TWI585234B - 氣體處理裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種氣體處理裝置,從氣密插入於處理容器中的注射器對該處理容器內供給氣體來進行被處理體之處理。
在半導體晶圓等基板(以下稱為「晶圓」)形成矽氧化膜(SiO2)等薄膜之作法上,已知例如使用專利文獻1(特開2010-135510)所記載之裝置的ALD(Atomic Layer Deposition)法。此裝置係於真空容器(處理容器)內所設旋轉台上讓5片晶圓排列於圓周方向上,並以對向於此旋轉台的方式配置著複數氣體注射器。此外,此裝置中,將個別氣體注射器安裝於真空容器時,係使得金屬製氣體管、例如形成為波紋狀之所謂的撓性配管配置於該真空容器外側。
具體而言,使得比氣體注射器之外徑大上一圈的貫通口形成於真空容器之側壁面,而將氣體注射器例如從真空容器內側插入此貫通口內。此外,於貫通口內壁面與氣體注射器外周面之間,使得環狀襯套與O型環從真空容器之內部區域側沿此順序來排列,並同樣藉由環狀構件將O型環從真空容器外側往內側加以抵緊。如此一來一旦襯套、O型環之移動受到貫通口內壁面(詳細來說為從該內壁面朝氣體注射器外周面沿著圓周方向上延伸之直立面)所限制,則O型環會被壓扁,貫通口內壁面與氣體注射器之間受到氣密式密封。此外,所採用之構成為:若以和位於前述貫通口內部之氣體注射器的開口端成為對向的方式將前述撓性配管之一端側氣密插入該貫通口中,則可一邊氣密保持真空容器內部、一邊經由氣體注射器對該真空容器內供給氣體。
此處,若對真空容器內供給氣體之構成上採用以上說明之作法,則於撓性配管之裝卸時需要對應於安置該撓性配管之空間而於真空容器外側確保多餘的作業區域,此將造成裝置設置面積(footprint)的增加。此外,氣體注射器之O型環兼做為真空容器本身之密封部。亦即,若卸除氣體注射器,則真空容器之密封部會成為大氣開放狀態。是以,例如為了維修而將氣體注射器卸除時,會起因於該維修而發生真空漏洩之風險。
於前述專利文獻1中,針對如此課題並未記載。
本發明之一實施例係鑑於如此之情事,其目的在於提供一種氣體處理裝置,當自氣密插入於處理容器內的氣體注射器對該處理容器內供給氣體之際,可縮減裝置之設置面積。
本發明之一實施例係提供一種氣體處理裝置,係對被處理體供給氣體來進行處理者;具備有:氣密性處理容器,其內部收容該被處理體,具有壁部;貫通孔,形成於該壁部處,氣密連通於該處理容器外側之氣體供給管;注射器,從該處理容器內側插入於該貫通孔,將該氣體供給管所送來之該氣體供給至該處理容器內;襯套,於該貫通孔內嵌合於該注射器之外周面;環狀密封構件,於該貫通孔內相較於該襯套位於該處理容器更外方側,嵌合於該注射器之外周面;卡止面,相較於該密封構件位於該處理容器更外方側,沿著該貫通孔之壁面在圓周方向上形成為環狀,而和該密封構件相對向;以及抵壓部,設置於該處理容器之內部,將該襯套往該處理容器之外方側做抵壓;該抵壓部係藉由該襯套在該密封構件側之端面來將該密封構件往該卡止面做抵壓而壓扁,將該注射器之內部與外部加以氣密性密封。
1‧‧‧真空容器(處理容器)
1a‧‧‧密封構件
2‧‧‧旋轉台
4‧‧‧凸狀部
7‧‧‧加熱器單元
7a‧‧‧蓋構件
11‧‧‧頂板
12‧‧‧側壁
15‧‧‧搬送口
20‧‧‧盒體
21‧‧‧核心部
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧驅動部(旋轉機構)
24‧‧‧凹部
31,32,41,42‧‧‧噴嘴(氣體注射器)
51‧‧‧分離氣體供給管
61,62‧‧‧排氣口
63‧‧‧排氣管
64‧‧‧真空泵
65‧‧‧壓力調整部
70‧‧‧氣體供給埠
