JP4495498B2

JP4495498B2 - 基板処理装置および半導体装置の製造方法

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Publication number: JP4495498B2
Application number: JP2004096886A
Authority: JP
Inventors: 真一島田; 敏光宮田; 威憲岡
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005286051A

Description

本発明は、基板処理装置に関し、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法に使用されるＣＶＤ装置や拡散装置、酸化装置およびアニール装置等の熱処理装置（furnace ）に利用して有効なものに関する。

ＩＣの製造方法において、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に窒化シリコン（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）や酸化シリコンおよびポリシリコン等のＣＶＤ膜を形成するのに、バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置が広く使用されている。
バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）は、ウエハが搬入されるインナチューブおよびインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成されて縦形に設置されたプロセスチューブと、プロセスチューブによって形成された処理室に処理ガスとしての成膜ガスを供給するガス供給管と、処理室を真空排気する排気管と、プロセスチューブ外に敷設されて処理室を加熱するヒータユニットと、ボートエレベータによって昇降されて処理室の炉口を開閉するシールキャップと、シールキャップの上に垂直に設置されて複数枚のウエハを保持するボートとを備えており、複数枚のウエハがボートによって垂直方向に整列されて保持された状態で処理室に下端の炉口から搬入（ボートローディング）され、シールキャップによって炉口が閉塞された状態で、処理室に成膜ガスがガス供給管から供給されるとともに、ヒータユニットによって処理室が加熱されることにより、ウエハの上にＣＶＤ膜が堆積するように構成されている。

従来のこの種のＣＶＤ装置においては、ヒータユニットとプロセスチューブとの間の空間を排気する排気口はヒータユニットの天井面の中央部に配置されているのが、一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１６４２９８号公報

ヒータユニットとプロセスチューブとの間の空間を排気する排気口がヒータユニットの天井面の中央部に配置されたＣＶＤ装置においては、中央部が冷却されることにより、ボートに装填されたウエハの中央部の温度が低下するために、ウエハ面内の温度分布の均一性が悪化するという問題点がある。
ウエハ面内の温度分布の均一性を改善するために、ヒータユニットの天井面の中央部にサブヒータユニットを設置することが考えられる。しかし、サブヒータユニットの放熱分を余計に冷却する必要があるために、排気装置の出力が増大し、その分、消費電力が増加するという問題点がある。

本発明の目的は、消費電力の増加を抑制しつつ、面内温度分布の均一性を改善することができるとともに、急速の昇降温が可能な基板処理装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板を処理する処理室と、この処理室内を加熱するヒータユニットと、前記ヒータユニットに開設されて前記処理室と前記ヒータユニットとの間を排気する複数の排気口と、前記ヒータユニットの外側に配された排気接続口と、前記複数の排気口と前記排気接続口とを連絡する連絡路と、前記連絡路の前記複数の排気口が集合する部位に配された整流板とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
（２）基板を処理する処理室と、この処理室内を加熱するヒータユニットとを備えている基板処理装置において、前記ヒータユニットは複数の排気口の開口端が前記処理室と前記ヒータユニットとの間の筒状空間の略直上の天井部に配されており、前記排気口は前記開口端から離れるに従って前記ヒータユニットの中心軸から離れて行くように配されていることを特徴とする基板処理装置。
（３）基板を処理する処理室と、この処理室内を加熱するヒータユニットと、前記ヒータユニットから独立し天井部に吊り下がるように設置されたサブヒータユニットとを備えている基板処理装置において、前記ヒータユニットは複数の排気口の開口端が前記処理室と前記ヒータユニットとの間の筒状空間の略直上の天井部であって、前記サブヒータユニットの外側に配されていることを特徴とする基板処理装置。
（４）基板を処理する処理室と、この処理室内を加熱するヒータユニットと、前記ヒータユニットに開設されて前記処理室と前記ヒータユニットとの間を排気する複数の排気口と、前記ヒータユニットの外側に配された排気接続口と、前記複数の排気口と前記排気接続口とを連絡する連絡路と、前記連絡路の前記複数の排気口が集合する部位に配された整流板とを備えている基板処理装置を使用する半導体装置の製造方法であって、
前記基板を前記処理室に収納するステップと、
前記処理室内を前記ヒータユニットによって加熱するステップと、
前記処理室と前記ヒータユニットとの間を前記複数の排気口によって排気するステップと、
前記複数の排気口から排気された雰囲気が前記連絡路を流れて前記整流板によって整流されて集合するステップと、
前記整流板によって整流されて集合した雰囲気が前記排気接続口を流れるステップと、を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。

