JP2006286765A - Substrate processing apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus which can prevent a capillary provided in a reaction tube from being broken. <P>SOLUTION: The substrate processing apparatus 1 is provided with a heater 207 to heat a wafer 200, and a reaction tube 203 to house the wafer 200. The reaction tube 203 is provided with at least one port 300 which projects from the external wall of the reaction tube 203 to the outside, and a supply system to supply a processing gas to the reaction tube 203 and an exhaust system to exhaust an atmosphere in the reaction tube 203. Furthermore, a projection 302 is provided adjacent to the port 300 of the reaction tube 203 so as to prevent the port 300 from being broken. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に対して成膜処理などを行う基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs a film forming process on a substrate.

従来、基板等の成膜処理には、縦型熱処理装置が広く用いられている。この熱処理装置に用いられる反応管（処理管）には、反応ガスの供給や熱電対の挿入などのために、ポート部（細管）が設けられている。これらのポート部は、小さな直径（例えば１／４〜１／２インチ程度）で構成されているものが広く知られている。   Conventionally, a vertical heat treatment apparatus has been widely used for film formation processing of a substrate or the like. A reaction tube (processing tube) used in the heat treatment apparatus is provided with a port portion (narrow tube) for supplying a reaction gas, inserting a thermocouple, and the like. As these port portions, those having a small diameter (for example, about 1/4 to 1/2 inch) are widely known.

しかしながら、図８に示すように、反応管２０３を洗浄する際などに、反応管２０３のポート部３００へ外力が加わると、このポート部３００が破損してしまう恐れがあった。また、反応管２０３の外周に断熱材を巻く場合、この断熱材が落下し、反応管２０３に設けられたポート部３００に負荷を掛ける恐れがあった。   However, as shown in FIG. 8, when an external force is applied to the port portion 300 of the reaction tube 203 when the reaction tube 203 is washed, the port portion 300 may be damaged. Further, when a heat insulating material is wound around the outer periphery of the reaction tube 203, the heat insulating material may drop, and a load may be applied to the port unit 300 provided in the reaction tube 203.

本発明の目的は、反応管に設けられた細管の破損を防ぐことができる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 capable of preventing breakage of a thin tube provided in a reaction tube.

本発明の特徴とするところは、基板を加熱する加熱手段と、前記基板を収容する処理管であって、該処理管の外壁から外側に突出する少なくとも一つの細管が設けられた前記処理管と、前記処理管に処理ガスを供給する供給系と、前記処理管内の雰囲気を排気する排気系とを備え、前記処理管の前記細管の近傍に、前記細管の破損を防止するための細管破損防止部を設けた基板処理装置にある。   A feature of the present invention is a heating means for heating a substrate, and a processing tube for accommodating the substrate, wherein the processing tube is provided with at least one thin tube protruding outward from an outer wall of the processing tube; And a supply system for supplying a processing gas to the processing tube, and an exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing tube, in the vicinity of the narrow tube of the processing tube, to prevent the thin tube from being damaged. In the substrate processing apparatus provided with the unit.

本発明によれば、反応管の細管の近傍に細管の破損を防止するための細管破損防止部を設けたことにより、反応管に設けられた細管の破損を防ぐことができる。   According to the present invention, by providing the thin tube breakage preventing portion for preventing the thin tube from being broken in the vicinity of the thin tube of the reaction tube, the thin tube provided in the reaction tube can be prevented from being broken.

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において本発明が適用される基板処理装置１の一例である半導体製造装置についての概略を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, an outline of a semiconductor manufacturing apparatus that is an example of a substrate processing apparatus 1 to which the present invention is applied will be described.

筐体１０１の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ１０５が設けられ、該カセットステージ１０５の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ１１５が設けられ、該カセットエレベータ１１５には搬送手段としてのカセット移載機１１４が取り付けられている。また、前記カセットエレベータ１１５の後側には、前記カセット１００の載置手段としてのカセット棚１０９が設けられると共に、前記カセットステージ１０５の上方にも、予備カセット棚１１０が設けられている。前記予備カセット棚１１０の上方にはクリーンユニット１１８が設けられ、クリーンエアを前記筐体１０１の内部に流通させるように構成されている。   On the front side of the housing 101, a cassette stage 105 is provided as a holder transfer member for transferring the cassette 100 as a substrate storage container to and from an external transfer device (not shown). Is provided with a cassette elevator 115 as a lifting means, and a cassette transfer machine 114 as a conveying means is attached to the cassette elevator 115. Further, a cassette shelf 109 as a mounting means for the cassette 100 is provided on the rear side of the cassette elevator 115, and a spare cassette shelf 110 is also provided above the cassette stage 105. A clean unit 118 is provided above the spare cassette shelf 110 and is configured to distribute clean air inside the casing 101.

筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられ、該処理炉２０２の下方には基板としてのウエハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート２１７を該処理炉２０２に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ１２１が設けられ、該ボートエレベータ１２１に取り付けられた昇降部材１２２の先端部には蓋体としてのシールキャップ２１９が取り付けられ、該ボート２１７を垂直に支持している。前記ボートエレベータ１２１と前記カセット棚１０９との間には、昇降手段としての移載エレベータ１１３が設けられ、該移載エレベータ１１３には基板搬送手段としてのウエハ移載機１１２が取り付けられている。また、前記ボートエレベータ１２１の横には、開閉機構を持ち前記処理炉２０２の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ１１６が設けられている。   A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the housing 101, and a boat 217 as a substrate holding unit that holds the wafers 200 as substrates in a horizontal posture in multiple stages is provided in the processing furnace 202 below the processing furnace 202. A boat elevator 121 is provided as an elevating means for raising and lowering, and a seal cap 219 as a lid is attached to the tip of an elevating member 122 attached to the boat elevator 121 to support the boat 217 vertically. . Between the boat elevator 121 and the cassette shelf 109, a transfer elevator 113 as an elevating means is provided, and a wafer transfer machine 112 as a substrate transfer means is attached to the transfer elevator 113. Next to the boat elevator 121, a furnace port shutter 116 is provided as a shielding member that has an opening / closing mechanism and closes the lower surface of the processing furnace 202.

