JP5792390B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents
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Description
基板を収容する処理容器と、前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられた端部加熱部と、前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記端部加熱部により加熱される熱伝導体と、を有する基板処理装置が提供される。
基板を収容する処理容器と、前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられた端部加熱部と、前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記端部加熱部により加熱される熱伝導体と、を有する基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、前記基板に処理ガスを供給する間、前記端部加熱部が前記熱伝導体を加熱する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を収容する処理容器と、前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられた端部加熱部と、前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記端部加熱部により加熱される熱伝導体と、を有する基板処理装置において、前記基板に処理ガスを供給する間、前記端部加熱部が前記熱伝導体を加熱する手順をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
以下に、第1実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る基板処理装置の構成について、主に図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る基板処理装置の概略構成図であり、処理炉202部分を縦断面で示している。図2は、本実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉202の縦断面概略図である。基板処理装置では、例えば、半導体装置を製造するための一工程が行われる。
図1に示すように、処理炉202は処理容器としての反応管203を備えている。反応管203は、例えば石英(SiO2)または炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管203の筒中空部には、処理室201が形成され、基板としてのウエハ200を後述するボート217によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
基板の処理空間となる基板処理室201は、反応管203とシールキャップ219で構成される。
基板保持部としてのボート217は、複数枚のウエハ200を多段に保持できるように構成されている。ボート217は、複数枚のウエハ200を保持する複数本の支柱217aを備えている。支柱217aは例えば3本備えられている。複数本の支柱217aはそれぞれ、底板217bと天板217cとの間に架設されている。複数枚のウエハ200が、支柱217aに水平姿勢でかつ、互いに中心を揃えた状態で整列されて菅軸方向に多段に保持されている。天板217cは、ボート217に保持されるウエハ200の最大外径よりも大きくなるように形成されている。
反応容器203の下方には、ボート217を昇降させて反応管203の内外へ搬送する昇降部としてのボートエレベータが設けられている。ボートエレベータには、ボートエレベータによりボート217が上昇された際に炉口を封止するシールキャップ219が設けられている。
反応管203の外側には、反応管203の側壁面を囲う同心円状に、反応管203内のウエハ200を加熱する第1の加熱部207が設けられている。第1の加熱部207は、ヒータベース206により支持されて設けられている。図2に示すように、第1の加熱部207は第1〜第4のヒータユニット207a〜207dを備えている。第1〜第4のヒータユニット207a〜207dはそれぞれ、反応管203内でのウエハ200の積層方向に沿って設けられている。
図1に示すように、反応管203内へ処理ガスとしての気化原料を供給するガス供給部としてのガス供給管233が反応管203の外側に設けられている。気化原料は、沸点が50〜200℃の原料が用いられる。本実施形態では、水蒸気(H2O)を用いた例を示す。
MFC241a、241b、241cや、バルブ242a、242b、242cには、ガス流量制御部283が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングで制御するように構成されている。
なお、水素ガス供給源240a、酸素ガス供給源240b、不活性ガス供給管232c、開閉バルブ242c、MFC241c、不活性ガス供給源240c等の構成を、ガス供給部に含めて考えても良い。
反応管203の下方には、基板処理室201内のガスを排気するガス排気管231の一端が接続されている。ガス排気管231の他端は、真空ポンプ246a(排気装置)にAPC(Auto Pressure Controller)バルブ255を介して接続されている。基板処理室201内は、真空ポンプ246で発生する負圧によって排気される。なお、APCバルブ255は、弁の開閉により基板処理室201の排気および排気停止を行うことができる開閉弁である。また、弁開度の調整により圧力を調整することができる圧力調整弁でもある。