前記（１）によれば、消費電力の増加を抑制しつつ、面内温度分布の均一性を改善することができるとともに、急速の昇降温を実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、図１および図２に示されているように、本発明に係る基板処理装置は、ＩＣの製造方法における成膜工程を実施するＣＶＤ装置（バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置）１０として構成されている。

図１および図２に示されたＣＶＤ装置１０は、中心線が垂直になるように縦に配されて支持された縦形のプロセスチューブ１１を備えており、プロセスチューブ１１は互いに同心円に配置されたアウタチューブ１２とインナチューブ１３とから構成されている。アウタチューブ１２は石英（ＳｉＯ₂）が使用されて、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に一体成形されている。インナチューブ１３は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３の筒中空部はボートによって長く整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室１４を実質的に形成している。インナチューブ１３の下端開口はウエハを出し入れするための炉口１５を実質的に構成している。したがって、インナチューブ１３の内径は取り扱うウエハの最大外径（例えば、直径３００ｍｍ）よりも大きくなるように設定されている。

アウタチューブ１２とインナチューブ１３との間の下端部は、略円筒形状に構築されたマニホールド１６によって気密封止されている。アウタチューブ１２およびインナチューブ１３の交換等のために、マニホールド１６はアウタチューブ１２およびインナチューブ１３にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。マニホールド１６がＣＶＤ装置の筐体２に支持されることにより、プロセスチューブ１１は垂直に据え付けられた状態になっている。

アウタチューブ１２とインナチューブ１３との隙間によって排気路１７が、横断面形状が一定幅の円形リング形状に構成されている。図１に示されているように、マニホールド１６の側壁の上部には排気管１８の一端が接続されており、排気管１８は排気路１７の最下端部に連通した状態になっている。排気管１８の他端には圧力コントローラ２１によって制御される排気装置１９が接続されており、排気管１８の途中には圧力センサ２０が接続されている。圧力コントローラ２１は圧力センサ２０からの測定結果に基づいて排気装置１９をフィードバック制御するように構成されている。

マニホールド１６の下方にはガス導入管２２がインナチューブ１３の炉口１５に連通するように配設されており、ガス導入管２２にはガス流量コントローラ２４によって制御される原料ガス供給装置および不活性ガス供給装置（以下、ガス供給装置という。）２３が接続されている。ガス導入管２２によって炉口１５に導入されたガスは、インナチューブ１３の処理室１４内を流通して排気路１７を通って排気管１８によって排気される。

マニホールド１６には下端開口を閉塞するシールキャップ２５が垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２５はマニホールド１６の外径と略等しい円盤形状に構築されており、筐体２の待機室３に設備されたボートエレベータ２６によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ２６はモータ駆動の送りねじ軸装置およびベローズ等によって構成されており、ボートエレベータ２６のモータ２７は駆動コントローラ２８によって制御されるように構成されている。シールキャップ２５の中心線上には回転軸３０が挿通されて回転自在に支承されており、回転軸３０は駆動コントローラ２８によって制御されるモータ２９によって回転駆動されるように構成されている。回転軸３０の上端にはボート３１が垂直に立脚されて支持されている。

ボート３１は上下で一対の端板３２、３３と、これらの間に架設されて垂直に配設された三本の保持部材３４とを備えており、三本の保持部材３４には多数の保持溝３５が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように刻設されている。ボート３１は三本の保持部材３４の保持溝３５間にウエハ１を挿入されることにより、複数枚のウエハ１を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。ボート３１と回転軸３０との間には断熱キャップ部３６が配置されている。回転軸３０はボート３１をシールキャップ２５の上面から持ち上げた状態に支持することにより、ボート３１の下端を炉口１５の位置から適当な距離だけ離間させるように構成されている。

