JPH10321532A - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JPH10321532A JPH10321532A JP9145941A JP14594197A JPH10321532A JP H10321532 A JPH10321532 A JP H10321532A JP 9145941 A JP9145941 A JP 9145941A JP 14594197 A JP14594197 A JP 14594197A JP H10321532 A JPH10321532 A JP H10321532A
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- Japan
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- shaft hole
- gas
- reaction vessel
- shaft
- film forming
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦型の反応容器の下端を蓋体で塞ぎ、この蓋
体の中を貫通する回転軸により反応容器内のウエハボー
トを回転させる縦型熱処理装置において、回転軸の軸穴
を磁気シール部で気密にシールするにあたり、減圧ＣＶ
Ｄ時に磁性流体からの脱ガスの反応容器内への流出を抑
えること。更に減圧ＣＶＤと酸化処理とを兼用する場合
にＨＣｌガスによる回転機構の腐食を防止する。 【解決手段】 軸穴６における磁気シール部７よりも反
応容器側に排気路８１を接続し、この排気路８１を通じ
て軸穴６を真空排気する。このときガス供給路８２を介
して軸穴６に例えば窒素ガスを供給すれば、反応副生成
物の付着も防止できる。また酸化処理時にはガス供給路
８２からパージ用ガスを供給し、軸穴６へのＨＣｌガス
等の侵入を防止する。
体の中を貫通する回転軸により反応容器内のウエハボー
トを回転させる縦型熱処理装置において、回転軸の軸穴
を磁気シール部で気密にシールするにあたり、減圧ＣＶ
Ｄ時に磁性流体からの脱ガスの反応容器内への流出を抑
えること。更に減圧ＣＶＤと酸化処理とを兼用する場合
にＨＣｌガスによる回転機構の腐食を防止する。 【解決手段】 軸穴６における磁気シール部７よりも反
応容器側に排気路８１を接続し、この排気路８１を通じ
て軸穴６を真空排気する。このときガス供給路８２を介
して軸穴６に例えば窒素ガスを供給すれば、反応副生成
物の付着も防止できる。また酸化処理時にはガス供給路
８２からパージ用ガスを供給し、軸穴６へのＨＣｌガス
等の侵入を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空雰囲気下で成
膜ガスを用いて被処理体を成膜処理するための反応容器
内に、軸穴を通じて駆動軸を貫通してなる処理装置に関
する。
膜ガスを用いて被処理体を成膜処理するための反応容器
内に、軸穴を通じて駆動軸を貫通してなる処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）
をバッチで熱処理する装置として縦型熱処理装置が知ら
れている。熱処理の中には減圧ＣＶＤと呼ばれる成膜処
理や、酸化処理、不純物の拡散処理などがあり、減圧Ｃ
ＶＤを行う炉と酸化、拡散を行う炉とでは処理温度、処
理圧力更にはガスの供給の仕方も異なるなどの理由から
装置構造が多少異なる。いずれの装置も縦型の反応容器
内にウエハを棚状に保持したウエハボートを通常下方側
から搬入し、ウエハボートを支持している蓋体により反
応管の下端開口部を気密に塞ぐように構成されている。
をバッチで熱処理する装置として縦型熱処理装置が知ら
れている。熱処理の中には減圧ＣＶＤと呼ばれる成膜処
理や、酸化処理、不純物の拡散処理などがあり、減圧Ｃ
ＶＤを行う炉と酸化、拡散を行う炉とでは処理温度、処
理圧力更にはガスの供給の仕方も異なるなどの理由から
装置構造が多少異なる。いずれの装置も縦型の反応容器
内にウエハを棚状に保持したウエハボートを通常下方側
から搬入し、ウエハボートを支持している蓋体により反
応管の下端開口部を気密に塞ぐように構成されている。
【０００３】この種の装置においては、ウエハの面内に
おける熱処理の均一性を向上させるためにウエハボート
を垂直な軸のまわりに回転させる場合があり、その構造
については、蓋体の中を回転軸が貫通し、この回転軸を
介してウエハボートを支持するように構成している。
おける熱処理の均一性を向上させるためにウエハボート
を垂直な軸のまわりに回転させる場合があり、その構造
については、蓋体の中を回転軸が貫通し、この回転軸を
介してウエハボートを支持するように構成している。
【０００４】ここで減圧ＣＶＤ炉を例にとって、回転軸
が蓋体を貫通して反応容器内に導入されるのに必要な導
入機構について図３を参照しながら説明する。この図は
二重管である反応管１０の下部に設けられたマニホール
ド１１の下端開口部が蓋体１２により閉じられた状態を
示しており、回転軸１３は、蓋体１２の下方側に設けら
れた金属製の筒状部１４内を貫通し、その上端にはター
