JP2002280318A - Sheet-type processing device and method thereror - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体を処理するための枚葉式の処理装置及び処理方
法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a single wafer processing apparatus and a processing method for processing an object to be processed such as a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
には、半導体ウエハ等のシリコン基板に対して成膜処
理、アニール処理、酸化拡散処理、スパッタ処理、エッ
チング処理、窒化処理等の各種の処理が複数回に亘って
繰り返し行なわれる。この場合、集積回路の各素子の電
気的特性や製品の歩留り等を高く維持するためには、上
述したような各種の処理は、ウエハの表面全体に亘って
より均一に行なわれることが要求され、このためには、
処理の進行はその時のウエハ温度や処理ガスの流れ方等
に大きく依存して左右されることから、処理時において
ウエハ温度の面内均一性やガス流の分布の均一性を高
く、且つ精度良く維持しなければならない。2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various processes such as a film forming process, an annealing process, an oxidation diffusion process, a sputtering process, an etching process, and a nitriding process are performed on a silicon substrate such as a semiconductor wafer. Is repeated a plurality of times. In this case, in order to keep the electrical characteristics of each element of the integrated circuit and the yield of products high, it is required that the above-described various processes be performed more uniformly over the entire surface of the wafer. , For this,
Since the progress of the process depends largely on the wafer temperature at that time, the flow of the processing gas, and the like, the uniformity of the wafer temperature and the uniformity of the gas flow distribution during the processing are high and accurately. Must be maintained.
【０００３】このように、ウエハ温度の面内均一性やガ
ス流の分布の均一性を高く維持する手法としては、従来
において種々提案されているが、その中でも比較的有効
な手段として、例えば枚葉式の処理装置を例にとれば、
半導体ウエハを載置する載置台を回転（自転）させて温
度ムラやガス流の不均一分布の発生をできるだけ抑制す
るようにした手法や、或いは温度分布の改善のためには
ウエハを高速加熱できる加熱ランプ手段からの放射熱を
ゾーン毎に選択的に制御できるようにした手法が広く知
られている。このような従来の処理装置の一例を図１０
を参照して説明する。図１０は従来の枚葉式の処理装置
の一例を示す概略構成図である。図１０において、真空
引き可能になされた例えば非磁性材料であるアルミニウ
ム製の処理容器２内には、容器内側壁に大口径の円形リ
ング状の軸受４を介して回転可能に支持された円筒状の
載置台６が設けられており、この載置台６の上部のリン
グ状の載置板８上に半導体ウエハＷの下面周縁部を支持
して載置するようになっている。このウエハＷは、容器
天井部の上方に設けた加熱ランプ１０からの熱線を、透
過窓１２を介して照射することにより加熱される。[0003] As described above, various methods have been proposed in the past to maintain high uniformity of the in-plane temperature of the wafer and the uniformity of the distribution of the gas flow. Taking a leaf-type processing device as an example,
A method in which the mounting table on which the semiconductor wafer is mounted is rotated (rotated) to minimize the occurrence of temperature unevenness and non-uniform distribution of gas flow, or the wafer can be heated at high speed to improve the temperature distribution. 2. Description of the Related Art There is widely known a technique in which radiant heat from a heating lamp unit can be selectively controlled for each zone. An example of such a conventional processing apparatus is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional single-wafer processing apparatus. In FIG. 10, a cylindrical processing vessel 2 rotatably supported via a large-diameter circular ring-shaped bearing 4 on the inner side wall of the processing vessel 2 made of, for example, a non-magnetic material made of aluminum, which is made evacuable. The mounting table 6 is provided, and the lower peripheral edge of the semiconductor wafer W is supported and mounted on a ring-shaped mounting plate 8 on the mounting table 6. The wafer W is heated by irradiating through a transmission window 12 a heat ray from a heating lamp 10 provided above the container ceiling.
【０００４】そして、上記円筒状の載置台６の下部側壁
には、その周方向に沿って永久磁石１４が配置されてお
り、更に、容器側壁の外方には、上記永久磁石１４と磁
気的に結合するように駆動用永久磁石１６がリング状に
配置される。この駆動用永久磁石１６は、容器外側壁に
軸受１８を介して回転可能に設けた磁石台２０に固定さ
れており、従って、駆動モータ２２に連結される歯車機
構２４を介して伝達される駆動力でもって上記駆動用永
久磁石１６をその周方向に回転させることにより、これ
に磁気結合されている内側の永久磁石１４を追従移動さ
せて、載置台６と共にウエハＷを回転させるようになっ
ている。これにより、加熱ランプ１０からの熱線やガス
ノズル２６から供給される処理ガスを、ウエハ表面に対
して等価的に略均等に分布させるようになっている。A permanent magnet 14 is arranged on the lower side wall of the cylindrical mounting table 6 along the circumferential direction thereof. Further, outside the container side wall, the permanent magnet 14 is magnetically connected to the permanent magnet 14. The driving permanent magnets 16 are arranged in a ring shape so as to be coupled to. The drive permanent magnet 16 is fixed to a rotatable magnet base 20 via a bearing 18 on the outer wall of the container, and therefore, the drive transmitted via a gear mechanism 24 connected to a drive motor 22. By rotating the driving permanent magnet 16 in the circumferential direction with force, the inner permanent magnet 14 magnetically coupled to the driving permanent magnet 16 is caused to follow, thereby rotating the wafer W together with the mounting table 6. I have. Thus, the heat rays from the heating lamp 10 and the processing gas supplied from the gas nozzle 26 are equivalently and substantially uniformly distributed on the wafer surface.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した装
置例にあっては、載置台６を回転自在に支持するために
処理容器２内に設けられる軸受４は、パーティクル発生
防止のために、ステンレス等よりも遥かに耐摩耗性に非
常に優れた材料、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４ ）
等を用いているが、長期間の使用により、僅かではある
が、非常に微細なパーティクルが発生することは避けら
れず、製品歩留り低下の原因となってしまう。特に、半
導体集積回路のデザインルールがより厳しくなって、更
なる高集積化、高微細化及び薄膜化が要請される今日に
あっては、上記問題点の解決が、早期に望まれている。
また、上記した従来の装置例にあっては、複数の軸受
４、１８を設け、しかも、駆動用永久磁石１６を機械的
に回転させなければならず、装置構成も大型化し、且つ
複雑である、といった問題点もあった。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものである。本発明の目的は、処理容器内に晒さ
れる軸受をなくして、パーティクルの発生を完全に防止
することができる枚葉式の処理装置及び処理方法を提供
することにある。By the way, in the above-described apparatus example, the bearing 4 provided in the processing vessel 2 for rotatably supporting the mounting table 6 is made of stainless steel for preventing generation of particles. A material with much higher wear resistance than, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 )
However, it is inevitable that very fine particles are generated, though slightly, due to long-term use, which causes a reduction in product yield. In particular, in today's world where the design rules of semiconductor integrated circuits are becoming stricter and higher integration, higher miniaturization, and thinner films are required, it is desired to solve the above problems at an early stage.
Further, in the above-described conventional device example, a plurality of bearings 4 and 18 must be provided, and the driving permanent magnet 16 must be mechanically rotated, so that the device configuration is large and complicated. There was also a problem, such as. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single-wafer processing apparatus and a processing method capable of completely preventing generation of particles by eliminating a bearing exposed in a processing container.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、処理容器内にて載置台上に載置された被処理体に対
して所定の処理を施す枚葉式の処理装置において、前記
載置台を浮上させる浮上用磁石機構と、前記載置台の周
縁部に設けた羽根部材と、前記羽根部材に対して不活性
ガスを噴射させて前記載置台に回転力を付与する回転用
ガス噴射手段とを備えるように構成する。これにより、
磁気浮上されている載置台の羽根部材に、回転用ガス噴
射手段より不活性ガスを噴射してこれを回転させるよう
にしたもので、従来装置において必要とされた処理容器
内の軸受等を不要にでき、従って、処理容器内にパーテ
ィクルが発生することを大幅に抑制することが可能とな
る。また、軸受や複雑な回転機構を不要にできるので、
装置自体を小型化し、且つ構造を簡単化することが可能
となる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a single-wafer processing apparatus for performing a predetermined process on a processing object mounted on a mounting table in a processing container. A levitation magnet mechanism for floating the mounting table, a blade member provided on a peripheral portion of the mounting table, and a rotating gas that applies a rotating force to the mounting table by injecting an inert gas to the blade member. And an injection unit. This allows
Inert gas is injected from the rotating gas injection means to the blade member of the mounting table that is magnetically levitated, and the inert gas is rotated. This eliminates the need for bearings and the like in the processing vessel that were required in conventional equipment. Therefore, it is possible to significantly suppress the generation of particles in the processing container. In addition, since bearings and complicated rotating mechanisms can be eliminated,
The device itself can be miniaturized and the structure can be simplified.
