JPH09326367A

JPH09326367A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH09326367A
Application number: JP14441696A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Chiba; ▲隆▼俊千葉; Hideo Nishihara; 英夫西原; Mitsuhiro Masuda; 充弘増田; Toshihiro Nakajima; 敏博中島
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】チャンバ内のメンテナンスを容易とするとと
もに処理の高速化および安定化を図ることができる基板
処理装置を提供する。【解決手段】ランプ２からの光を基板９に照射するこ
とにより基板９に加熱を伴う処理を施す基板処理装置１
において、平面状の窓部３ａと円筒状のライナー部３ｂ
とが一体となって形成された石英部材３を設ける。これ
により、窓部とライナー部とを別部材として設ける場合
に比べ、強度が増すとともにチャンバ本体部１１からの
取り外しなどの取扱を一度に行うことができ、チャンバ
Ｃ内のメンテナンス作業が容易となる。さらに、窓部３
ａをエアの流れｇを用いて冷却することによりライナー
部３ｂも冷却されることとなり、基板９の冷却を迅速に
行うことができるので処理全体の高速化を図ることがで
き、また、基板９の温度分布のばらつきを抑えて処理の
安定化を図ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アニール処理や
ＣＶＤ処理などの加熱を伴う処理を半導体基板に施す基
板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板（以下、「基板」という。）
にアニール処理やＣＶＤ処理などといった加熱を伴う処
理を施す基板処理装置では、基板が加熱処理される間の
処理室（以下、「チャンバ」という。）内部の雰囲気な
ど（以下、「処理環境」という。）が基板の良否に大き
な影響を与える。したがって、チャンバ内では基板の周
辺へ汚染物質を侵入させないなどといった対策が必要と
なる。このような対策の一つとして、基板の側方周囲に
汚染物質を発生しない材料である石英やセラミックスで
形成された円筒形のライナーを設けるものがある。

【０００３】図４は、基板１０９にアニール処理を施す
基板処理装置１０１の断面図を示す図であり、基板１０
９の側方周囲にはチャンバＣ内部の側壁Ｓからの不純物
の拡散を防ぐように上下方向に軸を有する円筒状のライ
ナー１０４が設けられている。この装置では、処理ガス
を供給口１５１から供給したりチャンバＣ内部のガスを
排気口１５２から排気することによりチャンバＣ内の処
理環境を整えながら、ランプ１０２からの光を石英窓１
０３を介して照射して基板１０９に加熱を伴う処理を施
している。なお、符号ｆはガスの流れを示すものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のような基板１０９の側方周囲にライナー１０４
を設けても以下のような不都合が生じる。

【０００５】すなわち、ランプ１０２からの輻射光や石
英窓の温度上昇により、チャンバＣと石英窓１０３との
間を密閉し外気と遮断するためのシール部材１４０（通
常はフッ素ゴム系のＯリングなどが用いられる）も加熱
されるために汚染物質を放出する。また、側壁Ｓの表面
に付着した物質も徐々に放出され、これが図中矢印ｇの
ように基板方向に侵入してしまう。

【０００６】さらに、ライナー１０４の洗浄などのチャ
ンバＣ内のメンテナンスの際には、石英窓１０３をまず
取り外し、その後ライナー１０４を取り出す必要がある
上に、ライナー１０４はその形状から破損しやすいので
取扱が煩雑となってしまうという問題を有している。

【０００７】また、ライナー１０４は処理中に高温とな
るため、チャンバＣ内での基板１０９の冷却処理に時間
を要したり、基板１０９の温度分布が安定しないという
問題も有している。

【０００８】そこで、この発明は上記課題に鑑みなされ
たもので、シール部材から放出されるガスによる基板の
汚染防止やライナーの取扱を容易とすることによりメン
テナンスを容易とし、さらに、ライナーの高温化を防止
することにより処理の高速化および安定化を図ることが
できる基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
に加熱を伴う処理を施す基板処理装置であって、前記基
板を収容する空間を規定するとともに、上部に開口を有
するチャンバ本体部と、前記空間内において前記基板を
支持する支持手段と、前記開口を塞ぐ面状の窓部と当該
窓部から前記支持手段に向かって筒状に伸びて前記支持
手段の側方周囲を包囲するライナー部とが一体となって
形成された石英部材と、前記石英部材の上方に配置さ
れ、前記支持手段に支持された前記基板を前記石英部材
を介して加熱する加熱手段とを備える。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の基板処
理装置であって、前記窓部を冷却する冷却手段をさらに
備える。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の基板処理装置であって、処理方式が枚葉式である。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記加熱手段が
ランプである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかに記載の基板処理装置であって、前記窓部が前記
ランプ側に突出するドームとなっている。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１はこの発明に係る一の実施の
形態である基板処理装置１の断面を示す図である。この
装置は、ランプからの光を基板に照射することにより基
板を加熱してアニール処理を施す装置であり、大きく分
けて、チャンバ本体部１１、蓋部１２、および、石英部
材３とから構成されている。

