JP2006097080A

JP2006097080A - Substrate treatment device

Info

Publication number: JP2006097080A
Application number: JP2004284519A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sano; 敦佐野
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to effectively heat the inner wall of a reaction vessel and to prevent the outer wall of the vessel from becoming hot. <P>SOLUTION: The substrate treatment device comprises: a reaction vessel 5 of treating a substrate 11; treatment gas feed piping 1 of feeding treatment gas into the reaction vessel 5; exhaust piping 7 of exhausting the inside of the reaction vessel 5; a substrate mounting stand 4 of supporting the substrate 11 at the inside of the reaction vessel 5; a first heater 17 of heating the substrate 11 in the reaction vessel 5; an outer vessel 6 provided so as to cover the reaction vessel 5; and a second heater 12 provided in contact with the reaction vessel 5 inside a space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and an outer vessel 6 and heating a reaction vessel wall 5a. The device further comprises: gas feed piping 13 of feeding gas into the space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6; exhaust piping 9 of exhausting the inside of the space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6; and a pressure control valve 15 of controlling the pressure in the space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は基板処理装置に係り、特に基板の加熱に加えて反応容器も加熱するようにした基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus configured to heat a reaction vessel in addition to heating a substrate.

半導体を用いた固体素子の集積回路は、トランジスタなど素子の微細化によって集積回路の処理能力の向上や、機能を増やすという発展を続けてきている。 Solid-state integrated circuits using semiconductors have been developed to improve the processing capability and increase the functions of integrated circuits by miniaturizing elements such as transistors.

素子を構成する薄膜の堆積方法には、物理的蒸着法(PVD:Physical Vapor Deposition)や化学的蒸着法(CVD:Chemical Vapor Deposition)などがある。このうちＣＶＤが多く採用されるようになっている。その理由は、（１）素子の微細化に伴い立体的な下地に薄膜を形成するときに重要な要素の段差被覆性に優れること、（２）ＰＶＤが方向のある異方性の成膜方法であるのに対して、ＣＶＤは異方性の低い等方的な成膜方法であることである。ＣＶＤの中でも、素子を形成する土台（以下、基板）の表面もしくは近傍でＣＶＤの原料が反応して基板上に薄膜を形成するタイプが、更に段差被覆性に優れる傾向がある。 As a method for depositing a thin film constituting an element, there are a physical vapor deposition (PVD) method and a chemical vapor deposition (CVD) method. Of these, CVD is often adopted. The reasons are as follows: (1) excellent step coverage of important elements when forming a thin film on a three-dimensional substrate as the element is miniaturized; (2) anisotropic film formation method with PVD direction In contrast, CVD is an isotropic film formation method with low anisotropy. Among CVD, a type in which a thin film is formed on a substrate by reacting a CVD raw material on or near the surface of a base (hereinafter referred to as a substrate) on which an element is formed tends to be more excellent in step coverage.

一方、ＣＶＤで原料が薄膜の形成に寄与する割合は１００％には及ばず、数十％程度である。ＣＶＤで用いる原料が常温で気体の場合は、反応室内で薄膜の形成に寄与しなかった原料ガスは、排気装置によって排出された後、除害装置で無害化され大気に放出される。このとき、反応室壁や排気装置に至る排気配管などが、反応室に供給された原料の液化や固化する温度以下であると、その箇所で原料が残留して液化又は固化する。反応室内や排気配管内に原料が残留すると、薄膜形成の再現性等の点から問題が多く、基板の加熱に加えて反応容器や排気配管も加熱する必要がある。
そのため、反応室壁や排気配管の温度を、原料が液化や固化する温度より高く加熱することが行われている。また、排気配管の一部に積極的に液化や固化する場所を設けて捕集することも行われているが、特に薄膜形成の再現性の点で、反応室壁の温度制御は重要である。 On the other hand, the ratio of the raw material contributing to the formation of the thin film by CVD does not reach 100% but is about several tens of%. When the raw material used in CVD is a gas at normal temperature, the raw material gas that has not contributed to the formation of the thin film in the reaction chamber is discharged by the exhaust device, detoxified by the abatement device, and released to the atmosphere. At this time, if the temperature of the raw material supplied to the reaction chamber is lower than the temperature at which the raw material supplied to the reaction chamber is liquefied or solidified or the like, the raw material remains and liquefies or solidifies. If the raw material remains in the reaction chamber or in the exhaust pipe, there are many problems in terms of reproducibility of thin film formation, and it is necessary to heat the reaction vessel and the exhaust pipe in addition to heating the substrate.
Therefore, the temperature of the reaction chamber wall and the exhaust pipe is heated higher than the temperature at which the raw material is liquefied or solidified. In addition, although a part of the exhaust pipe is actively provided to collect and solidify, it is important to control the temperature of the reaction chamber wall, especially in terms of reproducibility of thin film formation. .

図７及び図８にそのような反応室壁を加熱するように構成された従来の基板処理装置の概略図を示す。 7 and 8 are schematic views of a conventional substrate processing apparatus configured to heat such a reaction chamber wall.

図７に示す反応室は、反応容器５の壁を反応容器５の内側から加熱するようにしたものである。反応室は、基板１１を載置する基板載置台４を内部に設けた反応容器５を備える。反応容器５に、処理ガス供給配管１が連結されたガス整流器を備えた蓋２が設けられ、この蓋２を介して処理ガス供給配管１から導入される原料、Ｎ₂などのガスを反応容器５内に供給するようになっている。また、反応容器５に、排気装置８に連通する排気配管７が接続され、排気配管７を介して反応容器５内を排気するようになっている。反応容器５内に反応容器壁に密着するようにヒータ１２が設けられ、反応容器壁を加熱するようになっている。反応容器５の外側は断熱ブロック１０１で覆われている。
このような構成により、基板１１を基板載置台４に設けたヒータ１７で加熱すると共に、反応容器５内のヒータ１２で反応容器５の壁面を加熱しつつ反応容器５内に処理ガスを供給して、基板１１を処理するようになっている。 The reaction chamber shown in FIG. 7 is such that the wall of the reaction vessel 5 is heated from the inside of the reaction vessel 5. The reaction chamber includes a reaction container 5 in which a substrate mounting table 4 on which a substrate 11 is mounted is provided. The reaction vessel 5 is provided with a lid 2 provided with a gas rectifier to which a processing gas supply pipe 1 is connected, and the raw material introduced from the processing gas supply pipe 1 through this lid 2, such as N ₂ gas, is supplied to the reaction vessel. 5 is supplied. Further, an exhaust pipe 7 communicating with the exhaust device 8 is connected to the reaction vessel 5 so that the inside of the reaction vessel 5 is exhausted through the exhaust pipe 7. A heater 12 is provided in the reaction vessel 5 so as to be in close contact with the reaction vessel wall so as to heat the reaction vessel wall. The outside of the reaction vessel 5 is covered with a heat insulating block 101.
With such a configuration, the substrate 11 is heated by the heater 17 provided on the substrate mounting table 4, and the processing gas is supplied into the reaction vessel 5 while the wall of the reaction vessel 5 is heated by the heater 12 in the reaction vessel 5. Thus, the substrate 11 is processed.

