JP2007194331A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Shinya Sasaki
伸也 佐々木
Masayuki Asai
優幸 浅井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus for sufficiently supplying gas up to the level near the center of the substrate, and for ensuring uniformity of processing within the substrate surface. <P>SOLUTION: A plurality of laminated substrates are stored in a processing chamber, and a gas nozzle 233 in the double-pipe structure formed of an internal pipe and an external pipe including a plurality of gas injection ports 2481, 2482 is provided. Respective gas injection ports 2481, 2482 provided to the internal and external gas nozzles are respectively corresponding to the substrate laminating direction and the opening centers of the corresponding gas injection ports 2481, 2482 are almost aligned. Moreover, the opening area of the gas injection port 2482 provided to the external gas nozzle 2332 is set larger than opening area of the gas injection port 2481 provided to the internal gas nozzle 2331. Reactive gas is supplied from the internal gas nozzle 2331 and inert gas is supplied from a space provided between the internal gas nozzle 2331 and the external gas nozzle 2332. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板処理装置に関し、特に、複数の基板を互いにそれぞれ間隔をあけて積層した状態で複数の基板に成膜等の処理を行う縦型基板処理炉を備える基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus including a vertical substrate processing furnace that performs processing such as film formation on a plurality of substrates in a state where a plurality of substrates are stacked with a space between each other. .

従来、この種の縦型基板処理炉においては、処理室内に複数の基板が積層されて設けられ、複数の基板の積層方向に延在し、基板の積層方向に複数のガス噴出口を有するガスノズルを備えている。   Conventionally, in this type of vertical substrate processing furnace, a plurality of substrates are stacked in a processing chamber, extend in the stacking direction of the plurality of substrates, and have a plurality of gas outlets in the stacking direction of the substrates It has.

ガスノズルは、処理室内に設定されている。処理室外側には、加熱機構が設けられており、処理室の温度を制御できるように構成されている。また、処理室内のガス排気や圧力制御ができるよう排気配管を通してポンプやＡＰＣ（圧力制御装置）が接続されている。ウエハ等の基板を処理室内に搬送・保持できる機構が設けられている。   The gas nozzle is set in the processing chamber. A heating mechanism is provided outside the processing chamber so that the temperature of the processing chamber can be controlled. Further, a pump and an APC (pressure control device) are connected through an exhaust pipe so that gas exhaust and pressure control in the processing chamber can be performed. A mechanism capable of transporting and holding a substrate such as a wafer in the processing chamber is provided.

図６、図７を参照すると、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）（図示せず）によって流量制御された反応性ガス３０１はノズル１３３の下部から導入され、ノズル１３３に設けられた多数のガス供給孔２４８から放出される。   Referring to FIGS. 6 and 7, the reactive gas 301 whose flow rate is controlled by a mass flow controller (MFC) (not shown) is introduced from the lower part of the nozzle 133, and from a large number of gas supply holes 248 provided in the nozzle 133. Released.

放出された反応性ガス３０１は処理室内でウエハ等の基板に供給され、ガス流量、圧力、温度等を最適化することで所望の処理が施される。   The released reactive gas 301 is supplied to a substrate such as a wafer in the processing chamber, and desired processing is performed by optimizing the gas flow rate, pressure, temperature, and the like.

反応性ガスはウエハ等の基板の外側から導入されるため、ウエハ等の基板中心付近まで反応性ガスが十分に供給されず、基板中心付近の膜質が悪いことがある。   Since the reactive gas is introduced from the outside of the substrate such as a wafer, the reactive gas is not sufficiently supplied to the vicinity of the center of the substrate such as the wafer, and the film quality near the center of the substrate may be poor.

この場合、反応性ガスをウエハ等の基板中心付近まで導入できるようガスの大流量化や処理室内の低圧化を行うが、膜種、ガス種によっては所望のスペックを満たすことができない場合がある。   In this case, the flow rate of the gas is increased and the pressure in the processing chamber is reduced so that the reactive gas can be introduced to the vicinity of the center of the substrate such as a wafer. However, depending on the film type and gas type, desired specifications may not be satisfied. .

従って、本発明の主な目的は、ガスを基板中心付近まで十分に供給でき、基板面内の処理の均一化を図ることが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 that can sufficiently supply gas to the vicinity of the center of the substrate and can achieve uniform processing within the substrate surface.

本発明によれば、
複数の基板を互いにそれぞれ間隔をあけて積層した状態で収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排出する排気手段と、を有し、
前記ガス供給手段は、前記基板の積層方向に延在し、それぞれが複数のガス噴出口を有する、内外２重管構造のガスノズルを備え、
前記内外のガスノズルに設けられるそれぞれのガス噴出口は、前記積層方向においてそれぞれ対応し、且つ対応したガス噴出口の開口中心を略一致して設けられ、
さらに、外側のガスノズルに設けられたガス噴出口の開口面積が、内側のガスノズルに設けられたガス噴出口の開口面積より大きく設定され、
前記内側のガスノズルからは反応性ガスが供給され、前記内側のガスノズルと外側のガスノズルとの間の空間からは不活性ガスが供給される、基板処理装置が提供される。 According to the present invention,
A processing chamber for storing a plurality of substrates in a state of being stacked with a space between each other;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber,
The gas supply means includes a gas nozzle having an inner and outer double pipe structure each extending in the stacking direction of the substrates and each having a plurality of gas jets.
Respective gas outlets provided in the inner and outer gas nozzles correspond to each other in the stacking direction, and are provided substantially coincident with the opening centers of the corresponding gas outlets,
Furthermore, the opening area of the gas outlet provided in the outer gas nozzle is set larger than the opening area of the gas outlet provided in the inner gas nozzle,
There is provided a substrate processing apparatus in which a reactive gas is supplied from the inner gas nozzle and an inert gas is supplied from a space between the inner gas nozzle and the outer gas nozzle.

本発明によれば、ガスを基板中心付近まで十分に供給でき、基板面内の処理の均一化を図ることが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 fully supply gas to the substrate center vicinity and can aim at the uniformity of the process in a substrate surface 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、本発明の一実施例で好適に用いられ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２は本実施例で好適に用いられ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１のＡ−Ａ線横断面図で示す。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vertical substrate processing furnace suitably used in one embodiment of the present invention, showing a processing furnace 202 portion in a longitudinal section, and FIG. 2 is a vertical substrate suitably used in this embodiment. It is a schematic block diagram of a type | mold substrate processing furnace, and the process furnace 202 part is shown with the AA line cross-sectional view of FIG.