プロセスチューブ１１の外側にはヒータユニット４０が同心円に配置されて、筐体２に支持された状態で設置されている。ヒータユニット４０はステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用されて上端閉塞で下端開口の円筒形状に形成されたケース４１を備えている。ケース４１の内径および全長はアウタチューブ１２の外径および全長よりも大きく設定されている。ケース４１の内側にはケース４１よりも小径の円筒形状に構築された断熱槽４２が同心円に設置されている。断熱槽４２の内側には断熱槽４２よりも小径の円筒形状に形成された断熱側壁４３が、アウタチューブ１２との間に間隙をとって同心円に設置されている。断熱側壁４３は短尺の円筒形状に形成された断熱ブロック４４が複数個、垂直方向に積み重ねられて一本の筒体に構築されている。断熱ブロック４４は短尺の円筒形状であるドーナツ形状に、繊維状または球状のアルミナやシリカ等の断熱材が使用されて、例えばバキュームフォーム法の成形型によって一体成形されている。断熱側壁４３の上には断熱天井壁４５が断熱側壁４３の上端開口を閉塞するように被せられている。断熱天井壁４５はケース４１の内径と等しい外径を有する円板形状に形成された断熱プレート４６が複数枚、垂直方向に積み重ねられて一枚の円盤に構築されている。断熱プレート４６は繊維状または球状のアルミナやシリカ等の断熱材が使用されて、例えばバキュームフォーム法の成形型によって成形されている。

断熱側壁４３の内周面には発熱体（以下、側壁発熱体という。）４７が各断熱ブロック４４に配置されて敷設されている。側壁発熱体４７はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金やＭＯＳｉ₂ およびＳｉＣ等の抵抗発熱材料が使用されて、波形の平板形状にプレス加工やレーザ切断加工等によって一体成形されており、断熱ブロック４４の内径よりも若干だけ小径の円形リング形状に丸められている。

ヒータユニット４０の天井面である断熱天井壁４５の下面の中央部には、サブヒータユニット４８が水平に設置されている。サブヒータユニット４８は発熱体（以下、天井発熱体という。）４９とホルダ５０とを備えており、天井発熱体４９を保持したホルダ５０が断熱天井壁４５の下面に吊持されている。天井発熱体４９はＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金やＭＯＳｉ₂ およびＳｉＣ等の抵抗発熱材料が使用されて、渦巻き形の平板形状にプレス加工やレーザ切断加工等によって一体成形されている。なお、ボート３１の断熱キャップ部３６の上側には下側サブヒータユニット３７が設置されている。

図１に示されているように、側壁発熱体４７、天井発熱体４９および下側サブヒータユニット３７の発熱体は発熱体駆動装置５２に接続されており、発熱体駆動装置５２は温度コントローラ５３によって制御されるように構成されている。ヒータユニット４０の側壁部には複数本の熱電対５４が上下方向に間隔を置いて配されて、それぞれ径方向に挿通されており、熱電対５４は計測結果を温度コントローラ５３に送信するようになっている。温度コントローラ５３は熱電対５４からの計測温度によって発熱体駆動装置５２をフィードバック制御するようになっている。すなわち、温度コントローラ５３は発熱体駆動装置５２の目標温度と熱電対５４の計測温度との誤差を求めて、誤差がある場合には誤差を解消させるフィードバック制御を実行するようになっている。また、温度コントローラ５３は側壁発熱体４７をゾーン制御するように構成されている。

ヒータユニット４０とプロセスチューブ１１との間には冷却ガスとしての冷却エアを流通させる冷却エア通路６１が、プロセスチューブ１１を全体的に包囲するように形成されている。ヒータユニット４０の断熱側壁４３の下端部には給気ダクト６２が環状に敷設されており、給気ダクト６２および断熱側壁４３には吹出口６３が複数個、周方向に略等間隔に配されて径方向および上下方向にも複数個ずつ開設されている。給気ダクト６２の外周側には冷却エアを供給する給気管６４が接続されており、給気管６４に供給された冷却エアは給気ダクト６２および吹出口６３を通じて冷却エア通路６１の全周に拡散するようになっている。

