JP6476371B2 - Substrate processing apparatus, heating unit, member, semiconductor device manufacturing method, and piping heating method - Google Patents
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Description
本発明は基板処理装置、加熱部、部材、半導体装置の製造方法および配管の加熱方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, a heating unit, a member, a semiconductor device manufacturing method, and a piping heating method.
半導体製造装置は必要なガスの供給及び排気等を行なう必要があり、ガスの供給及び・排気配管にはその配管を加熱するヒータを備え、加熱状態を保持して内部を流通するガス等の冷却による再液化、副生成物の付着を防ぐように考慮されている。 Semiconductor manufacturing equipment needs to supply and exhaust necessary gases, etc. Gas supply and exhaust pipes are equipped with a heater that heats the pipes, cooling the gas that circulates inside while maintaining the heating state It is considered to prevent re-liquefaction and by-product adhesion due to.
本発明の目的はヒータにより加熱される配管の温度ムラを低減する構成を提供することにある。 The objective of this invention is providing the structure which reduces the temperature nonuniformity of the piping heated with a heater.
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、前記処理室内に原料ガスを供給するガス配管を有するガス供給系と、前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する排気配管を有する排気系と、前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する加熱部と、を備える構成であって、
前記加熱部は、前記配管の外壁を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間にガスを供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えるように構成される囲い部と、を備える構成が提供される。
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for processing a substrate; a gas supply system having a gas pipe for supplying a source gas into the processing chamber; an exhaust system having an exhaust pipe for discharging a gas containing the source gas from the processing chamber; and the gas pipe And a heating part that heats the outer wall of at least one of the exhaust pipes,
The heating section surrounds the outer periphery of the heating zone that heats the outer wall of the piping and the heating zone, has a space inside, and supplies the gas to the space to supply the gas to the heating zone. And an enclosure configured to apply pressure to the housing.
本発明によれば、配管の温度ムラを低減することが可能になる。 According to the present invention, it becomes possible to reduce temperature unevenness of piping.
以下、実施形態及び実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments and examples will be described with reference to the drawings. However, in the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals and repeated description may be omitted. In order to clarify the description, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, etc. of each part as compared to the actual embodiment, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited to them. It is not limited.
まず、実施形態に係る配管加熱について図1から図4を用いて説明する。
加熱部であるヒータ310は配管300に接する加熱帯311と加熱帯311の外周を覆う囲い部312とが一体形成されるジャケットヒータである。図1では、このジャケットヒータの概観を示し、図2は、配管300の回りにヒータ310が取り付けられた断面図である。ヒータ310の部材は非膨張かつ密閉素材で、例えば半導体製造工場において汚染源となるシロキサン(高温状態のシリコンより発生)の懸念がない、柔軟性のあるフッ素樹脂シートを用いるのが好ましい。ヒータ310は断面が主にC字を基本とした形状により配管300の全面を囲うことができるように構成されている。C字の割り位置(隙間部分)313は、断熱材により熱逃げを防ぐ構造となっている。ヒータ310は、例えば、固定部として、例えば、スナップボタンを使用したベルト(帯)314により、設計された配管径となる位置で固定される。尚、固定部314は、熱逃げを塞ぐ構造であればよく、マジックテープ、D管等であってもよい。
First, piping heating according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
The
図2に示すように、囲い部312の内部に空間315を密閉型で形成し、給排部である供給排気用の接続口316,317を設ける。供給側の接続口316には開閉部である逆止弁318が設けられており、密閉状態を保持することができる。空間315に供給及び排気される媒体は、流体であればよく、液体でも期待でも構わない。以後、本実施の形態では、実施形態の一例として、媒体である気体について説明する。この気体の空間315への供給により加圧状態となったヒータ310は柔軟性があり、スナップボタン等により外側への膨張が抑制されるため、内部(配管側)へ膨らむ(配管に圧力が加わる)ように構成される。このような構成により、加熱帯311と配管300の外壁の密着性が向上する。ここで、加熱帯311(配管300)に対してより均等に圧力を加える構成にするため、囲い部312の外側の部材を加熱帯311側(配管300側)の部材より固い部材にすることが好ましい。また、空間315内の静止気体で断熱される。空間315に供給する媒体である気体は大気の他にN2、He、Ne、Ar、Cr、Xeガスのいずれかであってもよい。排気側の接続口317も開閉部である逆止弁(または切換え弁)319が設けられており、内部を一定の所定圧力、若しくは所定圧力以上となるよう管理する。
As shown in FIG. 2, a
基板処理時(加熱時)は加熱帯311による加熱を行い、図3に示すように、接続口317の逆止弁(または切換え弁)319は閉じられ、接続口316から空間315に気体を供給して加圧し、空間315を所定の圧力にする。これにより、配管300の外壁は第1の温度に加熱される。一方、冷却時は加熱帯311による配管300の外壁の加熱を停止し、図4に示すように、接続口317の逆止弁(または切換え弁)319は開けられ所定圧力が解放されて熱排気が行われる。このとき、接続口316から気体が供給され続け(連続供給され)、接続口317から気体が排気され続け(連続排気され)、空間315は調圧される。これにより、配管300は第1の温度よりも低い第2の温度になる。特に、メンテナンスである排気配管のクリーニングの際には、腐食性の高いガスを使用するため、配管加熱温度を下げる必要がある。ヒータ310が上記の構成であり、内部空間315の気体を排気し続けることで、配管温度を急速に降温することができる。これにより、メンテナンス時間を短縮することが可能となる。
During substrate processing (heating), heating is performed by the
実施形態に係るヒータを用いた実施例に係る基板処理装置について図5から図8を用いて説明する。本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体(集合体)」を意味する場合、すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面(露出面)」を意味する場合や、「ウエハ上に形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。 A substrate processing apparatus according to an example using the heater according to the embodiment will be described with reference to FIGS. In this specification, when the term “wafer” is used, it means “wafer itself” or “a laminate (aggregate) of a wafer and a predetermined layer or film formed on the surface”. In other words, it may be called a wafer including a predetermined layer or film formed on the surface. In addition, when the term “wafer surface” is used in this specification, it means “the surface of the wafer itself (exposed surface)” or “the surface of a predetermined layer or film formed on the wafer”. That is, it may mean “the outermost surface of the wafer as a laminated body”.
従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面(露出面)に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合がある。また、本明細書において「ウエハ上に所定の層(または膜)を形成する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面(露出面)上に所定の層(または膜)を形成する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハの最表面の上に所定の層(または膜)を形成する」ことを意味する場合がある。 Therefore, in the present specification, the phrase “supplying a predetermined gas to the wafer” means “supplying a predetermined gas to the surface (exposed surface) of the wafer itself”, It may mean that “a predetermined gas is supplied to a layer, a film, or the like formed on the wafer, that is, to the outermost surface of the wafer as a laminated body”. Further, in this specification, when “describe a predetermined layer (or film) on the wafer” is described, “determine a predetermined layer (or film) on the surface (exposed surface) of the wafer itself”. , Or "to form a predetermined layer (or film) on the layer or film formed on the wafer, that is, on the outermost surface of the wafer as a laminate" There is.