加熱装置（加熱手段）であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する反応容器としての反応管２０３が設けられている。この反応管２０３の下端には、例えばステンレス等からなるマニホールド２０９が気密部材であるＯリング２２０を介して設けられている。マニホールド２０９の下端開口は蓋体であるシールキャップ２１９によりＯリング２２０を介して気密に閉塞されている。少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９及びシールキャップ２１９により処理室２０１を形成している。シールキャップ２１９にはボート支持台２１８を介して基板保持部材（基板保持手段）であるボート２１７が立設され、ボート支持台２１８はボート２１７を保持する保持体となっている。そして、ボート２１７は処理室２０１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。複数のウエハ２００は、互いにそれぞれ間隔をあけて積層された状態で処理室２０１に収容されている。ヒータ２０７は処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。   A reaction tube 203 as a reaction vessel for processing a wafer 200 as a substrate is provided inside a heater 207 as a heating device (heating means). A manifold 209 made of, for example, stainless steel is provided at the lower end of the reaction tube 203 via an O-ring 220 that is an airtight member. The lower end opening of the manifold 209 is airtightly closed through the O-ring 220 by a seal cap 219 which is a lid. The processing chamber 201 is formed by at least the reaction tube 203, the manifold 209, and the seal cap 219. A boat 217, which is a substrate holding member (substrate holding means), is erected on the seal cap 219 via a boat support base 218, and the boat support base 218 serves as a holding body for holding the boat 217. Then, the boat 217 is inserted into the processing chamber 201. 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 plurality of wafers 200 are accommodated in the processing chamber 201 in a state where they are stacked at intervals from each other. The heater 207 heats the wafer 200 inserted into the processing chamber 201 to a predetermined temperature.

処理室２０１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経路としての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。さらに、後述するサポートガスを供給する２本のサポートガス供給管（第１のサポートガス供給管２３５ａ，第２のサポートガス供給管２３５ｂ）が設けられている。   Two gas supply pipes (a first gas supply pipe 232a and a second gas supply pipe 232b) are provided as a supply path for supplying a plurality of types, here two types of processing gases, to the processing chamber 201. . Further, two support gas supply pipes (first support gas supply pipe 235a and second support gas supply pipe 235b) for supplying a support gas, which will be described later, are provided.

第１のガス供給管２３２ａには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である液体マスフローコントローラ２４０、気化器２４２、及び開閉弁である第１のバルブ２４３ａを介し、キャリアガスを供給する第１のキャリアガス供給管２３４ａが合流されている。このキャリアガス供給管２３４ａには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である第２のマスフローコントローラ２４１ｂ、及び開閉弁である第３のバルブ２４３ｃが設けられている。第１のサポートガス供給管２３５ａには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である第４のマスフローコントローラ２４１ｄ、及び開閉弁である第６のバルブ２４３ｆが設けられている。気化器２４２には、キャリアガスを供給する第３のキャリアガス供給管２３４ｃが、上流方向から順に第６のマスフローコントローラ２４１ｆと第８のバルブ２４３ｈを介して、接続されている。   Carrier gas is supplied to the first gas supply pipe 232a sequentially from the upstream direction via a liquid mass flow controller 240, which is a flow rate control device (flow rate control means), a vaporizer 242, and a first valve 243a, which is an on-off valve. The first carrier gas supply pipe 234a is joined. The carrier gas supply pipe 234a is provided with a second mass flow controller 241b which is a flow rate control device (flow rate control means) and a third valve 243c which is an on-off valve in order from the upstream direction. The first support gas supply pipe 235a is provided with a fourth mass flow controller 241d which is a flow rate control device (flow rate control means) and a sixth valve 243f which is an on-off valve in order from the upstream direction. A third carrier gas supply pipe 234c that supplies a carrier gas is connected to the vaporizer 242 via a sixth mass flow controller 241f and an eighth valve 243h in order from the upstream direction.

第１のガス供給管２３２ａの先端部には、処理室２０１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、反応管２０３の下部より上部にわたってウエハ２００の積載方向に沿って、第１のノズル２３３ａが設けられ、第１のノズル２３３ａの側面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、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、更に同じ開口ピッチで設けられている。第１のノズル２３３ａには、第１のサポートガス供給管２３５ａも接続されている。   At the tip of the first gas supply pipe 232 a, an arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 constituting the processing chamber 201 and the wafer 200, the wafer 200 extends from the bottom to the top. A first nozzle 233a is provided along the stacking direction, and a first gas supply hole 248a, which is a supply hole for supplying gas, is provided on a side surface of the first nozzle 233a. 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. A first support gas supply pipe 235a is also connected to the first nozzle 233a.

第２のガス供給管２３２ｂには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である第１のマスフローコントローラ２４１ａ、開閉弁である第２のバルブ２４３ｂを介し、キャリアガスを供給する第２のキャリアガス供給管２３４ｂが合流されている。このキャリアガス供給管２３４ｂには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である第３のマスフローコントローラ２４１ｃ、及び開閉弁である第４のバルブ２４３ｄが設けられている。第２のサポートガス供給管２３５ｂには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である第５のマスフローコントローラ２４１ｅ、及び開閉弁である第７のバルブ２４３ｇが設けられている。   A second gas supply pipe 232b is supplied with a carrier gas through a first mass flow controller 241a which is a flow rate control device (flow rate control means) and a second valve 243b which is an on-off valve in order from the upstream direction. The carrier gas supply pipe 234b is joined. The carrier gas supply pipe 234b is provided with a third mass flow controller 241c which is a flow rate control device (flow rate control means) and a fourth valve 243d which is an on-off valve in order from the upstream direction. The second support gas supply pipe 235b is provided with a fifth mass flow controller 241e which is a flow rate control device (flow rate control means) and a seventh valve 243g which is an on-off valve in order from the upstream direction.

第２のガス供給管２３２ｂの先端部には、処理室２０１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、反応管２０３の下部より上部にわたってウエハ２００の積載方向に沿って、第２のノズル２３３ｂが設けられ、第２のノズル２３３ｂの側面には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、更に同じ開口ピッチで設けられている。第２のノズル２３３ｂには、第２のサポートガス供給管２３５ｂも接続されている。   At the tip of the second gas supply pipe 232 b, an arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 constituting the processing chamber 201 and the wafer 200 is placed over the lower part of the reaction pipe 203 and the upper part of the wafer 200. A second nozzle 233b is provided along the stacking direction, and a second gas supply hole 248b, which is a supply hole for supplying gas, is provided on a side surface of the second nozzle 233b. The second gas supply holes 248b have the same opening area from the lower part to the upper part, and are provided at the same opening pitch. A second support gas supply pipe 235b is also connected to the second nozzle 233b.