また、図８に示す反応室は、基本的には図７に示すものと同じ構成をしている。異なる点は、反応容器壁を反応容器５の外側から加熱するようにした点である。すなわち、反応容器５の外側にヒータ１２を密着させたり、反応容器壁にヒータを埋め込んだりしている。
このような構成により、基板１１を基板載置台４に設けたヒータ１７で加熱すると共に、反応容器５外のヒータ１２で反応容器壁を加熱しつつ反応容器５内に処理ガスを供給して、基板を処理するようになっている。 The reaction chamber shown in FIG. 8 has basically the same configuration as that shown in FIG. A different point is that the reaction vessel wall is heated from the outside of the reaction vessel 5. That is, the heater 12 is brought into close contact with the outside of the reaction vessel 5, or the heater is embedded in the reaction vessel wall.
With such a configuration, the substrate 11 is heated by the heater 17 provided on the substrate mounting table 4, and the processing gas is supplied into the reaction vessel 5 while the reaction vessel wall is heated by the heater 12 outside the reaction vessel 5. The substrate is processed.

しかしながら、上述した従来の技術では、次のような問題があった。
（１）反応容器内壁を内部から加熱するタイプでは、反応容器内壁を加熱するヒータを反応容器内に設けるため、反応容器の容積が増加したり、接ガス面積が増加したりする。したがって、ガスの高速置換や真空度を上げることが困難になる。また、ヒータを断熱材で覆い、反応室壁の外への熱の放散を十分に抑制することが困難であり、ヒータの熱で反応容器壁の温度を効果的に上昇させることができなかった。 However, the conventional technology described above has the following problems.
(1) In the type in which the inner wall of the reaction vessel is heated from the inside, a heater for heating the inner wall of the reaction vessel is provided in the reaction vessel, so that the volume of the reaction vessel increases or the gas contact area increases. Therefore, it becomes difficult to perform high-speed gas replacement and increase the degree of vacuum. In addition, it is difficult to sufficiently cover the heater with a heat insulating material and to prevent the heat dissipation to the outside of the reaction chamber wall, and the temperature of the reaction vessel wall could not be effectively increased by the heat of the heater. .

（２）反応容器内壁を外部から加熱するタイプでは、ヒータを反応室外壁に密着させたり、反応容器壁に埋め込んだりしている。このタイプは反応容器の容積や接ガス面積が増加しないという点で、反応容器内壁を内部から加熱するタイプよりも優れており、採用されることが多い。しかしながら、このタイプでも、（１）のタイプと同様に、ヒータを断熱材で覆い、反応室壁の外への熱の放散を十分に抑制することが困難であり、ヒータの熱で反応室壁の温度を効果的に上昇させることができなかった。 (2) In the type in which the reaction vessel inner wall is heated from the outside, the heater is brought into close contact with the reaction chamber outer wall or embedded in the reaction vessel wall. This type is superior to the type in which the inner wall of the reaction vessel is heated from the inside in that the volume of the reaction vessel and the gas contact area do not increase, and is often employed. However, in this type as well as in the type (1), it is difficult to cover the heater with a heat insulating material and sufficiently suppress heat dissipation to the outside of the reaction chamber wall. The temperature could not be increased effectively.

なお、反応容器に、ハードインターロックとして断熱材や囲いを設けることも可能である。例えば、外壁にヒータを設けた反応室の外周に断熱材を設けたり、作業員が接近できないような囲い設けることも可能である。しかし、その場合、断熱材は厚くなると思われる。特に、反応容器壁を１００℃以上に加熱する場合は、断熱材はかなり厚くなると予想され、実用的でない。 In addition, it is also possible to provide a heat insulating material and an enclosure as a hard interlock in the reaction vessel. For example, it is possible to provide a heat insulating material on the outer periphery of the reaction chamber provided with a heater on the outer wall, or to provide an enclosure in which workers cannot access. In that case, however, the thermal insulation will be thicker. In particular, when the reaction vessel wall is heated to 100 ° C. or higher, the heat insulating material is expected to be considerably thick, which is not practical.

本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、反応容器内壁を有効に加熱することが可能で、しかも容器外壁が熱くなるのを防止することが可能な基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can solve the above-mentioned problems of the prior art, can effectively heat the inner wall of the reaction vessel, and can prevent the outer wall of the vessel from becoming hot. There is to do.

第１の発明は、基板を処理する反応容器と、反応容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給ラインと、反応容器内を排気する排気ラインと、反応容器内で基板を支持する支持具と、反応容器内の基板を加熱する第１ヒータと、反応容器を覆うように設けられた外容器と、反応容器と外容器とで囲まれる空間内に反応容器と接するよう設けられ反応容器壁を加熱する第２ヒータと、を有することを特徴とする基板処理装置である。
反応容器壁を加熱する第２ヒータを、反応容器と外容器とで囲まれる空間内に反応容器と接するよう設けるようにしたので、第２ヒータで反応容器壁を有効に加熱することができ、しかも、空間断熱効果により外容器壁が熱くなるのを防止できる。 A first invention includes a reaction vessel for treating a substrate, a treatment gas supply line for supplying a treatment gas into the reaction vessel, an exhaust line for exhausting the reaction vessel, and a support for supporting the substrate in the reaction vessel, A first heater for heating the substrate in the reaction vessel, an outer vessel provided so as to cover the reaction vessel, and a reaction vessel wall provided in contact with the reaction vessel in a space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel. A substrate processing apparatus comprising: a second heater for heating.
Since the second heater for heating the reaction vessel wall is provided in contact with the reaction vessel in the space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel, the reaction vessel wall can be effectively heated by the second heater, Moreover, the outer container wall can be prevented from becoming hot due to the space heat insulating effect.

第２の発明は、第１の発明において、更に、反応容器と外容器とで囲まれる空間内にガスを供給するガス供給ラインと、反応容器と外容器とで囲まれる空間内を排気する排気ラインと、反応容器と外容器とで囲まれる空間内の圧力を制御する圧力制御手段と、を有することを特徴とする基板処理装置である。
空間内にガスを供給するガス供給ラインと、空間内を排気する排気ラインとを設けて、空間内にガスを流して外容器を間接冷却するようにしたので、外容器壁が熱くなるのを一層防止できる。また、空間内の圧力を制御する圧力制御手段を設けて、空間内圧力を下げるようにしたので、外容器壁が熱くなるのを一層防止できる。 According to a second invention, in the first invention, a gas supply line for supplying a gas into a space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel, and an exhaust for exhausting the space enclosed by the reaction vessel and the outer vessel. A substrate processing apparatus comprising: a line; and pressure control means for controlling pressure in a space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel.
A gas supply line for supplying gas into the space and an exhaust line for exhausting the space are provided, and the outer container is indirectly cooled by flowing gas into the space. This can be further prevented. Moreover, since the pressure control means for controlling the pressure in the space is provided to reduce the pressure in the space, it is possible to further prevent the outer container wall from becoming hot.