また、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。 In this specification, the term “substrate” is also synonymous with the term “wafer”.
(1)基板処理装置の構成
(基板処理装置の全体構成)
図5に示すように、実施例に係る基板処理装置1は、筐体101内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット100の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ105が設けられ、カセットステージ105の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ115が設けられ、カセットエレベータ115には搬送手段としてのカセット移載機114が取りつけられている。又、カセットエレベータ115の後側には、カセット100の載置手段としてのカセット棚109が設けられると共にカセットステージ105の上方にも予備カセット棚110が設けられている。予備カセット棚110の上方にはクリーンユニット118が設けられクリーンエアを筐体101の内部を流通させるように構成されている。
(1) Configuration of substrate processing apparatus (overall configuration of substrate processing apparatus)
As shown in FIG. 5, the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment is provided with a holder for transferring a cassette 100 as a substrate storage container to and from an external transfer device (not shown) on the front side inside the housing 101. A cassette stage 105 as a member is provided, a cassette elevator 115 as an elevating means is provided on the rear side of the cassette stage 105, and a cassette transfer machine 114 as a conveying means is attached to the cassette elevator 115. A cassette shelf 109 as a means for placing the cassette 100 is provided on the rear side of the cassette elevator 115, and a spare cassette shelf 110 is also provided above the cassette stage 105. A clean unit 118 is provided above the spare cassette shelf 110 so that clean air is circulated inside the housing 101.
筐体101の後部上方には、処理炉202が設けられ、処理炉202の下方には基板としてのウエハ200を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート217を処理炉202に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ121が設けられ、ボートエレベータ121に取りつけられた昇降部材122の先端部には蓋体としてのシールキャップ219が取りつけられボート217を垂直に支持している。ボートエレベータ121とカセット棚109との間には昇降手段としての移載エレベータ113が設けられ、移載エレベータ113には搬送手段としてのウエハ移載機112が取りつけられている。又、ボートエレベータ121の横には、開閉機構を持ち処理炉202の下側のウエハ搬入出口を気密に閉塞する閉塞手段としての炉口シャッタ116が設けられている。
A
ウエハ200が装填されたカセット100は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ105にウエハ200が上向き姿勢で搬入され、ウエハ200が水平姿勢となるようカセットステージ105で90°回転させられる。更に、カセット100は、カセットエレベータ115の昇降動作、横行動作及びカセット移載機114の進退動作、回転動作の協働によりカセットステージ105からカセット棚109又は予備カセット棚110に搬送される。
The cassette 100 loaded with the
カセット棚109にはウエハ移載機112の搬送対象となるカセット100が収納される移載棚123があり、ウエハ200が移載に供されるカセット100はカセットエレベータ115、カセット移載機114により移載棚123に移載される。
The cassette shelf 109 has a transfer shelf 123 in which the cassette 100 to be transferred by the wafer transfer device 112 is stored. The cassette 100 to which the
カセット100が移載棚123に移載されると、ウエハ移載機112の進退動作、回転動作及び移載エレベータ113の昇降動作の協働により移載棚123から降下状態のボート217にウエハ200を移載する。
When the cassette 100 is transferred to the transfer shelf 123, the
ボート217に所定枚数のウエハ200が移載されるとボートエレベータ121によりボート217が処理炉202に挿入され、シールキャップ219により処理炉202が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉202内ではウエハ200が加熱されると共に処理ガスが処理炉202内に供給され、ウエハ200に処理がなされる。
When a predetermined number of
ウエハ200への処理が完了すると、ウエハ200は上記した作動の逆の手順により、ボート217から移載棚123のカセット100に移載され、カセット100はカセット移載機114により移載棚123からカセットステージ105に移載され、図示しない外部搬送装置により筐体101の外部に搬出される。
When the processing on the
炉口シャッタ116は、ボート217が降下状態の際に処理炉202のウエハ搬入出口を気密に閉塞し、外気が処理炉202内に巻き込まれるのを防止している。
The furnace port shutter 116 hermetically closes the wafer loading / unloading port of the
カセット移載機114等の搬送動作は、搬送制御手段124により制御される。
(処理炉)
図6に示すように、加熱手段であるヒータ207の内側に、基板であるウエハ200を処理する処理容器として反応管203が設けられ、この反応管203の下端開口は蓋体であるシールキャップ219により気密部材であるOリング220を介して気密に閉塞され、少なくとも、ヒータ207、反応管203、シールキャップ219により処理炉202を形成し、少なくとも反応管203およびシールキャップ219により処理室201を形成している。シールキャップ219には石英キャップ218を介して基板保持手段であるボート217が設置され、処理室201内に挿入される。ボート217にはバッチ処理される複数のウエハ200が水平に多段に積載される。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。
The transport operation of the cassette transfer machine 114 and the like is controlled by the transport control means 124.
(Processing furnace)
As shown in FIG. 6, a
処理室201へは第1の原料ガスを供給するガス配管10と第2の原料ガスを供給するガス配管11とが連通して設けられている。ガス配管10からは、第1の原料ガス用のガス供給器4から流量を制御するための流量制御器(マスフローコントローラ:MFC)41とバルブ34を介し、さらに処理室201内に設置されたノズル234を介して、処理室201内に第1の原料ガスが供給される。ガス配管10、流量制御器41、バルブ34、ノズル234により第1のガス供給系を構成する。ガス配管11からは、第2の原料ガス用のガス供給器5から流量を制御するための流量制御器32とバルブ35を介して、さらに処理室201内に設置されたノズル233を介して、処理室201内に第2の原料ガスが供給される。ガス配管11、流量制御器32、バルブ35、ノズル233により第2の原料ガス供給系を構成する。ガス供給器4から処理室201までのガス配管10の周りには、ガス配管10を加熱するガス配管用ヒータ22が設けられ、ガス配管11に設置されたバルブ35から処理炉101までのガス配管11の周りには、ガス配管11を加熱するガス配管用ヒータ24が設けられている。ガス配管用ヒータ22及びガス配管用ヒータ24には実施形態に係るジャケットヒータ310が用いられる。
A
ガス配管10には、不活性ガスを供給するためのガス配管40がバルブ39を介してバルブ34の下流側に接続されている。このバルブ39からガス配管10とガス配管40との接続部分までのガス配管40の周りにも、ガス配管用ヒータ22が設けられている。また、ガス配管11には、不活性ガスを供給するためのガス配管6がバルブ36を介してバルブ35の下流側に接続されている。このバルブ36からガス配管11とガス配管6との接続部分までのガス配管6の周りにも、ガス配管用ヒータ24が設けられている。
A gas pipe 40 for supplying an inert gas is connected to the
処理室201は、ガスを排気する排気管である排気配管231によりAPCバルブ243を介して真空ポンプ246に接続されている。排気配管231、APCバルブ243、真空ポンプ246によりガス排気系を構成する。反応管203から真空ポンプ246までの排気配管231の周りには、排気配管231を加熱する排気配管用ヒータ20が設けられている。排気配管用ヒータ20には実施形態に係るジャケットヒータ310が用いられる。
The
反応管203の下部より上部にわたりウエハ200の積載方向に沿って、ノズル234が設置されている。そしてノズル234にはガスを供給するための複数のガス供給孔が設けられている。このガス供給孔は隣接するウエハ200とウエハ200の中間位置に開けられ、ウエハ200にガスが供給される。ノズル234の位置より反応管203の内周を120°程度回った位置に、ウエハ200の積載方向に沿ってノズル233が同様に設置されている。このノズル233にも同様に複数のガス供給孔が設けられている。ノズル234は上述の通りガス配管10に連通し、処理室201内に第1の原料ガス及びガス配管10に接続されたガス配管40からの不活性ガスを供給する。また、ノズル233は上述の通りガス配管11に連通し、処理室201内に、第2の原料ガス及びガス配管11に接続されたガス配管6からの不活性ガスを供給する。ノズル234及びノズル233から交互に処理室201内に原料ガスが供給されて成膜が行われる。
A
反応管203内には複数枚のウエハ200を多段に同一間隔で載置するボート217が設けられており、このボート217はボートエレベータ121により反応管203内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を回転するための回転手段であるボート回転機構267が設けてあり、ボート回転機構267を回転することにより石英キャップ218に保持されたボート217を回転するようになっている。
A
(コントローラ)
コントローラについて図7を用いて説明する。
(controller)
The controller will be described with reference to FIG.