【０００７】また、例えば請求項２に規定するように、
前記載置台の回転の軸振れを防止するための軸安定用磁
石機構が設けられる。これによれば、軸安定用磁石機構
により載置台の回転の軸振れを抑制してこれを安定的に
回転することが可能となる。また、例えば請求項３に規
定するように、前記羽根部材に対して、前記回転用ガス
噴射手段からのガス噴射方向とは逆方向に不活性ガスを
噴射させて制動力を付与する停止用ガス噴射手段が設け
られる。これによれば、停止用ガス噴射手段から不活性
ガスを噴射させることにより、回転中の載置台に対して
制動力を付与して、この回転を抑制したり、或いは載置
台を急速に停止させることが可能となる。Also, for example, as defined in claim 2,
A shaft stabilizing magnet mechanism for preventing rotation of the mounting table from rotating is provided. According to this, it is possible to suppress the shaft runout of the rotation of the mounting table by the shaft stabilizing magnet mechanism and to stably rotate the mounting table. Further, for example, as defined in claim 3, a stop gas for applying a braking force by injecting an inert gas to the blade member in a direction opposite to a gas injection direction from the rotating gas injection means. An injection means is provided. According to this, by injecting the inert gas from the stopping gas injection unit, a braking force is applied to the rotating mounting table to suppress the rotation or to quickly stop the mounting table. It becomes possible.
【０００８】また、例えば請求項４に規定するように、
前記回転用ガス噴射手段のガス噴射口は、前記処理容器
の中心に対して略対称に設けられる。これによれば、載
置台の回転中心に対して偶力となる回転力を付与できる
ので、この回転中心を安定化させることが可能となる。
また、例えば請求項５に規定するように、前記載置台
は、前記被処理体を保持する載置板と、前記載置板に連
結された円筒体状の回転脚部とよりなる。Also, for example, as defined in claim 4,
A gas injection port of the rotating gas injection means is provided substantially symmetrically with respect to a center of the processing container. According to this, since a rotational force acting as a couple can be applied to the rotation center of the mounting table, the rotation center can be stabilized.
In addition, for example, as set forth in claim 5, the mounting table includes a mounting plate for holding the object to be processed and a cylindrical rotating leg connected to the mounting plate.
【０００９】また、例えば請求項６に規定するように、
前記羽根部材は、前記回転脚部の上端周縁部に設けられ
る。また、例えば請求項７に規定するように、前記羽根
部材は、前記回転脚部の下端部に設けられる。Further, for example, as defined in claim 6,
The blade member is provided on a peripheral edge of an upper end of the rotating leg. Further, for example, the blade member is provided at a lower end portion of the rotating leg portion.
【００１０】更に、例えば請求項８に規定するように、
前記処理容器には、前記載置台の回転位置を検出する回
転位置検出センサ部が設けられる。これによれば、回転
位置検出センサ部により、載置台の回転位置を検出する
ことが可能となる。また、例えば請求項９に規定するよ
うに、前記載置台の回転速度を検出する回転速度検出セ
ンサ部と、該回転速度検出センサ部の出力に基づいて前
記回転用ガス噴射手段と前記停止用ガス噴射手段とを制
御する回転制御部とを備える。これによれば、回転速度
検出センサ部により載置台の回転数を検出し、この検出
値に基づいて回転用ガス噴射手段や停止用ガス噴射手段
を制御することにより、載置台を適正な回転数で安定的
に回転できるのみならず、処理完了時には迅速に載置台
の回転を停止させることが可能となる。Further, for example, as defined in claim 8,
The processing container is provided with a rotation position detection sensor unit that detects a rotation position of the mounting table. According to this, the rotation position of the mounting table can be detected by the rotation position detection sensor unit. Further, for example, as defined in claim 9, a rotation speed detection sensor unit for detecting a rotation speed of the mounting table, the rotation gas injection means and the stop gas based on an output of the rotation speed detection sensor unit. A rotation control unit for controlling the injection means. According to this, the rotation speed of the mounting table is detected by the rotation speed detection sensor unit, and the rotation gas injection means and the stop gas injection means are controlled based on the detected value, whereby the mounting table is rotated at an appropriate rotation speed. Not only can it stably rotate, but also when the processing is completed, the rotation of the mounting table can be stopped quickly.
【００１１】また、例えば請求項１０に規定するよう
に、前記浮上用磁石機構は電磁石を有しており、前記処
理容器側には前記載置台の非浮上時に動作する予備用ス
ラスト軸受が設けられる。これによれば、停電等により
浮上用磁石機構の電磁石への供給電力が突発的に遮断さ
れて磁気浮上力が消失した際には、落下する載置台を予
備用スラスト軸受により受けて、この載置台の回転を維
持することが可能となる。請求項１１に規定する発明
は、上記装置発明により行われる方法発明を規定したも
のであり、すなわち、処理容器内に設置されている載置
台上に載置した被処理体に対して所定の処理を施すに際
して、前記載置台を磁気力により浮上させた状態で前記
載置台に設けた羽根部材に不活性ガスを吹き付けること
により前記載置台を回転させるようにしたことを特徴と
する処理方法である。Further, for example, the floating magnet mechanism has an electromagnet, and a spare thrust bearing that operates when the mounting table is not floating is provided on the processing container side. . According to this, when the power supplied to the electromagnet of the levitation magnet mechanism is suddenly cut off due to a power failure or the like and the magnetic levitation force is lost, the falling mounting table is received by the spare thrust bearing, and this mounting is performed. The rotation of the table can be maintained. The invention defined in claim 11 defines a method invention performed by the above-described apparatus invention, that is, a predetermined processing is performed on a processing object mounted on a mounting table installed in a processing container. In the above method, the mounting table is rotated by blowing an inert gas onto a blade member provided on the mounting table while the mounting table is floated by magnetic force. .
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る枚葉式の処
理装置及び処理方法の一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。図１は本発明の処理装置を示す構成図、図２は
図１中の載置台を示す縮小上面図、図３は図１中の載置
台を示す縮小下面図、図４は処理容器の下部を示す横断
面図、図５は羽根部材の取り付け状態を示す部分拡大
図、図６は載置台の回転と回転速度の制御態様を示す
図、図７は載置台の回転位置検出センサ部を示す図であ
る。図示するように、この処理装置３０は、例えばステ
ンレススチールやアルミニウム等により円筒体状に成形
された処理容器３２を有している。この処理容器３２の
天井部の開口には、この処理容器３２内へ必要な処理ガ
スを導入するための処理ガス導入手段としてシャワーヘ
ッド部３４がＯリング等のシール部材３６を介して設け
られる。また、容器底部の周縁部には排気口３７が設け
られており、この排気口３７には図示しない真空ポンプ
等を介設した排気系を接続して処理容器３２内を真空引
き可能としている。容器側壁には、被処理体である半導
体ウエハを搬出入する際に開閉されるゲートバルブ３３
が設けられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a single-wafer processing apparatus and a processing method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a configuration diagram showing a processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a reduced top view showing the mounting table in FIG. 1, FIG. 3 is a reduced bottom view showing the mounting table in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view showing an attached state of the blade member, FIG. 6 is a diagram showing a control mode of rotation and rotation speed of the mounting table, and FIG. 7 is a rotation position detection sensor unit of the mounting table. FIG. As shown in the figure, the processing apparatus 30 has a processing container 32 formed into a cylindrical shape by, for example, stainless steel or aluminum. At the opening of the ceiling of the processing container 32, a shower head 34 is provided via a sealing member 36 such as an O-ring as a processing gas introducing means for introducing a necessary processing gas into the processing container 32. Further, an exhaust port 37 is provided at the peripheral edge of the container bottom, and an exhaust system provided with a vacuum pump or the like (not shown) is connected to the exhaust port 37 so that the inside of the processing container 32 can be evacuated. A gate valve 33 which is opened and closed when a semiconductor wafer, which is an object to be processed, is carried in and out, is provided on the container side wall.