第３の発明は、第１の発明において、反応容器と外容器は、断熱ブロックを介して接していることを特徴とする基板処理装置である。
反応容器と外容器は、断熱ブロックを介して接しているので、反応容器から外容器への熱伝導が遮断され、外容器壁が熱くなるのをより一層防止できる。 A third invention is the substrate processing apparatus according to the first invention, wherein the reaction vessel and the outer vessel are in contact with each other through a heat insulating block.
Since the reaction vessel and the outer vessel are in contact with each other via the heat insulating block, heat conduction from the reaction vessel to the outer vessel is blocked, and the outer vessel wall can be further prevented from becoming hot.

第４の発明は、基板を外容器に覆われた反応容器内に搬入するステップと、基板を第１ヒータで加熱すると共に、反応容器と外容器とで囲まれる空間内に反応容器と接するよう設けられた第２ヒータで反応容器壁を加熱しつつ反応容器内に処理ガスを供給して基板を処理するステップと、処理後の基板を処理室内から搬出するステップと、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
反応容器と外容器とで囲まれる空間内に反応容器と接するよう設けられた第２ヒータで反応容器壁を加熱しつつ、反応容器内に処理ガスを供給して基板を処理するので、第２ヒータで反応容器壁を有効に加熱することができ、しかも空間断熱効果により外容器壁が熱くなるのを防止できる。 According to a fourth aspect of the present invention, the substrate is carried into the reaction container covered with the outer container, the substrate is heated by the first heater, and the reaction container is brought into contact with the space surrounded by the reaction container and the outer container. A step of supplying a processing gas into the reaction vessel while heating the reaction vessel wall with a second heater provided to process the substrate; and a step of unloading the processed substrate from the processing chamber. A method for manufacturing a semiconductor device.
The substrate is processed by supplying the processing gas into the reaction vessel while heating the reaction vessel wall with the second heater provided in contact with the reaction vessel in the space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel. The reaction vessel wall can be effectively heated by the heater, and the outer vessel wall can be prevented from becoming hot due to the space heat insulation effect.

本発明によれば、反応容器壁を有効に加熱することができ、しかも空間断熱効果により外容器壁が熱くなるのを防止できる。したがって作業環境の安全性を向上できる。 According to the present invention, the reaction vessel wall can be effectively heated, and the outer vessel wall can be prevented from becoming hot due to the space heat insulation effect. Therefore, the safety of the working environment can be improved.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図６に枚葉式の基板処理装置の概略平面図を示す。反応室２０には搬送室３０がゲートバルブ５１を介して接続されている。搬送室３０には冷却室５０及びゲートバルブ５２を介してロードロック室４０が接続されている。搬送室３０にはウェハ移載機６０が具備されている。基板はロードロック室４０から搬送室３０を経由して反応室２０へ導入されて、反応室２０で成膜等の処理が施される。処理後、搬送室３０を経て冷却室５０へと搬送され、ロードロック室４０に搬出される。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 6 shows a schematic plan view of a single wafer type substrate processing apparatus. A transfer chamber 30 is connected to the reaction chamber 20 via a gate valve 51. A load lock chamber 40 is connected to the transfer chamber 30 via a cooling chamber 50 and a gate valve 52. The transfer chamber 30 is provided with a wafer transfer device 60. The substrate is introduced into the reaction chamber 20 from the load lock chamber 40 via the transfer chamber 30, and processing such as film formation is performed in the reaction chamber 20. After the treatment, the material is transferred to the cooling chamber 50 through the transfer chamber 30 and is transferred to the load lock chamber 40.

図１に上述した反応室２０の第１の実施の形態の概略構成図を示す。
反応室２０を構成する反応容器５は、容器本体と、本体の上部開口を閉塞する蓋とを備える。反応容器５の内部に基板１１を支持する支持具としてのサセプタを有する基板載置台４が設けられる。基板載置台４は、反応容器底部から気密に挿入された支持軸によって支えられている。基板載置台４は、基板載置台４に支持される基板１１を加熱する第１のヒータ１７を具備する。反応容器５の上部開口を閉塞する蓋２は、ガス整流器を含む構成となっている。蓋２には、処理ガス供給配管１が連結されている。処理ガス供給配管１は、複数の配管群から構成されて、少なくとも１種類以上の原料ガスとＮ₂などの不活性ガスを供給できるようになっている。また、反応容器５は、反応容器内に供給されるガスを排気配管７を介して排気できる排気装置８を備えている。 FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the first embodiment of the reaction chamber 20 described above.
The reaction container 5 constituting the reaction chamber 20 includes a container main body and a lid that closes the upper opening of the main body. A substrate mounting table 4 having a susceptor as a support for supporting the substrate 11 is provided inside the reaction vessel 5. The substrate mounting table 4 is supported by a support shaft inserted in an airtight manner from the bottom of the reaction vessel. The substrate mounting table 4 includes a first heater 17 that heats the substrate 11 supported by the substrate mounting table 4. The lid 2 that closes the upper opening of the reaction vessel 5 includes a gas rectifier. A processing gas supply pipe 1 is connected to the lid 2. The processing gas supply pipe 1 is composed of a plurality of pipe groups, and can supply at least one source gas and an inert gas such as N ₂ . In addition, the reaction vessel 5 includes an exhaust device 8 that can exhaust the gas supplied into the reaction vessel via an exhaust pipe 7.

