JPH11204443A - Single wafer heat treatment device - Google Patents

Single wafer heat treatment device

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Publication number
JPH11204443A
JPH11204443A JP1640698A JP1640698A JPH11204443A JP H11204443 A JPH11204443 A JP H11204443A JP 1640698 A JP1640698 A JP 1640698A JP 1640698 A JP1640698 A JP 1640698A JP H11204443 A JPH11204443 A JP H11204443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
heat treatment
temperature
processing
mounting surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP1640698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Okase
亘 大加瀬
Masayuki Kitamura
昌幸 北村
Kazuji Aoki
一二 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
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Publication of JPH11204443A publication Critical patent/JPH11204443A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single wafer heat treatment device simply structured by eliminating a thin susceptor in a treatment vessel. SOLUTION: The single wafer heat treatment device for conducting a prescribed heat treatment of a wafer W contained in a processing vessel 18 comprises a cylindrical processing vessel 18 capable of being evacuated through its opening 20 located at its low end, a cylindrical mount 24 with a ceiling having a mounting face 28 on which the wafer is mounted at its upper end, a flange section 32 for sealing the opening 20 of the vessel 18 at its low end, a shower head section 46 opposing to the mount to introduce a prescribed processing gas into the processing vessel 18, a heating means 38 set inside of the cylindrical mount 24 to heat the wafer, and a lifter mechanism 82 capable of moving up and down to mount the wafer on the mount. This makes it possible to simplify the structure by eliminating a thin susceptor in the treatment vessel 18.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
表面に熱処理を施すための枚葉式の熱処理装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-wafer heat treatment apparatus for performing heat treatment on a surface of a semiconductor wafer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体集積回路の製造工程にお
いては、被処理体である半導体ウエハやガラス基板等に
成膜やパターンエッチング等を繰り返し行なうことより
所望の素子を得るようになっている。例えば、ウエハ表
面に成膜を施す処理装置には、一度に多数枚のウエハに
成膜処理を施すことができるバッチ式の処理装置と一枚
ずつ処理を行なう枚葉式の処理装置があり、成膜の種類
や製造量等に応じて両装置の使い分けがなされている。
2. Description of the Related Art In general, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, a desired element is obtained by repeatedly forming a film or pattern etching on a semiconductor wafer, a glass substrate, or the like, which is an object to be processed. For example, a processing apparatus that forms a film on a wafer surface includes a batch processing apparatus that can perform a film forming process on many wafers at a time and a single-wafer processing apparatus that performs processing one by one. The two devices are properly used depending on the type of film formation, the production amount, and the like.

【0003】また、枚葉式の処理装置としては、例えば
複数枚のウエハの処理期間に亘って常時サセプタを加熱
状態とする抵抗加熱式の装置と、ランプからの熱によっ
て高速昇温が可能なランプ式の装置が知られている。ラ
ンプ式の処理装置は、ランプのオン・オフにより急速昇
降温が可能であるという利点を有するが、ランプは基本
的にはスポット照射であるためにウエハの面内均一加速
が難しいのみならず、ランプの寿命が短いことから頻繁
にランプを交換しなければならず、このためダウンタイ
ムが長くなる等の理由から、抵抗加熱ヒータが主に用い
られる傾向にある。
Further, as a single-wafer processing apparatus, for example, a resistance heating type apparatus in which a susceptor is always in a heating state over a processing period of a plurality of wafers, and a high-speed temperature increase by heat from a lamp are possible. Lamp-type devices are known. The lamp type processing apparatus has an advantage that the temperature can be rapidly raised and lowered by turning on and off the lamp.However, since the lamp is basically a spot irradiation, it is difficult to uniformly accelerate the wafer in a plane. Since the life of the lamp is short, the lamp must be replaced frequently, and therefore, the resistance heater tends to be mainly used because the downtime becomes long.

【0004】特に、ウエハサイズが、例えば6インチか
ら8インチ、12インチへと大型化するに従って、ウエ
ハ面内の均一加熱の必要性から抵抗加熱ヒータが主に用
いられる傾向にある。このような抵抗加熱ヒータを用い
た熱処理装置は、例えば特開平9−45624号公報等
に開示されている。これを図6に基づいて簡単に説明す
ると、例えばアルミニウム製の処理容器2内には、例え
ばカーボン製の板状の載置台4がベース6上に設けられ
ており、この載置台4の上面に半導体ウエハWが載置さ
れる。
In particular, as the wafer size increases from, for example, 6 inches to 8 inches or 12 inches, resistance heaters tend to be mainly used because of the necessity of uniform heating within the wafer surface. A heat treatment apparatus using such a resistance heater is disclosed in, for example, JP-A-9-45624. This will be briefly described with reference to FIG. 6. For example, a plate-like mounting table 4 made of, for example, carbon is provided on a base 6 in a processing container 2 made of, for example, aluminum. The semiconductor wafer W is mounted.

【0005】このベース6内には、加熱手段として例え
ば抵抗加熱ヒータ8が埋め込まれており、載置台4を介
してウエハWを間接的に加熱するようになっている。ま
た、載置台4の上方には、これと平行に対向させて多数
の噴射孔10を有するシャワーヘッド部12が設置され
ており、処理容器2内へ処理ガスを導入するようになっ
ている。シャワーヘッド部12の側壁は、これを冷却す
るための冷媒を流す冷却用冷媒通路14が設けられてお
り、成膜時にここに不要な膜が付着しないようにしてい
る。熱処理として、例えば成膜処理を行なう時は、ウエ
ハWを所定のプロセス温度に維持しつつ上記シャワーヘ
ッド部12より処理ガスを供給して所定のプロセス圧力
を維持することにより行い、これによりウエハ表面に例
えばシリコンやシリコン酸化膜等の所定の材料の成膜を
行なうことができる。
[0005] In the base 6, for example, a resistance heater 8 is embedded as a heating means, and the wafer W is indirectly heated via the mounting table 4. A shower head 12 having a large number of injection holes 10 is provided above and in parallel with the mounting table 4 so as to introduce a processing gas into the processing container 2. The side wall of the shower head section 12 is provided with a cooling refrigerant passage 14 through which a refrigerant for cooling the shower head section 12 flows, so that an unnecessary film does not adhere thereto during film formation. As a heat treatment, for example, when performing a film forming process, the process is performed by supplying a processing gas from the shower head unit 12 and maintaining a predetermined process pressure while maintaining the wafer W at a predetermined process temperature. For example, a predetermined material such as silicon or a silicon oxide film can be formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな装置例では、ベース6の上面に板状の載置台4を設
置しているが、両者の平面性を高い精度で加工したとし
ても、加工の困難性や熱変形等により両面に微妙な凹凸
が生じることは避けられず、従って、面接触といっても
部分的に偏当たりして両接触面間に部分的に微少な間隙
が発生することは避けることができない。このため、例
えば熱処理として上述のような成膜処理を行なう場合に
は、成膜ガスがベース6の上面と載置台4の下面との間
の僅かな間隙に回り込んで侵入し、ここに少しずつ不要
な膜が不均一に付着する傾向となる。
By the way, in the above-described apparatus example, the plate-shaped mounting table 4 is installed on the upper surface of the base 6, but even if the flatness of both is processed with high accuracy, It is unavoidable that fine irregularities are generated on both sides due to difficulties in processing and thermal deformation, etc. Therefore, even if it is called surface contact, it is partially biased and a small gap is generated between both contact surfaces Cannot be avoided. For this reason, for example, when the above-described film forming process is performed as a heat treatment, the film forming gas wraps around a small gap between the upper surface of the base 6 and the lower surface of the mounting table 4 and enters there. Each time, an unnecessary film tends to adhere unevenly.