第１のガス供給管２３２ａから供給される原料が液体の場合、第１のガス供給管２３２ａからは、液体マスフローコントローラ２４０、気化器２４２、及び第１のバルブ２４３ａを介し、第１のキャリアガス供給管２３４と合流し、更にノズル２３３ａを介して処理室２０１内に反応ガスが供給される。例えば第１のガス供給管２３２ａから供給される原料が気体の場合には、液体マスフローコントローラ２４０を気体用のマスフローコントローラに交換し、気化器２４２と第３のガス供給管２３４ｃと第６のマスフローコントローラ２４１ｆと第８のバルブ２４３ｈは不要となる。また、第２のガス供給管２３２ｂからは第１のマスフローコントローラ２４１ａ、第２のバルブ２４３ｂを介し、第２のキャリアガス供給管２３４ｂと合流し、更に第２のノズル２３３ｂを介して処理室２０１に反応ガスが供給される。   When the raw material supplied from the first gas supply pipe 232a is liquid, the first carrier gas is supplied from the first gas supply pipe 232a via the liquid mass flow controller 240, the vaporizer 242, and the first valve 243a. The reaction gas is supplied into the processing chamber 201 through the nozzle 233a after joining with the supply pipe 234. For example, when the raw material supplied from the first gas supply pipe 232a is a gas, the liquid mass flow controller 240 is replaced with a gas mass flow controller, and the vaporizer 242, the third gas supply pipe 234c, and the sixth mass flow are exchanged. The controller 241f and the eighth valve 243h are not necessary. Further, the second gas supply pipe 232b merges with the second carrier gas supply pipe 234b through the first mass flow controller 241a and the second valve 243b, and further through the second nozzle 233b, the processing chamber 201. The reaction gas is supplied to.

図３は、本実施例のノズル２３３ａ、２３３ｂを説明するための概略縦断面図であり、図４は、図４のＢＢ線概略横断面図である。   FIG. 3 is a schematic vertical sectional view for explaining the nozzles 233a and 233b of the present embodiment, and FIG. 4 is a schematic horizontal sectional view taken along the line BB of FIG.

本実施例のノズル２３３ａ、２３３ｂはそれぞれ、内側ノズル２３３１と外側ノズル２３３２の２重管構造になっている。   Each of the nozzles 233a and 233b in this embodiment has a double tube structure of an inner nozzle 2331 and an outer nozzle 2332.

内側ノズル２３３１には基板の積層方向に沿って複数のガス噴出口２４８１が設けられ、外側ノズル２３３２には基板の積層方向に沿って複数のガス噴出口２４８２が設けられている。複数のガス噴出口２４８１と複数のガス噴出口２４８２は、基板の積層方向においてそれぞれ対応し、且つ対応したガス噴出口の開口中心が一致して設けられており、同じ高さとなっている。外側ノズル２３３２に設けられたガス噴出口２４８２の開口面積が、内側ノズル３２２１に設けられたガス噴出口２４８１の開口面積より大きく設定されている。内側ノズル３２２１に設けられたガス噴出口２４８１と外側ノズル２３３２に設けられたガス噴出口２４８２とにより、ガス噴出口２４８ａ（２４８ｂ）を構成している。   The inner nozzle 2331 is provided with a plurality of gas jets 2481 along the substrate stacking direction, and the outer nozzle 2332 is provided with a plurality of gas jets 2482 along the substrate stacking direction. The plurality of gas outlets 2481 and the plurality of gas outlets 2482 correspond to each other in the stacking direction of the substrates, and the opening centers of the corresponding gas outlets coincide with each other and have the same height. The opening area of the gas outlet 2482 provided in the outer nozzle 2332 is set larger than the opening area of the gas outlet 2481 provided in the inner nozzle 3221. A gas jet port 248 a (248 b) is configured by the gas jet port 2481 provided in the inner nozzle 3221 and the gas jet port 2482 provided in the outer nozzle 2332.

ノズル２３３ａの内側ノズル２３３１には、第１のガス供給管２３２ａが接続され、ノズル２３３ａの外側ノズル２３３２には、第１のサポートガス供給管２３５ａが接続されている。   A first gas supply pipe 232a is connected to the inner nozzle 2331 of the nozzle 233a, and a first support gas supply pipe 235a is connected to the outer nozzle 2332 of the nozzle 233a.

ノズル２３３ｂの内側ノズル２３３１には、第２のガス供給管２３２ｂが接続され、ノズル２３３ｂの外側ノズル２３３２には、第２のサポートガス供給管２３５ｂが接続されている。   A second gas supply pipe 232b is connected to the inner nozzle 2331 of the nozzle 233b, and a second support gas supply pipe 235b is connected to the outer nozzle 2332 of the nozzle 233b.

内側ノズル２３３１にはウエハ処理に必要な反応性ガスを、外側ノズル２３３２にはサポートガスを導入する。サポートガスとしては、不活性なＮ２やＡｒが好適に用いられる。 Reactive gas required for wafer processing is introduced into the inner nozzle 2331, and support gas is introduced into the outer nozzle 2332. As the support gas, inert N 2 or Ar is preferably used.

内側ノズル２３３１からは反応性ガスが供給され、内側ノズル２３３１と外側ノズル２３３２との間の空間からは不活性ガスがサポートガスとして供給される、   A reactive gas is supplied from the inner nozzle 2331, and an inert gas is supplied as a support gas from the space between the inner nozzle 2331 and the outer nozzle 2332.

図４に、ノズル２３３ａ、２３３ｂから処理室へガスの導入したときのガス導入予想図を示す。本実施例のノズル２３３ａ、２３３ｂでは、サポートガス３０２が反応性ガス３０１の周辺から放出されるため、反応性ガス３０１は広がらず、ノズル２３３ａ、２３３ｂに対し垂直方向に直進するガスの流量が増加し、ウエハ２００の中心部に到達しやすくなる。これに対し、図７に示す従来のノズルでは、反応性ガスは、ノズル２１８から放出されると、すぐに拡がり、ウエハ２００の中心部に到達し難かった。   FIG. 4 shows a gas introduction prediction diagram when gas is introduced from the nozzles 233a and 233b into the processing chamber. In the nozzles 233a and 233b of this embodiment, since the support gas 302 is released from the periphery of the reactive gas 301, the reactive gas 301 does not spread, and the flow rate of the gas traveling straight in the vertical direction with respect to the nozzles 233a and 233b increases. Therefore, it becomes easy to reach the center of the wafer 200. On the other hand, in the conventional nozzle shown in FIG. 7, when the reactive gas is released from the nozzle 218, the reactive gas spreads immediately and hardly reaches the center of the wafer 200.

