TW201410566A - 框體及含其之基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，包含有可收納保持複數基板之基板保持部而具有第1間隙及第2間隙之箱構造體、將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間之非活性氣體供給管、組裝於該箱構造體之蓋構件、以及設於該內部空間及該蓋構件之間的緩衝空間，該內部空間內之氣體會從該內部空間通過該第1間隙而朝該緩衝空間溢漏，該緩衝空間內之氣體會會從該緩衝空間通過該第2間隙而朝外部溢漏，該箱構造體之該內部空間係藉由該非活性氣體供給管所供給之該非活性氣體而維持在正壓。

Description

框體及含其之基板處理裝置
本揭示係關於一種為了抑制基板表面氧化而在內部形成降低氧濃度氛圍之框體及含其之基板處理裝置。
在製造半導體積體電路之程序中，有成膜氮化鈦(TiN)膜來作為金屬障蔽層，或成膜鈦矽化物(TiSix)膜來作為TiN膜下層之中間保護層的工序。TiN膜及TiSix膜係將形成於半導體晶圓(以下稱為晶圓)之鈦(Ti)膜於熱處理裝置，例如縱型加熱爐內加熱，並藉由分別暴露於氨(NH3)及二矽烷(Si2H6)來加以形成。
此處，形成有TiN膜之晶圓係使用例如FOUP(Front Opening Unified Pod)等之可密閉晶圓載具，由於係被保管、搬送於氧濃度十分降低的氛圍，故Ti膜可不會被氧化而搬入至加熱裝置。
但是，在加熱裝置內之加熱爐下方的載入區域內，由於係暴露於大氣氛圍，故Ti膜便會被加以氧化。此情況，便會產生在加熱爐內因Ti膜暴露在NH3氣體或Si2H6氣體所形成之TiN膜或TiSix膜之電阻率變高的問題。
因此，藉由在載入區域內供給非活性氣體，便會形成低氧濃度之氛圍，來抑制Ti膜表面之氧化。具體而言，係提高構成載入區域之箱狀的箱構造體之密閉性，並供給非活性氣體來使得該箱構造體之內部空間成為正壓。藉此，箱構造體之內部空間便不會從外部流入空氣，且由於內部空間係藉由非活性氣體所吹淨，故內部空間之氧濃度會降低。
然而，為了有效地抑制Ti膜表面之氧化，較佳地係藉由大量供給非活性氣體至箱構造體，來盡可能地降低載入區域之氧濃度。但是，增加非活 性氣體的供給量的話，會導致IC製造成本的增加。為了對應此問題，便考慮到若將箱構造體的密閉性更加提高的話，便可降低非活性氣體的供給量。
但是，箱構造體之內部空間在藉由非活性氣體而維持於正壓的情況，即便外部空氣幾乎不會直接地流入至箱構造體的內部空間，但已得知非活性氣體從箱構造體朝外部稍有溢漏時，外部空氣便會朝內部空間逆擴散。由於此般逆擴散，要實現獲得Ti膜之氧化抑制所必要之氧濃度，例如10ppm以下之極低濃度便有所困難。
本揭示有鑑於上述情事，則提供一種可將內部空間內之氧濃度更加降低之基板處理裝置的框體。
依本揭示之第1樣態，提供一種框體，係為了抑制基板表面之氧化而在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，具備有：箱構造體，係可收納保持複數基板之基板保持部而將內部空間維持在正壓，具有容許該內部空間之氣體從被維持在正壓之該內部空間溢漏之第1間隙；非活性氣體供給機構，係將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間，以將該內部空間維持在正壓；蓋構件，係組裝於該箱構造體，相對於該箱構造體形成通過該第1間隙與該內部空間流通之緩衝空間，具有容許該緩衝空間內之氣體從該緩衝空間朝外部溢漏之第2間隙。
依本揭示之第2樣態，提供一種框體，係為了抑制基板表面之氧化而在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，具有：箱構造體，係在內部空間可收納保持複數基板之基板保持部而在側面形成有開口部；組裝面，係該開口部之端部以複數彎折，於較該側面上之彎折起點要靠內側而平行地形成於該側面；蓋構件，係接觸到該組裝面及該彎折起點之兩者，在該組裝面及該彎折起點之間形成緩衝空間，並以容許接觸部之來自內部的氣體溢漏的氣密度來加以組裝，而覆蓋該開口部；以及非活性氣體供給機構，係將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間，以將該內部空間維持在正壓。
依本揭示之第3樣態，提供一種基板處理裝置，係為了抑制基板表面之氧化而在內部形成降低氧濃度氛圍之基板處理裝置，具備有：第1樣態之框體；反應管，係可收納該基板保持部；處理氣體供給部，係將既定之處理氣體供給至該反應管內。
依本揭示之第4樣態，提供一種基板處理裝置，係在內部形成降低氧濃度氛圍之基板處理裝置，具備有：該框體；反應管，係可收納該基板保持部；處理氣體供給部，係將既定之處理氣體供給至該反應管內。
SW‧‧‧側壁
FW‧‧‧前壁
BP‧‧‧底板
BS‧‧‧緩衝空間
6A,6B‧‧‧FF單元
23‧‧‧頂板
30‧‧‧箱構造體
30A‧‧‧供給開口部
30B‧‧‧排氣開口部
31‧‧‧N2氣體配管
32‧‧‧排氣管
32D‧‧‧氣門
