JP4364962B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハ表面に酸化膜、金属膜、不純物の拡散等の成膜処理を行う基板処理装置、特に縦型反応炉、ロードロック室を具備する基板処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロードロック室を具備する従来の基板処理装置を図3に於いて説明する。
【0003】
気密なロードロック室1の上面に炉口孔2上端が穿設され、該炉口孔2と同心に有天筒状の石英製の反応管3が気密に立設され、該反応管3の周囲にはヒータユニット4が設けられている。
【0004】
前記ロードロック室1内にはボートエレベータ5が設けられ、該ボートエレベータ5は石英製のキャップ受座6を昇降可能に支持し、該キャップ受座6に石英製のボートキャップ7を介してボート8が立設される。該ボート8には水平姿勢でウェーハが多段に収納され、ウェーハはボート8に収納された状態で前記ボートエレベータ5により、前記反応管3内に装入される様になっている。
【0005】
前記ボートエレベータ5が前記ボート8を前記反応管3内に装入した状態では、前記キャップ受座6が前記炉口孔2を気密に閉塞し、前記ボート8が完全に降下した状態では、前記炉口孔2は図示しない炉口シャッタにより気密に閉塞される様になっている。
【0006】
先ず、基板処理について説明する。
【0007】
前記ボート8が降下した状態では前記炉口孔2は前記炉口シャッタにより気密に閉塞されており、ロードロック室1に設けられているゲートバルブ(図示せず)が開放され、図示しない基板移載機によりウェーハがボート8に移載される。該ボート8への移載が完了すると前記ゲートバルブが閉塞され、ロードロック室1内が真空引される。
【0008】
ロードロック室1内の真空引が完了すると、図示しない炉口シャッタが開放され、前記ボートエレベータ5が前記ボート8を上昇させ、所定温度に加熱されている前記反応管3内に装入する。前記キャップ受座6が炉口孔2を気密に閉塞した状態で、反応管3内に反応ガスが導入され、ウェーハ表面に所要の処理がなされる。
【0009】
処理が完了し、図示しない炉口シャッタが開放され、前記ボートエレベータ5によりボート8が前記反応管3から引出され、ウェーハがロードロック室1内で冷却される。ボート8が引出されると前記炉口孔2は炉口シャッタにより再び閉塞される。ウェーハが所要温度迄冷却すると、前記ロードロック室1内が大気圧復帰され、図示しないゲートバルブが開かれ、図示しない基板移載機によりウェーハが搬出される。
【0010】
上記した様に、ウェーハ処理中、前記炉口孔2はキャップ受座6により気密に閉塞され、ボート降下状態では遮熱と気密の為に図示しない炉口シャッタにより閉塞される様になっている。
【0011】
図4、図5により従来の炉口部の構造を説明する。
【0012】
前記ロードロック室1の前記炉口孔2に上方から金属製リング状のベースフランジ10が嵌合し、該ベースフランジ10上に金属製リング状の炉口フランジ11が重合して設けられている。前記反応管3は前記炉口フランジ11上に立設され、反応管フランジ12が前記炉口フランジ11とフランジ押え13により挾持されている。
【0013】
前記ベースフランジ10と前記炉口フランジ11間、又ロードロック室1の炉口孔2の周縁部と前記ベースフランジ10間にはそれぞれシールリング14、シールリング15が挾設され、前記炉口フランジ11と前記反応管フランジ12間にはシールリング16が挾設される。更に、前記ベースフランジ10の下面にはシールリング17が設けられ、該シールリング17には前記キャップ受座6が当接可能となっている。
【0014】
前記ベースフランジ10内には冷却水路18が形成され、該冷却水路18に冷却水を流通することで前記シールリング14、シールリング17が冷却される。前記フランジ押え13内には冷却水路19が形成され、該冷却水路19に冷却水を流通することで、反応管フランジ12を介して前記シールリング16が冷却される。
【0015】
前記ボート8が炉口孔2内に装入された状態では、前記キャップ受座6がベースフランジ10に密着し、前記反応管3内とロードロック室1内とは前記シールリング17により気密にシールされる。又ロードロック室1内部と外部間は前記シールリング15により気密にシールされ、反応管3内と外部とは前記シールリング14、シールリング16により気密にシールされる。
【0016】
前記ボート8が引出された状態では、前記炉口孔2は炉口シャッタ20により閉塞される。炉口シャッタ20は前記ベースフランジ10に密着し、該ベースフランジ10と炉口シャッタ20間は前記シールリング17により気密にシールされる。而して、前記炉口シャッタ20は反応管3からの熱輻射を遮断すると共にロードロック室1内を気密とする。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の炉口部構造では、前記キャップ受座6がベースフランジ10の下面に当接し、反応管3内を気密に閉塞する構造であるので、金属製の前記ベースフランジ10、炉口フランジ11の内周面が反応管3内に露出している。反応ガスには腐食性ガスが使用されるので、前記ベースフランジ10、炉口フランジ11の内周面が腐食し、反応管3内が金属汚染されることがある。