70a‧‧‧凸緣部
70b‧‧‧螺孔
71‧‧‧密封構件
72‧‧‧螺釘
73‧‧‧氣體供給流路
74‧‧‧插入口
75‧‧‧密封構件
76‧‧‧襯套
76a‧‧‧滑動面
77‧‧‧突出部
78‧‧‧銷部
79‧‧‧安裝孔
81‧‧‧緊固構件
81a‧‧‧開口部
81b‧‧‧固定構件
82‧‧‧腕部
82a‧‧‧鉛直面
82b‧‧‧傾斜面
83‧‧‧凹部
91‧‧‧傾斜角度調整構件
92‧‧‧本體部分
93‧‧‧框構件
94‧‧‧螺釘
95‧‧‧支撐面
96‧‧‧螺釘
100‧‧‧搬送臂
110‧‧‧晶圓舟
112‧‧‧反應管
113‧‧‧外管
114‧‧‧內管
115‧‧‧氣體注射器
116‧‧‧加熱器
117‧‧‧排氣口
120‧‧‧把手部
200‧‧‧控制部
201‧‧‧記憶部
D‧‧‧分離區域
G‧‧‧閘閥
P1,P2‧‧‧處理區域
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示本發明之氣體處理裝置之適用例的成膜裝置之縱截面圖。
圖2係顯示前述成膜裝置之立體圖。
圖3係顯示前述成膜裝置之橫剖俯視圖。
圖4係顯示於前述成膜裝置所設噴嘴之安裝構造之縱截面圖。
圖5係顯示前述安裝構造之立體圖。
圖6係顯示前述安裝構造之分解立體圖。
圖7係顯示前述安裝構造之縱截面的立體圖。
圖8係顯示使用前述安裝構造將噴嘴安裝於真空容器之模樣的作用圖。
圖9係顯示使用前述安裝構造將噴嘴安裝於真空容器之模樣的作用圖。
圖10係顯示使用前述安裝構造將噴嘴安裝於真空容器之模樣的作用圖。
圖11係顯示使用前述安裝構造將噴嘴安裝於真空容器之模樣的作用圖。
圖12係顯示以往之安裝構造之縱截面圖。
圖13係顯示本發明之氣體處理裝置之適用例的熱處理裝置之縱截面圖。
圖14係顯示前述熱處理裝置中氣體注射器之安裝構造的縱截面圖。
圖15係示意顯示前述安裝構造之其他例的縱截面圖。
圖16係示意顯示前述安裝構造之其他例的縱截面圖。
圖17係示意顯示前述安裝構造之其他例的縱截面圖。
圖18係示意顯示前述安裝構造之其他例的縱截面圖。
圖19係示意顯示前述安裝構造之其他例的立體圖。
圖20係示意顯示前述安裝構造之其他例的俯視圖。
針對本發明之實施形態之氣體處理裝置適用於成膜裝置之例,參見圖1~圖7來說明。此裝置如圖1~圖3所示般,具備有:真空容器(處理容器)1,其平面形狀為大致圓形;以及,旋轉台2,構成為在該真空容器1內繞鉛直軸旋轉自如;藉由氣體注射器對於旋轉台2上之被處理體亦即晶圓W供給處理氣體來進行成膜處理。此外,此成膜裝置如後面詳述般,無須於真空容器1之外側設置氣體注射器安裝用的多餘空間,而採用省空間性優異之佈置。接著,針對此成膜裝置之具體構成說明如下。
如圖1所示般,於真空容器1之頂板11之中心部連接著分離氣體供給管51,其對於該真空容器1內流通分離氣體(N2氣體)以分隔後述處理區域P1、P2。於旋轉台2之下側設置有做為加熱部之加熱器單元7,經由該旋轉
台2將晶圓W加熱到成膜溫度例如300℃~600℃之加熱溫度。圖1中7a乃由例如石英等所構成之蓋構件,係以覆蓋旋轉台2之周圍的方式配置為大致箱型,並且避開後述排氣口61、62且沿著頂板11之下面而形成。於真空容器1之底面側連接著未圖示之沖洗氣體供給管,用以對於設置有加熱器單元7之區域供給氮氣體。圖1中1a為配置於真空容器1之側壁12上端面的O型環等密封構件。
旋轉台2係由例如石英等所構成,以中心部固定於大致圓筒形狀之核心部21。此旋轉台2藉由連接於核心部21下面的旋轉軸22而繞鉛直軸(此例中繞順時鐘方向)旋轉自如地構成。圖1中23為使得旋轉軸22繞鉛直軸旋轉之驅動部(旋轉機構),20為收納旋轉軸22以及驅動部23之盒體。此盒體20連接著未圖示之沖洗氣體供給管,對於配置有旋轉軸22之區域使得氮氣體等惰性氣體進行沖洗。
