JP2000058469A - Substrate heat treating device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばランプア
ニール装置などのように、熱処理炉内に半導体ウエハ等
の基板を収容し、熱処理炉内へ処理ガスを供給するなど
して、熱処理炉内の基板を光照射等によって加熱するこ
とにより、基板に対しアニール、酸窒化、成膜などの熱
処理を施す基板熱処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for holding a substrate such as a semiconductor wafer in a heat treatment furnace, such as a lamp annealing apparatus, and supplying a processing gas into the heat treatment furnace. The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment such as annealing, oxynitridation, and film formation on a substrate by heating the substrate by light irradiation or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の基板熱処理装置、例えばランプ
アニール装置は、図４に概略構成の１例を模式的断面図
で示すように、石英ガラス等によって扁平状に形成され
た熱処理炉７０を備えている。熱処理炉７０は、紙面と
垂直方向に設けられているために図示されていないが、
基板Ｗの搬出入用の開口を有しており、その開口を閉塞
することによって密閉することが可能である。また、熱
処理炉７０には、ガス供給口７２およびガス排出口７４
が形設されており、図示しないガス供給ユニットから酸
素、窒素、アルゴン、アンモニア、一酸化窒素などの活
性または不活性な処理ガスがガス供給口７２を通して熱
処理炉７０内へ供給され、熱処理炉７０内から処理ガス
がガス排出口７４を通って排気されるようになってい
る。2. Description of the Related Art This type of substrate heat treatment apparatus, for example, a lamp annealing apparatus, includes a heat treatment furnace 70 made of quartz glass or the like in a flat shape as shown in FIG. Have. Although the heat treatment furnace 70 is not illustrated because it is provided in a direction perpendicular to the plane of the paper,
An opening for carrying in / out the substrate W is provided, and the opening can be closed by closing the opening. The heat treatment furnace 70 has a gas supply port 72 and a gas discharge port 74.
An active or inactive processing gas such as oxygen, nitrogen, argon, ammonia, or nitric oxide is supplied from a gas supply unit (not shown) into the heat treatment furnace 70 through the gas supply port 72, and the heat treatment furnace 70 The processing gas is exhausted from inside through the gas outlet 74.
【０００３】基板Ｗは、１枚ずつサセプタ７６によって
支持され、熱処理炉７０内へ搬入され熱処理中は水平姿
勢に保持され熱処理終了後に熱処理炉７０内から搬出さ
れる。サセプタ７６は、図示例のものでは、鉛直軸回り
に回転可能に支持されており、基板Ｗの熱処理中に基板
Ｗを回転させることができる構成となっている。熱処理
炉７０の外側には、熱処理炉７０の上壁面に近接して基
板加熱用の複数本のランプヒータ７８が互いに平行にか
つ熱処理炉７０内の基板Ｗと平行な方向に設けられてお
り、ランプヒータ７８の背面側に水冷反射板８０が配設
されている。また、ランプアニール装置には、図示して
いないが、基板Ｗの温度を測定するための放射温度計等
の温度検出器が設けられており、温度検出器により測定
された基板Ｗの温度に基づいて、基板Ｗの温度が所定温
度となるようにランプヒータ７８を制御する温度コント
ローラを備えている。The substrates W are supported one by one by a susceptor 76, carried into a heat treatment furnace 70, kept in a horizontal position during the heat treatment, and carried out of the heat treatment furnace 70 after the heat treatment is completed. In the illustrated example, the susceptor 76 is supported so as to be rotatable around a vertical axis, and is configured to be able to rotate the substrate W during the heat treatment of the substrate W. Outside the heat treatment furnace 70, a plurality of lamp heaters 78 for heating the substrate are provided in parallel with each other and in a direction parallel to the substrate W in the heat treatment furnace 70 near the upper wall surface of the heat treatment furnace 70, A water-cooled reflecting plate 80 is provided on the rear side of the lamp heater 78. Although not shown, the lamp annealing apparatus is provided with a temperature detector such as a radiation thermometer for measuring the temperature of the substrate W, and based on the temperature of the substrate W measured by the temperature detector. And a temperature controller for controlling the lamp heater 78 so that the temperature of the substrate W becomes a predetermined temperature.
【０００４】このような構成のランプアニール装置にお
いては、基板Ｗは、熱処理炉７０内へ開口を通して１枚
ずつ搬入され、開口を閉塞した後、ガス供給ユニットか
ら処理ガスが熱処理炉７０内へ供給され、熱処理炉７０
内に収容された基板Ｗが、ランプヒータ７８からの光照
射により加熱されて熱処理される。この際、基板Ｗは、
鉛直軸回りに緩やかに回転させられる。そして、基板Ｗ
に対して所望通りの熱処理が施されるようにするため、
熱処理中、温度コントローラによりランプヒータ７８を
制御して、基板Ｗが所定温度に加熱されるようにしてい
る。In the lamp annealing apparatus having such a configuration, the substrates W are carried one by one through the opening into the heat treatment furnace 70, and after closing the opening, the processing gas is supplied from the gas supply unit into the heat treatment furnace 70. And the heat treatment furnace 70
The substrate W accommodated therein is heated by light irradiation from the lamp heater 78 and heat-treated. At this time, the substrate W
Rotated slowly about a vertical axis. And the substrate W
To be subjected to the desired heat treatment for
During the heat treatment, the temperature controller controls the lamp heater 78 so that the substrate W is heated to a predetermined temperature.
【０００５】また、図５に概略構成を模式的断面図で示
したランプアニール装置は、石英ガラス等によって円盤
状に形成された熱処理炉８２の上部にガス供給口８４を
有し、熱処理炉８２の底部の複数個所、例えば２個所に
ガス排出口８６が形成されている。熱処理炉８２の内部
には、サセプタ８８によって支持された基板Ｗの上方
に、多数の透孔９２が分散して形成されたパンチングプ
レート９０が配設されている。そして、ガス供給口８４
を通って熱処理炉８２内へ導入された処理ガスが、パン
チングプレート９０の多数の透孔９２を通って基板Ｗの
表面へ供給され、その後に熱処理炉８２の内部を下向き
に流れて、２個所のガス排出口８６を通って排気される
ようになっている。また、この図示例の装置では、基板
Ｗを支持するサセプタ８８が鉛直軸回りに回転可能に支
持されていて、基板Ｗの熱処理中に基板Ｗを回転させる
ことができるように構成されている。また、熱処理炉８
２の外側には、熱処理炉８２の上壁面に近接して複数本
のランプヒータ９４が設けられ、それらランプヒータ９
４の背面側に水冷反射板９６が配設されている。この図
５に示したランプアニール装置による基板Ｗの熱処理
も、図４に示したランプアニール装置と同様に行われ
る。A lamp annealing apparatus whose schematic structure is shown in a schematic sectional view in FIG. 5 has a gas supply port 84 at an upper portion of a heat treatment furnace 82 formed in a disk shape with quartz glass or the like. Gas outlets 86 are formed at a plurality of locations, for example, at two locations on the bottom of the. Inside the heat treatment furnace 82, a punching plate 90 in which a large number of through-holes 92 are dispersed is formed above the substrate W supported by the susceptor 88. And the gas supply port 84
The processing gas introduced into the heat treatment furnace 82 through the heat treatment furnace 82 is supplied to the surface of the substrate W through the large number of holes 92 of the punching plate 90, and then flows downward inside the heat treatment furnace 82 to The gas is exhausted through the gas discharge port 86 of FIG. In the illustrated apparatus, the susceptor 88 that supports the substrate W is rotatably supported around a vertical axis, and is configured to be able to rotate the substrate W during heat treatment of the substrate W. In addition, heat treatment furnace 8
2, a plurality of lamp heaters 94 are provided near the upper wall surface of the heat treatment furnace 82, and the lamp heaters 9 are provided.