制御部(制御手段)であるコントローラ321は、ヒータ207、ガス配管用ヒータ22、ガス配管用ヒータ24、排気配管用ヒータ20、流量制御器32、33、41、バルブ34、35、36、39、APCバルブ243、真空ポンプ246、ボート回転機構267、ボート昇降機構等に接続されており、ヒータ207、ガス配管用ヒータ22、ガス配管用ヒータ24、排気配管用ヒータ20の温度調節、流量制御器32、33、41の流量調節、バルブ34、35、36、39及びAPCバルブ243の開閉動作、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、ボート昇降機構の昇降動作制御等が行われる。
The
コントローラ321は、CPU(Central Processing Unit)321a、RAM(Random Access Memory)321b、記憶装置321c、I/Oポート321dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM321b、記憶装置321c、I/Oポート321dは、内部バス321eを介して、CPU321a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321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322が接続されている。
The
記憶装置321cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等で構成される。記憶装置321c内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ321に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものである。また、RAM321bは、CPU321aによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
The
I/Oポート321dは、上述の流量制御器32,33、バルブ34,35,36,39、圧力センサ245、APCバルブ243、真空ポンプ246、ヒータ207、ガス配管用ヒータ22、ガス配管用ヒータ24、排気配管用ヒータ20、温度センサ263、回転機構267、ボートエレベータ115等に接続されている。
The I /
CPU321aは、記憶装置321cから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置322からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置321cからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、CPU321aは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、流量制御器32,33による各種ガスの流量調整動作、バルブ34,35,36,39の開閉動作、APCバルブ243の開閉動作及びAPCバルブ243による圧力センサ245に基づく圧力調整動作、温度センサ263に基づくヒータ207の温度調整動作、真空ポンプ246の起動および停止、回転機構267によるボート217の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ121によるボート217の昇降動作等を制御するように構成されている。
The
なお、コントローラ321は、外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリやメモリカード等の半導体メモリ)323に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置321cや外部記憶装置323は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置321c単体のみを含む場合、外部記憶装置323単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置323を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
The
(2)基板処理工程
次に、半導体製造装置としての基板処理装置1を使用して、基板を処理する基板処理工程の概略について説明する。この基板処理工程は、例えば、半導体装置を製造するための一工程である。なお、以下の説明において、基板処理装置1を構成する各部の動作や処理は、コントローラ321により制御される。
ここでは、第1の原料ガスとしてSi2H6(ジシラン)を用い、第2の原料ガスとしてO3(オゾン)を用いてウエハ200上に薄膜としてSiO2(シリコン酸化)膜を形成する例について説明する。なお、例えば、ウエハ200上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ200又は所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。
(2) Substrate Processing Step Next, an outline of a substrate processing step for processing a substrate using the substrate processing apparatus 1 as a semiconductor manufacturing apparatus will be described. This substrate processing step is, for example, a step for manufacturing a semiconductor device. In the following description, the operation and processing of each part constituting the substrate processing apparatus 1 are controlled by the
Here, an example of forming a SiO 2 (silicon oxide) film as a thin film on the
基板処理工程について図8を用いて説明する。
(基板搬入工程S102)
まず、ウエハ200をボート217に装填し、処理室201内へ搬入し、基板搬入工程S102を行う。
The substrate processing process will be described with reference to FIG.
(Substrate carrying-in process S102)
First, the
(成膜工程S104)
次に、ウエハ200の表面上に薄膜を形成する成膜工程S104を行う。成膜工程は次の4つのステップを順次実行する。なお、ステップ1〜4の間は、ヒータ207により、ウエハ200を所定の温度に加熱しておく。また、ガス配管用ヒータ22,24は、ガス配管10,11を第1の指定温度に加熱する。第1の指定温度は、原料ガスに応じて適宜設定される。本実施の形態では、原料ガスとしてSi2H6(ジシラン)が用いられるので、後述する成膜工程S104の間、例えば、第1の指定温度として130℃以上に加熱される。尚、本実施形態においては、排気配管用ヒータ20についても、後述する成膜工程S104の間、加熱する場合について説明する。
[ステップ1]
ステップ1では、Si2H6ガスを流す。まず、ガス配管10に設けたバルブ34と排気配管231に設けたAPCバルブ243を共に開けて、ガス供給器4から流量制御器41により流量調節されたSi2H6ガスをガス配管10をとおりノズル234のガス供給孔から処理室201内に供給しつつ、排気配管231から排気する。この際、ガス配管用ヒータ22はガス配管10を加熱し、排気配管用ヒータ20は排気配管231を加熱する。また、この際、処理室201内の圧力を所定の圧力に保つ。
(Film formation process S104)
Next, a film forming step S104 for forming a thin film on the surface of the
[Step 1]
In step 1, Si 2 H 6 gas is flowed. First, both the
これにより、ウエハ200の表面にシリコン薄膜を形成する。
[ステップ2]
ステップ2では、ガス配管10のバルブ34を閉めてSi2H6の供給を止める。排気配管231のAPCバルブ243は開いたままにし、真空ポンプ246により処理室201内を排気し、残留Si2H6を処理室201内から排除する。また、ガス配管40に設けられたバルブ39を開けて、ガス配管40からN2等の不活性ガスを処理室201内に供給し処理室201内のパージを行い、処理室201内の残留Si2H6を処理室201外に排出する。この際、ガス配管用ヒータ22はガス配管10及びガス配管40を加熱し、排気配管用ヒータ20は排気配管231を加熱する。さらに、ガス配管6に設けられたバルブ36を開けて、流量制御器33により流量調節されたN2等の不活性ガスをガス配管6からも処理室201内に供給する。この際、ガス配管用ヒータ24はガス配管11及びガス配管6を加熱する。
[ステップ3]
ステップ3では、O3ガスを流す。配管11に設けられた、バルブ35と排気配管231に設けられたAPCバルブ243を共に開け、ガス供給器5から流量制御器32により流量調節されたO3ガスをガス配管11をとおりノズル233のガス供給孔から処理室201内に供給しつつ、排気配管231から排気する。この際、ガス配管用ヒータ24はガス配管11を加熱し、排気配管用ヒータ20は排気配管231を加熱する。この際、処理室201内の圧力を所定の圧力に調整する。O3の供給により、Si2H6がウエハ200の表面に形成したシリコン薄膜とO3が表面反応して、ウエハ200上にSiO2膜が形成される。
[ステップ4]
ステップ4では、再び不活性ガスによる処理室201内のパージを行う。ガス配管11のバルブ35を閉めて、O3の供給を止める。排気配管231のAPCバルブ243は開いたままにし、真空ポンプ246により処理室201内を排気し、残留O3を処理室201内から排除する。また、ガス配管6に設けられたバルブ36を開けて、流量制御器33により流量調節されたN2等の不活性ガスをガス配管6より処理室201内に供給して処理室201内のパージを行う。この際、ガス配管用ヒータ24はガス配管11及びガス配管6を加熱し、排気配管用ヒータ20は排気配管231を加熱する。さらに、ガス配管40に設けられたバルブ39を開けて、ガス配管40からもN2等の不活性ガスを処理室201に供給する。この際、ガス配管用ヒータ22はガス配管10及びガス配管40を加熱する。