【0018】
金属汚染を防止する為、前記ベースフランジ10,炉口フランジ11の内側に石英リングを設けることもあるが、構造上間隙をなくすことはできないのでやはり同様の問題は避けられなかった。
【0019】
本発明は、反応管内に金属面が露出しない様にし、反応管内の金属汚染を防止し、ウェーハの処理品質の向上を図るものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロードロック室と該ロードロック室に気密に連設される反応管とを少なくとも具備し、前記ロードロック室と反応管とはロードロック室に穿設された炉口孔を通して連通され、ウェーハはボートに装填された状態で前記反応管に装入され処理される基板処理装置に於いて、前記ボートは石英製の石英キャップベースに設けられ、ボート装入時には石英キャップベースが前記反応管フランジに当接して反応管を閉塞し、ボート引出し時には炉口シャッタが前記ロードロック室に当接して前記炉口孔を閉塞することを基板処理装置に係るものであり、ウェーハ処理時には石英キャップベースで反応管を閉塞するので、反応管内には金属部分が露出せず、ウェーハの金属汚染が防止される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【0022】
図1はボート8が反応管3内に装入された状態を示し、図2はボート8が反応管3より引出され、炉口シャッタ20により炉口孔2が閉塞された状態を示している。尚、図1、図2中、図4、図5中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【0023】
図1に於いて、反応管フランジ12の外径より小さい内径を有するベースフランジ10を上側から前記炉口孔2に嵌合し、ロードロック室1とベースフランジ10間にはシールリング15を挾設する。前記ベースフランジ10の上面に該ベースフランジ10と同一の内径を有する炉口フランジ11を重合させ設け、前記ベースフランジ10と前記炉口フランジ11間にはシールリング14を挾設する。
【0024】
前記炉口フランジ11の上面に反応管フランジ12が乗載し、該反応管フランジ12と前記炉口フランジ11との重合代は該炉口フランジ11と前記反応管フランジ12との間にシールリング16を挾設するに充分なものとする。
【0025】
キャップ受座6の上面に石英キャップベース21を前記キャップ受座6と同心に設け、該石英キャップベース21にボートキャップ7を介してボート8を立設する。前記キャップ受座6はボートエレベータ5(図3参照)に昇降可能に支持され、前記ベースフランジ10の内径より小さく、又前記石英キャップベース21の外径は前記キャップ受座6の外径より更に小さくなっている。
【0026】
前記石英キャップベース21は前記反応管フランジ12の下面内周縁部に当接可能であり、前記石英キャップベース21にOリング押え22が外嵌し、該Oリング押え22はフッ素樹脂等の合成樹脂製であり、前記キャップ受座6に固着されている。
【0027】
前記石英キャップベース21の上端外周縁が欠切され、前記Oリング押え22との間に溝が形成され、該溝にはOリング23が嵌設されている。
【0028】
図2で示される様に、前記炉口シャッタ20の外径は、前記シールリング17の外径よりも充分に大きく、前記炉口シャッタ20がベースフランジ10に接合した状態で前記シールリング17が前記ベースフランジ10と前記炉口シャッタ20間を気密にシールする様になっている。
【0029】
本実施の形態でのウェーハの処理については上記従来例と同様であるので説明を省略し、炉口部についての作用について説明する。
【0030】
ウェーハの処理中は前記石英キャップベース21が前記反応管フランジ12の下面内周縁部に当接する。前記石英キャップベース21と反応管フランジ12間は前記Oリング23により気密シールされ、前記反応管3内は気密が保持される。
【0031】
又、前記ロードロック室1と前記ベースフランジ10間は前記シールリング15により、前記ベースフランジ10と前記炉口フランジ11間は前記シールリング14により、前記炉口フランジ11と前記反応管フランジ12間は前記シールリング16によりそれぞれシールされるので、前記ロードロック室1内も気密が保持される。
【0032】
更に、前記冷却水路19に冷却水を流通することで、前記シールリング16、Oリング23は共に前記反応管フランジ12を介して冷却される。尚、特に図示していないが、前記ベースフランジ10には冷却水路が形成されており、該冷却水路に冷却水を流通することで、前記シールリング14、シールリング17が冷却される。
【0033】
石英キャップベース21で前記反応管3下端を閉塞した状態では、反応管3内には石英製の石英キャップベース21が面し、前記ベースフランジ10、炉口フランジ11は反応管3内には露出しない。従って、反応管3内には金属の露出する箇所がなく、反応管3内、或は処理中のウェーハが金属汚染されることがない。
【0034】