【0007】このように接触面に不要な膜が付着する
と、この部分における形態係数が装置のイニシャル状態
から変わってしまい、これがために、当初は温度の面内
均一性が良好な状態で処理ができたが、処理回数が増加
するに従って、当初と同じ分布の熱量を投入しているに
もかかわらず、温度の面内均一性が次第に崩れ、成膜の
再現性が得られなくなるなどの問題があった。また、処
理装置内は、金属汚染の防止や真空引き効率の上からで
きるだけ構成部品を設置しない方が望ましいが、上述し
た装置例では、ベース6に加えて載置台4を設けている
ことから、全体の表面積もその分大きくなり、金属汚染
の防止や真空引き効率の上からあまり好ましいものでは
なかった。本発明は、以上のような問題点に着目し、こ
れを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の
目的は、処理容器内の薄いサセプタをなくして構造を簡
単化した枚葉式の熱処理装置を提供することにある。
[0007] When an unnecessary film adheres to the contact surface in this way, the view factor at this portion changes from the initial state of the apparatus, and therefore, the treatment is initially performed in a state where the in-plane uniformity of the temperature is good. However, as the number of treatments increased, even though the same amount of heat was supplied as at the beginning, the in-plane uniformity of the temperature gradually deteriorated, and problems such as the inability to obtain film reproducibility were obtained. there were. In addition, in the processing apparatus, it is desirable not to install components as much as possible from the viewpoint of preventing metal contamination and evacuation efficiency. However, in the above-described apparatus example, since the mounting table 4 is provided in addition to the base 6, The overall surface area also increased accordingly, which was not very desirable in terms of preventing metal contamination and evacuation efficiency. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to provide a single-wafer heat treatment apparatus having a simplified structure by eliminating a thin susceptor in a processing container.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、処理容器内に収容された被処理体に対
して所定の熱処理を施す枚葉式の熱処理装置において、
下端に開口部を有する真空引き可能になされた筒体状の
処理容器と、上端に前記被処理体を載置する載置面が形
成されると共に下端に前記処理容器の開口部を密閉する
フランジ部が形成された有天井の筒体状の載置台と、前
記処理容器内へ所定の処理ガスを導入するために前記載
置面に対向して設けられたシャワーヘッド部と、前記被
処理体を加熱するために前記筒体状の載置台の内部に設
けられた加熱手段と、前記載置面上へ前記被処理体を載
置させるために昇降可能になされたリフター機構とを備
えるように構成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a single-wafer heat treatment apparatus for performing a predetermined heat treatment on an object contained in a processing vessel.
A vacuum-evacuable cylindrical processing container having an opening at the lower end, and a mounting surface on which the object to be processed is formed at the upper end, and a flange at the lower end for sealing the opening of the processing container. A cylindrical mounting table having a ceiling with a section formed therein, a shower head provided opposite to the mounting surface for introducing a predetermined processing gas into the processing container, and the object to be processed. Heating means provided inside the cylindrical mounting table for heating the object, and a lifter mechanism which can be moved up and down to mount the object to be processed on the mounting surface as described above. It is composed.

【0009】これにより、処理容器の下端の開口部は筒
体状の載置台のフランジ部により密閉され、被処理体
は、この載置台の上面の載置面上に直接載置されること
になる。熱処理時には筒体状の載置台の内側の大気圧側
に設置した加熱手段により被処理体は加熱され、載置面
に対向して設けたシャワーヘッド部から処理ガスを処理
容器内に導入して所定の熱処理を行なう。このように、
処理容器の底部を密閉する蓋体として載置台を兼用させ
るようにしたので、従来の薄いサセプタをなくすなど内
部の構造を簡単化することが可能となる。
Thus, the opening at the lower end of the processing container is sealed by the flange of the cylindrical mounting table, and the object to be processed is directly mounted on the mounting surface on the upper surface of the mounting table. Become. During the heat treatment, the object to be processed is heated by the heating means installed on the atmospheric pressure side inside the cylindrical mounting table, and the processing gas is introduced into the processing container from a shower head provided opposite to the mounting surface. A predetermined heat treatment is performed. in this way,
Since the mounting table is also used as a lid for sealing the bottom of the processing container, the internal structure can be simplified, for example, by eliminating the conventional thin susceptor.

【0010】また、加熱手段と載置台の天井部との間に
板状の均熱板を設けることにより、被処理体の熱処理時
の面内温度の均一性を向上させることが可能となる。更
に、載置面には、被処理体の裏面周縁部を支持する支持
ピンを設けて被処理体を載置面から僅かに浮かせること
により、この下面に均一な間隙が生じて被処理体の面内
温度の均一性を一層向上させることができる。
Further, by providing a plate-shaped soaking plate between the heating means and the ceiling of the mounting table, it becomes possible to improve the uniformity of the in-plane temperature during the heat treatment of the object to be processed. Further, a support pin for supporting the peripheral portion of the back surface of the object is provided on the mounting surface to slightly lift the object from the mounting surface. The in-plane temperature uniformity can be further improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る枚葉式の熱
処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図
1は本発明に係る枚葉式の熱処理装置を示す断面構成
図、図2は図1に示す載置台の平面図、図3は加熱手段
と均熱板の温度制御を説明するための模式図、図4はシ
ャワーヘッド部を示す水平断面図、図5はシャッター部
材を示す図である。本実施例においては、枚葉式の熱処
理装置としてCVD(Chmical Vapor D
eposition)装置を例にとって説明する。この
熱処理装置としてのCVD装置16は、例えばアルミニ
ウム等により、円筒状或いは箱状に成形された真空引き
可能な処理容器18を有しており、この処理容器18の
下端は開放されて開口部20となり、その周縁部は屈曲
されてフランジ部22を形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a single-wafer heat treatment apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing a single-wafer heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the mounting table shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic diagram for explaining temperature control of a heating means and a soaking plate. FIG. 4 is a horizontal sectional view showing the shower head, and FIG. 5 is a view showing a shutter member. In this embodiment, as a single-wafer heat treatment apparatus, a CVD (Chemical Vapor D) is used.
An explanation will be given using an example of an apparatus. The CVD apparatus 16 as the heat treatment apparatus has a vacuum-evacuable processing vessel 18 formed of, for example, aluminum or the like into a cylindrical or box-like shape. The periphery is bent to form a flange portion 22.