反応容器５の外側に反応容器５の本体を覆うように外容器６が設けられる。この外容器６は、断熱のための空間１００を形成するために設けられる。なお、蓋側は、処理ガス供給配管１の保護及びリーク対策のために、通常、蓋を覆うカバー（図示せず）が設けられるので、外容器６は不要である。外容器６と反応容器５とは断熱ブロック３を介して接しており、反応容器５から外容器６への熱の直接伝導を押さえている。この外容器６と反応容器５との間に外容器６と反応容器５で囲まれる空間１００が形成される。この空間は、外容器６と反応容器５との頂部間の隙間を上記断熱ブロック３で塞ぐことにより、気密になっている。この空間１００内に、反応容器５と接するように第２のヒータ１２が設けられる。この第２のヒータ１２は、反応容器壁５ａを均一加熱して、反応容器壁５ａの温度を均一化する。 An outer container 6 is provided outside the reaction container 5 so as to cover the main body of the reaction container 5. The outer container 6 is provided to form a space 100 for heat insulation. Since the cover side is usually provided with a cover (not shown) for covering the lid for protection of the processing gas supply pipe 1 and measures against leakage, the outer container 6 is not necessary. The outer container 6 and the reaction container 5 are in contact with each other via the heat insulating block 3, and the direct conduction of heat from the reaction container 5 to the outer container 6 is suppressed. A space 100 surrounded by the outer container 6 and the reaction container 5 is formed between the outer container 6 and the reaction container 5. This space is hermetically sealed by closing the gap between the tops of the outer container 6 and the reaction container 5 with the heat insulating block 3. In this space 100, the 2nd heater 12 is provided so that the reaction container 5 may be contact | connected. The second heater 12 uniformly heats the reaction vessel wall 5a to make the temperature of the reaction vessel wall 5a uniform.

また、反応容器５と外容器６とで囲まれる空間１００にガス供給ラインとしてのガス供給配管１３が接続され、空間１００内にガスを供給するようになっている。ガス供給配管１３には流量制御手段としてのマスフローコントローラ１３ａが設けられ、ガス供給配管１３より供給されるガスの流量が制御されるようになっている。ガス供給配管１３より供給されるガスは、酸素や圧縮空気でもよいが、第２のヒータ１２が酸化などにより経時変化しやすい材質で構成されている場合には、不活性ガスを用いるのが好ましい。 In addition, a gas supply pipe 13 as a gas supply line is connected to a space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6 so as to supply gas into the space 100. The gas supply pipe 13 is provided with a mass flow controller 13a as a flow rate control means so that the flow rate of the gas supplied from the gas supply pipe 13 is controlled. The gas supplied from the gas supply pipe 13 may be oxygen or compressed air, but it is preferable to use an inert gas when the second heater 12 is made of a material that easily changes over time due to oxidation or the like. .

更に、反応容器５と外容器６とで囲まれる空間１００に、排気装置１０に連通する排気ラインとしての排気配管９が接続され、空間１００内を排気するようになっている。これらの空間１００内を排気する排気配管９及び排気装置１０は、反応容器５内を排気する排気配管７及び排気装置８とは別個に設けられる。また、排気配管９には、空間１００内の圧力を制御する圧力制御手段としての圧力制御バルブ１５が設けられる。 Further, an exhaust pipe 9 serving as an exhaust line communicating with the exhaust device 10 is connected to a space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6 so that the space 100 is exhausted. The exhaust pipe 9 and the exhaust device 10 for exhausting the space 100 are provided separately from the exhaust pipe 7 and the exhaust device 8 for exhausting the reaction vessel 5. Further, the exhaust pipe 9 is provided with a pressure control valve 15 as pressure control means for controlling the pressure in the space 100.

上述した反応容器５及び外容器６には、これらの壁温を測定する温度センサ１８、１８ａが設けられる。これらの温度センサ１８、１８ａは制御装置１６に接続される。制御装置１６は、温度センサ１８、１８ａで測定した温度に基づいて、上述した空間１００内に設けられた第２のヒータ１２、ガス供給配管１３に設けられたマスフローコントローラ１３ａ、及び排気配管９に設けられた圧力制御バルブ１５を、個別に、あるいは連携して制御して、外容器壁６ａが高温にならないように調節している。
なお、第２のヒータ１２は、反応容器５の形状や容器箇所による熱伝導の違い等に対処するために、複数に分割して、制御装置１６によって独立に制御するようにしてもよい。 The reaction vessel 5 and the outer vessel 6 described above are provided with temperature sensors 18 and 18a for measuring these wall temperatures. These temperature sensors 18, 18 a are connected to the control device 16. Based on the temperature measured by the temperature sensors 18 and 18 a, the control device 16 applies the second heater 12 provided in the space 100 described above, the mass flow controller 13 a provided in the gas supply pipe 13, and the exhaust pipe 9. The provided pressure control valve 15 is controlled individually or in cooperation to adjust the outer container wall 6a so as not to reach a high temperature.
Note that the second heater 12 may be divided into a plurality of parts and controlled independently by the control device 16 in order to deal with differences in heat conduction depending on the shape of the reaction vessel 5 and the location of the vessel.

ここで、図２を用いて反応容器５の要部の構成を説明する。反応容器５と外容器６との間に介設される断熱ブロック３は、気密を確保するためにＯリング２２でシールされる。空間１００内の反応容器５側に、反応容器壁５ａが有効に加熱されるように、第２ヒータ１２が反応容器５に密着するように設ける。この場合、第２ヒータ１２は、板状又はブロック状で構成する。板状、ブロック状のヒータを反応容器外壁に貼り付けたり、固定金具で固定したりする。また、第２ヒータ１２を反応容器５に巻き付ける場合にはひも状のヒータを用いるとよい。 Here, the structure of the principal part of the reaction vessel 5 will be described with reference to FIG. The heat insulating block 3 interposed between the reaction vessel 5 and the outer vessel 6 is sealed with an O-ring 22 to ensure airtightness. The second heater 12 is provided on the reaction vessel 5 side in the space 100 so as to be in close contact with the reaction vessel 5 so that the reaction vessel wall 5a is effectively heated. In this case, the second heater 12 is configured in a plate shape or a block shape. A plate-like or block-like heater is attached to the outer wall of the reaction vessel or fixed with a fixing bracket. Further, when the second heater 12 is wound around the reaction vessel 5, a string heater may be used.

図示していないが、電気的絶縁を図るために反容容器５と第２ヒータ１２との間にテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂などからなる絶縁シートを介在させることが好ましい。また空間１００内の外容器６側に、第２ヒータ１２から外容器６側に向けて放射される熱により外容器６壁が加熱されないように、断熱材３１を設けることが好ましい。ガス整流器を含む蓋２と反応容器５の本体との間は、気密を確保するためにＯリング２１でシールされる。 Although not shown, it is preferable to interpose an insulating sheet made of a fluororesin such as Teflon (registered trademark) between the reaction vessel 5 and the second heater 12 in order to achieve electrical insulation. Moreover, it is preferable to provide the heat insulating material 31 on the outer container 6 side in the space 100 so that the wall of the outer container 6 is not heated by the heat radiated from the second heater 12 toward the outer container 6 side. A gap between the lid 2 including the gas rectifier and the main body of the reaction vessel 5 is sealed with an O-ring 21 to ensure airtightness.