また、圧力検出器としての圧力センサ223がAPCバルブ255の上流側に設けられている。このようにして、基板処理室201内の圧力が所定の圧力(真空度)となるよう、真空排気するように構成されている。APCバルブ255により基板処理室201および圧力センサ223には、圧力制御部284(図3参照)が電気的に接続されており、圧力制御部284は、圧力センサ223により検出された圧力に基づいて、APCバルブ255により基板処理室201内の圧力が所望の圧力となるよう、所望のタイミングで制御するように構成されている。
なお、真空ポンプ246を排気部に含めて考えても良い。
発明者等は、研究開発する過程で、従来の約300〜400℃以上の処理プロセスでは、起こりえなかった問題を見出した。即ち、室温〜300℃程度の処理では、処理ガスとしての気化原料が反応管203内で気化原料の沸点より低い温度に冷却されて液化してしまう問題を見出した。この液化は、反応管203であって、ボート217の下部と断熱体218とガス排気管231が設けられる周囲で多く発生することが研究の末、判明した。更に、この液化は、断熱体218よりも下部や、ウエハ200から離間した位置で発生することを発見した。
図6aに液化防止ヒータ280の1形態を示す。図6aに示すように、液化防止ヒータ280には、ランプヒータ282が反応管203の全周を覆うように設けられている。また、ランプヒータ282の周りには、断熱材286が設けられている。ランプヒータ282を全周に設けることにより、反応管203下部全体を均一に加熱することができる。また、断熱材286により、ランプヒータ282の熱効率を向上させることができ、使用電力を低下させるとともに、反応管203の外部にある、他の機器や制御装置への熱影響を低下させることができる。断熱材286は、例えば、アルミナ製クロス等が用いられる。
図6bに液化防止ヒータ280の他の形態を示す。図6bに示すように、液化防止ヒータ280には、分割された分割ランプヒータ283a,283b,283c、283d,283e,283e,283fが設けられている。図6bに示すように、
ランプヒータを分割して設けることによって、反応管203下部であって、加熱され易い箇所と加熱され難い所への熱供給量を調整することができ、所望の場所を均一に加熱することができる。
例えば、ランプヒータ282で全周を加熱した場合、ボート217の支柱217aによって、断熱体218に影が形成されてしまい、均一に加熱することが困難になる。分割ランプヒータ283a〜283fを支柱217aと対向しない位置に設けることによって、断熱体218に影を形成することなく、均一に加熱することができる。
更に、発明者等は、ランプヒータ282による気化原料の加熱効率向上方法について、鋭意研究開発した。その結果、ランプヒータ282から放射される光の波長を調整することで、加熱効率を向上させられることが判明した。
液化防止ヒータ280は、図1に示すように、断熱体218の上端よりも下側に設けることが好ましい。断熱体218によって、反応管203の下部、排気管231との接続部、ガス供給管233との接続部などが第1の加熱部207から断熱され、温度が低い状態となっている。故に、反応管203の下部や、排気管231との接続部、ガス供給管233との接続部の周辺で反応管203内に供給した処理ガスが液化しやすい雰囲気となっている。液化防止ヒータ280を、断熱体218の上端よりも下側に設けることにより、この液化を抑制することができる。
図6a、図6b、図7に示すように、ガス排気管231には、ガス排気管を加熱する排気加熱部としての、エキゾーストチューブヒータ284が設けられている。エキゾーストチューブヒータ284は、ガス排気管231の内部に、結露が生じないように、所望の温度に制御されている。例えば、50℃〜300℃に制御される。
図6a、図6b、図7に示すように、ガス供給管233と反応管203の間には、供給加熱部としてのインレットチューブヒータ285が設けられている。インレットチューブヒータ285は、ガス供給管233の内部に、結露が生じないように、所望の温度に制御されている。例えば、50℃〜300℃に制御される。
図6a、図6bに示すように、ランプヒータ282と、エキゾーストチューブヒータ284と、インレットチューブヒータ285の温度を液化防止温度になるように制御する、液化防止制御部としての液化防止制御装置287が設けられている。
基板処理装置内の空きスペースや、基板処理装置が複数台設けられる半導体装置工場内の空きスペースは狭いため、このように、ガス供給管233とガス排気管231を同じ側に設けることにより、ガス供給管233とガス排気管231と液化防止ヒータ280のメンテナンスを容易に行うことができる。
図3に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ121は、CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶装置121c、I/Oポート121dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM121b、記憶装置121c、I/Oポート121dは、内部バス121eを介して、CPU121aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ121には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置122が接続されている。