また、処理室２０１は、ガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により第５のバルブ２４３ｅを介して排気装置（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５のバルブ２４３ｅは弁を開閉して処理室２０１の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。   Further, the processing chamber 201 is connected to a vacuum pump 246 that is an exhaust device (exhaust means) via a fifth valve 243e via a gas exhaust pipe 231 that is an exhaust pipe for exhausting gas, and is evacuated. ing. The fifth valve 243e is an open / close valve that can open and close the valve to stop evacuation / evacuation of the processing chamber 201, and further adjust the valve opening to adjust the pressure.

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１１５（図５参照）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ためにボート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を駆動することにより、ボート支持台２１８に支持されたボート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 in the center of the reaction tube 203. The boat 217 is attached to the reaction tube 203 by a boat elevator 115 (see FIG. 5). You can go in and out. Further, a boat rotation mechanism 267 for rotating the boat 217 is provided to improve the uniformity of processing, and the boat 217 supported by the boat support 218 is rotated by driving the boat rotation mechanism 267. It is like that.

制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、液体マスフローコントローラ２４０、第１〜第６のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、第１〜第８のバルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４３ｅ、２４３ｆ、２４３ｇ、２４３ｈ、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１１５（図５参照）とに接続されており、液体マスフローコントローラ２４０、及び第１〜第６のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、の流量調整、第１〜第４のバルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄの開閉動作、第５のバルブ２４３ｅの開閉及び圧力調整動作、第６、第７のバルブ２４３ｆ、２４３ｇ、２４３ｈの開閉動作、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、ボートエレバータ１１５（図５参照）の昇降動作制御が行われる。   The controller 280 as a control unit (control means) includes a liquid mass flow controller 240, first to sixth mass flow controllers 241a, 241b, 241c, 241d, 241e, 241f, first to eighth valves 243a, 243b, 243c, 243d, 243e, 243f, 243g, 243h, heater 207, vacuum pump 246, boat rotation mechanism 267, boat elevator 115 (see FIG. 5), liquid mass flow controller 240, and first to sixth mass flows Flow rate adjustment of the controllers 241a, 241b, 241c241d, 241e, 241f, opening / closing operations of the first to fourth valves 243a, 243b, 243c, 243d, opening / closing and pressure adjustment operations of the fifth valve 243e, sixth, seventh Valves 243f, 24 g, the opening and closing operation of 243 h, the temperature adjustment of the heater 207, start and stop of the vacuum pump 246, the rotational speed adjustment of the boat rotation mechanism 267, the vertical movement control of the boat Jer converter 115 (see FIG. 5) is performed.

本発明の好ましい一実施例では、ガスノズルからのガスの直進性を高めかつ直進性を調整することができる二重管ノズルを用いることで、ウエハ中心付近への最適なガス流量を導入するできるようにしている。すなわち、ノズルから放出されるガスの直進性が増すので、ウエハ中心付近まで十分にガスを供給することが可能である。また、サポートガスの流量を調整することで、ウエハ中心付近に供給する反応性ガスの供給量の調整が可能である。   In a preferred embodiment of the present invention, it is possible to introduce an optimal gas flow rate near the center of the wafer by using a double tube nozzle capable of increasing the straightness of the gas from the gas nozzle and adjusting the straightness. I have to. That is, since the straightness of the gas discharged from the nozzle is increased, the gas can be sufficiently supplied to the vicinity of the center of the wafer. Further, by adjusting the flow rate of the support gas, it is possible to adjust the supply amount of the reactive gas supplied to the vicinity of the wafer center.

さらに、液体原料を気化させて反応性ガスとして供給する場合、大流量化が比較的困難であり、ガスの直進性を増すことが困難であるが、本発明の好ましい一実施例では、サポートガスを使用するので、反応性ガスの流量が小流量でも、ガスの直進性を増すことができる。   Further, when the liquid raw material is vaporized and supplied as a reactive gas, it is relatively difficult to increase the flow rate and it is difficult to increase the straightness of the gas. In a preferred embodiment of the present invention, the support gas is used. Therefore, even if the flow rate of the reactive gas is small, the straightness of the gas can be increased.

また、サポートガスを使用して反応性ガスの直進性を増すことができるので、反応性ガスの直進性を増すために、反応性ガスの流量を増加する必要がなくなり、その結果、反応性ガスの流量を小流量にすることができ、その分コストダウンを図ることができる。   Further, since the support gas can be used to increase the straightness of the reactive gas, it is not necessary to increase the flow rate of the reactive gas in order to increase the straightness of the reactive gas. The flow rate can be reduced, and the cost can be reduced accordingly.

次に、ＡＬＤ法を用いた成膜処理例について、半導体デバイスの製造工程の一つである、ＴＥＭＡＨ及びＯ３を用いてＨｆＯ２膜を成膜する例を基に説明する。 Next, an example of a film forming process using the ALD method will be described based on an example in which an HfO 2 film is formed using TEMAH and O 3 which is one of semiconductor device manufacturing processes.

ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の一つであるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる少なくとも２種類の原料となる反応性ガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子単位で基板上に吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。このとき、膜厚の制御は、反応性ガスを供給するサイクル数で行う（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、２０サイクル行う）。   ALD (Atomic Layer Deposition) method, which is one of CVD (Chemical Vapor Deposition) methods, uses reactive gases as at least two kinds of raw materials used for film formation under certain film formation conditions (temperature, time, etc.). This is a method in which one type is alternately supplied onto a substrate, adsorbed onto the substrate in units of one atom, and film formation is performed using a surface reaction. At this time, the film thickness is controlled by the number of cycles for supplying the reactive gas (for example, if the film forming speed is 1 kg / cycle, 20 cycles are performed when a 20 mm film is formed).

ＡＬＤ法では、例えばＨｆＯ２膜形成の場合、ＴＥＭＡＨ（Ｈｆ［ＮＣＨ３Ｃ２Ｈ５］４、テトラキスメチルエチルアミノハフニウム）とＯ３（オゾン）を用いて１８０〜２５０℃の低温で高品質の成膜が可能である。 In the ALD method, for example, in the case of forming an HfO 2 film, high-quality at a low temperature of 180 to 250 ° C. using TEMAH (Hf [NCH 3 C 2 H 5 ] 4 , tetrakismethylethylaminohafnium) and O 3 (ozone). Film formation is possible.

まず、上述したようにウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。ボート２１７を処理室２０１に搬入後、後述する３つのステップを順次実行する。   First, as described above, the wafers 200 are loaded into the boat 217 and loaded into the processing chamber 201. After the boat 217 is carried into the processing chamber 201, the following three steps are sequentially executed.