於旋轉台2之表面部,如圖2~圖3所示般,用以載置直徑尺寸為例如300mm之晶圓W的做為基板載置區域的凹部24係沿著該旋轉台2之旋轉方向(圓周方向)形成於複數部位(例如5部位)。在和凹部24之通過區域分別對向的位置處,分別例如由石英所構成之4支噴嘴(氣體注射器)31、32、41、42在真空容器1之圓周方向上相互保持間隔而呈放射狀配置。此等噴嘴31、32、41、42例如以從真空容器1之外周壁往中心部而對向於晶圓W呈水平且直線延伸的方式被分別裝設著。此例中,從後述搬送口15觀看繞順時鐘(旋轉台2之旋轉方向)依序配置有第2處理氣體噴嘴32、分離氣體噴嘴41、第1處理氣體噴嘴31、以及分離氣體噴嘴42。於此等氣體噴嘴31、32、41、42之例如下面側,未圖示之氣體噴出孔沿著旋轉台2之半徑方向分別形成於複數部位。
此處,針對用以將個別氣體噴嘴31、32、41、42安裝於真空容器1之構成以及安裝方法,以第1處理氣體噴嘴31為代表詳述之。亦即,如圖1~圖3所示般,於噴嘴31之基端側(真空容器1之側壁12側)以貫通該側壁12的方式讓氣體供給埠70從該真空容器1之外側來氣密式安裝。具體而言,氣體供給埠70係以沿著旋轉台2之半徑方向延伸成為大致方筒形狀的方式來形成,此方筒狀部分成為真空容器1之壁部之一部分。此外,真空容器1
之外側的氣體供給埠70之端部如圖4以及圖5所示般,在水平方向上以凸緣狀伸出而成為凸緣部70a。
於真空容器1之外壁面處,以包圍插入氣體供給埠70之部位的方式設置有O型環等密封構件71,凸緣部70a透過螺釘72而固定於該外壁面,藉此,氣體供給埠70被氣密安裝於真空容器1。圖4等之73為經由氣體供給埠70對真空容器1內供給處理氣體之氣體供給流路,從凸緣部70a之背面側往下方垂直伸出。於氣體供給埠70之真空容器1之內部區域側之面,如圖6以及圖7所示般,形成有插入噴嘴31之基端側的插入口(貫通孔)74,在該插入口74之內周面與噴嘴31之外周面之間,如圖4所示,例如由O型環等所構成之密封構件75係以嵌合於該噴嘴31之外周面的方式來配置。此外,插入口74之內周面之前述凸緣部70a側的部位相較於噴嘴31之內徑尺寸來得小地縮徑,沿著該噴嘴31之外周面成為和密封構件75對向之環狀對向面(卡止面)。圖6中70b乃用以固定後述螺釘94之螺孔。此外,圖4以及圖7係顯示在噴嘴31(氣體供給埠70)之長度方向上將真空容器1朝縱向切斷之模樣。
相對於密封構件75在旋轉台2側,用以將該密封構件75往凸緣部70a側(前述對向面側)抵壓(緊固)之環狀襯套76係以嵌合於噴嘴31之外周面的方式來配置。此外,一旦前述密封構件75被襯套76所緊固往鉛直方向延伸,則噴嘴31會在被收納於此等密封構件75以及襯套76之內部的狀態下,經由該密封構件75而對插入口74之內周面(前述對向面)做氣密性接觸。
此例中,密封構件75以及襯套76所組成之構成係橫排於左右2部位而相互鄰接配置著。若將此等2個襯套76當中凸緣部70a的襯套76、旋轉台2側之襯套76分別定義為「外側」以及「內側」,則內側襯套76在該旋轉台2側靠近噴嘴31的部位係沿著圓周方向往真空容器1之內部區域側突出。此外,將內側襯套76相對於前述突出部位於外周面側隔離位置的該內側襯套76之旋轉台2側之面稱為「滑動面76a」。此滑動面76a相對於氣體供給埠70之旋轉台2側的端面形成於往該旋轉台2側隔離之位置處,且平行於鉛直面。此滑動面76a成為被後述緊固構件81所抵壓之被抵壓面。