Thereby, a silicon thin film is formed on the surface of the
[Step 2]
In step 2, the
[Step 3]
In
[Step 4]
In
上記ステップ1〜4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上に所定膜厚のSiO2膜を形成する。
Steps 1 to 4 are defined as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times to form a SiO 2 film having a predetermined thickness on the
(基板搬出工程S106)
次に、SiO2が形成されたウエハ200が載置されたボート217を、処理室201から搬出する。
(Substrate unloading step S106)
Next, the
本実施例によれば、ガス配管10,11及び排気配管231の温度ムラを低減することができるので、処理室201内のガス温度及びガスの給排の安定性が向上し、成膜の均一性を向上することが可能となる。
According to the present embodiment, since the temperature unevenness of the
また、本実施例ではSi2H6を原料ガスとして供給する例を挙げたがこれにかぎらず、液体原料(TiCl4、HCDS(Si2Cl6)、TEOS等)や、固体材料(AlCl3、HfCl4、ZrCl4等)では、供給器(本実施例では流量制御器41)から段階的に温度を上げて、再液化、固化しないように構成される。例えば、反応管近くの加熱は、150℃〜200℃に設定される。このように、原料ガスによっても本実施形態における配管ヒータによれば、加熱ムラが生じることなく液化及び固化温度以上に制御できるので、原料ガスの安定な供給を行うことができる。 In the present embodiment, Si 2 H 6 is supplied as a raw material gas. However, the present invention is not limited to this, and liquid raw materials (TiCl 4 , HCDS (Si 2 Cl 6 ), TEOS, etc.) and solid materials (AlCl 3) are used. , HfCl 4 , ZrCl 4, and the like) are configured so as not to be reliquefied and solidified by increasing the temperature stepwise from the supply device (in this embodiment, the flow rate controller 41). For example, the heating near the reaction tube is set to 150 ° C. to 200 ° C. Thus, according to the piping heater in the present embodiment, even with the raw material gas, it is possible to control the liquefaction and solidification temperature or more without causing uneven heating, so that the raw material gas can be stably supplied.
<本実施形態における効果>
本実施形態によれば、以下の(a)乃至(h)のうち、少なくとも一つ、又は複数の効果を奏する。
<Effect in this embodiment>
According to the present embodiment, at least one or more of the following (a) to (h) are achieved.
(a)本実施形態によれば、加圧密着により均一な配管加熱をすることができる。また、配管の温度(加熱)にムラが発生しないため安定した反応材料の供給が可能となる。また、温度(加熱)ムラが発生しないためコールドスポットの抑制となり、未反応ガスの残渣及び副生成物の付着を防ぐことができる。 (a) According to this embodiment, uniform pipe heating can be performed by pressure contact. In addition, since there is no unevenness in the temperature (heating) of the piping, it is possible to supply the reaction material stably. Further, since temperature (heating) unevenness does not occur, cold spots are suppressed, and adhesion of unreacted gas residues and by-products can be prevented.
(b)本実施形態によれば、また、シロキサンの発生要因がないため、従来よりも高温加熱が可能となる。 (b) According to this embodiment, since there is no generation factor of siloxane, heating at a higher temperature than before is possible.
(c)本実施形態によれば、従来の断熱材で構成されたジャケットヒータを使用しないため、低価格及び低汚染のジャケットヒータを提供することができる。また、断熱材を使用しないため配管加熱占有堆積を縮小することができる。 (c) According to this embodiment, since a jacket heater made of a conventional heat insulating material is not used, a low-cost and low-contamination jacket heater can be provided. Further, since no heat insulating material is used, the pipe heating occupation deposition can be reduced.
(d)本実施形態によれば、また、実施形態におけるジャケットヒータは、成形材への気体加圧による密着により、配管に取付けられるので、取付再現性を高くすることができる。 (d) According to this embodiment, the jacket heater in the embodiment can be attached to the pipe by close contact with the molding material by gas pressurization, so that the attachment reproducibility can be improved.
(e)本実施形態によれば、メンテナンスである排気配管のクリーニングの際には、腐食性の高いガスを使用するため、配管加熱温度を下げる必要がある。ヒータ310を構成する囲い部312の内部空間315の流体を排気し続けることで、配管温度を急速に降温することができる。これにより、メンテナンス時間を短縮することが可能となる。
(e) According to this embodiment, when cleaning the exhaust pipe, which is maintenance, a highly corrosive gas is used, it is necessary to lower the pipe heating temperature. By continuing to exhaust the fluid in the
(f)成膜用の原料ガスに応じて液化しない温度にムラなく配管を加熱することができるので、原料ガスの液化が生じないよう制御された温度で、ガス流量を安定して処理室に供給することができる。 (f) Since the pipe can be heated evenly at a temperature that does not liquefy according to the source gas for film formation, the gas flow rate can be stably transferred to the processing chamber at a temperature controlled so as not to cause liquefaction of the source gas. Can be supplied.
(g)原料ガスと反応させる反応ガスを、原料ガスの液化が生じないよう制御された温度で加熱することができるので、混合される際に原料ガスの温度が低下して液化してしまうことを防止することができ、安定して原料ガスを処理室内に供給することができ、処理室内のガス温度が安定し、均一な成膜をすることができる。 (g) Since the reaction gas to be reacted with the source gas can be heated at a temperature controlled so as not to cause liquefaction of the source gas, the temperature of the source gas is lowered and liquefied when mixed. Thus, the source gas can be stably supplied into the processing chamber, the gas temperature in the processing chamber can be stabilized, and uniform film formation can be achieved.