なお、図２では、第２ヒータ１２を反応容器５に密着するように設けたが、ヒータを反応容器壁に埋め込むようにしてもよい。図３は、そのようなヒータを反応容器壁に埋め込むようにした一例を示す。反応容器５の容器外壁にヒータ挿入用の穴１９を多数設け、それらの穴１９にロッド状又は線状のヒータ１２を埋め込んだり、差し込んだりする。なお、ヒータ１２の近傍の反応容器壁に、前述した温度センサ１８（例えば熱電対）を埋め込み、反応容器壁５ａの温度を測定するようにしている。 In FIG. 2, the second heater 12 is provided in close contact with the reaction vessel 5, but the heater may be embedded in the reaction vessel wall. FIG. 3 shows an example in which such a heater is embedded in the reaction vessel wall. A number of heater insertion holes 19 are provided in the outer wall of the reaction vessel 5, and rod-shaped or linear heaters 12 are embedded or inserted into the holes 19. In addition, the temperature sensor 18 (for example, thermocouple) mentioned above is embedded in the reaction container wall near the heater 12, and the temperature of the reaction container wall 5a is measured.

ここで、各構成部品の材料について説明すると、反応容器５及び外容器６は、例えばアルミニウム、ステンレスなどの金属で構成される。第１ヒータ１７及び第２ヒータ１２は、例えばタングステン、二ケイ化モリブデン、ニクロム、鉄、ステンレス合金、アルミニウムなどの金属で構成される。断熱ブロック３及び断熱材３１は、例えばセラミック、煉瓦、シリコンスポンジ、あるいは発泡タイプの石英などの絶縁物で構成される。 Here, the material of each component will be described. The reaction vessel 5 and the outer vessel 6 are made of a metal such as aluminum or stainless steel, for example. The first heater 17 and the second heater 12 are made of a metal such as tungsten, molybdenum disilicide, nichrome, iron, stainless alloy, or aluminum. The heat insulating block 3 and the heat insulating material 31 are made of an insulating material such as ceramic, brick, silicon sponge, or foam type quartz.

次に、上述した半導体製造装置を用いて半導体装置を製造する処理シーケンスを説明する。
まず、外容器６に覆われた反応容器５内に、図示しない搬送口から基板１１を搬入して基板載置台４上に載置する。次に、基板１１を基板載置台４に設けた第１ヒータ１７で加熱すると共に、反応容器５と外容器６とで囲まれる空間１００内に反応容器５と接するよう設けられた第２ヒータ１２で反応容器壁５ａを加熱する。また、ガス供給配管１３から空間１００内に不活性ガスを供給しつつ排気配管９から排気することにより、空間１００内にガスを流して外容器壁６ａを間接冷却する。また、排気配管９に設けた圧力制御バルブ１５によって空間１００内の圧力を制御することにより、空間１００の断熱効果を制御する。空間１００内の圧力を大気圧未満（減圧）となるように制御すると、断熱効果が高まり、外容器６には熱が伝わりにくくなる。 Next, a processing sequence for manufacturing a semiconductor device using the semiconductor manufacturing apparatus described above will be described.
First, the substrate 11 is carried into the reaction vessel 5 covered with the outer vessel 6 from a transfer port (not shown) and placed on the substrate platform 4. Next, the substrate 11 is heated by the first heater 17 provided on the substrate mounting table 4, and the second heater 12 provided so as to be in contact with the reaction vessel 5 in the space 100 surrounded by the reaction vessel 5 and the outer vessel 6. To heat the reaction vessel wall 5a. Further, by supplying an inert gas from the gas supply pipe 13 into the space 100 and exhausting it from the exhaust pipe 9, the gas is caused to flow into the space 100 to indirectly cool the outer container wall 6 a. Moreover, the heat insulation effect of the space 100 is controlled by controlling the pressure in the space 100 by the pressure control valve 15 provided in the exhaust pipe 9. When the pressure in the space 100 is controlled to be less than atmospheric pressure (reduced pressure), the heat insulating effect is enhanced and heat is not easily transmitted to the outer container 6.

このように、基板１１を第１ヒータ１７で加熱するとともに、第２ヒータ１２で反応容器壁５ａを加熱し、反応容器５内に処理ガスを供給して基板１１を処理する。そして、処理後の基板１１を、外容器６に覆われた反応容器５から搬出する。
上述した基板搬入→成膜処理→基板搬出を繰り返すことにより、複数の基板を処理する。 As described above, the substrate 11 is heated by the first heater 17, the reaction vessel wall 5 a is heated by the second heater 12, and the processing gas is supplied into the reaction vessel 5 to process the substrate 11. Then, the processed substrate 11 is unloaded from the reaction vessel 5 covered with the outer vessel 6.
A plurality of substrates are processed by repeating the above-described substrate loading → film formation processing → substrate unloading.

上述した成膜法としては、例えばＡＬＤ、又はＭＯＣＶＤを挙げることができる。成膜例としては、反応容器への供給時よりも低い温度で液体や固体になり副生成物を生じる原料ガスを使用するか、もしくは蒸気圧が著しく低くなるＭＯ（有機金属）原料を使用する場合などがある。例えば、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＮＨ₃を用いてＳｉ₃Ｎ₄膜を成膜する場合、又はＭＯ原料であるペンタエトキシタンタルＴａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₅（略称Ｔａ（ＯＥｔ）₅）とＯ₂とを用いてＴａ₂Ｏ₅膜を形成する場合を挙げることができる。例えばＳｉ₃Ｎ₄膜を成膜するときの第１のヒータ１７により加熱されるサセプタの温度は、１２０℃〜６００℃である。低い温度ではＡＬＤ、高い温度ではＭＯＣＶＤによる成膜となる。
その他にも、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニウムＲｕ（Ｃ₅Ｈ₄Ｃ₂Ｈ₅）₂（略称Ｒｕ（ＥｔＣｐ）₂）とＯ₂を用いたＲｕ膜の成膜、テトラキス（１−メトキシ−２−メチル−２−プロポキシ）ハフニウムＨｆ［ＯＣ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］₄（略称Ｈｆ（ＭＭＰ）₄）を用いたＨｆＯ₂膜の成膜、更にＨｆ（ＭＭＰ）₄とテトラキス（１−メトキシ−２−メチル−２−プロポキシ）シランＳｉ［ＯＣ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃］₄（略称Ｓｉ（ＭＭＰ）₄）を用いたＨｆ_xＳｉ_(1-x)Ｏ膜の成膜などが挙げられる。 Examples of the film forming method described above include ALD and MOCVD. As an example of film formation, a raw material gas that becomes a liquid or solid at a lower temperature than that supplied to the reaction vessel and generates a by-product is used, or an MO (organic metal) raw material that has a significantly low vapor pressure is used. There are cases. For example, when a Si ₃ N ₄ film is formed using SiH ₂ Cl ₂ and NH ₃ , or pentaethoxytantalum Ta (OC ₂ H ₅ ) ₅ (abbreviation Ta (OEt) ₅ ) and O ₂ that are MO raw materials. Can be used to form a Ta ₂ O ₅ film. For example, the temperature of the susceptor heated by the first heater 17 when forming the Si ₃ N ₄ film is 120 ° C. to 600 ° C. The film is formed by ALD at a low temperature and by MOCVD at a high temperature.
In addition, Ru film formation using bis (ethylcyclopentadienyl) ruthenium Ru (C ₅ H ₄ C ₂ H ₅ ) ₂ (abbreviation Ru (EtCp) ₂ ) and O ₂ , tetrakis (1-methoxy) -2-Methyl-2-propoxy) hafnium Hf [OC (CH ₃ ) ₂ CH ₂ OCH ₃ ] ₄ (abbreviation Hf (MMP) ₄ ), HfO ₂ film, and Hf (MMP) ₄ and tetrakis Of Hf _x Si _(1-x) O film using (1-methoxy-2-methyl-2-propoxy) silane Si [OC (CH ₃ ) ₂ CH ₂ OCH ₃ ] ₄ (abbreviation Si (MMP) ₄ ) Examples include film formation.