（ステップ１）
第１のガス供給管２３２ａにＴＥＭＡＨ、第１のキャリアガス供給管２３４ａにキャリアガス（Ｎ２）、第１のサポートガス供給管２３５ａにサポートガス（Ｎ２）、第３のキャリアガス供給管２３４ｃにキャリアガス（Ｎ２）をそれぞれ流す。 (Step 1)
TEMAH the first gas supply pipe 232a, the first carrier gas supply pipe 234a to the carrier gas (N 2), the support gas to the first support gas supply pipe 235a (N 2), a third carrier gas supply pipe 234c A carrier gas (N 2 ) is allowed to flow through each.

第１のガス供給管２３２ａの第１のバルブ２４３ａ、第１のキャリアガス供給管２３４ａの第３のバルブ２４３ｃ、第１のサポートガス供給管２３５ａの第６のバルブ２４３ｆ、およびガス排気管２３１の第５のバルブ２４３ｅを共に開ける。キャリアガスは、第１のキャリアガス供給管２３４ａと第３のキャリアガス供給管２３４ｃから流れ、第２のマスフローコントローラ２４１ｂと第６のマスフローコントローラ２４１ｆにより流量調整される。ＴＥＭＡＨは、第１のガス供給管２３２ａから流れ、液体マスフローコントローラにより流量調整され、気化器２４２により気化され、流量調整されたキャリアガスを混合し、第１のノズル２３３ａの内側ノズル２３３１に供給され、第１のガス供給孔２４８ａの内側ガス供給孔２４８１から処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。サポートガスは、第１のサポートガス供給管２３５ａから流れ、第４のマスフローコントローラ２４１ｄにより流量調整され、第１のノズル２３３ａの外側ノズル２３３２に供給され、第１のガス供給孔２４８ａの外側ガス供給孔２４８２から処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。   The first valve 243a of the first gas supply pipe 232a, the third valve 243c of the first carrier gas supply pipe 234a, the sixth valve 243f of the first support gas supply pipe 235a, and the gas exhaust pipe 231 The fifth valve 243e is opened together. The carrier gas flows from the first carrier gas supply pipe 234a and the third carrier gas supply pipe 234c, and the flow rate is adjusted by the second mass flow controller 241b and the sixth mass flow controller 241f. The TEMAH flows from the first gas supply pipe 232a, is adjusted in flow rate by the liquid mass flow controller, is vaporized by the vaporizer 242, is mixed with the adjusted carrier gas, and is supplied to the inner nozzle 2331 of the first nozzle 233a. The gas exhaust pipe 231 is exhausted while being supplied into the processing chamber 201 from the inner gas supply hole 2481 of the first gas supply hole 248a. The support gas flows from the first support gas supply pipe 235a, the flow rate thereof is adjusted by the fourth mass flow controller 241d, the supply gas is supplied to the outer nozzle 2332 of the first nozzle 233a, and the outer gas supply of the first gas supply hole 248a is performed. The gas is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 from the hole 2482.

この時、第５のバルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を３０〜５００Ｐａの範囲であって、例えば５０Ｐａに維持する。液体マスフローコントローラ２４０で制御するＴＥＭＡＨの供給量は０．０１〜０．３ｇ／ｍｉｎである。ＴＥＭＡＨガスにウエハ２００を晒す時間は３０〜１８０秒間である。このときヒータ２０７温度はウエハの温度が１８０〜２５０℃の範囲であって、例えば２５０℃になるよう設定してある。   At this time, the fifth valve 243e is appropriately adjusted to maintain the pressure in the processing chamber 201 within a range of 30 to 500 Pa, for example, 50 Pa. The supply amount of TEMAH controlled by the liquid mass flow controller 240 is 0.01 to 0.3 g / min. The time for exposing the wafer 200 to the TEMAH gas is 30 to 180 seconds. At this time, the heater 207 temperature is set such that the wafer temperature is in the range of 180 to 250 ° C., for example, 250 ° C.

ＴＥＭＡＨを処理室２０１内に供給することで、ウエハ２００上の下地膜などの表面部分と表面反応（化学吸着）する。   By supplying TEMAH into the processing chamber 201, surface reaction (chemical adsorption) with a surface portion such as a base film on the wafer 200 occurs.

（ステップ２）
第１のガス供給管２３２ａの第１のバルブ２４３ａおよび第１のサポートガス供給管２３５ａの第６のバルブ２４３ｆを閉め、ＴＥＭＡＨの供給を停止する。このときガス排気管２３１の第５のバルブ２４３ｅは開いたままとし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を２０Ｐａ以下となるまで排気し、残留ＴＥＭＡＨガスを処理室２０１内から排除する。このときＮ２等の不活性ガスを処理室２０１内へ供給すると、更に残留ＴＥＭＡＨガスを排除する効果が高まる。 (Step 2)
The first valve 243a of the first gas supply pipe 232a and the sixth valve 243f of the first support gas supply pipe 235a are closed, and the supply of TEMAH is stopped. At this time, the fifth valve 243e of the gas exhaust pipe 231 is kept open, and the inside of the processing chamber 201 is exhausted to 20 Pa or less by the vacuum pump 246, and the residual TEMAH gas is removed from the processing chamber 201. At this time, if an inert gas such as N 2 is supplied into the processing chamber 201, the effect of eliminating the residual TEMAH gas is further enhanced.

（ステップ３）
第２のガス供給管２３２ｂにＯ３、第２のキャリアガス供給管２３４ｂにキャリアガス（Ｎ２）、第２のサポートガス供給管２３５ｂにサポートガス（Ｎ２）をそれぞれを流す。 (Step 3)
O 3 flows through the second gas supply pipe 232b, carrier gas (N 2 ) flows through the second carrier gas supply pipe 234b, and support gas (N 2 ) flows through the second support gas supply pipe 235b.