続いて、本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図8を用いて説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置により実施される。本実施形態では、かかる基板処理工程の一例として、処理ガスとして過酸化水素水を気化させた気化ガスを用い、基板としてのウエハ200上に形成されたシリコン(Si)含有膜をシリコン酸化膜に改質する(酸化する)工程(改質処理工程)を行う場合について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、図1や図3に示す、コントローラ121により制御されている。
まず、予め指定された枚数のウエハ200をボート217に装填(ウエハチャージ)する。複数枚のウエハ200を保持したボート217を、ボートエレベータによって持ち上げて反応管203内(処理室201内)に搬入(ボートロード)する。この状態で、処理炉202の開口部である炉口はシールキャップ219によりシールされた状態となる。
反応管203内が所望の圧力(例えば、96000〜102500Pa)となるように真空ポンプ246a又は真空ポンプ246bの少なくともいずれかによって真空排気する。具体的には、100000Pa程度にする。この際、反応管203内の圧力は、圧力センサ223で測定し、この測定した圧力に基づきAPCバルブ242の開度又はバルブ240の開閉をフィードバック制御する(圧力調整)。
ウエハ200を加熱して所望とする温度に達し、ボート217が所望とする回転速度に到達したら、水蒸気発生器260で水蒸気を発生させ、基板処理室201内へ供給するとともに、不活性ガス供給源240cから不活性ガスである窒素ガスを基板処理室201内へ供給する。こうして、基板処理室201内の圧力を6000〜60000Pa、水蒸気の分圧を600〜60000Pa(水分濃度を10〜100%)にする。この温度と圧力の状態で、5〜120分間、ウエハ200に対して熱処理を行う。具体的には、例えば、基板処理室201内の温度を約200℃とし、圧力を53200Pa、水蒸気の分圧を45800Pa(水分濃度を86%)とし、30分間、熱処理を行う。この水蒸気雰囲気、かつ減圧雰囲気における熱処理により、ウエハ200に塗布されたシリコン含有材が酸化される。
改質処理工程(S30)が終了した後、バルブ255を開けて反応管203内を真空排気し、反応管203内に残留している水蒸気を排気する。すなわち、バルブ242a,242b,242cを閉じ、バルブ255を開け、基板処理室201を排気しつつ、不活性ガス供給管232cからガス供給ノズル302を介して反応管203内に、パージガスとしてのN2ガス(不活性ガス)を、マスフローコントローラ241cにより流量制御しながら供給する。パージガスとしては、例えば窒素(N2)ガス等の不活性ガスや、例えばHeガス、Neガス、Arガス等の希ガスを用いることができる。これにより、反応管203内の残留ガスの排出を促すことができる。
パージ工程(S40)が終了した後、バルブ255又はAPCバルブ246aを調整し、反応管203内の圧力を大気圧に復帰させつつ、ウエハ200を所定の温度(例えば室温程度)に降温させる。具体的には、バルブ241cを開けたままとし、反応管203内に不活性ガスであるN2ガスを供給しつつ、反応管203内の圧力を大気圧に昇圧させる。そして、第1の加熱部207及び第2の加熱部280への供給電力を制御して、ウエハ200の温度を降温させる。
その後、ボートエレベータによりシールキャップ219を下降させて反応管203の下端を開口するとともに、処理済みウエハ200がボート217に保持された状態で反応管203の下端から反応管203(処理室201)の外部へ搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済みウエハ200はボート217より取り出され(ウエハディスチャージ)、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
上記の改質処理工程S30が終わった後、基板処理室201内の温度を、600℃〜1100℃に上昇させる。また、水蒸気発生器260から水蒸気を基板処理室201内へ供給するとともに、不活性ガス供給源240cから不活性ガスである窒素ガスを基板処理室201内へ供給する。こうして、基板処理室201内の圧力を6000〜60000Pa、水蒸気の分圧を600〜60000Pa(水分濃度を10〜100%)にする。具体的には、本実施例では、基板処理室201内の温度を、120分間の間に、上記改質処理工程の温度から800℃に上昇させる。なお、圧力・温度調整工程S70の昇温開始からは、ランプヒータ282や、インレットチューブヒータ285、エキゾーストチューブヒータ284はOFFにする。この際、各ヒータを、同時にOFFにしても良いし、別々のタイミングでOFFにするようにしても良い。例えば、ガス供給管233内と、ガス排気管231内には、アニール処理中もガスが流れるため、ON状態に保持、ランプヒータ282だけOFFにする。
この温度と圧力の状態で5〜120分間、保持することで、ウエハ200にアニール処理を行う。具体的には、本実施例では、温度が約800℃、圧力53200Pa、水蒸気の分圧45800Pa(水分濃度86%)で、30分間、熱処理を行う。
アニール処理工程S80が終わった後は、上述と同じパージ工程S40が行われる。
パージ工程終了後、ウエハが取り出し可能な温度になるまで降温される。
上記のような搬出工程によってウエハ200が基板処理室201から搬出される。
第1実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
気化原料が液化した場合に、液体が、基板処理室201内の部材表面に存在する異物を吸収し、その異物を吸収した液体が再度蒸発し、ウエハ200に付着することによって異物が発生することがある。本実施例によれば、気化原料の液化を防止できるので、基板に付着する異物の量を低減することができる。