A water-cooled reflection plate 96 is provided on the back side of 4. The heat treatment of the substrate W by the lamp annealing apparatus shown in FIG. 5 is performed in the same manner as the lamp annealing apparatus shown in FIG.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図４に示した従来のラ
ンプアニール装置では、ガス供給口７２とガス排出口７
４とが熱処理炉７０の両側に、サセプタ８８によって支
持された基板Ｗを挟んで相対するように設けられてい
る。このため、熱処理炉７０内においてガス供給口７２
からガス排出口７４へ向かって処理ガスの濃度勾配を生
じたり、基板Ｗの面内で温度分布を生じたりして、処理
均一性が悪くなる、といった問題点がある。このような
熱処理炉７０内での処理ガスの濃度勾配や基板Ｗ面にお
ける温度分布を補償するために、図４に示した装置のよ
うに、熱処理中に基板Ｗを回転させるようにしても、基
板Ｗを回転させるだけでは、処理均一性を高めるのには
不十分であった。また、基板Ｗを回転させる構成を有し
た装置では、サセプタ７６の回転軸等のシール部分から
の発塵によって基板Ｗが汚染される心配がある。特に基
板Ｗの裏面が汚染に曝されることになり、基板Ｗの裏面
はデバイス面ではないが、続いて行われる工程の、例え
ば洗浄工程等において、基板Ｗの裏面側の汚染がデバイ
ス面を汚染する、という問題点があった。In the conventional lamp annealing apparatus shown in FIG. 4, a gas supply port 72 and a gas discharge port 7 are provided.
4 are provided on both sides of the heat treatment furnace 70 so as to face each other with the substrate W supported by the susceptor 88 interposed therebetween. Therefore, the gas supply port 72 in the heat treatment furnace 70
, A concentration gradient of the processing gas is generated toward the gas outlet 74, and a temperature distribution is generated in the surface of the substrate W, thereby deteriorating the processing uniformity. In order to compensate for the concentration gradient of the processing gas in the heat treatment furnace 70 and the temperature distribution on the surface of the substrate W, the substrate W may be rotated during the heat treatment as in the apparatus shown in FIG. Simply rotating the substrate W was not sufficient to enhance the processing uniformity. Further, in an apparatus having a configuration for rotating the substrate W, there is a concern that the substrate W may be contaminated by dust generated from a sealing portion such as a rotating shaft of the susceptor 76. In particular, the back surface of the substrate W is exposed to contamination, and the back surface of the substrate W is not a device surface. However, in a subsequent process, for example, a cleaning process, contamination on the back surface side of the substrate W causes a device surface. There was a problem of contamination.
【０００７】一方、図５に示したような構成のランプア
ニール装置を使用すると、図５に示した装置に比べて、
熱処理炉８２内における処理ガスの濃度勾配や基板Ｗ面
における温度分布が低減される。しかしながら、図５に
示した装置では、パンチングプレート９０の多数の透孔
９２を通って基板Ｗの表面へ供給された処理ガスが、熱
処理炉８２内において２個所に設けられたそれぞれのガ
ス排出口８６に向かって２つに分かれた流れを生じるた
め、やはり処理ガスの濃度勾配や基板Ｗ面内での温度分
布を生じて、基板Ｗの処理が不均一になる、といった問
題点がある。このような処理ガスの濃度勾配や基板Ｗ面
における温度分布を補償するために、図５に示した装置
のように、熱処理中に基板Ｗを回転させるようにして
も、図４に示した装置と同様に、基板Ｗを回転させるだ
けでは、処理均一性を高めるのには不十分であった。ま
た、基板Ｗを回転させると、サセプタ８８の回転軸等の
シール部分からの発塵によって基板Ｗが汚染される心配
があり、特に基板Ｗの裏面が汚染に曝されることにな
り、続いて行われる洗浄工程等において、基板Ｗの裏面
側の汚染がデバイス面を汚染する、という問題点があっ
た。On the other hand, when a lamp annealing apparatus having a configuration as shown in FIG. 5 is used, compared with the apparatus shown in FIG.
The concentration gradient of the processing gas in the heat treatment furnace 82 and the temperature distribution on the substrate W surface are reduced. However, in the apparatus shown in FIG. 5, the processing gas supplied to the surface of the substrate W through the large number of holes 92 of the punching plate 90 is supplied to the respective gas outlets provided at two places in the heat treatment furnace 82. Since the flow divided into two flows toward 86, a concentration gradient of the processing gas and a temperature distribution in the surface of the substrate W also occur, which causes a problem that the processing of the substrate W becomes non-uniform. In order to compensate for such a concentration gradient of the processing gas and the temperature distribution on the surface of the substrate W, the apparatus shown in FIG. Similarly to the above, simply rotating the substrate W was not sufficient to enhance the processing uniformity. Further, when the substrate W is rotated, there is a concern that the substrate W may be contaminated by dust generated from a sealing portion such as a rotation shaft of the susceptor 88. In particular, the back surface of the substrate W is exposed to the contamination. In the cleaning process and the like performed, there is a problem that contamination on the back surface side of the substrate W contaminates the device surface.
【０００８】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、熱処理炉内において処理ガスの濃度
勾配を生じたり基板面内で温度分布を生じたりすること
を低減させて、基板の処理均一性を向上させることがで
き、基板が汚染される心配も無くなる基板熱処理装置を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and reduces generation of a concentration gradient of a processing gas in a heat treatment furnace and generation of a temperature distribution in a substrate surface. It is an object of the present invention to provide a substrate heat treatment apparatus capable of improving the processing uniformity of the substrate and eliminating the risk of contamination of the substrate.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板を基板保持手段で保持して熱処理炉内に収容し、熱
処理炉内の基板を加熱手段で加熱して、基板に対し熱処
理を施す基板熱処理装置において、前記基板保持手段に
よって保持された基板と対向し、かつ基板に近接して配
置され、基板の中央部に処理ガスを供給するためのガス
供給口を有する雰囲気遮蔽部材と、前記雰囲気遮蔽部材
のガス供給口へ処理ガスを供給するガス供給手段とを備
えたことを特徴とする。The invention according to claim 1 is
In a substrate heat treatment apparatus for holding a substrate in a substrate holding means and housing it in a heat treatment furnace, heating the substrate in the heat treatment furnace with a heating means, and performing heat treatment on the substrate, the substrate held by the substrate holding means An atmosphere shielding member having a gas supply port for supplying a processing gas to a central portion of the substrate, facing the substrate, and a gas supply for supplying the processing gas to the gas supply port of the atmosphere shielding member; Means.
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１記載の装
置において、前記雰囲気遮蔽部材のガス供給口付近に設
けられ、ガス供給口から基板の中央部へ供給される処理
ガスを旋回させるガス旋回付与手段をさらに備えたこと
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the apparatus according to the first aspect, a gas is provided near a gas supply port of the atmosphere shielding member and swirls a processing gas supplied from the gas supply port to a central portion of the substrate. It is characterized by further comprising a turning applying means.
