2Aの上端部より少し下まで延在されることによ
り、このガス吹出し口1cは、空間3aに面する反応室
1aの内壁のうち、排気系260の雰囲気排出口1d付
近の内壁に付着した反応副生成物を巻き上げないような
位置に位置決めされる。また、このガス吹出し口1cが
インナチューブ2Aの上端部より少し下まで延在される
ことにより、このガス吹出し口1は、反応副生成物が付
着しないような位置に位置決めされる。これは、このよ
うな部分は、ヒータ212により加熱されることによ
り、反応副生成物が付着しないような高温に維持される
からである。
ルブ242と、レギュレータ243と、逆止弁244
と、第1のフィルタ245と、仕切弁246と、マスフ
ローコントローラ247と、第2のフィルタ248とが
上流から順次挿入されている。また、この不活性ガス供
給配管241には、それぞれ第1分岐配管249と第2
の分岐配管250とを介して圧力計251と圧力スイッ
チ252とが接続されている。この接続位置は、不活性
ガス供給配管241に対するレギュレータ243の挿入
位置と逆止弁244の挿入位置との間に設定されてい
る。
供給される不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、ヘ
リウムガス、アルゴンガス等が用いられる。
めの主排気ライン261と、過加圧防止処理を行うため
の過加圧防止ライン262と、スロー排気処理を行うた
めの第1のバイパスライン263と、同じくスロー排気
処理を行うための第2のバイパスライン264とを有す
る。
るスロー排気処理は、ボートロード処理後の真空排気処
理(真空引き処理)の開始時に実行される。これに対
し、第2のバイパスライン264によるスロー排気処理
は、ボートロード期間とボートアンロード期間とに実行
される。
の開始時に、真空排気処理として、スロー排気処理を用
いる目的としては、次の2つがある。第1の目的は、ボ
ート221やウェーハWが反応室1aの内部の圧力変動
によって発生する気流によって飛ばされ、破損するのを
防止するところにある。第2の目的は、この気流によっ
てパーティクルが発生するのを抑制するところにある。
真空排気処理の開始時、反応室1aの内部の圧力が変動
する。反応室1aの内部の圧力が変動すると、反応室1
aの内部で気流が発生する。この気流が大きいと、ボー
ト221やウェーハWが飛ばされ、破損してしまうこと
がある。また、ボート221やウェーハWが飛ばされな
いまでも、気流が発生すると、パーティクルが発生する
可能性が高い。ボートロード処理後、パーティクルが発
生すると、ウェーハWの歩留まりが低下する。
理においては、最初、スロー排気処理によって真空排気
を行うようになっている。このような構成によれば、ボ
ートロード処理後の真空排気処理の開始時、反応室1a
の内部の圧力変動が抑制され、気流の発生が抑制され
る。その結果、ボート221やウェーハWの破損が防止
され、パーティクルの発生が抑制される。
においては、スロー排気処理によって、反応室1aの内
部の圧力が所定の圧力まで低下すると、スロー排気処理
に代わって主排気処理が実行される。
Dを有する。この主排気配管1Dの一端部は、炉口フラ
ンジ3Aに接続されている。この接続位置は、鍔4Aの
上方に設定されている。主排気配管1Dの他端部は、真
空ポンプ2Dに接続されている。この主排気配管1Dに
は、主排気弁3Dが挿入されている。
止配管1Eを有する。この過加圧防止配管1Eの一端部
は、主排気配管1Dに接続されている。この接続位置
は、主排気弁3Dの上流側に設定されている。この過加
圧防止配管1Eには、過加圧防止弁2Eが挿入されてい
る。
のバイパス配管1Fを有する。この第1のバイパス配管
1Fの一端部は、主排気弁3Dの上流側で主排気配管1
Dに接続され、他端部は、主排気弁3Dの下流側で主排
気配管1Dに接続されている。この場合、第1のバイパ
ス配管1Fの一端部の接続位置は、過加圧防止配管26
2の接続位置の下流側に設定されている。この第1のバ
イパス配管1Fには、第1のバイパス弁2Fと、ニード
ル弁3Fとが上流側から順次挿入されている。
のバイパス配管1Gを有する。この第2のバイパス配管
1Gの一端部は、主排気弁3Dの上流側で主排気配管1
Dに接続され、他端部は、主排気弁3Dの下流側で主排
気配管1Dに接続されている。この場合、第2のバイパ
ス配管1Gの一端部の接続位置は、過加圧防止配管26
2の接続位置の下流側に設定されている。この第2のバ
イパス配管1Gには、流量制御弁2Gと、流量計3Gと
が上流側から順次挿入されている。
しながら、ウェーハWの表面に所定の薄膜を形成するた
めの全体的な動作を説明する。図3は、この動作を示す