Is provided.
【００１３】上記処理容器３２内には、被処理体として
の半導体ウエハＷを載置するための載置台３８が設けら
れる。この載置台３８は、例えばアルミニウム等の非磁
石材料よりなる円筒体状の回転脚部４０と、この回転脚
部４０の上端開口部を覆うようにして設けた薄板状の載
置板４２とにより主に構成されており、この載置板４２
上に上記ウエハＷを直接的に載置して支持するようにな
っている。そして、上記回転脚部４０の上端のフランジ
部４０Ａには、図２にも示すように本発明の特徴とする
４角形状の小さな羽根部材４４が多数設けられている。
この羽根部材４４は、図２においては回転脚部４０の上
端周縁部である上記フランジ部４０Ａの側面に、その周
方向に沿って等間隔で２４個設けられている。そして、
この４角形状の羽根部材４４は、図５にも示すように、
ウエハＷを載置する載置面、すなわちフランジ部４０Ａ
の上面に対して所定の角度θ、例えば４５度の角度だけ
傾斜させて取り付けており、後述するように、不活性ガ
スの噴射により大きな回転力を付与し得るようになって
いる。尚、この羽根部材４４の枚数、形状等は上記した
ものに限定されない。A mounting table 38 for mounting a semiconductor wafer W as an object to be processed is provided in the processing container 32. The mounting table 38 includes a cylindrical rotating leg 40 made of a non-magnetic material such as aluminum, and a thin mounting plate 42 provided to cover an upper end opening of the rotating leg 40. This mounting plate 42 is mainly configured.
The above-mentioned wafer W is directly mounted and supported thereon. As shown in FIG. 2, a large number of small quadrangular blade members 44 characteristic of the present invention are provided on the flange portion 40A at the upper end of the rotary leg portion 40.
In FIG. 2, 24 blade members 44 are provided at equal intervals along the circumferential direction on the side surface of the flange portion 40A which is the upper end peripheral portion of the rotating leg portion 40. And
As shown in FIG. 5, this quadrangular blade member 44
A mounting surface on which the wafer W is mounted, that is, the flange portion 40A
Is inclined at a predetermined angle θ, for example, at an angle of 45 degrees with respect to the upper surface of the substrate, so that a large rotating force can be applied by injecting an inert gas as described later. The number and shape of the blade members 44 are not limited to those described above.
【００１４】そして、上記処理容器３２の非磁性材料よ
りなる底部４６は、上記円筒体状の回転脚部４０を余裕
をもって収容し得る大きさの円形リング状の収容空間４
８を形成するために円形リング状の屈曲部４６Ａが形成
されており、また、底部４６の中央部は大きく開口され
ている。そして、この開口には、例えばＯリング等のシ
ール部材４９を介して石英ガラス等よりなる透過窓５０
が気密に設けられている。この透過窓５０の下方には、
ケーシング５２により囲まれたランプ室５４が区画形成
されており、このランプ室５４内に、反射板も兼ねる回
転台５５に支持された複数の加熱ランプ５６が設けられ
て、上記ウエハＷを裏面側から加熱し得るようになって
いる。また、この回転台５４は上記ケーシング５２の下
部に設けた回転モータ５８により回転される。The bottom portion 46 made of a non-magnetic material of the processing container 32 has a circular ring-shaped housing space 4 large enough to accommodate the cylindrical rotating leg 40.
A circular ring-shaped bent portion 46A is formed in order to form 8, and a central portion of the bottom 46 is largely opened. A transparent window 50 made of quartz glass or the like is provided in this opening via a sealing member 49 such as an O-ring.
Are provided in an airtight manner. Below this transmission window 50,
A lamp chamber 54 surrounded by a casing 52 is defined, and a plurality of heating lamps 56 supported by a turntable 55 also serving as a reflection plate are provided in the lamp chamber 54. Can be heated. The turntable 54 is rotated by a rotation motor 58 provided at a lower portion of the casing 52.
【００１５】そして、この載置台３８と容器底部４６に
は、上記載置台３８を磁気浮上させる浮上用磁石機構６
０が設けられる。具体的には、この浮上用磁石機構６０
は、上記載置台３８のフランジ部４０Ａの下面に取り付
け固定した上部永久磁石６０Ａと、これに対向するよう
に上記容器底部４６の上面に取り付け固定した下部永久
磁石６０Ｂとよりなる。上記上部永久磁石６０Ａ（図３
参照）及び、下部永久磁石６０Ｂは、共に円形リング状
に成形されており、同じ極性が対向するように取り付け
られ、この両磁石６０Ａ、６０Ｂ間の反発力により、図
１に示すように、この載置台３８の全体を浮上し得るよ
うになっている。尚、図１中では、Ｎ極同士が対向する
ように両磁石６０Ａ、６０Ｂは配置されている。また、
上記磁石６０Ａ、６０Ｂの全表面は、金属汚染を防止す
るために、例えば薄いアルミニウム膜によりコーティン
グされている。The mounting table 38 and the container bottom 46 are provided on the floating magnet mechanism 6 for magnetically floating the mounting table 38.
0 is provided. Specifically, the floating magnet mechanism 60
Consists of an upper permanent magnet 60A attached and fixed to the lower surface of the flange portion 40A of the mounting table 38, and a lower permanent magnet 60B attached and fixed to the upper surface of the container bottom 46 so as to face the upper permanent magnet 60A. The upper permanent magnet 60A (FIG. 3)
The lower permanent magnet 60B is formed in a circular ring shape, and is attached so that the same polarity is opposed to each other. As shown in FIG. 1, the lower permanent magnet 60B is repelled by the two magnets 60A and 60B. The entire mounting table 38 can be floated. In FIG. 1, both magnets 60A and 60B are arranged such that the N poles face each other. Also,
The entire surfaces of the magnets 60A and 60B are coated with, for example, a thin aluminum film to prevent metal contamination.
【００１６】また、上記載置台３８の回転脚部４０と収
容空間４８を区画する容器底部４６の屈曲部４６Ａに
は、上記載置台３８の回転の軸振れを防止するための軸
安定用磁石機構６２が設けられる。具体的には、この軸
安定用磁石機構６２は、図４にも示すように、回転脚部
４０の外周面に、その周方向に沿って所定の間隔ずつ隔
てて配置した脚側永久磁石６２Ａと、この磁石６２Ａと
対向するように上記底部４６の屈曲部４６Ａの内周面
に、その周方向に沿って所定の間隔ずつ隔てて配置した
底部側永久磁石６２Ｂとよりなる。ここで上記脚側永久
磁石６２Ａ及び底部側永久磁石６２Ｂは、同じ極性が対
向するように配置されており、この両磁石６２Ａ、６２
Ｂ間の反発力により、この回転脚部４０の回転中心を振
らつかせることなく、安定化させるようになっている。
図示例にあっては、Ｎ極同士が対抗するように両磁石６
２Ａ、６２Ｂは配置されている。A shaft stabilizing magnet mechanism for preventing rotation of the mounting table 38 is provided at a bent portion 46A of the container bottom 46 which defines the rotating leg 40 and the accommodation space 48 of the mounting table 38. 62 are provided. Specifically, as shown in FIG. 4, the shaft stabilizing magnet mechanism 62 includes leg-side permanent magnets 62A arranged on the outer peripheral surface of the rotating leg 40 at predetermined intervals along the circumferential direction thereof. And a bottom permanent magnet 62B disposed on the inner circumferential surface of the bent portion 46A of the bottom portion 46 at a predetermined interval along the circumferential direction so as to face the magnet 62A. Here, the leg-side permanent magnet 62A and the bottom-side permanent magnet 62B are arranged so that the same polarity is opposed to each other.