前記ウエハ２００が装填された前記カセット１００は、図示しない外部搬送装置から前記カセットステージ１０５に該ウエハ２００が上向きの姿勢で搬入され、該ウエハ２００が水平の姿勢になるよう該カセットステージ１０５で９０°回転させられる。更に、前記カセット１００は、前記カセットエレベータ１１５の昇降動作、横行動作及び前記カセット移載機１１４の進退動作、回転動作の協働により前記カセットステージ１０５から前記カセット棚１０９又は前記予備カセット棚１１０に搬送される。   The cassette 100 loaded with the wafer 200 is loaded into the cassette stage 105 from an external transfer device (not shown) in an upward posture, and is moved 90 by the cassette stage 105 so that the wafer 200 is in a horizontal posture. ° Rotated. Further, the cassette 100 is moved from the cassette stage 105 to the cassette shelf 109 or the spare cassette shelf 110 by cooperation of the raising / lowering operation of the cassette elevator 115, the transverse operation, the advance / retreat operation of the cassette transfer machine 114, and the rotation operation. Be transported.

前記カセット棚１０９には前記ウエハ移載機１１２の搬送対象となる前記カセット１００が収納される移載棚１２３があり、前記ウエハ２００が移載に供される該カセット１００は前記カセットエレベータ１１５、前記カセット移載機１１４により該移載棚１２３に移載される。   The cassette shelf 109 has a transfer shelf 123 in which the cassette 100 to be transferred by the wafer transfer device 112 is stored. The cassette 100 to which the wafer 200 is transferred is the cassette elevator 115, The cassette is transferred to the transfer shelf 123 by the cassette transfer device 114.

前記カセット１００が前記移載棚１２３に移載されると、前記ウエハ移載機１１２の進退動作、回転動作及び前記移載エレベータ１１３の昇降動作の協働により該移載棚１２３から降下状態の前記ボート２１７に前記ウエハ２００を移載する。   When the cassette 100 is transferred to the transfer shelf 123, the wafer 100 is lowered from the transfer shelf 123 by the cooperation of the forward / backward movement operation, the rotation operation, and the lifting / lowering operation of the transfer elevator 113. The wafer 200 is transferred to the boat 217.

前記ボート２１７に所定枚数の前記ウエハ２００が移載されると、前記ボートエレベータ１２１により該ボート２１７が前記処理炉２０２に挿入され、前記シールキャップ２１９により前記処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された前記処理炉２０２内では前記ウエハ２００が加熱されると共に処理ガスが該処理炉２０２に供給され、前記ウエハ２００に処理がなされる。   When a predetermined number of wafers 200 are transferred to the boat 217, the boat 121 is inserted into the processing furnace 202 by the boat elevator 121, and the processing furnace 202 is airtightly closed by the seal cap 219. In the processing furnace 202 that is airtightly closed, the wafer 200 is heated and a processing gas is supplied to the processing furnace 202 so that the wafer 200 is processed.

前記ウエハ２００への処理が完了すると、該ウエハ２００は上述した動作と逆の手順により、前記ボートから前記移載棚１２３の前記カセット１００に移載され、該カセット１００は前記カセット移載機１１４により該移載棚１２３から前記カセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により前記筐体１０１の外部に搬出される。なお、前記炉口シャッタ１１６は、前記ボート２１７が降下状態の際に前記処理炉２０２の下面を塞ぎ、外気が該処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。   When the processing on the wafer 200 is completed, the wafer 200 is transferred from the boat to the cassette 100 of the transfer shelf 123 by a procedure reverse to the above-described operation, and the cassette 100 is transferred to the cassette transfer machine 114. As a result, the sample is transferred from the transfer shelf 123 to the cassette stage 105 and is carried out of the casing 101 by an external transfer device (not shown). The furnace port shutter 116 closes the lower surface of the processing furnace 202 when the boat 217 is in the lowered state, and prevents outside air from being caught in the processing furnace 202.

前記カセット移載機１１４等の搬送動作は、搬送制御手段１２４により制御される。   The transport operation of the cassette transfer machine 114 and the like is controlled by the transport control means 124.

次に、上述した処理炉２０２について図３及び図４に基づいて詳細に説明する。   Next, the processing furnace 202 described above will be described in detail with reference to FIGS.

図３は、本実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を縦断面で示し、図４は本実施の形態にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を図３のＡ−Ａ線断面図で示す。加熱手段であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する反応管としての反応管２０３が設けられ、この反応管２０３の下端開口は蓋体であるシールキャップ２１９により気密部材であるＯリング２２０を介して気密に閉塞され、少なくとも、このヒータ２０７、反応管２０３、及びシールキャップ２１９により処理炉２０２を形成している。シールキャップ２１９には石英キャップ２１８を介して基板保持手段であるボート２１７が立設され、前記石英キャップ２１８はボートを保持する保持体となっている。そして、ボート２１７は処理炉２０２に挿入される。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平姿勢で管軸方向に多段に積載される。前記ヒータ２０７は処理炉２０２に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vertical substrate processing furnace according to the present embodiment, showing a processing furnace 202 portion in a vertical cross section, and FIG. 4 is an outline of the vertical substrate processing furnace according to the present embodiment. It is a block diagram and shows the processing furnace 202 part in the AA sectional view taken on the line of FIG. A reaction tube 203 serving as a reaction tube for processing the wafer 200 serving as a substrate is provided inside a heater 207 serving as a heating means. The lower end opening of the reaction tube 203 is sealed by a seal cap 219 serving as a lid body and serving as an airtight member. The processing furnace 202 is formed by at least the heater 207, the reaction tube 203, and the seal cap 219. A boat 217 as a substrate holding means is erected on the seal cap 219 via a quartz cap 218, and the quartz cap 218 serves as a holding body for holding the boat. Then, the boat 217 is inserted into the processing furnace 202. A plurality of wafers 200 to be batch-processed are stacked on the boat 217 in a horizontal posture in multiple stages in the tube axis direction. The heater 207 heats the wafer 200 inserted into the processing furnace 202 to a predetermined temperature.

処理炉２０２へは複数種類、ここでは２種類の処理ガスを供給する供給管としての２本のガス供給管（第１のガス供給管２３２ａ，第２のガス供給管２３２ｂ）が設けられている。本例では、第１のガス供給管２３２ａからは、流量制御手段である第１のマスフローコントローラ２４１ａおよび開閉弁である第１のバルブ２４３ａを介し、更に後述する処理炉２０２内に形成されたバッファ室２３７を介して処理炉２０２に反応ガスが供給される。第２のガス供給管２３２ｂからは流量制御手段である第２のマスフローコントローラ２４１ｂ、開閉弁である第２のバルブ２４３ｂ、ガス溜め２４７および開閉弁である第３のバルブ２４３ｃを介し、さらに後述するガス供給部２４９を介して処理炉２０２に反応ガスが供給されている。   The processing furnace 202 is provided with two gas supply pipes (a first gas supply pipe 232a and a second gas supply pipe 232b) as supply pipes for supplying two or more types of processing gases, here. . In this example, a buffer formed in the processing furnace 202, which will be described later, from the first gas supply pipe 232a via a first mass flow controller 241a that is a flow rate control means and a first valve 243a that is an on-off valve. A reaction gas is supplied to the processing furnace 202 through the chamber 237. From the second gas supply pipe 232b, a second mass flow controller 241b which is a flow rate control means, a second valve 243b which is an on-off valve, a gas reservoir 247 and a third valve 243c which is an on-off valve will be described later. A reaction gas is supplied to the processing furnace 202 via the gas supply unit 249.