(h)排気配管を所定の温度にムラなく配管を加熱することができるので、成膜時に未反応ガス(未反応の原料ガス)の残渣及び副生成物の付着を抑えることができる。 (h) Since the exhaust pipe can be heated uniformly to a predetermined temperature, adhesion of unreacted gas (unreacted source gas) residue and by-products during film formation can be suppressed.
本実施例ではガス配管及び排気配管の両方をヒータで加熱する例を挙げたがこれに限らず、ガス配管及び排気配管のいずれか一方をヒータで加熱するようにしてもよい。 In this embodiment, an example in which both the gas pipe and the exhaust pipe are heated by the heater has been described. However, the present invention is not limited thereto, and either the gas pipe or the exhaust pipe may be heated by the heater.
尚、図6では、原料供給器4から流量制御器41までを加熱する構成が示されているが、原料供給器4から流量制御器41までは、常時加熱する必要はなく、非定常作業時(メンテナンス、修理等)に加熱するのが好ましい。
FIG. 6 shows a configuration in which the raw
以上、本発明の実施形態及び実施例を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 As mentioned above, although embodiment and the Example of this invention were described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment and Example, and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
例えば、上述の実施形態では、原料ガスとして、ジシラン(Si2H6、略称:DS)ガスを用いる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、原料ガスとしては、モノシラン(SiH4、略称:MS)ガス、トリシラン(Si3H8、略称:TS)ガス等のハロゲン基非含有の無機系シラン原料ガスを用いることができる。また、例えば、原料ガスとして、HCDSガスの他、モノクロロシラン(SiH3Cl、略称:MCS)ガス、ジクロロシラン(SiH2Cl2、略称:DCS)ガス、トリクロロシラン(SiHCl3、略称:TCS)ガス、テトラクロロシランすなわちシリコンテトラクロライド(SiCl4、略称:STC)ガス、オクタクロロトリシラン(Si3Cl8、略称:OCTS)ガス等の無機系ハロシラン原料ガスや、トリスジメチルアミノシラン(Si[N(CH3)2]3H、略称:3DMAS)ガス、テトラキスジメチルアミノシラン(Si[N(CH3)2]4、略称:4DMAS)ガス、ビスジエチルアミノシラン(Si[N(C2H5)2]2H2、略称:BDEAS)ガス、ビスターシャリブチルアミノシラン(SiH2[NH(C4H9)]2、略称:BTBAS)ガス等のハロゲン基非含有のアミノ系(アミン系)シラン原料ガスを用いることができる。 For example, in the above-described embodiment, an example in which disilane (Si 2 H 6 , abbreviation: DS) gas is used as the source gas has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, as the source gas, a halogen group-free inorganic silane source gas such as monosilane (SiH 4 , abbreviation: MS) gas, trisilane (Si 3 H 8 , abbreviation: TS) gas, or the like can be used. Further, for example, as source gas, in addition to HCDS gas, monochlorosilane (SiH 3 Cl, abbreviation: MCS) gas, dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 , abbreviation: DCS) gas, trichlorosilane (SiHCl 3 , abbreviation: TCS) Gas, tetrachlorosilane, that is, silicon tetrachloride (SiCl 4 , abbreviation: STC) gas, inorganic halosilane source gas such as octachlorotrisilane (Si 3 Cl 8 , abbreviation: OCTS) gas, trisdimethylaminosilane (Si [N ( CH 3 ) 2 ] 3 H, abbreviation: 3DMAS) gas, tetrakisdimethylaminosilane (Si [N (CH 3 ) 2 ] 4 , abbreviation: 4DMAS) gas, bisdiethylaminosilane (Si [N (C 2 H 5 ) 2 ] 2 H 2, abbreviation: BDEAS) gas, Bicester fischeri butyl Minoshiran (SiH 2 [NH (C 4 H 9)] 2, abbreviated: BTBAS) may be used halogen group-free amino based such as a gas (amine) silane source gas.
また、例えば、上述の実施形態では、反応ガスとしてO3ガスを用いる例について説明した。例えば、酸素(O2)ガス等の酸素(O)含有ガス(酸化ガス)を用いてもよい。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、反応ガスとしては、NH3ガスの他、ジアゼン(N2H2)ガス、ヒドラジン(N2H4)ガス、N3H8ガス等の窒化水素系ガスや、これらの化合物を含むガス等を用いることができる。また、反応ガスとしては、トリエチルアミン((C2H5)3N、略称:TEA)ガス、ジエチルアミン((C2H5)2NH、略称:DEA)ガス、モノエチルアミン(C2H5NH2、略称:MEA)ガス等のエチルアミン系ガスや、トリメチルアミン((CH3)3N、略称:TMA)ガス、ジメチルアミン((CH3)2NH、略称:DMA)ガス、モノメチルアミン(CH3NH2、略称:MMA)ガス等のメチルアミン系ガス等を用いることができる。また、反応ガスとしては、トリメチルヒドラジン((CH3)2N2(CH3)H、略称:TMH)ガス等の有機ヒドラジン系ガス等を用いることができる。 For example, in the above-described embodiment, an example in which O 3 gas is used as the reaction gas has been described. For example, an oxygen (O) -containing gas (oxidation gas) such as oxygen (O 2 ) gas may be used. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, as a reactive gas, in addition to NH 3 gas, hydrogen nitride-based gas such as diazene (N 2 H 2 ) gas, hydrazine (N 2 H 4 ) gas, N 3 H 8 gas, or a gas containing these compounds Etc. can be used. As a reaction gas, triethylamine ((C 2 H 5 ) 3 N, abbreviation: TEA) gas, diethylamine ((C 2 H 5 ) 2 NH, abbreviation: DEA) gas, monoethylamine (C 2 H 5 NH 2) , Abbreviation: MEA) gas such as ethylamine gas, trimethylamine ((CH 3 ) 3 N, abbreviation: TMA) gas, dimethylamine ((CH 3 ) 2 NH, abbreviation: DMA) gas, monomethylamine (CH 3 NH) 2 , abbreviation: MMA) methylamine gas such as gas can be used. As a reaction gas, an organic hydrazine-based gas such as trimethylhydrazine ((CH 3 ) 2 N 2 (CH 3 ) H, abbreviation: TMH) gas can be used.