於氣體供給埠70之旋轉台2側的端面,以將插入口74之開口端從左右兩側(旋轉台2之旋轉方向上游側以及下游側)夾在中間的方式分別設置有往該旋轉台2側突出之突出部77,77。於此等突出部77,77之插入口74側的面,如圖6所示般,分別設置有以相互對向的方式伸出之圓筒狀銷部78,78做為限制部。各個銷部78,78係以相互平行的方式且朝向水平方向的方式來形成,成為被後述傾斜面82b所引導之被引導部。於突出部77,77之上面分別形成有可插入後述固定構件(螺絲構件)81b,81b的螺孔79。
此處,相對於插入口74在旋轉台2側設置有做為抵壓構件的大致板狀之緊固構件81,此緊固構件81之配置噴嘴31的下端側部位係開口成為大致圓狀,藉由轉繞後述固定構件81b,81b(緊固或是放鬆)而可沿著上下方向來移動自如地配置。緊固構件81之背面側(氣體供給埠70側)之面係形成為抵壓密封構件75的抵壓面,以延伸於鉛直方向的方式、亦即和滑動面76a成為平行的方式被配置。藉由此等緊固構件81以及銷部78來構成抵壓部。此外,圖6中係使得緊固構件81相對於氣體供給埠70往上方側隔離來描繪。
從噴嘴31觀看在左右兩側之緊固構件81之下面部分別形成有往下方側伸出之腕部82,82。各腕部82,82之旋轉台2側之面從上側往下側依序配置有:鉛直面82a,沿著滑動面76a往鉛直方向(緊固構件81之操作方向)延伸;以及傾斜面82b,相對於噴嘴31之延伸方向沿交叉方向來形成。傾斜面82b係形成為用以沿著銷部78之外周面來引導緊固構件81的引導面,從前述鉛直面82a之下端位置往該緊固構件81之背面側伸出。亦即,傾斜面82b所採用之構成乃就例如沿著真空容器1之側壁而垂直延伸之垂直面,使得該垂直面之上端側往旋轉台2側傾倒來傾斜。於傾斜面82b下方側之腕部82在旋轉台2側之面處,卡止於銷部78外周面的凹部83係做為待避構件而個別形成。此外,於緊固構件81之左右兩側上面形成有活動性嵌合該固定構件81b,81b之開口部81a,81a,以將前述固定構件81b,81b安裝於安裝孔79,79。關於利用此緊固構件81來使得噴嘴31與氣體供給埠70作氣密接觸之手法說明如下。
亦即,如圖8所示般,若於插入口74之內部配置2組由密封構件75與襯套76所構成之組,而將噴嘴31插入至此等密封構件75、襯套76之內部,則內側襯套76之旋轉台2側部位(滑動面76a)相對於真空容器1之側壁12會往該旋轉台2側突出。此內側襯套76之突出尺寸係以可對應於例如密封構件75,75被襯套76壓扁之尺寸(例如1~2mm)的方式來設定。此外,以緊固構件81之傾斜面82b與凹部83之間的部位位於銷部78與內側襯套76之間的方式來設定緊固構件81之位置(參見圖8)。此時,噴嘴31相對於氣體供給埠70未氣密接觸。
其次,如圖9所示般,一旦使得緊固構件81下降,則傾斜面82b會接觸於銷部78之外周面,接著緊固構件81會受到該銷部78影響造成往下方之移動受限,同時沿著滑動面76a下降並朝氣體供給埠70移動。亦即,緊固構件81逐漸壓入銷部78與襯套76之間。從而,銷部78以上升於傾斜面82b的方式來移動。是以,由於襯套76被抵壓至密封構件75側,故該密封構件75在噴嘴31之長度方向上受到壓縮,往該長度方向之正交方向上膨脹。如此一來,如圖10所示般,一旦緊固構件81更為下降使得銷部78更為上升於鉛直面82a,則滑動面76a例如對於成為插入口74之開口端之面相重疊,使得噴嘴31與氣體供給埠70經由密封構件75而氣密接觸。此外,由於銷部78接觸於和滑動面76a平行之鉛直面82a,故緊固構件81變得不易往上下方向移動,換言之該緊固構件81之移動被鎖固。
以上說明之緊固構件81之下降動作係藉由將固定構件81b,81b加以緊固來進行。從而,突出部77與緊固構件81藉由固定構件81b,81b而相互固定,藉此,緊固構件81配合銷部78上升於鉛直面82a,往鉛直方向之移動更為受到限制(鎖固程度高)。