断熱天井壁４５には冷却エアを冷却エア通路６１から排出するための排気口としての排気孔６５が四本（図３参照）、同一円形線上で周方向に略等間隔に配置されて上下方向に貫通するように開設されている。各排気孔６５の冷却エア通路６１に連通した上流側開口端６５ａは、サブヒータユニット４８の長手方向の外周よりも外側において冷却エア通路６１の略直上にそれぞれ配置されている。このように、各排気孔６５の上流側開口端が冷却エア通路６１の略直上に配置されているために、排気孔６５は冷却エア通路６１を効率よく排気することができる。また、排気孔６５を断熱天井壁４５の周辺部（周縁部）に配置することにより、サブヒータユニット４８の天井発熱体４９を天井面の中央部に敷設することができるとともに、天井発熱体４９を排気流路から退避させて排気流による応力や化学反応を防止することにより、天井発熱体４９の劣化を抑制することができる。各排気孔６５は天井面（開口面）から離れるに従ってヒータユニット４０の中心軸から離れて行くように形成（配管）されている。排気孔６５が傾斜していると、側壁発熱体４７からの排気孔６５への輻射熱の入射を起こり難くすることができ、かつまた、排気経路を長くすることができる。

断熱天井壁４５の上には図３に示された排気フード７０が被せられている。図３に示されているように、排気フード７０はステンレス鋼板が使用されて多角形（八角形）の箱形状に組み立てられた筐体７１を備えている。筐体７１の底板７２は多角形（八角形）の枠形状に形成されており、枠形状の内形によって大きな開口７３が相対的に形成されている。開口７３の四隅には四本の排気孔６５の下流側開口がそれぞれ位置するようになっている。筐体７１の一枚の側板７４には横長の四角形孔形状の排気接続口７５が開設されており、側板７４の外面には排気系の一部を構成する排気ダクト７６が排気接続口７５と連通するように突設されている。排気ダクト７６の下流側端は排気ブロア等に接続されるようになっている。

筐体７１の内部における排気接続口７５の左右両脇には左右で一対の隔壁７７、７８がそれぞれ立設されており、左右の隔壁７７、７８の後方には後側隔壁７９が立設されている。左右の隔壁７７、７８および後側隔壁７９により、筐体７１の内部には四本の排気孔６５と排気接続口７５とを連絡する連絡路８０が形成されている。図３（ａ）に示されているように、連絡路８０は左側両隅の排気孔６５、６５に連通する左側連絡路部８１と、右側両隅の排気孔６５、６５に連通する右側連絡路部８２と、左側連絡路部８１と右側連絡路部８２とを連絡する中央連絡路部８３と、中央連絡路部８３と排気接続口７５とを連絡する終端連絡路部８４とから構成されている。

左側連絡路部８１における前後の排気孔６５、６５が集合する部位である前後方向の中央には、左側整流板８５が左右方向に延在するように立設されている。右側連絡路部８２における前後の排気孔６５、６５が集合する部位である前後方向の中央には、右側整流板８６が左右方向に延在するように立設されている。中央連絡路部８３における左側連絡路部８１と右側連絡路部８２とが集合する部位である左右方向の中央には、中央整流板８７が前後方向に延在するように立設されており、中央整流板８７は終端連絡路部８４を通って排気ダクト７６の内部まで延長されている。

前記構成に係るＣＶＤ装置によるＩＣの製造方法における成膜工程を説明する。

図１に示されているように、予め指定された枚数のウエハ１がボート３１に装填されると、ウエハ１群を保持したボート３１はシールキャップ２５がボートエレベータ２６によって上昇されることにより、インナチューブ１３の処理室１４に搬入（ボートローディング）されて行き、シールキャップ２５に支持されたままの状態で処理室１４に存置される。上限に達したシールキャップ２５はマニホールド１６に押接することにより、プロセスチューブ１１の内部をシールした状態になる。