34‧‧‧開口部
36‧‧‧蓋構件
61‧‧‧箱體
62‧‧‧供給口
圖1係顯示本揭示實施形態1之基板處理裝置的內部構成之概略垂直剖視圖。
圖2係從圖1中Z方向所觀之基板處理裝置之概略俯視圖。
圖3係用以說明本揭示實施形態1之區劃基板處理裝置的載入區域之箱構造體的圖式。
圖4係說明本揭示實施形態1之基板處理裝置的框體效果的說明圖。
圖5係顯示本揭示實施形態2相關之框體一範例之圖式。
圖6係顯示本揭示實施形態3相關之框體一範例之圖式。
圖7係顯示本揭示實施形態4之框體一範例之圖式。圖7(a)為實施形態4相關之框體一範例的側剖視圖。圖7(b)係顯示FF單元與開口部之關係一範例之圖式。
圖8係說明用以確認本揭示實施形態1之基板處理裝置的框體效果所進行之實驗的圖式。
圖9係顯示用以確認本揭示實施形態1之基板處理裝置的框體效果所進行之實驗的實驗結果之圖表。
圖10係顯示用以確認本揭示實施形態1之基板處理裝置的框體效果所進行之實驗的實驗結果之其他圖表。
以下，便參照添附圖式，就本揭示之非限定例示的實施形態加以說明。添附的所有圖式中，係對相同或對應部件或構件賦予相同或對應的參考符號，並省略重複說明。又，圖式中，並非以顯示部件或構件之相對比例為 目的，從而，具體的尺寸應參照以下非限定之實施形態，由該業者加以決定。
[實施形態1]
首先，參照圖1及圖2，就本揭示實施形態1之基板處理裝置的批次式縱型成膜裝置(以下僅稱為成膜裝置)加以說明。圖1係顯示成膜裝置的內部構成之概略垂直剖視圖。圖2係從圖1所示Z方向所觀之成膜裝置之概略俯視圖。
如圖1及圖2所示，成膜裝置10具備框體1，框體1內係設有處理收納基板(以下稱為晶圓)的載具C之搬出入區域S1、以及搬送載具C內之晶圓而搬入至後述反應管2A內之處理區域S2。搬出入區域S1及處理區域S2係藉由分隔壁11來加以區隔。另外，本實施形態中，晶圓係使用其上面形成有Ti膜之晶圓。
搬出入區域S1係由第1區域12、以及於-Y方向位於第1區域12之前側的第2區域13所構成，第1區域12係設有載置有載具C之載具搬入台14(圖1)。載具C係使用例如樹脂所構成之密閉型FOUP(Front-Opening Unified Pod)。FOUP係棚架狀地配置有具例如300nm直徑之複數(例如25片)晶圓W。又，FOUP前面係設有可開閉之蓋體(未圖示)。
第2區域13如圖1所示，係設有載具載置台15及複數(例如2)之載具保管部16。又，第2區域13係設有將載具C搬送於載具搬入台14、載具載置台15及載具保管部16之間的載具搬送機構17。於-Y方向之載具載置台15前側係設有與載具C內及處理區域S2連通之開口部10H，開口部10H係藉由門18來加以開閉。又，為了將載具載置台15所載置之載具C的蓋體加以開閉，係設有蓋開閉機構19。
參照圖1，處理區域S2係設有配置有反應爐2之反應爐收容區域S2T、以及位於反應爐收容區域S2T下方之載入區域S2L。反應爐收容區域S2T所配置之反應爐2係具有下端呈開口之縱型反應管2A、支撐反應管2A之集合管2M、貫穿集合管2M之2個氣體噴射器2J、以及未圖示之加熱器。2個氣體噴射器2J中之一者係連接有儲存有含矽(Si)之Si原料氣體(作為一個處理氣體供給部)的Si原料氣體供給源(未圖示)，另一者係連接有儲存有 例如安器等之氮化氣體(作為其他處理氣體供給部)之氮化氣體供給源(未圖示)。又，反應管2A係形成有排氣口(未圖示)，此處係連接有真空泵等之排氣裝置(未圖示)。藉由此般構成，Si原料氣體(或氮化氣體)會被供給至反應管2A內，而反應管2A內會搭載有載入作為基板保持部之晶舟3A或3B(後述)，而可在形成有Ti膜之晶圓(未圖示)成膜出鈦矽化物(TiSix)膜(或TiN膜)。
載入區域S2L係配置有：2個晶舟3A及3B，係棚架狀地保持多數片晶圓；3個台座22,24及45，係載置有晶舟3A及3B；以及晶舟搬送機構5(參照圖2)，係分別將晶舟3A及3B在3個台座22,44及45間移動。晶舟搬送機構5如圖5所示，係具有藉由臂驅動部51而構成為升降自如、繞水平軸旋轉自如、進退自如之多關節臂52。多關節臂52前端係具有略U字型的平面形狀，而組裝有保持晶舟3A或3B之臂53。
3個台座22,44及45中之台座22係位於反應管2A下方，又，可藉由晶舟升降機41來升降。藉此，載置於台座22之晶舟3A(或3B)會朝反應管2A載入，或晶舟3A(或3B)會從反應管2A載出。又，台座44及45係為了暫時保持朝台座22移動，或從台座22退出之晶舟3A(或3B)而加以設置。
又，如圖2所示，載入區域S2L係設有鄰接台座44之晶圓搬送機構54。晶圓搬送機構54會在台座4上之晶舟3A(或3B)與載具載置台15上之載具C之間搬送晶圓。晶圓搬送機構54係具有保持晶圓W之複數(例如5個)叉部55、以及將該等叉部55進退自如地支撐的搬送基體56。搬送基體56係構成為繞鉛直軸旋轉自如及升降自如、以及於圖1中X方向移動自如。
又，圖2中參考符號6A及6B為後述之風扇過濾單元(以下稱為FF單元)。