Due to the repulsion between B, the center of rotation of the rotating leg portion 40 is stabilized without swinging.
In the illustrated example, both magnets 6 are set so that the N poles oppose each other.
2A and 62B are arranged.
【００１７】そして、容器天井部を形成するシャワーヘ
ッド部３４Ａには、上記フランジ部４０Ａに設けた羽根
部材４４に対して下方向へ不活性ガスを噴射してこれに
回転力を付与する回転用ガス噴射手段６４が設けられる
と共に、これに対向する容器底部４６には上記ガス噴射
方向とは逆方向へ、すなわちここでは上方向へ不活性ガ
スを噴射して制動力を付与する停止用ガス噴射手段６６
が設けられる。具体的には、上記回転用ガス噴射手段６
４は、上記シャワーヘッド部３４の周縁部に気密に下方
向へ挿通してなる上部噴射ノズル６８を有しており、こ
のガス噴射口６８Ａは上記羽根部材４４に接近させて設
けられている。この上部噴射ノズル６８は、処理容器３
２の中心に対して略対称に設けられており、載置台３８
に対して回転中心安定化のために偶力の回転力を付与す
るようになっている（図５参照）。図１では２個の上部
噴射ノズル６８が設けられており、図１では便宜上、ゲ
ートバルブ３３の取り付け位置と同じ側に一方の上部噴
射ノズル６８を設けたように記載しているが、実際に
は、図２に示すようにウエハＷの搬出入に支障が生じな
いように両者の取り付け位置は位置ずれさせて設定され
ている。図２中では上部噴射ノズル６８とゲートバルブ
３３の取り付け位置も模式的に示している。A rotating head for injecting an inert gas downward to the blade member 44 provided on the flange portion 40A to apply a rotational force to the shower head portion 34A forming the container ceiling portion. A gas injection means 64 is provided, and a stopping gas injection for applying a braking force by injecting an inert gas in a direction opposite to the gas injection direction, that is, in the upward direction, is applied to the container bottom 46 opposed thereto. Means 66
Is provided. Specifically, the rotation gas injection means 6
Reference numeral 4 has an upper injection nozzle 68 which is hermetically inserted downward into the periphery of the shower head section 34, and the gas injection port 68A is provided close to the blade member 44. The upper spray nozzle 68
2 are provided substantially symmetrically with respect to the center of the mounting table 38.
, A couple of rotational forces is applied to stabilize the rotational center (see FIG. 5). In FIG. 1, two upper injection nozzles 68 are provided. In FIG. 1, for convenience, one upper injection nozzle 68 is provided on the same side as the mounting position of the gate valve 33. As shown in FIG. 2, the mounting positions of the two are set to be displaced so as not to hinder the transfer of the wafer W. In FIG. 2, the mounting positions of the upper injection nozzle 68 and the gate valve 33 are also schematically shown.
【００１８】一方、上記停止用ガス噴射手段６６は、上
記容器底部４６の周縁部に気密に上方向へ挿通してなる
下部噴射ノズル７０を有しており、このガス噴射口７０
Ａは上記羽根部材４４に接近させて設けられている。上
述のように、この下部噴射ノズル７０は、上記上部噴射
ノズル６８に対して上下に対向するように配置されてお
り、羽根部材４４に対して、ここでは必要に応じて上方
向に向かう不活性ガス、例えばＮ２ ガスを噴射して制
動力を付与するようになっている（図５参照）。尚、上
記噴射する不活性ガスとして、Ｎ２ ガスに限らず、他
のガス、例えばＨｅガスやＡｒガス等を用いてもよい。On the other hand, the stopping gas injection means 66 has a lower injection nozzle 70 which is inserted through the peripheral portion of the container bottom 46 in an airtight upward direction.
A is provided close to the blade member 44. As described above, the lower injection nozzle 70 is disposed so as to vertically face the upper injection nozzle 68, and in this case, the inactive upwardly facing the blade member 44, if necessary. A braking force is applied by injecting a gas, for example, N 2 gas (see FIG. 5). As the inert gas to the injection, not only the N 2 gas, other gases may be used, for example He gas or Ar gas or the like.
【００１９】図６は、上記回転用ガス噴射手段６４の上
部噴射ノズル６８と停止用ガス噴射手段６６の下部噴射
ノズル７０へのガス供給系を模式的に示しており、上記
一対の上部噴射ノズル６８は、途中に流量制御を行うマ
スフローコントローラ７２及び開閉弁７４を介設した上
部用ガス通路７６を介してＮ２ ガス源へ接続され、上
記一対の下部噴射ノズル７０は、途中にマスフローコン
トローラ７８及び開閉弁８０を介設した下部用ガス通路
８２を介してＮ２ ガス源へ接続される。そして、上記
各マスフローコントローラ７２、７８及び開閉弁７４、
８０は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる回転制
御部８４により制御され、載置台３８の回転の開始、停
止及びその回転数をコントロールするようになってい
る。この回転制御部８４へは、上記処理容器３２に設け
た回転速度検出センサ部８６（図６参照）から検出した
回転速度信号が入力されている。この回転速度センサ部
８６は、上記羽根部材４４を上下に挟むようにして設け
た発光素子８６Ａと受光素子８６Ｂを有しており、発光
素子８６Ａから射出される光線が上記羽根部材４４によ
り遮断される回数を単位時間毎に計測することにより、
その回転速度を求めるようになっている。尚、上記発光
素子８６Ａと受光素子８６Ｂは、処理容器３２内の汚染
を防止するために、上記加熱ランプ５６に対して設けた
透過窓５０を小型にした構造の透過窓を介して設けるよ
うに構成するのがよい。FIG. 6 schematically shows a gas supply system to the upper injection nozzle 68 of the rotating gas injection means 64 and the lower injection nozzle 70 of the stop gas injection means 66. 68 is connected to an N 2 gas source via an upper gas passage 76 provided with a mass flow controller 72 for controlling flow rate and an opening / closing valve 74 on the way, and the pair of lower injection nozzles 70 are connected to a mass flow controller 78 on the way. And an N 2 gas source via a lower gas passage 82 provided with an on-off valve 80. Each of the mass flow controllers 72 and 78 and the on-off valve 74,
Reference numeral 80 is controlled by a rotation control unit 84 including, for example, a microcomputer, and controls the start and stop of the rotation of the mounting table 38 and the number of rotations. A rotation speed signal detected from a rotation speed detection sensor unit 86 (see FIG. 6) provided in the processing container 32 is input to the rotation control unit 84. The rotation speed sensor unit 86 has a light emitting element 86A and a light receiving element 86B provided so as to sandwich the blade member 44 up and down, and the number of times light rays emitted from the light emitting element 86A are blocked by the blade member 44. By measuring at every unit time,
The rotation speed is determined. The light-emitting element 86A and the light-receiving element 86B are provided through a transmission window having a small-sized transmission window 50 provided for the heating lamp 56 in order to prevent contamination in the processing container 32. It is good to configure.
【００２０】また、処理容器３２には、図７に示すよう
に、例えば発光素子と受光素子とを一体的に組み込んで
なる回転位置検出センサ部８８が設けられており、上記
羽根部材４４からの反射光を受けるようになっている。
の場合、例えば複数枚ある羽根部材４４の内の一枚のみ
の反射率を変えており、この反射率の異なる羽根部材の
位置をホームポジションとし、そして、このホームポジ
ションを起点として何枚の羽根部材４４が通過したかを
検知することにより、その回転位置を求めることができ
る。この求めた回転位置の信号は上記回転制御部８４へ
入力されるようになっている。尚、この回転位置検出セ
ンサ部８８も、処理容器３２内の汚染を防止するため
に、上記加熱ランプ５６に対して設けた透過窓５０を小
型にした構造の透過窓を介して設けるように構成するの
がよい。また、図２においては、回転速度センサ部８６
や回転位置検出センサ部８８の取り付け位置が模式的に
示されている。また、図示されていないが容器底部４６
には、ウエハＷの搬出入時にこれを持ち上げるために昇
降可能になされたリフタピンも設けられているのは勿論
である。As shown in FIG. 7, the processing container 32 is provided with a rotational position detecting sensor 88 in which a light emitting element and a light receiving element are integrated, for example. It is designed to receive reflected light.
