JP2000306851A - Single-wafer treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等に
対して１枚ずつ成膜やアニール等の処理を施す枚葉式の
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 processing apparatus for performing processing such as film formation or annealing on a semiconductor wafer or the like one by one.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するに
は、半導体ウエハ等の基板に、成膜処理、エッチング処
理、酸化拡散処理、アニール改質処理等の各種の処理を
繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するように
なっている。上記したような各種の処理を行なう場合に
は、その処理の種類に対応して必要な処理ガス、例えば
成膜処理の場合には成膜ガスを、アニール改質処理の場
合にはオゾンガス等を処理容器内へ導入する。この場
合、処理容器内の雰囲気は、その処理の種類に対応した
好ましい一定圧力を維持するように、真空引きされてい
るが、この真空引きされるガスの流れは、処理の面内均
一性を高く維持する上から半導体ウエハの表面に対して
均等に流れることが要請される。2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various processes such as a film forming process, an etching process, an oxidative diffusion process, and an annealing reforming process are repeatedly performed on a substrate such as a semiconductor wafer to obtain a desired process. An integrated circuit is formed. When performing the various processes described above, a processing gas necessary for the type of the process, for example, a film forming gas in the case of a film forming process, an ozone gas or the like in the case of an annealing reforming process. Introduce into the processing vessel. In this case, the atmosphere in the processing vessel is evacuated so as to maintain a preferable constant pressure corresponding to the type of the processing, but the flow of the evacuated gas increases the in-plane uniformity of the processing. In order to maintain a high level, it is required to flow uniformly on the surface of the semiconductor wafer.
【０００３】ここで従来の一般的な処理装置について説
明する。図６は従来の一般的なアニール改質装置を示す
概略構成図、図７は図６中のＡ−Ａ線矢視断面図、図８
は図７中においてＢ−Ｂ線に沿った断面図におけるガス
流のシミュレーション結果を示す図である。図６に示す
ように、このアニール改質装置は、例えば断面が四角形
状のアルミニウム製の処理容器２を有しており、この処
理容器２の内部には容器底部より支柱４を介して起立さ
せて載置台６が設けられている。この載置台６内には、
加熱ヒータ８が埋設されており、載置台６の上面に載置
する被処理体としての半導体ウエハＷを加熱し得るよう
になっている。また、この載置台６の上方には、この処
理容器２内へ処理ガスとして例えばオゾンを導入するた
めの石英製のリング状のシャワーヘッド部１０が設けら
れると共に、この天井部には透過窓１２が設けられてお
り、この外側に設けた紫外線ランプ１４から放射される
紫外線ＵＶをウエハ表面に照射するようになっている。Here, a conventional general processing apparatus will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional general annealing reformer, FIG. 7 is a sectional view taken along line AA in FIG. 6, and FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a simulation result of a gas flow in a cross-sectional view along the line BB in FIG. 7. As shown in FIG. 6, the annealing reformer has a processing container 2 made of aluminum having a rectangular cross section, for example. A mounting table 6 is provided. In this mounting table 6,
A heater 8 is buried therein, and can heat a semiconductor wafer W as an object to be processed mounted on the upper surface of the mounting table 6. A ring-shaped shower head 10 made of quartz for introducing, for example, ozone as a processing gas into the processing vessel 2 is provided above the mounting table 6, and a transmission window 12 is provided on the ceiling. Are provided, and ultraviolet rays radiated from an ultraviolet lamp 14 provided outside are radiated to the wafer surface.