以下に、第2実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る基板処理装置の構成について、図11と図12を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る基板処理装置の概略構成図であり、処理炉202部分を縦断面図で示している。図12は、本実施形態に係る過水蒸気化装置の縦断面図を示している。
図11に示すように、ガス供給管233には、過水蒸気発生装置307が接続されている。過水蒸気発生装置307には、上流側から、過酸化水素水源240d、液体流量コントローラ241d、バルブ242dが過水液供給管232dを介して接続されている。過水蒸気発生装置307には、液体流量コントローラ241dで流量が調整された過水液が、供給可能になっている。
図12に、過水蒸気発生装置307の構成を示す。
過水蒸気発生装置307は、原料液を加熱された部材に滴下することで原料液を気化する滴下法を用いている。過水蒸気発生装置307は、過水液を供給する液体供給部としての滴下ノズル300と、加熱される部材としての気化容器302と、気化容器302で構成される気化空間301と、気化容器302を加熱する加熱部としての気化器ヒータ303と、気化された原料液を反応室へ排気する排気口304と、気化容器302の温度を測定する熱電対305と、熱電対305により測定された温度に基づいて、気化器ヒータ303の温度を制御する温度制御コントローラ400と、滴下ノズル300に原料液を供給する薬液供給配管307とで構成されている。気化容器302は、滴下された原料液が気化容器に到達すると同時に気化するように気化器ヒータ303により加熱されている。また、気化器ヒータ303による気化容器302の加熱効率を向上させることや、過水蒸気発生装置307と他のユニットとの断熱可能な断熱材306が設けられている。気化容器302は、原料液との反応を防止するために、石英や炭化シリコンなどで構成されている。気化容器302は、滴下された原料液の温度や、気化熱により温度が低下する。よって、温度低下を防止するために、熱伝導率が高い炭化シリコンを用いることが有効である。
次に、第2実施形態に係る基板処理工程について、図13を用いて説明する。図13に示すように、第2実施形態に係る基板処理工程の内、基板搬入工程S10は第1実施形態の工程と同じであるため省略する。
反応管203内が所望の圧力(真空度)となるように真空ポンプ246a又は真空ポンプ246bの少なくともいずれかによって真空排気する。この際、反応管203内の圧力は、圧力センサで測定し、この測定した圧力に基づきAPCバルブ242の開度又はバルブ240の開閉をフィードバック制御する(圧力調整)。
ウエハ200を加熱して所望とする温度に達し、ボート217が所望とする回転速度に到達したら、液体原料供給管232dから過酸化水素水を過水蒸気発生装置307への供給を開始する。すなわち、バルブ242dを開け、液体流量コントローラ241dを介して、過酸化水素水源240dから過水蒸気発生装置307内に、過酸化水素水を供給する。
改質処理工程(S220)が終了した後、APCバルブ255を閉じ、バルブ240を開けて反応管203内を真空排気し、反応管203内に残留している過酸化水素水の気化ガスを排気する。すなわち、バルブ242dを閉じ、バルブ232cを開け、不活性ガス供給管232cから液体原料供給ノズル230を介して反応管203内に、パージガスとしてのN2ガス(不活性ガス)を、マスフローコントローラ241cにより流量制御しながら供給する。パージガスとしては、例えば窒素(N2)ガス等の不活性ガスや、例えばHeガス、Neガス、Arガス等の希ガスを用いることができる。これにより、反応管203内の残留ガスの排出を促すことができる。また、ガス供給ノズル401内をN2ガスが通過することで、ガス供給ノズル401内に残留する過水ガスを押し出して除去することもできる。このとき、APCバルブ255の開度及びバルブ240の開閉を調整し、真空ポンプ246aから排気してもよい。
パージ工程(S230)が終了した後、バルブ240又はAPCバルブ255の少なくともいずれかを開け、反応管203内の圧力を大気圧に復帰させつつ、ウエハ200を所定の温度(例えば室温程度)に降温させる。具体的には、バルブ235cを開けたままとし、反応管203内に不活性ガスであるN2ガスを供給しつつ、反応管203内の圧力を大気圧に昇圧させる。そして、第1の加熱部207への供給電力を制御して、ウエハ200の温度を降温させる。
その後、ボートエレベータによりシールキャップ219を下降させて反応管203の下端を開口するとともに、処理済みウエハ200がボート217に保持された状態で反応管203の下端から反応管203(処理室201)の外部へ搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済みウエハ200はボート217より取り出され(ウエハディスチャージ)、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
第2実施形態によれば、第1実施形態に係る効果に加えて以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
以下に、第3実施形態について説明する。
まず、第3実施形態に係る基板処理装置の構成について、図14と図15を用いて説明する。図14は、第3実施形態に係る基板処理装置の概略構成図であり、処理炉202部分を縦断面で示してしる。図15は、第3実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉202の縦断面概略図である。