In the case of, for example, the reflectance of only one of the plurality of blade members 44 is changed, the position of the blade member having a different reflectance is set as a home position, and how many blades are set starting from the home position. By detecting whether or not the member 44 has passed, its rotational position can be obtained. The obtained signal of the rotation position is input to the rotation control unit 84. The rotation position detection sensor unit 88 is also provided such that the transmission window 50 provided for the heating lamp 56 is provided through a small transmission window in order to prevent contamination in the processing container 32. Good to do. Further, in FIG. 2, the rotation speed sensor 86
And the mounting position of the rotation position detection sensor unit 88 are schematically shown. Although not shown, the container bottom 46
Of course, a lifter pin which can be moved up and down to lift the wafer W when the wafer W is carried in and out is also provided.
【００２１】次に、以上のように構成された処理装置を
用いて行われる本発明方法について説明する。まず、予
め真空状態に維持された処理容器３２内へ、図示しない
ロードロック室等から開放されたゲートバルブ３３を介
して半導体ウエハＷを搬入し、このウエハＷを図示しな
いリフタピンを駆動することによって載置板４２に載置
して保持させる。そして、ウエハＷの搬入が完了したな
らば、ゲートバルブ３３を閉じて処理容器３２内を密閉
すると共に、処理容器３２内を真空引きしつつシャワー
ヘッド部３４から処理すべきプロセスに対応した所定の
処理ガスを処理容器３２内へ導入し、所定のプロセス圧
力を維持する。例えば処理としてＣＶＤ成膜処理を行な
うならば、成膜ガスをＮ２ 等のキャリアガスと共に処
理容器３２内の処理空間Ｓへ導入する。Next, the method of the present invention performed using the processing apparatus configured as described above will be described. First, a semiconductor wafer W is loaded into a processing vessel 32 maintained in a vacuum state in advance through a gate valve 33 opened from a load lock chamber or the like (not shown), and the wafer W is driven by lifter pins (not shown). It is mounted on the mounting plate 42 and held. When the transfer of the wafer W is completed, the gate valve 33 is closed to seal the inside of the processing container 32, and a predetermined pressure corresponding to the process to be processed from the shower head unit 34 while the inside of the processing container 32 is evacuated. A processing gas is introduced into the processing container 32 to maintain a predetermined process pressure. For example, if a CVD film forming process is performed, the film forming gas is introduced into the processing space S in the processing container 32 together with a carrier gas such as N 2 .
【００２２】また、容器底部４６の下方に設けた加熱ラ
ンプ５６からの熱線は透過窓５０を通して載置板４２の
裏面に照射されており、これによりウエハ温度をプロセ
ス温度まで昇温し、維持する。更に、この載置台３８の
全体は、浮上用磁石機構６０の上部永久磁石６０Ａと下
部永久磁石６０Ｂとの間の反発力により常時浮上してい
る。そして、この成膜処理時には、回転用ガス噴射手段
６４の上部噴射ノズル６８から流量、或いは流速が制御
された不活性ガスであるＮ２ ガスを載置台３８に設け
た羽根部材４４に噴射手吹き付けているので、この風圧
により、浮上している載置台３８が回転されることにな
る。Heat rays from a heating lamp 56 provided below the bottom 46 of the container are irradiated on the back surface of the mounting plate 42 through the transmission window 50, thereby raising and maintaining the wafer temperature to the process temperature. . Further, the entire mounting table 38 is constantly floating by the repulsive force between the upper permanent magnet 60A and the lower permanent magnet 60B of the floating magnet mechanism 60. At the time of this film forming process, N 2 gas, which is an inert gas whose flow rate or flow rate is controlled, is sprayed from the upper injection nozzle 68 of the rotating gas injection means 64 onto the blade member 44 provided on the mounting table 38. Therefore, the floating mounting table 38 is rotated by the wind pressure.
【００２３】このように、処理容器３２内に軸受等を用
いないで、載置台３８を磁気浮上させて、不活性ガスの
噴射圧によってこれを回転させつつウエハに対して処理
を行うことができるので、ウエハに対する処理、ここで
は成膜処理の面内均一性を高く維持しつつ、しかもパー
ティクルの発生を大幅に抑制することが可能となる。こ
の場合、載置台３８の回転脚部４０と容器底部４６に
は、軸安定用磁石機構６２の脚側永久磁石６２Ａと底部
側永久磁石６２Ｂがそれぞれ設けられているので、これ
らの永久磁石６２Ａ、６２Ｂ間の反発力により、この回
転脚部４０はこの回転中心が偏ることなく略垂直方向に
安定的に維持され、この回転脚部４６が容器底部４６の
壁面に接触することを防止することができる。従って、
この点よりも、軸安定用磁石機構６２を設けることによ
り、更にパーティクル発生防止効果を向上させることが
できる。As described above, without using a bearing or the like in the processing container 32, the mounting table 38 is magnetically levitated, and the wafer can be processed while being rotated by the injection pressure of the inert gas. Therefore, it is possible to maintain high in-plane uniformity of the processing on the wafer, here, the film forming processing, and to significantly suppress the generation of particles. In this case, since the leg permanent magnet 62A and the bottom permanent magnet 62B of the shaft stabilizing magnet mechanism 62 are provided on the rotating leg 40 and the container bottom 46 of the mounting table 38, respectively, these permanent magnets 62A, Due to the repulsion force between the rotation legs 62B, the rotation leg 40 is stably maintained in the substantially vertical direction without the rotation center being biased, and it is possible to prevent the rotation leg 46 from contacting the wall surface of the container bottom 46. it can. Therefore,
By providing the shaft stabilizing magnet mechanism 62, the effect of preventing the generation of particles can be further improved.
【００２４】この場合、両永久磁石６２Ａ、６２Ｂの高
さ方向の長さを長くする程、回転脚部４０の回転中心の
安定性をより向上させることが可能となる。また、この
載置台３８の回転数は、図６に示すような発光素子８６
Ａと受光素子８６Ｂとを有する回転速度検出センサ部８
６により常時検出されており、この検出値は回転制御部
８４に入力されている。そして、この回転制御部８４
は、上部用ガス通路７６に介設したマスフローコントロ
ーラ７２を制御することにより上記載置台３８の回転数
を略一定に維持させることになる。ここで、載置台３８
の回転数が規定数よりも多くなり過ぎた場合には、下部
用ガス通路８２のマスフローコントローラ７８を制御し
て停止用ガス噴射手段６６の下部噴射ノズル７０から羽
根部材４４に向けてＮ２ ガスを噴射し、この羽根部材
４４に対して制動力を加えてこの載置台３８の回転数を
落とすようにすればよい。In this case, the longer the length of the permanent magnets 62A and 62B in the height direction, the more the stability of the center of rotation of the rotary leg 40 can be improved. The rotation speed of the mounting table 38 is the same as the light emitting element 86 shown in FIG.
Rotation speed detection sensor unit 8 having A and light receiving element 86B
6, and the detected value is input to the rotation control unit 84. Then, the rotation control unit 84
By controlling the mass flow controller 72 provided in the upper gas passage 76, the rotation speed of the mounting table 38 is maintained substantially constant. Here, the mounting table 38
If the number of rotations becomes too large than the specified number, the mass flow controller 78 of the lower gas passage 82 is controlled so that the N 2 gas flows from the lower injection nozzle 70 of the stopping gas injection means 66 toward the blade member 44. And a braking force is applied to the blade member 44 to reduce the rotation speed of the mounting table 38.