【0012】そして、この処理容器18の開口部20
は、本発明の特徴とする載置台24により密閉されてい
る。具体的には、この載置台24は、耐熱性及び耐腐食
性が高く、熱透過性のある材料、例えば石英により有天
井の筒体状に成形されている。この天井部26の面積
は、被処理体としては半導体ウエハWの直径と同等か、
これ以上の大きさに設定され、この天井部26の上面が
半導体ウエハWを載置するための載置台28として構成
される。この天井部26の表面全体は、この下方より入
射する輻射熱を均等に散乱させるように、例えばサンド
ブラス等により表面粗化処理が施されている。
The opening 20 of the processing vessel 18
Is sealed by the mounting table 24 which is a feature of the present invention. More specifically, the mounting table 24 is formed of a material having high heat resistance and high corrosion resistance and a high heat permeability, such as quartz, into a cylindrical shape with a ceiling. The area of the ceiling 26 is equal to the diameter of the semiconductor wafer W as the object to be processed,
The upper surface of the ceiling 26 is configured as a mounting table 28 on which the semiconductor wafer W is mounted. The entire surface of the ceiling portion 26 is subjected to a surface roughening treatment by, for example, sand blasting or the like so as to evenly scatter radiant heat incident from below.

【0013】この載置面28の周縁部には、その周方向
に沿って等間隔で配置させて例えば石英製の複数の支持
ピン30(図2参照)が設けられており、これによりウ
エハWの裏面の周縁部と接触して支持するようになって
いる。図2ではこれらの支持ピン30は3つ設けられて
いるが、その数量はこれに限定されない。この支持ピン
30の高さL1は0.5〜1.0mm程度に設定されて
おり、ウエハWの裏面と載置面28との間に、熱効率を
劣化させることなく温度の面内均一性を確保するために
僅かな間隙を形成している。この載置台24の下端部
は、外方へ屈曲されてフランジ部32が形成されてお
り、このフランジ部32を上記処理容器18の開口部2
0のフランジ部22にOリング等のシール部材33を介
して当接させて、その下方よりリング状の止め具34で
押さえ込み、ボルト36で気密に締め付け固定してい
る。これにより、処理容器18内は気密状態になされ
る。
A plurality of support pins 30 made of, for example, quartz (see FIG. 2) are provided at the peripheral edge of the mounting surface 28 at equal intervals along the circumferential direction. And in contact with and supported by the peripheral portion of the back surface of the. In FIG. 2, three support pins 30 are provided, but the number is not limited thereto. The height L1 of the support pins 30 is set to about 0.5 to 1.0 mm, and the in-plane uniformity of the temperature between the back surface of the wafer W and the mounting surface 28 is maintained without deteriorating the thermal efficiency. A slight gap is formed to secure it. The lower end of the mounting table 24 is bent outward to form a flange 32, and the flange 32 is connected to the opening 2 of the processing container 18.
The flange portion 22 is abutted on the flange portion 22 via a seal member 33 such as an O-ring, and is pressed down from below by a ring-shaped stopper 34, and is airtightly fixed with a bolt 36. Thereby, the inside of the processing container 18 is made airtight.

【0014】そして、大気側へ開放されている載置台2
4の内部には、その天井部26に接近させて加熱手段と
して面状になされた抵抗加熱ヒータ38が設けられてい
る。この面状抵抗加熱ヒータ38は、ウエハ径と同じ
か、それよりも大きな直径を有しており、例えば単位面
積当たりの発熱量が大きな2ケイ化モリブデンを主体と
するカンタル(商品名)を用いることができる。また、
この抵抗加熱ヒータ38と天井部26との間、具体的に
はこの抵抗加熱ヒータ38の上面に、これと略同じサイ
ズの例えばSiC製の薄い均熱板40が設けられてお
り、抵抗加熱ヒータ38により均熱板40を加熱し、こ
の輻射熱によりウエハWを加熱し得るようになる。これ
により、ヒータ面における温度分布がこの均熱板40に
より補償されるので、ウエハWの面内温度をより均一に
加熱維持することが可能となる。
Then, the mounting table 2 opened to the atmosphere side
A resistance heater 38 is provided in the inside of the plate 4 as a heating means close to the ceiling 26 thereof. The sheet resistance heater 38 has a diameter equal to or larger than the wafer diameter, and uses, for example, Kanthal (trade name) mainly composed of molybdenum disilicide, which generates a large amount of heat per unit area. be able to. Also,
Between the resistance heater 38 and the ceiling 26, specifically, on the upper surface of the resistance heater 38, a thin heat equalizing plate 40 of, for example, SiC having substantially the same size is provided. The soaking plate 40 is heated by 38, and the wafer W can be heated by the radiant heat. Thereby, the temperature distribution on the heater surface is compensated by the heat equalizing plate 40, so that the in-plane temperature of the wafer W can be more uniformly heated and maintained.

【0015】ここで抵抗加熱ヒータ38と均熱板40
は、図3に示すよう同心円状に複数、例えば3つのゾー
ン38A、38B、38C及び40A、40B、40C
に区切られており、特に、抵抗加熱ヒータ38は、各ゾ
ーン毎に独立して供給電力を制御できるようになってい
る。また、均熱板40の各ゾーン40A、40B、40
Cの略中央部には例えば熱電対のような温度検出プロー
ブ42が設けられ、この出力値に基づいて温度制御部4
4は抵抗加熱ヒータ38の各ゾーン38A、38B、3
8Cへ電力を供給することになる。この場合、放熱量が
中心側と比較して多くなる最外側のゾーン38Aには、
より多くの電力が投入される。
Here, the resistance heater 38 and the soaking plate 40
Is a plurality of, for example, three zones 38A, 38B, 38C and 40A, 40B, 40C concentrically as shown in FIG.
In particular, the resistance heater 38 can independently control the supply power for each zone. In addition, each zone 40A, 40B, 40 of the heat equalizing plate 40
A temperature detecting probe 42 such as a thermocouple is provided at a substantially central portion of C.
4 is each zone 38A, 38B of the resistance heater 38, 3
8C will be supplied with power. In this case, the outermost zone 38A in which the amount of heat radiation is larger than that in the center side includes:
More power is turned on.