另外，載入區域S2L係相當於框體1之前壁FW(參照圖1及圖2)、側壁SW(參照圖2)、及底板BP(參照圖1、圖2)、分隔壁11(參照圖1及圖2)及頂板23(參照圖1)所構成之箱構造體30的內部空間(參照圖3(a))。以下，參照圖3來就此箱構造體30加以說明。
參照圖3(a)，箱構造體30係設有框體1一側壁SW所設置之開口部34、被組裝於開口部34之FF單元6A及6B、前壁FW下方部所形成之供給開口部30A、以及頂板23所形成之排氣開口部30B。
供給開口部30A係連接有供給氮(N2)氣至FF單元6A及6B之N2氣體配管31之一端。又，N2氣體配管31之另端係連接有N2氣體供給源(未圖示)。N2氣體配管31係設有流量控制器或開閉閥(未圖示)。藉由該等來控制N2氣體之供給開始/停止，及N2氣體之供給量。再者，N2氣體供給源或N2氣體配管31係設有壓力控制器(未圖示)，N2氣體配管31內之N2氣體係設定為較常壓要高的壓力。
FF單元6A及6B各自具有幾乎為6面體狀之箱體61，具有形成於前壁FW下方部之供給口62、設於箱構造體30之內部空間側之面的過濾器(未圖示)、以及將從供給口62所流入之N2氣體導向過濾器之風扇(未圖示)。FF單元6A及6B各自的供給口62及箱構造體30之供給開口部30A係藉由既定之配管加以連接。因此，來自N2氣體供給源之N2氣體會通過N2氣體配管31及既定配管而朝FF單元6A及6B之內部供給。此N2氣體會藉由風扇朝過濾器引導，通過過濾器而朝箱構造體30之內部空間供給(參照箭頭A)。通過過濾器時，N2氣體中所含有的雜質會被去除，淨化後之N2氣體會被供給至箱構造體30之內部空間。另外，FF單元6A及6B各自的箱體61係具有高氣密性，N2氣體幾乎不會從過濾器以外流出。
排氣開口部30B係連接有將箱構造體30之內部空間排氣之排氣管32。排氣管32係具有作為調整排氣管32內所流動之氣體流量的壓力調整部之氣門32D。
又，如圖3(a)所示，箱構造體30之側壁SW外面係組裝有各自覆蓋組裝有FF單元6A及6B之開口部34的蓋構件36，如沿為圖3(a)中I-I線之部分剖視圖的圖3(b)所示，側壁SW與蓋構件36之間(開口部34之凹陷處)係形成有緩衝空間BS。蓋構件36在本實施形態中，係具有較開口部34之尺寸要大的尺寸之板狀構件，可由例如鋁板或鐵板來加以製作。
又，蓋構件36可藉由螺絲組裝於側壁SW外面，或以黏著帶(含雙面黏著帶)來加以組裝。再者，蓋構件36亦可透過例如填料等來加以組裝。填料可藉由例如矽橡膠、聚氨酯橡膠或丁基橡膠來加以製作。但是，蓋構件36不會完全遮擋緩衝空間BS與外部之氣體流通，係以限制緩衝空間BS與外部間的N2氣體流通之方式組裝在側壁SW之外面。
另外，雖圖3中加以省略，但箱構造體之頂板23係形成有具有和反應爐2之集合管2M內徑為幾乎相等內徑之開口部23H(參照圖1)，晶舟3A(或3B)會通過開口部23H而在反應爐收容區域S2T與載入區域S2L之間進行升降。又，晶舟3A(或3B)被載入至反應管2A內時，會藉由以晶舟升降機41和晶舟3A(或3B)一同加以上升之蓋體21來封閉開口部23H。又，集合管2M之凸緣部2F會氣密地固定在開口部23H之周圍。
又，箱構造體30係氣密地構成為藉由N2氣體配管所供給而來自FF單元6A及6B之N2氣體以使內部空間維持在較大氣壓藥膏之壓力(正壓)。具體而言，在供給開口部30A係連接有N2氣體配管31，排氣開口部30B係連接有排氣管32，開口部34係組裝有FF單元6A及6B，開口部23H係透過集合管2M而組裝有反應管2A的情況，只要可獲得設置上述成膜裝置之清潔室用設備所提供之壓力及流量來將N2氣體供給至箱構造體30時，為能夠將箱構造體30之內部空間維持在正壓程度的氣密即可。又，內部空間內之壓力可藉由調整來自N2氣體配管31之N2氣體壓力及供給量，及排氣管32之氣門32D來加以決定，只要較大氣壓高上例如數十Pa至200Pa左右即可。
如上述構成之本實施形態的箱構造體30中，以箱構造體30之內部空間為正壓之方式來從N2氣體配管31供給N2氣體時，從FF單元6A及6B朝內部空間所供給之N2氣體與內部空間內之氣體會從排氣管32朝外部加以排氣。藉此，以N2氣體來吹淨內部空間內，便可降低箱構造體30之內部空間內的氧濃度。
另一方面，被供給至箱構造體30之內部空間之N2氣體並不是從排氣管32加以排氣，而是例如圖4之箭頭B1所概略顯示，通過從箱構造體30之側壁SW、FF單元6A(或6B)之間所形成之間隙G1(第1間隙)而朝緩衝空間BS溢漏。朝緩衝空間BS溢漏之N2氣體這次會如圖4之箭頭C1所概略顯示，通過例如蓋構件36與側壁SW外面之間所形成之間隙G2(第2間隙)而朝外部(大氣氛圍)溢漏。因此，緩衝空間BS亦會被來自箱構造體30之內部空間的N2氣體所吹淨，而降低緩衝空間BS中之氧濃度。
於是，N2氣體從箱構造體30之內部空間朝緩衝空間BS溢漏時，如圖4之箭頭B2所概略顯示，緩衝空間BS內之氣體的一部分會朝箱構造體30之 內部空間逆擴散。假設沒有蓋構件36(亦即，藉由組裝蓋構件36所設置之緩衝空間BS)，N2氣體會從箱構造體30之內部空間朝外部直接地溢漏，則外部空氣(氧濃度約為21%)便會逆擴散至內部空間。相對於此，本實施形態中，由於如上述降低了緩衝空間BS之氧濃度，故從緩衝空間BS朝內部空間之氧逆擴散量亦會被加以減低。從而，便可更加降低內部空間內的氧濃度。