【００２５】また、所定の時間の成膜処理が終了したな
らば、回転用ガス噴射手段６４の上部噴射ノズル６８か
らのＮ２ ガス噴射を停止し、逆に、停止用ガス噴射手
段６６の下部噴射ノズル７０からＮ２ ガスを噴射して
羽根部材４４に大きな制動力を加え、載置台３８の回転
を停止させる。この停止操作に際しては、図７に示す回
転位置検出センサ部８８により載置台３８の回転位置を
常時検出して、この検出値を回転制御部８４へ入力して
いるので、載置台３８の回転の停止時に、上部噴射ノズ
ル６８と下部噴射ノズル７０からの噴射ガスを微妙にコ
ントロールすることにより、この載置台３８を適正な回
転位置に停止させることができる。尚、ここでは、回転
用ガス噴射手段６４及び停止用ガス噴射手段６６は、そ
れぞれ共に一対２本の噴射ノズル６８及び７０を設けた
が、この設置数には限定されず、それぞれ２対４本或い
はそれ以上設けるようにしてもよい。When the film forming process for a predetermined time is completed, the injection of N 2 gas from the upper injection nozzle 68 of the rotating gas injection means 64 is stopped, and conversely, the lower part of the stopping gas injection means 66 is stopped. A large braking force is applied to the blade member 44 by injecting N 2 gas from the injection nozzle 70 to stop the rotation of the mounting table 38. At the time of this stop operation, the rotation position of the mounting table 38 is constantly detected by the rotation position detection sensor unit 88 shown in FIG. 7 and the detected value is input to the rotation control unit 84. At the time of stopping, the mounting table 38 can be stopped at an appropriate rotation position by finely controlling the injection gas from the upper injection nozzle 68 and the lower injection nozzle 70. Here, the rotation gas injection means 64 and the stop gas injection means 66 are each provided with a pair of two injection nozzles 68 and 70, respectively. Alternatively, more than that may be provided.
【００２６】また、ここでは回転速度検出センサ部８６
や回転位置検出センサ部８８は、羽根部材４４に対応さ
せて設けたが、これに限定されず、例えば回転脚部４０
にその周方向に目視可能な目印を等間隔で設け、これに
対応させて上記回転速度検出センサ部８６や回転位置検
出センサ部８８を設けるようにしてもよい。また、上記
実施例では、容器底部側に設ける磁石として下部永久磁
石６０Ｂと底部側永久磁石６２Ｂとを永久磁石で構成し
たが、これに限定されず、これらの一方の磁石を、或い
は両方の磁石を電磁石で構成するようにしてもよい。図
８は上記したような本発明装置の変形例を示す構成図、
図９は図８に示す処理容器の底部の部分を示す断面図で
ある。尚、ここでは図１乃至図７において示した構成部
材と同一部分については同一符号を付してその説明を省
略する。In this case, the rotation speed detecting sensor 86
And the rotation position detection sensor unit 88 are provided so as to correspond to the blade member 44, but are not limited thereto.
The rotation speed detection sensor unit 86 and the rotation position detection sensor unit 88 may be provided at regular intervals in the circumferential direction. Further, in the above embodiment, the lower permanent magnet 60B and the bottom permanent magnet 62B are constituted by permanent magnets as magnets provided on the container bottom side. However, the present invention is not limited to this, and one of these magnets or both magnets may be used. May be constituted by an electromagnet. FIG. 8 is a configuration diagram showing a modified example of the device of the present invention as described above,
FIG. 9 is a sectional view showing a bottom portion of the processing container shown in FIG. Here, the same components as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００２７】この実施例はアニール処理を行う処理装置
を示しており、容器底部４６の下方には、加熱ランプ５
６（図１参照）を設けないで、処理容器３２の天井部に
大口径の開口を設け、ここにＯリング等のシール部材４
９を介して透過窓５０を気密に設けている。そして、こ
の透過窓５０の上方にケーシング９０で覆われたランプ
室９２を区画形成し、この中に複数本のアニール用ラン
プ９４を配列して、半導体ウエハＷに対して改質アニー
ル用の紫外線や熱線等を照射するようになっている。ま
た、処理ガス導入手段としては、ここではシャワーヘッ
ド部に代えて、容器側壁に貫通させて処理ガスノズル９
６を設けており、このノズル９６より処理容器３２内へ
所定の処理ガスを導入するようになっている。This embodiment shows a processing apparatus for performing an annealing process, and a heating lamp 5 is provided below the bottom 46 of the container.
6 (see FIG. 1), a large-diameter opening is provided in the ceiling of the processing vessel 32, and a sealing member 4 such as an O-ring is provided here.
9, a transmission window 50 is provided in an airtight manner. A lamp chamber 92 covered with a casing 90 is formed above the transmission window 50, and a plurality of annealing lamps 94 are arranged therein. And heat rays. As the processing gas introducing means, here, instead of the shower head, the processing gas nozzle 9 is pierced through the container side wall.
6 is provided, and a predetermined processing gas is introduced from the nozzle 96 into the processing container 32.
【００２８】更に、ここでは載置台３８の一部を形成す
る載置板４２は、図１に示した薄板円板形状ではなく、
円形リング状に成形されており、この円形リング状の載
置板４２の内周側上面にウエハの周縁部の下面を接触さ
せてこれを載置支持するようになっている。そして、浮
上用磁石機構６０に関しては、載置台３８のフランジ部
４０Ａ側には図１に示したと同様に上部永久磁石６０Ａ
を設けているのに対して、容器底部４６には図１中の下
部永久磁石６０Ｂに代えて、円形リング状の大口径の下
部電磁石６０Ｃを設けて、これにライン９８を介して浮
上用電流を流すようになっている。この場合にも、この
下部電磁石６０Ｃの上面の極性としては、上記上部永久
磁石６０Ａの下面の極性と同極のＮ極を発生させて浮上
用の反発力を形成するようになっている。この場合、載
置台３８の回転中に停電等によって上記下部電磁石６０
Ｃへの給電が断たれて浮上力が消失した場合にあって
も、この載置台３８と容器底部４６との摺動接触を避け
るために、容器底部４６の上面側には非浮上時に動作す
る大口径の予備用スラスト軸受１００が設けられてい
る。この予備用スラスト軸受１００としてはパーティク
ルの発生の少ない、例えばセラミック製のものを用いる
のがよい。この場合、載置台３８が浮上時には、このフ
ランジ部４０Ａの下面は、上記予備用スラスト軸受１０
０の上面から上方へ浮上しており、下部電磁石６０Ｃへ
の通電が遮断されると載置台３８は落下してこの予備用
スラスト軸受１００でその荷重が受けられることにな
る。Further, here, the mounting plate 42 forming a part of the mounting table 38 is not the thin disk shape shown in FIG.
It is formed in a circular ring shape, and the lower surface of the peripheral portion of the wafer is brought into contact with the upper surface on the inner peripheral side of the circular ring-shaped mounting plate 42 so as to be mounted and supported. As for the floating magnet mechanism 60, the upper permanent magnet 60A is mounted on the flange 40A side of the mounting table 38 in the same manner as shown in FIG.
In place of the lower permanent magnet 60B in FIG. 1, a large-diameter lower electromagnet 60C having a circular ring shape is provided on the bottom 46 of the container. Is flowing. Also in this case, as the polarity of the upper surface of the lower electromagnet 60C, an N pole having the same polarity as that of the lower surface of the upper permanent magnet 60A is generated to form a repulsive force for floating. In this case, during the rotation of the mounting table 38, the lower electromagnet 60
Even when the power supply to C is cut off and the levitation force is lost, the upper surface of the container bottom 46 operates during non-floating so as to avoid sliding contact between the mounting table 38 and the container bottom 46. A large-diameter spare thrust bearing 100 is provided. As this spare thrust bearing 100, it is preferable to use a ceramic thrust bearing that generates little particles, for example, a ceramic one. In this case, when the mounting table 38 floats, the lower surface of the flange portion 40A holds the spare thrust bearing 10
When the power supply to the lower electromagnet 60C is interrupted, the mounting table 38 falls and the spare thrust bearing 100 receives the load.