【００１５】チャンバ本体部１１は上方が開口してお
り、また、内部下方には処理される基板を支持する基板
支持部４１が設けられている。チャンバ本体部１１の上
方には、開口を塞ぐように石英部材３が配置されてお
り、基板９が加熱処理される処理室であるチャンバＣが
形成されている。石英部材３の上方には蓋部１２が配置
されており、石英部材３と蓋部１２との間には、基板９
を加熱するための光を出射するランプ２が設けられてい
る。また、蓋部１２内部には、ランプ２からの光や熱に
より高温とならないように水路５１が形成されていると
ともに、ランプ２や石英部材３を冷却するためにエア供
給口Ｇ１からエア排出口Ｇ２に向かってエアが矢印ｇに
沿って流れている。なお、石英部材３の形状は、チャン
バ本体部１１の開口を塞ぐ平面状の窓部３ａと、下方に
伸びる円筒状のライナー部３ｂとを有する形をしてお
り、図２にこの石英部材３を窓部３ａに垂直な面で切断
した場合の形状を斜視図にて示す。なお、ライナー部３
ｂに設けられた長穴ｈは基板９の搬入時に基板９を通す
ために設けられたものである。なお、符号４２は基板表
面に汚染物質が付着するのを防止する石英部材である。
また、シール部材５０はチャンバＣと石英部材３との間
を密閉し、外気と遮断するためのものである。

【００１６】次に、この基板処理装置１の動作について
説明する。

【００１７】まず、ロボットハンドにより基板９が搬入
口Ａから矢印ａに沿ってチャンバＣ内に搬入され、基板
支持部４１上に載置される。次に、搬入口Ａがシャッタ
（図示省略）により塞がれてチャンバＣが密閉され、こ
の状態で必要ならば処理ガスが矢印ｆに沿って供給口Ｆ
１から供給され、あるいは、チャンバＣ内のガスが排気
口Ｆ２から排気される。チャンバＣ内の雰囲気が所望の
状態となったところで、ランプ２が点灯されて基板９の
加熱処理が行われる。加熱処理が完了するとランプ２は
消灯され、搬入口Ａのシャッタ開かれて基板９がロボッ
トハンドにより搬出される。

【００１８】以上が、この基板処理装置１の一連の処理
動作であるが、次に、この一連の処理動作に対して石英
部材３が果たす役割について説明する。

【００１９】まず、ライナー部３ｂが基板９とチャンバ
側壁Ｓとを隔離するため、チャンバ側壁Ｓから発生する
汚染物質の基板９の周辺への拡散を妨げる。特に、チャ
ンバＣ内を減圧して処理する場合、チャンバ本体部１１
は強度を保つために金属で形成されるので汚染物質が発
生しやすくなり、ライナー部３ｂの役割はさらに重要な
ものとなる。

【００２０】また、加熱処理が行われている間、基板９
の処理が適切に施されるようにチャンバＣ周辺には矢印
ｆに沿って処理ガスが供給または排気される場合も特に
重要な役割を果たす。すなわち、処理ガスは供給口Ｆ１
からライナー部３ｂの内側下方から窓部３ａに向けて供
給され排気口Ｆ２から排気されるので、処理ガスがチャ
ンバＣ内の側壁Ｓに触れにくくなり、その結果、チャン
バ側壁Ｓから発生する汚染物質が処理ガス中に取り込ま
れにくくなり、望ましい雰囲気中にて基板９の処理が実
施されることとなる。

【００２１】さらに、処理ガスがチャンバ側壁Ｓに触れ
にくいことから、チャンバ側壁Ｓへの処理ガスの付着や
処理ガスによるチャンバ側壁Ｓの腐食も妨げられること
となる。

【００２２】以上のように、チャンバＣ内にライナー部
３ｂが存在することにより、基板９の品質の安定化、お
よび、チャンバＣの長寿命化が実現される。

【００２３】このようにこの石英部材３はこの基板処理
装置１において重要な役割をはたしているが、この発明
では窓部３ａとライナー部３ｂとが一体となっているの
で、窓部とライナー部とが別部材として設けられた場合
と比較してさらに次のような効果が得られる。

【００２４】第１の効果は、チャンバと石英窓のシール
部材からの放出ガスがライナーにより基板方向へ向うこ
とを防止できると共に、窓部とライナー部とが別部材と
して設けられた場合、チャンバＣ内部のメンテナンス時
に、まず、窓部を取り外し、次に、ライナー部を取り出
す必要がある。しかし、窓部とライナー部とがこの実施
の形態のように一体となっていれば、窓部とライナー部
とを一度の動作で同時に取り外すことができる。

【００２５】また、第２の効果として、窓部とライナー
部とが別部材として設けられた場合では、ライナー部の
形状は両端が開口した円筒となり、剛性に乏しく取扱中
に破損しやすいが、窓部とライナー部とを一体とするこ
とにより双方ともに剛性が向上し、その取扱が容易とな
る。

【００２６】また、第３の効果として窓部やライナー部
に付着した処理ガスの付着物を洗浄する際にも、両者を
別々に洗浄する必要はなく、一括して洗浄液に浸すこと
ができる。