フローチャートである。
は、昇温状態に設定され、真空ポンプ2Dは、排気運転
状態に設定されている。この状態で、動作を開始する
と、まず、ウェーハWをボート221に装填するための
ウェーハチャージ処理が実行される(ステップS1
1)。すなわち、この場合、炉口キャップ223が下降
し、ボート221が反応炉211の下方に位置決めされ
ている。これにより、図示しないウェーハ搬送装置によ
り、成膜すべき複数のウェーハWがボート221に装填
される。
ボート221を反応室1aに搬入するボートロード処理
が実行される(ステップS12)。すなわち、ウェーハ
チャージ処理が終了すると、炉口キャップ223が図示
しないボートエレベータにより上昇駆動される。これに
より、ボート221が反応室1aに搬入される。その結
果、成膜すべき複数のウェーハWがボート221に収容
された状態で、反応室1aに搬入される。このとき、炉
口2aが炉口キャップ223により封止される。
室1aの内部の雰囲気を排出する真空排気処理が実行さ
れる(ステップS13)。この真空排気処理において
は、最初、第1のバイパスライン263によるスロー排
気処理が実行される。そして、このスロー排気処理によ
って反応室1aの内部の圧力が予め定めた圧力まで低下
すると、主排気ライン261による主排気処理が実行さ
れる。
と、まず、第1のバイパス弁2Fが開かれる。これによ
り、反応室1aの内部の雰囲気は、第1のバイパス管1
Fを介して緩やかに排出される。この場合、排気速度
は、ニードル弁3Fにより調整される。
圧力まで低下すると、第1のバイパス弁2Fが閉じら
れ、主排気弁3Dが開かれる。これにより、反応室1a
の雰囲気は、今度は、主排気管1Dを介して急速に排出
される。
た真空度になり、かつ、反応室1aの内部の温度が予め
定めた温度に保持されると、成膜処理が実行される(ス
テップS14)。すなわち、反応室1aの真空度が予め
定めた真空度になり、かつ、反応室1aの温度が予め定
めた温度に保持されると、ガス供給ノズル231を介し
て炉口2a付近に反応ガスが供給される。また、このと
き、主排気ライン261による主排気処理はそのまま続
けられる。
応ガスが上方に流れ、排気室1aに分散される。その結
果、ボート221に保持されているウェーハWの表面に
所定の薄膜が形成される。この場合、未反応ガスや反応
副生成物の蒸気は、反応炉211の上端部からアウタチ
ューブ1Aとインナチューブ2Aとの間の空間3aを介
して排出される。
処理が実行される(ステップS15)。すなわち、成膜
処理が終了すると、反応室1aに対する反応ガスの供給
が停止され、不活性ガスの供給が開始される。この不活
性ガスの供給も、ガス供給ノズル231を介して行われ
る。また、このとき、主排気ライン261による主排気
処理は続けられる。これにより、反応室1aの内部の雰
囲気が不活性ガスでパージされる。その結果、反応室1
aの内部に残留している未反応ガス等が排出される。
戻し処理が実行される(ステップS16)。すなわち、
アフタパージ処理が終了すると、主排気弁3Dが閉じら
れる。これにより、主排気処理が停止される。これに対
し、第1のガス供給系230による不活性ガスの供給は
続けられる。これにより、反応室1aの内部の圧力が上
昇する。その結果、反応室1aの内部の圧力が大気圧に
戻される。
越えると、過加圧防止弁2Eが開かれる。これにより、
反応室1aの内部の雰囲気が過加圧防止配管1Eを介し
て排出される。その結果、反応室1aの内部の圧力が大
気圧に保持される。反応室1aの内部の圧力が大気圧を
越えたことを検出する大気圧センサは、例えば、主排気
配管1Dや炉口フランジ3Aから分岐した配管に設けら
れる。
ンロード処理が実行される(ステップS17)。すなわ
ち、大気戻し処理が終了すると、反応室1aに対する第
1のガス供給系230による不活性ガスの供給は停止さ
れる。また、炉口キャップ223がボートエレベータに
より下降駆動される。これにより、ボート221が反応
室1aの内部から搬出される。その結果、成膜の済んだ
ウェーハWがボート221に収容された状態で、反応室
1aの内部から搬出される。
ボート221から成膜の済んだウェーハWを取り出すた
めのウェーハディスチャージ処理が実行される(ステッ
プS18)。
膜を形成するための全体的な動作が終了する。
クパージ処理と第2のバイパスライン264によるスロ
ー排気処理とを説明する。
パージ処理について説明する。この処理は、図4に示す
ように、ボートロード期間とボードアンロード期間とに
実行される。すなわち、ウェーハチャージ処理やアフタ
パージ処理が終了すると、第2のガス供給系240の仕
切弁(エアバルブ)246が開かれる。これにより、不