【００１１】請求項３に係る発明は、基板を基板保持手
段で保持して熱処理炉内に収容し、熱処理炉内の基板を
加熱手段で加熱して、基板に対し熱処理を施す基板熱処
理装置において、前記基板保持手段によって保持された
基板と対向し、かつ基板に近接して配置され、基板の表
面の中央部に処理ガスを供給するためのガス供給口を有
する雰囲気遮蔽部材と、前記雰囲気遮蔽部材のガス供給
口へ処理ガスを供給する第１ガス供給手段と、前記基板
保持手段によって保持された基板の裏面に処理ガスを供
給する第２ガス供給手段とを備えたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate heat treatment apparatus for holding a substrate by a substrate holding means, housing the substrate in a heat treatment furnace, heating the substrate in the heat treatment furnace by a heating means, and performing heat treatment on the substrate. An atmosphere shielding member disposed opposite to the substrate held by the substrate holding means and close to the substrate and having a gas supply port for supplying a processing gas to a central portion of the surface of the substrate; A first gas supply means for supplying a processing gas to a gas supply port of the member, and a second gas supply means for supplying a processing gas to the back surface of the substrate held by the substrate holding means are provided.
【００１２】請求項４に係る発明は、請求項３記載の装
置において、前記第２ガス供給手段のガス供給口が、前
記基板保持手段によって保持された基板の裏面の中央部
に対向するように基板保持手段の中央部に配置されたこ
とを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus according to the third aspect, the gas supply port of the second gas supply means faces a central portion of the back surface of the substrate held by the substrate holding means. It is characterized in that it is arranged at the center of the substrate holding means.
【００１３】請求項５に係る発明は、請求項３または請
求項４記載の装置において、前記雰囲気遮蔽部材のガス
供給口付近に設けられ、ガス供給口から基板の表面の中
央部へ供給される処理ガスを旋回させる第１ガス旋回付
与手段をさらに備え、前記第２ガス供給手段が、基板の
裏面の中央部へ供給される処理ガスを旋回させる第２ガ
ス旋回付与手段を備えたことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus according to the third or fourth aspect, the atmosphere shielding member is provided near a gas supply port, and supplied from the gas supply port to a central portion of the surface of the substrate. A first gas swirling means for swirling the processing gas is further provided, and the second gas supply means is provided with a second gas swirling means for swirling the processing gas supplied to the central portion of the back surface of the substrate. And
【００１４】請求項６に係る発明は、請求項１ないし請
求項５のいずれかに記載の装置において、前記基板保持
手段を鉛直軸回りに回転させる回転駆動手段をさらに備
えたことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the apparatus according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a rotation driving means for rotating the substrate holding means around a vertical axis. .
【００１５】請求項１に係る発明の基板熱処理装置にお
いては、ガス供給手段により熱処理炉内へ供給される処
理ガスは、雰囲気遮蔽部材のガス供給口から基板保持手
段で保持された基板の中央部に供給され、基板と雰囲気
遮蔽部材との間を通って基板の中央部から周縁部の方へ
流れる。このとき、雰囲気遮蔽部材は基板と対向し、か
つ基板に近接して配置されているため、処理ガスは、基
板と雰囲気遮蔽部材との間の空間において対流を起こし
たり流れが滞ったりすることなく基板の中央部から周縁
部の方へ放射状に拡散する。このため、処理ガスの濃度
勾配を生じたり基板面内で温度分布を生じたりすること
が低減する。また、雰囲気遮蔽部材は基板と近接して配
置され、基板と雰囲気遮蔽部材との間の狭い空間内を処
理ガスが基板の中央部から周縁部の方へ流れているの
で、基板を回転させるなどしてパーティクル等の汚染が
発生するようなことがあっても、基板の表面へ汚染が到
達する可能性はほとんど無く、基板のデバイス面が汚染
される心配が無い。In the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, the processing gas supplied into the heat treatment furnace by the gas supply means is supplied from the gas supply port of the atmosphere shielding member to the central portion of the substrate held by the substrate holding means. And flows from the central part of the substrate to the peripheral part through the space between the substrate and the atmosphere shielding member. At this time, since the atmosphere shielding member faces the substrate and is arranged close to the substrate, the processing gas does not cause a convection or a stagnant flow in the space between the substrate and the atmosphere shielding member. It diffuses radially from the center of the substrate to the periphery. Therefore, generation of a concentration gradient of the processing gas and generation of a temperature distribution in the substrate surface are reduced. In addition, the atmosphere shielding member is disposed close to the substrate, and the processing gas flows from the center of the substrate to the peripheral portion in a narrow space between the substrate and the atmosphere shielding member, so that the substrate is rotated. Even if contamination such as particles occurs, there is almost no possibility that the contamination reaches the surface of the substrate, and there is no fear that the device surface of the substrate is contaminated.
【００１６】請求項２に係る発明の装置では、処理ガス
が、ガス旋回付与手段により旋回させられた状態で雰囲
気遮蔽部材のガス供給口から基板の中央部へ供給される
ので、より円滑に基板の中央部から周縁部の方へ放射状
に拡散する。In the apparatus according to the second aspect of the present invention, the processing gas is supplied from the gas supply port of the atmosphere shielding member to the central portion of the substrate while being swirled by the gas swirling means. Diffuse radially from the center to the periphery.
【００１７】請求項３に係る発明の基板熱処理装置にお
いては、第１ガス供給手段により熱処理炉内へ供給され
る処理ガスは、雰囲気遮蔽部材のガス供給口から基板保
持手段で保持された基板の表面の中央部に供給され、基
板と雰囲気遮蔽部材との間を通って基板の中央部から周
縁部の方へ流れる。このとき、雰囲気遮蔽部材は基板と
対向し、かつ基板に近接して配置されているため、処理
ガスは、基板の表面と雰囲気遮蔽部材との間の空間にお
いて対流を起こしたり流れが滞ったりすることなく基板
の中央部から周縁部の方へ放射状に拡散する。このた
め、処理ガスの濃度勾配を生じたり基板面内で温度分布
を生じたりすることが低減する。また、雰囲気遮蔽部材
は基板と近接して配置され、基板の表面と雰囲気遮蔽部
材との間の狭い空間内を処理ガスが基板の中央部から周
縁部の方へ流れているので、基板を回転させるなどして
パーティクル等の汚染が発生するようなことがあって
も、基板の表面へ汚染が到達する可能性はほとんど無
く、基板のデバイス面が汚染される心配が無い。また、
第２ガス供給手段により基板保持手段で保持された基板
の裏面に処理ガスが供給され、基板の裏面側に供給され
た処理ガスが、基板の裏面と基板保持手段との間の空間
を通って流れているので、基板を回転させるなどしてパ
ーティクル等の汚染が発生するようなことがあっても、
基板の裏面へ汚染が到達する可能性はほとんど無い。こ
のため、続いて行われる洗浄工程等において、基板の裏
面側の汚染がデバイス面を汚染する、といった心配が無
くなる。In the substrate heat treatment apparatus according to the third aspect of the invention, the processing gas supplied into the heat treatment furnace by the first gas supply means is supplied from the gas supply port of the atmosphere shielding member to the substrate held by the substrate holding means. It is supplied to the central part of the surface and flows from the central part of the substrate to the peripheral part through the space between the substrate and the atmosphere shielding member. At this time, since the atmosphere shielding member faces the substrate and is arranged close to the substrate, the processing gas causes a convection or a stagnant flow in a space between the surface of the substrate and the atmosphere shielding member. It diffuses radially from the central part of the substrate to the peripheral part without any. Therefore, generation of a concentration gradient of the processing gas and generation of a temperature distribution in the substrate surface are reduced. In addition, the atmosphere shielding member is disposed close to the substrate, and the processing gas flows from the center of the substrate to the peripheral portion in a narrow space between the surface of the substrate and the atmosphere shielding member. Even if contamination such as particles occurs due to the occurrence of contamination, there is almost no possibility that the contamination reaches the surface of the substrate, and there is no fear that the device surface of the substrate is contaminated. Also,
The processing gas is supplied to the back surface of the substrate held by the substrate holding means by the second gas supply means, and the processing gas supplied to the back surface side of the substrate passes through the space between the back surface of the substrate and the substrate holding means. Since it is flowing, even if contamination such as particles occurs by rotating the substrate, etc.,
There is almost no possibility of contamination reaching the backside of the substrate. Therefore, in a subsequent cleaning step or the like, there is no fear that contamination on the back surface side of the substrate will contaminate the device surface.