【０００４】一方、処理容器２の底部１６には、載置台
６の斜め下方に位置させて、図示例では４つの真空排気
口１８（図７参照）が設けられている。そして、各真空
排気口１８には、それぞれ排気管２０が接続されると共
に、これらの各排気管２０はその下流側において合流さ
れて図示しない真空ポンプが介設され、処理容器２内を
真空引きできるようになっている。このようなアニール
改質装置において、載置台６上のウエハＷは加熱されつ
つ紫外線ＵＶが照射され、これにオゾンガスを作用させ
ることにより、ウエハＷの表面に形成されている例えば
ＴａＯｘ（タンタル酸化膜）等にアニール改質処理が施
されることになる。On the other hand, four evacuation ports 18 (see FIG. 7) are provided in the bottom portion 16 of the processing container 2 in the illustrated example at a position obliquely below the mounting table 6. An exhaust pipe 20 is connected to each of the vacuum exhaust ports 18, and these exhaust pipes 20 are joined at the downstream side thereof, and a vacuum pump (not shown) is interposed therebetween to evacuate the processing chamber 2. I can do it. In such an annealing reformer, the wafer W on the mounting table 6 is irradiated with ultraviolet rays UV while being heated, and an ozone gas is caused to act on the ultraviolet light, thereby forming, for example, a TaOx (tantalum oxide film) formed on the surface of the wafer W. ) Etc. are subjected to the annealing reforming treatment.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した装
置において、処理容器２内へ導入されたオゾン等の処理
ガスは、処理空間Ｓを流下した後にウエハＷの表面をそ
の半径方向外方に向けて流れ、載置台６の斜め下方に配
置した４つの真空排気口１８から略均等に排出されるこ
とになる。しかしながら、処理空間Ｓにおける処理ガス
の実際の流れを詳細に検討すると、ウエハＷの半径方向
外方へ向けて均等に流れているのではなく、真空排気口
１８が配置してある方向と配置していない方向とではか
なりガスの流れに差があり、これに起因して、ウエハ表
面における処理の均一性を十分に高く維持できない場合
が発生するという問題があった。By the way, in the above-mentioned apparatus, the processing gas such as ozone introduced into the processing vessel 2 flows down the processing space S and directs the surface of the wafer W outward in the radial direction. Then, it is discharged almost uniformly from the four vacuum exhaust ports 18 arranged obliquely below the mounting table 6. However, when the actual flow of the processing gas in the processing space S is examined in detail, the processing gas does not flow evenly outward in the radial direction of the wafer W, but is arranged in the direction in which the vacuum exhaust ports 18 are arranged. There is a considerable difference in the gas flow from the direction in which the gas flow is not performed, which causes a problem that the uniformity of the processing on the wafer surface cannot be maintained sufficiently high.
【０００６】図８は処理容器内における処理ガスの流れ
のシミュレーション結果を示す図であり、真空排気口１
８が配置してある方向Ｘ１では、処理ガスが円滑に流れ
ているが、真空排気口１８が配置していない方向Ｘ２で
は、処理ガスの滞留が僅かに発生していることが判明す
る。このガスの流れの不均一性を防止するために、更に
多くの真空排気口１８を円周状に配列することも考えら
れるが、この場合には、構造が複雑化するのみならず、
現状の４本の排気管２０を設けてあるだけでも、メンテ
ナンスが大変であるのに加え、更に排気管２０を増加す
ればメンテナンス作業が非常に困難になってしまうの
で、採用することはできない。特に、上記した問題は、
半導体ウエハのサイズが６インチ或いは８インチから１
２インチへと大きくなるに従って、顕在化してきてお
り、早期の解決が望まれている。FIG. 8 is a diagram showing a simulation result of the flow of the processing gas in the processing vessel, and shows the vacuum exhaust port 1.
It can be seen that the processing gas flows smoothly in the direction X1 in which the processing gas 8 is disposed, but in the direction X2 in which the vacuum exhaust port 18 is not disposed, the processing gas is slightly retained. In order to prevent the non-uniformity of the gas flow, it is conceivable to arrange more vacuum exhaust ports 18 in a circumferential shape. In this case, not only the structure becomes complicated, but also
Even if only four exhaust pipes 20 are provided at present, maintenance is difficult, and if the number of exhaust pipes 20 is further increased, maintenance work becomes extremely difficult. In particular, the problems mentioned above are:
Semiconductor wafer size from 6 inches or 8 inches to 1
As the size increases to 2 inches, it has become apparent, and an early solution is desired.
【０００７】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、構造を複雑化することなく処理空間から被処
理体の半径方向外方へ排出される処理ガスの流れを均一
化することが可能な枚葉式の処理装置を提供することに
ある。[0007] The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single-wafer processing apparatus capable of equalizing the flow of processing gas discharged from a processing space to a processing object radially outward without complicating the structure. It is in.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、所定の処理が施される被処理体を載置する載置台を
処理容器内に配置し、前記載置台の上方の処理空間の雰
囲気を前記載置台の側部から下方へ吸引して流下させる
ことにより真空引きするようにした枚葉式の処理装置に
おいて、前記載置台の下方に、その入口開口部が小さく
なされた気体落とし込め空間を形成し、この空間に臨ま
せて真空引きされる真空排気口を設けるように構成した
ものである。According to a first aspect of the present invention, a mounting table for mounting an object to be processed on which a predetermined processing is to be performed is disposed in a processing container, and a processing space above the mounting table is provided. In a single-wafer processing apparatus in which the atmosphere is suctioned downward from the side of the mounting table and caused to flow downward, a vacuum is formed below the mounting table, the inlet opening of which is made smaller. The space is formed so that a vacuum exhaust port is provided to be evacuated toward the space.