【００２９】そして、図１に示す装置例では、羽根部材
４４は載置台３８のフランジ部４０Ａに取り付けていた
が、本実施例では載置台３８の回転脚部４０の下端部に
下方向へ略垂直に向けて設けている。そして、この容器
底部４６の屈曲部４６Ａに、図９にも示すように回転用
ガス噴射手段６４として水平方向に延びる複数の回転用
噴射孔１０２が設けられている。図示例では４つの回転
用噴射孔１０２が回転脚部４０の周方向へ等間隔で設け
られており、上記羽根部材４４の表面に対して略垂直方
向から不活性ガスであるＮ２ ガスを噴射して、これに
回転力を付与するようになっている。また、上記各回転
用噴射孔１０２に対して水平方向において対向する位置
には、停止用ガス噴射手段６６を形成する制動用噴射孔
１０４が設けられており、回転方向とは逆方向になるよ
うに羽根部材４４に対して不活性ガスであるＮ２ ガス
を噴射し、これに制動力を必要に応じて付与するように
なっている。尚、図８においては、上記回転用噴射孔１
０２と制動用噴射孔１０４は、図面に対して垂直方向に
沿ってＮ２ ガスが噴射されることになる。尚、各回転
用噴射孔１０２及び各制動用噴射孔１０４は、それぞれ
図６中の上部用ガス通路７６及び下部用ガス噴射通路８
２に接続されて、各Ｎ２ ガスの供給が制御される。In the example of the apparatus shown in FIG. 1, the blade member 44 is attached to the flange portion 40A of the mounting table 38. In this embodiment, however, the lower end of the rotating leg 40 of the mounting table 38 is substantially downward. It is provided vertically. In the bent portion 46A of the container bottom 46, a plurality of rotation injection holes 102 extending in the horizontal direction are provided as rotation gas injection means 64 as shown in FIG. In the illustrated example, four rotary injection holes 102 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotary leg portion 40, and an N 2 gas, which is an inert gas, is injected from a direction substantially perpendicular to the surface of the blade member 44. Then, a rotational force is applied to this. Further, a braking injection hole 104 forming the stopping gas injection means 66 is provided at a position facing the rotation injection hole 102 in the horizontal direction, so that the direction is opposite to the rotation direction. N 2 injected gas, so as to impart when necessary braking force to an inert gas with respect to the blade member 44. Note that, in FIG.
02 and the braking injection hole 104 are to be injected with N 2 gas in a direction perpendicular to the drawing. In addition, each of the rotation injection holes 102 and each of the braking injection holes 104 are respectively connected to the upper gas passage 76 and the lower gas injection passage 8 in FIG.
2 to control the supply of each N 2 gas.
【００３０】この実施例の場合には、浮上用磁石機構６
０の上部永久磁石６０Ａと下部電磁石６０Ｃとの間の反
発力により載置台３８の全体が磁気浮上することにな
り、そして、回転用噴射孔１０２から羽根部材４４に向
けて噴射されるＮ２ ガスにより載置台３８が回転され
る。また、載置台３８の回転を抑制するには、上記とは
逆に、制動用噴射孔１０４から上記回転用のＮ２ ガス
の噴射方向とは逆方向にＮ２ ガスを噴射することによ
り載置台３８に制動力を付与してこの回転を減少、或い
は停止させることができる。また、載置台３８の浮上状
態での回転途中において、何らかの理由により、下部電
磁石６０Ｃへの給電が遮断されて磁気浮上力が消失した
場合には、落下する載置台３８は予備用スラスト軸受１
００の上面で受け取られて回転が継続されることにな
り、載置台３８と容器底部４６との直接接触による過度
の摩擦及びパーティクルが発生することを未然に防止す
ることができる。In the case of this embodiment, the floating magnet mechanism 6
The repelling force between the upper permanent magnet 60A and the lower electromagnet 60C causes the entire mounting table 38 to magnetically levitate, and N 2 gas injected toward the blade member 44 from the rotation injection hole 102. As a result, the mounting table 38 is rotated. In order to suppress the rotation of the mounting table 38, the N 2 gas is injected from the braking injection hole 104 in a direction opposite to the N 2 gas injection direction. The rotation can be reduced or stopped by applying a braking force to 38. If, for some reason, the power supply to the lower electromagnet 60C is interrupted and the magnetic levitation force is lost during rotation of the mounting table 38 in the floating state, the mounting table 38 that falls is replaced by the spare thrust bearing 1.
The rotation is continued by being received at the upper surface of the container 00, and it is possible to prevent the occurrence of excessive friction and particles due to direct contact between the mounting table 38 and the container bottom 46.
【００３１】尚、以上の実施例では、ウエハに対する処
理として成膜処理、アニール処理を例にとって説明した
が、これに限定されず、酸化拡散、窒化処理、エッチン
グ処理、スパッタ処理等にも本発明を適用し得るのは勿
論である。また、上記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、ガ
ラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明装置を適用できるの
は勿論である。In the above-described embodiment, the film forming process and the annealing process have been described as examples of the process for the wafer. However, the present invention is not limited to this. Can of course be applied. In the above embodiment, the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed. However, the present invention is not limited to this, and the apparatus of the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, and the like.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の枚葉式の
処理装置及び処理方法によれば、次のように優れた作用
効果を発揮することができる。請求項１、５〜７、１１
に規定する発明によれば、磁気浮上されている載置台の
羽根部材に、回転用ガス噴射手段より不活性ガスを噴射
してこれを回転させるようにしたもので、従来装置にお
いて必要とされた処理容器内の軸受等を不要にでき、従
って、処理容器内にパーティクルが発生することを大幅
に抑制することができる。また、軸受や複雑な回転機構
を不要にできるので、装置自体を小型化し、且つ構造を
簡単化することができる。請求項２に規定する発明によ
れば、軸安定用磁石機構により載置台の回転の軸振れを
抑制してこれを安定的に回転することができる。請求項
３に規定する発明によれば、停止用ガス噴射手段から不
活性ガスを噴射させることにより、回転中の載置台に対
して制動力を付与して、この回転を抑制したり、或いは
載置台を急速に停止させることができる。請求項４に規
定する発明によれば、載置台の回転中心に対して偶力と
なる回転力を付与できるので、この回転中心を安定化さ
せることができる。請求項８に規定する発明によれば、
回転位置検出センサ部により、載置台の回転位置を検出
することができる。請求項９に規定する発明によれば、
回転速度検出センサ部により載置台の回転数を検出し、
この検出値に基づいて回転用ガス噴射手段や停止用ガス
噴射手段を制御することにより、載置台を適正な回転数
で安定的に回転できるのみならず、処理完了時には迅速
に載置台の回転を停止させることができる。請求項１０
に規定する発明によれば、停電等により浮上用磁石機構
の電磁石への供給電力が突発的に遮断されて磁気浮上力
が消失した際には、落下する載置台を予備用スラスト軸
受により受けて、この載置台の回転を維持することがで
きる。As described above, according to the single-wafer processing apparatus and the processing method of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Claims 1, 5-7, 11
According to the invention defined in (1), the inert gas is injected from the rotating gas injection means to the blade member of the mounting table which is magnetically levitated, and the inert gas is rotated, which is required in the conventional apparatus. Bearings and the like in the processing container can be dispensed with, and therefore, generation of particles in the processing container can be significantly suppressed. Further, since a bearing and a complicated rotating mechanism can be dispensed with, the device itself can be downsized and the structure can be simplified. According to the invention defined in claim 2, the shaft stabilization magnet mechanism can suppress the shaft runout of the rotation of the mounting table and rotate the mounting table stably. According to the invention as defined in claim 3, by injecting the inert gas from the stopping gas injection means, a braking force is applied to the rotating mounting table to suppress this rotation or to prevent the mounting table from rotating. The table can be stopped quickly. According to the invention as defined in claim 4, since a rotational force acting as a couple can be applied to the rotational center of the mounting table, the rotational center can be stabilized. According to the invention defined in claim 8,
The rotation position of the mounting table can be detected by the rotation position detection sensor unit. According to the invention defined in claim 9,
The rotation speed of the mounting table is detected by the rotation speed detection sensor,
By controlling the rotating gas injection means and the stopping gas injection means based on the detected value, not only can the mounting table be stably rotated at an appropriate rotation speed, but also the rotation of the mounting table quickly when the processing is completed. Can be stopped. Claim 10
According to the invention defined in the above, when the power supplied to the electromagnet of the levitation magnet mechanism is suddenly cut off due to a power failure or the like and the magnetic levitation force is lost, the falling mounting table is received by the spare thrust bearing. The rotation of the mounting table can be maintained.