【0016】図1に戻って、この処理容器18の天井部
には、載置台28と対向させて容器内へ処理ガスを導入
するための例えばアルミニウム製のシャワーヘッド部4
6がOリング等のシール部材48を介して気密に設けら
れる。このシャワーヘッド部46は、内部にガス拡散室
50を有しており、これは処理ガス源や流量制御器を介
設したガス供給系(図示せず)に接続されたガス導入口
52に連通されている。このガス拡散室50内は、例え
ば直径が1〜4mm程度の多数のガス拡散孔54を有す
る拡散板56により上下に2段に仕切られている。尚、
この拡散板56を2段以上設けて、ガス拡散室50内を
3段以上の複数段に仕切るようにしてもよい。また、載
置面28と対向するガス噴射面58には、上記ガス拡散
室50へ連通された直径0.5〜3mm程度の多数のガ
ス噴射孔60が設けられており、処理空間に向けて処理
ガスを均一に供給できるようになっている。
Returning to FIG. 1, a shower head 4 made of, for example, aluminum is provided on the ceiling of the processing vessel 18 for introducing a processing gas into the vessel in opposition to the mounting table 28.
6 is provided hermetically via a sealing member 48 such as an O-ring. The shower head 46 has a gas diffusion chamber 50 therein, which communicates with a gas inlet 52 connected to a gas supply system (not shown) provided with a processing gas source and a flow controller. Have been. The inside of the gas diffusion chamber 50 is vertically divided into two stages by a diffusion plate 56 having a large number of gas diffusion holes 54 having a diameter of about 1 to 4 mm, for example. still,
The diffusion plate 56 may be provided in two or more stages to partition the inside of the gas diffusion chamber 50 into three or more stages. The gas injection surface 58 facing the mounting surface 28 is provided with a large number of gas injection holes 60 having a diameter of about 0.5 to 3 mm which are communicated with the gas diffusion chamber 50, and is directed toward the processing space. The processing gas can be supplied uniformly.

【0017】そして、このガス噴射面58には、図4に
も示すように温調冷媒を流すためにシャワー温調媒体通
路62が設けられている。このシャワー温調媒体通路6
2は、例えば幅が5mm程度で、高さが8mm程度にな
されて、ピッチL3が例えば12mm程度の間隔で多数
本平行に設けられた直線状媒体通路64とシャワーヘッ
ド部46の下端周縁部に設けたリング状媒体通路66よ
りなり、各直線状媒体通路64の両端は、上記リング状
媒体通路66に連通されている。直線状媒体通路64の
一端側が接続されるリング状媒体通路66の中央部は、
シャワーヘッド部46の側壁68に形成された温調媒体
導入通路70が連結されて、温調媒体を導入し得るよう
になっており、また、これと反対側におけるリング状媒
体通路66の中央部は、シャワーヘッド部46の側壁6
8に形成された温調媒体排出通路72に連結されて、ガ
ス噴射面58内を流れた温調媒体を系外へ排出し得るよ
うになっている。この温調媒体は循環使用されることに
なる。
The gas injection surface 58 is provided with a shower temperature control medium passage 62 for flowing a temperature control refrigerant as shown in FIG. This shower temperature control medium passage 6
2 is, for example, about 5 mm in width and about 8 mm in height, and is provided with a plurality of linear medium passages 64 provided in parallel at intervals of about 12 mm, for example, at intervals of about 12 mm, and a lower peripheral edge of the shower head 46. The ring-shaped medium passage 66 is provided, and both ends of each linear medium passage 64 are communicated with the ring-shaped medium passage 66. The central portion of the ring-shaped medium passage 66 to which one end of the linear medium passage 64 is connected,
The temperature control medium introduction passage 70 formed on the side wall 68 of the shower head 46 is connected to allow the temperature control medium to be introduced, and the central portion of the ring-shaped medium passage 66 on the opposite side. Is the side wall 6 of the shower head 46.
The temperature control medium connected to the temperature control medium discharge passage 72 formed in FIG. 8 can be discharged to the outside of the system. This temperature control medium will be used in circulation.

【0018】また、このシャワーヘッド部46の側壁6
8にも、上記導入通路70及び排出通路72に連通させ
て、その周方向に沿ってリング状の側壁用媒体通路76
が形成されており、シャワーヘッド部46の側壁68と
ガス噴射面58を温度調整できるようになっている。特
に、温調媒体導入通路70に連結される媒体通路78に
は、媒体の温度を調整する媒体温調器80が介設されて
おり、必要に応じて媒体を加熱した状態で供給したり、
或いは冷却した状態で供給したり選択できるようになっ
ている。
The side wall 6 of the shower head 46 is
8 also communicates with the introduction passage 70 and the discharge passage 72 and has a ring-shaped side wall medium passage 76 along the circumferential direction thereof.
Are formed, so that the temperature of the side wall 68 and the gas injection surface 58 of the shower head section 46 can be adjusted. In particular, a medium temperature controller 80 for adjusting the temperature of the medium is provided in the medium passage 78 connected to the temperature control medium introduction passage 70, and the medium can be supplied in a heated state as necessary.
Alternatively, it can be supplied or selected in a cooled state.

【0019】上記シャワー温調媒体通路62の形状及び
配列は、単に一例を示したに過ぎず、これに限定されな
い。そして、処理容器18の側壁の下部には、その周方
向に沿って等間隔で3つのリフター機構82(図2参
照)が設けられており、これによりウエハWの裏面周縁
部を保持してこれを載置面28の上方に昇降できるよう
になっている。具体的には、各リフター機構82は処理
容器18の側壁下部に設けたリフター開口84にウエハ
Wの昇降ストローク以上の高さを有する所定の高さのリ
フター容器86を気密に設け、この中にL字状に屈曲さ
せた例えば石英製のリフターアーム88を収容し、この
先端に同じく石英製のリフター板90を載置面28の中
心方向に向けて取り付けている。そして、このリフター
アーム88の基端部は、リフター容器86に設けたリフ
ター昇降手段92により昇降駆動される。このリフター
昇降手段92は、上記リフター容器86に対して伸縮可
能になされたベローズ94を介して取り付けられたリフ
ター昇降ロッド96を有しており、この先端に上記リフ
ターアーム88の基端部を連結して気密に昇降可能とし
ている。
The shape and arrangement of the shower temperature control medium passage 62 are merely examples, and the present invention is not limited to this. Further, three lifter mechanisms 82 (see FIG. 2) are provided at equal intervals along the circumferential direction at the lower portion of the side wall of the processing container 18, thereby holding the peripheral edge of the rear surface of the wafer W and holding it. Can be moved up and down above the mounting surface 28. Specifically, each lifter mechanism 82 hermetically provides a lifter container 86 of a predetermined height having a height equal to or more than the elevating stroke of the wafer W in a lifter opening 84 provided below the side wall of the processing container 18. A lifter arm 88 made of, for example, quartz bent in an L-shape is accommodated, and a lifter plate 90 also made of quartz is attached to the end of the arm 88 facing the center of the mounting surface 28. The base end of the lifter arm 88 is driven up and down by lifter lifting means 92 provided on the lifter container 86. The lifter elevating means 92 has a lifter elevating rod 96 attached via a bellows 94 which can be extended and contracted with respect to the lifter container 86, and a distal end of which is connected to a base end of the lifter arm 88. It is possible to go up and down airtight.