【０００９】このように、入口開口部を小さくした気体
落とし込め空間に向けて処理空間内の雰囲気を真空引き
するようにしたので、処理空間の雰囲気は被処理体の外
周を均等に流下して排気することが可能となる。この場
合、請求項２に規定するように、例えば前記載置台は、
前記気体落とし込め空間を区画する区画壁の底部より起
立した支柱により支持される。As described above, the atmosphere in the processing space is evacuated toward the gas trapping space having a reduced inlet opening, so that the atmosphere in the processing space flows down the outer periphery of the workpiece evenly. It is possible to exhaust. In this case, for example, as set forth in claim 2,
It is supported by a support standing upright from the bottom of the partition wall that partitions the gas trapping space.
【００１０】また、請求項３に規定するように、前記真
空排気口は、前記区画壁の側部に設けられており、この
真空排気口の近傍には、複数の気体流通口を有するパイ
プ状のバッフル管が設けられるようにすれば、バッフル
管の作用により、排気ガスの偏流は抑制されるので、処
理空間から被処理体の半径方向外方へ排出される処理ガ
スの流れを一層均一化することが可能となる。[0010] Further, as defined in claim 3, the vacuum exhaust port is provided on a side portion of the partition wall, and in the vicinity of the vacuum exhaust port, a pipe having a plurality of gas flow ports is provided. If the baffle tube is provided, the baffle tube acts to suppress the uneven flow of the exhaust gas, so that the flow of the processing gas discharged from the processing space to the outside of the processing object in the radial direction is further uniformized. It is possible to do.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る枚葉式の処
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処理装置を示す断面構成図、図
２は図１中のＣ−Ｃ線矢視断面図、図３は気体落とし込
め空間に設けられるバッフル管を示す斜視図である。こ
こでは処理装置として枚葉式のアニール改質装置を例に
とって説明する。図示するようにこのアニール改質装置
２２は、例えば断面が略四角形状のアルミニウム製の処
理容器２４を有している。この処理容器２４内の天井部
には処理ガスとして例えばオゾンを導入するための石英
製のリング状のシャワーヘッド部２６が設けられてお
り、この下面に設けた多数のガス噴射口２８から処理空
間Ｓに向けて処理ガスを噴射するようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a single-wafer processing 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 processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a baffle tube provided in a gas trapping space. is there. Here, a single-wafer annealing reforming apparatus will be described as an example of the processing apparatus. As shown in the figure, the annealing reformer 22 has, for example, a processing container 24 made of aluminum having a substantially square cross section. A ring-shaped shower head 26 made of quartz for introducing, for example, ozone as a processing gas is provided on a ceiling portion of the processing container 24. The processing gas is injected toward S.
【００１２】また、処理容器２４の天井部には、大きな
開口部３０が形成されていると共に、この開口部３０に
は例えば紫外線に対して透明な石英板よりなる透過窓３
２がＯリング等のシール部材３４を介して気密に取り付
けられている。そして、この透過窓３２の上方には、ケ
ーシング３６により覆われたランプ室３８が形成されて
いると共に、このランプ室３８内に複数本の紫外線ラン
プ４０が設けられており、この紫外線ランプ４０より発
する紫外線ＵＶを、上記透過窓３２を透過して処理空間
Ｓ内へ導入するようになっている。また、処理容器２４
の側壁には、この処理容器２４内に対して被処理体とし
ての半導体ウエハＷを搬入搬出するための搬出入口４２
が設けられると共に、この搬出入口４２には、気密に開
閉可能になされたゲートバルブ４４が設けられている。A large opening 30 is formed in the ceiling of the processing vessel 24, and the opening 30 has a transmission window 3 made of, for example, a quartz plate transparent to ultraviolet rays.