ンテーブル１５が、また下端には図示しないモータで駆
動されるプーリ１６が夫々取り付けられている。筒状部
１４と回転軸１３との間には軸受け部１７が設けられ、
その上には反応容器（この例では反応容器は反応管１０
及びマニホールド１１により構成される）内と外部とを
気密にシールするための磁気シール部１８が設けられて
いる。
が蓋体を貫通して反応容器内に導入されるのに必要な導
入機構について図３を参照しながら説明する。この図は
二重管である反応管１０の下部に設けられたマニホール
ド１１の下端開口部が蓋体１２により閉じられた状態を
示しており、回転軸１３は、蓋体１２の下方側に設けら
れた金属製の筒状部１４内を貫通し、その上端にはター
ンテーブル１５が、また下端には図示しないモータで駆
動されるプーリ１６が夫々取り付けられている。筒状部
１４と回転軸１３との間には軸受け部１７が設けられ、
その上には反応容器（この例では反応容器は反応管１０
及びマニホールド１１により構成される）内と外部とを
気密にシールするための磁気シール部１８が設けられて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら処理雰囲
気の真空度が高くなると例えば１０-7Ｔｏｒｒ程度にも
なると、回転機構内の不純物や磁性流体からの蒸発物が
処理雰囲気に流入するようになる。一方半導体デバイス
の回路パターンの微細化が進んでいることから、ウエハ
に対する汚染の限度が相当厳しくなっており、こうした
不純物も素子の特性に影響を及ぼすようになってくる。
更にまた成膜ガスが回転機構内に侵入すると冷たい部分
に接触して反応副生成物が生成され、これが磁性流体に
付着し、回転が鈍くなるおそれがある。
気の真空度が高くなると例えば１０-7Ｔｏｒｒ程度にも
なると、回転機構内の不純物や磁性流体からの蒸発物が
処理雰囲気に流入するようになる。一方半導体デバイス
の回路パターンの微細化が進んでいることから、ウエハ
に対する汚染の限度が相当厳しくなっており、こうした
不純物も素子の特性に影響を及ぼすようになってくる。
更にまた成膜ガスが回転機構内に侵入すると冷たい部分
に接触して反応副生成物が生成され、これが磁性流体に
付着し、回転が鈍くなるおそれがある。
【０００６】一方本発明者はマニホールド１１の耐食化
を図ることなどの工夫によりＣＶＤを行う炉と、酸化、
拡散を行う炉との共通化を検討しているが、そうなると
ウェット酸化を行うときに回転機構内に水分が侵入し、
この水分が減圧ＣＶＤ時に処理領域内に放出され、特に
絶縁膜を形成する場合に膜の絶縁性を低下させる。更に
は酸化処理時に用いられる塩化水素ガスが回転機構内に
侵入すると金属部分が腐食し、また磁気シール部の磁性
流体が劣化し、シール機能を損うおそれもある。特に水
分が内部で結露している場合には腐食性が極めて大きい
ので、各部の劣化が激しくなる。
を図ることなどの工夫によりＣＶＤを行う炉と、酸化、
拡散を行う炉との共通化を検討しているが、そうなると
ウェット酸化を行うときに回転機構内に水分が侵入し、
この水分が減圧ＣＶＤ時に処理領域内に放出され、特に
絶縁膜を形成する場合に膜の絶縁性を低下させる。更に
は酸化処理時に用いられる塩化水素ガスが回転機構内に
侵入すると金属部分が腐食し、また磁気シール部の磁性
流体が劣化し、シール機能を損うおそれもある。特に水
分が内部で結露している場合には腐食性が極めて大きい
ので、各部の劣化が激しくなる。
【０００７】本発明はこのような事情の下になされたも
のでありその目的は、真空雰囲気下で成膜処理を行う反
応容器内に駆動軸が貫通され、その貫通部分をシールす
るにあたり、シール部からの脱ガスや金属部分からの不
純物の反応容器内への流出を抑えることにある。また他
の目的は、真空雰囲気下での成膜処理と常圧雰囲気下で
の腐食性ガスを用いた処理との両方を行うことができる
装置において、駆動軸の貫通部分から脱ガスなどが反応
容器内へ流出することを防止でき、また貫通部分内の腐
食やシール部材の劣化を抑えることにある。
のでありその目的は、真空雰囲気下で成膜処理を行う反
応容器内に駆動軸が貫通され、その貫通部分をシールす
るにあたり、シール部からの脱ガスや金属部分からの不
純物の反応容器内への流出を抑えることにある。また他
の目的は、真空雰囲気下での成膜処理と常圧雰囲気下で
の腐食性ガスを用いた処理との両方を行うことができる
装置において、駆動軸の貫通部分から脱ガスなどが反応
容器内へ流出することを防止でき、また貫通部分内の腐
食やシール部材の劣化を抑えることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空雰囲気下
で成膜ガスを用いて被処理体を成膜処理するための反応
容器内に、軸穴を通じて駆動軸を貫通してなる処理装置
において、前記軸穴に設けられた軸受部と、この軸受部
よりも反応容器側に設けられ、軸穴の内壁と駆動軸との
あいだをシールするシール部と、このシール部よりも反
応容器側の軸穴の内壁に接続された排気路と、この排気
路を介して当該軸穴を真空排気するための真空排気手段
と、を備えたことを特徴とする。この場合シール部より