活性ガス供給配管241のガス吹出し口1cから上方に
向けて不活性ガスが吹き出される。
うに、アウタチューブ1Aの上端部に形成された円弧状
の壁(天井)4aに案内されて反応室1aの内部に導か
れる。これにより、反応室1aの排気側からガス供給側
に不活性ガスが流れる。その結果、炉口2aが開かれて
いるにもかかわらず、反応室1aの内部への外気の侵入
が抑制される。
ーコントローラ247により予め定めた流量となるよう
に制御される。また、不活性ガスの逆流は、逆止弁24
4により防止される。さらに、不活性ガスに含まれる不
純物は、第1,第2のフィルタ245,248により除
去される。
243により高圧から適正値に落とされる。これは、図
示しないガスボンベから出力される不活性ガスの圧力
が、通常、高圧に設定されているからである。ガスボン
ベから出力される不活性ガスの圧力が高圧に設定されて
いるのは、通常、ガスボンベが工場設備として設けら
れ、ガスボンベと反応室1aとの間の距離がかなり大き
なものとなるからである。
圧力が適正値かどうかは、圧力スイッチ252により検
出される。不活性ガス供給配管241の内部の圧力が適
正値より低い場合は、不活性ガスを流そうとしても流れ
ず、適正値より高い場合は、不活性ガスを流し始める
際、一気に流れるという問題が生じる。
圧力の低下を検知するように設定される。そして、この
圧力スイッチ252により圧力の低下が検出された場合
は、図示しないコントローラによりエラー処理されるよ
うになっている。このコントローラは、装置の制御を司
るコントローラである。通常、マスフローコントローラ
247には、各流量ごとに、適正なガスの流量が設定さ
れている。以上がバックパージ処理である。
スロー排気処理を説明する。この処理も、図4に示すよ
うに、ボートロード期間とボードアンロード期間とに実
行される。すなわち、ウェーハチャージ処理や大気戻し
処理が終了すると、第2のバイパスライン264の流量
制御弁2Gが開かれる。この場合、主排気ライン261
の主排気弁3Dと、過加圧防止ライン262の過加圧防
止弁2Eと、第1のバイパスライン263の第1のバイ
パス弁2Fは閉じられている。これにより、反応室1a
の内部の雰囲気が第2のバイパスライン264の第2の
バイパス配管1Gを介して排出される。その結果、反応
室1aの内部への気相の逆流が抑制される。
る雰囲気の流量が流量計3Gで検出される。そして、こ
の検出結果に基づいて、流量制御弁2Gの開度が制御さ
れる。これにより、雰囲気の流量が予め定めた流量に保
持される。この流量は、第2のガス供給系240から供
給される不活性ガスの流量より少なくなるように設定さ
れている。これにより、反応室1aの圧力は、陽圧に設
定される。
得ることができる。
トロード期間とボートアンロード期間、アウタチューブ
1Aとインナチューブ2Aとの間の空間3aに不活性ガ
スを供給するようにしたので、未反応ガス等の排出側か
ら反応室1aの内部に不活性ガスを供給することができ
る。言い換えれば、炉口2aとは反対側から反応室2a
の内部に不活性ガスを供給することができる。これによ
り、反応室1aの内部への外気の侵入を防止することが
できる。その結果、外気の侵入による反応室1aの内部
の汚染と、パーティクルの発生と、ウェーハWの表面へ
のヘイズの発生と、自然酸化膜の成長等を抑制すること
ができる。
トロード期間とボートアンロード期間、反応室1aの内
部の雰囲気を、専用の雰囲気排出路ではなく、ウェーハ
処理用の雰囲気排出路(厳密には、主排気配管1Dの上
流側部分)を介して排出するようにしたので、ウェーハ
処理用の雰囲気排出路から反応室1aの内部への気相の
逆流を抑制することができる。これにより、気相の逆流
に伴うパーティクルの逆拡散によって反応室1aの内部
が汚染されてしまうことを抑制することができる。
室1aの内部が炉口2aを介して外部に開放されている
期間のうち、ボートロード期間とボートアンロード期間
だけ、反応室1aの内部に対する不活性ガスの供給処理
(バックパージ処理)と、反応室1aの内部の雰囲気の
排出処理とを実行するようにしたので、反応室1aが炉
口2aを介して外部に開放されている期間に、常時、不
活性ガスの供給処理と雰囲気の排出処理とを行う構成に
比べ、不活性ガスの消費量を減らすことができるととも
に、排気系260の配管1D,1G等に設けられている
Oリングをメンテナンスで交換する場合のランニングコ
ストを低減することができる。
の増大を抑制するためには、反応室1aが炉口2aを介
して外部に開放されている期間、常時、第2のバイパス
ライン264による真空排気処理を実行することが好ま
しい。
ガスの消費量が増大する。また、主排気配管1Dの上流