【0020】また、載置台24の載置面28には、上記
リフター板90の取り付け位置に対応させて、この降下
時に、リフター板90の先端部を収容して逃がすための
浅い凹部状の逃げ溝部98が等間隔で3カ所設けられて
おり、リフター板90が載置面28と干渉することを防
止している。また、処理容器18の側壁には、ウエハW
を容器に対して搬出入する搬出入口100が設けられ、
これには開閉可能になされたゲートバルブ102を介し
て例えば真空排気可能になされたロードロック室104
が連結されている。
The mounting surface 28 of the mounting table 24 corresponds to the mounting position of the lifter plate 90, and has a shallow concave relief for accommodating and releasing the distal end of the lifter plate 90 during this descent. Three grooves 98 are provided at equal intervals to prevent the lifter plate 90 from interfering with the mounting surface 28. In addition, the wafer W
There is provided a loading / unloading port 100 for loading / unloading the container with respect to the container,
This includes, for example, a load lock chamber 104 that can be evacuated through a gate valve 102 that can be opened and closed.
Are connected.

【0021】そして、処理容器18の側壁には、この搬
出入口100に臨ませてこの部分を覆うことができるよ
うにシャッター部材106が設けられている。具体的に
は、このシャッター部材106は、搬出入口100の容
器側壁に形成した凹部108に位置させた所定の厚みの
アルミニウム製のシャッター板110を有しており、こ
れを昇降させることにより上記搬出入口100を覆った
り、露出したりできるようになっている。このシャッタ
ー板110は、容器側壁に沿って例えば円弧状に形成さ
れており、容器側壁に対して面一となるようにしてい
る。これによりウエハWから周囲を見た時に熱的な等方
性が確保できるようになっている。また、図5に示すよ
うにこのシャッター板110内には、これに温調媒体を
流すためのシャッター温調媒体通路112が形成され
て、この温度調節ができるようになっている。
Further, a shutter member 106 is provided on the side wall of the processing container 18 so as to be able to face the carry-in / out port 100 and cover this portion. Specifically, the shutter member 106 has an aluminum shutter plate 110 of a predetermined thickness positioned in a concave portion 108 formed in the container side wall of the carry-in / out entrance 100. The entrance 100 can be covered or exposed. The shutter plate 110 is formed, for example, in an arc shape along the container side wall, and is flush with the container side wall. This makes it possible to ensure thermal isotropy when viewing the periphery from the wafer W. As shown in FIG. 5, a shutter temperature control medium passage 112 for flowing a temperature control medium is formed in the shutter plate 110 so that the temperature can be controlled.

【0022】そして、このシャッター板110はこれを
所定のストロークだけ昇降させるシャッター昇降機構1
14に連結される。具体的には、このシャッター昇降機
構114は、上端がL字状に屈曲された例えばアルミニ
ウム製の2本のシャッター昇降ロッド116を有してお
り、シャッター板110の両端を上記シャッター昇降ロ
ッド116の上端に接続して支持している。このシャッ
ター昇降ロッド116は、容器側壁の下部に設けたリフ
ター開口118に気密に接続したリフター容器120内
を通って下方に貫通して延びており、このリフター容器
120の貫通部には、伸縮可能になされたベローズ12
2が介設されてシャッター昇降ロッド116を気密に昇
降可能としている。このシャッター昇降ロッド116
は、図示しない昇降手段により昇降される。
The shutter plate 110 is a shutter lifting mechanism 1 for raising and lowering the shutter plate 110 by a predetermined stroke.
14. More specifically, the shutter lifting mechanism 114 has two shutter lifting rods 116 made of, for example, aluminum, the upper ends of which are bent in an L-shape. It is connected and supported at the upper end. The shutter lifting rod 116 extends downward through a lifter container 120 airtightly connected to a lifter opening 118 provided at the lower part of the container side wall. Bellows 12 made
The shutter lifting rod 116 can be raised and lowered in an airtight manner. This shutter lifting rod 116
Is raised and lowered by lifting means (not shown).

【0023】そして、各シャッター昇降ロッド116内
には、媒体通路124が形成されており、この媒体通路
124を上記シャッター板110に設けたシャッター温
調媒体通路112と連通させることにより、必要に応じ
て所定の温度に設定された媒体を循環流通させるように
なっている。また、処理容器18の側壁全体内には、温
調媒体を流すための側部温調媒体通路126が形成され
ており、これに温度制御された媒体を流してプロセスに
応じて側壁の温度を高温に或いは低温に維持するように
なっている。更に、この処理容器18の側壁には、容器
内の雰囲気を排気するための排気口130が設けられて
おり、これには真空ポンプ等を介設した図示しない真空
排気系が接続されて容器内を真空引きできるようになっ
ている。
A medium passage 124 is formed in each of the shutter lifting rods 116. The medium passage 124 is communicated with a shutter temperature control medium passage 112 provided in the shutter plate 110 so that the medium passage 124 can be used as required. Thus, the medium set at a predetermined temperature is circulated and circulated. Further, a side temperature control medium passage 126 for flowing a temperature control medium is formed in the entire side wall of the processing vessel 18, and a temperature-controlled medium is supplied to the side temperature control medium passage 126 to control the temperature of the side wall according to the process. It is designed to be maintained at a high or low temperature. Further, an exhaust port 130 for exhausting the atmosphere in the container is provided on the side wall of the processing container 18, and a vacuum exhaust system (not shown) provided with a vacuum pump or the like is connected to the exhaust port 130. Can be evacuated.

【0024】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、未処理の半導体ウエハW
を図示しない搬送アームによりロードロック室104か
ら開放されたゲートバルブ102を介して予め真空状態
に維持されている処理容器18内に搬入し、これを上昇
させている3本のリフター板90に受け渡す。そして、
搬送アーム(図示せず)を処理容器18内から退避させ
た後に、リフター昇降手段92を駆動することによりウ
エハWの裏面を保持している3本のリフター板90を同
時に降下させ、この降下に従って、ウエハWの裏面は載
置面28上に設けた3つの支持ピン30に支持されて載
置面28上に受け渡され、リフター板90はそのまま降
下して逃げ溝部98内に退避することになる。この時の
状態が図1に示されている。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, an unprocessed semiconductor wafer W
Is loaded into the processing container 18 maintained in a vacuum state in advance through the gate valve 102 opened from the load lock chamber 104 by the transfer arm (not shown), and is received by the three lifter plates 90 which are raised. hand over. And
After retreating the transfer arm (not shown) from the inside of the processing container 18, the three lifter plates 90 holding the back surface of the wafer W are simultaneously lowered by driving the lifter elevating means 92. The back surface of the wafer W is supported by three support pins 30 provided on the mounting surface 28 and transferred to the mounting surface 28, and the lifter plate 90 is directly lowered and retracted into the escape groove 98. Become. The state at this time is shown in FIG.