又，由於降低了箱構造體30之內部空間(亦即，載入區域S2L)之氧濃度，故從內部空間朝反應管2A流入之氧量亦會被降低。因此，便能充分地抑制晶圓上之Ti膜在反應管2A內氧化。
另外，隨著從緩衝空間BS朝外部之溢漏(箭頭C1)，如圖4之箭頭C2所概略顯示，雖外部空氣中之氧會朝緩衝空間BS內逆擴散，但其擴散量與從緩衝空間BS朝外部之溢漏量相比乃極為少，故緩衝空間BS內之氧濃度會被抑制在較空氣中的氧濃度要低。
例如在減壓下將箱構造體之密閉性提高至與將基板處理之真空腔室同樣程度，氣密地設置N2氣體供給管及排氣管，而以N2氣體來吹淨箱構造體內部的話，便可充分地抑制從箱構造體朝外部之N2氣體的溢漏，則氧便不會逆擴散。因此，可降低箱構造體內部之氧濃度。然而，製作此般箱構造體會增加製造成本，而關係到IC製造成本的增加。
相對於此，依本揭示第1實施形態之框體1的箱構造體30，藉由在箱構造體30中，以蓋構件36來覆蓋可產生從內部空間朝外部之溢漏的部分，而能降低內部空間之氧濃度，故可大幅地降低框體1製造所必要之費用。而且，藉由將蓋構件36組裝在既有的基板處理裝置之箱構造體(或框體)，可降低內部空間之氧濃度，故不需要為了降低氧濃度而做大幅的改造。再者，在使用例如黏著帶將蓋構件36組裝在箱構造體30的情況，在FF單元6A(或6B)之維修或需要替換時，可容易地將蓋構件36加以拆下。
[實施形態2]
圖5係顯示本揭示實施形態2相關之框體1a一範例之圖式。實施形態2相關之框體1a中，由於僅有箱構造體30a之側壁SW所設置之蓋構件36a之構成與實施形態1相關之框體1有所差異，故僅說明改變之處。關於其 他構成要素由於係和實施形態1相同，故省略其說明。又，實施形態2中，關於和實施形態1相同之構成要素則賦予相同參考符號，並省略其說明。
圖5中，雖係顯示實施形態2相關之框體1a的箱構造體30a之開口部34附近的剖面結構，但實施形態2相關之框體1a係在將開口部34以1片之蓋構件36a加以封閉這點，與以箱體61及2片蓋構件36來加以封閉之實施形態1相關之框體1有所差異。亦即，實施形態1中，係以箱體61來封閉開口部34內側之開口而構成箱構造體30，蓋構件36會接觸側壁SW並最終地覆蓋開口部34。另一方面，實施形態2相關之框體1a中，開口部34之構成係與實施形態1相關之框體1相同，但開口部34係以一片包含內側彎曲呈倒ㄇ字狀部分之形狀的蓋構件來加以覆蓋。如此般，亦可構成為不使用兩個構件(即箱體61及蓋構件36)，而以對應開口部34形狀所加工之1片蓋構件36a來覆蓋開口部34。
圖5中，開口部34之端部係從側壁SW上之彎折起點34A起朝內側垂直地彎折，接著與側壁SW平行地朝開口部34之中央彎折，然後垂直於側壁SW而朝外側彎折，最後以朝開口部34外周側之方式與側壁SW平行地彎折，以形成組裝面33。組裝面33係可接觸蓋構件36a之面，如實施形態1所述，係使用黏著帶或螺絲等之組裝機構(或結合機構)，而可組裝蓋構件36a之面。
又，組裝面33係較開口部34端部側壁SW上之彎折起點34A要靠內側，為了確保與彎折起點34A之距離，彎折起點34A與組裝面33之間可形成緩衝空間BS。由於橫跨開口部34端部周緣於上下具有相同結構，故會橫跨開口部34之整周而形成有緩衝空間BS。又，開口部34端部係從彎折起點34A垂直地朝內側更加彎折，再形成朝深度方向外側彎折之形狀，故與側壁SW在垂直方向亦會形成較大的空間，使得緩衝空間BS有較大的容積。
組裝面33與蓋構件36a之接觸面與實施形態1相同，具有間隙G。亦即，構蓋件36a係以容許內部空間之N2氣體的溢漏之氣密度或密著度而組裝在組裝面33。藉此，供給至內部空間之N2氣體便會透過間隙G1而容許溢漏至緩衝空間BS。
又，蓋構件36a之朝側壁SW的組裝與實施形態1完全相同。將蓋構件 36a接觸至側壁SW上之彎折起點36A及其附近之外側區域，來將蓋構件36a組裝在側壁SW。組裝方法與實施形態1同樣，可為使用黏著帶或螺絲等之組裝方法。蓋構件36a與側壁SW之接觸位置亦形成有間隙G2，會容許N2氣體從緩衝空間BS朝外部溢漏。從而，從間隙G1溢漏至緩衝空間BS之N2氣體便會被容許再從緩衝空間BS透過間隙G2朝外側溢漏。
此處，蓋構件36a之朝側壁SW的組裝雖需要使用黏著帶或螺絲等來確實地進行，但蓋構件36a之朝組裝面33之組裝則不需要特別地進行固定的組裝，亦可只是將蓋構件36a朝組裝面33強力按壓來單純地接觸。亦可採用將組裝面33深度的尺寸、蓋構件36a之彎曲尺寸適度地加以調整的結構。
如此般，實施形態2相關之框體1a中，係不設置FF單元之箱體61，而僅藉由蓋構件36a來覆蓋開口部34，但可與實施形態1同樣地，形成第1間隙G1、緩衝空間BS及第2間隙G2，可達到所謂降低箱構造體30a內部空間之氧濃度的同樣功能。從而，依實施形態2相關之框體1a，會維持所謂降低內部空間之氧濃度功能，並減少構件數量，可降低製造成本。又，蓋構件36a之形狀由於係以凹陷於內側之方式而為彎曲形狀，故便可謀求框體1a之省空間化。