之後,例如卸除噴嘴31時,為使緊固構件81以不致干渉噴嘴31的方式待避,如圖11所示般,讓銷部78與凹部83相互卡止。和以上說明之第1處理氣體噴嘴31同樣,關於其他噴嘴32、41、42也藉由緊固構件81來安裝於真空容器1。
接著,回到成膜裝置其他構成之說明,相對於內側襯套76在旋轉台2側配置有用以調整噴嘴31對該旋轉台2之傾斜角度的傾斜角度調整構件91。
亦即,此傾斜角度調整構件91係由本體部分92(以包圍噴嘴31的方式配置)與框構件93(設置於該本體部分92之外側)所構成。本體部分92係以藉由螺釘94而固定於前述氣體供給埠70之螺孔70b的方式所形成。另一方面,框構件93係藉由螺釘96來自由調整相對於本體部分92之高度位置。此外,於框構件93形成有將噴嘴31之下面側加以支撐之支撐面95,從而藉由讓框構件93相對於本體部分92進行升降以調整噴嘴31之傾斜角度。具體而言,若相對於本體部分92使得框構件93上升,則噴嘴31之前端側會上升,另一方面若相對於本體部分92使得框構件93下降,則噴嘴31之前端側會下降。此傾斜角度調整構件91亦個別地設置於噴嘴32、41、42。此外,關於傾斜角度調整構件91,於圖5以及圖6以外係省略其描繪。
以上所說明之第1處理氣體噴嘴31係連接於含Si(矽)之第1處理氣體之供給源。第2處理氣體噴嘴32則連接於第2處理氣體例如臭氧(O3)氣體之供給源。處理氣體噴嘴31、32之下方區域分別成為讓第1處理氣體吸附於晶圓W之第1處理區域P1、以及用以使得吸附於晶圓W之第1處理氣體之成分與第2處理氣體產生反應之第2處理區域P2。
分離氣體噴嘴41、42分別用以形成將第1處理區域P1與第2處理區域P2加以分離之分離區域D,而分別連接於分離氣體之氮氣體之供給源。於分離區域D之真空容器1之頂板11處,為了阻止各處理氣體彼此之混合而配置有凸狀部4之下面的低天花板面。亦即,於頂板11之下面側配置有以俯視觀看時成為大致扇形狀的方式所形成之凸狀部4,分離氣體噴嘴41、42分別收納於此凸狀部4之內部。
於旋轉台2之外周側的真空容器1底面部,如前述圖1所示般,以分別對應於第1處理區域P1以及第2處理區域P2的方式形成有排氣口61、62。第1排氣口61設置於第1處理區域P1與位於此第1處理區域P1之旋轉台2旋轉方向下游側的分離區域D之間。第2排氣口62設置於第2處理區域P2與位於此第2處理區域P2之旋轉台2旋轉方向下游側的分離區域D之間。從此等第1排氣口61以及第2排氣口62分別延伸之排氣管63如圖1所示般分別經由蝶型閥等壓力調整部65而連接於做為排氣機構之例如真空泵64。
於真空容器1之側壁,如圖2以及圖3所示般,形成有用以在外部搬送臂100與旋轉台2之間進行晶圓W傳輸之搬送口15,此搬送口15藉由閘閥G而可氣密開閉自如。此外,在面臨此搬送口15之位置的旋轉台2之下方側設置有升降銷(均未圖示),用以經由旋轉台2之貫通口將晶圓W從內面側上舉。
此外,此成膜裝置如圖1所示般設置有用以進行裝置全體動作控制之由電腦所構成之控制部200,於此控制部200之記憶體內儲存有用以進行後述成膜處理之程式。此程式以實行裝置動作的方式組設有步驟群,從硬碟、光碟、光磁碟、記憶卡、軟碟等記憶媒體之記憶部201安裝到控制部200內。
其次,針對上述實施形態之作用簡單說明之。首先,如以上說明般,對真空容器1分別安裝各噴嘴31、32、41、42,並調整此等噴嘴31、32、41、42之傾斜角度。然後,開放閘閥G,一邊使得旋轉台2進行間歇性旋轉、一邊以搬送臂100經由搬送口15而將例如5片晶圓W依序載置於旋轉台2上。其次,關閉閘閥G,利用真空泵64將真空容器1內調整為真空狀態,並使得旋轉台2例如繞瞬時鐘來旋轉。然後,以加熱器單元7來加熱晶圓W。