図14に示すように、反応管203と第1の加熱部207との間には、液体原料供給ノズル501が設けられている。液体原料供給ノズル501は、例えば熱伝導率の低い石英等により形成されている。液体原料供給ノズル501は二重管構造を有していてもよい。液体原料供給ノズル501は、反応管203の外壁の側部に沿って配設されている。液体原料供給ノズル501の上端(下流端)は、反応管203の頂部(上端開口)に気密に設けられている。反応管203の上端開口に位置する液体原料供給ノズル501には、供給孔502が上流側から下流側にわたって複数設けられている(図15参照)。供給孔502は、反応管203内に供給された液体原料を反応管203内に収容されたボート217の天板217cに向かって噴射させるように形成されている。
続いて、本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図16を用いて説明する。改質処理工程S320以外の工程は、第2実施例や第1実施例と同じなので説明を省略する。
ウエハ200を加熱して所望とする温度に達し、ボート217が所望とする回転速度に到達したら、液体原料供給管289aから液体原料である過酸化水素水の反応管203内への供給を開始する。すなわち、バルブ295c,295d,295eを閉じ、バルブ295bを開け、圧送ガス供給源298bから液体原料供給タンク293内に、圧送ガスをマスフローコントローラ299bにより流量制御しながら供給し、さらにバルブ295a及びバルブ297を開け、液体原料供給タンク293内に貯留されている過酸化水素水を、液体流量コントローラ294により流量制御しながら、液体原料供給管289aからセパレータ296及び液体原料供給ノズル501を介して反応管203内に供給する。圧送ガスとしては、例えば窒素(N2)ガス等の不活性ガスや、Heガス、Neガス、Arガス等の希ガスを用いることができる。
第3実施形態によれば、第1実施形態に係る効果と第2実施形態に係る効果に加えて、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
以下に、好ましい形態について付記する。
一態様によれば、
基板を処理する反応管と、
前記反応管内の前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記反応管内を排気する排気部と、
前記反応管内の前記基板を加熱する第1の加熱部と、
前記反応管の前記排気部接続部周辺に設けられた第2の加熱部と、
前記ガス供給部から処理ガスを供給する際に、前記第2の加熱部の温度を制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
付記1の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部の温度は前記処理ガスが液化しない液化防止温度に保つように制御する。
付記2の基板処理装置であって、好ましくは、
前記液化防止温度は、50〜300℃である。
付記1〜3のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理ガスは、水素と酸素を含んでいる。
付記1〜4のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理ガスは、水分子を含んでいる。
付記1〜5のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、前記反応管の炉口部周辺に設けられている。
付記1〜6のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記反応管の炉口部には断熱体が設けられ、前記第2の加熱部は当該断熱体の上端よりも下側に設けられている。
付記1〜7のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、放射型加熱部である。
付記8に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記放射型加熱部は、前記炉口部の内壁表面を加熱する。
付記1〜9のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、0.7μm〜250μmの波長をピークとする光を放射する。
付記1〜10のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、1.3μm〜200μmの波長をピークとする光を放射する。
付記1〜11のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、2μm〜20μmの波長をピークとする光を放射する。
付記1〜12のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、2μm〜4.5μmの中波長赤外線をピークとする光を放射する。
付記1〜13のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、赤外線を放射するランプヒータである。
付記1〜14のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、前記反応管の前記排気部が接続されている部分の周囲に設けられている。
付記1〜15のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部は、前記反応管の前記排気部が接続されている部分の周囲であって、
分割された状態で設けられている。