側部分や第2のバイパス配管1G等に、長時間、反応室
1a内の高温の雰囲気が流れるため、これらの温度が上
昇し、真空シール用のOリングが破損しやすくなる。こ
のため、このOリングとして、耐熱性の高い材料によっ
て形成された高価なものを用いる必要がある。その結
果、メンテナンスでOリングを交換する際のランニング
コストが高くなる。
ード期間とボートアンロード期間だけ、第2のバイパス
ライン264による真空排気処理を実行するようにした
ので、配管1D,1G等の温度上昇を少なくすることが
できる。これにより、Oリングとして通常のOリングを
用いることができるので、メンテナンスでOリングを交
換する際のランニングコストを低減することができる。
64による真空排気処理をボートロード期間とボートア
ンロード期間とに限定したとしても、パーティクルの増
大によるウェーハWの汚染を抑制することができる。こ
れは、パーティクルの増大によるウェーハWの汚染が問
題になるのは、パーティクルが増大するときに、ウェー
ハWが反応室1a付近に存在する場合だからである。そ
して、この場合というのは、反応室1aが炉口2aを介
して外部に開放されている期間のうち、ボートロード期
間とボートアンロード期間とだからである。
トロード期間とボートアンロード期間に反応室1aの雰
囲気を排出する場合、スロー排気処理によって排出する
ようにしたので、この排出による反応室1aの内部の圧
力変動を抑制することができる。これにより、この圧力
変動によってアウタチューブ1Aやインナチューブ2A
に堆積した膜が剥がれたり、配管1D,1G等の内部や
炉口2a付近の内壁に付着した反応副生成物が舞い上が
ったりして、パーティクルが増大することを抑制するこ
とができる。
のガス供給ライン240によって反応室1aの内部に供
給される不活性ガスの流量を第2のバイパスライン26
4によって反応室1aの内部から排出される雰囲気の流
量より多くしたので、反応室1aの内部の圧力を陽圧に
設定することができる。これにより、不活性ガスの流量
が雰囲気の流量と同じか少ない場合より、反応室1aの
内部への外気の侵入を抑制する効果を高めることができ
る。また、これにより、自然酸化膜の成長を良好に抑制
することができる。
性ガス供給配管241のガス吹出し口1cを、アウタチ
ューブ1Aとインナチューブ2Aとの間の空間3aに面
する反応炉211の内壁のうち、雰囲気排出口1d付近
の内壁に付着した反応副生成物を巻き上げないような位
置に設けるようにしたので、反応副生成物の巻上げによ
るパーティクルの発生を抑制することができる。
性ガス供給配管241のガス吹出し口1cを、ヒータ2
12によって加熱される位置に設けるようにしたので、
このガス吹出し口1cを反応副生成物が存在しないよう
な位置に設けることができる。これにより、反応副生成
物の巻上げによるパーティクルの発生を抑制することが
できる。
のガス供給系240によって供給される不活性ガスの流
量と第2のバイパスライン264によって排出される雰
囲気の流量とを制御可能としたので、これらの流量とし
て、外気の侵入と気相の逆流とを効果的に抑制可能な流
量を設定することができる。
のバイパスライン264によって排出される雰囲気の流
量を予め定めた流量に自動的に制御することができるよ
うにしたので、この流量を予め定めた値に設定した後、
この流量を変化させるような要因が発生したとしても、
この変化を抑制することができる。
活性ガス供給配管241のガス吹出し口1cを、インナ
チューブ2Aの上端部より少し下まで延在するようにし
たので、不活性ガスを反応室1aの内部に届きやすくす
ることができる。
制御器として、マスフローコントローラ247を用いる
場合を説明した。しかしながら、本実施の形態では、マ
スフローコントローラ247以外の流量制御器を用いる
ようにしてもよい。
パスライン264の流量制御弁2Gとして、エア弁を用
いる場合を説明した。しかしながら、本実施の形態で
は、エア弁とニードル弁との組合わせを用いるようにし
てもよい。
の要部の構成を示す斜視図である。
241の先端部1Bをインナチューブ1Aの上端部より
少し下まで延在する場合を説明した。これに対し、本実
施の形態では、この延在距離を短くするようにしたもの
である。
図6において、先の図1とほぼ同一機能を果たす部分に
は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
2のガス供給系240の不活性ガス供給配管を示す。こ
の不活性ガス供給配管271の先端部1Hは、図1の不
活性ガス供給配管241と同様に、炉口フランジ3Aを
通してアウタチューブ1Aとインナチューブ2Aとの間