また、例えば、上述の実施形態では、SiO膜等のシリコン系絶縁膜を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、本発明は、ウエハ200上に、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の金属元素を含む膜、すなわち、金属系膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。
For example, in the above-described embodiment, an example in which a silicon-based insulating film such as a SiO film is formed has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in the present invention, titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), niobium (Nb), aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W) is formed on the
例えば、本発明は、ウエハ200上に、TiN膜、TiO膜、TiON膜、TiOCN膜、TiOC膜、TiCN膜、TiBN膜、TiBCN膜、ZrN膜、ZrO膜、ZrON膜、ZrOCN膜、ZrOC膜、ZrCN膜、ZrBN膜、ZrBCN膜、HfN膜、HfO膜、HfON膜、HfOCN膜、HfOC膜、HfCN膜、HfBN膜、HfBCN膜、TaN膜、TaO膜、TaON膜、TaOCN膜、TaOC膜、TaCN膜、TaBN膜、TaBCN膜、NbN膜、NbO膜、NbON膜、NbOCN膜、NbOC膜、NbCN膜、NbBN膜、NbBCN膜、AlN膜、AlO膜、AlON膜、AlOCN膜、AlOC膜、AlCN膜、AlBN膜、AlBCN膜、MoN膜、MoO膜、MoON膜、MoOCN膜、MoOC膜、MoCN膜、MoBN膜、MoBCN膜、WN膜、WO膜、WON膜、WOCN膜、WOC膜、WCN膜、WBN膜、WBCN膜等を形成する場合にも、好適に適用可能である。またこれらの他、これらのいずれかに他の元素をドープ(添加)した膜、例えば、TiAlN膜、TaAlN膜、TiAlC膜、TaAlC膜、TiSiN、TiSiC膜等を形成する場合にも、好適に適用可能である。 For example, in the present invention, a TiN film, a TiO film, a TiON film, a TiOCN film, a TiOC film, a TiCN film, a TiBN film, a TiBCN film, a ZrN film, a ZrO film, a ZrON film, a ZrOCN film, a ZrOC film, ZrCN film, ZrBN film, ZrBCN film, HfN film, HfO film, HfON film, HfOCN film, HfOC film, HfCN film, HfBN film, HfBCN film, TaN film, TaO film, TaON film, TaOCN film, TaOC film, TaCN film , TaBN film, TaBCN film, NbN film, NbO film, NbON film, NbOCN film, NbOC film, NbCN film, NbBN film, NbBCN film, AlN film, AlO film, AlON film, AlOCN film, AlOC film, AlCN film, AlBN Film, AlBCN film, MoN film, MoO film, MoON film, MoOCN film, MoOC , MOCN film, MoBN film, MoBCN film, WN film, WO film, WON film, WOCN film, WOC film, WCN film, WBN film, even in the case of forming the WBCN film or the like is suitably applicable. In addition to these, a film in which any of these elements is doped (added) with other elements, for example, a TiAlN film, a TaAlN film, a TiAlC film, a TaAlC film, a TiSiN film, a TiSiC film, etc. is also suitably applied. Is possible.
金属系膜を形成する場合、原料ガスとして、例えば、チタニウムテトラクロライド(TiCl4)ガス、チタニウムテトラフルオライド(TiF4)ガス、ジルコニウムテトラクロライド(ZrCl4)ガス、ジルコニウムテトラフルオライド(ZrF4)ガス、ハフニウムテトラクロライド(HfCl4)ガス、ハフニウムテトラフルオライド(HfF4)ガス、タンタルペンタクロライド(TaCl5)ガス、タンタルペンタフルオライド(TaF5)ガス、ニオビウムペンタクロライド(NbCl5)ガス、ニオビウムペンタフルオライド(NbF5)ガス、アルミニウムトリクロライド(AlCl3)ガス、アルミニウムトリフルオライド(AlF3)ガス、モリブデンペンタクロライド(MoCl5)ガス、モリブデンペンタフルオライド(MoF5)ガス、タングステンヘキサクロライド(WCl6)ガス、タングステンヘキサフルオライド(WF6)ガス等の金属元素およびハロゲン元素を含む無機金属原料ガスを用いることができる。また、原料ガスとして、例えば、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3、略称:TMA)ガス等の金属元素および炭素を含む有機金属原料ガスを用いることもできる。反応ガスとしては、上述の実施形態と同様なガスを用いることができる。 When forming a metal film, for example, titanium tetrachloride (TiCl 4 ) gas, titanium tetrafluoride (TiF 4 ) gas, zirconium tetrachloride (ZrCl 4 ) gas, zirconium tetrafluoride (ZrF 4 ) are used as source gases. Gas, hafnium tetrachloride (HfCl 4 ) gas, hafnium tetrafluoride (HfF 4 ) gas, tantalum pentachloride (TaCl 5 ) gas, tantalum pentafluoride (TaF 5 ) gas, niobium pentachloride (NbCl 5 ) gas, niobium pentafluoride (NbF 5) gas, aluminum trichloride (AlCl 3) gas, aluminum trifluoride (AlF 3) gas, molybdenum pentachloride (MoCl 5) gas, Mo It can be used Bed Den pentafluoride (MoF 5) Gas, tungsten hexachloride (WCl 6) gas, a tungsten hexafluoride (WF 6) inorganic metal source gas containing a metal element and a halogen element such as a gas. As the source gas, for example, an organic metal source gas containing carbon and a metal element such as trimethylaluminum (Al (CH 3 ) 3 , abbreviation: TMA) gas can be used. As the reaction gas, the same gas as that in the above-described embodiment can be used.
すなわち、本発明は、半導体元素や金属元素等の所定元素を含む膜を形成する場合に好適に適用することができる。 That is, the present invention can be suitably applied when forming a film containing a predetermined element such as a semiconductor element or a metal element.
また、上述の実施形態では、ウエハ2上に膜を堆積させる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ウエハ2やウエハ2上に形成された膜等に対して、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理を行う場合にも、好適に適用可能である。 In the above-described embodiment, an example in which a film is deposited on the wafer 2 has been described. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the present invention can also be suitably applied to the case where the wafer 2 or a film formed on the wafer 2 is subjected to a process such as an oxidation process, a diffusion process, an annealing process, and an etching process.
また、実施例ではバッチ処理の縦型基板処理装置について説明したが、それに限定されるものではなく、枚葉処理の基板処理装置に適用することができる。 In the embodiments, the vertical substrate processing apparatus for batch processing has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a substrate processing apparatus for single wafer processing.
また、本発明は、本実施例に係る基板処理装置のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置などに限らず、ガラス基板を処理するLCD(Liquid Crystal Display)製造装置にも適用することができる。 The present invention is not limited to a semiconductor manufacturing apparatus that processes a semiconductor wafer such as the substrate processing apparatus according to the present embodiment, but can also be applied to an LCD (Liquid Crystal Display) manufacturing apparatus that processes a glass substrate. .