【００１８】請求項４に係る発明の装置では、第２ガス
供給手段のガス供給口から基板保持手段で保持された基
板の裏面の中央部に処理ガスが供給されるので、基板の
裏面側に供給された処理ガスは、基板の裏面と基板保持
手段との間の空間を通って基板の裏面の中央部から周縁
部の方へ放射状に拡散して流れる。このとき、基板の裏
面と基板保持手段とは互いに対向し近接して配置されて
いるため、処理ガスは、基板の裏面と基板保持手段との
間の空間において対流を起こしたり流れが滞ったりする
ことなく基板の中央部から周縁部の方へ放射状に拡散す
る。このため、処理ガスの濃度勾配を生じたり基板面内
で温度分布を生じたりすることが低減する。In the apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the processing gas is supplied from the gas supply port of the second gas supply means to the central portion of the back surface of the substrate held by the substrate holding means. The supplied processing gas radially diffuses and flows from the center of the back surface of the substrate toward the peripheral portion through the space between the back surface of the substrate and the substrate holding means. At this time, since the back surface of the substrate and the substrate holding means are disposed to face each other and are close to each other, the processing gas causes convection or the flow is stopped in the space between the back surface of the substrate and the substrate holding means. It diffuses radially from the central part of the substrate to the peripheral part without any. Therefore, generation of a concentration gradient of the processing gas and generation of a temperature distribution in the substrate surface are reduced.
【００１９】請求項５に係る発明では、処理ガスが、第
１ガス旋回付与手段により旋回させられた状態で雰囲気
遮蔽部材のガス供給口から基板の表面の中央部へ供給さ
れるので、より円滑に基板の表面の中央部から周縁部の
方へ放射状に拡散する。また、処理ガスが、第２ガス旋
回付与手段により旋回させられた状態で第２ガス供給手
段のガス供給口から基板の裏面の中央部へ供給されるの
で、より円滑に基板の裏面の中央部から周縁部の方へ放
射状に拡散する。このため、基板を回転させなくても良
くなる。In the invention according to claim 5, the processing gas is supplied from the gas supply port of the atmosphere shielding member to the central portion of the surface of the substrate while being swirled by the first gas swirling means, so that the processing gas is more smoothly. And diffuses radially from the center of the surface of the substrate toward the periphery. Further, the processing gas is supplied to the central portion of the back surface of the substrate from the gas supply port of the second gas supply device while being swirled by the second gas swirling applying device. Radially diffuses from to the periphery. Therefore, it is not necessary to rotate the substrate.
【００２０】請求項６に係る発明の装置では、熱処理中
において、回転駆動手段により基板保持手段が鉛直軸回
りに回転させられて基板が回転するので、処理ガスは、
より以上に円滑に基板の中央部から周縁部の方へ放射状
に拡散する。In the apparatus according to the sixth aspect of the present invention, during the heat treatment, the substrate is rotated around the vertical axis by the rotation driving means so that the substrate is rotated.
It diffuses radially more smoothly from the central part of the substrate toward the peripheral part.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１ないし図３を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２２】図１は、この発明の１実施形態を示し、基
板熱処理装置の一種であるランプアニール装置の概略構
成を示す模式的断面図である。このランプアニール装置
の熱処理炉１０は、石英ガラス等によって円盤状に形成
され、従来の装置と同様、紙面と垂直方向に設けられて
いるために図示されていないが、基板Ｗの搬出入用の開
口を有しており、その開口を閉塞することにより熱処理
炉１０内を密閉することが可能である。熱処理炉１０の
周縁下部は、膨出してリング状の排気室１２となってお
り、排気室１２には、図示していないが、複数のガス排
出口が設けられている。また、熱処理炉１０は、その上
部中央が小さく開口している。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the present invention and showing a schematic configuration of a lamp annealing apparatus which is a kind of a substrate heat treatment apparatus. The heat treatment furnace 10 of this lamp annealing apparatus is formed in a disk shape using quartz glass or the like, and is not shown because it is provided in a direction perpendicular to the sheet of paper as in the conventional apparatus. It has an opening, and the inside of the heat treatment furnace 10 can be sealed by closing the opening. The lower part of the peripheral edge of the heat treatment furnace 10 bulges into a ring-shaped exhaust chamber 12, which is provided with a plurality of gas outlets (not shown). The heat treatment furnace 10 has a small opening at the upper center.
【００２３】基板Ｗを保持するサセプタ１４は、基板Ｗ
と同等の大きさの円板状をなしている。サセプタ１４の
鉛直支軸１６は、中空に形成されていて、熱処理炉１０
の底部中央を貫通して熱処理炉１０外へ延設されてい
る。このサセプタ１４の鉛直支軸１６は、熱処理炉１０
に軸受１８、２０を介して回転自在に支持されており、
熱処理炉１０の外部で中空モータ２２に連結されてい
る。そして、中空モータ２２を駆動させることにより、
基板Ｗを保持したサセプタ１４が鉛直軸回りに回転する
ように構成されている。サセプタ１４の中空の鉛直支軸
１６の軸心部には、処理ガスを基板Ｗの裏面側へ供給す
るためのガス供給管２４が配設されている。ガス供給管
２４の先端のガス供給口２６は、サセプタ１４によって
保持された基板Ｗの裏面の中央部に対向するように配置
され、ガス供給管２４は、中空モータ２２を貫通して延
設されている。The susceptor 14 holding the substrate W
It has a disk shape of the same size as. The vertical support shaft 16 of the susceptor 14 is formed hollow, and
And extends outside the heat treatment furnace 10 through the center of the bottom. The vertical support shaft 16 of the susceptor 14 is
Are rotatably supported via bearings 18 and 20,
It is connected to the hollow motor 22 outside the heat treatment furnace 10. Then, by driving the hollow motor 22,
The susceptor 14 holding the substrate W is configured to rotate around a vertical axis. A gas supply pipe 24 for supplying a processing gas to the back surface side of the substrate W is disposed at the axis of the hollow vertical support shaft 16 of the susceptor 14. The gas supply port 26 at the tip of the gas supply pipe 24 is disposed so as to face the center of the back surface of the substrate W held by the susceptor 14, and the gas supply pipe 24 extends through the hollow motor 22. ing.