処理炉２０２は、ガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により第４のバルブ２４３ｄを介して排気手段である真空ポンプ２４６に接続され、真空排気されるようになっている。なお、この第４のバルブ２４３ｄは、弁を開閉して処理炉２０２の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調整して圧力調整が可能になっている開閉弁である。   The processing furnace 202 is connected to a vacuum pump 246 which is an exhaust means via a fourth valve 243d by a gas exhaust pipe 231 which is an exhaust pipe for exhausting gas, and is evacuated. The fourth valve 243d is an open / close valve that can open and close the valve to stop evacuation / evacuation of the processing furnace 202, and further adjust the valve opening to adjust the pressure.

処理炉２０２を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間には、反応管２０３の下部から上部の内壁にウエハ２００の積載方向に沿って、ガス分散空間であるバッファ室２３７が設けられており、このバッファ室２３７におけるウエハ２００と隣接する壁面の端部にはガスを供給する供給孔である第１のガス供給孔２４８ａが設けられている。この第１のガス供給孔２４８ａは、反応管２０３の中心へ向けて開口している。この第１のガス供給孔２４８ａは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、さらに同一の開口ピッチで設けられている。   The arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 and the wafer 200 constituting the processing furnace 202 is a gas dispersion space along the loading direction of the wafer 200 from the lower wall of the reaction tube 203 to the upper inner wall. A buffer chamber 237 is provided, and a first gas supply hole 248 a which is a supply hole for supplying gas is provided at an end of the wall surface adjacent to the wafer 200 in the buffer chamber 237. The first gas supply hole 248 a is opened toward the center of the reaction tube 203. The first gas supply holes 248a have the same opening area from the lower part to the upper part, and are provided at the same opening pitch.

バッファ室２３７における第１のガス供給孔２４８ａが設けられた端部と反対側の端部には、ノズル２３３が、反応管２０３の下部から上部にわたりウエハ２００の積載方向に沿って配設されている。このノズル２３３には複数のガスを供給する供給孔である第２のガス供給孔２４８ｂが設けられている。この第２のガス供給孔２４８ｂの開口面積は、バッファ室２３７と処理炉２０２の差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか、開口ピッチを小さくすると良い。   A nozzle 233 is disposed along the stacking direction of the wafer 200 from the lower part to the upper part of the reaction tube 203 at the end of the buffer chamber 237 opposite to the end provided with the first gas supply hole 248a. Yes. The nozzle 233 is provided with a second gas supply hole 248b which is a supply hole for supplying a plurality of gases. When the differential pressure between the buffer chamber 237 and the processing furnace 202 is small, the second gas supply hole 248b may have the same opening area and the same opening pitch from the upstream side to the downstream side. When the pressure is large, the opening area is increased from the upstream side toward the downstream side, or the opening pitch is reduced.

このように、第２のガス供給孔２４８ｂの開口面積や開口ピッチを上流側から下流にかけて調整することで、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出するガスにおいて、流速差は生ずるが、流量がほぼ同一となる。さらに、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出するガスをバッファ室２３７に噴出させて一旦導入し、ガスの流速差の均一化をおこなう。   In this way, by adjusting the opening area and opening pitch of the second gas supply holes 248b from the upstream side to the downstream side, a difference in flow velocity occurs in the gas ejected from each second gas supply hole 248b, but the flow rate is increased. It becomes almost the same. Further, the gas ejected from each of the second gas supply holes 248b is ejected into the buffer chamber 237 and once introduced to make the gas flow rate difference uniform.

すなわち、バッファ室２３７において、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガスはバッファ室２３７で各ガスの粒子速度が緩和された後、第１のガス供給孔２４８ａより処理炉２０２に噴出する。各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガスが、第１のガス供給孔２４８ａより噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとなる。   That is, in the buffer chamber 237, the gas ejected from each second gas supply hole 248b is ejected from the first gas supply hole 248a to the processing furnace 202 after the particle velocity of each gas is reduced in the buffer chamber 237. When the gas ejected from each second gas supply hole 248b is ejected from the first gas supply hole 248a, the gas has a uniform flow rate and flow velocity.

バッファ室２３７に、細長い構造を有する第１の棒状電極２６９および第２の棒状電極２７０が上部から下部にわたって電極を保護する電極保護管２７５に保護されて配設され、この第１の棒状電極２６９または第２の棒状電極２７０のいずれか一方は、整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。これにより、第１の棒状電極２６９および第２の棒状電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成されるようになっている。   In the buffer chamber 237, a first rod-shaped electrode 269 and a second rod-shaped electrode 270 having an elongated structure are disposed protected from an upper portion to a lower portion by an electrode protection tube 275 that protects the electrode, and the first rod-shaped electrode 269 is disposed. Alternatively, either one of the second rod-shaped electrodes 270 is connected to the high-frequency power source 273 via the matching unit 272, and the other is connected to the ground that is the reference potential. As a result, plasma is generated in the plasma generation region 224 between the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270.

電極保護管２７５は、第１の棒状電極２６９および第２の棒状電極２７０のそれぞれをバッファ室２３７の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７に挿入できる構造となっている。ここで、電極保護管２７５の内部は、外気（大気）と同一雰囲気であると、電極保護管２７５にそれぞれ挿入された第１の棒状電極２６９および第２の棒状電極２７０はヒータ２０７の加熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管２７５の内部は窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を低く抑えて第１の棒状電極２６９または第２の棒状電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構が設けられている。   The electrode protection tube 275 has a structure in which each of the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 can be inserted into the buffer chamber 237 while being isolated from the atmosphere of the buffer chamber 237. Here, if the inside of the electrode protection tube 275 has the same atmosphere as the outside air (atmosphere), the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 inserted into the electrode protection tube 275 are heated by the heater 207. It will be oxidized. Therefore, the inside of the electrode protection tube 275 is filled or purged with an inert gas such as nitrogen, and an inert gas purge for preventing the oxidation of the first rod-shaped electrode 269 or the second rod-shaped electrode 270 by keeping the oxygen concentration low. A mechanism is provided.