【0025】次に、ゲートバルブ102を閉じて、シャ
ッター昇降機構114を駆動してシャッター昇降ロッド
116を上昇させることによってシャッター板110を
上げて、搬出入口100の内側をこれで覆う。この状態
で、予めプロセス温度に加熱されている、或いはプロセ
ス温度よりもある程度低い温度に加熱されている均熱板
40に抵抗加熱ヒータ38から更に熱を加えることによ
って、ウエハWをプロセス温度まで昇温維持する。そし
て、更に、シャワーヘッド部46から所定の処理ガス、
例えばシランガスと水素ガス等の成膜用ガスを処理容器
18内へ供給しつつ内部を真空引きして所定のプロセス
圧力を維持し、熱処理として例えば成膜処理を施す。
尚、プロセス条件として、成膜温度は、ポリシリコンを
成膜する場合には、例えば620℃程度、アモルファス
シリコンを成膜する場合には、580℃程度であり、プ
ロセス圧力は、例えば5×10-3Torr程度である。
このプロセス条件は、単に一例を示したに過ぎず、これ
に限定されない。
Next, the gate valve 102 is closed, and the shutter lifting / lowering mechanism 114 is driven to raise the shutter lifting / lowering rod 116, thereby raising the shutter plate 110 and covering the inside of the carry-in / out port 100 with this. In this state, the wafer W is heated to the process temperature by further applying heat from the resistance heater 38 to the soaking plate 40 which has been heated to the process temperature in advance or heated to a temperature somewhat lower than the process temperature. Keep warm. And, further, a predetermined processing gas from the shower head 46,
For example, a film forming gas such as a silane gas and a hydrogen gas is supplied into the processing container 18 while the inside thereof is evacuated to maintain a predetermined process pressure.
As the process conditions, the film formation temperature is, for example, about 620 ° C. for forming a polysilicon film, about 580 ° C. for forming an amorphous silicon film, and the process pressure is, for example, 5 × 10 5 -3 Torr.
This process condition is merely an example and is not limiting.

【0026】ここで、成膜は、ウエハWの上面のみなら
ず、処理空間に露出している部材のあらゆる表面に付着
する傾向にあるが、ここではウエハWの載置台24とし
ては、処理容器18の下方を密閉する石英製の蓋体を兼
用させているので、サセプタ等の余分な部材を処理空間
内に晒すことがない。従って、従来装置の場合には、薄
いサセプタを処理容器内に設置したことからこれに偏在
して成膜が付着して形態係数が変化したが、本実施例の
場合にはそのような不都合がなくなり、ウエハの面内温
度を略均一に維持することができる。また、余分な部材
を処理容器18内から排除したので、その分、真空引き
時における脱ガス量が少なくなり、所定の真空度までの
真空引きを迅速に行なうことができる。また、ウエハW
は抵抗加熱ヒータ38により直接加熱されるのではな
く、ヒータ38の上に設けた均熱板40を加熱し、これ
からの輻射熱によりウエハWを間接的に加熱するように
なっているので、ヒータ38の面内に熱分布が生じて
も、これを均熱板40が補償することができる。従っ
て、この点よりも、ウエハの面内温度の均一性を高める
ことができる。
Here, the film tends to adhere not only to the upper surface of the wafer W but also to any surface of the member exposed to the processing space. Since the lid made of quartz also seals the lower part of 18, the extra member such as the susceptor is not exposed to the processing space. Therefore, in the case of the conventional apparatus, since the thin susceptor was installed in the processing vessel, the film was unevenly deposited on the susceptor, and the form factor changed, and in the present embodiment, such inconvenience was caused. As a result, the in-plane temperature of the wafer can be maintained substantially uniform. Further, since the extra members are eliminated from the inside of the processing container 18, the amount of degassing during evacuation is reduced by that amount, and evacuation to a predetermined degree of vacuum can be performed quickly. Also, the wafer W
Is not directly heated by the resistance heater 38, but heats the soaking plate 40 provided on the heater 38 and indirectly heats the wafer W by radiant heat from the heater 38. Even if a heat distribution is generated in the plane, the heat equalizing plate 40 can compensate for this. Therefore, the uniformity of the in-plane temperature of the wafer can be improved more than this point.

【0027】また、図3に示すように均熱板40は、例
えば同心円状のゾーン40A、40B、40C毎に抵抗
加熱ヒータ38の各ゾーン38A、38B、38Cによ
り個別に温度制御されるので、例えば中心よりも放熱量
が大きくなる傾向にある外側ゾーン40Aにはそれだけ
多くの熱量を投入できるようになって、より細かな温度
制御を行なうことができる。このゾーン数は、3ゾーン
に限定されず、ウエハサイズが6インチと小さい場合に
は2ゾーンにしてもよいし、ウエハサイズが8インチ或
いは12インチと大きい場合には、図示例のように3ゾ
ーン或いは更に大きなゾーン数に分けるようにしてもよ
い。また、上記抵抗加熱ヒータ38や均熱板40は、凹
部状の載置台24の内側である大気側に設けているの
で、このメンテナンス作業においては処理容器18内の
真空を破る必要がなく、メンテナンス作業を迅速且つ容
易に行なうことが可能となる。
As shown in FIG. 3, the temperature of the heat equalizing plate 40 is individually controlled by the zones 38A, 38B and 38C of the resistance heater 38 for each of the concentric zones 40A, 40B and 40C. For example, a larger amount of heat can be supplied to the outer zone 40A where the amount of heat radiation tends to be larger than that of the center, so that finer temperature control can be performed. The number of zones is not limited to three zones. When the wafer size is as small as 6 inches, two zones may be used. When the wafer size is as large as 8 inches or 12 inches, 3 zones as shown in the drawing. Zones or a larger number of zones may be used. Further, since the resistance heater 38 and the soaking plate 40 are provided on the atmosphere side inside the recessed mounting table 24, it is not necessary to break the vacuum in the processing vessel 18 in this maintenance work. Work can be performed quickly and easily.

【0028】更に、ウエハWは、載置面28上に3本の
支持ピン30により僅かな間隙を介して支持されている
ので、加工性が劣る故に平坦性を出し難い石英製の載置
面28上に直に置く場合と比較して、ウエハに輻射熱が
より均一に当たる傾向となり、この点よりもウエハ温度
の面内均一性を向上させることができる。一方、シャワ
ーヘッド部46のガス導入口52から上段のガス拡散室
50内へ導入された処理ガスは、この中で水平方向に拡
散しながらガス拡散板56に設けた多数のガス拡散孔5
4を通って下方に流れ、更に下段のガス拡散室50内へ
流れ込んで拡散しながら多数のガス噴射孔60から処理
空間に放出されることになる。
Further, since the wafer W is supported on the mounting surface 28 by three support pins 30 with a small gap therebetween, the quartz mounting surface is difficult to obtain flatness due to poor workability. The radiant heat tends to be more uniformly applied to the wafer as compared with the case where the wafer is directly placed on the wafer 28, and the in-plane uniformity of the wafer temperature can be improved more than this point. On the other hand, the processing gas introduced from the gas inlet 52 of the shower head 46 into the upper gas diffusion chamber 50 is diffused in the horizontal direction in the gas diffusion chamber 50 while a large number of gas diffusion holes 5 provided in the gas diffusion plate 56.
4, the gas flows downward, and further flows into the lower gas diffusion chamber 50 to be diffused and discharged from the many gas injection holes 60 into the processing space.