【００２４】サセプタ１４に保持された基板Ｗの上方に
は、基板Ｗと対向しその表面全体を遮蔽するように基板
Ｗに近接して、基板Ｗと同等の大きさで円板状の雰囲気
遮蔽板２８が配設されている。この雰囲気遮蔽板２８
は、石英等で形成される。また、この雰囲気遮蔽板２８
およびサセプタ１４は、基板Ｗ面内の熱的均一性を向上
させるために、それぞれを基板Ｗと同じ材料で同じ熱容
量に形成するようにしてもよい。このようにしたとき
は、雰囲気遮蔽板２８およびサセプタ１４からの熱輻射
により基板Ｗが上下から等しく加熱されるため、これら
の間の輻射平衡によって基板Ｗの面内の熱分布がより改
善され、さらに均一な基板Ｗの熱処理を行うことが可能
になる。Above the substrate W held by the susceptor 14, a disk-shaped atmosphere shield of the same size as the substrate W is provided close to the substrate W so as to face the substrate W and shield the entire surface. A plate 28 is provided. This atmosphere shielding plate 28
Is formed of quartz or the like. Also, this atmosphere shielding plate 28
The susceptor 14 may be formed of the same material and the same heat capacity as the substrate W in order to improve thermal uniformity in the plane of the substrate W. In this case, since the substrate W is equally heated from above and below by the heat radiation from the atmosphere shielding plate 28 and the susceptor 14, the in-plane heat distribution of the substrate W is further improved by the radiation balance therebetween, Further, a uniform heat treatment of the substrate W can be performed.
【００２５】雰囲気遮蔽板２８の中心部には、処理ガス
を基板Ｗの表面の中央部へ供給するためのガス供給口３
０が形設されている。雰囲気遮蔽板２８のガス供給口３
０には、ガス供給管３２が連通しており、ガス供給管３
２は、熱処理炉１０の上部中央の開口を挿通して熱処理
炉１０外へ延設されている。ガス供給管３０の内部に
は、ガス供給口３０の付近に、基板Ｗの表面の中央部へ
供給される処理ガスを旋回させるガス旋回付与部材３４
が設けられている。ガス旋回付与部材３４は、例えば図
２に示したように板片を捻り曲げたような形状を有して
いる。また、上記したガス供給管２４の内部にも、ガス
供給口２６の付近に、基板Ｗの裏面の中央部へ供給され
る処理ガスを旋回させるガス旋回付与部材３６が設けら
れている。A gas supply port 3 for supplying a processing gas to the center of the surface of the substrate W is provided at the center of the atmosphere shielding plate 28.
0 is formed. Gas supply port 3 of atmosphere shield plate 28
0 is connected to a gas supply pipe 32, and the gas supply pipe 3
Reference numeral 2 extends out of the heat treatment furnace 10 through an opening at the upper center of the heat treatment furnace 10. A gas swirling member 34 for swirling the processing gas supplied to the center of the surface of the substrate W near the gas supply port 30 is provided inside the gas supply pipe 30.
Is provided. The gas swirling member 34 has, for example, a shape obtained by twisting a plate piece as shown in FIG. A gas swirling member 36 for swirling the processing gas supplied to the central portion of the back surface of the substrate W is provided near the gas supply port 26 also inside the gas supply pipe 24.
【００２６】熱処理炉１０の外側には、熱処理炉１０の
上壁面に近接して複数本の基板加熱用のランプヒータ３
８が互いに平行にかつ熱処理炉１０内の基板Ｗと平行な
方向に設けられている。また、ランプヒータ３８の背面
側には、水冷反射板４０が配設されている。なお、この
ランプアニール装置も、図示していないが従来の装置と
同様に、基板Ｗの温度を測定するための放射温度計等の
温度検出器や、基板Ｗの温度が所定温度となるようにラ
ンプヒータ３８を制御する温度コントローラなどを備え
ている。Outside the heat treatment furnace 10, a plurality of substrate heating lamp heaters 3 are provided near the upper wall surface of the heat treatment furnace 10.
8 are provided in parallel with each other and in a direction parallel to the substrate W in the heat treatment furnace 10. On the back side of the lamp heater 38, a water-cooled reflecting plate 40 is provided. Although not shown, this lamp annealing apparatus also has a temperature detector such as a radiation thermometer for measuring the temperature of the substrate W and a temperature detector such as a radiation thermometer so that the temperature of the substrate W becomes a predetermined temperature. A temperature controller for controlling the lamp heater 38 is provided.
【００２７】それぞれのガス供給管２４、３２には、ガ
スヒータ４６、開閉制御弁４８およびマスフローコント
ローラ５０が介在して設けられたガス供給用配管４２、
４４が接続されており、それぞれのガス供給用配管４
２、４４は、窒素、アルゴン、アンモニア、一酸化窒素
などの活性または不活性な処理ガスのガス供給ユニット
（図示せず）に接続されている。また、熱処理炉１０の
上部中央の開口は、熱処理炉１０内へ窒素ガス等のパー
ジガスを供給するためのガス供給口５２となっており、
そのガス供給口５２に、開閉制御弁４８およびマスフロ
ーコントローラ５０が介在して設けられたガス供給用配
管５４が連通しており、ガス供給用配管５４は、パージ
ガスのガス供給ユニット（図示せず）に接続されてい
る。そして、ガス供給用配管５４から熱処理炉１０の上
部中央のガス供給口５２を通して熱処理炉１０内へパー
ジガスを供給することができるようになっている。Each of the gas supply pipes 24 and 32 has a gas supply pipe 42 provided with a gas heater 46, an opening / closing control valve 48, and a mass flow controller 50.
44 are connected, and each gas supply pipe 4
2, 44 are connected to a gas supply unit (not shown) for an active or inactive processing gas such as nitrogen, argon, ammonia, nitric oxide or the like. The opening at the upper center of the heat treatment furnace 10 serves as a gas supply port 52 for supplying a purge gas such as nitrogen gas into the heat treatment furnace 10.
The gas supply port 52 communicates with a gas supply pipe 54 provided with an open / close control valve 48 and a mass flow controller 50 interposed therebetween. The gas supply pipe 54 is connected to a gas supply unit (not shown) for purge gas. It is connected to the. Then, a purge gas can be supplied from the gas supply pipe 54 into the heat treatment furnace 10 through the gas supply port 52 at the upper center of the heat treatment furnace 10.
【００２８】回転するサセプタ１４の鉛直支軸１６と熱
処理炉１０の底壁面との間のシールは、例えばパージガ
スの導入とラビリンスパッキンの使用により行う。すな
わち、図３に部分拡大断面図を示すように、熱処理炉１
０の底壁面から円筒状支持部５６を下方へ延設し、この
円筒状支持部５６に軸受１８を介してサセプタ１４の鉛
直支軸１６を回転自在に支持する。そして、熱処理炉１
０の円筒状支持部５６の内周面とサセプタ１４の鉛直支
軸１６の外周面との間の隙間にラビリンスパッキン５８
を配設するとともに、ラビリンスパッキン５８の配設位
置と軸受１８の配設位置との間に開口するように、パー
ジガスのガス供給口６０を熱処理炉１０の円筒状支持部
５６に形設する。また、処理ガスのガス供給管２４の外
側に、ガス供給管２４の外周面側にパージガスの通路が
形成されるように外管６２を固設し、そのガス供給管２
４の外管６２に軸受２０を介してサセプタ１４の鉛直支
軸１６を回転自在に支持する。そして、ガス供給管２４
の上端部外周面とサセプタ１４の鉛直支軸１６の上端部
内周面との間の隙間にラビリンスパッキン６４を配設す
るとともに、ラビリンスパッキン６４の配設位置と軸受
２０の配設位置との間に外管６２の上端が開口するよう
にして、その開口をパージガスのガス供給口６６とす
る。それぞれのパージガスのガス供給口６０、６６に
は、開閉制御弁４８およびマスフローコントローラ５０
が介在して設けられたガス供給用配管５７が連通され、
ガス供給用配管５７は、パージガスのガス供給ユニット
（図示せず）に接続される。以上のような構成により、
サセプタ１４の鉛直支軸１６と熱処理炉１０の底壁面と
の間のシールが行われる。The sealing between the vertical support shaft 16 of the rotating susceptor 14 and the bottom wall surface of the heat treatment furnace 10 is performed, for example, by introducing purge gas and using labyrinth packing. That is, as shown in a partially enlarged sectional view of FIG.