また、第１のガス供給孔２４８ａの位置より、反応管２０３の内周を例えば１２０°程度回った内壁に、ガス供給部２４９が設けられている。このガス供給部２４９は、例えば後述するＡＬＤ法による成膜においてウエハ２００に対し、複数種類のガスを１種類ずつ交互に供給する際に、バッファ室２３７とガス供給種を分担するものである。   Further, a gas supply unit 249 is provided on the inner wall of the reaction tube 203 that has been rotated about 120 ° from the position of the first gas supply hole 248a, for example. The gas supply unit 249 shares the gas supply species with the buffer chamber 237 when, for example, a plurality of types of gases are alternately supplied to the wafer 200 one after another in film formation by the ALD method described later.

このガス供給部２４９もバッファ室２３７と同様にウエハと隣接する位置に同一ピッチでガスを供給する供給孔である第３のガス供給孔２４８ｃを有し、下部では第２のガス供給部２３２ｂが接続されている。   Similarly to the buffer chamber 237, the gas supply unit 249 also has third gas supply holes 248c, which are supply holes for supplying gas at the same pitch, at a position adjacent to the wafer, and the second gas supply unit 232b is provided at the lower portion. It is connected.

第３のガス供給孔２４８ｃの開口面積は、ガス供給部２４９と処理炉２０２の差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか開口ピッチを小さくすると良い。   The opening area of the third gas supply hole 248c may be the same opening area and the same opening pitch from the upstream side to the downstream side when the differential pressure between the gas supply unit 249 and the processing furnace 202 is small. When the pressure is large, it is preferable to increase the opening area or reduce the opening pitch from the upstream side toward the downstream side.

反応管２０３内の中央部には複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７は、ボートエレベータ１２１（図１）により反応管２０３に出入りできるようになっている。また、処理の均一性を向上する為にボート２１７を回転するためのボート回転機構２６７が設けてあり、ボート回転機構２６７を回転することにより、石英キャップ２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。   A boat 217 for mounting a plurality of wafers 200 in multiple stages at the same interval is provided at the center of the reaction tube 203, and this boat 217 can enter and exit the reaction tube 203 by a boat elevator 121 (FIG. 1). It is like that. Further, a boat rotation mechanism 267 for rotating the boat 217 is provided in order to improve the uniformity of processing, and the boat 217 held by the quartz cap 218 is rotated by rotating the boat rotation mechanism 267. It has become.

制御手段であるコントローラ１２２は、第１のマスフローコントローラ２４１ａ、第２のマスフローコントローラ２４１ｂ、第１のバルブ２４３ａ、第２のバルブ２４３ｂ、第３のバルブ２４３ｃ、第４のバルブ２４３ｄ、ヒータ２０７、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１２１（図１）、高周波電源２７３、整合器２７２に接続されている。また、コントローラ１２２は、第１のマスフローコントローラ２４１ａおよび第２のマスフローコントローラ２４１ｂの流量調整、第１のバルブ２４３ａ、第２のバルブ２４３ｂおよび第３のバルブ２４３ｃの開閉動作、第４のバルブ２４３ｄの開閉および圧力調整動作、ヒータ２０７の温度調整、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節、ボートエレベータ１２１（図１）の昇降動作制御、高周波電源２７３の電力供給制御、整合器２７２によるインピーダンス制御を行う。   The controller 122 which is a control means includes a first mass flow controller 241a, a second mass flow controller 241b, a first valve 243a, a second valve 243b, a third valve 243c, a fourth valve 243d, a heater 207, and a vacuum. The pump 246, the boat rotation mechanism 267, the boat elevator 121 (FIG. 1), the high frequency power supply 273, and the matching unit 272 are connected. The controller 122 also adjusts the flow rates of the first mass flow controller 241a and the second mass flow controller 241b, opens and closes the first valve 243a, the second valve 243b, and the third valve 243c, and sets the fourth valve 243d. Opening / closing and pressure adjustment operations, temperature adjustment of the heater 207, starting / stopping of the vacuum pump 246, adjustment of the rotation speed of the boat rotation mechanism 267, control of raising / lowering operation of the boat elevator 121 (FIG. 1), power supply control of the high frequency power supply 273, alignment Impedance control is performed by the device 272.

次に、上述した基板処理装置にて行われる基板へのプロセス処理の一例として、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の１つであるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いた成膜処理について簡単に説明する。   Next, as an example of the process performed on the substrate performed by the above-described substrate processing apparatus, a film forming process using an ALD (Atomic Layer Deposition) method which is one of CVD (Chemical Vapor Deposition) methods will be briefly described. To do.

ＡＬＤ法は、所定の成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる２種類（または２種類以上）の原料となるガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。   In the ALD method, two kinds (or two or more kinds) of raw material gases used for film formation are alternately supplied onto a substrate one by one under a predetermined film formation condition (temperature, time, etc.). In this method, the film is adsorbed in units of layers and a film is formed using a surface reaction.

すなわち、利用する化学反応は、例えばＳｉＮ（窒化珪素）膜形成の場合、ＡＬＤ法ではＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）とＮＨ３（アンモニア）を用いて３００〜６００℃の低温で高品質の成膜が可能である。また、ガス供給は、複数種類の反応性ガスを１種類ずつ交互に供給する。そして、膜厚制御は、反応性ガス供給のサイクル数で制御する（例えば、成膜速度が１Å／サイクルとすると、２０Åの膜を形成する場合、処理を２０サイクル行う）。   That is, for example, in the case of forming a SiN (silicon nitride) film, a high-quality film can be formed at a low temperature of 300 to 600 ° C. using DCS (SiH 2 Cl 2, dichlorosilane) and NH 3 (ammonia) in the ALD method. It is. Further, the gas supply alternately supplies a plurality of types of reactive gases one by one. The film thickness control is controlled by the number of cycles of the reactive gas supply (for example, if the film forming speed is 1 kg / cycle, the process is performed 20 cycles when a 20 mm film is formed).

次に、ＡＬＤ法による成膜例について、ＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）及びＮＨ３（アンモニア）ガスを用いてＳｉＮ膜を成膜する例で説明する。   Next, an example of film formation by the ALD method will be described using an example of forming an SiN film using DCS (SiH 2 Cl 2, dichlorosilane) and NH 3 (ammonia) gas.

成膜しようとするウエハ２００をボート２１７に装填し、処理炉２０２に搬入する。ウエハ２００を処理炉２０２に搬入後、後述する３つのステップを順次実行する。   A wafer 200 to be deposited is loaded into a boat 217 and loaded into a processing furnace 202. After the wafer 200 is loaded into the processing furnace 202, the following three steps are sequentially executed.

[ステップ１]
プラズマ励起の必要なＮＨ３ガスと、プラズマ励起の必要ないＤＣＳガスとを併行して流す。第１のガス供給管２３２ａに設けた第１のバルブ２４３ａ及びガス排気管２３１に設けた第４のバルブ２４３ｄを共に開けて、第１のガス供給管２３２ａから第１のマスフローコントローラ２４３ａにより流量調整されたＮＨ３ガスをノズル２３３の第２のガス供給孔２４８ｂからバッファ室２３７へ噴出させる。また、第１の棒状電極２６９および第２の棒状電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加してＮＨ３ガスをプラズマ励起し、活性種として処理炉２０２に供給しつつガス排気管２３１から排気する。 [Step 1]
NH 3 gas that requires plasma excitation and DCS gas that does not require plasma excitation flow in parallel. The first valve 243a provided in the first gas supply pipe 232a and the fourth valve 243d provided in the gas exhaust pipe 231 are both opened, and the flow rate is adjusted from the first gas supply pipe 232a by the first mass flow controller 243a. The NH 3 gas thus injected is ejected from the second gas supply hole 248 b of the nozzle 233 to the buffer chamber 237. Further, high frequency power is applied between the first rod-shaped electrode 269 and the second rod-shaped electrode 270 from the high-frequency power source 273 via the matching unit 272 to excite NH3 gas and supply it to the processing furnace 202 as an active species. The gas is exhausted from the gas exhaust pipe 231.

ＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、第４のバルブ２４３ｄを適正に調整して処理炉２０２内圧力を例えば１０〜１００Ｐａ程度の圧力とする。第１のマスフローコントローラ２４１ａで制御するＮＨ３の供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍ程度の流量とする。ＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種にウエハ２００を晒す時間は、例えば２〜１２０秒程度の時間とする。このときヒータ２０７の温度はウエハが例えば３００〜６００℃程度の温度となるように設定する。ＮＨ３は反応温度が高いため、上述したウエハ温度では反応しないので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにしており、このためウエハ温度は設定した低い温度のままで行えるようになっている。   When flowing NH3 gas as active species by plasma excitation, the fourth valve 243d is appropriately adjusted so that the pressure in the processing furnace 202 is, for example, about 10 to 100 Pa. The supply flow rate of NH3 controlled by the first mass flow controller 241a is, for example, about 1000 to 10000 sccm. The time for which the wafer 200 is exposed to the active species obtained by exciting the NH3 with plasma is, for example, about 2 to 120 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set so that the wafer has a temperature of about 300 to 600 ° C., for example. Since NH3 has a high reaction temperature, it does not react at the above-described wafer temperature. Therefore, it is made to flow as an active species by plasma excitation, so that the wafer temperature can be kept at a set low temperature. .

ＮＨ３をプラズマ励起することにより活性種として供給しているとき、第２のガス供給管２３２ｂの上流側の第２のバルブ２４３ｂを開け、下流側の第３のバルブ２４３ｃを閉めて、ＤＣＳも流すようにする。これにより第２のバルブ２４３ｂと第３のバルブ２４３ｃとの間に設けたガス溜め２４７にＤＣＳを溜める。このとき、処理炉２０２内に流しているガスはＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種であり、ＤＣＳは存在しない。したがって、ＮＨ３は気相反応を起こすことはなく、プラズマにより励起され活性種となったＮＨ３は、ウエハ２００上の下地膜と表面反応する。   When NH3 is supplied as an active species by plasma excitation, the second valve 243b on the upstream side of the second gas supply pipe 232b is opened, the third valve 243c on the downstream side is closed, and DCS is also flowed. Like that. As a result, DCS is stored in a gas reservoir 247 provided between the second valve 243b and the third valve 243c. At this time, the gas flowing in the processing furnace 202 is an active species obtained by exciting NH3 with plasma, and DCS does not exist. Therefore, NH 3 does not cause a gas phase reaction, and NH 3 that is excited by plasma and becomes active species reacts with the underlying film on the wafer 200.

[ステップ２]
第１のガス供給管２３２ａの第１のバルブ２４３ａを閉めて、ＮＨ３の供給を止めるが、引き続きガス溜め２４７へ供給を継続する。ガス溜め２４７に所定の圧力で、所定の量のＤＣＳが溜まったら上流側の第２のバルブ２４３ｂも閉めて、ガス溜め２４７にＤＣＳを閉じ込めておく。また、ガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄは開いたままにし、真空ポンプ２４６により、処理炉２０２を２０Ｐａ以下に排気し、残留ＮＨ３を処理炉２０２から排除する。また、このとき例えばＮ２等の不活性ガスを処理炉２０２に供給すると、さらに残留ＮＨ３を排除する効果が高まる。 [Step 2]
The first valve 243a of the first gas supply pipe 232a is closed to stop the supply of NH3, but the supply to the gas reservoir 247 is continued. When a predetermined amount of DCS is stored in the gas reservoir 247 at a predetermined pressure, the second valve 243b on the upstream side is also closed, and the DCS is confined in the gas reservoir 247. Further, the fourth valve 243 d of the gas exhaust pipe 231 is kept open, and the processing furnace 202 is exhausted to 20 Pa or less by the vacuum pump 246, and residual NH 3 is removed from the processing furnace 202. At this time, if an inert gas such as N2 is supplied to the processing furnace 202, the effect of eliminating residual NH3 is further enhanced.

ガス留め２４７内には、例えば２０ｋＰａ程度以上の圧力となるようにＤＣＳを溜める。また、ガス溜め２４７と処理炉２０２との間のコンダクタンスが例えば１．５×１０−３ｍ３／ｓ程度となるように装置を構成する。また、必要とするガス溜め２４７の容積は、このガス溜め２４７の容積と反応管２０３の容積との比として考えると、反応管２０３の容積が例えば１００Ｌ（リットル）程度の場合においては、ガス留め２４７の容積は例えば０．１〜０．３Ｌ（リットル）程度であることが好ましい。すなわち、ガス溜め２４７の容積は、反応管２０３の容積の例えば１／１００００〜３／１００００倍程度とすることが好ましい。   In the gas clamp 247, DCS is stored so that the pressure is, for example, about 20 kPa or more. The apparatus is configured so that the conductance between the gas reservoir 247 and the processing furnace 202 is, for example, about 1.5 × 10 −3 m 3 / s. Further, when the volume of the gas reservoir 247 is considered as a ratio of the volume of the gas reservoir 247 and the volume of the reaction tube 203, when the volume of the reaction tube 203 is about 100 L (liter), for example, The volume of 247 is preferably about 0.1 to 0.3 L (liter), for example. That is, the volume of the gas reservoir 247 is preferably about 1/10000 to 3/10000 times the volume of the reaction tube 203.

[ステップ３]
処理炉２０２の排気が終了したらガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄを閉じて排気を止める。第２のガス供給管２３２ｂの下流側の第３のバルブ２４３ｃを開く。これにより、ガス溜め２４７に溜められたＤＣＳが一気に処理炉２０２に供給される。このとき、ガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄが閉じられているので、処理炉２０２内の圧力は急激に上昇して例えば約９３１Ｐａ（７Ｔｏｒｒ）程度の圧力まで昇圧される。ＤＣＳを供給するための時間は、例えば２〜４秒程度の時間に設定し、その後上昇した圧力雰囲気中にウエハ２００を晒す時間は、例えば２〜４秒程度の時間に設定し、合計時間は例えば６秒程度の時間とした。このとき、ウエハ２００の温度は、上述したＮＨ３の供給時と同様に、例えば３００〜６００℃程度の温度となっている。 [Step 3]
When the exhaust of the processing furnace 202 is completed, the fourth valve 243d of the gas exhaust pipe 231 is closed to stop the exhaust. The third valve 243c on the downstream side of the second gas supply pipe 232b is opened. As a result, the DCS stored in the gas reservoir 247 is supplied to the processing furnace 202 at once. At this time, since the fourth valve 243d of the gas exhaust pipe 231 is closed, the pressure in the processing furnace 202 rapidly increases and is increased to, for example, about 931 Pa (7 Torr). The time for supplying the DCS is set to a time of about 2 to 4 seconds, for example, and the time for exposing the wafer 200 in the increased pressure atmosphere is set to a time of about 2 to 4 seconds for a total time. For example, the time is about 6 seconds. At this time, the temperature of the wafer 200 is, for example, about 300 to 600 ° C., similar to the above-described supply of NH 3.

ＤＣＳの供給により、ウエハ２００の下地膜上のＮＨ３とＤＣＳとが表面反応して、ウエハ２００上にＳｉＮ膜が成膜される。このＳｉＮ膜が成膜された後、第３のバルブ２４３ｃを閉じ、第４のバルブ２４３ｄを開けて処理炉２０２を真空排気し、残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを排除する。また、このとき例えばＮ２等の不活性ガスを処理炉２０２に供給すると、さらに残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを処理炉２０２から排除する効果が高まる。次に、再度第２のバルブ２４３ｂを開いてガス溜め２４７へのＤＣＳの供給を開始する。   By supplying DCS, NH3 and DCS on the base film of the wafer 200 react with each other to form a SiN film on the wafer 200. After the SiN film is formed, the third valve 243c is closed, the fourth valve 243d is opened, and the processing furnace 202 is evacuated to remove the remaining gas after contributing to the formation of DCS. Further, if an inert gas such as N 2 is supplied to the processing furnace 202 at this time, the effect of removing the remaining gas after contributing to the film formation of DCS from the processing furnace 202 is enhanced. Next, the second valve 243b is opened again and the supply of DCS to the gas reservoir 247 is started.

上述したステップ１〜３を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことにより、ウエハ上に所定の膜厚のＳｉＮ膜を成膜する。   Steps 1 to 3 described above are defined as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times, thereby forming a SiN film having a predetermined thickness on the wafer.

ＡＬＤ装置では、ガスはウエハ２００の下地膜表面に吸着する。このガスの吸着量は、ガスの圧力およびガスの暴露時間（ウエハ２００をガスに晒す時間）に比例する。よって、所望する一定量のガスを、短時間でウエハ２００の下地膜表面に吸着させるためには、短時間でガスの圧力を大きくする必要がある。この点で、本例では、第４のバルブ２４３ｄを閉めたうえで、ガス溜め２４７内に溜めたＤＣＳを瞬間的に供給するので、処理炉２０２内のＤＣＳの圧力を短時間で急激に上昇させることができ、所望する一定量のガスをウエハ２００の下地膜表面に瞬間的に吸着させることができる。   In the ALD apparatus, the gas is adsorbed on the surface of the underlying film of the wafer 200. The amount of gas adsorption is proportional to the gas pressure and the gas exposure time (the time during which the wafer 200 is exposed to the gas). Therefore, in order to adsorb a desired amount of gas on the surface of the base film of the wafer 200 in a short time, it is necessary to increase the gas pressure in a short time. In this respect, in this example, the DCS stored in the gas reservoir 247 is instantaneously supplied after the fourth valve 243d is closed, so the DCS pressure in the processing furnace 202 is rapidly increased in a short time. A desired amount of gas can be instantaneously adsorbed on the surface of the underlying film of the wafer 200.

また、本例では、ガス溜め２４７にＤＣＳを溜めている間に、ＡＬＤ法で必要なステップ（工程）であるＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として供給および処理炉２０２の排気をしているので、ＤＣＳを溜めるための特別なステップ（工程）を必要としない。また、処理炉２０２内を排気してＮＨ３ガスを除去（排除）してＤＣＳを流すので、この両者（ＮＨ３ガス及びＤＣＳ）はウエハ２００に向かう途中で反応を起こさず、供給されたＤＣＳは、ウエハ２００上に吸着しているＮＨ３とのみ有効に反応させることができる。   Further, in this example, while DCS is stored in the gas reservoir 247, NH3 gas, which is a necessary step (process) in the ALD method, is excited as a plasma by supplying plasma as an active species and exhausting the processing furnace 202. Therefore, a special step (process) for accumulating DCS is not required. Further, since the inside of the processing furnace 202 is exhausted to remove (eliminate) NH3 gas and DCS flows, both of them (NH3 gas and DCS) do not react on the way to the wafer 200, and the supplied DCS is Only NH3 adsorbed on the wafer 200 can be effectively reacted.

次に、反応管２０３について説明する。   Next, the reaction tube 203 will be described.

図５は、本発明の実施形態に係る処理炉２０２の反応管（処理管）２０３を中心に図示した縦断面図である。   FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view centered on the reaction tube (processing tube) 203 of the processing furnace 202 according to the embodiment of the present invention.

上述したように、処理炉２０２は、基板としてのウエハ２００（図２）を加熱する加熱手段であるヒータ２０７と、このヒータ２０７によりウエハ２００を熱処理する処理管としての反応管２０３とを有する。反応管２０３は、この反応管２０３の下部に外壁から外側に突出する細管としての複数のポート部３００を有する。これらのポート部３００は、反応管２０３内部に処理ガス（上述したＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）及びＮＨ３（アンモニア）ガスなど）を供給する供給管（上述した第１のガス供給管２３２ａ及び第２のガス供給管２３２ｂなど）が接続される供給系と、反応管２０３内のガスを排気する排気管（上述したガス排気管２３１など）が接続される排気系とを有する。   As described above, the processing furnace 202 includes the heater 207 that is a heating unit that heats the wafer 200 (FIG. 2) as a substrate, and the reaction tube 203 that is a processing tube that heat-treats the wafer 200 using the heater 207. The reaction tube 203 has a plurality of port portions 300 as thin tubes protruding outward from the outer wall at the lower part of the reaction tube 203. These port parts 300 are supply pipes (the above-mentioned first gas supply pipe 232a and the above-mentioned second gas supply pipe) for supplying a processing gas (such as the above-described DCS (SiH 2 Cl 2, dichlorosilane) and NH 3 (ammonia) gas) into the reaction tube 203. A gas supply pipe 232b and the like, and an exhaust system to which an exhaust pipe (such as the gas exhaust pipe 231 described above) for exhausting the gas in the reaction tube 203 is connected.

また、反応管２０３に設けられたポート部３００の近傍（例えば垂直方向上部）には、このポート部３００の破損を防止するための細管破損防止部である突起部３０２が設けられている。この突起部３０２は、ポート部３００の先端部よりも外側に突出するように形成されている。すなわち、反応管２０３の中心からポート部３００の先端部までの距離よりも反応管２０３の中心から突起部３０２の距離の方が長く形成されている。
この突起部３０２は、反応管２０３と一体に反応管２０３の外周に沿って一周（３６０°）にわたって設けられており、反応管２０３と同一の材質（例えば石英）で形成されている。また、突起部３０２の厚さ（垂直方向の厚さ）は、ポート部３００の厚さ（管の肉厚）よりも厚く形成されており、突起部３０２はポート部３００よりも強度（例えば曲げ強度、圧縮強度および衝撃強度など）が高くなっている。 Further, in the vicinity of the port portion 300 provided in the reaction tube 203 (for example, in the upper part in the vertical direction), a protrusion 302 serving as a thin tube breakage preventing portion for preventing the port portion 300 from being damaged is provided. The protrusion 302 is formed so as to protrude outward from the tip of the port part 300. That is, the distance from the center of the reaction tube 203 to the protrusion 302 is longer than the distance from the center of the reaction tube 203 to the tip of the port portion 300.
The protrusion 302 is provided over the entire circumference (360 °) along the outer periphery of the reaction tube 203 integrally with the reaction tube 203, and is formed of the same material (for example, quartz) as the reaction tube 203. In addition, the thickness of the protrusion 302 (the thickness in the vertical direction) is formed to be greater than the thickness of the port 300 (the thickness of the tube), and the protrusion 302 is stronger (for example, bent) than the port 300. Strength, compressive strength, impact strength, etc.) are high.

また、反応管２０３の下部には、この反応管２０３の外周に沿って一周（３６０°）にわたって断熱材３０４が巻かれている。この断熱材３０４は、ヒータ２０７の内部に設置される反応管２０３の熱対策として設けられている。また、断熱材３０４は、突起部３０２の上部（垂直方向）に設置され、突起部３０２の上面で断熱材３０４が保持されている。すなわち、突起部３０２により断熱材３０４が落下しないようになっている。   In addition, a heat insulating material 304 is wound around the lower portion of the reaction tube 203 over the entire circumference (360 °) along the outer periphery of the reaction tube 203. This heat insulating material 304 is provided as a heat countermeasure for the reaction tube 203 installed inside the heater 207. The heat insulating material 304 is installed on the upper portion (vertical direction) of the protruding portion 302, and the heat insulating material 304 is held on the upper surface of the protruding portion 302. That is, the heat insulating material 304 is not dropped by the protrusion 302.

図６に、反応炉２０３の洗浄時の状態を示す。   FIG. 6 shows the state of the reactor 203 during cleaning.

図６に示すように、反応管２０３を洗浄する際は、反応管２０３を寝かせて洗浄槽に入れ、洗浄液に含浸させる。このとき、洗浄槽の底部や洗浄槽の底部に設けられたトレイなどに、反応管２０３の上部及び反応管２０３の突起部３０２が接触する。このときポート部３００は、洗浄槽の底部や洗浄槽の底部に設けられたトレイなどに接触することがなく、外力による負荷を受けないようになっている。   As shown in FIG. 6, when cleaning the reaction tube 203, the reaction tube 203 is laid down and placed in a cleaning tank, and impregnated with a cleaning solution. At this time, the upper part of the reaction tube 203 and the protrusion 302 of the reaction tube 203 are in contact with the bottom of the cleaning tank or a tray provided at the bottom of the cleaning tank. At this time, the port section 300 does not contact the bottom of the cleaning tank or the tray provided at the bottom of the cleaning tank, and is not subjected to a load due to an external force.

なお、本実施例において、突起部３０２が反応管２０３と一体に反応管２０３の外周に沿って一周（３６０°）にわたって設けられた実施形態を説明したが、これに限定されるものではなく、反応管２０３のポート部３００近傍にのみ突起部が設けられていてもよい。また反応管２０３と突起部３０２とは別部材で構成されていてもよい。   In the present embodiment, the embodiment has been described in which the protrusion 302 is provided over the entire circumference of the reaction tube 203 along the outer periphery of the reaction tube 203 (360 °), but is not limited thereto. A protrusion may be provided only in the vicinity of the port portion 300 of the reaction tube 203. Moreover, the reaction tube 203 and the protrusion 302 may be formed of different members.

上述したように、反応管２０３に突起部３０２が形成されていることにより、ポート部３００にかかる負荷（洗浄時などの外力による負荷および断熱材３０４の落下による負荷）を防ぐことが可能となる。これにより、反応管２０３に設けられたポート部３００の破損を防ぐことができる。
また、反応管２０３のポート部３００の上部（垂直方向）に反応管２０３と同一の材質の突起部３０２を設けることにより、断熱効果（ポート部３００に接続される継ぎ手類などの保護）を得ることができる。
また、反応管２０３の形状は、従来の反応管とほぼ共通なため、従来の基板処理装置へ適用することができる。 As described above, the protrusion 302 is formed in the reaction tube 203, so that it is possible to prevent a load on the port 300 (a load due to an external force such as during cleaning and a load due to the drop of the heat insulating material 304). . Thereby, damage of the port part 300 provided in the reaction tube 203 can be prevented.
Further, by providing a protrusion 302 made of the same material as that of the reaction tube 203 on the upper portion (vertical direction) of the port portion 300 of the reaction tube 203, a heat insulation effect (protection of joints connected to the port portion 300) is obtained. be able to.
Further, since the shape of the reaction tube 203 is almost the same as that of a conventional reaction tube, it can be applied to a conventional substrate processing apparatus.

次に本発明に係る第２の実施形態を図７に基づいて説明する。   Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.

第２の実施形態に係る反応管２０３は、第１の実施形態の反応管２０３の突起部３０２を突起ジグ３０６に置換した構成である。なお、第１の実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   The reaction tube 203 according to the second embodiment has a configuration in which the protrusion 302 of the reaction tube 203 of the first embodiment is replaced with a protrusion jig 306. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member demonstrated in 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図７（ａ）は、反応管２０３の概略を示す側面図であり、図７（ｂ）は、突起ジグ３０６を示す斜視図である。   7A is a side view schematically showing the reaction tube 203, and FIG. 7B is a perspective view showing the protrusion jig 306. As shown in FIG.

図７（ａ）に示すように、反応管２０３に設けられたポート部３００の近傍（例えば垂直方向上部）には、このポート部３００の破損を防止するための細管破損防止部である突起ジグ３０６が設けられている。この突起ジグ３０６は、ポート部３００の先端部よりも外側に突出するように設けられている。すなわち、反応管２０３の中心からポート部３００の先端部までの距離よりも反応管２０３の中心から突起ジグ３０６の距離の方が長くなっている。   As shown in FIG. 7A, in the vicinity of the port portion 300 provided in the reaction tube 203 (for example, in the upper part in the vertical direction), a projection jig serving as a thin tube breakage preventing portion for preventing the port portion 300 from being damaged. 306 is provided. The protrusion jig 306 is provided so as to protrude outward from the tip end portion of the port portion 300. That is, the distance of the protrusion jig 306 from the center of the reaction tube 203 is longer than the distance from the center of the reaction tube 203 to the tip of the port portion 300.

この突起ジグ３０６は、反応管２０３とは別部材で、反応管２０３の外周に沿って一周（３６０°）にわたって設けられている。すなわち、図７（ｂ）に示すように、突起ジグ３０６は、リング状に形成され、反応管２０３より取り外し可能となっている。また、この突起ジグ３０６は、反応管２０３と同一の材質（例えば石英）もしくは異なった材質（例えばテフロン（登録商標）など）で形成されている。
また、突起ジグ３０６の厚さ（垂直方向の厚さ）は、ポート部３００の厚さ（管の肉厚）よりも厚く形成されており、突起部３０２はポート部３００よりも強度（例えば曲げ強度、圧縮強度および衝撃強度など）が高くなっている。 The projection jig 306 is a member different from the reaction tube 203 and is provided over the entire circumference (360 °) along the outer periphery of the reaction tube 203. That is, as shown in FIG. 7B, the projection jig 306 is formed in a ring shape and can be detached from the reaction tube 203. Further, the projection jig 306 is formed of the same material (for example, quartz) as the reaction tube 203 or a different material (for example, Teflon (registered trademark)).
In addition, the thickness of the projection jig 306 (the thickness in the vertical direction) is formed to be thicker than the thickness of the port portion 300 (the thickness of the tube), and the projection portion 302 is stronger (for example, bent) than the port portion 300. Strength, compressive strength, impact strength, etc.) are high.

なお、本実施例において、突起ジグ３０６は、リング状に形成された実施形態を説明したが、これに限定されるものではなく、突起ジグ３０６は、反応管２０３と同一径の貫通孔を有する板状部材などでもよい。また、突起ジグ３０６は、反応管２０３の洗浄時にのみ反応管２０３に取り付けるようにしてもよい。   In the present embodiment, the protrusion jig 306 has been described in the embodiment formed in a ring shape, but the present invention is not limited to this, and the protrusion jig 306 has a through-hole having the same diameter as the reaction tube 203. A plate-like member may be used. The protrusion jig 306 may be attached to the reaction tube 203 only when the reaction tube 203 is cleaned.

このように、反応管２０３と別部材で突起ジグ３０６を設けることにより、従来の反応管に容易に適用することができる。   Thus, by providing the projection jig 306 as a separate member from the reaction tube 203, it can be easily applied to a conventional reaction tube.

なお、上記実施形態の説明にあっては、基板処理装置として、複数の基板を処理するバッチ式のものを用いたが、これに限定するものではなく、枚葉式のものであってもよい。   In the description of the above embodiment, the batch processing apparatus that processes a plurality of substrates is used as the substrate processing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and a single wafer processing apparatus may be used. .

本発明の実施形態に係る基板処理装置全体を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an entire substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る基板処理装置全体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole substrate processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る反応炉を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a reaction furnace concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る図３に示す反応炉のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the reactor shown in FIG. 3 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る反応管を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a reaction tube concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る反応管の洗浄時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of washing | cleaning of the reaction tube which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る反応管を示し、（ａ）は反応管の縦断面図、（ｂ）は突起ジグを示す斜視図である。The reaction tube which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view of a reaction tube, (b) is a perspective view which shows a protrusion jig. 従来の反応管における洗浄時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of the washing | cleaning in the conventional reaction tube.

符号の説明Explanation of symbols

１ 半導体処理装置
２００ ウエハ
２０７ ヒータ
３００ ポート部
３０２ 突起部
３０４ 断熱材
３０６ 突起ジグ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor processing apparatus 200 Wafer 207 Heater 300 Port part 302 Protrusion part 304 Thermal insulation material 306 Protrusion jig

Claims (1)

基板を加熱する加熱手段と、
前記基板を収容する処理管であって、該処理管の外壁から外側に突出する少なくとも一つの細管が設けられた前記処理管と、
前記処理管に処理ガスを供給する供給系と、
前記処理管内の雰囲気を排気する排気系と、を備え、
前記処理管の前記細管の近傍に、前記細管の破損を防止するための細管破損防止部を設けたことを特徴とする基板処理装置。 Heating means for heating the substrate;
A processing tube for accommodating the substrate, wherein the processing tube is provided with at least one narrow tube projecting outward from an outer wall of the processing tube;
A supply system for supplying a processing gas to the processing pipe;
An exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing tube,
A substrate processing apparatus, wherein a thin tube breakage preventing portion for preventing breakage of the thin tube is provided in the vicinity of the thin tube of the processing tube.

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