も反応容器側の軸穴にガスを供給するためのガス供給部
を設け、ここから軸穴にガスを供給しながら当該軸穴を
真空排気することが好ましい。
で成膜ガスを用いて被処理体を成膜処理するための反応
容器内に、軸穴を通じて駆動軸を貫通してなる処理装置
において、前記軸穴に設けられた軸受部と、この軸受部
よりも反応容器側に設けられ、軸穴の内壁と駆動軸との
あいだをシールするシール部と、このシール部よりも反
応容器側の軸穴の内壁に接続された排気路と、この排気
路を介して当該軸穴を真空排気するための真空排気手段
と、を備えたことを特徴とする。この場合シール部より
も反応容器側の軸穴にガスを供給するためのガス供給部
を設け、ここから軸穴にガスを供給しながら当該軸穴を
真空排気することが好ましい。
【０００９】他の発明は、常圧雰囲気下で腐食性ガスを
用いて行なう被処理体の処理と、真空雰囲気下で成膜ガ
スを用いて行なう成膜処理とを共通の反応容器内で行な
い、この反応容器の外部から軸穴を通じて反応容器内に
駆動軸を貫通してなる処理装置において、前記軸穴に設
けられた軸受部と、この軸受部よりも反応容器側に設け
られ、軸穴の内壁と駆動軸とのあいだをシールするシー
ル部と、このシール部よりも反応容器側の軸穴にパージ
用ガスを供給するためのガス供給路と、前記シール部よ
りも反応容器側の軸穴の内壁に接続された排気路と、こ
の排気路を介して当該軸穴を真空排気するための真空排
気手段と、を備え、前記反応容器内にて常圧雰囲気下で
腐食性ガスを用いて被処理体を処理するときには、前記
ガス供給路から前記軸穴にパージ用ガスを供給し、前記
反応容器内にて真空雰囲気下で成膜ガスを用いて被処理
体を成膜処理するときには、前記軸穴を排気路を通じて
真空排気手段により真空排気することを特徴とする。た
だし常圧雰囲気とは、大気圧に一致している場合に限る
ものではなく、多少陽圧あるいは負圧の場合も含まれ
る。また腐食性ガスとは、酸素などの酸化ガスも含む意
味である。この場合、真空雰囲気下で成膜ガスを用いて
被処理体を成膜処理するときには、軸穴を真空排気しな
がら、前記ガス供給路または別のガス供給路から軸穴に
ガスを供給することが好ましく、また常圧雰囲気下で腐
食性ガスを用いて被処理体を処理するときには軸穴にパ
ージ用ガスを供給しながら前記排気路または別に設けた
排気路から軸穴を排気することすることが好ましい。
用いて行なう被処理体の処理と、真空雰囲気下で成膜ガ
スを用いて行なう成膜処理とを共通の反応容器内で行な
い、この反応容器の外部から軸穴を通じて反応容器内に
駆動軸を貫通してなる処理装置において、前記軸穴に設
けられた軸受部と、この軸受部よりも反応容器側に設け
られ、軸穴の内壁と駆動軸とのあいだをシールするシー
ル部と、このシール部よりも反応容器側の軸穴にパージ
用ガスを供給するためのガス供給路と、前記シール部よ
りも反応容器側の軸穴の内壁に接続された排気路と、こ
の排気路を介して当該軸穴を真空排気するための真空排
気手段と、を備え、前記反応容器内にて常圧雰囲気下で
腐食性ガスを用いて被処理体を処理するときには、前記
ガス供給路から前記軸穴にパージ用ガスを供給し、前記
反応容器内にて真空雰囲気下で成膜ガスを用いて被処理
体を成膜処理するときには、前記軸穴を排気路を通じて
真空排気手段により真空排気することを特徴とする。た
だし常圧雰囲気とは、大気圧に一致している場合に限る
ものではなく、多少陽圧あるいは負圧の場合も含まれ
る。また腐食性ガスとは、酸素などの酸化ガスも含む意
味である。この場合、真空雰囲気下で成膜ガスを用いて
被処理体を成膜処理するときには、軸穴を真空排気しな
がら、前記ガス供給路または別のガス供給路から軸穴に
ガスを供給することが好ましく、また常圧雰囲気下で腐
食性ガスを用いて被処理体を処理するときには軸穴にパ
ージ用ガスを供給しながら前記排気路または別に設けた
排気路から軸穴を排気することすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
縦型熱処理装置の全体構成を示す図である。図中２は石
英で作られた内管２ａ及び外管２ｂよりなる二重構造の
反応管であり、この反応管２の周囲には加熱炉２１が設
けられている。この反応管２の下部側には、金属製の筒
状のマニホールド２２がＯリング２２ａを介して気密に
接合して設けられている。マニホールド２２の下端開口
部からは、多数のウエハＷを棚状に保持したウエハボー
ト２３が搬入され、当該開口部は蓋体３により閉じられ
る。このとき蓋体３とマニホールド２２との封止部分は
Ｏリング３ａにより気密状態が保たれる。
縦型熱処理装置の全体構成を示す図である。図中２は石
英で作られた内管２ａ及び外管２ｂよりなる二重構造の
反応管であり、この反応管２の周囲には加熱炉２１が設
けられている。この反応管２の下部側には、金属製の筒
状のマニホールド２２がＯリング２２ａを介して気密に
接合して設けられている。マニホールド２２の下端開口
部からは、多数のウエハＷを棚状に保持したウエハボー
ト２３が搬入され、当該開口部は蓋体３により閉じられ
る。このとき蓋体３とマニホールド２２との封止部分は
Ｏリング３ａにより気密状態が保たれる。