続いて、プロセスチューブ１１の内部が排気管１８によって排気されるとともに、側壁発熱体４７および天井発熱体４９によって温度コントローラ５３のシーケンス制御の目標温度に加熱される。側壁発熱体４７および天井発熱体４９の加熱によるプロセスチューブ１１の内部の実際の上昇温度と、側壁発熱体４７および天井発熱体４９のシーケンス制御の目標温度との誤差は、熱電対５４の計測結果に基づくフィードバック制御によって補正される。また、ボート３１がモータ２９によって回転される。

プロセスチューブ１１の内圧および温度、ボート３１の回転が全体的に一定の安定した状態になると、プロセスチューブ１１の処理室１４には原料ガスがガス供給装置２３によってガス導入管２２から導入される。ガス導入管２２によって導入された原料ガスは、インナチューブ１３の処理室１４内を流通して排気路１７を通って排気管１８によって排気される。処理室１４を流通する際に、原料ガスが所定の処理温度に加熱されたウエハ１に接触することによる熱ＣＶＤ反応により、ウエハ１にはＣＶＤ膜が形成される。
ちなみに、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）が成膜される場合の処理条件の一例は、次の通りである。処理温度は７００〜８００℃、原料ガスとしてのＳｉＨ₂Ｃｌ₂の流量は０．１〜０．５ＳＬＭ（スタンダード・リットル毎分）、ＮＨ₃の流量は０．３〜５ＳＬＭ、処理圧力は２０〜１００Ｐａである。

所定の処理時間が経過すると、処理ガスの導入が停止された後に、窒素ガス等のパージガスがプロセスチューブ１１の内部にガス導入管２２から導入される。同時に、冷却エア６６が給気管６４から供給されて吹出口６３から冷却エア通路６１に吹き出し、各排気孔６５、連絡路８０、排気接続口７５および排気ダクト７６によって排気されることにより、冷却エア通路６１に流通される。冷却エア通路６１における冷却エア６６の流通により、ヒータユニット４０の全体が強制的に冷却されるために、プロセスチューブ１１の温度は大きいレート（速度）をもって急速に下降することになる。なお、冷却エア通路６１は処理室１４から隔離されているので、冷媒として冷却エア６６を使用することができるが、冷却効果をより一層高めるためや、エア内の不純物による高温下での腐蝕を防止するために、窒素ガス等の不活性ガスを冷媒ガスとして使用してもよい。

処理室１４の温度が所定の温度に下降すると、シールキャップ２５に支持されたボート３１はボートエレベータ２６によって下降されることにより、処理室１４から搬出（ボートアンローディング）される。

以降、前記作用が繰り返されることにより、ＣＶＤ装置１０によってウエハ１に対する成膜処理が実施されて行く。

なお、アウタチューブ１２およびヒータユニット４０の温度は処理温度以上に維持する必要がないばかりでなく、処理温度未満に下げることがかえって好ましいために、前述した成膜ステップにおいては、冷却エア６６が冷却エア通路６１に流通されることにより、アウタチューブ１２およびヒータユニット４０を強制的に冷却される。この冷却により、例えば、シリコン窒化膜であればＮＨ₄Ｃｌの付着を防止することができる１５０℃程度にアウタチューブ１２の温度を維持することができる。

ところで、設備コストやランニングコストおよび設置スペース等の観点からは、ＣＶＤ装置の工場排気系への排気接続口は一つに設定することが望ましい。本実施の形態においては、冷却エア通路６１の冷却エア６６は冷却エア通路６１の直上において四方に分散配置された四本の排気孔６５によって全周にわたって均等に排気することにより、ヒータユニット４０を冷却エア通路６１の全周にわたって均一に冷却することができる。しかし、排気接続口７５は一箇所に配置されているために、四本の排気孔６５からそれぞれ排気した冷却エア６６を排気接続口７５に集合させる必要がある。