第２のガス供給管２３２ｂの第２のバルブ２４３ｂ、第２のキャリアガス供給管２３４ｂの第４のバルブ２４３ｄおよび第２のサポートガス供給管２３５ｂの第７のバルブ２４３ｇを共に開ける。キャリアガスは、第２のキャリアガス供給管２３４ｂから流れ、第３のマスフローコントローラ２４１ｂにより流量調整される。Ｏ３は第２のガス供給管２３２ｂから流れ、第３のマスフローコントローラにより流量調整され、流量調整されたキャリアガスを混合し、 The second valve 243b of the second gas supply pipe 232b, the fourth valve 243d of the second carrier gas supply pipe 234b, and the seventh valve 243g of the second support gas supply pipe 235b are opened together. The carrier gas flows from the second carrier gas supply pipe 234b, and the flow rate is adjusted by the third mass flow controller 241b. O 3 flows from the second gas supply pipe 232b, the flow rate is adjusted by the third mass flow controller, the carrier gas whose flow rate is adjusted is mixed,

第２のノズル２３３ｂの内側ノズル２３３１に供給され、第２のガス供給孔２４８ｂの内側ガス供給孔２４８１から処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。サポートガスは、第２のサポートガス供給管２３５ｂから流れ、第５のマスフローコントローラ２４１ｅにより流量調整され、第２のノズル２３３ｂの外側ノズル２３３２に供給され、第２のガス供給孔２４８ｂの外側ガス供給孔２４８２から処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。   The gas is supplied to the inner nozzle 2331 of the second nozzle 233b and is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 from the inner gas supply hole 2481 of the second gas supply hole 248b. The support gas flows from the second support gas supply pipe 235b, the flow rate is adjusted by the fifth mass flow controller 241e, is supplied to the outer nozzle 2332 of the second nozzle 233b, and is supplied to the outer gas of the second gas supply hole 248b. The gas is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 from the hole 2482.

この時、第５のバルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を５０〜３００Ｐａの範囲であって、例えば８０Ｐａに維持する。Ｏ３にウエハ２００を晒す時間は１０〜１２０秒間である。このときのウエハの温度が、ステップ１のＴＥＭＡＨガスの供給時と同じく１８０〜２５０℃の範囲であって、例えば２５０℃となるようヒータ２０７を設定する。Ｏ３の供給により、ウエハ２００の表面に化学吸着したＴＥＭＡＨとＯ３とが表面反応して、ウエハ２００上にＨｆＯ２膜が成膜される。 At this time, the fifth valve 243e is appropriately adjusted to maintain the pressure in the processing chamber 201 in the range of 50 to 300 Pa, for example, 80 Pa. The time for exposing the wafer 200 to O 3 is 10 to 120 seconds. At this time, the heater 207 is set so that the temperature of the wafer is in the range of 180 to 250 ° C., for example, 250 ° C. as in the case of supplying the TEMAH gas in step 1. By supplying O 3 , TEMAH chemically adsorbed on the surface of the wafer 200 and O 3 react with each other, and an HfO 2 film is formed on the wafer 200.

成膜後、第２のガス供給管２３２ｂの第２のバルブ２４３ｂ、第２のキャリアガス供給管２３４ｂの第４のバルブ２４３ｄ、および第２のサポートガス供給管２３５ｂの第７のバルブ２４３ｇを閉じ、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、残留するＯ３の成膜に寄与した後のガスを排除する。このとき、Ｎ２等の不活性ガスを反応管２０３内に供給すると、更に残留するＯ３の成膜に寄与した後のガスを処理室２０１から排除する効果が高まる。 After the film formation, the second valve 243b of the second gas supply pipe 232b, the fourth valve 243d of the second carrier gas supply pipe 234b, and the seventh valve 243g of the second support gas supply pipe 235b are closed. Then, the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246 to remove the gas after contributing to the film formation of the remaining O 3 . At this time, if an inert gas such as N 2 is supplied into the reaction tube 203, the effect of removing the remaining gas after contributing to the film formation of O 3 from the processing chamber 201 is enhanced.

また、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２００上に所定の膜厚のＨｆＯ２膜を成膜することができる。 Further, steps 1 to 3 described above are set as one cycle, and by repeating this cycle a plurality of times, an HfO 2 film having a predetermined thickness can be formed on the wafer 200.

次に、図５を参照して、本発明の好ましい一実施例の基板処理装置を説明する。
本発明の好ましい一実施例において、基板処理装置は、一例として、半導体装置の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。図５は、本実施例の基板処理装置を説明するための概略斜透視図である。 Next, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In a preferred embodiment of the present invention, as an example, the substrate processing apparatus is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing steps in a method of manufacturing a semiconductor device. FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining the substrate processing apparatus of the present embodiment.

シリコン等からなるウエハ（基板）２００を収納したウエハキャリアとしてのカセット１１０が使用されている本発明の処理装置１０１は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁（図示せず）の下方にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口（図示せず）が開設され、この正面メンテナンス口（図示せず）を開閉する正面メンテナンス扉（図示せず）が建て付けられている。メンテナンス扉（図示せず）には、カセット搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）（図示せず）が筐体１１１内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口（図示せず）はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）（図示せず）によって開閉されるようになっている。   A processing apparatus 101 according to the present invention using a cassette 110 as a wafer carrier containing a wafer (substrate) 200 made of silicon or the like includes a casing 111. Below the front wall (not shown) of the housing 111, a front maintenance port (not shown) is opened as an opening provided for maintenance, and this front maintenance port (not shown) is opened and closed. A front maintenance door (not shown) is built. In the maintenance door (not shown), a cassette loading / unloading port (substrate container loading / unloading port) (not shown) is established so as to communicate between the inside and outside of the casing 111, and the cassette loading / unloading port (not shown) ) Is opened and closed by a front shutter (substrate container loading / unloading opening / closing mechanism) (not shown).

カセット搬入搬出口（図示せず）の筐体１１１内側にはカセットステージ（基板収容器受渡し台）１１４が設置されている。カセット１１０はカセットステージ１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、カセットステージ１１４上から搬出されるようになっている。   A cassette stage (substrate container delivery table) 114 is installed inside the casing 111 of the cassette loading / unloading port (not shown). The cassette 110 is carried onto the cassette stage 114 by an in-process carrying device (not shown), and is also carried out from the cassette stage 114.

カセットステージ１１４は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体後方に右回り縦方向９０°回転し、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体後方を向くように動作可能となるよう構成されている。   The cassette stage 114 is placed by the in-process transfer device so that the wafer 200 in the cassette 110 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward. The cassette stage 114 can be operated so that the cassette 110 is rotated 90 ° clockwise to the rear of the casing, the wafer 200 in the cassette 110 is in a horizontal position, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces the rear of the casing. It is configured as follows.

筐体１１１内の前後方向の略中央部には、カセット棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段複数列にて複数個のカセット１１０を保管するように構成されている。カセット棚１０５にはウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。   A cassette shelf (substrate container mounting shelf) 105 is installed at a substantially central portion in the front-rear direction in the casing 111. The cassette shelf 105 stores a plurality of cassettes 110 in a plurality of rows and a plurality of rows. It is configured. The cassette shelf 105 is provided with a transfer shelf 123 in which the cassette 110 to be transferred by the wafer transfer mechanism 125 is stored.

また、カセットステージ１１４の上方には予備カセット棚１０７が設けられ、予備的にカセット１１０を保管するように構成されている。   Further, a preliminary cassette shelf 107 is provided above the cassette stage 114, and is configured to store the cassette 110 preliminary.

カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間には、カセット搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されており、カセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５、予備カセット棚１０７との間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。   A cassette carrying device (substrate container carrying device) 118 is installed between the cassette stage 114 and the cassette shelf 105. The cassette transport device 118 includes a cassette elevator (substrate container lifting mechanism) 118a that can be moved up and down while holding the cassette 110, and a cassette transport mechanism (substrate container transport mechanism) 118b as a transport mechanism. The cassette 110 is transported between the cassette stage 114, the cassette shelf 105, and the spare cassette shelf 107 by continuous operation of the cassette transport mechanism 118b.

カセット棚１０５の後方には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されており、ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、耐圧筐体１１１の右側端部に設置されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体）１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。   A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is installed behind the cassette shelf 105. The wafer transfer mechanism 125 can rotate or linearly move the wafer 200 in the horizontal direction (substrate). And a wafer transfer device elevator (substrate transfer device lifting mechanism) 125b for moving the wafer transfer device 125a up and down. Wafer transfer device elevator 125 b is installed at the right end of pressure-resistant housing 111. By the continuous operation of the wafer transfer device elevator 125b and the wafer transfer device 125a, the tweezer (substrate holder) 125c of the wafer transfer device 125a is used as a placement portion for the wafer 200 with respect to the boat (substrate holder) 217. The wafer 200 is loaded (charged) and unloaded (discharged).

筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。   A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 111. The lower end portion of the processing furnace 202 is configured to be opened and closed by a furnace port shutter (furnace port opening / closing mechanism) 147.

処理炉２０２の下方にはボート２１７を処理炉２０２に昇降させる昇降機構としてのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設けられ、ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２８には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。   Below the processing furnace 202 is provided a boat elevator (substrate holder lifting mechanism) 115 as a lifting mechanism for moving the boat 217 up and down to the processing furnace 202, and an arm 128 as a connecting tool connected to a lifting platform of the boat elevator 115. A seal cap 219 as a lid is horizontally installed, and the seal cap 219 is configured to support the boat 217 vertically and to close the lower end portion of the processing furnace 202.

ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。   The boat 217 includes a plurality of holding members so that a plurality of (for example, about 50 to 150) wafers 200 are horizontally held in a state where their centers are aligned in the vertical direction. It is configured.

カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するよう供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ａが設けられておりクリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。   Above the cassette shelf 105, a clean unit 134a composed of a supply fan and a dustproof filter is provided so as to supply clean air, which is a cleaned atmosphere, so that clean air is circulated inside the casing 111. It is configured.

また、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側である筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ｂが設置されており、クリーンユニット１３４ｂから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａ、ボート２１７を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるようになっている。   In addition, a clean unit 134b composed of a supply fan and a dustproof filter is installed at the left end of the housing 111 opposite to the wafer transfer device elevator 125b and the boat elevator 115 side. The clean air blown from the clean unit 134b flows through the wafer transfer device 125a and the boat 217, and is then sucked into an exhaust device (not shown) and exhausted outside the casing 111.

次に、本実施例の基板処理装置の動作について説明する。
カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるに先立って、カセット搬入搬出口（図示せず）がフロントシャッタ（図示せず）によって開放される。その後、カセット１１０はカセット搬入搬出口（図示せず）から搬入され、カセットステージ１１４の上にウエハ２００が垂直姿勢であって、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体後方を向けるように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転させられる。 Next, the operation of the substrate processing apparatus of this embodiment will be described.
Prior to the cassette 110 being supplied to the cassette stage 114, a cassette loading / unloading port (not shown) is opened by a front shutter (not shown). Thereafter, the cassette 110 is loaded from a cassette loading / unloading port (not shown), and is placed on the cassette stage 114 so that the wafer 200 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward. . Thereafter, the cassette 110 is rotated 90 ° clockwise around the rear side of the cassette 110 so that the wafer 200 in the cassette 110 is placed in a horizontal position by the cassette stage 114 and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces the rear side of the casing. .

次に、カセット１１０は、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へカセット搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７からカセット搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。   Next, the cassette 110 is automatically transported and delivered by the cassette transport device 118 to the designated shelf position of the cassette shelf 105 to the spare cassette shelf 107 and temporarily stored, and thereafter the cassette shelf 105 to the spare shelf. It is transferred from the cassette shelf 107 to the transfer shelf 123 by the cassette transfer device 118 or directly transferred to the transfer shelf 123.

カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００はカセット１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、移載室の後方にあるボート２１７に装填（チャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。   When the cassette 110 is transferred to the transfer shelf 123, the wafers 200 are picked up from the cassette 110 by the tweezers 125c of the wafer transfer device 125a through the wafer loading / unloading port and loaded into the boat 217 at the rear of the transfer chamber (charging). ) The wafer transfer device 125 a that has delivered the wafer 200 to the boat 217 returns to the cassette 110 and loads the next wafer 110 into the boat 217.

予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって、開放される。続いて、ウエハ２００群を保持したボート２１７はシールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。   When a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the lower end portion of the processing furnace 202 closed by the furnace port shutter 147 is opened by the furnace port shutter 147. Subsequently, the boat 217 holding the wafers 200 is loaded into the processing furnace 202 when the seal cap 219 is lifted by the boat elevator 115.

ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に処理が実施される。処理後は、上述の逆の手順で、ウエハ２００およびカセット１１０は筐体１１１の外部へ払出される。   After loading, the wafer 200 is processed in the processing furnace 202. After the processing, the wafer 200 and the cassette 110 are discharged out of the casing 111 in the reverse procedure described above.

本発明の一実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the vertical substrate processing furnace in the substrate processing apparatus of one Example of this invention. 図１のＡＡ線概略横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. 本発明の一実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉のノズル２３３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 nozzle 233 of the vertical type | mold substrate processing furnace in the substrate processing apparatus of one Example of this invention. 図４のＢＢ線概略横断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4. 本発明の一実施例の基板処理装置を説明するための概略斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating the substrate processing apparatus of one Example of this invention. 従来の基板処理装置における縦型基板処理炉のノズル２３３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 nozzle 233 of the vertical type | mold substrate processing furnace in the conventional substrate processing apparatus. 図６のＤＤ線概略横断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