【００１１】前記蓋体３は昇降機構であるボートエレベ
ータ３１の上に設けられ、その中央部には回転軸４が垂
直に貫通して設けられている。この回転軸４の下端には
プーリ４１が取り付けられ、このプーリ４１は、ベルト
４２を介してモータ４３により回転されるようになって
いる。回転軸４の上端にはターンテーブル２４が取り付
けられ、このターンテーブル２４の上には保温筒２５を
介して前記ウエハボート２３が載置されている。
ータ３１の上に設けられ、その中央部には回転軸４が垂
直に貫通して設けられている。この回転軸４の下端には
プーリ４１が取り付けられ、このプーリ４１は、ベルト
４２を介してモータ４３により回転されるようになって
いる。回転軸４の上端にはターンテーブル２４が取り付
けられ、このターンテーブル２４の上には保温筒２５を
介して前記ウエハボート２３が載置されている。
【００１２】この実施の形態に係る縦型熱処理装置は、
減圧ＣＶＤと酸化、拡散処理とを行うことができるよう
に構成されており、つまり減圧ＣＶＤ炉と酸化、拡散炉
とを共用している。このためにマニホールド２２は、特
殊な耐食構造となっており、また減圧ＣＶＤ時に用いら
れる第１のガス供給管２６及び第１の排気管２７と、酸
化、拡散時に用いられる第２のガス供給管２８及び第２
の排気管２９とがマニホールド２２に接続されている。
この例では反応管２とマニホールド２２とにより反応容
器が構成される。
減圧ＣＶＤと酸化、拡散処理とを行うことができるよう
に構成されており、つまり減圧ＣＶＤ炉と酸化、拡散炉
とを共用している。このためにマニホールド２２は、特
殊な耐食構造となっており、また減圧ＣＶＤ時に用いら
れる第１のガス供給管２６及び第１の排気管２７と、酸
化、拡散時に用いられる第２のガス供給管２８及び第２
の排気管２９とがマニホールド２２に接続されている。
この例では反応管２とマニホールド２２とにより反応容
器が構成される。
【００１３】次に回転軸４の貫通部分について図２を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００１４】蓋体３の中央部に孔部３２が穿設され、こ
の孔部３２を囲む位置にて蓋体３の下面側がリング状に
突出し、その突出端がフランジ部３３として形成されて
いる。このフランジ部３３の下面側には例えばステンレ
ス製のケーシング５がＯリング５ａを介して気密に接続
されると共に、内周面には例えばステンレス製の筒状部
３０が嵌合されている。ケーシング５とフランジ部３３
との接合部分にはリング状に排気溝５１が形成されてお
り、この溝５１を排気路５２を介して排気することによ
って、Ｏリング５ａから発生したガスが処理雰囲気内に
流入することを防止している。
の孔部３２を囲む位置にて蓋体３の下面側がリング状に
突出し、その突出端がフランジ部３３として形成されて
いる。このフランジ部３３の下面側には例えばステンレ
ス製のケーシング５がＯリング５ａを介して気密に接続
されると共に、内周面には例えばステンレス製の筒状部
３０が嵌合されている。ケーシング５とフランジ部３３
との接合部分にはリング状に排気溝５１が形成されてお
り、この溝５１を排気路５２を介して排気することによ
って、Ｏリング５ａから発生したガスが処理雰囲気内に
流入することを防止している。
【００１５】前記フランジ部３３の上側にはリング体３
４が係合して設けられ、このリング体３４とケーシング
５の上部のフランジ部とが図示しないボルト等により前
記フランジ部３３を挟んで固定されている。なお前記排
気溝５１よりも内方側におけるケーシング５とフランジ
部３３との接合面は鏡面仕上げとされ、高い気密性が確
保されるようになっている。
４が係合して設けられ、このリング体３４とケーシング
５の上部のフランジ部とが図示しないボルト等により前
記フランジ部３３を挟んで固定されている。なお前記排
気溝５１よりも内方側におけるケーシング５とフランジ
部３３との接合面は鏡面仕上げとされ、高い気密性が確
保されるようになっている。
【００１６】前記蓋体３の孔部３２、筒状部３０の内部
空間及びケーシング５の内部空間は、回転軸４が貫通さ
れる軸穴６に相当するものであり、この軸穴６の上部側
は、減圧ＣＶＤ処理時は差動排気室６１をなすものであ
る。この差動排気室６１の上部付近及び下部付近の位置
において、回転軸４にはラビリンス空間を形成するため
の鍔部４４、４５が夫々設けられている。
空間及びケーシング５の内部空間は、回転軸４が貫通さ
れる軸穴６に相当するものであり、この軸穴６の上部側
は、減圧ＣＶＤ処理時は差動排気室６１をなすものであ
る。この差動排気室６１の上部付近及び下部付近の位置
において、回転軸４にはラビリンス空間を形成するため
の鍔部４４、４５が夫々設けられている。
【００１７】前記軸穴６における差動排気室６１の下方
側にはシール部である磁気シール部７が設けられてい
る。この磁気シール部７は、回転軸４を囲む、縦断面が
コ字形の複数の磁路部材を上下方向に配列し、各磁路部
材の一端部と回転軸４との間に磁性流体を磁気により閉
じ込めて、軸穴６の反応容器側と外部との間を気密にシ
ールするものである。この磁気シール部７の支持部７１