2 is hermetically attached via a sealing member 34 such as an O-ring. Above the transmission window 32, a lamp chamber 38 covered by a casing 36 is formed, and a plurality of ultraviolet lamps 40 are provided in the lamp chamber 38. The emitted ultraviolet rays UV are transmitted through the transmission window 32 and introduced into the processing space S. Further, the processing container 24
A loading / unloading port 42 for loading / unloading a semiconductor wafer W as an object to be processed into / from the processing chamber 24 is provided on a side wall of the processing chamber 24.
And a gate valve 44 that can be opened and closed in an airtight manner is provided at the carry-in / out port 42.
【００１３】そして、この処理容器２４の底部４８に本
発明の特徴とする気体落とし込め空間５０が形成されて
いる。具体的には、この容器底部４８の中央部には大き
な開口５２が形成されており、この開口５２に、その下
方へ延びる有底円筒体状の円筒区画壁５４を連結してそ
の内部に上記気体落とし込め空間５０を形成している。
そして、この空間５０を区画する円筒区画壁５４の底部
５４Ａには、これより起立させて例えば円筒体状の支柱
５６が設けられており、この上端部に円板状の載置台５
８が固定されている。この載置台５８は、例えば内部に
所定のパターン形状に配置された加熱ヒータ６０を有し
ており、この外側は焼結された例えばＡｌＮ等よりなる
セラミックスにより構成され、上面に半導体ウエハＷを
載置し得るようになっている。A gas trap space 50, which is a feature of the present invention, is formed at the bottom 48 of the processing container 24. Specifically, a large opening 52 is formed in the center of the container bottom 48, and a cylindrical partition wall 54 having a bottomed cylindrical shape extending downward is connected to the opening 52, and the inside thereof is provided with A gas trapping space 50 is formed.
For example, a cylindrical support 56 is provided at the bottom 54A of the cylindrical partition wall 54 that partitions the space 50 so as to stand up from the bottom 54A.
8 is fixed. The mounting table 58 has, for example, a heater 60 arranged inside in a predetermined pattern shape. The outside of the mounting table 58 is made of sintered ceramics such as AlN, and the semiconductor wafer W is mounted on the upper surface. Can be placed.
【００１４】上記載置台５８には、この上下方向に貫通
して複数のピン孔６２が形成されており、各ピン孔６２
には、作動杵６６に共通に連結された例えば石英製の押
し上げピン６４が遊嵌状態で収容されている。そして、
この作動杵６６は、容器底部４８の下面に設けたエアシ
リンダ６８の出没ロッド６８Ｂに連結されており、上記
各押し上げピン６４をウエハＷの受け渡し時に各ピン孔
６２の上端から上方へ出没させるようになっている。ま
た、エアシリンダ６８と容器底部４８の下面との間は、
ベローズ７０が介設されており、上記出没ロッド６８Ｂ
が処理容器２４内の気密性を維持しつつ昇降できるよう
になっている。The mounting table 58 has a plurality of pin holes 62 penetrating in the vertical direction.
A push-up pin 64 made of, for example, quartz commonly connected to the operation punch 66 is accommodated in a loosely fitted state. And
The operating punch 66 is connected to a protruding rod 68B of an air cylinder 68 provided on the lower surface of the container bottom 48 so that the push-up pins 64 are protruded upward from the upper ends of the pin holes 62 when the wafer W is transferred. It has become. Further, between the air cylinder 68 and the lower surface of the container bottom 48,
A bellows 70 is interposed, and
Can be moved up and down while maintaining the airtightness in the processing container 24.
【００１５】そして、上記気体落とし込め空間５０の入
口開口部５０Ａの直径Ｌ１は、載置台５８の直径よりも
小さく設定されており、上記載置台５８の周縁部の外側
を流下する処理ガスが載置台５８の下方に回り込んで入
口開口部５０Ａへ流入するようになっている。そして、
上記円筒区画壁５４の下部側壁には、この気体落とし込
め空間５０に臨ませて真空排気口７２が形成されてお
り、この真空排気口７２には、図示しない真空ポンプが
介設された排気管７４が接続されて、処理容器２４内及
び気体落とし込め空間５０の雰囲気を真空引きできるよ
うになっている。そして、この真空排気口７２の近傍す
なわち、円筒区画壁５４の底部５４Ａには、パイプ状の
バッフル管７６が設けられている。The diameter L1 of the inlet opening 50A of the gas trapping space 50 is set smaller than the diameter of the mounting table 58, and the processing gas flowing outside the peripheral edge of the mounting table 58 is mounted. It wraps below the table 58 and flows into the inlet opening 50A. And
A vacuum exhaust port 72 is formed in a lower side wall of the cylindrical partition wall 54 so as to face the gas trapping space 50. The exhaust pipe 72 has a vacuum pump (not shown) interposed therebetween. 74 is connected so that the atmosphere in the processing container 24 and the gas trapping space 50 can be evacuated. A pipe-shaped baffle tube 76 is provided near the vacuum exhaust port 72, that is, at the bottom 54A of the cylindrical partition wall 54.