例えば、四本の排気孔６５を全体が中空の排気フードによって上から単純に覆った場合には、一つの排気接続口７５からの排気力は接続面に対して略一律であるために、四本の排気孔６５のそれぞれと排気接続口７５との距離によって排気する量が変わることになる。すなわち、各排気孔６５の排気量は距離が短い程大きくなる。
この構造においては、排気接続口７５に対して各排気孔６５が互いに均等な距離に配置されている場合には、排気量は互いに等しくなって各排気孔６５相互間で均衡するために、効率的な排気を確保することができる。しかし、この場合においても、排気孔６５の内部における下方から上方への熱の移動による対流の発生や経路形状の影響（コンダクタンス）および処理室内の温度分布の影響を受けて、各排気孔６５相互間において温度差が発生して各排気孔６５相互間で異なる流れが発生することにより、うまく排気されずに排気の流れが変わったり、熱の対流の変動が起きたりして、各排気孔６５相互間で排気量が不均衡になるために、効率的な排気を確保することができなくなる。
このように、各排気孔６５相互間で排気力が不均衡になると、冷却エア通路６１における周方向の冷却能力が不均一になるために、処理室１４内の特に上端側（トップ側）の温度変化が激しくなり、ウエハ面内の温度分布が不均一になり、その結果、ウエハ面内の膜厚均一性が悪化する。

本実施の形態に係る排気フード７０においては、連絡路８０の集合箇所に整流板８５、８６、８７が敷設されているので、各排気孔６５相互間での排気量は互いに等しく制御することができる。まず、左側連絡路部８１に前後の排気孔６５、６５からそれぞれ吹き出して集合する冷却エア６６は、左側整流板８５によって互いに均等になるように整流される。同様に、右側連絡路部８２に前後の排気孔６５、６５からそれぞれ吹き出して集合する冷却エア６６は、右側整流板８６によって互いに均等になるように整流される。次いで、中央連絡路部８３に左側連絡路部８１と右側連絡路部８２とからそれぞれ吹き出して集合する冷却エア６６は、中央整流板８７によって互いに均等になるように整流される。
このようにして、排気フード７０に流れ込んだ冷却エア６６を二段階に分けて順次に整流することにより、一つの排気接続口７５から相対的に作用する排気力を四本の排気孔６５に均等に伝えることができるので、四本の排気孔６５の排気量を互いに均衡させることができる。

以上のようにして、本実施の形態においては、四本の排気孔６５の排気量を互いに均等に制御することができるので、冷却エア通路６１における周方向の冷却能力が均一になる。その結果、処理室１４内の特に上端側（トップ側）の周方向の温度分布が均一になるので、ウエハ面内の温度分布が均一になり、ウエハ面内の膜厚均一性が向上する。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

1) 成膜ステップ後にヒータユニットとプロセスチューブの間の空間に冷却エアを流通することにより、ヒータユニットおよびプロセスチューブを大きいレート（速度）をもって急速に降温させることができるので、ＣＶＤ装置のスループットをより一層向上させることができ、また、ウエハの熱履歴を小さくすることにより、ＩＣの歩留りを向上させることができる。

2) 複数の排気孔を冷却エア通路の略直上にそれぞれ配置することにより、冷却エア通路を効率よく排気することができるので、ヒータユニットおよびプロセスチューブをより一層大きいレート（速度）をもって急速に降温させることができる。

3) 排気孔をヒータユニットの断熱天井壁の周辺部に配置することにより、サブヒータユニットをヒータユニットの天井面の中央部に敷設することができるとともに、サブヒータユニットを排気流路から退避させて排気流による応力や化学反応を防止することにより、天井発熱体の劣化を抑制することができる。

4) 一つの排気接続口に四本の排気孔を連絡する連絡路に整流板を配置することにより、四本の排気孔の排気量を互いに均等に制御することができるので、冷却エア通路における周方向の冷却能力を均一に制御することができる。その結果、処理室内の特に上端側（トップ側）の周方向の温度分布を均一に維持することができるので、ウエハ面内の温度分布を均一化することができ、ウエハ面内の膜厚均一性を向上させることができる。

図４は本発明の第二の実施の形態に係る排気フードを示している。

本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、連絡路８０および整流板８５、８６、８７が断熱パネル８８に形成されている点である。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、複数の排気口（排気孔）は四つに限らない。排気量を均衡させるために、偶数が好ましい。

