JPH0247266A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は処理装置に間する。

（従来の技術） 処理装置例えば減圧ＣＶＤ装置は、抵抗加熱ヒータ等に
囲まれた石英製の反応管内に、複数枚のウェハを配列搭
載したボートを上記反応管間口端から挿入し、反応管の
予め定められた位置に設定した後、上記間口端を蓋体に
より気密に封止し、予め定められた圧力に排気し、上記
ヒータの発熱により上記ウェハを加熱した状態で所定の
反応ガスを反応管内に導入し熱処理反応を行い、この熱
処理後反応管内を所定の圧力から大気圧に戻し上記蓋体
をはずし上記反応管内から上記ボートを取り出すもので
ある。このような技術は例えば特開昭６２−６５４１４
号公報に記載されている。

このようなＣＶＤ装置では熱処理後反応管内を所定の圧
力から大気圧に戻す排気側経路にリーク用バルブが１つ
設けられ、このバルブを開くことにより、外気と結び大
気圧にもどしていた。

（発明が解決しようとする課Ｕ＞ しかしながら上記従来の技術では超ＬＳＩの製造を目的
にした縦型の減圧ＣＶＤ！！置に適用した場合、熱処理
後反応室を所定の圧力から大気圧に戻す際、高温のウェ
ハが空気に触れ不用な酸化反応等を起こさないようにＮ
２ガスを反応管内に流し大気圧に復帰させている。とこ
ろが排気ガス中にはＣＶＤによる反応生成物等が含まれ
ているため排気バルブの目詰まり等により排気バルブが
正常に動作しなくなる時がある。この時は大気圧復帰用
排気路がクローズ状態になったままＮ２ガスが反応管内
に流れ込み反応管内が加圧状態になる。また、従来の横
型炉では反応管を気密に保つ蓋体はバネで軽く押さえら
れスカベンジャー内にｆｆａ置された構造となっている
ため、異常時に反応管内が加圧状態になった際にも軽く
押さえられた蓋体が少し開きガスかリークし、このリー
クしたガスはスカベンジャーにより排出され加圧状態が
無くなり大きなトラブルにはつながらなかった。しかし
、縦型炉の場合蓋体にはウェハを積載しているボート等
重量物が載置しであるため蓋体への押圧力は高くなって
いる。そして、反応管が石英で出来ている為加圧された
場合、反応管破損の危険性かある。

本発明は上記点に対処して成されたもので、減圧状態か
ら大気圧復帰時の異常即ち処理容器内の加圧状態を回避
可能とし安全生の高い処理装置を提供しようとするもの
である。

〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） この発明は被処理室内のガスを排気路から排気しながら
被処理体を処理する処理装置に於て、上記排気路に排ガ
スの逃がし弁を設けたことを特徴とする処理装置を得る
ものである。

（作用効果） 本発明によれば、処理容器内を減圧状態から大気圧に復
帰する排気路に逃がし弁を設けることにより、不活性ガ
スの処理容器内への導入による処理容器内の大気圧復帰
で、処理容器内が加圧状態になり起こる処理容器の破損
等の危険性を軽減し、安全性向上の効果がある。

（実施例） 以下本発明処理装置を縦型減圧ＣＶＤ装置に適用したー
実施につき図面を参照して説明する。

この装置は、例えば第２図に示すように、軸方向を垂直
にした処理容器例えば石英からなる円筒状反応管（１）
から成る処理部（２）と、この処理部（２）に搬入・搬
出される被処理体例えば半導体ウェハ（３）を上記垂直
方向に複数枚例えば１００〜１５０枚程度所定の間隔例
えば、約３　ｍｍのギャップを設けて載置可能に構成さ
れた支持体例えば、耐熱性石英ポート（４）と、このボ
ート（４）を、上記反応管（１）下方（上方でもよい）
の予め定められたボート受渡し位置（５）から上記反応
管（１）内にロード・アンロードする搬送機構（６）と
から構成されている。

上記処理部（２）の上記反応管（１）は第３図に示すよ
うに、耐熱性で処理ガスに対して反応しにくい例えば石
英により構成され、上端が封止された筒状構造となって
いる。この反応管（１）は二重管構造と成っており、上
記と同様例えば石英により構成された筒状内管（１ａ）
が上記反応管（１）内に非接触状態で設けられている。