【００１６】具体的には、このバッフル管７６の直径
は、円筒区画壁５４の内径の略１／２程度に設定される
と共に、このバッフル管７６はその上端部に気体落とし
込め空間５０の内径と同じ大きさのリング状のフランジ
部７８を有しており、これを円筒区画壁５４に内接させ
て設けている（図３参照）。また、バッフル管７６の本
体部８０には、その中心部に対して対向するように配置
して２つの気体流通口８２が形成されている（図２参
照）。これらの２つの気体流通口８２は、上記真空排気
口７２に対して直接的に臨まないように配置されてお
り、例えば図２に示す場合には、真空排気口７２が位置
する方向に対して、２つの気体流通口８２は９０度の角
度で異なる方向に向けて形成されており、いずれか一方
の気体流通口８２から片引きすることなく両気体流通口
８２から均等に真空引きするようになっている。また、
載置台５８の周縁部と処理容器２４の内壁との間には、
多数のガス口８４を有するリング状の整流板８６が設け
られている。尚、符号９０は、加熱ヒータ６０へ電力を
供給するために支柱５６内に配設された給電線である。Specifically, the diameter of the baffle tube 76 is set to about 1/2 of the inner diameter of the cylindrical partition wall 54, and the baffle tube 76 has an inner diameter of the gas trapping space 50 at its upper end. A ring-shaped flange portion 78 having the same size as that of the cylindrical partition wall 54 is provided so as to be inscribed in the cylindrical partition wall 54 (see FIG. 3). Further, two gas flow ports 82 are formed in the main body 80 of the baffle tube 76 so as to face the center thereof (see FIG. 2). These two gas flow ports 82 are arranged so as not to directly face the vacuum exhaust port 72. For example, in the case shown in FIG. 2, in the direction in which the vacuum exhaust port 72 is located, The two gas flow ports 82 are formed in different directions at an angle of 90 degrees so that the two gas flow ports 82 are uniformly evacuated from one of the gas flow ports 82 without being pulled out. Has become. Also,
Between the peripheral portion of the mounting table 58 and the inner wall of the processing container 24,
A ring-shaped current plate 86 having a number of gas ports 84 is provided. Reference numeral 90 denotes a power supply line provided in the support 56 for supplying electric power to the heater 60.
【００１７】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
は、図示しない搬送アームに保持されて開状態となった
ゲートバルブ４４、搬出入口４２を介して処理容器２４
内へ搬入され、このウエハＷは押し上げピン６４に受け
渡された後に、この押し上げピン６４を降下させること
により、ウエハＷを載置台５８上に載置保持する。この
載置台５８は予め所定の温度に予備加熱されており、ウ
エハＷの載置後に加熱ヒータ６０への供給電力を増加さ
せてこのウエハＷを所定のプロセス温度まで昇温すると
共にプロセス温度を維持する。また、天井部の上方に設
けた紫外線ランプ４０を駆動し、これより発せられた紫
外線ＵＶを、容器天井部の透過窓３２を透過させてウエ
ハＷの表面に照射する。これと同時に、シャワーヘッド
部２６から処理ガスとして例えばオゾンを処理空間Ｓに
噴射供給すると共に、排気管７４に設けた図示しない真
空ポンプを駆動することにより、処理容器２４内や気体
落とし込め空間５０内の雰囲気を真空引きし、処理空間
Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。これによ
り、半導体ウエハＷの表面に形成されている例えばＴａ
Ｏｘ等の膜が紫外線ＵＶにより活性化されたオゾンによ
り改質され、また、アニール処理されることになる。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, an unprocessed semiconductor wafer W
The processing container 24 is opened via the gate valve 44 and the loading / unloading port 42 held by the transfer arm (not shown) and opened.