内には冷却水路７２が設けられ、冷却水を通流すること
により磁性流体の温度上昇を抑えている。前記軸穴６に
おける磁気シール部７の下方側には軸受け部７３、７４
が設けられている。
側にはシール部である磁気シール部７が設けられてい
る。この磁気シール部７は、回転軸４を囲む、縦断面が
コ字形の複数の磁路部材を上下方向に配列し、各磁路部
材の一端部と回転軸４との間に磁性流体を磁気により閉
じ込めて、軸穴６の反応容器側と外部との間を気密にシ
ールするものである。この磁気シール部７の支持部７１
内には冷却水路７２が設けられ、冷却水を通流すること
により磁性流体の温度上昇を抑えている。前記軸穴６に
おける磁気シール部７の下方側には軸受け部７３、７４
が設けられている。
【００１８】前記差動排気室６１の下部側の鍔部４５よ
りも上方位置には排気路８１が接続されており、この排
気路８１はバルブＶ１を介して真空排気手段である真空
ポンプＰ１に接続されている。この真空ポンプＰ１とし
ては反応容器内を真空排気する真空ポンプを共用するこ
とができる。またこの排気路８１は途中から分岐されて
バルブＶ２を介して簡易ポンプ（排気ポンプ）Ｐ２に接
続されている。
りも上方位置には排気路８１が接続されており、この排
気路８１はバルブＶ１を介して真空排気手段である真空
ポンプＰ１に接続されている。この真空ポンプＰ１とし
ては反応容器内を真空排気する真空ポンプを共用するこ
とができる。またこの排気路８１は途中から分岐されて
バルブＶ２を介して簡易ポンプ（排気ポンプ）Ｐ２に接
続されている。
【００１９】また前記差動排気室６１の鍔部４５よりも
下方位置には、ガス供給路８２が接続されており、この
ガス供給路８２には不活性ガス例えば窒素ガスの供給源
（図示せず）が接続されている。
下方位置には、ガス供給路８２が接続されており、この
ガス供給路８２には不活性ガス例えば窒素ガスの供給源
（図示せず）が接続されている。
【００２０】更にこの実施の形態では磁気シール部７の
温度上昇を抑えるために前記差動排気室６１の上下の長
さを大きくとり、例えば磁気シール部７から蓋体３の下
面までの長さをおよそ７０ｍｍとして、磁気シール部７
を反応容器内から遠ざけると共に、回転軸４としてパイ
プを用い、反応容器から熱が伝わりにくいようにしてい
る。
温度上昇を抑えるために前記差動排気室６１の上下の長
さを大きくとり、例えば磁気シール部７から蓋体３の下
面までの長さをおよそ７０ｍｍとして、磁気シール部７
を反応容器内から遠ざけると共に、回転軸４としてパイ
プを用い、反応容器から熱が伝わりにくいようにしてい
る。
【００２１】次に上述の実施の作用について述べる。先
ず被処理体である多数のウエハＷが棚状に保持されたウ
エハボート２３を、ボートエレベータ３１の上昇により
反応容器の下端開口部（マニホールド２２の下端開口
部）から反応容器内に搬入し、当該開口部を蓋体３によ
り気密に閉じる。ここで減圧ＣＶＤを行う場合には、成
膜ガスを第１のガス供給管２６から内管２ａ内に供給し
ながら、内管２ａと外管２ｂとの間を介して排気管２７
から真空排気し、反応容器内を例えば１０-7Ｔｏｒｒの
オーダの真空度に保つと共に、加熱炉２１により所定温
度の熱処理雰囲気にする。
ず被処理体である多数のウエハＷが棚状に保持されたウ
エハボート２３を、ボートエレベータ３１の上昇により
反応容器の下端開口部（マニホールド２２の下端開口
部）から反応容器内に搬入し、当該開口部を蓋体３によ
り気密に閉じる。ここで減圧ＣＶＤを行う場合には、成
膜ガスを第１のガス供給管２６から内管２ａ内に供給し
ながら、内管２ａと外管２ｂとの間を介して排気管２７
から真空排気し、反応容器内を例えば１０-7Ｔｏｒｒの
オーダの真空度に保つと共に、加熱炉２１により所定温
度の熱処理雰囲気にする。
【００２２】一方モータ４３の駆動により回転軸４を回
転させることによりウエハボート２３を回転させ、また
前記バルブＶ１を開き、バルブＶ２を閉じることにより
回転軸４が貫通されている軸穴６内を排気路８１を介し
て例えば１０-7Ｔｏｒｒのオーダまで真空排気すると共
に、ガス供給路８２から軸穴６内に例えば窒素ガスを供
給する。高真空下では磁気シール部７の磁性流体からガ
スが発生し、更に軸穴６の内壁などから不純物が放出さ
れるが、これらは排気路８１を介して排出される。
転させることによりウエハボート２３を回転させ、また
前記バルブＶ１を開き、バルブＶ２を閉じることにより
回転軸４が貫通されている軸穴６内を排気路８１を介し
て例えば１０-7Ｔｏｒｒのオーダまで真空排気すると共
に、ガス供給路８２から軸穴６内に例えば窒素ガスを供
給する。高真空下では磁気シール部７の磁性流体からガ
スが発生し、更に軸穴６の内壁などから不純物が放出さ
れるが、これらは排気路８１を介して排出される。
【００２３】また成膜ガスが蓋体３の孔部３２から軸穴
内に入り込んで冷えた部分即ち軸穴６の内壁、回転軸６
及び磁性流体などに接触すると、そこで副生成物が生成
されるが、軸穴６内に窒素ガスが吹き込まれるので副生
成物が吹き飛ばされる。特に磁気シール部７と回転軸４
の鍔部４５との間に窒素ガスが吹き込まれるので磁性流
体への副生成物の付着を防止することができ、回転軸４