接著,分別從處理氣體噴嘴31、32噴出處理氣體,並從分離氣體噴嘴41、42以既定流量噴出分離氣體(氮氣體)。然後,以壓力調整部65將真空容器1內調整為事先設定之處理壓力。於第1處理區域P1,會於晶圓W表面吸附第1處理氣體之成分而生成吸附層。另一方面,於第2處理區域P2,此吸附層與第2處理氣體會產生反應而形成反應產物(矽氧化物)。如此一來藉由使得旋轉台2持續旋轉,而依吸附層之吸附以及該吸附層之反應的順序進行多數次,使得反應產物多層地積層而形成薄膜。
在進行以上一連串程序之間,由於在第1處理區域P1與第2處理區域P2之間被供給氮氣體做為分離氣體,故以第1處理氣體與第2處理氣體不會相互混合的方式讓各氣體被排氣。此外,由於對旋轉台2之下方側供給沖洗氣體,所以打算朝旋轉台2之下方側擴散的氣體會藉由前述沖洗氣體而被壓回到排氣口61、62側。
之後,例如基於維修而將各噴嘴31、32、41、42加以卸除時,如前述圖11所說明般,使得緊固構件81上升,卸除各密封構件75、襯套76等。此時,從圖11可知,氣體供給埠70無須卸除。是以,無須於真空容器1之外側設置氣體供給流路73之安置空間。
依據上述實施形態,以密封構件75將噴嘴31氣密安裝於真空容器1之際,用以緊固該密封構件75之緊固構件81係配置於真空容器1之內部。此外,以此緊固構件81來緊固密封構件75之時,該緊固構件81之移動方向係設定為相對於噴嘴31之延伸方向呈交叉(正交)之方向。是以,即便是配置有各噴嘴31、32、41、42或其他構件而難以確保多餘空間之真空容器1內部,也可移動自如地收納緊固構件81。從而,由於在真空容器1之外部無須設置氣體供給流路73之安置空間,而可減少裝置之設置面積謀求該裝置之省空間化。此外,即便基於維修目的而卸除噴嘴31、32、41、42時,也無須裝卸氣體供給埠70。是以,可抑制附著於氣體供給流路73內部之附著物上揚,而可抑制粒子之發生。此外,於進行前述維修時,由於密封構件75無須調整為大氣開放狀態,而可降低起因於該維修之真空漏洩之發生。
以上說明之成膜裝置,各噴嘴31、32、41、42以俯視觀看時配置為放射狀。從而,當不採行本發明之作法之情況,必須將比裝置大上一圈的空間(氣體供給流路73之安置空間)以大致環狀方式事先配置於該裝置外側。另一方面,若將本發明適用於此成膜裝置,則可有助於前述大一圈程度之空間(設置面積)的節省,獲得顯著效果。
此處,針對將噴嘴31氣密安裝於真空容器1之以往構成,參見圖12來簡單說明。氣體供給埠70之旋轉台2側的部位以成為密封構件75之對向面的方式縮徑。氣體供給流路73相對於氣體供給埠70以裝卸自如方式構成,以利用外側襯套76來緊固噴嘴31之周圍的密封構件75之方式配置著。從而,如以上說明般,於噴嘴31之裝卸時需要在真空容器1之外側有氣體供給流路73之安置空間,從而氣體供給流路73係以撓性的例如波紋管所構成,每當前述安置時,附著於該氣體供給流路73之內部的附著物恐會上揚。
此外,圖12中,噴嘴31周圍的密封構件75除了扮演將噴嘴31與真空容器1之間加以氣密性密封之角色,尚擁有密封真空容器1全體之機能。亦即,若於交換噴嘴31時卸除噴嘴31以及氣體供給流路73,則密封構件75成為大氣開放狀態。從而,若進行維修時在該密封構件75附著著附著物的狀態下組裝裝置,則真空密封恐經由此密封構件75而漏洩。另一方面,依據本發明之構成,噴嘴31周圍的密封構件75並未扮演密封真空容器1全體之角色,從而即便進行維修時更換噴嘴31,也無真空容器1之真空密封漏洩之虞。