另外，實施形態2中，雖係例示以蓋構件36a來覆蓋開口部34，但以FF單元之箱體61來形成蓋構件36a亦能獲得同樣之作用效果。
[實施形態3]
圖6係顯示本揭示實施形態3相關之框體1b一範例之圖式。實施形態3相關之框體1b中，由於僅有箱構造體30b之側壁SW所形成之開口部35附近之結構與實施形態1,2相關之框體1,1a有所差異，故僅就差異處加以說明。關於其他構成要素，由於和實施形態1,2相同，故省略其說明。又，實施形態3中，關於和實施形態1,2相同之構成要素則賦予相同參考符號，並省略其說明。
實施形態3相關之框體1b中，在箱構造體30b之側壁SW所形成之開口部35端部的組裝面33a並未各自形成在較側壁SW要靠內部空間側，而是形成在與側壁SW相同面上這點，係與實施形態1,2相關之框體1,1a有所差異。又，雖然封閉了開口部35，但僅用了蓋構件36而未使用箱體61這 點，係與實施形態1有所差異，而與實施形態2則共通。
圖6中，開口部35端部係從側壁SW上之彎折起點35A與側壁SW垂直地朝內側彎折，接著與側壁SW平行地朝開口部35中心彎折，再與側壁SW垂直地朝外側彎折，最後於和側壁SW相同面上朝開口部35中心彎折，以形成組裝面33a。此結果，便會成為在彎折起點35a之內側形成有凹陷般之緩衝空間BS的形狀。
蓋構件36係具有與實施形態1相同的平板狀，並以覆蓋開口部35整體之方式加以設置，係以接觸至組裝面33A，及彎折起點35A及其外側之側壁SW的區域來加以組裝。然後，在組裝面33a與彎折起點35A之間橫跨開口部35全周而形成有小的緩衝空間BS。蓋構件36之組裝係與實施形態1,2相同，可使用黏著帶、螺絲等各種組裝機構來加以進行。又，蓋構件36之最外側處，朝較彎折起點35A要靠外側區域之組裝較佳地係使用上述組裝機構來確實地進行，但關於組裝面33a與蓋構件36之接觸面，亦可依用途而不特別進行，僅係藉由施加於蓋構件36之按壓來接觸這點則與實施形態2相同。
即便為如是般簡單的構成，實施形態3相關之框體1b亦在組裝面33a與蓋件36之接觸面具有間隙G1，在側壁SW與蓋構件36之接觸面具有間隙G2，在間隙G1與間隙G2之間則具有緩衝空間BS。然後，間隙G1及間隙G2會容許內部空間之N2氣體朝外部溢漏。從而，N2氣體會被供給至內部空間，使得內部空間成為正壓的話，便容許N2氣體能從內部空間透過間隙G1溢漏至緩衝空間BS，N2氣體從緩衝空間BS透過間隙G2朝外部溢漏。藉此，便可降低內部空間之氧濃度。
如此般，依實施形態3相關之框體1b，藉由將開口部35成為簡單形狀，將蓋構件36成為平板狀之甘丹形狀，便可將包含開口部35及蓋構件36之加工成本的製造成本進一步地降低。又，由於僅使用蓋構件36來封閉開口部35，故可和實施形態2同樣地降低構件數，可降低製造成本，並謀求省空間化。另外，將蓋構件36作為FF單元之箱體61亦能獲得同樣的作用效果。
如此般，依實施形態2,3相關之框體1a,1b，便可減少構件數、降低製 造成本、並有效地降低箱構造體30a,30b之內部空間的氧濃度。
另外，實施形態2,3中，雖僅舉出被限制形狀的範例，但只要是將形成於側壁SW之開口部34,35的端部彎折，於較彎折起點34A,35A要靠內側形成平行於側壁SW之組裝面33,33a的結構，便可有各種變更。例如，實施形態2中，可將開口部34端部單純地朝垂直於側壁SW之深度方向彎折，僅於平行側壁SW之方向朝內側彎折，最後以水平方向之彎折來形成組裝面33。從而，只要將朝蓋構件36a內側之彎曲變大，便可達到與具有間隙G1,G2之實施形態2相同的作用效果。實施形態3亦可適用同樣的變更。
如此般，開口部34,35端部之形狀，及覆蓋開口部34,35之蓋構件36a,36形狀便可對應用途而為各種樣態。
又，開口部34,35端部雖為形狀本身彎折之形狀，但無須一定要是將單片彎折加工來加以形成，亦可藉由焊接等接合來形成。
又，關於將內部空間為正壓，來降低內部空間之氧濃度的機制由於和實施形態1所說明者相同，故省略其說明。
[實施形態4]
圖7係顯示本揭示實施形態4之框體1c一範例之圖式。圖7(a)為實施形態4相關之框體一範例的側剖視圖，如圖1所示，7(b)係顯示FF單元6C與開口部37之關係一範例之圖式。實施形態4相關之框體1c係具有開口部37。開口部37端部係複數彎折而於前端附近形成溝狀或凹陷狀之凹部38。具體而言，開口部37端部係在彎折起點37A從側壁SW朝內側直角地彎折，再於角落37B朝中心方向直角地彎折，而形成與側壁SW平行地延伸之組裝面33c。接著，在凹部38之彎折起點38A處使開口部37朝相對於側壁SW之直角方向內側彎折，在角落38B處朝中心直角地彎折延伸，接著在角落38C處與側壁SW直角地朝外側彎折，最後在角落38D處彎折，以和彎折起點38A之面一致的方式朝中心彎折至內側，而形成凹部38及組裝面33b。又，上下組裝面33b彼此之間係形成有開口39。
實施形態4相關之框體1c的開口部37係具有在形成有以圖6所示之實施形態3相關之框體1b的開口部35之狀態下，再將外側之側壁SW彎折2次而形成在深處再附加有一階之開口部35’之構成。亦即，實施形態3相 關之框體1b中，係以覆蓋側壁SW之方式設置蓋構件36，但實施形態4相關之框體1c中，係於較側壁SW更靠內側之凹陷位置設置凹部38，而於較側壁SW要靠內側之位置設置作為蓋構件功能之FF單元6C的箱體61。凹部38的形狀由於和圖6之開口部相同，故以板狀蓋構件36來將其覆蓋的話，便可與圖6同樣地形成緩衝空間BS及間隙G1,G2。