【0029】この時、シャワーヘッド部46の側壁68
に形成された側壁用媒体通路68には温調媒体が流れ、
また、ガス噴射面58に形成された図4に示すような直
線状媒体通路64にも温調媒体が流れ、この側壁68や
ガス噴射面58を所定の温度に維持することになる。温
調媒体としては、例えばチラーが用いられ、熱処理とし
て例えばプロセス温度が600℃程度でポリシリコンや
アモルファスシリコン等を成膜している場合には、媒体
として例えば0〜25℃程度に冷却したチラーを流し
て、側壁68及びガス噴射面58を例えば40〜60℃
程度に均一に冷却する。特に、図4に示すように直線状
媒体通路64はガス噴射面58の略全面に亘って設けら
れているので、これを上述したような低温に均一に冷却
して維持することができる。
At this time, the side wall 68 of the shower head 46
The temperature control medium flows through the side wall medium passage 68 formed in
The temperature control medium also flows through a linear medium passage 64 formed in the gas injection surface 58 as shown in FIG. 4, and the side wall 68 and the gas injection surface 58 are maintained at a predetermined temperature. As the temperature control medium, for example, a chiller is used. When a polysilicon or amorphous silicon film is formed at a process temperature of about 600 ° C. as the heat treatment, for example, the chiller cooled to about 0 to 25 ° C. is used as the medium. To make the side wall 68 and the gas injection surface 58 e.g.
Cool to a uniform degree. In particular, since the linear medium passage 64 is provided over substantially the entire surface of the gas injection surface 58 as shown in FIG. 4, it can be uniformly cooled and maintained at the low temperature as described above.

【0030】従来の装置例にあっては、ガス噴射面に何
ら温調機能を設けていなかったので、特にウエハサイズ
が12インチ程度に大きくなった場合には、このガス噴
射面に僅かながらに場所によって温度差が生じて温度分
布が発生する場合があり、この温度分布に起因してウエ
ハ上に形成される成膜の膜厚の面内不均一性が劣化する
場合が発生したが、本実施例のように、ガス噴射面58
を例えば強制的にある程度まで冷却することにより、ガ
ス噴射面58に温度差がほとんど生ずることがなくな
り、これを略面内均一な温度に維持することができる。
このため、ガス噴射面の温度分布が抑制されるので、大
口径サイズのウエハにも膜厚の均一な成膜を形成するこ
とが可能となる。特に、ウエハサイズが大きい場合に
は、ガス噴射面58の中心部の温度が高くなり、周縁部
の温度が低くなる傾向にあるが、本実施例の場合には、
中心部と周縁部の温度差をなくしてこれを均一化させる
ことができる。チラーの流量や温度は、冷却すべき温度
に合わせて適宜選択すればよい。
In the conventional apparatus example, since no temperature control function is provided on the gas injection surface, especially when the wafer size is increased to about 12 inches, the gas injection surface may be slightly. In some cases, a temperature difference may occur depending on the location and a temperature distribution may occur, and this temperature distribution may cause in-plane non-uniformity of the film thickness of a film formed on a wafer to deteriorate. As in the embodiment, the gas injection surface 58
For example, by forcibly cooling the gas injection surface to a certain degree, a temperature difference hardly occurs on the gas injection surface 58, and this can be maintained at a substantially uniform temperature in the surface.
For this reason, the temperature distribution on the gas injection surface is suppressed, so that it is possible to form a uniform film thickness even on a large-diameter wafer. In particular, when the wafer size is large, the temperature at the center of the gas injection surface 58 tends to be high, and the temperature at the peripheral edge tends to be low.
This can be made uniform by eliminating the temperature difference between the center and the periphery. The flow rate and temperature of the chiller may be appropriately selected according to the temperature to be cooled.

【0031】また、ここてば冷却されたチラーを流して
ガス噴射面58を均一に冷却したが、成膜の種類或いは
熱処理の種類によっては、加熱したチラーを流してガス
噴射面を均一に加熱する場合もある。例えばシリコンナ
イトライド膜や表面酸化処理等を行なう場合には、プロ
セス温度が高いことから加熱したチラーをガス噴射面に
流してガス噴射面を均一に加熱することになる。更に、
シャワーヘッド部46の側壁68の部分も上述のように
冷却されているので、ここに不要な成膜が付着すること
を防止することができる。
Although the cooled chiller is supplied to cool the gas injection surface 58 uniformly, depending on the type of film formation or the type of heat treatment, the heated chiller is supplied to uniformly heat the gas injection surface. In some cases. For example, when a silicon nitride film or a surface oxidation treatment is performed, a heated chiller is caused to flow over the gas injection surface to uniformly heat the gas injection surface because of the high process temperature. Furthermore,
Since the portion of the side wall 68 of the shower head 46 is also cooled as described above, it is possible to prevent unnecessary film deposition from adhering thereto.

【0032】一方、シャワーヘッド部46の冷却と同時
に、処理容器18の側壁に設けた側部温調媒体通路12
6及びシャッター部材106のシャッター板110に設
けたシャッター温調媒体通路112(図5参照)にも媒
体として例えば0〜60℃程度に冷却されたチラーを流
してこれを冷却している。これにより、容器側壁やシャ
ッター板110にポリシリコンやアモルファスシリコン
などの不要な成膜が付着することを防止することができ
る。特に、本実施例では、シャッター板110は上昇し
て搬出入口100の側面を覆うようになされており、し
かも、容器側壁とシャッター板110の曲面が面一状態
となっているので、ウエハを中心として周囲を見た場合
に熱的等方性が確保されていることになる。従って、搬
出入口100に臨むウエハ部分が他の部分と比較して温
度が低下することもなく、この点よりもウエハ温度の面
内均一性をより向上させることが可能となる。
On the other hand, at the same time when the shower head 46 is cooled, the side temperature control medium passage 12 provided on the side wall of the processing vessel 18 is cooled.
A chiller cooled to, for example, about 0 to 60 ° C. as a medium also flows through a shutter temperature control medium path 112 (see FIG. 5) provided in the shutter plate 110 of the shutter member 106 and the shutter member 106 to cool the medium. Thereby, it is possible to prevent unnecessary film formation such as polysilicon or amorphous silicon from adhering to the container side wall or the shutter plate 110. In particular, in this embodiment, the shutter plate 110 is raised so as to cover the side surface of the carry-in / out entrance 100. Further, since the container side wall and the curved surface of the shutter plate 110 are flush with each other, the wafer is centered. When the surroundings are viewed as above, the thermal isotropy is secured. Therefore, the temperature of the wafer portion facing the loading / unloading port 100 does not decrease as compared with the other portions, and the in-plane uniformity of the wafer temperature can be further improved.