の回転が鈍くなるといったことがなくなる。
内に入り込んで冷えた部分即ち軸穴６の内壁、回転軸６
及び磁性流体などに接触すると、そこで副生成物が生成
されるが、軸穴６内に窒素ガスが吹き込まれるので副生
成物が吹き飛ばされる。特に磁気シール部７と回転軸４
の鍔部４５との間に窒素ガスが吹き込まれるので磁性流
体への副生成物の付着を防止することができ、回転軸４
の回転が鈍くなるといったことがなくなる。
【００２４】成膜処理の例としては、ＳｉＨ4 ガスによ
るポリシリコン膜の成膜や、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス及びＮ
Ｈ3 ガスによる窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｈ4 ）膜の成膜な
どを挙げることができ、特に後者の場合副生成物として
塩化アンモニウムが多量に生成されるので、窒素ガスの
吹き込みは有効である。なお本発明では減圧ＣＶＤを行
うにあたり、軸穴６内の真空排気のみを行い、ガスの吹
き込みを行わないようにしてもよい。
るポリシリコン膜の成膜や、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス及びＮ
Ｈ3 ガスによる窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｈ4 ）膜の成膜な
どを挙げることができ、特に後者の場合副生成物として
塩化アンモニウムが多量に生成されるので、窒素ガスの
吹き込みは有効である。なお本発明では減圧ＣＶＤを行
うにあたり、軸穴６内の真空排気のみを行い、ガスの吹
き込みを行わないようにしてもよい。
【００２５】次いでウエハに対して酸化処理を行う場合
について述べる。この場合は第２のガス供給管２８から
内管２ａと外管２ｂとの間に腐食性ガス例えばＨＣｌガ
ス及びＨ2 Ｏガスを供給しながら第２の排気管２９から
排気し、反応容器内を常圧に維持すると共に、加熱炉２
１により熱処理雰囲気を例えば１０００℃に加熱し、ウ
エハＷ表面部の例えばポリシリコン膜あるいは窒化シリ
コン膜などを酸化してＳｉＯ2 膜を形成する。
について述べる。この場合は第２のガス供給管２８から
内管２ａと外管２ｂとの間に腐食性ガス例えばＨＣｌガ
ス及びＨ2 Ｏガスを供給しながら第２の排気管２９から
排気し、反応容器内を常圧に維持すると共に、加熱炉２
１により熱処理雰囲気を例えば１０００℃に加熱し、ウ
エハＷ表面部の例えばポリシリコン膜あるいは窒化シリ
コン膜などを酸化してＳｉＯ2 膜を形成する。
【００２６】一方軸穴６内の雰囲気については、ガス供
給路８２からパージ用ガスである窒素ガスを軸穴６内に
例えば毎分０．０２リットルの流量で供給してパージす
る。このため反応容器内の処理ガスはパージ用ガスによ
り軸穴６内への侵入が抑えられ、ＨＣｌガスによる軸穴
６の内壁等の腐食や磁性流体の劣化を防止することがで
きる。また軸穴６内における水分の結露も防止されるの
で、減圧ＣＶＤを行うときに軸穴６内から熱処理雰囲気
中に水分が飛散するおそれもなくなる。
給路８２からパージ用ガスである窒素ガスを軸穴６内に
例えば毎分０．０２リットルの流量で供給してパージす
る。このため反応容器内の処理ガスはパージ用ガスによ
り軸穴６内への侵入が抑えられ、ＨＣｌガスによる軸穴
６の内壁等の腐食や磁性流体の劣化を防止することがで
きる。また軸穴６内における水分の結露も防止されるの
で、減圧ＣＶＤを行うときに軸穴６内から熱処理雰囲気
中に水分が飛散するおそれもなくなる。
【００２７】この場合バルブＶ１、Ｖ２を閉じておいて
軸穴６内の排気を行わなくてもよいが、バルブＶ２を開
いて排気ポンプＰ２で排気（弱い排気）を行い、パージ
用ガスが反応容器内に流出することを抑えるようにして
もよい。パージ用ガスとしては不活性ガスに限定される
ものではなく、例えばＯ3 （オゾン）ガスを用いて酸化
処理を行う場合には、Ｏ2 ガスを用いてもよく、この場
合Ｏ2 ガスはオゾンガスと同種のものなので反応容器内
に流出しても悪影響が少ないと考えられる。
軸穴６内の排気を行わなくてもよいが、バルブＶ２を開
いて排気ポンプＰ２で排気（弱い排気）を行い、パージ
用ガスが反応容器内に流出することを抑えるようにして
もよい。パージ用ガスとしては不活性ガスに限定される
ものではなく、例えばＯ3 （オゾン）ガスを用いて酸化
処理を行う場合には、Ｏ2 ガスを用いてもよく、この場
合Ｏ2 ガスはオゾンガスと同種のものなので反応容器内
に流出しても悪影響が少ないと考えられる。
【００２８】またパージ用ガスの軸穴６への供給は、減
圧ＣＶＤを行った後反応容器内を例えばＨＣｌガスによ
りクリーニングするときに行うことも有効であり、ＨＣ
ｌガスの軸穴６への侵入を防止することができる。
圧ＣＶＤを行った後反応容器内を例えばＨＣｌガスによ
りクリーニングするときに行うことも有効であり、ＨＣ
ｌガスの軸穴６への侵入を防止することができる。
【００２９】上述の実施の形態によれば減圧ＣＶＤを行
うときに磁性流体からの脱ガスなどが熱処理雰囲気に流
出することを防止することができ、また減圧ＣＶＤ炉及