前述例中,係於具備噴嘴31、32、41、42之半批次式成膜裝置適用本發明,但亦可適用於例如對150片程度多數片的晶圓W一次性進行熱處理之批次式熱處理裝置。具體而言,如圖13所示般,此熱處理裝置具備有:晶圓舟110,以架狀方式積載多數片的晶圓W;以及反應管(處理容器)112,收納此晶圓舟110。反應管112係以具備外管113以及內管114之所謂的雙重管方式構成,具備有朝向內管114內部從下方側伸出之氣體注射器115。圖13中116為加熱器,117為排氣口。
即便是如此之批次式熱處理裝置,於反應管112(內管114)之氣體注射器115之安裝部的該反應管112側壁部處,如圖14所示,配置著具備有前述銷部78、緊固構件81之氣體供給埠70。此裝置係於真空雰圍或是大氣雰圍中一邊將處理氣體供給至各晶圓W、一邊進行熱處理。即便是如此之批次式裝置,也可得到和前述例同樣的作用以及效果。此外,圖13以及圖14中,針對和以上例為相同部位係賦予相同符號而省略說明。
此外,針對以上說明之緊固構件81之其他例列舉如下。圖15顯示緊固構件81不形成鉛直面82a僅形成傾斜面82b之例。亦即,如前述般,緊固構件81藉由固定構件81b固定於突出部77。從而,做為對於緊固構件81之升降進行鎖固之機構,亦可不設置鉛直面82a僅以固定構件81b來構成。是以,使得鉛直面82a形成於緊固構件81之情況,也可不設置固定構件81b。
圖16顯示鉛直面82a以及傾斜面82b設置於突出部77側、且銷部78設置於緊固構件81側之例。凹部83、傾斜面82b以及鉛直面82a從上方側
往下方側依此順序來配置著。此外,銷部78配置於從緊固構件81之上下兩端部靠近中央部側的位置處,此例中形成於近接在下端部之位置處。
此例同樣地,若銷部78沿著傾斜面82b往下方側移動,則緊固構件81一面下降、一面移動到氣體供給埠70側,且於鉛直面82a該緊固構件81之下降受到鎖固。此外,銷部78於凹部83受到卡止讓緊固構件81待避於待避位置。
圖17顯示緊固構件81之移動方向相對於噴嘴31之延伸方向成為交叉的例子。亦即,真空容器1之內壁面以從上方側往下方側離開旋轉台2側的方式相對於鉛直面來傾斜形成。此外,內側襯套76之滑動面76a也沿著前述內壁面而形成。依據如此之構成,緊固構件81會沿著滑動面76a下降,而如前述般將噴嘴31與氣體供給埠70之間加以氣密連接。
此外,圖18針對傾斜面82b係顯示取代形成為平面狀而代之以形成為曲面狀之例。亦即,傾斜面82b係以例如沿著圓筒(以沿著旋轉台2之外緣切線而延伸之軸為中心)之外周面的方式形成。
此外,以上各例中,使得噴嘴31相對於真空容器1氣密接觸之際,讓緊固構件81從上方側往下方側移動,但亦可使得以上各例之構成上下顛倒配置,而從下方側往上方側移動。或是,使得該各例之構成繞朝旋轉台2半徑方向延伸之軸旋轉90°,而使得緊固構件81沿著該軸往左右方向移動。
此外,在傾斜面82b方面亦可取代直線狀配置改以形成為圓弧狀。具體而言,如圖19以及圖20所示般,緊固構件81形成為大致圓板狀,於此緊固構件81之旋轉台2側表面沿著該緊固構件81之外緣來形成鉛直面82a以及傾斜面82b。鉛直面82a係以和緊固構件81之操作方向(圓周方向)成為平行的方式來形成。此外,於緊固構件81之外緣部形成有讓此緊固構件81繞水平方向軸旋轉之把手部120,此把手部120設有可插入前述固定構件81b之開口部81a。亦即,剛開始時以傾斜面82b之下端位置接觸於銷部78的方式調整緊固構件81。其次,一旦使得緊固構件81例如繞水平方向軸以例如順時鐘旋轉(旋動),則銷部78越過傾斜面82b,且緊固構件81被抵壓至密封構件75側。之後,一旦銷部78到達鉛直面82a,則噴嘴31與真空
容器1會氣密接觸。此外,圖19以及圖20中,針對和前述各例為相同之構成係賦予相同符號而省略說明。