１０５…カセット棚
１０７…予備カセット棚
１１０…カセット
１１１…筐体
１１４…カセットステージ
１１５…ボートエレベータ
１１８…カセット搬送装置
１１８ａ…カセットエレベータ
１１８ｂ…カセット搬送機構
１２３…移載棚
１２５…ウエハ移載機構
１２５ａ…ウエハ移載装置
１２５ｂ…ウエハ移載装置エレベータ
１２５ｃ…ツイーザ
１２８…アーム
１３４ａ…クリーンユニット
１３４ｂ…クリーンユニット
１４７…炉口シャッタ
２００…ウエハ
２０１…処理室
２０２…処理炉
２０３…反応管
２０７…ヒータ
２０９…マニホールド
２１７…ボート
２１８…ボート支持台
２１９…シールキャップ
２２０…Ｏリング
２３１…ガス排気管
２３２ａ…第１のガス供給管
２３２ｂ…第２のガス供給管
２３３…ノズル
２３３１…内側ノズル
２３３２…外側ノズル
２３３ａ…第１のノズル
２３３ｂ…第２のノズル
２３４ａ…第１のキャリアガス供給管
２３４ｂ…第２のキャリアガス供給管
２３４ｃ…第３のキャリアガス供給管
２３５ａ…第１のサポートガス供給管
２３５ｂ…第２のサポートガス供給管
２４０… 液体マスフローコントローラ
２４１ａ…第１のマスフローコントローラ
２４１ｂ…第２のマスフローコントローラ
２４１ｃ…第３のマスフローコントローラ
２４１ｄ…第４のマスフローコントローラ
２４１ｅ…第５のマスフローコントローラ
２４１ｆ…第６のマスフローコントローラ
２４２…気化器
２４３ａ…第１のバルブ
２４３ｂ…第２のバルブ
２４３ｃ…第３のバルブ
２４３ｄ…第４のバルブ
２４３ｅ…第５のバルブ
２４３ｆ…第６のバルブ
２４３ｇ…第７のバルブ
２４３ｈ…第８のバルブ
２４６…真空ポンプ
２４８…ガス供給孔
２４８１…内側ガス供給孔
２４８２…外側ガス供給孔
２４８ａ…第１のガス供給孔
２４８ｂ…第２のガス供給孔
２６７…ボート回転機構
２８０…コントローラ
３０１…反応性ガス
３０２…サポートガス
105 ... cassette shelf 107 ... spare cassette shelf 110 ... cassette 111 ... housing 114 ... cassette stage 115 ... boat elevator 118 ... cassette transport device 118a ... cassette elevator 118b ... cassette transport mechanism 123 ... transfer shelf 125 ... wafer transfer mechanism 125a ... Wafer transfer device 125b ... Wafer transfer device elevator 125c ... Tweezer 128 ... Arm 134a ... Clean unit 134b ... Clean unit 147 ... Furnace port shutter 200 ... Wafer 201 ... Processing chamber 202 ... Processing furnace 203 ... Reaction tube 207 ... Heater 209 ... manifold 217 ... boat 218 ... boat support 219 ... seal cap 220 ... O-ring 231 ... gas exhaust pipe 232a ... first gas supply pipe 232b ... second gas supply pipe 233 ... nozzle 233 ... inner nozzle 2332 ... outer nozzle 233a ... first nozzle 233b ... second nozzle 234a ... first carrier gas supply pipe 234b ... second carrier gas supply pipe 234c ... third carrier gas supply pipe 235a ... first Support gas supply pipe 235b ... Second support gas supply pipe 240 ... Liquid mass flow controller 241a ... First mass flow controller 241b ... Second mass flow controller 241c ... Third mass flow controller 241d ... Fourth mass flow controller 241e ... Second 5 mass flow controller 241f ... 6th mass flow controller 242 ... vaporizer 243a ... 1st valve 243b ... 2nd valve 243c ... 3rd valve 243d ... 4th valve 243e ... 5th valve 243f ... 6th Ba 243g ... seventh valve 243h ... eighth valve 246 ... vacuum pump 248 ... gas supply hole 2481 ... inner gas supply hole 2482 ... outer gas supply hole 248a ... first gas supply hole 248b ... second gas supply hole 267 ... Boat rotation mechanism 280 ... Controller 301 ... Reactive gas 302 ... Support gas

Claims (1)

複数の基板を互いにそれぞれ間隔をあけて積層した状態で収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排出する排気手段と、を有し、
前記ガス供給手段は、前記基板の積層方向に延在し、それぞれが複数のガス噴出口を有する、内外２重管構造のガスノズルを備え、
前記内外のガスノズルに設けられるそれぞれのガス噴出口は、前記積層方向においてそれぞれ対応し、且つ対応したガス噴出口の開口中心を略一致して設けられ、
さらに、外側のガスノズルに設けられたガス噴出口の開口面積が、内側のガスノズルに設けられたガス噴出口の開口面積より大きく設定され、
前記内側のガスノズルからは反応性ガスが供給され、前記内側のガスノズルと外側のガスノズルとの間の空間からは不活性ガスが供給される、基板処理装置。
A processing chamber for storing a plurality of substrates in a state of being stacked with a space between each other;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber,
The gas supply means includes a gas nozzle having an inner and outer double pipe structure each extending in the stacking direction of the substrates and each having a plurality of gas jets.
Respective gas outlets provided in the inner and outer gas nozzles correspond to each other in the stacking direction, and are provided substantially coincident with the opening centers of the corresponding gas outlets,
Furthermore, the opening area of the gas outlet provided in the outer gas nozzle is set larger than the opening area of the gas outlet provided in the inner gas nozzle,
A substrate processing apparatus, wherein a reactive gas is supplied from the inner gas nozzle and an inert gas is supplied from a space between the inner gas nozzle and the outer gas nozzle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009094424A (en) * 2007-10-12 2009-04-30 Hitachi Kokusai Electric Inc Method of manufacturing semiconductor device and substrate treating apparatus
JP2012253134A (en) * 2011-06-01 2012-12-20 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113419A (en) * 1985-11-12 1987-05-25 Nec Corp Vapor phase epitaxial growth equipment
JPH09102463A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Sharp Corp Film formation apparatus
JP2001230242A (en) * 2000-02-18 2001-08-24 Hitachi Ltd Plasma cvd device and its gas supply nozzle
JP2004039795A (en) * 2002-07-02 2004-02-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62113419A (en) * 1985-11-12 1987-05-25 Nec Corp Vapor phase epitaxial growth equipment
JPH09102463A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Sharp Corp Film formation apparatus
JP2001230242A (en) * 2000-02-18 2001-08-24 Hitachi Ltd Plasma cvd device and its gas supply nozzle
JP2004039795A (en) * 2002-07-02 2004-02-05 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009094424A (en) * 2007-10-12 2009-04-30 Hitachi Kokusai Electric Inc Method of manufacturing semiconductor device and substrate treating apparatus
JP2012253134A (en) * 2011-06-01 2012-12-20 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing apparatus

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