び酸化炉（拡散炉）を兼用する縦型熱処理装置を構成す
るにあたって、酸化処理時における軸穴６内へのＨＣｌ
ガスやＨ2 Ｏの侵入を抑え、磁性流体の劣化や軸穴６内
の金属部分の腐食を防止することができる。
うときに磁性流体からの脱ガスなどが熱処理雰囲気に流
出することを防止することができ、また減圧ＣＶＤ炉及
び酸化炉（拡散炉）を兼用する縦型熱処理装置を構成す
るにあたって、酸化処理時における軸穴６内へのＨＣｌ
ガスやＨ2 Ｏの侵入を抑え、磁性流体の劣化や軸穴６内
の金属部分の腐食を防止することができる。
【００３０】以上において軸穴６内の真空排気を行うた
めの構成を採用した減圧ＣＶＤ炉のみについても本発明
は成立するものである。
めの構成を採用した減圧ＣＶＤ炉のみについても本発明
は成立するものである。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空雰囲
気下で成膜処理を行う反応容器内に駆動軸が貫通され、
その貫通部分をシールするにあたり、シール部からの脱
ガスや金属部分からの不純物の反応容器内への流出を抑
えることができる。また真空雰囲気下での成膜処理と常
圧雰囲気下での腐食性ガスを用いた処理との両方を行う
ことができる装置において、駆動軸の貫通部分から脱ガ
スなどが反応容器内へ流出することを防止でき、また貫
通部分内の腐食やシール部材の劣化を抑えることができ
る。
気下で成膜処理を行う反応容器内に駆動軸が貫通され、
その貫通部分をシールするにあたり、シール部からの脱
ガスや金属部分からの不純物の反応容器内への流出を抑
えることができる。また真空雰囲気下での成膜処理と常
圧雰囲気下での腐食性ガスを用いた処理との両方を行う
ことができる装置において、駆動軸の貫通部分から脱ガ
スなどが反応容器内へ流出することを防止でき、また貫
通部分内の腐食やシール部材の劣化を抑えることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る縦型熱処理装置の全
体構成を示す図である。
体構成を示す図である。
【図２】上記の縦型熱処理装置における回転軸の貫通部
分を示す断面図である。
分を示す断面図である。
【図３】従来の縦型熱処理装置における回転軸の貫通部
分を示す断面図である。
分を示す断面図である。
２ａ 内管 ２ｂ 外管 ２２ マニホールド ２３ ウエハボート ２４ ターンテーブル ３ 蓋体 ４ 回転軸 ４１ プーリ ５ ケーシング ６ 軸穴 ６１ 差動排気室 ７ 磁気シール部 ７３、７４ 軸受け部 ８１ 排気路 ８２ ガス供給路 Ｐ１ 真空ポンプ Ｐ２ 排気ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 誠 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内
Claims (5)
- 【請求項１】 真空雰囲気下で成膜ガスを用いて被処理
体を成膜処理するための反応容器内に、軸穴を通じて駆
動軸を貫通してなる処理装置において、 前記軸穴に設けられた軸受部と、 この軸受部よりも反応容器側に設けられ、軸穴の内壁と
駆動軸とのあいだをシールするシール部と、 このシール部よりも反応容器側の軸穴の内壁に接続され
た排気路と、 この排気路を介して当該軸穴を真空排気するための真空
排気手段と、を備えたことを特徴とする処理装置。 - 【請求項２】 シール部よりも反応容器側の軸穴にガス
を供給するためのガス供給部を備え、 前記ガス供給部から軸穴にガスを供給しながら当該軸穴
を真空排気することを特徴とする請求項１記載の処理装
置。 - 【請求項３】 常圧雰囲気下で腐食性ガスを用いて行な
う被処理体の処理と、真空雰囲気下で成膜ガスを用いて
行なう成膜処理とを共通の反応容器内で行ない、この反
応容器の外部から軸穴を通じて反応容器内に駆動軸を貫
通してなる処理装置において、 前記軸穴に設けられた軸受部と、 この軸受部よりも反応容器側に設けられ、軸穴の内壁と
駆動軸とのあいだをシールするシール部と、 このシール部よりも反応容器側の軸穴にパージ用ガスを
供給するためのガス供給路と、 前記シール部よりも反応容器側の軸穴の内壁に接続され
た排気路と、 この排気路を介して当該軸穴を真空排気するための真空
排気手段と、を備え、 前記反応容器内にて常圧雰囲気下で腐食性ガスを用いて
被処理体を処理するときには、前記ガス供給路から前記
軸穴にパージ用ガスを供給し、前記反応容器内にて真空
雰囲気下で成膜ガスを用いて被処理体を成膜処理すると
きには、前記軸穴を排気路を通じて真空排気手段により
真空排気することを特徴とする処理装置。 - 【請求項４】 真空雰囲気下で成膜ガスを用いて被処理
体を成膜処理するときには、軸穴を真空排気しながら、
前記ガス供給路または別のガス供給路から軸穴にガスを
供給することを特徴とする請求項３記載の処理装置。 - 【請求項５】 常圧雰囲気下で腐食性ガスを用いて被処
理体を処理するときには軸穴にパージ用ガスを供給しな
がら前記排気路または別に設けた排気路から軸穴を排気