【0033】この側壁やシャッター板110の冷却温度
も、不要な成膜が付着しない温度ならば、上記したよう
な冷却温度に限定されないのは勿論である。尚、メンテ
ナンス時のように処理容器18内を開放する場合には、
各媒体通路に加熱したチラーを流して各部材に空気中の
水分が付着することを防止し、その後の真空引き操作を
迅速に行なうようにする。また、ここでは熱処理として
成膜処理を行なった場合を例にとって説明したが、これ
に限定されず、酸化処理、アニール処理、拡散処理、エ
ッチング処理等にも適用できるのは勿論である。更に、
被処理体としては、半導体ウエハに限定されず、LCD
基板やガラス基板等も適用することができる。
The cooling temperature of the side wall and the shutter plate 110 is, of course, not limited to the above-mentioned cooling temperature as long as unnecessary film formation does not adhere. When opening the inside of the processing container 18 as in the case of maintenance,
A heated chiller is passed through each medium passage to prevent moisture in the air from adhering to each member, and the subsequent evacuation operation is performed quickly. In addition, although the case where the film forming process is performed as the heat treatment has been described as an example, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to an oxidation process, an annealing process, a diffusion process, an etching process, and the like. Furthermore,
The object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but may be an LCD.
A substrate, a glass substrate, or the like can also be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の枚葉式の
熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮
することができる。処理容器の下端の開口部を密閉する
ための蓋体として有天井の筒体状の載置台を兼用させる
ようにしたので、従来必要とされた薄板状のサセプタを
不要にできる。従って、サセプタの存在によって引き起
こされた不都合、例えば不要な膜の付着にともなう形態
係数の変動をなくすことができ、被処理体の加熱温度の
面内均一性を向上させることができる。また、加熱手段
の上に均熱板を設け、更に、載置面上に直に被処理体を
載置するのではなく、支持ピンで被処理体の裏面周縁部
を支持させて僅かに間隙を設けるようにしたので、これ
らの作用により一層被処理体温度の面内均一性を向上さ
せることができ、面内に亘って均一な熱処理を行なっ
て、例えば成膜の面内均一性を大幅に向上させることが
できる。
As described above, according to the single-wafer heat treatment apparatus of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Since a cylindrical mounting table with a ceiling is also used as a lid for sealing the opening at the lower end of the processing container, the conventionally required thin plate susceptor can be eliminated. Therefore, it is possible to eliminate the inconvenience caused by the presence of the susceptor, for example, the change in the view factor due to the adhesion of an unnecessary film, and to improve the in-plane uniformity of the heating temperature of the object to be processed. In addition, a heat equalizing plate is provided on the heating means, and further, the object to be processed is not directly mounted on the mounting surface, but the peripheral edge of the rear surface of the object to be processed is supported by the support pins, so that a slight Because of these effects, the in-plane uniformity of the temperature of the object to be processed can be further improved, and a uniform heat treatment is performed over the surface, for example, to greatly improve the in-plane uniformity of the film formation. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る枚葉式の熱処理装置を示す断面構
成図である。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a single wafer type heat treatment apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示す載置台の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the mounting table shown in FIG.

【図3】加熱手段と均熱板の温度制御を説明するための
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining temperature control of a heating unit and a soaking plate.

【図4】シャワーヘッド部を示す水平断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a shower head unit.

【図5】シャッター部材を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a shutter member.

【図6】従来の枚葉式の熱処理装置を示す概略構成図で
ある。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional single-wafer heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 CVD装置(熱処理装置) 18 処理容器 20 開口部 24 載置台 28 載置面 30 支持ピン 32 フランジ部 38 抵抗加熱ヒータ(加熱手段) 40 均熱板 46 シャワーヘッド部 62 シャワー温調媒体通路 64 直線状媒体通路 66 リング状媒体通路 82 リフター機構 90 リフター板 92 リフター昇降手段 98 逃げ溝部 100 搬出入口 106 シャッター部材 110 シャッター板 112 シャッター温調媒体通路 114 シャッター昇降機構 W 半導体ウエハ(被処理体) Reference Signs List 16 CVD apparatus (heat treatment apparatus) 18 Processing container 20 Opening 24 Mounting table 28 Mounting surface 30 Support pin 32 Flange section 38 Resistance heater (heating means) 40 Heat equalizing plate 46 Shower head section 62 Shower temperature control medium passage 64 Straight line Medium passage 66 ring-shaped medium passage 82 lifter mechanism 90 lifter plate 92 lifter elevating means 98 escape groove portion 100 carry-in / out port 106 shutter member 110 shutter plate 112 shutter temperature control medium passage 114 shutter elevating mechanism W semiconductor wafer (workpiece)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 一二 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Ichiji Aoki 1-2-4, Machiya, Shiroyama-cho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture Inside the Tokyo Electron Tohoku Sagami Office

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理容器内に収容された被処理体に対し
て所定の熱処理を施す枚葉式の熱処理装置において、下
端に開口部を有する真空引き可能になされた筒体状の処
理容器と、上端に前記被処理体を載置する載置面が形成
されると共に下端に前記処理容器の開口部を密閉するフ
ランジ部が形成された有天井の筒体状の載置台と、前記
処理容器内へ所定の処理ガスを導入するために前記載置
面に対向して設けられたシャワーヘッド部と、前記被処
理体を加熱するために前記筒体状の載置台の内部に設け
られた加熱手段と、前記載置面上へ前記被処理体を載置
させるために昇降可能になされたリフター機構とを備え
たことを特徴とする枚葉式の熱処理装置。
1. A single-wafer heat treatment apparatus for performing a predetermined heat treatment on an object to be processed housed in a processing container, comprising: a vacuum-evacuable cylindrical processing container having an opening at a lower end; A cylindrical mounting table having a ceiling with a mounting surface on which the processing object is mounted at an upper end and a flange formed at a lower end to seal an opening of the processing container; and A shower head provided to face the mounting surface for introducing a predetermined processing gas into the inside; and a heating provided inside the cylindrical mounting table for heating the object to be processed. A single-wafer heat treatment apparatus, comprising: means, and a lifter mechanism that can move up and down to place the object to be processed on the mounting surface.
【請求項2】 前記加熱手段と前記載置台の天井部との
間には、板状の均熱板が設けられることを特徴とする請
求項1記載の枚葉式の熱処理装置。
2. A single-wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a plate-shaped soaking plate is provided between said heating means and a ceiling of said mounting table.
【請求項3】 前記リフター機構は、前記処理容器の側
壁に設けたリフター昇降手段により駆動されることを特
徴とする請求項1または2記載の枚葉式の熱処理装置。
3. The single-wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the lifter mechanism is driven by a lifter lifting / lowering means provided on a side wall of the processing container.
【請求項4】 前記載置面には、前記被処理体の裏面周
縁部を支持する支持ピンが設けられることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の枚葉式の熱処理装
置。
4. The single-wafer heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a support pin for supporting a peripheral portion of a back surface of the object is provided on the mounting surface. .
【請求項5】 前記載置面には、前記リフター機構の昇
降時にリフター機構の一部を収容するための逃げ溝部が
形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいず
れかに記載の枚葉式の熱処理装置。
5. The mounting surface according to claim 1, wherein an escape groove for accommodating a part of the lifter mechanism when the lifter mechanism moves up and down is formed on the mounting surface. Single wafer type heat treatment equipment.
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