さて、成膜原料の液化や固化を防止するために、第２ヒータ１２で反応容器５を室温以上に加熱する。使用する原料によっては、反応容器壁５ａを１００℃以上まで加熱することもある。ヒータを断熱材で覆う従来のタイプでは、反応容器の外への熱の放散を十分に抑制することが困難であり、ヒータの熱で反応容器壁の温度を効果的に上昇させることができなかった。しかしながら、上述した実施の形態のタイプでは、次のように、反応容器の外への熱の放散を十分に抑制することができ、しかもヒータの熱で反応容器壁の温度を効果的に上昇させることができる。 Now, in order to prevent liquefaction and solidification of the film forming raw material, the reaction vessel 5 is heated to room temperature or higher by the second heater 12. Depending on the raw material used, the reaction vessel wall 5a may be heated to 100 ° C. or higher. In the conventional type in which the heater is covered with a heat insulating material, it is difficult to sufficiently suppress the heat dissipation to the outside of the reaction vessel, and the temperature of the reaction vessel wall cannot be effectively increased by the heat of the heater. It was. However, in the type of the embodiment described above, heat dissipation to the outside of the reaction vessel can be sufficiently suppressed as described below, and the temperature of the reaction vessel wall is effectively increased by the heat of the heater. be able to.

すなわち、実施の形態では、反応容器５の外部に外容器６を設け、反応容器５と外容器６との間に空間１００を設け、更に空間１００内に反応容器５に密着して第２ヒータ１２を設けている。この場合において、空間１００による断熱効果で反応容器５の外への熱の放散を抑制でき、しかも反応容器５に密着する形でヒータ１２を設けてあるので、反応容器壁５を均一かつ効果的に加熱することができ、薄膜形成の再現性を実現できる。 That is, in the embodiment, the outer container 6 is provided outside the reaction container 5, the space 100 is provided between the reaction container 5 and the outer container 6, and the second heater is in close contact with the reaction container 5 in the space 100. 12 is provided. In this case, heat dissipation to the outside of the reaction vessel 5 can be suppressed by the heat insulating effect of the space 100, and the heater 12 is provided in close contact with the reaction vessel 5, so that the reaction vessel wall 5 is made uniform and effective. It is possible to heat the film and realize reproducibility of thin film formation.

ただし、反応容器５に密着する形でヒータ１２を設けてあっても、反応容器５と外容器６とが接していると、反応容器５の熱が直接熱伝導により外容器６に伝わり、外容器壁６ａも温度が上昇するのが避けられない。 However, even if the heater 12 is provided in close contact with the reaction vessel 5, if the reaction vessel 5 and the outer vessel 6 are in contact with each other, the heat of the reaction vessel 5 is directly transferred to the outer vessel 6 by heat conduction, and the outside It is inevitable that the temperature of the container wall 6a also rises.

この点で、実施の形態では、反応容器５と外容器６とは、断熱ブロック３を介して接している。このため反応容器５から外容器６への熱の直接伝導が断熱ブロック３により妨げられるので、外容器壁６ａが熱くなるの防止できる。 In this regard, in the embodiment, the reaction vessel 5 and the outer vessel 6 are in contact with each other via the heat insulating block 3. For this reason, since direct heat conduction from the reaction vessel 5 to the outer vessel 6 is hindered by the heat insulating block 3, the outer vessel wall 6a can be prevented from becoming hot.

また、空間１００内の圧力が大気圧か、大気圧以上のときは、第２ヒータ１２の熱は外容器６にも空間１００内の雰囲気ガスを介して伝わり、外容器壁６ａも温度が上昇するのが避けられない。
この点で、実施の形態では、空間１００内の圧力を制御する圧力制御バルブ１５を設けて、空間内圧力を大気圧未満の圧力（減圧）に下げるように（調整可能に）している。これにより空間１００の断熱効果を高めることができ、外容器６には熱が伝わりにくくなり、外容器壁６ａが熱くなるのを防止できる。その結果、ヒータ１２の反応容器５とは逆方向への熱の放散を減少できるため、ヒータ１２の反応容器加熱の利用効率が向上し経済的である。 When the pressure in the space 100 is atmospheric pressure or above atmospheric pressure, the heat of the second heater 12 is also transmitted to the outer container 6 through the atmospheric gas in the space 100, and the temperature of the outer container wall 6a also rises. Inevitable to do.
In this regard, in the embodiment, a pressure control valve 15 that controls the pressure in the space 100 is provided so that the pressure in the space is reduced to a pressure (decompression) that is lower than the atmospheric pressure (adjustable). Thereby, the heat insulation effect of the space 100 can be enhanced, heat is hardly transmitted to the outer container 6, and the outer container wall 6a can be prevented from becoming hot. As a result, heat dissipation in the direction opposite to that of the reaction vessel 5 of the heater 12 can be reduced, and the utilization efficiency of the reaction vessel heating of the heater 12 is improved, which is economical.

本実施の形態では、外容器６の温度を制御装置１６で監視することで、空間１００内の圧力制御と、第２ヒータ１２の温度制御、及び、空間１００内のへのガス供給流量制御を、個別に、あるいは連携して制御するようにしたので、外容器壁６ａを人が接触しても問題ない温度に抑えることが可能である。特に、連携制御すれば、外容器６の外容器壁６ａの温度を４０℃程度に制御することも可能になるので、作業の安全環境を得やすい。 In the present embodiment, by monitoring the temperature of the outer container 6 with the control device 16, pressure control in the space 100, temperature control of the second heater 12, and gas supply flow rate control to the space 100 are performed. Since the control is performed individually or in cooperation with each other, it is possible to suppress the outer container wall 6a to a temperature at which no problem occurs even if a person comes into contact with it. In particular, if cooperative control is performed, the temperature of the outer container wall 6a of the outer container 6 can be controlled to about 40 ° C., so that it is easy to obtain a safe working environment.