の空間3aに導かれた後、例えば、インナチューブ2A
の軸方向の中央部より少し下まで延在されている。この
先端部1Hには、ガス吹出し口1hが形成されている。
このガス吹出し口1hのガス吹出し方向は、上方向に設
定されている。
給配管271の先端部1Hを雰囲気排出口1dが設けら
れる位置とは反対側に設けることにより、この雰囲気排
出口1d付近の内壁に付着した反応副生成物を巻き上げ
ないようにすることができる。
ス供給配管271の長さが短いため、メンテナンス時、
不活性ガス供給配管271の取付け、取外しを容易に行
うことができる。
の要部の構成を示す斜視図である。
ガス供給配管241,271のガス吹出し口1c,1h
を1つだけ設ける場合を説明した。これに対し、本実施
の形態では、ガス吹出し口を複数設けるようにしたもの
である。
お、図7において、先の図1とほぼ同一機能を果たす部
分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
2のガス供給系240の不活性ガス供給配管を示す。図
には、図6の不活性ガス供給管271と同様に、先端部
1Iをインナチューブ2Aの中央部の少し下まで延在す
る場合を代表として示す。
Iには、3つのガス吹出し口1i,2i,3iが形成さ
れている。ガス吹出し口1iのガス吹出し方向は、上方
向に設定されている。ガス吹出し口2iのガス吹出し方
向は、インナチューブ2Aに向かって右方向に設定され
ている。ガス吹出し口3iのガス吹出し方向は、インナ
チューブ2Aに向かって左方向に設定されている。
1Aとインナチューブ2Aとの間の空間3aにおける不
活性ガスの対流を抑制することができる。
は、不活性ガスの吹出し口として、1つの吹出し口1
c,1hしか設けないので、不活性ガスの流速を抑制す
ることが困難であるとともに、不活性ガスを1つの方向
にしか吹き出すことができない。これにより、これらの
実施の形態では、図8に示すように、アウタチューブ1
Aとインナチューブ2Aとの間の空間3aで、不活性ガ
スの流量が多くなると、対流Xが発生する。なお、図8
には、第2の実施の形態の場合を代表として示す。
し口を3つ設けるとともに、これら3つのガス吹出し口
1i,2i,3iのガス吹出し方向を異なる方向に設定
するようにしたので、不活性ガスの流量が多い場合にお
いても、活性ガスの流速を抑えることができるととも
に、不活性ガスを異なる方向に吹き出すことができる。
ス吹出し口1i,2i,3iを一箇所に集中的に設けて
いるにもかかわらず、不活性ガスの対流Xの発生を抑制
することができる。その結果、本実施の形態では、不活
性ガスの吹出しによる反応副生成物(雰囲気排出路1d
付近の内壁に付着した反応副生成物)の巻上げだけでな
く、不活性ガスの流量が多い場合の不活性ガスの対流X
による反応副生成物の巻上げも抑制することができる。
これにより、本実施の形態では、先の第1,第2の実施
の形態より、反応副生成物の巻上げによるパーティクル
の発生を抑制することができる。
3a全体に不活性ガスを供給することができるため、反
応室1aの内部全体に不活性ガスを供給することができ
る。これにより、反応室1aの内部に対する外気の侵入
を効果的に阻止することができる。
の要部の構成を示す斜視図である。
に、先端部1Jがインナチューブ2Aの上端部付近まで
延在された不活性ガス供給配管273の先端部1Jに、
第3の実施の形態と同様に、3つのガス吹出し口1j,
2j,3jを設けるようにしたものである。
ける不活性ガスの対流Xを抑制することができるととも
に、空間3a全体に不活性ガスを供給することができる
ため、先の第3の実施の形態とほぼ同様な効果を得るこ
とができる。
態の要部の構成を示す斜視図である。
ガス吹出し口を1箇所に集中的に設ける場合を説明し
た。これに対し、本実施の形態では、これらをインナチ
ューブ2Aの周りに分散的に設けるとともに、すべての
ガス吹出し口のガス吹き出し方向を上方向に設定するよ
うにしたものである。
おいて、274は、本実施の形態の不活性ガス供給配管
を示す。この不活性ガス供給配管274の先端部1K
は、インナチューブ2Aを取り囲むリング状に形成され
ている。そして、このリング状の先端部1Kには、複数
のガス吹出し口1k,2k,…がインナチューブ1Aの
周囲に沿って等間隔で設けられている。これらのガス吹
出し方向は、いずれも上方向に設定されている。なお、
図には、不活性ガス供給配管274の先端部1Kをイン
ナチューブ2Aの軸方向の中央部より少し下まで延在す
る場合を示す。
速を抑えることができるとともに、図10に示すよう
に、複数のガス吹出し口1k,2k,…から平行に不活
性ガスを吹き出すことができる。これにより、空間3a