【００２７】さらに、石英部材３の窓部３ａは上方を流
れるエアにより冷却されているので、ライナー部３ｂの
温度も高温となることはなく、これにより、蓄熱した基
板９の冷却を速やかに行うことができるとともに、ライ
ナー部３ｂからの放射熱もないので基板９の温度分布も
安定させることができる。その結果、処理の高速化およ
び安定化を図ることができる。

【００２８】このように、窓部とライナー部とを一体と
することにより、メンテナンス時においてその取扱が容
易となる効果が得られるとともに、処理の迅速化や安定
化が実現されるが、もちろん、これらの効果は窓部とラ
イナー部とが一体となっていれば得られるものであり、
例えば、窓部３ａが平面状ではなく、図３に示すように
窓部３ａのうちライナー部３ｂに囲まれる領域を上方に
突出したドームとしてもよい。これより、上記効果に加
えてさらに、石英部材３のチャンバＣ内の減圧に対する
強度を増すことができるとともに、処理ガスを用いる場
合の処理においては処理ガスの流れをなめらかにするこ
ともできるので安定した処理を図ることができる。ま
た、ライナー部３ｂの形状も基板支持部４１の側方周囲
を包囲する筒状であればどのようなものでもよく、例え
ば、チャンバ本体部１１の開口形状が正方形であるなら
ば、ライナー部３ｂの形状も水平面での断面が正方形と
なる形状としてもよい。

【００２９】以上、この発明の実施の形態について説明
してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるも
のではない。

【００３０】例えば、上記実施の形態では、基板処理装
置１としてアニール処理を施す装置について説明した
が、基板に加熱を伴う処理を施す装置であればよく、Ｃ
ＶＤ処理装置などであってもよい。

【００３１】また、上記実施の形態では、ランプ２を用
いて基板９を加熱しているが、ヒータを用いてもよい
し、また、基板を一枚ごとに処理する枚葉式でなく一度
に複数枚を処理するバッチ式であってもよい。

【００３２】また、上記実施の形態では加熱手段である
ランプ２は基板９の上方に配置されているが、上下関係
を反転させて基板の下方に石英部材があり、さらにその
下にランプを設けるようにしてもよい。また、上下双方
から基板を加熱するようにしてもよい。この場合は、ラ
イナー部は上下いずれかの窓部と一体となっていればよ
い。

【００３３】さらに、上記実施の形態ではチャンバＣ内
に処理ガスが供給されるようになっているが、処理ガス
が不要な加熱処理であってもよい。この場合、ライナー
部３ｂは主にチャンバ側壁Ｓからの汚染物質の拡散を防
止する役割を果たすこととなる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、窓部とライナー部とが一体となって石英部材が
形成されているので、窓部とライナー部とを別部材とし
て設ける場合と比較して、チャンバと石英窓のシール部
材からの放出ガスがライナーにより基板方向へ向うこと
を防止できると共にチャンバ内のメンテナンス時に一体
として取り扱うことができ、また、窓部およびライナー
部の強度が向上するので取扱が容易となり、その結果、
メンテナンスが容易となる。

【００３５】また、請求項２記載の発明では、窓部を冷
却することによりライナー部も窓部を介して冷却される
こととなるので、ライナー部が高温となることを防止す
ることができ、その結果、処理の高速化および安定化を
図ることができる。

【００３６】また、請求項３または４記載の発明では、
窓部とライナー部とが一体となっているので請求項１ま
たは２記載の発明の効果と同様の効果が得られる。

【００３７】さらに、請求項５記載の発明では、窓部が
ドームとなっているので、請求項１または２記載の発明
の効果に加え、石英部材のチャンバ内の減圧に対する強
度が高められるとともに、処理ガスを用いる場合では、
処理ガスの流れをなめらかにすることができ、さらに安
定した処理を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態である基板処理装置
の断面図である。

【図２】石英部材の一形状を示す斜視図である。

【図３】石英部材の他の形状を示す斜視図である。

【図４】従来の基板処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１基板処理装置２ランプ３石英部材３ａ窓部３ｂライナー部９基板１１チャンバ本体部４１基板支持部Ｃチャンバ

フロントページの続き (72)発明者増田充弘京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者中島敏博京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に加熱を伴う処理を施す基板処理装
置であって、 (a) 前記基板を収容する空間を規定するとともに、上部
に開口を有するチャンバ本体部と、 (b) 前記空間内において前記基板を支持する支持手段
と、 (c) 前記開口を塞ぐ面状の窓部と当該窓部から前記支持
手段に向かって筒状に伸びて前記支持手段の側方周囲を
包囲するライナー部とが一体となって形成された石英部
材と、 (d) 前記石英部材の上方に配置され、前記支持手段に支
持された前記基板を前記石英部材を介して加熱する加熱
手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置であって、 (e) 前記窓部を冷却する冷却手段、をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】請求項１または２記載の基板処理装置で
あって、処理方式が枚葉式であることを特徴とする基板処理装
置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記加熱手段がランプであることを特徴とする基板処理
装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の基
板処理装置であって、前記窓部が前記ランプ側に突出するドームとなっている
ことを特徴とする基板処理装置。