付記1〜16のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記反応管内に、熱伝導性セラミック若しくは、熱伝導性セラミックを被覆した非金属材料などの熱伝導部材を有する。
付記17の基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導部材は、前記反応管の底に設けられている。
付記17と付記18のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導部材の熱伝導率は、5W/mKである。
付記1〜19のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部周辺であって、前記反応管のガス供給口には、インレットチューブヒータが設けられている。
付記1〜20のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部の周辺であって、前記反応管のガス排気口には、エキゾーストチューブヒータが設けられている。
付記20と付記21のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部と前記インレットチューブヒータと前記エキゾーストチューブヒータの液化防止温度の制御を、それぞれ独立又は一括して制御する。
付記22の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第2の加熱部と前記インレットチューブヒータと前記エキゾーストチューブヒータを、少なくとも前記ガス供給部が処理ガスを供給している間、ONにしていること。
他の態様によれば、
基板を処理する反応管と、
前記反応管内の前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記反応管内を排気する排気部と、
前記反応管内の前記基板を加熱する第1の加熱部と、
前記反応管の前記排気部接続部周辺に設けられた第2の加熱部と、
前記ガス供給部から処理ガスを供給する際に、前記第2の加熱部の温度を制御する制御部と、
を有する半導体装置の製造装置が提供される。
更に他の態様によれば、
基板を反応管に搬入する工程と、
前記反応管に設けられた第1の加熱部が前記基板を加熱する加熱工程と、
排気部が前記反応管内を排気する排気工程と、
前記基板表面に処理ガスを供給する供給ステップと、
前記反応管であって前記排気部が接続される周辺に設けられた第2の加熱部の温度を制御する温度制御ステップと、
を有するガス供給工程と、
を有する基板処理方法が提供される。
前記付記25の基板処理方法であって、好ましくは、
前記温度制御ステップでは、前記処理ガスが液化しない蒸発温度に保つように制御される。
前記付記25と付記26のいずれかの基板処理方法であって、好ましくは、
前記処理ガスは、水(H2O)分子と過酸化水素(H2O2)分子のいずれか又は両方を有する。
更に他の態様によれば、
基板を反応管に搬入する工程と、
前記反応管に設けられた第1の加熱部が前記基板を加熱する加熱工程と、
排気部が前記反応管内を排気する排気工程と、
前記基板表面に処理ガスを供給する供給ステップと、
前記反応管であって前記排気部が接続される周辺に設けられた第2の加熱部の温度を制御する温度制御ステップと、
を有するガス供給工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
更に他の態様によれば、
反応管に設けられた第1の加熱部が基板を加熱させる加熱手順と、
排気部が前記反応管内を排気させる排気手順と、
前記基板表面に処理ガスを供給させる供給ステップと、
前記反応管であって前記排気部が接続される周辺に設けられた第2の加熱部の温度を制御させる温度制御ステップと、
を有するガス供給手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
更に他の態様によれば、
反応管に設けられた第1の加熱部が基板を加熱させる加熱手順と、
排気部が前記反応管内を排気させる排気手順と、
前記基板表面に処理ガスを供給させる供給ステップと、
前記反応管であって前記排気部が接続される周辺に設けられた第2の加熱部の温度を制御させる温度制御ステップと、
を有するガス供給手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。
更に他の態様によれば、
基板を収容する反応管の当該基板よりも排気口側に設けられ、
前記排気口側を前記基板の温度よりも高温に加熱する加熱ユニットが提供される。
更に他の態様によれば、
基板を収容する反応管と、
前記反応管内の前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記反応管内を排気する排気部と、
前記基板を加熱する第1の加熱部と、
前記反応管の前記排気部の接続部周辺に設けられた第2の加熱部と、
前記ガス供給部から処理ガスを供給する際に、前記第2の加熱部の温度を前記第1の加熱部の温度よりも高い温度に制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
更に他の態様によれば、
基板を収容する処理容器と、
前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器を閉塞する蓋体と、
前記蓋体上に設けられた熱伝導体と、
前記熱伝導体を加熱する熱伝導体加熱部と、
を有する基板処理装置が提供される。
付記33に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導体加熱部の温度は、前記処理ガスが液化しない液化防止温度に保つように前記熱伝導体加熱部を制御する制御部を有する。