A cylindrical support portion 56 extends downward from the bottom wall surface of the susceptor 14, and the vertical support shaft 16 of the susceptor 14 is rotatably supported by the cylindrical support portion 56 via a bearing 18. And heat treatment furnace 1
The labyrinth packing 58 is provided in a gap between the inner peripheral surface of the cylindrical support portion 56 and the outer peripheral surface of the vertical support shaft 16 of the susceptor 14.
And a gas supply port 60 for the purge gas is formed in the cylindrical support portion 56 of the heat treatment furnace 10 so as to open between the position where the labyrinth packing 58 is disposed and the position where the bearing 18 is disposed. An outer pipe 62 is fixedly provided outside the processing gas gas supply pipe 24 so that a purge gas passage is formed on the outer peripheral surface side of the gas supply pipe 24.
The vertical support shaft 16 of the susceptor 14 is rotatably supported by the outer tube 62 via the bearing 20. And the gas supply pipe 24
The labyrinth packing 64 is disposed in the gap between the outer peripheral surface of the upper end and the inner peripheral surface of the upper end of the vertical support shaft 16 of the susceptor 14. Then, the upper end of the outer tube 62 is opened, and the opening is used as a purge gas supply port 66. An opening / closing control valve 48 and a mass flow controller 50 are provided at the gas supply ports 60 and 66 of the respective purge gases.
Is connected to a gas supply pipe 57 provided therebetween.
The gas supply pipe 57 is connected to a purge gas gas supply unit (not shown). With the above configuration,
Sealing between the vertical support shaft 16 of the susceptor 14 and the bottom wall surface of the heat treatment furnace 10 is performed.
【００２９】上記した構成のランプアニール装置による
基板Ｗの熱処理の手順は、従来の装置と特に変わらない
ので、その説明を省略するが、このランプアニール装置
では、熱処理中に、雰囲気遮蔽板２８の中心部のガス供
給口３０からサセプタ１４で保持された基板Ｗの表面の
中央部へ処理ガスを供給するとともに、ガス供給管２４
の先端のガス供給口２６から基板Ｗの裏面の中央部へ処
理ガスを供給する。この際、処理ガスは、ガス旋回付与
部材３４、３６によりそれぞれ旋回させられた状態で基
板Ｗの表面および裏面のそれぞれの中央部に供給され
る。雰囲気遮蔽板２８のガス供給口３０から基板Ｗの表
面の中央部へ供給された処理ガスは、基板Ｗと雰囲気遮
蔽板２８との間の隙間を通って基板Ｗの中央部から周縁
部の方へ流れる。このとき、雰囲気遮蔽板２８は基板Ｗ
と対向し基板Ｗ面を遮蔽するように基板Ｗに近接して配
置されており、また、処理ガスは旋回状態で基板Ｗの表
面の中央部に供給されるため、処理ガスは、基板Ｗと雰
囲気遮蔽板２８との間の隙間において対流を起こしたり
流れが滞ったりすることなく基板Ｗの中央部から周縁部
の方へ放射状に速やかに拡散する。このため、処理ガス
の濃度勾配を生じたり基板Ｗ面内で温度分布を生じたり
することが低減する。The procedure of the heat treatment of the substrate W by the lamp annealing apparatus having the above-described configuration is not particularly different from that of the conventional apparatus, and therefore the description thereof is omitted. A processing gas is supplied from the gas supply port 30 at the center to the center of the surface of the substrate W held by the susceptor 14, and the gas supply pipe 24
The processing gas is supplied from the gas supply port 26 at the tip of the substrate W to the central portion on the back surface of the substrate W. At this time, the processing gas is supplied to the central part of each of the front surface and the back surface of the substrate W while being swirled by the gas swirling members 34 and 36, respectively. The processing gas supplied from the gas supply port 30 of the atmosphere shielding plate 28 to the central portion of the surface of the substrate W passes through a gap between the substrate W and the atmosphere shielding plate 28, and moves from the central portion of the substrate W to the peripheral portion. Flows to At this time, the atmosphere shielding plate 28 is
Is disposed in close proximity to the substrate W so as to face the substrate W, and the processing gas is supplied to the central portion of the surface of the substrate W in a swirling state. The substrate W is rapidly diffused radially from the central portion to the peripheral portion of the substrate W without causing convection in the gap between the atmosphere shielding plate 28 and the flow. Therefore, generation of a concentration gradient of the processing gas and generation of a temperature distribution in the surface of the substrate W are reduced.
【００３０】また、雰囲気遮蔽板２８は基板Ｗと近接し
て基板Ｗの表面を遮蔽するように配置され、基板Ｗの表
面と雰囲気遮蔽板２８との間の狭い隙間を処理ガスが基
板Ｗの中央部から周縁部の方へ流れているので、何らか
の原因でパーティクル等の汚染が発生するようなことが
あっても、基板Ｗの表面へ汚染が到達する可能性はほと
んど無くなる。また、ガス供給管２４の上端のガス供給
口２６から基板Ｗの裏面の中央部へ旋回状態で供給され
た処理ガスが、基板Ｗの裏面とサセプタ１４との間の狭
い空間を通って基板Ｗの中央部から周縁部の方へ流れて
いるので、パーティクル等の汚染が発生するようなこと
があっても、基板Ｗの裏面にも汚染が到達する可能性は
ほとんど無くなり、続いて行われる洗浄工程等におい
て、基板Ｗの裏面側の汚染がデバイス面を汚染する、と
いった心配が無くなる。Further, the atmosphere shielding plate 28 is disposed so as to be close to the substrate W and shield the surface of the substrate W, and the processing gas passes through the narrow gap between the surface of the substrate W and the atmosphere shielding plate 28. Since the gas flows from the central portion toward the peripheral portion, even if contamination such as particles occurs for some reason, there is almost no possibility that the contamination reaches the surface of the substrate W. In addition, the processing gas supplied in a swirling state from the gas supply port 26 at the upper end of the gas supply pipe 24 to the center of the back surface of the substrate W passes through the narrow space between the back surface of the substrate W and the susceptor 14 and the substrate W Flows from the central portion to the peripheral portion of the substrate W, even if contamination such as particles occurs, there is almost no possibility that the contamination reaches the rear surface of the substrate W, and the subsequent cleaning is performed. In a process or the like, there is no need to worry that contamination on the back surface side of the substrate W will contaminate the device surface.