上記反応管（１）内面及び上記反応管（ｌａ）の外面と
の間には、所定の間隔の間隙（７）が設けられており、
この間隙（７）を下端で封止している例えばステンレス
製の管状マニホールド（８）が設けられている。また上
記反応管（１）はマニホールド（８）に単に置かれた状
態にあり上記反応管（１）の最下部外層壁をシール部材
例えば０−リング（１０ａ）で押圧しマニホールド（８
）と反応管（１）との気密保持を可能としている。上記
マニホールド（８）の下端に、上記搬送機構（６）の昇
降により当接可能とされた板状の例えばステンレス製蓋
体（９）が設けられている。この蓋体（９）の上記マニ
ホールド（８）との当接部には、シール部材例えば０−
リング（１０）が設けられ、上記内管（１ａ）及び上記
反応管（１）内を気密に保持可能と成っている。また、
上記マニホールド（８）には排気管（１１）が接続され
ており、上記間隙（７）を介して上記内管（Ｉａ）内の
ガスを排気可能としている。そして上記排気管（１１）
から、第１図に示すように排気ガスに含まれる反応生成
物を捕獲する捕獲器例えば水冷トラップ（２０）１　処
理部（２）と真空排気系との排気路を開閉するメインバ
ルブ（２１）、　　排気系の排気圧を制御する自動圧力
制御装置例えばバタフライバルブ（２２）、　　真空排
気を行なうメカニカルブースターポンプやロータリーポ
ンプから成る真空ポンプ（２３）が順次接続され真空排
気系が構成されている。一方また、排気管（１１）の上
記処理部（２）に近い側にはこの処理部（２）内の圧力
を測定する圧力センサー（２４）例えばバラトロンセン
サーが取り付けられている。そして排気管（１１）から
、大気圧で開くベントバルブ（２５）例えばエアオペレ
イトバルブが設けられ、このベントバルブ（２５）と並
列に陽圧例えば７８０Ｔｏｒｒで開くベントバルブ（２
６）例えばエアオペレイトバルブが接続され、二つのベ
ントバルブ（２５）、　　（２６）の結合点には逆流を
防ぐ逆止弁（２７）が設けられている。更にまた、上記
マニホールド（８）を貫通して上記内管（１ａ）内に延
びた反応ガス導入管（１２）が設けられている。この反
応ガス導入管（１２）は、上記内管（ｌａ）内面に沿っ
て垂直に延び、先端は上記ボート（４）の上面とほぼ同
じ高さに配設されている。

そして、この反応ガス導入管（１２）には、上記ボート
（４）に載置されている各ウェハに対応する位置に複数
の開孔（図示せず）が設けられており、この開孔から上
記ウェハ（３）に反応ガスを供給可能としている。また
、上記マニホールド（８）を貫通して上記間隙（７）か
ら反応管（１）内に不活性ガス例えばＮ２（窒素）ガス
を供給可能な如く、不活性ガス導入管（１３）が設けら
れている。また上記蓋体（９）のほぼ中央部には支持体
（１４）が設けられている。この支持体（１４）は保温
１（１５）下面に設けられている例えばセラミックから
成る保温両受は台（１６）と接続し、上記保温１１ｍＦ
（１５）及びボート（４）を支持する如く構成されてい
る。上記保温筒は（１５）は、例えば石英ガラスより成
る筒状体で、上記反応管（１）内の熱を下方に逃がさな
い為に配設されている。この保温ｔｌｔｒ（１５）上に
は、上記ボート（４）が連設されており、上記蓋体（９
）の搬送機構（６）による昇降移動に連動する構造とな
っている。また、上記反応管（１）を同軸的に取り囲む
如く筒状加熱装置例えばコイル状に巻回されたヒータ（
１７）が設けられ、このヒータ（１７）は上記ウェハ（
３）の載置される領域内を所望する温度例えば６００〜
１２００℃程度に均一加熱する如く設けられている。こ
のヒータ（１７）による上記ウェハ（３）の載置される
領域の加熱を、より均一な温度分布で加熱する如く上記
ヒータ（１７）及び上記反応管（１）外壁との間には、
例えばＳｉＣ（シリコンカーバイト）偏肉熱管（１８）
が配設されている。このようにして縦型ＣＶＤ装置が構
成されている。