ただし、この制御装置１６が動作しなくなったときには、警告を発する表示機能や音声発生機能を設けておくことが好ましい。これは、装置全体の警告／警報表示機と兼用すれば容易に実現できる。なお、装置全体の警告／警報表示機は、異常が発生したときに、制御装置１６を動作不能とする。異常発生時の具体例を挙げれば、反応容器最外壁の温度センサによる過温検知、ガス圧低下などに起因した真空ポンプの故障検知、Ｏリングなどのシール部損傷に起因した空間１００内のリーク検知、ヒータ１２の断線、漏電検知などである。 However, it is preferable to provide a display function and a sound generation function for issuing a warning when the control device 16 stops operating. This can be easily realized if it is also used as a warning / alarm indicator for the entire apparatus. Note that the warning / alarm indicator of the entire apparatus disables the control device 16 when an abnormality occurs. Specific examples at the time of occurrence of abnormality include detection of overtemperature by the temperature sensor on the outermost wall of the reaction vessel, detection of failure of the vacuum pump due to gas pressure drop, etc., leak in the space 100 due to damage to the seal part such as O-ring Detection, disconnection of the heater 12, detection of electric leakage, and the like.

また、反応容器５内には大気中の水分などが混入しない方が、装置の維持管理上、好ましい。この点で、本実施の形態によれば、第２ヒータ１２の断線、漏電検知が発生して、第２ヒータ１２の交換が必要になった場合、ヒータ１２は反応容器５の外側にあるため、薄膜を形成するための反応容器５を大気開放しなくとも、空間１００内を大気開放するだけで、第２ヒータ１２のみを交換することが可能である。したがって、装置の維持管理が容易となる。 In addition, it is preferable from the viewpoint of maintenance and management of the apparatus that moisture in the atmosphere does not enter the reaction vessel 5. In this regard, according to the present embodiment, when the disconnection of the second heater 12 or the detection of electric leakage occurs and the second heater 12 needs to be replaced, the heater 12 is outside the reaction vessel 5. Even if the reaction vessel 5 for forming a thin film is not opened to the atmosphere, it is possible to replace only the second heater 12 only by opening the space 100 to the atmosphere. Therefore, it becomes easy to maintain and manage the apparatus.

更に、実施の形態によれば、ガス供給配管１３から不活性ガスを供給すればヒータ１２の酸化などによる劣化を抑制することができ、ヒータ１２の長寿命化も図ることができる。 Furthermore, according to the embodiment, if an inert gas is supplied from the gas supply pipe 13, deterioration due to oxidation or the like of the heater 12 can be suppressed, and the life of the heater 12 can be extended.

次に、反応室２０の第２の実施の形態を説明する。
通常、処理ガス供給配管１の保護及びリーク対策のために蓋２にカバーが設けられていることは前述したとおりである。そのようなカバーがない場合であって、蓋２が高温になるときは、容器本体を外容器で覆ったように、高温の蓋２に作業者が直接触れられないように、蓋２を外蓋で覆うことが好ましい。もっとも、ＭＯＣＶＤのように、基板載置台４のサセプタは３００℃〜に加熱される場合であって、サセプタが蓋に近いときは、サセプタからの輻射によって蓋が１００℃以上に温められる。このため、原料の液化や固化を防ぐための蓋加熱温度が１００℃程度までであれば、蓋２を加熱する必要がなく、蓋２を外蓋で覆うことも不要である。しかし、ＡＬＤなどのようにサセプタが１５０℃以上と低温の場合、蓋保温用のヒータは必要になると考えられる。 Next, a second embodiment of the reaction chamber 20 will be described.
Usually, the cover 2 is provided with a cover for protection of the processing gas supply pipe 1 and countermeasures against leakage as described above. If there is no such cover and the lid 2 is hot, remove the lid 2 so that the operator cannot touch the hot lid 2 directly as if the container body was covered with an outer container. It is preferable to cover with a lid. Of course, as in MOCVD, the susceptor of the substrate mounting table 4 is heated to 300 ° C. or more. When the susceptor is close to the lid, the lid is heated to 100 ° C. or more by radiation from the susceptor. For this reason, if the lid heating temperature for preventing liquefaction and solidification of the raw material is up to about 100 ° C., it is not necessary to heat the lid 2 and it is not necessary to cover the lid 2 with an outer lid. However, when the susceptor is at a low temperature of 150 ° C. or higher, such as ALD, it is considered that a heater for keeping the lid warm is necessary.

ここでは、容器本体のみならず、蓋にも外蓋を設けた場合を説明する。この場合、外容器及び外蓋を冷却する方法に水などを用いた冷媒方式も考えられるので、この水冷方式について、まず説明する。 Here, the case where the outer lid is provided not only on the container body but also on the lid will be described. In this case, since a refrigerant system using water or the like can be considered as a method of cooling the outer container and the outer lid, this water cooling system will be described first.

図５にそのような水冷方式の一例を示す。反応容器５の本体外側に外容器４６を設ける。反応容器５の本体と外容器４６とは断熱ブロック３を間に挟んで接するようにする。反応容器５の本体と外容器４６との間に空間１００を形成する。この空間１００内に反応容器５に密着するように第２ヒータ１２を設ける。反応容器５の本体開口を閉塞した蓋２の外側に外蓋４２を設ける。蓋２と外蓋４２とは絶縁ブロック４２ａで接するようにする。蓋２と外蓋４２との間に空間４４を形成する。外容器４６及び外蓋４２にそれぞれ冷媒配管４３、４１を設けて、水などの冷媒により外容器４６及び外蓋４２を冷却する。 FIG. 5 shows an example of such a water cooling system. An outer container 46 is provided outside the main body of the reaction container 5. The main body of the reaction vessel 5 and the outer vessel 46 are in contact with each other with the heat insulating block 3 interposed therebetween. A space 100 is formed between the main body of the reaction vessel 5 and the outer vessel 46. A second heater 12 is provided in the space 100 so as to be in close contact with the reaction vessel 5. An outer lid 42 is provided outside the lid 2 with the main body opening of the reaction vessel 5 closed. The lid 2 and the outer lid 42 are in contact with each other through an insulating block 42a. A space 44 is formed between the lid 2 and the outer lid 42. Refrigerant pipes 43 and 41 are provided in the outer container 46 and the outer lid 42, respectively, and the outer container 46 and the outer lid 42 are cooled by a refrigerant such as water.