然而，實施形態4相關之框體1c中，僅係取代蓋構件36，而使用FF單元6C之箱體61C來形成緩衝空間BS間隙G1,G2。亦即，為了形成緩衝空間BS、間隙G1,G2所必要之組裝面33b,33c及凹部38係形成於較側壁SW要內側之位置，故可取代蓋構件36將所必要之FF單元6C設置於較側壁SW要靠內側之位置。亦即，實施形態4相關之框體1c中，藉由在開口部37形成1階的段差，便可在開口部37內之段差空間設置FF單元6C。又，由於係將側壁SW作為組裝面之一來使用，故組裝面33b,33c會橫跨開口部37全周來加以形成。
實施形態1中，係構成為在開口部34內設置FF單元6A及6B，再以蓋構件36覆蓋開口部34。又，實施形態2,3中，係構成為在較開口部34,35更靠內部設置FF單元6A及6B，並以蓋構件36a,36b覆蓋開口部34,35。另一方面，實施形態4相關之框體1c中，係使用FF單元6C之箱體61C，來封閉凹部38及開口39。開口部37並非完全地被加以覆蓋，而是在開口部37所形成之段差空間收納FF單元6C之箱體61C，成為FF單元6C之箱體61C佔據開口部37之段差空間的大部分區域之狀態。亦即，箱體61並非完全地封閉開口部37內，而是上下地隔有某種程度之間隔來被收納於開口部37內。
如圖7(b)所示，例如FF單元6C係如冷凍庫的蓋體般沿著開口部37之一縱邊來加以組裝，而設置為可以開閉。開口部37內係設有N2氣體配管31，而具有供給口31A。又，FF單元6C下方係形成有供給口62，FF單元6C之箱體61C封閉時，係構成為與N2氣體配管31之供給口31A密接而連通，從N2氣體配管31所供給之N2氣體會通過供給口62而被導入至FF單元6C內。如此般，FF單元6C係構成為具有門開閉用之若干間隙而被收納在開口部37內，並覆蓋凹部38及開口39。又，FF單元6C之箱體61C外 面係較側壁SW要靠深處，而未從側壁SW突出。藉由相關構成，可將具有相同構成之框體1c彼此，或具有框體1c之成膜裝置10彼此鄰接來加以設置。藉此，便能以所謂鄰接(side by side)來進行複數成膜裝置之配置，可縮小配置空間，而謀求省空間化。
另外，如圖7(a)所示，實施形態4相關之框體1c之箱體61C係接觸至組裝面33b,33c，以覆蓋封閉凹部38及開口39之方式加以設置，而藉由凹部38來形成緩衝空間BS。此時，組裝面33b及箱體61C之接觸面係形成有間隙G1，組裝面33c及箱體61C之接觸面係形成有間隙G2。然後，與實施形態1至3同樣地，間隙G1及間隙G2會容許氣體從內部空間之溢漏。亦即，N2氣體會被供給至內部空間，使得內部空間成為正壓的話，便容許N2氣體能從內部空間透過間隙G1溢漏至緩衝空間BS，N2氣體從緩衝空間BS透過間隙G2朝外部溢漏。藉此，便可降低內部空間之氧濃度。此點由於和實施形態1至3相同，故箱體61C之組裝方法，或內部空間降低氧濃度之機制等的詳細說明便加以省略。
依實施形態4相關之框體1c，藉由不將側壁SW作為組裝面的一部分，而是在較側壁SW進入內側之位置設置凹部38及組裝面33b,33c，使凹部38成為緩衝空間BS之構造來加以形成，將FF單元6C之箱體61C組裝在組裝面33b,33c，藉此，便可以封閉凹部38及開口39，並形成緩衝空間BS及間隙G1,G2。藉此，便不需要覆蓋開口部37之例如蓋構建36,36a，可消除從側壁SW所突出之構件(亦即，蓋構件36,36a)，可謀求框體1c之省空間化，讓框體1c可鄰接設置。
另外，圖7中，覆蓋凹部38及開口39之蓋構件雖係舉出使用FF單元6C之箱體61C為範例加以說明，但亦可將FF單元6C設於較凹部38及開口39更靠內側處，為了覆蓋凹部38及開口39而使用至今相同的蓋構件36。此情況中，亦可將緩衝空間BS及間隙G1,G2形成於較側壁SW要靠內側之位置，由於不存在有覆蓋側壁SW之蓋構件，故框體1c可鄰接設置。
又，實施形態4中，包含組裝面33b,33c、凹部38及FF單元6C之箱體61C的廣義蓋構件之形狀只要是形成於較側壁SW要凹陷之內側，便可為各種形狀，例如，在圖5所示之樣態中，係直接地設有1階段差而凹陷，來 於較側壁SW要靠深處之位置設置蓋構件36a。
如此般，依實施形態4相關之框體1c，而可於開口部37形成段差，來將包含FF單元6C之箱體61C的廣義蓋構件設置於較側壁SW要靠深處之位置的話，便可構成以各種形態而可鄰接設置之成膜裝置10。
[實施例]
接著，就為了確認本實施形態效果所進行之實驗及其結果加以說明。本實施例中，係利用使用了實施形態1相關之框體的成膜裝置10來進行實驗。圖8係顯示實驗所使用之成膜裝置10(圖1及圖2)之箱構造體30的一部分、及組裝於箱構造體30之蓋構件36的立體圖。此實驗中，係使用測量圖8所示之緩衝空間BS與外部(大氣氛圍)之壓力差的壓差計DG、及測量緩衝空間BS內之氧濃度的氧濃度計OM。另外，蓋構件36係組裝有真空機器用之2個氣體配管接頭，以既定配管來連接該等與氧濃度計OM，藉由取樣緩衝空間BS中之氣體，來測量緩衝空間BS內之氧濃度。又，箱構造體30之內部空間亦配置氧濃度計，來測量內部空間之氧濃度。