以上所述各例中,緊固構件81係設置於真空容器1之內部,但此緊固亦可將構件81配置於真空容器1之外側,於該外側進行噴嘴31之安裝。即便於此情況,相較於前述習知例(圖12),仍可減少氣體供給流路73之安置空間。
此外,關於銷部78,亦可設置於緊固構件81於襯套76側之面與襯套76於旋轉台2側之面的其中一面。於此情況,關於傾斜面82b、鉛直面82a亦可形成於此等緊固構件81在襯套76側之面與襯套76在旋轉台2側之面的另一面。
本發明從經由密封構件而氣密地插入於處理容器之注射器對該處理容器內供給氣體之際,就用以將處理容器與注射器之間加以氣密連接而緊固密封構件之抵壓部係設置於處理容器內側。是以,無需於處理容器外側配置抵壓部,可抑制裝置之設置面積。
雖參見上述實施形態說明了本發明,但本發明不限定於所揭示之實施形態,可在請求專利之本發明範圍內進行各種變形與變更。
本申請案係基於2013年6月14日提出申請之優先權主張日本專利申請第2013-125668號,將其全部內容援引於此。
1a‧‧‧密封構件
7a‧‧‧蓋構件
12‧‧‧側壁
31‧‧‧噴嘴(氣體注射器)
70‧‧‧氣體供給埠
70a‧‧‧凸緣部
71‧‧‧密封構件
73‧‧‧氣體供給流路
74‧‧‧插入口
75‧‧‧密封構件
76‧‧‧襯套
77‧‧‧突出部
78‧‧‧銷部
81‧‧‧緊固構件
82‧‧‧腕部
83‧‧‧凹部
Claims (7)
- 一種氣體處理裝置,係對被處理體供給氣體來進行處理者;具備有:氣密性處理容器,其內部收容該被處理體,具有壁部;貫通孔,形成於該處理容器之側壁部,氣密連通於該處理容器外側之氣體供給管;注射器,從該處理容器內側插入於該貫通孔,將該氣體供給管所送來之該氣體供給至該處理容器內;襯套,於該貫通孔內嵌合於該注射器之外周面;環狀密封構件,於該貫通孔內相較於該襯套位於該處理容器更外方側,嵌合於該注射器之外周面;卡止面,相較於該密封構件位於該處理容器更外方側,沿著該貫通孔之壁面在圓周方向上形成為環狀,而和該密封構件相對向;以及抵壓部,設置於該處理容器之內部,將該襯套往該處理容器之外方側做抵壓;該抵壓部係藉由該襯套在該密封構件側之端面來將該密封構件往該卡止面做抵壓而壓扁,將該注射器之內部與外部加以氣密性密封。
- 如申請專利範圍第1項之氣體處理裝置,其中該襯套具有在該處理容器之內方側所形成之被抵壓面;該抵壓部具備有:限制部,被固定於相較於被抵壓面在該處理容器更內方側;以及抵壓構件,被壓入至該被抵壓面與該限制部之間;該抵壓部係以該抵壓構件處於被壓入之狀態下受到固定的方式所構成。
- 如申請專利範圍第2項之氣體處理裝置,更具備於該抵壓構件之壓入動作中相互接觸之引導部與被引導部;於該被抵壓面與該抵壓構件相接觸之部位以及該抵壓構件與該限制部相接觸之部位的至少一處形成該引導部與該被引導部;該引導部具有傾斜面;該傾斜面係以當該被引導部被相對引導於該引導部時,該抵壓構件會抵壓該襯套的方式來傾斜。
- 如申請專利範圍第3項之氣體處理裝置,其中該引導部具有接續於該傾斜面而和該抵壓構件之操作方向成為平行之面;該面係將該抵壓構件維持在壓入該被抵壓面與該限制部之間之位置的構成。
- 如申請專利範圍第2項之氣體處理裝置,其中該抵壓構件在和該襯套之延伸方向相交叉之方向上移動,被壓入該被抵壓面與該限制部之間。
- 如申請專利範圍第2項之氣體處理裝置,其中該抵壓構件旋動於該襯套之圓周方向上,被壓入該被抵壓面與該限制部之間。
- 如申請專利範圍第2項之氣體處理裝置,其中該抵壓構件形成有可插入螺絲構件之孔部,藉由轉動該螺絲構件而讓該抵壓構件被壓入於該被抵壓面與該限制部之間。
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