このように外容器６、及び外蓋４２を冷媒で冷却すると、外容器６、及び外蓋４２を一層低温化できる。しかし、漏水、冷却水経路の劣化や腐食、また、冷却が強いとヒータ１２への供給電力を増加する必要があり経済的でない。 When the outer container 6 and the outer lid 42 are thus cooled with the refrigerant, the outer container 6 and the outer lid 42 can be further cooled. However, water leakage, cooling water path deterioration and corrosion, and strong cooling require an increase in the power supplied to the heater 12, which is not economical.

そこで、外蓋を設ける場合にも、第１の実施の形態のように、ヒータ温度制御、断熱空間制御、圧力制御、及びガス流量制御を行った第２の実施の形態を説明する。 Therefore, a second embodiment in which heater temperature control, heat insulation space control, pressure control, and gas flow rate control are performed as in the first embodiment even when an outer lid is provided will be described.

そのような第２の実施の形態を図４に示す。第２の実施の形態の構成は、基本的には図２に示す第１の実施の形態と同じである。異なる点は、蓋の外側に外蓋を設けた点である。すなわち、反応容器５の本体開口を閉塞した蓋２の外側に外蓋３２を設ける。蓋２と外蓋３２とは断熱ブロック３５で接するようにする。蓋２と外蓋４２との間に隙間３４を形成する。隙間３４内は空間又は断熱材で構成する。隙間３４内を空間で構成する場合は、空間の外蓋３２側に断熱材３３を設けることが好ましい。また、外蓋３２と外容器６とは断熱材３６、３７で連結する。断熱材３６、３７の内側には隙間３８を設け、この隙間３８内は空間又は断熱材で構成する。 Such a second embodiment is shown in FIG. The configuration of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference is that an outer lid is provided outside the lid. That is, the outer lid 32 is provided outside the lid 2 that closes the main body opening of the reaction vessel 5. The lid 2 and the outer lid 32 are in contact with each other by a heat insulating block 35. A gap 34 is formed between the lid 2 and the outer lid 42. The gap 34 is constituted by a space or a heat insulating material. When the gap 34 is configured by a space, it is preferable to provide the heat insulating material 33 on the outer lid 32 side of the space. Further, the outer lid 32 and the outer container 6 are connected by heat insulating materials 36 and 37. A gap 38 is provided inside the heat insulating materials 36 and 37, and the inside of the gap 38 is constituted by a space or a heat insulating material.

この第２の実施の形態によれば、反応容器の外側に外容器を設けるとともに、蓋にも外蓋を設けたので、反応容器全体をより均等に加熱することができる。したがって、薄膜形成の再現性を一層向上できる。また、温度制御しようとする反応容器壁以外の箇所、すなわち外容器６及び外蓋３２への熱の放散を抑え、効率よく反応容器壁の温度を制御することができる。また、蓋２からの放射熱は、隙間３４内に設けた空間又は断熱材により遮断して外蓋３２に伝わらないようにしたので、外容器と同様に、作業者にとって安全な環境を確保できる。 According to the second embodiment, since the outer container is provided outside the reaction container and the outer cover is also provided on the lid, the entire reaction container can be heated more evenly. Therefore, the reproducibility of thin film formation can be further improved. Further, it is possible to control the temperature of the reaction vessel wall efficiently by suppressing the heat dissipation to the places other than the reaction vessel wall to be temperature controlled, that is, the outer vessel 6 and the outer lid 32. Further, since the radiant heat from the lid 2 is blocked by a space provided in the gap 34 or by a heat insulating material so as not to be transmitted to the outer lid 32, a safe environment for the operator can be ensured similarly to the outer container. .

なお、上述した実施の形態は、いずれも１〜２枚の基板を同時に処理する枚葉装置について説明したが、本発明は、同時に多数枚の基板を処理する縦型装置についても適用可能である。 In the above-described embodiments, the single wafer processing apparatus that processes one or two substrates simultaneously has been described. However, the present invention is also applicable to a vertical apparatus that processes a large number of substrates simultaneously. .

第１の実施の形態による基板処理装置を構成する反応室の概略図である。It is the schematic of the reaction chamber which comprises the substrate processing apparatus by 1st Embodiment. 第１の実施の形態による反応容器の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the reaction container by 1st Embodiment. 第１の実施の形態による第２ヒータの他の取り付け説明図である。It is another attachment explanatory drawing of the 2nd heater by a 1st embodiment. 第２の実施の形態による反応容器の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the reaction container by 2nd Embodiment. 第２の実施の形態の前提となる水冷方式の説明図である。It is explanatory drawing of the water cooling system used as the premise of 2nd Embodiment. 実施の形態による基板処理装置の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment. 従来例による反応室の概略図である。It is the schematic of the reaction chamber by a prior art example. 従来例による他の反応室の概略図である。It is the schematic of the other reaction chamber by a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ガス供給配管（処理ガス供給ライン）
４基板載置台（支持具）
５反応容器
６外容器
７排気配管（排気ライン）
９排気配管（排気ライン）
１１基板
１２第２ヒータ
１３ガス供給配管（ガス供給ライン）
１５圧力制御手段
１６制御装置
１７第１ヒータ
１００空間 1 Gas supply piping (processing gas supply line)
4 Substrate mounting table (support)
5 Reaction vessel 6 Outer vessel 7 Exhaust piping (exhaust line)
9 Exhaust piping (exhaust line)
11 Substrate 12 Second heater 13 Gas supply pipe (gas supply line)
15 pressure control means 16 control device 17 first heater 100 space

Claims

基板を処理する反応容器と、
反応容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給ラインと、
反応容器内を排気する排気ラインと、
反応容器内で基板を支持する支持具と、
反応容器内の基板を加熱する第１ヒータと、
反応容器を覆うように設けられた外容器と、
反応容器と外容器とで囲まれる空間内に反応容器と接するよう設けられ反応容器壁を加熱する第２ヒータと、
を有することを特徴とする基板処理装置。 A reaction vessel for processing the substrate;
A processing gas supply line for supplying a processing gas into the reaction vessel;
An exhaust line for exhausting the reaction vessel;
A support for supporting the substrate in the reaction vessel;
A first heater for heating the substrate in the reaction vessel;
An outer container provided to cover the reaction container;
A second heater which is provided in contact with the reaction vessel in a space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel and heats the reaction vessel wall;
A substrate processing apparatus comprising:

更に、反応容器と外容器とで囲まれる空間内にガスを供給するガス供給ラインと、
反応容器と外容器とで囲まれる空間内を排気する排気ラインと、
反応容器と外容器とで囲まれる空間内の圧力を制御する圧力制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 Furthermore, a gas supply line that supplies gas into a space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel,
An exhaust line for exhausting the space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel;
Pressure control means for controlling the pressure in the space surrounded by the reaction vessel and the outer vessel;
The substrate processing apparatus according to claim 1, comprising: