JP2007080939A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Manabu Izumi
学 泉
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus capable of inexpensively suppressing a rapid temperature change of a furnace inlet in case of using cooling water without the need of large-scaled installation. <P>SOLUTION: The substrate processing apparatus comprises a processing chamber 201, a heater 207, a gas supply port 325 for supplying gas into the processing chamber 201, and a temperature sensor 340 for detecting ambient temperature of the gas supply port 325. A first gas supply line 321 and a second gas supply line 322 are communicated with the gas supply port 325, and a heating apparatus 331 is provided on the first gas supply line 321 while a flow rate control device 311 is provided on the second gas supply line 322 for controlling a flow rate on the basis of a detection result of the temperature sensor 340. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は基板処理装置に関し、特に、縦型バッチ式の半導体ウエハ熱処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a vertical batch type semiconductor wafer heat treatment apparatus.

従来の縦型熱処理装置の構成を図２に示す。
従来の縦型熱処理装置では、抵抗加熱ヒータ２０７に覆われた処理室２０１で半導体ウエハ２００が熱処理されている。 The configuration of a conventional vertical heat treatment apparatus is shown in FIG.
In the conventional vertical heat treatment apparatus, the semiconductor wafer 200 is heat-treated in the processing chamber 201 covered with the resistance heater 207.

しかしながら、処理室２０１とその下に設けられるウエハ移載室（図示せず）の境界近傍の炉口部３５０では処理室２０１と移載室とをシールする為に、シール材（Ｏリング２２０等）が使用されている。シール材の最高使用温度帯は２００〜３００℃程度が限界であり、シール材を保護することを目的に冷却水により温度が上昇しないように冷却している。冷却水を用いた炉口部３５０の温度制御は、上限設定値以上になれば冷却水が流れ、下限設定値を下回れば、冷却水を止めるという構成である。この場合、炉口部３５０では急激な温度変化が発生し、炉口部金属の変形、副生成物形成、水分の結露等が起こり、パーティクルの発生や成膜分布に悪影響を及ぼす場合がある。   However, in order to seal the processing chamber 201 and the transfer chamber at the furnace port portion 350 near the boundary between the processing chamber 201 and the wafer transfer chamber (not shown) provided thereunder, a sealing material (O-ring 220 or the like) is used. ) Is used. The maximum operating temperature range of the sealing material is about 200 to 300 ° C., and cooling is performed so that the temperature does not rise with cooling water for the purpose of protecting the sealing material. The temperature control of the furnace port portion 350 using the cooling water is configured such that the cooling water flows when the temperature becomes equal to or higher than the upper limit set value, and is stopped when the temperature falls below the lower limit set value. In this case, an abrupt temperature change occurs in the furnace opening 350, which may cause deformation of the metal in the furnace opening, formation of by-products, moisture condensation, and the like, which may adversely affect the generation of particles and the film formation distribution.

この回避手段として、チラー等を用いて安定した温度が得られる様なシステムも存在するが設備が大掛かりとなりコストも高い。   As a means for avoiding this, there is a system in which a stable temperature can be obtained using a chiller or the like, but the equipment is large and the cost is high.

また、シール部の冷却に加え、炉口部の腐食防止を目的として、炉口部付近から常温のＮ２ガスを導入している。すなわち、ボートを回転する回転軸２５４とシールキャップ２１９との間の不活性ガス供給口３２５には、不活性ガス供給源３２０、マスフローコントローラ３１５、エアーバルブ３１６を備えた不活性ガス供給ライン３２３が接続され、不活性ガス供給口３２５から常温のＮ２ガスを処理室２０１内に導入している。この構成では炉口シールキャップ２１９の温度、及び炉口部のフランジ近傍の温度が低下し、上記問題を一層複雑にしていた。 Further, in addition to cooling the seal portion, normal temperature N 2 gas is introduced from the vicinity of the furnace opening for the purpose of preventing corrosion of the furnace opening. That is, an inert gas supply line 323 including an inert gas supply source 320, a mass flow controller 315, and an air valve 316 is provided at the inert gas supply port 325 between the rotating shaft 254 that rotates the boat and the seal cap 219. The N 2 gas at normal temperature is introduced into the processing chamber 201 through the inert gas supply port 325. In this configuration, the temperature of the furnace port seal cap 219 and the temperature in the vicinity of the flange of the furnace port portion are lowered, and the above problem is further complicated.

従って、本発明の主な目的は、冷却水を用いた場合の急激な炉口部の温度変化を、大掛かりな設備を必要とせず低コストで抑制できる基板処理装置を提供することにある。   Accordingly, a main object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of suppressing a rapid temperature change of the furnace port portion when cooling water is used without requiring a large facility at a low cost.

本発明によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内にガスを供給するガス供給口と
前記ガス供給口周辺の温度を検出する温度センサと、を有し、
前記ガス供給口には第１のガス供給ラインと第２のガス供給ラインとが連通しており、 前記第１のガス供給ラインには加熱装置が設けられ、前記第２のガス供給ラインには流量制御装置が設けられることを特徴とする第１の基板処理装置が提供される。 According to the present invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A heater for heating the substrate in the processing chamber;
A gas supply port for supplying gas into the processing chamber; and a temperature sensor for detecting a temperature around the gas supply port;
A first gas supply line and a second gas supply line communicate with the gas supply port, a heating device is provided in the first gas supply line, and the second gas supply line has A first substrate processing apparatus is provided, which is provided with a flow rate control device.

また、本発明によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で基板を支持する支持具と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内を気密にシールするシールキャップと、
前記シールキャップを貫通して設けられ前記支持具に接続される回転軸と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給口と、
前記シールキャップと回転軸との間に形成される隙間により構成され前記処理室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給口と、
前記シールキャップ周辺の温度を検出する温度センサと、を有し、
前記不活性ガス供給口には第１の不活性ガス供給ラインと第２の不活性ガス供給ラインとが連通しており、
前記第１の不活性ガス供給ラインには加熱装置が設けられ、前記第２の不活性ガス供給ラインには流量制御装置が設けられていることを特徴とする第２の基板処理装置が提供される。 Moreover, according to the present invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A support for supporting the substrate in the processing chamber;
A heater for heating the substrate in the processing chamber;
A seal cap for hermetically sealing the processing chamber;
A rotating shaft provided through the seal cap and connected to the support;
A processing gas supply port for supplying a processing gas into the processing chamber;
An inert gas supply port configured to be formed by a gap formed between the seal cap and the rotation shaft and configured to supply an inert gas into the processing chamber;
A temperature sensor for detecting a temperature around the seal cap,
A first inert gas supply line and a second inert gas supply line communicate with the inert gas supply port;
A heating device is provided in the first inert gas supply line, and a flow rate control device is provided in the second inert gas supply line, and a second substrate processing apparatus is provided. The

また、本発明によれば、前記第１の基板処理装置または第２の基板処理装置において、前記第１のガス供給ラインからは加熱されたガスを供給し、前記第２のガス供給ラインからは常温のガスを供給するように制御するコントローラをさらに有することを特徴とする第３の基板処理装置が提供される。   According to the invention, in the first substrate processing apparatus or the second substrate processing apparatus, a heated gas is supplied from the first gas supply line, and from the second gas supply line. A third substrate processing apparatus is provided, further comprising a controller that controls to supply a gas at room temperature.

また、本発明によれば、前記第１乃至第３の基板処理装置のいずれかにおいて、前記第１のガス供給ラインからは一定流量のガスを供給し、前記第２のガス供給ラインからは前記温度センサにより検出された温度に基いて調整された流量のガスを供給するように制御するコントローラをさらに有することを特徴とする第４の基板処理装置が提供される。   According to the invention, in any one of the first to third substrate processing apparatuses, a constant flow of gas is supplied from the first gas supply line, and the second gas supply line A fourth substrate processing apparatus is provided, further comprising a controller that controls to supply a gas having a flow rate adjusted based on the temperature detected by the temperature sensor.

本発明によれば、冷却水を用いた場合の急激な炉口部の温度変化を、大掛かりな設備を必要とせず低コストで抑制できる基板処理装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the substrate processing apparatus which can suppress the rapid temperature change of the furnace opening part at the time of using cooling water at low cost without requiring a large-scale installation is provided.

次に、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明の好ましい実施例を説明するための概略縦断面図である。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a preferred embodiment of the present invention.

本実施例の基板処理装置は、半導体ウエハの酸化、拡散等を行う縦型熱処理装置であって、処理室２０１に供給するガスが処理室上部のみからではなく、下部からも供給できる構造を持ち、処理の面内均一性を改善するためにボート回転機構を具備している。また、炉内ドライクリーニングに腐食性ガスを使用する。   The substrate processing apparatus of this embodiment is a vertical heat treatment apparatus that oxidizes, diffuses, etc. of a semiconductor wafer, and has a structure in which the gas supplied to the processing chamber 201 can be supplied not only from the upper part of the processing chamber but also from the lower part. In order to improve the in-plane uniformity of processing, a boat rotation mechanism is provided. Also, corrosive gas is used for dry cleaning in the furnace.

均熱管２０６は例えばＳｉＣ等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞され、下端に開口を有する円筒状の形態である。例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料からなる反応容器（以下、反応管２０３）は、下端に開口を有する円筒状の形態を有し、均熱管２０６内に同心円状に配置されている。反応管２０３の下部には例えば石英からなる処理ガスの供給管２３２と排気管２３１が連結されていて、供給管２３２と連結する処理ガス供給口２３４は反応管２０３下部から、反応管２０３側部に添って例えば細管状に立ち上がり、天井部で反応管２０３内部に至る。排気管２３１は反応管２０３の排気口２３５に接続される。処理ガスは供給管２３２から供給され、反応管２０３天井部から内部に流入し、反応管２０３下部に接続された排気管２３１から排気されるようになっている。 The soaking tube 206 is made of a heat-resistant material such as SiC, and has a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. For example, a reaction vessel (hereinafter referred to as reaction tube 203) made of a heat resistant material such as quartz (SiO 2 ) has a cylindrical shape with an opening at the lower end, and is arranged concentrically in the soaking tube 206. A processing gas supply pipe 232 made of, for example, quartz and an exhaust pipe 231 are connected to the lower part of the reaction tube 203, and the processing gas supply port 234 connected to the supply pipe 232 extends from the lower part of the reaction tube 203 to the side of the reaction tube 203. For example, it rises into a narrow tube and reaches the inside of the reaction tube 203 at the ceiling. The exhaust pipe 231 is connected to the exhaust port 235 of the reaction tube 203. The processing gas is supplied from the supply pipe 232, flows into the inside from the ceiling portion of the reaction tube 203, and is exhausted from the exhaust pipe 231 connected to the lower part of the reaction tube 203.

反応管２０３の供給口２３４には処理ガス供給管２３２により、処理用のガスが反応管２０３内に供給されるようになっている。この処理ガス供給管２３２はガスの流量制御手段（以下マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１）を介して水分発生器である外部燃焼装置３３２に連結されている。ＭＦＣ２４１は主制御部３００内のガス流量制御部３０２に接続されており、供給する処理ガス若しくは水蒸気（Ｈ２Ｏ）の流量を所定の量に制御し得る。外部燃焼装置３３２は主制御部３００内の外部燃焼装置制御部３０６に接続されている。 A processing gas is supplied to the supply port 234 of the reaction tube 203 through the processing gas supply tube 232 into the reaction tube 203. The processing gas supply pipe 232 is connected to an external combustion device 332 that is a moisture generator via a gas flow rate control means (hereinafter referred to as a mass flow controller (MFC) 241). The MFC 241 is connected to the gas flow rate control unit 302 in the main control unit 300, and can control the flow rate of the supplied processing gas or water vapor (H 2 O) to a predetermined amount. The external combustion device 332 is connected to the external combustion device control unit 306 in the main control unit 300.

反応管２０３の排気口２３５には、圧力調節器（例えばＡＰＣ（Auto Pressure Controller）２４２）に連結されたガスの排気管２３１が接続されている。排気管２３１には圧力検出手段（以下圧力センサ２４５）が接続されている。ＡＰＣ２４２および圧力センサ２４５は主制御部３００内の圧力制御部３０３に接続されており、反応管２０３内を流れるガスを排出する際に、圧力センサ２４５により検出された圧力に基づき、反応管２０３内の圧力をＡＰＣ２４２により制御することにより、反応管２０３内を所定の圧力にするよう圧力制御部３０３により制御する。   A gas exhaust pipe 231 connected to a pressure controller (for example, APC (Auto Pressure Controller) 242) is connected to the exhaust port 235 of the reaction tube 203. The exhaust pipe 231 is connected to pressure detection means (hereinafter referred to as pressure sensor 245). The APC 242 and the pressure sensor 245 are connected to the pressure control unit 303 in the main control unit 300, and based on the pressure detected by the pressure sensor 245 when the gas flowing through the reaction tube 203 is discharged, Is controlled by the pressure control unit 303 so that the inside of the reaction tube 203 is set to a predetermined pressure.

反応管２０３の下端開口部は、Ｏリング２２０を介して円盤状の蓋体（以下シールキャップ２１９）により、気密シールされる。反応管２０３およびシールキャップ２１９により処理室２０１が形成される。シールキャップ２１９を貫通して回転手段（以下回転軸２５４）が設けられており、回転軸２５４は保持体（以下石英キャップ２１８）を介して石英キャップ２１８上に保持されている基板保持手段（以下ボート２１７）に接続されている。回転軸２５４により、石英キャップ２１８、ボート２１７、ボート２１７に保持されている基板（以下半導体ウエハ２００）を回転させる。シールキャップ２１９は昇降手段（以下ボートエレベータ１１５）に連結されていて、ボートエレベータ１１５を昇降させることにより、ボート２１７を昇降させる。回転軸２５４及びボートエレベータ１１５は主制御部３００内の駆動制御部３０４に接続されており、駆動制御部３０４により制御される。   The lower end opening of the reaction tube 203 is hermetically sealed by a disk-shaped lid (hereinafter referred to as a seal cap 219) through an O-ring 220. A processing chamber 201 is formed by the reaction tube 203 and the seal cap 219. A rotation means (hereinafter referred to as a rotation shaft 254) is provided through the seal cap 219, and the rotation shaft 254 is held on a quartz cap 218 via a holder (hereinafter referred to as a quartz cap 218). Connected to the boat 217). A quartz cap 218, a boat 217, and a substrate (hereinafter referred to as a semiconductor wafer 200) held on the boat 217 are rotated by the rotation shaft 254. The seal cap 219 is connected to an elevating means (hereinafter referred to as a boat elevator 115), and elevates the boat 217 by elevating the boat elevator 115. The rotating shaft 254 and the boat elevator 115 are connected to the drive control unit 304 in the main control unit 300 and are controlled by the drive control unit 304.

均熱管２０６の外周には加熱手段（以下ヒータ２０７）が同心円状に配置されている。温度検出手段（以下熱電対２６３）が反応管２０３内部に設けられており、ヒータ２０７および熱電対２６３は主制御部３００内の温度制御部３０１に接続されている。熱電対２６３により検出された温度に基づいて温度制御部３０１によりヒータ２０７を制御し、反応管２０３内の温度を所定の処理温度にする   A heating means (hereinafter referred to as a heater 207) is concentrically arranged on the outer periphery of the heat equalizing tube 206. A temperature detecting means (hereinafter, thermocouple 263) is provided inside the reaction tube 203, and the heater 207 and the thermocouple 263 are connected to the temperature control unit 301 in the main control unit 300. Based on the temperature detected by the thermocouple 263, the temperature controller 301 controls the heater 207 to set the temperature in the reaction tube 203 to a predetermined processing temperature.

ボート２１７を回転する回転軸２５４とシールキャップ２１９との間に形成される隙間により構成される不活性ガス供給口３２５には、不活性ガス供給ライン３２３が接続されている。不活性ガス供給ライン３２３は並列に接続された２本の不活性ガス供給ライン３２１、３２２を備えており、不活性ガス供給ライン３２１、３２２は共に不活性ガス供給源３２０に接続されている。不活性ガス供給ライン３２２の途中にはエアバルブ３１３とマスフローコントローラ３１１とが設けられ、不活性ガス供給ライン３２１の途中にはマスフローコントローラ３１２と不活性ガスを加熱する加熱装置３３１が設けられている。加熱装置３３１は主制御部３００内の加熱装置制御部３０５に接続されている。   An inert gas supply line 323 is connected to an inert gas supply port 325 configured by a gap formed between the rotating shaft 254 that rotates the boat 217 and the seal cap 219. The inert gas supply line 323 includes two inert gas supply lines 321 and 322 connected in parallel, and both of the inert gas supply lines 321 and 322 are connected to the inert gas supply source 320. An air valve 313 and a mass flow controller 311 are provided in the middle of the inert gas supply line 322, and a mass flow controller 312 and a heating device 331 for heating the inert gas are provided in the middle of the inert gas supply line 321. The heating device 331 is connected to the heating device control unit 305 in the main control unit 300.

マスフローコントローラ３１１とマスフローコントローラ３１２はガス流量制御部３０２に接続されており、ガス流量制御部３０２によってマスフローコントローラ３１１およびマスフローコントローラ３１２を制御することにより、不活性ガス供給ライン３２１および不活性ガス供給ライン３２２を流れる不活性ガスの流量が制御される。不活性ガス供給ライン３２１からは加熱装置３３１によって加熱された不活性ガスが供給され、不活性ガス供給ライン３２２からは常温の不活性ガスが供給される。   The mass flow controller 311 and the mass flow controller 312 are connected to the gas flow rate control unit 302, and the mass flow controller 311 and the mass flow controller 312 are controlled by the gas flow rate control unit 302 so that the inert gas supply line 321 and the inert gas supply line are controlled. The flow rate of the inert gas flowing through 322 is controlled. An inert gas heated by the heating device 331 is supplied from the inert gas supply line 321, and an inert gas at normal temperature is supplied from the inert gas supply line 322.

不活性ガス供給口３２５周辺の温度を検出する温度センサ３４０がシールキャップ２１９の下部に取り付けられている。温度センサ３４０はガス流量制御部３０２に接続されている。不活性ガス供給ライン３２１からは一定流量の不活性ガスが供給され、不活性ガス供給ライン３２２からは温度センサ３４０により検出された温度に基くガス流量制御部３０２からの信号によってマスフローコントローラ３１１で調整された流量の不活性ガスが供給される。なお、ガス流量制御部３０２を介さず、温度センサ３４０により検出された温度に基いて直接マスフローコントローラ３１１によって流量を制御することもできる。   A temperature sensor 340 for detecting the temperature around the inert gas supply port 325 is attached to the lower portion of the seal cap 219. The temperature sensor 340 is connected to the gas flow rate control unit 302. A constant flow of inert gas is supplied from the inert gas supply line 321, and the inert gas supply line 322 is adjusted by the mass flow controller 311 according to a signal from the gas flow control unit 302 based on the temperature detected by the temperature sensor 340. An inert gas having a flow rate as described above is supplied. The mass flow controller 311 can directly control the flow rate without using the gas flow rate control unit 302 based on the temperature detected by the temperature sensor 340.

本実施例では、炉口部３５０に供給する不活性ガスを事前に加熱し、加熱されたガスを炉口部３５０に供給することで炉口部３５０の温度低下を抑制している。炉口部３５０の温度により加熱されたガスの供給ガス温度を変化させることができるように、炉口部３５０の温度センサ３４０により常温の不活性ガスの流量をマスフローコントローラ３１１により制御し、常に適正な温度の不活性ガスを供給可能な構造としている。   In the present embodiment, the inert gas supplied to the furnace port portion 350 is heated in advance, and the heated gas is supplied to the furnace port portion 350 to suppress the temperature drop of the furnace port portion 350. The flow rate of the inert gas at room temperature is controlled by the mass flow controller 311 by the temperature sensor 340 of the furnace port 350 so that the supply gas temperature of the heated gas can be changed by the temperature of the furnace port 350, and is always appropriate. The structure is capable of supplying an inert gas at a suitable temperature.

Ｏリング２２０を保護するために冷却水で冷却している。冷却水を用いた炉口部３５０の温度制御は、上限設定値以上になれば冷却水が流れ、下限設定値を下回れば、冷却水を止めるという構成である。本実施例では、不活性ガス供給ライン３２１からは加熱装置３３１によって加熱された不活性ガスが一定流量供給され、不活性ガス供給ライン３２２からは温度センサ３４０により検出された温度に基いてマスフローコントローラ３１１で調整された流量の常温の不活性ガスが供給されるので、冷却水の供給および供給停止による炉口部３５０の温度変化を防止または抑制できる。   In order to protect the O-ring 220, it is cooled with cooling water. The temperature control of the furnace port portion 350 using the cooling water is configured such that the cooling water flows when the temperature becomes equal to or higher than the upper limit set value, and is stopped when the temperature falls below the lower limit set value. In this embodiment, the inert gas heated by the heating device 331 is supplied at a constant flow rate from the inert gas supply line 321, and the mass flow controller is based on the temperature detected by the temperature sensor 340 from the inert gas supply line 322. Since the normal temperature inert gas having the flow rate adjusted in 311 is supplied, the temperature change of the furnace port portion 350 due to the supply and stop of the cooling water can be prevented or suppressed.

このように、本実施例では、冷却水を用いた場合の急激な炉口部の温度変化を、チラー等の大掛かりな設備を必要とせず低コストで抑制できる。その結果、パーティクル低減、成膜分布の改善が図れ、設備導入コストを抑制でき、また、メンテナンスフリーとなる。なお、チラー使用の場合は、メンテナンスが必要である。   As described above, in this embodiment, a rapid temperature change in the furnace port portion when using cooling water can be suppressed at a low cost without requiring a large facility such as a chiller. As a result, particle reduction and film formation distribution can be improved, equipment introduction costs can be suppressed, and maintenance free. In the case of using a chiller, maintenance is required.

なお、不活性ガスをこのように供給することにより、シール部の冷却に加え、炉口部の腐食防止も図ることができる。不活性ガスとしては、Ｎ２ガスが好ましく用いられる。 By supplying the inert gas in this way, it is possible to prevent corrosion of the furnace port portion in addition to cooling of the seal portion. As the inert gas, N 2 gas is preferably used.

図１に示した処理炉による酸化、拡散処理方法の一例を説明すると、まず、ボートエレベータ１１５によりボート２１７を下降させる。ボート２１７に複数枚のウエハ２００を保持する。次いで、ヒータ２０７により加熱しながら、反応管２０３内の温度を所定の処理温度にする。ガスの供給管２３２に接続されたＭＦＣ２４１により予め反応管２０３内を不活性ガスで充填しておき、ボートエレベータ１１５により、ボート２１７を上昇させて反応管２０３内に移し、反応管２０３の内部温度を所定の処理温度に維持する。   An example of the oxidation and diffusion treatment method using the treatment furnace shown in FIG. 1 will be described. First, the boat 217 is lowered by the boat elevator 115. A plurality of wafers 200 are held on the boat 217. Next, the temperature in the reaction tube 203 is set to a predetermined processing temperature while being heated by the heater 207. The reaction tube 203 is filled with an inert gas in advance by the MFC 241 connected to the gas supply pipe 232, the boat 217 is lifted by the boat elevator 115 and moved into the reaction tube 203, and the internal temperature of the reaction tube 203 is increased. Is maintained at a predetermined processing temperature.

反応管２０３内を所定の圧力に保った後、回転軸２５４により、ボート２１７及びボート２１７上に保持されているウエハ２００を回転させる。同時にガスの供給管２３２から処理用ガスを供給する。供給されたガスは、反応管２０３を下降し、ウエハ２００に対して均等に供給される。また、冷却水を用いて炉口部３５０を冷却する。不活性ガス供給ライン３２１から加熱装置３３１によって加熱された不活性ガスとしてのＮ２ガスを一定流量供給し、不活性ガス供給ライン３２２から温度センサ３４０により検出された温度に基いてマスフローコントローラ３１１で調整された流量の常温のＮ２ガスを供給する。 After maintaining the inside of the reaction tube 203 at a predetermined pressure, the boat 217 and the wafer 200 held on the boat 217 are rotated by the rotating shaft 254. At the same time, the processing gas is supplied from the gas supply pipe 232. The supplied gas descends the reaction tube 203 and is uniformly supplied to the wafer 200. Moreover, the furnace port part 350 is cooled using cooling water. N 2 gas as an inert gas heated by the heating device 331 is supplied from the inert gas supply line 321 at a constant flow rate, and the mass flow controller 311 determines the temperature detected by the temperature sensor 340 from the inert gas supply line 322. supplying normal temperature N 2 gas was adjusted flow rate.

酸化・拡散処理中の反応管２０３内は、排気管２３１を介して排気され、所定の圧力になるようＡＰＣ２４２により圧力が制御され、所定時間、酸化・拡散処理を行う。   The inside of the reaction tube 203 during the oxidation / diffusion process is exhausted through the exhaust pipe 231 and the pressure is controlled by the APC 242 so as to be a predetermined pressure, and the oxidation / diffusion process is performed for a predetermined time.