【００３１】基板Ｗの表面と雰囲気遮蔽板２８との間の
隙間を通って基板Ｗの中央部から周縁部の方へ放射状に
拡散した処理ガス、および、基板Ｗの裏面とサセプタ１
４との間の狭い空間を通って基板Ｗの中央部から周縁部
の方へ放射状に拡散した処理ガスは、基板Ｗの周縁部か
らそのまま熱処理炉１０の周縁下部のリング状排気室１
２内へ流れ込んで、その排気室１２から複数のガス排出
口を通って排気される。また、ガス供給用配管５４から
熱処理炉１０の上部中央のガス供給口５２を通って熱処
理炉１０内へ導入されたパージガスも、雰囲気遮蔽板２
８の上部空間やサセプタ１４の下部空間を流れて、熱処
理炉１０の周縁下部のリング状排気室１２内へ流れ込
み、その排気室１２から複数のガス排出口を通って排気
される。なお、基板Ｗの表面と雰囲気遮蔽板２８との間
の隙間や基板Ｗの裏面とサセプタ１４との間の狭い空間
には、基板Ｗの中央部から周縁部の方へ放射状に拡散し
て処理ガスが流れており、また、熱処理炉１０の周縁下
部にリング状の排気室１２が形成されているので、熱処
理炉１０の上部中央のガス供給口５２を通って熱処理炉
１０内へ導入されたパージガスが、それらの隙間や狭い
空間内へ流入することは無く、基板Ｗの表面と雰囲気遮
蔽板２８との間の隙間や基板Ｗの裏面とサセプタ１４と
の間の狭い空間における処理ガスの流れが乱されること
は無い。このため、より均一な基板Ｗの熱処理が可能に
なる。The processing gas radially diffused from the center of the substrate W to the peripheral portion thereof through a gap between the surface of the substrate W and the atmosphere shielding plate 28, and the back surface of the substrate W and the susceptor 1
The processing gas diffused radially from the central portion of the substrate W to the peripheral portion through the narrow space between the substrate W and the ring-shaped exhaust chamber 1 at the lower peripheral portion of the heat treatment furnace 10 from the peripheral portion of the substrate W as it is.
2 and is exhausted from the exhaust chamber 12 through a plurality of gas outlets. Further, the purge gas introduced into the heat treatment furnace 10 from the gas supply pipe 54 through the gas supply port 52 at the upper center of the heat treatment furnace 10 is also used for the atmosphere shielding plate 2.
8 and the lower space of the susceptor 14, flow into a ring-shaped exhaust chamber 12 below the peripheral edge of the heat treatment furnace 10, and are exhausted from the exhaust chamber 12 through a plurality of gas outlets. In a gap between the front surface of the substrate W and the atmosphere shielding plate 28 and in a narrow space between the back surface of the substrate W and the susceptor 14, the processing is performed by radially diffusing from the center of the substrate W toward the peripheral edge. Since the gas is flowing and the ring-shaped exhaust chamber 12 is formed at the lower part of the periphery of the heat treatment furnace 10, the gas is introduced into the heat treatment furnace 10 through the gas supply port 52 at the upper center of the heat treatment furnace 10. The purge gas does not flow into the gap or the narrow space, and the flow of the processing gas in the gap between the surface of the substrate W and the atmosphere shielding plate 28 or the narrow space between the back surface of the substrate W and the susceptor 14. Is not disturbed. Therefore, a more uniform heat treatment of the substrate W can be performed.
【００３２】上記した実施形態では、サセプタ１４を回
転自在に支持して、熱処理中に基板Ｗを鉛直軸回りに回
転させることができるように構成しているが、ガス供給
管３０の内部に設けられたガス旋回付与部材３４によ
り、雰囲気遮蔽板２８のガス供給口３０から基板Ｗの表
面の中央部へ供給される処理ガスを旋回させるように
し、また、ガス供給管２４の内部に設けられたガス旋回
付与部材３６により、ガス供給口２６から基板Ｗの裏面
の中央部へ供給される処理ガスを旋回させるようにした
ときは、基板Ｗを保持するサセプタ１４を回転させる機
構を備えている必要は必ずしも無く、その場合には装置
構成を簡単にすることが可能になる。また、ガス旋回付
与部材３４、３６を設けなくても、処理ガスが基板Ｗの
中央部から周縁部の方へ放射状に速やかに拡散するとき
は、ガス旋回付与部材３４、３６も特に設ける必要が無
い。さらに、上記実施形態では、基板Ｗの裏面側にも処
理ガスを供給する構成としたが、基板Ｗの表面側だけに
処理ガスを供給する構成とすることもできる。In the above embodiment, the susceptor 14 is rotatably supported so that the substrate W can be rotated around the vertical axis during the heat treatment. The processing gas supplied from the gas supply port 30 of the atmosphere shielding plate 28 to the central portion of the surface of the substrate W is swirled by the gas swirling member 34 provided, and is provided inside the gas supply pipe 24. When the processing gas supplied from the gas supply port 26 to the central portion of the back surface of the substrate W is swirled by the gas swirling member 36, a mechanism for rotating the susceptor 14 holding the substrate W is required. Is not always necessary, and in that case, the device configuration can be simplified. Even when the gas swirling members 34 and 36 are not provided, when the processing gas is rapidly diffused radially from the center of the substrate W toward the peripheral edge, the gas swirling members 34 and 36 need to be provided. There is no. Further, in the above embodiment, the processing gas is supplied to the back surface of the substrate W, but the processing gas may be supplied to only the front surface of the substrate W.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１に係る発明の基板熱処理装置を
使用すると、熱処理炉内において処理ガスの濃度勾配を
生じたり基板面内で温度分布を生じたりすることが低減
して、基板の処理均一性が向上し、基板が汚染される心
配も無くなる。The use of the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention reduces the occurrence of a concentration gradient of the processing gas in the heat treatment furnace and the occurrence of a temperature distribution in the substrate surface, thereby reducing the substrate processing. The uniformity is improved and there is no need to worry about contamination of the substrate.
【００３４】請求項２に係る発明の基板熱処理装置で
は、簡単な装置構成で処理ガスがより円滑に基板の中央
部から周縁部の方へ放射状に拡散することができる。In the substrate heat treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, the processing gas can be more smoothly diffused radially from the center to the periphery of the substrate with a simple apparatus configuration.
【００３５】請求項３に係る発明の基板熱処理装置を使
用すると、熱処理炉内において処理ガスの濃度勾配を生
じたり基板面内で温度分布を生じたりすることが低減し
て、基板の処理均一性が向上し、基板が汚染される心配
も無くなる。また、基板を回転させるなどしてパーティ
クル等の汚染が発生するようなことがあっても、基板の
裏面へ汚染が到達する可能性はほとんど無くなるため、
続いて行われる洗浄工程等において、基板の裏面側の汚
染がデバイス面を汚染する、といった心配が無くなる。When the substrate heat treatment apparatus according to the third aspect of the present invention is used, the generation of a concentration gradient of the processing gas in the heat treatment furnace and the generation of a temperature distribution in the substrate surface are reduced, and the processing uniformity of the substrate is reduced. And there is no need to worry about contamination of the substrate. In addition, even if contamination such as particles is generated by rotating the substrate, there is almost no possibility that the contamination reaches the rear surface of the substrate.
In a subsequent cleaning step or the like, there is no concern that contamination on the back surface of the substrate will contaminate the device surface.
【００３６】請求項４に係る発明の基板熱処理装置で
は、基板の裏面側において処理ガスが基板の中央部から
周縁部の方へ放射状に拡散して流れるので、処理ガスの
濃度勾配を生じたり基板面内で温度分布を生じたりする
ことがより低減される。In the substrate heat treatment apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the processing gas diffuses radially from the central portion of the substrate toward the peripheral portion on the rear surface side of the substrate and flows. The occurrence of a temperature distribution in the plane is further reduced.
【００３７】請求項５に係る発明の基板熱処理装置で
は、簡単な構成で処理ガスが基板の表面側および裏面側
においてより円滑に基板の中央部から周縁部の方へ放射
状に拡散することができる。In the substrate heat treatment apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the processing gas can be more smoothly diffused radially from the central part to the peripheral part on the front side and the back side of the substrate with a simple structure. .