次に上述した縦型ＣＶＤ装置の動作作用を説明する。

まず、図示しないウェハ移し替え装置によりウェハ（３
）が積載されたボート（４）を、受渡し位置（５）に設
定した保温＊（１５）上に、ハンドラー（１９）により
把持搬送し載置する。そして、上記ボート（４）を、搬
送機構（６）により所定量上昇させ、上記反応管（１）
内の予め定められた位置に反応管内管（ｌａ）内壁に接
触させる事なく搬入する。この時、上記反応管（１）下
端のマニホールド（８）部と上記蓋体（９）を当接させ
る事により、自動的にウェハ（３）を位置決めすると共
に、大気圧復帰用排気系のベントバルブ（２５）、　　
（２６）を閉じ、真空排気系のメインバルブ（２１）を
開き真空ポンプ（２３）を作動し、上記反応管（１）内
部を気密にする。次に、上記反応管（１）内を所望の減
圧状態例えば０．１〜３Ｔｏ　ｒ　ｒに保つように真空
ポンプ（２３）で排気し、自動圧力制御装ｆｌｉ！（２
１）で排気制御し、ヒータ（１７）により所望の温度例
えば６００〜１２００℃程度に設定する。そして、この
設定後、上記排気制御しながらガス供給源から図示しな
いマスフローコントローラ等で流量を調節しつつ、反応
ガス例えば５ｉＨａＣ１２（ジクロロシラン）とＮＨａ
（アンモニア）を反応管（１）内に反応ガス導入管（１
２）から所定時間供給する。すると、反応管（１）内に
設置されたウェハ（３）表面に５ｉＮ（ナイトライド）
膜が堆積する。このようなＣＶＤ処理後、反応ガスの供
給を停止し、反応ガスを排気置換した後、排気系のメイ
ンバルブ（２１）を閉じ、不活性ガス導入管（１３）か
ら不活性ガス例えばＮ２ガスを導入することで、上記反
応管（１）内を大気圧に復帰してゆく、この時圧力セン
サー（２４）にて排気管（１ｌ）内の圧力を測定しなが
ら例えば７６０Ｔｏ　ｒｒの圧力になったとき大気圧復
帰用排気系のベントバルブ（２５）を開く、そして、蓋
体（９）が間ける状態となり、上記処理後のウェハ（３
）を積載したボート（４）を、受渡し位置（５）に搬送
機構（６）により搬送し、処理が終了する。このように
してＣＶＤ処理が行なわれるが、この処理を繰り返し実
行すると、反応生成物等が大気圧復帰用排気系のベント
バルブ（２５）にもかなり付着し、場合によってはバル
ブが目詰まりを起こし排気抵抗が大きくなることがある
。また、ベントバルブ（２５）自体の動作不能が万−起
こった場合、上記ベントバルブ（２５）と並列に設けら
れた逃がし弁の役割をするベントパルプ（２６）は、反
応管（１）内の圧力が加圧状態例えば７８０Ｔｏｒｒ以
上になると開き７６０Ｔｏｒｒ以下になると閉じるよう
に設定されている。また、上記バルブ（２６）の開閉の
設定条件は装置により最適な値に設定すれば良い。この
ため上記異常加圧状態になった時にはこの逃がし弁のベ
ントパルプ（２６）が作動し、加圧防止を行なう。そし
てこの逃がし弁（２６）が作動した状態はランプやブザ
ーまたはコントローラを介してオペレータに知らせるこ
とができ、大きな故障となる前に事前にバルブの清掃・
交換等のメンテナンスを行なうことができ、安全性の向
上および装置のダウンタイムを軽減することができる。

また、上記実施例では縦型ＣＶＤ装置を例に上げて説明
したが、これに限定するものではなく、例えば横型ＣＶ
Ｄ装置、プラズマＣＶＤ装！、プラズマエツチング装置
、アッシング装置等にも有効である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、減圧状態の反応管内を大
気圧に復帰する排気路にガスを排出する逃がし弁を設け
たことにより、反応管内が加圧状態になり起こる、反応
管の破損の危険性を軽減できる効果があると共に安全性
の向上がはかられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するための縦型Ｃ
ＶＤ装置の構成図、第２図は第１図の処理部説明図、第
３図は第１図の反応管部の説明図である。 １１０反応管　　　　　１ａ、、内管 ３０．ウェハ　　　　　　４０．ボート８６．マニホー
ルド　　　９０．蓋体 ２０９．捕獲器　　　　　２１０．メインバルブ２４０
．圧力センサー ２５０．大気圧復帰バルブ ２６１．逃がし弁 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理室内のガスを排気路から排気しながら被処理体を
   処理する処理装置に於て、上記排気路に排ガスの逃がし
   弁を設けたことを特徴とする処理装置。