另外，實驗所使用之箱構造體30中，其形狀上，會在蓋構件36與箱構造體30之間產生間隙(手指可插入之大小的間隙)。此間隙係藉由黏著帶或橡膠製之封閉構件(圖8所示之參考符號36S)來加以封閉。
實驗係朝蓋構件36之箱構造體30改變組裝方式來試驗複數次。組裝方式如圖10所示。例如，條件1中，係使用單面黏著帶來將蓋構件36組裝於箱構造體30，上述間隙亦以單面黏著帶來加以封閉。又，為了比較，就未組裝蓋構件36之情況(比較例)，亦測量箱構造體30內部空間之氧濃度。
圖9係顯示箱構造體30內部空間與緩衝空間BS內中氧濃度之時間變化的圖表，係顯示在圖1及圖2所示之成膜裝置100的維修後，對箱構造體30以內部空間壓力會較大氣壓高上1000Pa之方式開始供給N2氣體時起之氧濃度。從圖9可知，從供給N2氣體開始約經過10小時時，箱構造體30內部空間之氧濃度降低至約3ppm左右。
圖10係顯示各條件中箱構造體30內部空間內與緩衝空間BS內之到達最低氧濃度。在將蓋構件36以單面黏著帶組裝於箱構造體30，並以單面黏著帶來封閉間隙的情況(條件1及2)，緩衝空間BS內之氧濃度為約13%， 較大氣中之氧濃度約21%要為降低。伴隨於此，已知箱構造體30之內部空間氧濃度為約4ppm，與未使用蓋構件36之情況(比較例)相比係降低。
又，在將蓋構件36以單面黏著帶組裝於箱構造體30，以封閉構件36S(圖8)來封閉間隙的情況(條件3)，已知緩衝空間BS內之氧濃度降低至600ppm，箱構造體30內部空間之氧濃度降低至3.2ppm。又，已相同條件再度測量的情況(條件4)，得到緩衝空間BS內之氧濃度為460ppm，內部空間內之氧濃度為3.2ppm之結果。由於係以封閉構件36S來封閉間隙，故從緩衝空間BS朝外部之溢漏(參照圖4之箭頭C2)會降低，從而，朝緩衝空間BS內逆擴散之大氣中的空氣亦應有所降低。
又，在以封閉構件36S將間隙封閉，取代單面黏著帶而使用雙面黏著帶來將蓋構件36組裝在箱構造體30的情況(條件5)，緩衝空間BS內之氧濃度為520ppm，內部空間內之氧濃度為3.2ppm，在單面黏著帶與雙面黏著帶之間未見到顯著的差異。
另一方面，在以封閉構件36S將間隙封閉，再從其上以單面黏著帶進一步封閉，來將蓋構件36使用雙面黏著帶而組裝於箱構造體30的情況(條件6)，緩衝空間BS內之氧濃度會降低至333ppm。但是，此情況中，箱構造體30內部空間之氧濃度為3.2ppm，未見到有大的變化。由以上結果，藉由將緩衝空間BS內之氧濃度降低至數百ppm，較佳地係降低至600ppm以下，應可充分地將箱構造體30內部空間之氧濃度加以降低。
另外，在上述實驗以外，於10台成膜裝置中，以黏著帶將蓋構件36組裝於箱構造體30而調查內部空間之氧濃度，得知到達最低氧濃度之平均值為3.8ppm，標準偏差(σ)為0.37。
又，以壓差計DG(圖8)測量之結果，在條件1的情況，緩衝空間BS內之壓力已知幾乎為大氣壓。這應該是顯示了緩衝空間BS內之氣體係以和從箱構造體30內部空間朝緩衝空間BS溢漏之N2氣體的溢漏率為幾乎同樣的溢漏率來朝外部溢漏。又，得知即便不以高氣密性來將蓋構件36組裝於箱構造體30，仍會獲得內部空間內之氧濃度降低之效果。
以上，雖已參照幾個實施形態及實施例來說明本揭示，但本揭示不限定於上述實施形態及實施例，可參照所添附之申請專利範圍而有各種變形 或變更。
上述實施形態中，雖係就於箱構造體30設置有FF單元6A及6B之情況為例加以說明，但箱構造體部30不一定需要FF單元6A及6B。藉由N2氣體之供給使得內部可為正壓之箱構造體30中，係以覆蓋內部N2氣體會有朝外部漏出可能性的部分來將蓋構件36組裝至箱構造體30，而形成緩衝空間BS即可。例如在箱構造體30設置維修用門的情況，亦可設置能對此門裝卸之蓋構件。
又，上述實施形態中之蓋構件36雖為板狀，但在其他實施形態中，亦可具有例如箱狀(6面中其中一面開口之6面體形狀)。無需贅言地，亦可對應該覆蓋之部分的形狀來製作蓋構件36。再者，如圖8之實驗中使用封閉構件36S般，在蓋構件36與箱構造體30之間有間隙的情況，亦可使用包含有對應該間隙之形狀而填埋間隙之封閉構件的蓋構件。
再者，亦可以覆蓋例如圖3及圖4之蓋構件36的方式將例如具有箱形狀的其他蓋構件組裝在箱構造體30，來形成與緩衝空間BS相同之追加緩衝空間。藉此，藉由使N2氣體從緩衝空間BS朝追加緩衝空間之溢漏，便能降低追加緩衝空間內之氧濃度。從而，由於從追加緩衝空間朝緩衝空間BS逆擴散之氧量與外部空氣之逆擴散的情況相比會變少，故會更加地降低緩衝空間BS內之氧濃度，因此會更加降低箱構造體30內部空間之氧濃度。
再者，間隙G1(第1間隙)係可形成在構成例如略為六面體形狀之箱構造體30的複數柱，與柱所組裝的壁板之間。又，亦可為在箱構造體30或蓋構件形成孔或缺槽來作為間隙G1或間隙G2(第2間隙)。
依本揭示之實施形態，便能提供一種可將內部空間內之氧濃度更加減低之基板處理裝置的框體。