【００３８】請求項６に係る発明の基板熱処理装置で
は、処理ガスがより以上に円滑に基板の中央部から周縁
部の方へ放射状に拡散するので、処理ガスの濃度勾配を
生じたり基板面内で温度分布を生じたりすることがより
低減される。In the substrate heat treatment apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the processing gas diffuses more smoothly from the central portion to the peripheral portion of the substrate radially. And the occurrence of a temperature distribution is further reduced.
【図１】この発明の１実施形態を示し、基板熱処理装置
の一種であるランプアニール装置の概略構成を示す模式
的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a lamp annealing apparatus, which is one type of a substrate heat treatment apparatus, according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した装置において、基板の中央部に供
給される処理ガスを旋回させるためのガス旋回付与部材
の構成の１例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a configuration of a gas swirling member for swirling a processing gas supplied to a central portion of a substrate in the apparatus shown in FIG.
【図３】図１に示した装置において、回転するサセプタ
の鉛直支軸と熱処理炉の底壁面との間のシールを行うた
めの構成の１例を示す部分拡大断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of a configuration for performing sealing between a vertical support shaft of a rotating susceptor and a bottom wall surface of a heat treatment furnace in the apparatus shown in FIG.
【図４】従来のランプアニール装置の概略構成の１例を
示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing one example of a schematic configuration of a conventional lamp annealing apparatus.
【図５】従来のランプアニール装置の概略構成の別の例
を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing another example of a schematic configuration of a conventional lamp annealing apparatus.
Ｗ 基板 １０ 熱処理炉 １２ 排気室 １４ サセプタ １６ サセプタの鉛直支軸 １８、２０ 軸受 ２２ 中空モータ ２４、３２ 処理ガスのガス供給管 ２６、３０、５２ ガス供給口 ２８ 雰囲気遮蔽板 ３４、３６ ガス旋回付与部材 ３８ ランプヒータ ４０ 水冷反射板 ４２、４４ 処理ガスのガス供給用配管 ４６ ガスヒータ ４８ 開閉制御弁 ５０ マスフローコントローラ ５４、５７ パージガスのガス供給用配管 ５６ 熱処理炉の円筒状支持部 ５８、６４ ラビリンスパッキン ６０、６６ パージガスのガス供給口 ６２ ガス供給管の外管 W substrate 10 Heat treatment furnace 12 Exhaust chamber 14 Susceptor 16 Vertical support shaft of susceptor 18, 20 Bearing 22 Hollow motor 24, 32 Gas supply pipe for processing gas 26, 30, 52 Gas supply port 28 Atmosphere shield plate 34, 36 Gas swirling Member 38 Lamp heater 40 Water-cooled reflector 42, 44 Gas supply pipe for processing gas 46 Gas heater 48 Open / close control valve 50 Mass flow controller 54, 57 Gas supply pipe for purge gas 56 Cylindrical support part 58, 64 Labyrinth packing 60 of heat treatment furnace , 66 Purge gas gas supply port 62 Outer pipe of gas supply pipe
Claims (6)
内に収容し、熱処理炉内の基板を加熱手段で加熱して、
基板に対し熱処理を施す基板熱処理装置において、 前記基板保持手段によって保持された基板と対向し、か
つ基板に近接して配置され、基板の中央部に処理ガスを
供給するためのガス供給口を有する雰囲気遮蔽部材と、 前記雰囲気遮蔽部材のガス供給口へ処理ガスを供給する
ガス供給手段と、を備えたことを特徴とする基板熱処理
装置。1. A substrate is held by a substrate holding means and accommodated in a heat treatment furnace, and the substrate in the heat treatment furnace is heated by a heating means.
In a substrate heat treatment apparatus for performing a heat treatment on a substrate, the substrate heat treatment apparatus has a gas supply port for supplying a processing gas to a central portion of the substrate, facing the substrate held by the substrate holding means, and disposed close to the substrate. A substrate heat treatment apparatus comprising: an atmosphere shielding member; and a gas supply unit configured to supply a processing gas to a gas supply port of the atmosphere shielding member.
設けられ、ガス供給口から基板の中央部へ供給される処
理ガスを旋回させるガス旋回付与手段をさらに備えた請
求項１記載の基板熱処理装置。2. The substrate heat treatment according to claim 1, further comprising a gas swirling means provided near the gas supply port of the atmosphere shielding member and configured to swirl a processing gas supplied from the gas supply port to a central portion of the substrate. apparatus.
内に収容し、熱処理炉内の基板を加熱手段で加熱して、
基板に対し熱処理を施す基板熱処理装置において、 前記基板保持手段によって保持された基板と対向し、か
つ基板に近接して配置され、基板の表面の中央部に処理
ガスを供給するためのガス供給口を有する雰囲気遮蔽部
材と、 前記雰囲気遮蔽部材のガス供給口へ処理ガスを供給する
第１ガス供給手段と、 前記基板保持手段によって保持された基板の裏面に処理
ガスを供給する第２ガス供給手段と、を備えたことを特
徴とする基板熱処理装置。3. A substrate is held by a substrate holding means and accommodated in a heat treatment furnace, and the substrate in the heat treatment furnace is heated by a heating means.
In a substrate heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a gas supply port arranged to face the substrate held by the substrate holding means and to be arranged close to the substrate, and to supply a processing gas to a central portion of the surface of the substrate. An atmosphere shielding member, a first gas supply unit for supplying a processing gas to a gas supply port of the atmosphere shielding member, and a second gas supply unit for supplying a processing gas to a back surface of the substrate held by the substrate holding unit And a substrate heat treatment apparatus.
前記基板保持手段によって保持された基板の裏面の中央
部に対向するように基板保持手段の中央部に配置された
請求項３記載の基板熱処理装置。4. A gas supply port of the second gas supply means,
4. The substrate heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the substrate heat treatment apparatus is disposed at a central portion of the substrate holding means so as to face a central portion of a back surface of the substrate held by the substrate holding means.
設けられ、ガス供給口から基板の表面の中央部へ供給さ
れる処理ガスを旋回させる第１ガス旋回付与手段をさら
に備え、 前記第２ガス供給手段が、基板の裏面の中央部へ供給さ
れる処理ガスを旋回させる第２ガス旋回付与手段を備え
た請求項３または請求項４記載の基板熱処理装置。5. The apparatus according to claim 2, further comprising: a first gas swirling means provided near the gas supply port of the atmosphere shielding member and configured to swirl the processing gas supplied from the gas supply port to a central portion of the surface of the substrate. 5. The substrate heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the gas supply unit includes a second gas swirl applying unit that swirls the processing gas supplied to the central portion of the back surface of the substrate.
せる回転駆動手段をさらに備えた請求項１ないし請求項
５のいずれかに記載の基板熱処理装置。6. The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising a rotation driving unit that rotates the substrate holding unit around a vertical axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224145A JP2000058469A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Substrate heat treating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224145A JP2000058469A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Substrate heat treating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058469A true JP2000058469A (en) | 2000-02-25 |
Family
ID=16809256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224145A Pending JP2000058469A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Substrate heat treating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000058469A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017277A (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Heat treatment device and heat treatment method |
| JP2018170345A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | Deposition device |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP10224145A patent/JP2000058469A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017017277A (en) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Heat treatment device and heat treatment method |
| JP2018170345A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | Deposition device |
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