The wafer W is carried into the inside, and after the wafer W is transferred to the push-up pins 64, the push-up pins 64 are lowered to place and hold the wafer W on the mounting table 58. The mounting table 58 is preheated to a predetermined temperature in advance. After the mounting of the wafer W, the power supplied to the heater 60 is increased to raise the temperature of the wafer W to a predetermined process temperature and maintain the process temperature. I do. In addition, an ultraviolet lamp 40 provided above the ceiling is driven, and ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 40 are transmitted through the transmission window 32 of the container ceiling to irradiate the surface of the wafer W. At the same time, for example, ozone as a processing gas is injected and supplied from the shower head section 26 into the processing space S, and a vacuum pump (not shown) provided in the exhaust pipe 74 is driven to thereby cause the inside of the processing container 24 and the gas trapping space 50 Is evacuated to maintain the atmosphere in the processing space S at a predetermined process pressure. Thereby, for example, Ta formed on the surface of the semiconductor wafer W
A film such as Ox is modified by ozone activated by ultraviolet rays UV, and is annealed.
【００１８】この場合、シャワーヘッド部２６から処理
空間Ｓに供給された処理ガス（オゾン）は、ウエハＷの
周縁部に略均等に流れて行き、ほとんど偏流することは
ないので、処理の均一性、ここではアニール改質処理の
面内均一性を高く維持することができる。すなわち、こ
こでは載置台５８の下方に入口開口部５０Ａを少し狭く
した気体落とし込め空間５０を設けて、この空間５０を
介して真空引きを行なうようにしているので、図７に示
したような従来装置の場合とは異なり、シャワーヘッド
部２６から噴出された処理ガスはウエハ上面の中心側か
ら半径方向外方へ略均等に流れて拡散し、更に、この処
理ガスは載置台５８の周縁部の外側に配置した整流板８
６の各ガス口８４を略均等に通過して載置台５８の下方
に回り込む。この回り込んだ処理ガスは、入口開口部５
０Ａを介して気体落とし込め空間５０に流入してこれを
流下し、更に、この処理ガスはバッフル管７６の中心部
から２つの気体流通口８２を介してその外側へ流れ、最
終的に真空排気口７２を介して排気管７４から真空排気
される。In this case, the processing gas (ozone) supplied from the shower head section 26 to the processing space S flows almost evenly to the peripheral portion of the wafer W, and hardly drifts. Here, the in-plane uniformity of the annealing reforming process can be kept high. That is, here, a gas trapping space 50 with a slightly narrowed inlet opening 50A is provided below the mounting table 58, and a vacuum is drawn through this space 50, as shown in FIG. Unlike the case of the conventional apparatus, the processing gas ejected from the shower head 26 flows almost uniformly from the center of the upper surface of the wafer to the outside in the radial direction and diffuses. Current plate 8 arranged outside
6 and pass around the gas ports 84 substantially evenly and go under the mounting table 58. The circulated processing gas is supplied to the inlet opening 5.
0A, flows into the gas trapping space 50 and flows down, and further, the processing gas flows from the center of the baffle tube 76 to the outside through two gas flow ports 82, and finally is evacuated. Vacuum is exhausted from the exhaust pipe 74 through the port 72.
【００１９】このように、気体落とし込め空間５０に処
理空間Ｓの雰囲気を、載置台５８の周縁部外側を介して
落とし込めるようにしているので、ウエハ上面の中心側
からその半径方向外方へ、偏流を生ぜしめることなく略
均等に処理ガスを流すことができる。このため、アニー
ル改質処理等の処理の面内均一性を高く維持することが
できる。また、気体落とし込め空間５０内の雰囲気を真
空引きする際も、図２に示すように、真空排気口７２と
２つの気体流通口８２とは直接的に対向していないの
で、いずれか一方の気体流通口８２から主体的に真空引
きすることはなく、両気体流通口８２から略均等に真空
引きすることができる。従って、この点よりも、気体落
とし込め空間５０の入口開口部５０Ａに流入するガス分
布は均等状態となり、ウエハ上面を流れる処理ガスを一
層均等化することが可能となる。As described above, since the atmosphere of the processing space S can be dropped into the gas trapping space 50 through the outer peripheral portion of the mounting table 58, the atmosphere from the center of the upper surface of the wafer to the radially outward direction. In addition, the processing gas can be flowed substantially uniformly without causing drift. Therefore, it is possible to maintain high in-plane uniformity of the treatment such as the annealing reforming treatment. Also, when the atmosphere in the gas trapping space 50 is evacuated, as shown in FIG. 2, the vacuum exhaust port 72 and the two gas flow ports 82 do not directly oppose each other. It is possible to evacuate the air from both gas passages 82 substantially uniformly without evacuation from the gas passages 82. Therefore, from this point, the distribution of the gas flowing into the inlet opening 50A of the gas trapping space 50 is in a uniform state, and the processing gas flowing on the upper surface of the wafer can be further equalized.