本揭示係基於2012年5月30日所申請之日本特願2012-123701號及2013年3月13日所申請之日本特願2013-050434號之優先權的利益，該日本申請之所有內容在此係作為參照文獻而被加入。
SW‧‧‧側壁
FW‧‧‧前壁
BP‧‧‧底板
BS‧‧‧緩衝空間
6A,6B‧‧‧FF單元
23‧‧‧頂板
30‧‧‧箱構造體
30A‧‧‧供給開口部
30B‧‧‧排氣開口部
31‧‧‧N2氣體配管
32‧‧‧排氣管
32D‧‧‧氣門
34‧‧‧開口部
36‧‧‧蓋構件
61‧‧‧箱體
62‧‧‧供給口

Claims (15)

  1. 一種框體，係在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，包含有：箱構造體，係可收納保持複數基板之基板保持部而具有第1間隙及第2間隙；非活性氣體供給管，係將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間；蓋構件，係組裝於該箱構造體；以及緩衝空間，係設於該內部空間及該蓋構件之間；該內部空間內之氣體會從該內部空間通過該第1間隙而朝該緩衝空間溢漏，該緩衝空間內之氣體會從該緩衝空間通過該第2間隙而朝外部溢漏；該箱構造體之該內部空間係藉由該非活性氣體供給管所供給之該非活性氣體而維持在正壓。
  2. 一種框體，係在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，包含有：箱構造體，係在內部空間可收納保持複數基板之基板保持部而在側壁形成有開口部；非活性氣體供給管，係將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間；組裝面，係該開口部之端部以既定彎折，於較該側壁上之彎折起點要靠中心側而平行地形成於該側壁；蓋構件，係接觸到該組裝面及該彎折起點之兩者，在該組裝面及該彎折起點之間形成緩衝空間，並以容許接觸部之來自內部的氣體溢漏的既定氣密度來加以組裝，而覆蓋該開口部；以及緩衝空間，係設於該組裝面與該彎折起點與該蓋構件之間；該內部空間及該緩衝空間內之氣體會通過該接觸部而溢漏；該箱構造體之該內部空間係藉由該非活性氣體供給管所供給之該非活性氣體而維持在正壓。
  3. 如申請專利範圍第2項之框體，其中該組裝面係較該側壁而形成於該內部空間側；該蓋構件係以接觸到該組裝面及該彎折起點之兩者的方式，具有彎折至內側的段差之某形狀。
  4. 如申請專利範圍第2項之框體，其中該組裝面係與該側壁形成在同一面上；該蓋構件為板狀構件。
  5. 一種框體，係在內部形成降低氧濃度氛圍之框體，包含有：箱構造體，係在內部空間可收納保持複數基板之基板保持部而在側壁形成有開口部；非活性氣體供給管，係將非活性氣體供給至該箱構造體之該內部空間；複數組裝面，係該開口部之端部以既定彎折，於較該側壁凹陷之位置，在較該側壁之彎折起點要靠中心側而平行地形成於該側壁；蓋構件，係接觸該複數組裝面，在既定之組裝面彼此間形成緩衝空間，並以容許接觸部之來自內部的氣體溢漏的既定氣密度來加以組裝，而覆蓋該開口部；以及緩衝空間，係設於該複數組裝面與該蓋構件之間；該內部空間及該緩衝空間內之氣體會通過該接觸部而溢漏；該箱構造體之該內部空間係藉由該非活性氣體供給管所供給之該非活性氣體而維持在正壓。
  6. 如申請專利範圍第5項之框體，其中該側壁與該複數組裝面之間係以該側壁與該複數組裝面之段差而形成段差空間。
  7. 如申請專利範圍第6項之框體，其中該蓋構件為將該非活性氣體供給至該內部空間時所通過之過濾器的箱體，係收納於該段差空間內。
  8. 如申請專利範圍第6項之框體，其中該複數組裝面係隔著形成為該緩衝空間之凹陷形狀而設於同一面上。
  9. 如申請專利範圍第5項之框體，其中被供給至該內部空間之非活性氣體從該內部空間朝該緩衝空間溢漏時，該緩衝空間內之壓力係等於大氣壓。
  10. 如申請專利範圍第5項之框體，其中更具備有：排氣部，係連接有將被供給至該箱構造體之該非活性氣體加以排氣之排氣管；壓力調整部，係設於該排氣管，調整該非活性氣體供給部所供給之非活性氣體的供給量及該內部空間之壓力。
  11. 如申請專利範圍第5項之框體，其中該蓋構件係藉由螺絲或黏著帶而組裝於該該箱構造體。
  12. 如申請專利範圍第5項之框體，其中該箱構造體及該箱構造體所組裝之該蓋構件之間係設有填料。
  13. 如申請專利範圍第5項之框體，其中該緩衝空間內之氧濃度為600ppm以下。
  14. 一種基板處理裝置，係在內部形成降低氧濃度氛圍之基板處理裝置，具備有：如申請專利範圍第5項之框體；反應管，係可收納該基板保持部；處理氣體供給部，係將既定之處理氣體供給至該反應管內。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理裝置，其中該基板含有鈦膜；該處理氣體供給部包含有：第1處理氣體供給管，係供給含矽氣體；第2處理氣體供給管，係供給氮化氣體。
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