【図１】本発明の処理装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a processing apparatus of the present invention.
【図２】図１中の載置台を示す縮小上面図である。FIG. 2 is a reduced top view showing the mounting table in FIG. 1;
【図３】図１中の載置台を示す縮小下面図である。FIG. 3 is a reduced bottom view showing the mounting table in FIG. 1;
【図４】処理容器の下部を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a lower portion of the processing container.
【図５】羽根部材の取り付け状態を示す部分拡大図であ
る。FIG. 5 is a partially enlarged view showing an attached state of a blade member.
【図６】載置台の回転と回転速度の制御態様を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a control mode of rotation and rotation speed of a mounting table.
【図７】載置台の回転位置検出センサ部を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a rotation position detection sensor unit of the mounting table.
【図８】本発明装置の変形例を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a modification of the device of the present invention.
【図９】図８に示す処理容器の底部の部分を示す断面図
である。9 is a cross-sectional view showing a bottom portion of the processing container shown in FIG.
【図１０】従来の枚葉式の処理装置の一例を示す概略構
成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional single-wafer processing apparatus.
３０ 処理装置 ３２ 処理容器 ３４ シャワーヘッド部 ３８ 載置台 ４０ 回転脚部 ４０Ａ フランジ部 ４２ 載置板 ４４ 羽根部材 ５０ 透過窓 ６０ 浮上用磁石機構 ６２ 軸安定用磁石機構 ６２Ａ 脚側永久磁石 ６４ 回転用ガス噴射手段 ６６ 停止用ガス噴射手段 ６８ 上部噴射ノズル ７０ 下部噴射ノズル ７６ 上部用ガス通路 ８２ 下部用ガス通路 ８４ 回転制御部 ８６ 回転速度検出センサ部 ８８ 回転位置検出センサ部 １００ 予備用スラスト軸受 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） REFERENCE SIGNS LIST 30 processing apparatus 32 processing container 34 shower head part 38 mounting table 40 rotating leg part 40A flange part 42 mounting plate 44 blade member 50 transmission window 60 floating magnet mechanism 62 shaft stabilizing magnet mechanism 62A leg side permanent magnet 64 rotating gas Injection means 66 Stopping gas injection means 68 Upper injection nozzle 70 Lower injection nozzle 76 Upper gas passage 82 Lower gas passage 84 Rotation control unit 86 Rotation speed detection sensor unit 88 Rotation position detection sensor unit 100 Spare thrust bearing W Semiconductor wafer (Object to be processed)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｈ０１Ｌ 21/205 ５Ｆ１０３ 21/205 21/22 ５０１Ｒ 21/22 ５０１ 21/31 Ｅ 21/3065 21/68 Ｎ 21/31 21/26 Ｇ 21/68 21/302 Ｂ (72)発明者 謝 林 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA24 BD01 DA09 EA00 JA02 4K030 CA04 CA12 GA06 KA39 KA41 5F004 BB28 BC03 BD04 BD05 CA05 5F031 CA02 HA12 HA50 HA59 JA45 LA04 MA21 NA04 NA15 PA26 5F045 BB02 BB15 DP03 DQ10 EE14 EF01 EM10 GB15 5F103 AA08 BB38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/203 H01L 21/205 5F103 21/205 21/22 501R 21/22 501 21/31 E 21/3065 21/68 N 21/31 21/26 G 21/68 21/302 B (72) Inventor Xin Lin F-term in TBS Release Center Tokyo Electron Co., Ltd. 5-6-1 Akasaka, Minato-ku, Tokyo (reference) 4K029 AA24 BD01 DA09 EA00 JA02 4K030 CA04 CA12 GA06 KA39 KA41 5F004 BB28 BC03 BD04 BD05 CA05 5F031 CA02 HA12 HA50 HA59 JA45 LA04 MA21 NA04 NA15 PA26 5F045 BB02 BB15 DP03 DQ10 EE14 EF01 AEM10GB15 5F
Claims (11)
処理体に対して所定の処理を施す枚葉式の処理装置にお
いて、 前記載置台を浮上させる浮上用磁石機構と、 前記載置台の周縁部に設けた羽根部材と、 前記羽根部材に対して不活性ガスを噴射させて前記載置
台に回転力を付与する回転用ガス噴射手段とを備えるよ
うに構成したことを特徴とする枚葉式の処理装置。1. A single-wafer processing apparatus for performing a predetermined process on a processing object mounted on a mounting table in a processing container, wherein: a floating magnet mechanism for floating the mounting table; A blade member provided on a peripheral portion of the mounting table, and a rotating gas injection unit configured to apply a rotational force to the mounting table by injecting an inert gas to the blade member. Single-wafer processing equipment.
めの軸安定用磁石機構が設けられることを特徴とする請
求項１記載の枚葉式の処理装置。2. A single-wafer processing apparatus according to claim 1, further comprising a shaft stabilizing magnet mechanism for preventing rotation of the mounting table.
噴射手段からのガス噴射方向とは逆方向に不活性ガスを
噴射させて制動力を付与する停止用ガス噴射手段が設け
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. A stopping gas injection means for injecting an inert gas to the blade member in a direction opposite to a gas injection direction from the rotating gas injection means to apply a braking force is provided. The single-wafer processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
は、前記処理容器の中心に対して略対称に設けられるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の枚葉
式の処理装置。4. The single wafer type according to claim 1, wherein a gas injection port of the rotation gas injection unit is provided substantially symmetrically with respect to a center of the processing container. Processing equipment.
載置板と、前記載置板に連結された円筒体状の回転脚部
とよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の枚葉式の処理装置。5. The mounting table according to claim 1, wherein the mounting table comprises a mounting plate for holding the object to be processed, and a cylindrical rotating leg connected to the mounting plate. A single wafer processing apparatus according to any one of the above.
縁部に設けられることを特徴とする請求項５記載の枚葉
式の処理装置。6. The single-wafer processing apparatus according to claim 5, wherein the blade member is provided at a peripheral edge of an upper end of the rotating leg.
に設けられることを特徴とする請求項５記載の枚葉式の
処理装置。7. The single-wafer processing apparatus according to claim 5, wherein the blade member is provided at a lower end of the rotating leg.
置を検出する回転位置検出センサ部が設けられることを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の枚葉式の
処理装置。8. The single-wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the processing container is provided with a rotation position detection sensor unit that detects a rotation position of the mounting table. .
度検出センサ部と、該回転速度検出センサ部の出力に基
づいて前記回転用ガス噴射手段と前記停止用ガス噴射手
段とを制御する回転制御部とを備えたことを特徴とする
請求項３乃至８のいずれかに記載の枚葉式の処理装置。9. A rotation speed detection sensor for detecting a rotation speed of the mounting table, and a rotation for controlling the rotation gas injection means and the stop gas injection means based on an output of the rotation speed detection sensor. The single-wafer processing apparatus according to claim 3, further comprising a control unit.
おり、前記処理容器側には前記載置台の非浮上時に動作
する予備用スラスト軸受が設けられることを特徴とする
請求項１乃至９のいずれかに記載の枚葉式の処理装置。10. The levitation magnet mechanism includes an electromagnet, and a spare thrust bearing that operates when the mounting table is not levitation is provided on the processing container side. A single wafer processing apparatus according to any one of the above.
に載置した被処理体に対して所定の処理を施すに際し
て、前記載置台を磁気力により浮上させた状態で前記載
置台に設けた羽根部材に不活性ガスを吹き付けることに
より前記載置台を回転させるようにしたことを特徴とす
る処理方法。11. When a predetermined process is performed on an object placed on a mounting table installed in a processing container, the processing table is provided on the mounting table in a state where the mounting table is levitated by magnetic force. A processing method, wherein the mounting table is rotated by blowing an inert gas onto the blade member.
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