における不活性ガスの対流の発生を抑制することができ
るとともに、空間3a全体に不活性ガスを供給すること
ができる。
態の要部の構成を示す斜視図である。
2Aの上端部より少し下まで延在された不活性ガス供給
配管の先端部を、第5の実施の形態と同様に、リング状
に形成したものである。
おいて、275は、不活性ガス供給配管を示す。この不
活性ガス供給配管275の先端部1Lは、インナチュー
ブ2Aを取り囲むようにリング状に形成されている。こ
の先端部1Lの上面には、複数のガス吹出し口1l,2
l,…が等間隔で形成されている。
ける不活性ガスの対流Xの発生を抑制することができる
とともに、空間3a全体に不活性ガスを供給することが
できる。
態の構成を示す斜視図である。なお、図12において、
図1とほぼ同じ機能を果たす部分には、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。
して2重構造の反応炉211を有する基板処理装置に適
用する場合を説明した。これに対し、本実施の形態で
は、図12に示すように、一重構造の反応炉215を有
する基板処理装置にも適用することができる。
ス供給配管276の先端部1Cを反応炉215の上端部
に接続するようにすれば、二重構造の反応炉211にお
いて、不活性ガスをアウタチューブ1Aとインナチュー
ブ2Aとの間から供給する場合と同様に、不活性ガスを
炉口2aとは反対側から反応室1aの内部に供給するこ
とができる。これにより、反応室1aの内部に対する外
気の侵入を抑制することができる。
は、上述したような実施の形態に限定されるものではな
い。
態では、第2のガス供給系240により反応室1aの内
部に供給される不活性ガスの流量を第2のバイパスライ
ン264により反応室1aの内部から排出される雰囲気
の流量より多くする場合を説明した。しかしながら、本
発明では、不活性ガスの流量を雰囲気の流量と同じかま
たは少なくするようにしてもよい。
スライン264による雰囲気の排出のみを行う場合よ
り、炉口2aからの大気の巻込みを少なくすることがで
きる。これにより、炉口2aからの外気の侵入を抑制す
ることができる。その結果、外気の侵入による反応室1
aの内部の汚染と、パーティクルの発生と、ヘイズの発
生と、自然酸化膜の成長等を抑制することができる。
イパスライン264の排出量、すなわち、雰囲気の流量
を設定する場合、炉口2aからの大気の巻込みを気にせ
ず設定することができる。これにより、雰囲気の流量と
して、気相の逆流を効果的に抑制することができるよう
な流量を設定することができる。
では、本発明を、減圧CVD装置に適用する場合を説明
した。しかしながら、本発明は、常圧CVD装置にも適
用することができる。
では、本発明を、CVD装置に適用する場合を説明し
た。しかしながら、本発明は、CVD装置以外の成膜装
置にも適用することができるとともに、成膜装置以外の
基板処理装置にも適用することができる。
では、本発明を、半導体装置のウェーハを処理する基板
処理装置に適用する場合を説明した。しかしながら、本
発明は、ウェーハ以外の基板を処理する基板処理装置に
も適用することができる。例えば、本発明は、液晶表示
装置のガラス基板を処理する基板処理装置にも適用する
ことができる。
ロードロック式以外の方式の基板処理装置に適用する場
合を説明した。しかしながら、本発明は、ロードロック
式の基板処理装置にも適用することができる。
を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論
である。
処理装置によれば、反応容器の内部が基板搬入搬出口を
介して外部に開放されている期間のうち予め定めた期
間、外側筒状体と内側筒状体との間の空間に不活性ガス
を供給するようにしたので、反応容器の内部に対する外
気の侵入を抑制することができる。
よれば、反応容器の内部が基板搬入搬出口を介して外部
に開放されている期間のうち予め定めた期間、反応容器
の内部の雰囲気を基板処理用の雰囲気排出路を介して排
出するようにしたので、雰囲気排出路から反応容器の内
部への気相の逆流を抑制することができる。また、前記
ガス供給口が内側筒状体の上端部より少し下に設けられ
ることにより、このガス供給口は、空間に面する反応容
器の内壁のうち、排気系の雰囲気排出口付近の内壁に付
着した反応副生成物を巻き上げないようにすることがで
きる。
ば、不活性ガスの供給と雰囲気の排出とを行う期間を、
基板搬入搬出口を介して基板の搬入及び搬出が行われる
期間だけに限定するようにしたので、反応容器の内部が
基板搬入搬出口を介して外部に開放されている期間に常
時不活性ガスの供給と雰囲気の排出とを行う構成に比
べ、不活性ガスの消費量を減らすことができるととも