このようにして酸化・拡散処理が終了すると、次のウエハ２００の酸化・拡散処理に移るべく、反応管２０３内のガスを不活性ガスで置換するとともに、圧力を常圧にし、その後、ボートエレベータ１１５によりボート２１７を下降させて、ボート２１７及び処理済のウエハ２００を反応管２０３から取出す。反応管２０３から取出されたボート２１７上の処理済のウエハ２００は、未処理のウエハ２００と交換され、再度前述同様にして反応管２０３内に上昇され、酸化・拡散処理が成される。   When the oxidation / diffusion process is completed in this way, the gas in the reaction tube 203 is replaced with an inert gas and the pressure is changed to normal pressure, and then the boat elevator is moved to the next wafer 200 oxidation / diffusion process. The boat 217 is lowered by 115 and the boat 217 and the processed wafer 200 are taken out from the reaction tube 203. The processed wafer 200 on the boat 217 taken out from the reaction tube 203 is replaced with an unprocessed wafer 200, and is again raised into the reaction tube 203 in the same manner as described above, and oxidation / diffusion processing is performed.

本発明の好ましい実施例の基板処理装置を説明するための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the substrate processing apparatus of the preferable Example of this invention. 従来の基板処理装置を説明するための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the conventional substrate processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１１５…ボートエレベータ
２００…ウエハ
２０１…処理室
２０３…反応管
２０６…均熱管
２０７…ヒータ
２１７…ボート
２１８…石英キャップ
２１９…シールキャップ
２２０…Ｏリング
２３１…排気管
２３２…供給管
２３４…処理ガス供給口
２３５…排気口
２４１…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２４２…ＡＰＣ
２４５…圧力センサ
２５４…回転軸
２６３…熱電対
３００…主制御部
３０１…温度制御部
３０２…ガス流量制御部
３０３…圧力制御部
３０４…駆動制御部
３０５…加熱装置制御部
３０６…外部燃焼層装置制御部
３１１…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
３１２…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
３１３…エアーバルブ
３２０…不活性ガス供給源
３２１…不活性ガス供給ライン
３２２…不活性ガス供給ライン
３２３…不活性ガス供給ライン
３２５…不活性ガス供給口
３３１…加熱装置
３３２…外部燃焼装置
３４０…温度センサ
３５０…炉口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 115 ... Boat elevator 200 ... Wafer 201 ... Processing chamber 203 ... Reaction tube 206 ... Soaking tube 207 ... Heater 217 ... Boat 218 ... Quartz cap 219 ... Seal cap 220 ... O-ring 231 ... Exhaust pipe 232 ... Supply pipe 234 ... Process gas supply Port 235 ... Exhaust port 241 ... Mass flow controller (MFC)
242 ... APC
245 ... Pressure sensor 254 ... Rotating shaft 263 ... Thermocouple 300 ... Main control unit 301 ... Temperature control unit 302 ... Gas flow rate control unit 303 ... Pressure control unit 304 ... Drive control unit 305 ... Heating device control unit 306 ... External combustion layer device Control unit 311 ... Mass flow controller (MFC)
312 ... Mass flow controller (MFC)
313 ... Air valve 320 ... Inert gas supply source 321 ... Inert gas supply line 322 ... Inert gas supply line 323 ... Inert gas supply line 325 ... Inert gas supply port 331 ... Heating device 332 ... External combustion device 340 ... Temperature sensor 350 ... Furnace port

Claims (1)

基板を処理する処理室と、
前記処理室内の基板を加熱するヒータと、
前記処理室内にガスを供給するガス供給口と
前記ガス供給口周辺の温度を検出する温度センサと、を有し、
前記ガス供給口には第１のガス供給ラインと第２のガス供給ラインとが連通しており、 前記第１のガス供給ラインには加熱装置が設けられ、前記第２のガス供給ラインには流量制御装置が設けられることを特徴とする基板処理装置。
A processing chamber for processing the substrate;
A heater for heating the substrate in the processing chamber;
A gas supply port for supplying gas into the processing chamber; and a temperature sensor for detecting a temperature around the gas supply port;
A first gas supply line and a second gas supply line communicate with the gas supply port, a heating device is provided in the first gas supply line, and the second gas supply line has A substrate processing apparatus comprising a flow rate control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101396602B1 (en) * 2013-02-26 2014-05-20 주식회사 테라세미콘 Batch type apparatus for processing substrate

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