【００２０】また、従来は４本の排気管２０（図６参
照）を必要としていたが、本実施例の場合には１本の排
気管７４で済み、この部分の構造を簡素化できるのみな
らず、空間部分が増えることと相まってメンテナンス作
業も容易に行なうことが可能となる。図４は上記した本
発明装置の処理容器２４内と気体落とし込め空間５０内
における処理ガスの流れのシミュレーション結果を示す
図であり、この図から明らかなように、図８に示す従来
装置の場合と比較して、本発明装置の場合にはウエハ表
面の略中心側から周辺部に向けて略均等に処理ガスが流
れており、また、滞留ガスがほとんど発生していないこ
とが判明した。上記実施例におけるバッフル管７６の直
径やこれに設けた気体流通口８２の数は、単に一例を示
したに過ぎず、上述したものに限定されない。また、こ
のバッフル管７６を設けない場合にも、上述した略同様
な作用効果を生ずるのは勿論である。Conventionally, four exhaust pipes 20 (see FIG. 6) were required. However, in the case of this embodiment, only one exhaust pipe 74 is required. If only the structure of this part can be simplified, In addition, maintenance work can be easily performed in combination with the increase in the space. FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of the flow of the processing gas in the processing container 24 and the gas trapping space 50 of the above-described apparatus of the present invention. As is clear from FIG. 4, the case of the conventional apparatus shown in FIG. In comparison with the apparatus of the present invention, it has been found that the processing gas flows substantially evenly from the substantially center side of the wafer surface toward the peripheral portion, and that almost no stagnation gas is generated. The diameter of the baffle tube 76 and the number of gas flow ports 82 provided in the baffle tube in the above embodiment are merely examples, and are not limited to those described above. Even when the baffle tube 76 is not provided, it is needless to say that substantially the same operation and effect as described above are produced.
【００２１】更には、ここでは処理装置としてアニール
改質装置を例にとって説明したが、これに限定されず、
成膜装置、エッチング装置、酸化拡散装置、プラズマを
用いた処理装置にも本発明装置を適用できるのは勿論で
ある。例えばＣＶＤ成膜装置に本発明装置を用いる場合
には、図１に示す装置から紫外線ランプ４０や透過窓３
２を排除し、図５に示すように更に、リング状のシャワ
ーヘッド部２６に代えて、下面に多数のガス噴射口９２
を有する円板状の通常のシャワーヘッド部９４を設ける
ようにすればよい。また、本実施例では、被処理体とし
て半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定さ
れず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿
論である。Furthermore, although an annealing reformer has been described as an example of the processing apparatus, the present invention is not limited to this.
Needless to say, the apparatus of the present invention can be applied to a film forming apparatus, an etching apparatus, an oxidation diffusion apparatus, and a processing apparatus using plasma. For example, when the apparatus of the present invention is used for a CVD film forming apparatus, the apparatus shown in FIG.
5, a plurality of gas injection ports 92 are provided on the lower surface instead of the ring-shaped shower head 26 as shown in FIG.
What is necessary is just to provide the disk-shaped normal shower head part 94 which has this. Further, in this embodiment, a semiconductor wafer has been described as an example of an object to be processed, but the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to an LCD substrate, a glass substrate, and the like.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の枚葉式の
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。載置台の下方に気体落とし込め空間を
形成してこの空間を介して処理容器内の雰囲気を真空引
きするようにしたので、処理空間の雰囲気（処理ガス）
を被処理体の中心側から半径方向外方に向けて略均等に
流すことができ、そして、その外周（周縁部の外側）に
略均等に流下させて排気することができる。このため、
被処理体表面の処理の面内均一性を向上させることがで
きる。また、排気管の数も少なくできるので、その分、
構造が簡単化できるのみならず、メンテナンス作業も簡
単になって、その効率化を図ることができる。更に、気
体落とし込め空間内にバッフル管を設けることにより、
処理空間から排出される処理ガスの偏流を更に抑制する
ことができるので、その分、被処理体表面を流れる処理
ガスを一層均一化状態で排出させることができる。As described above, according to the single-wafer processing apparatus of the present invention, the following excellent operational effects can be obtained. A gas trapping space is formed below the mounting table, and the atmosphere in the processing chamber is evacuated through this space.