することを特徴とする請求項３記載の処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14594197A JP3556804B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 処理装置及び処理方法 |
| US09/078,481 US6030457A (en) | 1997-05-20 | 1998-05-14 | Substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14594197A JP3556804B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 処理装置及び処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321532A true JPH10321532A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3556804B2 JP3556804B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=15396597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14594197A Expired - Fee Related JP3556804B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 処理装置及び処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6030457A (ja) |
| JP (1) | JP3556804B2 (ja) |
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| KR100909509B1 (ko) * | 2001-09-28 | 2009-07-27 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 씰장치 및 이 씰장치를 이용한 처리장치, 미소유량제어장치 |
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| JP2014207435A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-30 | 東京エレクトロン株式会社 | バッチ式縦型基板処理装置および基板保持具 |
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| WO2021256772A1 (ko) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 씰링크 주식회사 | 회전축 밀폐장치 및 이를 이용하는 반도체 기판처리장치 |
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| JP3119641B2 (ja) * | 1999-01-19 | 2000-12-25 | 九州日本電気株式会社 | 縦型熱処理装置 |
| JP3872952B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2007-01-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置及び熱処理方法 |
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| KR100973666B1 (ko) * | 2003-06-17 | 2010-08-03 | 주성엔지니어링(주) | 원자층증착장치의 가스밸브 어셈블리 |
| JP4268069B2 (ja) * | 2003-10-24 | 2009-05-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置 |
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| JP5665289B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2015-02-04 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 |
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1997
- 1997-05-20 JP JP14594197A patent/JP3556804B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-14 US US09/078,481 patent/US6030457A/en not_active Expired - Fee Related
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