に、雰囲気排出路に設けられているOリングをメンテナ
ンスで交換する場合のランニングコストを低減すること
ができる。
ば、不活性ガスの供給口を複数設けるようにしたので、
これら複数のガス供給口の位置、向き、大きさを適宜設
定することにより、外側筒状体と内側筒状体との間の空
間で不活性ガスの対流が発生することを抑制することが
できる。これにより、反応副生成物の巻上げによるパー
ティクルの発生を抑制することができる。 また、このよ
うな構成によれば、外側筒状体と内側筒状体との間の空
間全体に不活性ガスを供給することができるので、反応
容器の内部全体に不活性ガスを供給することができる。
これにより、反応容器の内部への外気の侵入を効果的に
阻止することができる。また、請求項4記載の基板処理
装置によれば、請求項1ないし3記載の装置において、
反応容器の内部の雰囲気を排出する場合、スロー排気処
理によって排出するようにしたので、この排出による反
応容器の内部の圧力変動を抑制することができる。その
結果、この圧力変動により、外側筒状体や内側筒状体に
堆積した膜が剥がれたり、雰囲気排出路の内部や基板搬
入搬出口付近に付着した反応副生成物が舞い上がったり
して、パーティクルが増大することを抑制することがで
きる。
ば、請求項3記載の装置において、複数のガス供給口を
内側筒状体の周囲に沿って分散的に設けるとともに、そ
れぞれのガス供給方向をいずれも内側筒状体の一端部側
に向かうように設定したので、不活性ガスの対流の発生
を抑制することができるとともに、外側筒状体と内側筒
状体との間の空間全体に不活性ガスを供給することがで
きる。
れば、反応容器の内部が基板搬入搬出口を介して外部に
開放されている期間のうち、反応容器への基板の搬入及
び搬出が行われる期間だけ外側筒状体と前記内側筒状体
との間の空間に不活性ガスを供給し、かつ基板の搬入及
び搬出が行われる期間だけ基板処理用の雰囲気排出路を
使って反応容器の内部の高温の雰囲気を排出するように
したので、反応容器の内部が基板搬入搬出口を介して外
部に開放されている期間に常時不活性ガスの供給と雰囲
気の排出とを行う構成に比べ、不活性ガスの消費量を減
らすことができるとともに、雰囲気排出路に設けられて
いるOリングをメンテナンスで交換する場合のランニン
グコストを低減することができる。
の構成を示す側断面図である。
の不活性ガス供給配管の構成を示す斜視図である。
の動作を示すフローチャートである。
の動作を示すもので、特に、バックパージ処理とスロー
排気処理の実施時期を示す図である。
の動作を示すもので、特に、不活性ガスの流れを示す図
である。
の要部の構成を示す斜視図である。
の要部の構成を示す斜視図である。
の効果を説明するための図である。
の要部の構成を示す斜視図である。
態の要部の構成を示す斜視図である。
態の要部の構成を示す斜視図である。
態の構成を示す斜視図である。
ある。
送系、230…第1のガス供給系、240…第2のガス
供給系、260…排気系、211,215…反応炉、2
12…ヒータ、221…ボート、222…ボートキャッ
プ、223…炉口キャップ、231…ガス供給ノズル、
241,271,272,273,274,275,2
76…不活性ガス供給配管、242…ハンドバルブ、2
43…レギュレータ、244…逆止弁、245…第1の
フィルタ、246…仕切り弁、247…マスフローコン
トローラ、248…第2のフィルタ、249…第1の分
岐配管、250…第2の分岐配管、251…圧力計、2
52…圧力スイッチ、261…主排気ライン、262…
過加圧防止ライン、263…第1のバイパスライン、2
64…第2のバイパスライン、1A…アウタチューブ、
2A…インナチューブ、3A…炉口フランジ、4A…
鍔、1a…反応室、2a…炉口、3a…空間、1B,1
C,1H,1I,1J,1K,1L…先端部、1b,1
c,1h,1i〜3i,1j〜3j,1k,2k,…,
1l,1l,……ガス吹出し口、1D…主排気配管、2
D…排気用ポンプ、3D…主排気弁、1E…過加圧防止
配管、2E…過加圧防止弁、1F…第1のバイパス配
管、2F…第1のバイパス弁、3F…ニードル弁、1G
…第2のバイパス配管、2G…流量制御弁、3G…流量
計、W…ウェーハ。
Claims (6)
- 【請求項1】反応容器の内部で化学反応を使って基板に
所定の処理を施す装置であって、 前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設された外側筒状
体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入搬出口が設
けられるとともに、この一端部から基板処理用の反応ガ