Can be made to flow almost uniformly from the center side of the object to the outside in the radial direction, and can be made to flow down almost uniformly to the outer periphery (outside of the peripheral portion) to exhaust. For this reason,
The in-plane uniformity of the treatment of the surface of the object to be treated can be improved. Also, since the number of exhaust pipes can be reduced,
Not only the structure can be simplified, but also the maintenance work can be simplified, and the efficiency can be improved. In addition, by providing a baffle tube in the gas trap space,
Since the uneven flow of the processing gas discharged from the processing space can be further suppressed, the processing gas flowing on the surface of the processing object can be discharged in a more uniform state.
【図１】本発明に係る枚葉式の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 processing apparatus according to the present invention.
【図２】図１中のＣ−Ｃ線矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
【図３】気体落とし込め空間に設けられるバッフル管を
示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a baffle tube provided in a gas trapping space.
【図４】本発明装置の処理容器内と気体落とし込め空間
内における処理ガスの流れのシミュレーション結果を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of a flow of a processing gas in a processing vessel and a gas trapping space of the apparatus of the present invention.
【図５】本発明装置の変形例を示す断面構成図である。FIG. 5 is a sectional view showing a modification of the apparatus of the present invention.
【図６】従来の一般的なアニール改質装置を示す概略構
成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional general annealing reformer.
【図７】図６中のＡ−Ａ線矢視断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
【図８】図７中においてＢ−Ｂ線に沿った断面図におけ
るガス流のシミュレーション結果を示す図である。8 is a diagram showing a simulation result of a gas flow in a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 7;
２２ アニール改質装置（処理装置） ２４ 処理容器 ２６ シャワーヘッド部 ３２ 透過窓 ４０ 紫外線ランプ ５０ 気体落とし込め空間 ５０Ａ 入口開口部 ５４ 内筒区画壁 ５４Ａ 底部 ５６ 支柱 ５８ 載置台 ６０ 加熱ヒータ ７２ 真空排気口 ７４ 排気管 ７６ バッフル管 ８２ 気体流通口 Ｓ 処理空間 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） Reference Signs List 22 Annealing reforming apparatus (processing apparatus) 24 Processing vessel 26 Shower head 32 Transmission window 40 Ultraviolet lamp 50 Gas trapping space 50A Inlet opening 54 Inner cylinder partition wall 54A Bottom 56 Support 58 Mounting table 60 Heater 72 Vacuum exhaust port 74 exhaust pipe 76 baffle pipe 82 gas flow port S processing space W semiconductor wafer (object to be processed)
Claims (3)
る載置台を処理容器内に配置し、前記載置台の上方の処
理空間の雰囲気を前記載置台の側部から下方へ吸引して
流下させることにより真空引きするようにした枚葉式の
処理装置において、前記載置台の下方に、その入口開口
部が小さくなされた気体落とし込め空間を形成し、この
空間に臨ませて真空引きされる真空排気口を設けるよう
に構成したことを特徴とする枚葉式の処理装置。1. A mounting table on which an object to be processed on which a predetermined process is to be performed is placed in a processing container, and an atmosphere in a processing space above the mounting table is sucked downward from a side of the mounting table. In a single-wafer processing apparatus in which a vacuum is drawn by flowing down, a gas trapping space is formed below the mounting table, the entrance opening of which is made small, and the space is exposed to this space. A single-wafer processing apparatus, wherein a vacuum exhaust port to be drawn is provided.
を区画する区画壁の底部より起立した支柱により支持さ
れることを特徴とする請求項１記載の枚葉式の処理装
置。2. The single-wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the mounting table is supported by a support standing upright from a bottom of a partition wall that partitions the gas trapping space.
設けられており、この真空排気口の近傍には、複数の気
体流通口を有するパイプ状のバッフル管が設けられるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の枚葉式の処理装
置。3. The vacuum exhaust port is provided on a side of the partition wall, and a pipe-shaped baffle pipe having a plurality of gas flow ports is provided near the vacuum exhaust port. The single-wafer processing apparatus according to claim 1.
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