前記ボート8が引出され、前記炉口シャッタ20により反応管3が閉塞された状態では、前記炉口シャッタ20が前記ベースフランジ10に当接し、該ベースフランジ10と前記炉口シャッタ20との間は前記シールリング17により気密にシールされる。而して、前記反応管3内、ロードロック室1内は独立して真空排気、大気圧復帰がなされ、前述した様なウェーハの搬出、搬入が行われる。前記ボートが引出された状態で前記ベースフランジ10、炉口フランジ11は反応管3内に露出することになるが、非処理状態では反応管3内に腐食性ガスは導入しないので、前記ベースフランジ10、炉口フランジ11は腐食されることがない。従って、ベースフランジ10、炉口フランジ11の材質は耐腐食材を使用する必要がなくなる。
【0035】
尚、前記ベースフランジ10はロードロック室1を構成する部材であり、耐腐食材とする必要がないのでロードロック室1に一体化してもよく、又前記ベースフランジ10と炉口フランジ11は一体化してもよい。更に、前記炉口シャッタ20にスプリング等を介して石英製の炉口内蓋を取付け、炉口シャッタ20による炉口孔2の閉塞時に、前記炉口内蓋により、前記反応管3下端部が気密に閉塞される様にしてもよい。斯くの如くすると、ボート引出し時にも金属面が反応管3内に露出することがない。
【0036】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、ウェーハ処理時に反応室内に金属部分の露出がないので、反応室内、ウェーハが金属汚染されることが防止でき、高品質の処理が可能となり、炉口部を構成する材質として耐腐食材を使用する必要がなくなるので、材料費の低減を図ることができる等の種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の要部を示す立断面図である。
【図2】本発明の実施の形態の要部を示す立断面図である。
【図3】基板処理装置の全体概略図である。
【図4】従来例の要部を示す立断面図である。
【図5】従来例の要部を示す立断面図である。
【符号の説明】
1 ロードロック室
2 炉口孔
3 反応管
7 ヒータユニット
8 ボート
20 炉口シャッタ
21 石英キャップベース
Claims (2)
- 金属製のロードロック室と該ロードロック室に気密に連設される石英製の反応管とを少なくとも具備し、前記ロードロック室と反応管とはロードロック室に穿設された炉口孔を通して連通され、ウェーハはボートに装填された状態で前記反応管に装入され処理される基板処理装置に於いて、前記ボートは石英製の石英キャップベースに設けられ、ボート装入時には石英キャップベースが前記反応管フランジに当接して反応管を閉塞し、ボート引出し時には炉口シャッタが前記ロードロック室に当接して前記炉口孔を閉塞することを特徴とする基板処理装置。
- 請求項1の基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法であって、前記石英キャップベースが前記反応管フランジに当接して反応管を閉塞した状態で、前記反応管内で基板を処理することを特徴とする基板処理方法。
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JP1318499A JP4364962B2 (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1318499A JP4364962B2 (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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JP2000216149A JP2000216149A (ja) | 2000-08-04 |
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ID=11826103
Family Applications (1)
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JP1318499A Expired - Lifetime JP4364962B2 (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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JP4652408B2 (ja) | 2005-07-26 | 2011-03-16 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、反応管、基板処理方法及び半導体装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-01-21 JP JP1318499A patent/JP4364962B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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