スが供給され、他端部から前記外側筒状体と前記内側筒
状体との間の空間を介して内部の雰囲気が排出されるよ
うな2重構造の反応容器を用いる基板処理装置におい
て、 前記反応容器の内部が前記基板搬入搬出口を介して外部
に開放されている期間のうち予め定めた期間、前記外側
筒状体と前記内側筒状体との間の空間に不活性ガスを供
給する不活性ガス供給手段、及び前記予め定められた期
間、基板処理用の雰囲気排出路を使って前記反応容器の
内部の雰囲気を排出する雰囲気排出手段を備え、 前記不活性ガス供給手段のガス供給口が前記外側筒状体
と前記内側筒状体との間の空間であって、前記内側筒状
体の上端部より少し下に設けられたことを特徴とする基
板処理装置。 - 【請求項2】反応容器の内部で化学反応を使って基板に
所定の処理を施す装置であって、 前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設された外側筒状
体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入搬出口が設
けられるとともに、この一端部から基板処理用の反応ガ
スが供給され、他端部から前記外側筒状体と前記内側筒
状体との間の空間を介して内部の高温の雰囲気が排出さ
れるような2重構造の反応容器を用いる基板処理装置に
おいて、 前記反応容器の内部が前記基板搬入搬出口を介して外部
に開放されている期間のうち前記反応容器への前記基板
の搬入及び搬出が行われる期間だけ、前記外側筒状体と
前記内側筒状体との間の空間に不活性ガスを供給する不
活性ガス供給手段、及び前記基板の搬入及び搬出が行わ
れる期間だけ、基板処理用の雰囲気排出路を使って前記
反応容器の内部の高温の雰囲気を排出する雰囲気排出手
段を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項3】反応容器の内部で化学反応を使って基板に
所定の処理を施す装置であって、 前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設された外側筒状
体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入搬出口が設
けられるとともに、この一端部から基板処理用の反応ガ
スが供給され、他端部から前記外側筒状体と前記内側筒
状体との間の空間を介して内部の雰囲気が排出されるよ
うな2重構造の反応容器を用いる基板処理装置におい
て、 前記反応容器の内部が前記基板搬入搬出口を介して外部
に開放されている期間のうち予め定めた期間、前記外側
筒状体と前記内側筒状体との間の空間に不活性ガスを供
給する不活性ガス供給手段、及び前記予め定められた期
間、基板処理用の雰囲気排出路を使って前記反応容器の
内部の雰囲気を排出する雰囲気排出手段を備え、 前記不活性ガス供給手段に対流防止用の複数のガス供給
口が設けられていることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項4】前記雰囲気排出手段がスロー排気処理によ
って前記反応容器の内部の雰囲気を排出するように構成
されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
かに記載の基板処理装置。 - 【請求項5】前記複数のガス供給口が前記内側筒状体の
周囲に沿って分散的に設けられるとともに、それぞれの
ガス供給方向がいずれも前記反応容器の前記他端部側に
向かうように設定されていることを特徴とする請求項3
記載の基板処理装置。 - 【請求項6】反応容器の内部で化学反応を使って基板に
所定の処理を施す装置であって、 前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設された外側筒状
体と内側筒状体とを有し、一端部に基板搬入搬出口が設
けられるとともに、この一端部から基板処理用の反応ガ
スが供給され、他端部から前記外側筒状体と前記内側筒
状体との間の空間を介して内部の高温の雰囲気が排出さ
れるような2重構造の反応容器を用いる基板処理装置を
用いて、 前記反応容器の内部が前記基板搬入搬出口を介して外部
に開放されている期間のうち、前記反応容器への前記基
板の搬入及び搬出が行われる期間だけ前記外側筒状体と
前記内側筒状体との間の空間に不活性ガスを供給し、か
つ前記基板の搬入及び搬出が行われる期間だけ基板処理
用の雰囲気排出路を使って前記反応容器の内部の高温の
雰囲気を排出することを特徴とする基板の処理方法。
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