<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
(付記1)
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、前記処理室内に原料ガスを供給するガス配管を有するガス供給系と、前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する排気配管を有する排気系と、前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する加熱部(ジャケットヒータ)を備え、
前記加熱部は、前記配管の外壁を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えるように構成される囲い部と、
を備える基板処理装置が提供される。
(付記2)
付記1の基板処理装置であって、好ましくは、
更に、前記ガスを前記囲い部内に給排するための給排部と前記給排部を開閉する開閉部と、を有し、前記給排部の一方に設けられる前記開閉部を閉じ、前記給排部の他方に設けられる前記開閉部を開き、前記囲い部に所定媒体を供給するよう構成されている。
(付記3)
付記2の基板処理装置であって、好ましくは、
前記空間に流体を供給することにより、前記加熱帯を前記配管に押し当てる方向に所定圧力以上を加えた状態で、前記加熱部は前記配管を加熱するよう構成されている。
(付記4)
付記3の基板処理装置であって、好ましくは、
前記加熱部の加熱を停止し、前記給排部をそれぞれ開き、前記所定圧力を開放した状態で、前記空間内の前記流体を給排するよう構成されている。
(付記5)
付記3または付記4の基板処理装置であって、好ましくは、
前記加熱部は、基板処理時の前記配管の温度、メンテナンス時の前記配管の温度のそれぞれを調整するように構成されている。
(付記6)
付記1の基板処理装置であって、好ましくは、
前記囲い部の部材は、フッ素樹脂シートで構成される。
(付記7)
付記1の基板処理装置であって、好ましくは、
前記加熱部が、C字形状で設けられる。
(付記8)
付記2の基板処理装置であって、好ましくは、
前記流体は、大気(Air)である。
(付記9)
付記2の前記基板処理装置であって、好ましくは、
前記流体は、N2,He,Ne,Ar,Cr,Xeよりなる群から選択されるいずれか一つのガスである。
(付記10)
付記2の前記基板処理装置であって、好ましくは、
前記囲い部の外側の材質は、前記囲い部の内側の材質(加熱帯に接する部分の材質)より固い材質であり、前記が供給されると、前記囲い部は、前記配管側へ膨らむように構成されている。
(付記11)
付記1の前記基板処理装置であって、好ましくは、
更に、前記配管に前記加熱帯を固定させるために前記囲い部に設けられる固定部を設け、前記固定部は、断熱部材で構成されるベルト(例えば、スナップボタンを使用したベルト、角管ベルト、D管ベルト)、または、マジックテープ等から選択される一つである。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.
(Appendix 1)
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for processing a substrate; a gas supply system having a gas pipe for supplying a source gas into the processing chamber; an exhaust system having an exhaust pipe for discharging a gas containing the source gas from the processing chamber; and the gas pipe And a heating part (jacket heater) for heating the outer wall of at least one of the exhaust pipes,
The heating unit surrounds the outer periphery of the heating zone that heats the outer wall of the piping and the heating zone, has a space inside, and supplies the fluid to the space to supply the fluid to the direction of the piping. An enclosure configured to apply pressure to the
A substrate processing apparatus is provided.
(Appendix 2)
The substrate processing apparatus according to appendix 1, preferably,
And a gas supply / discharge portion for supplying / exhausting the gas into / from the enclosure and an opening / closing portion for opening / closing the gas supply / discharge portion, and closing the opening / closing portion provided on one of the supply / discharge portions. The opening / closing part provided on the other side of the discharge part is opened, and a predetermined medium is supplied to the enclosure part.
(Appendix 3)
The substrate processing apparatus according to appendix 2, preferably,
By supplying a fluid to the space, the heating unit is configured to heat the pipe in a state where a predetermined pressure or more is applied in a direction in which the heating zone is pressed against the pipe.
(Appendix 4)
The substrate processing apparatus according to
The heating of the heating unit is stopped, the supply / discharge unit is opened, and the fluid in the space is supplied / discharged in a state where the predetermined pressure is released.
(Appendix 5)
The substrate processing apparatus according to
The heating unit is configured to adjust the temperature of the pipe during substrate processing and the temperature of the pipe during maintenance.
(Appendix 6)
The substrate processing apparatus according to appendix 1, preferably,
The member of the surrounding part is composed of a fluororesin sheet.
(Appendix 7)
The substrate processing apparatus according to appendix 1, preferably,
The heating unit is provided in a C shape.
(Appendix 8)
The substrate processing apparatus according to appendix 2, preferably,
The fluid is the atmosphere (Air).
(Appendix 9)
The substrate processing apparatus according to appendix 2, preferably,
The fluid is any one gas selected from the group consisting of N2, He, Ne, Ar, Cr, and Xe.
(Appendix 10)
The substrate processing apparatus according to appendix 2, preferably,
The material outside the enclosure is a material harder than the material inside the enclosure (the material in contact with the heating zone), and when supplied, the enclosure swells to the piping side. It is configured.
(Appendix 11)
The substrate processing apparatus according to appendix 1, preferably,
Further, a fixing portion provided in the enclosure portion for fixing the heating zone to the pipe is provided, and the fixing portion is a belt formed of a heat insulating member (for example, a belt using a snap button, a square tube belt, D tube belt) or Velcro tape or the like.
(付記12)
本発明の他の態様によれば、
配管の外壁を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有する囲い部とを備えた加熱部による配管の温度制御方法であって、
前記空間にガスを供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を第1の温度に加熱する工程と、
前記第1の温度から前記第1の温度よりも低い第2の温度になるまで、前記空間内のガスを給排する工程と、
を有する
配管の温度制御方法が提供される。
(Appendix 12)
According to another aspect of the invention,
A temperature control method for a pipe by a heating unit including a heating zone for heating an outer wall of the pipe, and an enclosure having a space inside and surrounding the outer periphery of the heating zone,
Heating the outer wall of the pipe to the first temperature by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying gas to the space;
Supplying and discharging gas in the space from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature;
There is provided a temperature control method for piping.
(付記13)
本発明の他の態様によれば、
配管の外壁を加熱する加熱帯と、
前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間に媒体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えるように構成される囲い部と、
を有する
加熱部が提供される。
(Appendix 13)
According to another aspect of the invention,
A heating zone for heating the outer wall of the pipe;
An enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone, has a space inside, and is configured to apply pressure in the direction of the piping to the heating zone by supplying a medium to the space;
A heating unit is provided.
(付記14)
本発明の他の態様によれば、
配管の外壁を加熱する加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間に媒体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加える
部材が提供される。
(Appendix 14)
According to another aspect of the invention,
A member that surrounds the outer periphery of the heating zone that heats the outer wall of the pipe, has a space inside, and applies a pressure to the heating zone in the direction of the pipe by supplying a medium to the space is provided.
(付記15)
本発明の他の態様によれば、
ガス配管を介して前記処理室内に原料ガスを供給して前記基板を処理する手順と、
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する手順と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有する加熱部で加熱する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムまたは該プログラムが格納されたコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
(付記16)
付記15のプログラムまたは該プログラムが格納されたコンピュータ読取可能な記録媒体であって、好ましくは、
前記空間にガスを供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管を第1の温度に加熱する手順と、
前記第1の温度から前記第1の温度よりも低い第2の温度になるまで、前記空間内のガスを給排する手順と、
を有する。
(Appendix 15)
According to another aspect of the invention,
A procedure for processing the substrate by supplying a source gas into the processing chamber via a gas pipe;
A procedure for discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
Causing the computer to execute a heating zone that heats an outer wall of at least one of the gas piping and the exhaust piping, and a heating procedure that surrounds the outer periphery of the heating zone and has a space inside. A program or a computer-readable recording medium storing the program is provided.