加熱手段としては、抵抗発熱体を使用するに限らず、ハロゲンランプや熱線（赤外線や遠赤外線等）の波長（例えば、０．５〜３．５μｍ）を照射する他の加熱ランプ（例えば、熱エネルギーのピーク波長が２〜２．５μｍ程度であるカーボンランプ）を使用してもよいし、誘導加熱ヒータ等の金属発熱体を使用してもよい。

前記実施の形態においては、ＣＶＤ装置について説明したが、酸化・拡散装置やアニール装置等の基板処理装置全般に適用することができる。

被処理基板はウエハに限らず、ホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。

本発明の一実施の形態であるＣＶＤ装置を示す一部切断正面図である。主要部を示す正面断面図である排気フードを示しており、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は正面図である。本発明の第二の実施の形態に係る排気フードを示しており、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…ウエハ（基板）、２…筐体、３…待機室、１０…ＣＶＤ装置（基板処理装置）、１１…プロセスチューブ、１２…アウタチューブ、１３…インナチューブ、１４…処理室、１５…炉口、１６…マニホールド、１７…排気路、１８…排気管、１９…排気装置、２０…圧力センサ、２１…圧力コントローラ、２２…ガス導入管、２３…ガス供給装置、２４…ガス流量コントローラ、２５…シールキャップ、２６…ボートエレベータ、２７…モータ、２８…駆動コントローラ、２９…モータ、３０…回転軸、３１…ボート、３２、３３…端板、３４…保持部材、３５…保持溝、３６…断熱キャップ部、３７…下側サブヒータユニット、４０…ヒータユニット、４１…ケース、４２…断熱槽、４３…断熱側壁、４４…断熱ブロック、４５…断熱天井壁、４６…断熱プレート、４７…側壁発熱体、４８…サブヒータユニット、４９…天井発熱体、５０…ホルダ、５２…発熱体駆動装置、５３…温度コントローラ、５４…熱電対、６１…冷却エア通路、６２…給気ダクト、６３…吹出口、６４…給気管、６５…排気孔（排気口）、６５ａ…上流側開口端、６６…冷却エア、７０…排気フード、７１…筐体、７２…底板、７３…開口、７４…側板、７５…排気接続口、７６…排気ダクト、７７、７８…左右の隔壁、７９…後側隔壁、８０…連絡路、８１…左側連絡路部、８２…右側連絡路部、８３…中央連絡路部、８４…終端連絡路部、８５…左側整流板、８６…右側整流板、８７…中央整流板、８８…断熱パネル。

Claims

基板を処理する処理室と、この処理室内を加熱するヒータユニットと、前記ヒータユニットに開設されて前記処理室と前記ヒータユニットとの間を排気する複数の排気口と、前記ヒータユニットの外側に配された排気接続口と、前記複数の排気口と前記排気接続口とを連絡する連絡路と、前記複数の排気口のそれぞれから排気される排気量が均等になるように前記連絡路の前記複数の排気口が集合する部位に配された整流板と、前記ヒータユニットの天井下面に設置されたサブヒータユニットと、を有し、
前記複数の排気口の開口端が前記処理室と前記ヒータユニットの天井部であって、前記サブヒータユニットの外側に配されていることを特徴とする基板処理装置。
前記複数の排気口は、前記開口端から離れるに従って前記処理室を取り囲んだ前記ヒータユニットの中心軸から離れて行くように配されていることを特徴とする請求項１の基板処理装置。
基板を処理室に収納するステップと、
前記処理室内をヒータユニットおよび該ヒータユニットの天井下面に設置されたサブヒータユニットによって前記基板を加熱するステップと、
前記処理室と前記ヒータユニットとの間を、前記処理室と前記ヒータユニットの天井部であって、前記サブヒータユニットの外側に配されている前記複数の排気口の開口端から排気し、
前記複数の排気口と前記ヒータユニットの外側に配された排気接続口とを連絡する連絡路の前記複数の排気口が集合する部位に配された整流板によって前記複数の排気口のそれぞれから排気される流れを、排気量が均等になるように整流し、前記排気接続口から排気するステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。