付記33に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導体加熱部は、前記処理容器の炉口部周辺に設けられている。
付記33に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導体加熱部は、前記処理容器の炉口部に設けられた断熱体の上端よりも下側に設けられている。
付記33に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記熱伝導体加熱部は、放射型加熱部である。
更に他の態様によれば、
基板を収容する処理容器を閉塞する蓋体に設けられ、
前記蓋体付近に設けられた熱伝導体加熱部により加熱される熱伝導体が提供される。
Claims (15)
- 基板を収容する処理容器と、
前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、
前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられたランプヒータと、
前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記ランプヒータから放射される光により直接加熱される、前記蓋体より熱伝導率が高い材料で構成された熱伝導体と、
を有する基板処理装置。 - 前記処理容器に収容された複数の前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部で保持された前記複数の基板を加熱する基板加熱部と、を更に有する
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記基板保持部と前記処理容器の端部との間に設けられた断熱体と、を有し、
前記端部加熱部は、前記断熱体の上端よりも下側に設けられている、請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記ランプヒータは、光を透過する透明な部材で構成された前記処理容器を介して前記熱伝導体を加熱する、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記ガス供給部から前記基板に処理ガスが供給される間、前記ランプヒータが少なくとも前記熱伝導体を加熱するように前記ランプヒータを制御する制御部を有する、請求項1乃至4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記ランプヒータの温度が前記処理ガスの液化しない液化防止温度を保つように前記ランプヒータを制御する制御部を有する請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記液化防止温度は50〜300℃である、請求項6に記載の基板処理装置。
- 前記熱伝導体は熱伝導性セラミック若しくは熱伝導性セラミックを被覆した非金属材料である、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記熱伝導体の熱伝導率は5W/mK以上である、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記熱伝導体はポーラス構造である、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記処理ガスは水蒸気若しくは過酸化水素水の気化ガスである、請求項1記載の基板処理装置。
- 基板を収容する処理容器と、
前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、
前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられたランプヒータと、
前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記蓋体より熱伝導率が高い材料で構成された熱伝導体と、を有する基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
前記基板に前記処理ガスを供給する間、前記ランプヒータから放射される光により前記熱伝導体を直接加熱する工程を有する半導体装置の製造方法。 - 前記ランプヒータから放射される光により前記熱伝導体を加熱する工程では、
前記ランプヒータの温度が前記処理ガスの液化しない液化防止温度を保つように前記ランプヒータを制御する、
請求項12に記載の半導体装置の製造方法。 - 基板を収容する処理容器と、
前記基板に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器の端部の開口部を閉塞する蓋体と、
前記処理容器の端部の側壁面の周りに設けられたランプヒータと、
前記蓋体の前記処理容器内側の表面上に設けられ、前記蓋体より熱伝導率が高い材料で構成された熱伝導体と、
を有する基板処理装置において、
前記基板に前記処理ガスを供給する間、前記ランプヒータから放射される光により前記熱伝導体を直接加熱する手順をコンピュータに実行させるプログラム。 - 前記ランプヒータが前記熱伝導体を加熱する手順において、前記ランプヒータの温度が前記処理ガスの液化しない液化防止温度を保つように前記ランプヒータを制御する
請求項14に記載のプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014528118A JP5792390B2 (ja) | 2012-07-30 | 2013-07-26 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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