(Appendix 16)
The program according to appendix 15, or a computer-readable recording medium storing the program,
A procedure for heating the pipe to the first temperature by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying gas to the space;
A procedure for supplying and discharging gas in the space from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature;
Have
(付記17)
本発明の他の態様によれば、
配管を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有する囲い部とを備えた加熱部による配管の温度をコンピュータに制御させるプログラムまたは該プログラムが格納されたコンピュータ読取可能な記録媒体であって、
前記空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管を第1の温度に加熱する手順と、
前記第1の温度から前記第1の温度よりも低い第2の温度になるまで、前記空間内のガスを給排する手順と、
を有するプログラムまたは該プログラムが格納された記録媒体が提供される。
(Appendix 17)
According to another aspect of the invention,
A program for causing a computer to control the temperature of a pipe by a heating unit including a heating zone for heating the piping and an enclosure having a space inside and surrounding the heating zone, or a computer readable program storing the program A recording medium,
A procedure for heating the piping to the first temperature by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the piping to the heating zone by supplying a fluid to the space;
A procedure for supplying and discharging gas in the space from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature;
Or a recording medium storing the program.
(付記18)
本発明の他の態様によれば、
ガス配管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する工程と、
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する工程と、
配管を加熱する加熱帯と、前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有する囲い部と、を備えた加熱部で、前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する工程と、
を有し、
前記加熱する工程は、
前記空間にガスを供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管を第1の温度にする工程と、
前記第1の温度から前記第1の温度よりも低い第2の温度になるまで、前記空間内のガスを給排する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
(Appendix 18)
According to another aspect of the invention,
Supplying a source gas into the processing chamber via the gas pipe and processing the substrate;
Discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
A heating section that includes a heating zone that heats the piping and an enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone and has a space inside, and an outer wall of at least one of the gas piping and the exhaust piping is Heating, and
Have
The heating step includes
A step of bringing the pipe to a first temperature by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying gas to the space;
Supplying and discharging gas in the space from the first temperature to a second temperature lower than the first temperature;
A method of manufacturing a semiconductor device having the above is provided.
(付記19)
本発明の他の態様によれば、
ガス配管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する工程と、
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する工程と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する工程であって、
加熱部の加熱帯の外周を囲う囲い部の内部の空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を加熱する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
(Appendix 19)
According to another aspect of the invention,
Supplying a source gas into the processing chamber via the gas pipe and processing the substrate;
Discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
Heating the outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe,
The outer wall of the pipe is heated by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying fluid to the space inside the enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone of the heating unit. Process,
A method of manufacturing a semiconductor device having the above is provided.
(付記20)
本発明の他の態様によれば、
ガス配管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する工程と、
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する工程と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する工程であって、
加熱部の加熱帯の外周を囲う囲い部の内部の空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を加熱する工程と、
を有する配管の加熱方法が提供される。
(Appendix 20)
According to another aspect of the invention,
Supplying a source gas into the processing chamber via the gas pipe and processing the substrate;
Discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
Heating the outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe,
The outer wall of the pipe is heated by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying fluid to the space inside the enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone of the heating unit. Process,
A method of heating a pipe having
(付記21)
本発明の他の態様によれば、
ガス配管を介して処理室内に原料ガスを供給して基板を処理する手順と、
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する手順と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する手順であって、
加熱部の加熱帯の外周を囲う囲い部の内部の空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を加熱する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムまたは該プログラムが格納されたコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
(Appendix 21)
According to another aspect of the invention,
A procedure for processing a substrate by supplying a source gas into a processing chamber via a gas pipe;
A procedure for discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
A procedure for heating an outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe,
The outer wall of the pipe is heated by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying fluid to the space inside the enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone of the heating unit. Procedure and
Is provided, or a computer-readable recording medium storing the program.
1…基板処理装置
4…ガス供給器
5…ガス供給器
6…ガス配管
10…ガス配管
11…ガス配管
20…排気配管用ヒータ
22…ガス配管用ヒータ
24…ガス配管用ヒータ
32…流量制御器
33…流量制御器
34…バルブ
35…バルブ
36…バルブ
39…バルブ
40…ガス配管
41…流量制御器
200…ウエハ
201…処理室
202…処理炉
203…反応管
207…ヒータ
217…ボート
231…ガス排気管
233…ノズル
234…ノズル
243…圧力制御器(APCバルブ)
246…真空ポンプ
300…配管
310…ヒータ
311…加熱帯
312…囲い部
313…割り位置
314…ベルト
315…空間
316…接続口
317…接続口
318…逆止弁
319…逆止弁(又は切換え弁)
321…コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
246 ...
321 ... Controller
Claims (5)
前記処理室内に原料ガスを供給するガス配管を有するガス供給系と、
前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する排気配管を有する排気系と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、
前記配管の外壁を加熱する加熱帯と、
前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えるように構成される囲い部と、
を備える基板処理装置。 A processing chamber for processing the substrate;
A gas supply system having a gas pipe for supplying a raw material gas into the processing chamber;
An exhaust system having an exhaust pipe for discharging the gas containing the source gas from the processing chamber;
A heating unit for heating an outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe;
With
The heating unit is
A heating zone for heating the outer wall of the pipe;
An enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone, has a space inside, and is configured to apply pressure to the heating zone in the direction of the piping by supplying fluid to the space;
A substrate processing apparatus comprising:
前記加熱帯の外周を囲い、内部に空間を有し、該空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し、前記配管の方向に圧力を加えるように構成される囲い部と、
を有する加熱部。 A heating zone for heating the outer wall of the pipe;
An enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone, has a space inside, and is configured to apply pressure to the heating zone in the direction of the piping by supplying fluid to the space;
A heating section.
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する工程と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する工程であって、
加熱部の加熱帯の外周を囲う囲い部の内部の空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を加熱する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 Supplying a source gas into the processing chamber via the gas pipe and processing the substrate;
Discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
Heating the outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe,
The outer wall of the pipe is heated by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying fluid to the space inside the enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone of the heating unit. Process,
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
排気配管を介して前記処理室から前記原料ガスを含むガスを排出する工程と、
前記ガス配管及び前記排気配管のうち少なくともどちらか一方の配管の外壁を加熱する工程であって、
加熱部の加熱帯の外周を囲う囲い部の内部の空間に流体を供給することで前記加熱帯に対し前記配管の方向に圧力を加えた状態で、前記加熱帯により前記配管の外壁を加熱する工程と、
を有する配管の加熱方法。 Supplying a source gas into the processing chamber via the gas pipe and processing the substrate;
Discharging the gas containing the source gas from the processing chamber via an exhaust pipe;
Heating the outer wall of at least one of the gas pipe and the exhaust pipe,
The outer wall of the pipe is heated by the heating zone in a state where pressure is applied in the direction of the pipe to the heating zone by supplying fluid to the space inside the enclosure that surrounds the outer periphery of the heating zone of the heating unit. Process,
A method for heating a pipe.
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