(57)【要約】【課題】反応管下部周囲に設置されるガスノズルや熱電対等の石英部品と干渉することがなく、取り付けや取り外しが容易な耐震構造を実現する基板処理装置を提供する。【解決手段】下端が開放された筒状であって内部に基板を収容して処理する反応容器と、反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、該支持部に固定され反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、反応容器は、反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、固定具は、支持部の下側に固定されるとともに支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、支持部の下側に固定されるとともに支持部の下側から反応容器の内壁及び貫通口内部まで延在するよう、基板処理装置を構成する。【選択図】図４
2012069843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成される基板処理装置。
【請求項２】
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成され、
前記固定具が前記支持部に固定された状態で、前記反応容器の内部に基板が搬入される工程と、
前記反応容器の内部にて基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を含む集積回路装置（半導体装置）が作り込まれる半導体ウェハ（以下、ウェハという。）等の基板を処理する基板処理装置や半導体製造装置及び半導体装置の製造方法に関し、特に、反応管を用いて絶縁膜や金属膜および半導体膜等を成膜する縦型装置において、例えば地震発生時等においても反応管が転倒することを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造プロセスの１つに、縦型装置を用いたＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理がある。これはボートに積層した複数枚のシリコンウェハ等の基板を、縦型装置の石英製の反応管内で加熱し、化学気相堆積（ＣＶＤ）させるものである。この縦型装置では、地震発生時において、縦型装置を構成する基板保持体としてのボートや反応管等の各部品が転倒しない耐震構造が要求されている。耐震構造が十分でない場合は、地震発生時に、石英部品であるインナーチューブが地震の揺れにより転倒・破損し、インナーチューブ内のウェハ等に甚大な被害が生じるおそれがある。
【０００３】
従来の縦型装置においては、地震対策として、例えば、反応管であるインナーチューブ下部周囲を、外側からリング状の金属固定具で抑えて固定する構造が用いられたが、この構造では、インナーチューブ外側に配置される他の石英部品（ガスノズルや熱電対等）と干渉し易くなるため、上記金属固定具を取り付け、取り外しすることが容易でなかった。下記の特許文献１には、インナーチューブを用いる縦型装置において、基板を保持する基板保持体と基板保持体を載置する載置台を、固定ピンを用いて固定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０１０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の縦型装置の反応管の耐震構造は、反応管下部周囲を外側からリング状の金属固定具で抑えて固定する構造であるので、反応管下部周囲に設置されるガスノズルや熱電対等の石英部品と干渉し易くなり、固定具の取り付けや取り外しが容易でないという課題がある。
本発明の目的は、ガスノズルや熱電対等の石英部品と干渉することがなく、取り付けや取り外しが容易な固定具による耐震構造を有する基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための、本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成される基板処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成によれば、反応容器が転倒するのを抑制することができ、例えば、地震等が起こったとしても、反応容器の転倒を抑制することで、反応容器の破損の発生を抑制することができる。
また、反応容器の内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法の代表的な構成は、次のとおりである。
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成され、
前記固定具が前記支持部に固定された状態で、前記反応容器の内部に基板が搬入される工程と、
前記反応容器の内部にて基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【０００９】
上記の半導体装置の製造方法の構成によれば、反応容器が転倒するのを抑制している状態で基板を処理することができ、所望の半導体装置の製造をすることができる。また、反応容器の内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における垂直断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る熱処理炉の垂直断面図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る耐震構造の垂直断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る耐震構造の垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例における基板処理装置を説明する。本実施例における基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）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。なお、以下の説明では、基板処理装置として、基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行うバッチ式縦型半導体製造装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明が適用される処理装置の平面透視図である。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図であり、図１のＡ−Ａ線における垂直断面図である。
【００１２】
図１および２に示されているように、シリコン等からなるウェハ（基板）２００を収納したウェハキャリアとしてＦＯＵＰ（基板収容器。以下ポッドという。）１１０が使用されている処理装置１００は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部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１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４、１０４がそれぞれ建て付けられている。
筐体１１１の正面壁にはポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側にはロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されており、ロードポート１１４はポッド１１０を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１１０はロードポート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、ロードポート１１４上から搬出されるようになっている。
【００１３】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、回転式ポッド棚１０５は複数個のポッド１１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚１０５は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上下四段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収容器載置台）１１７とを備えており、複数枚の棚板１１７はポッド１１０を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、ポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されており、ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されており、ポッド搬送装置１１８はポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を搬送するように構成されている。
【００１４】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａにはウェハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウェハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウェハ搬入搬出口１２０、１２０には一対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ１２１はポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウェハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１５】
サブ筐体１１９はポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５の設置空間から流体的に隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域にはウェハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されており、ウェハ移載機構１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直線動作可能なウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェ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。これら、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体）１２５ｃをウェハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対してウェハ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。
【００１６】
図１に示されているように移載室１２４のウェハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である右側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３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１３４が設置されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ウェハ移載装置１２５ａに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１３４によって、移載室１２４内に吹き出されるように構成されている。
【００１７】
移載室１２４の後側領域には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持可能な機密性能を有する筐体（以下、耐圧筐体という。）１４０が設置されており、この耐圧筐体１４０によりボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室１４１が形成されている。
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウェハ搬入搬出開口（基板搬入搬出開口）１４２が開設されており、ウェハ搬入搬出開口１４２はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の一対の側壁にはロードロック室１４１へ窒素ガスを給気するためのガス供給管１４４と、ロードロック室１４１を負圧に排気するための排気管１４５とがそれぞれ接続されている。
ロードロック室１４１上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口ゲートバルブ（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。耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａの上端部には、炉口ゲートバルブ１４７を処理炉２０２の下端部の開放時に収容する炉口ゲートバルブカバー１４９が取り付けられている。
【００１８】
図１に示されているように、耐圧筐体１４０にはボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５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。
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〜１２５枚程度）のウェハ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。
【００１９】
次に、本発明の処理装置の概略動作について説明する。
図１および図２に示されているように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０はポッド搬送装置１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
搬入されたポッド１１０は回転式ポッド棚１０５の指定された棚板１１７へポッド搬送装置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、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウェハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、移載室１２４にはクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
【００２０】
載置台１２２に載置されたポッド１１０はその開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウェハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウェハ出し入れ口が開放される。また、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウェハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３の動作により開放されると、ウェハ２００はポッド１１０からウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウェハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置３０１にてウェハを整合した後、ウェハ搬入搬出開口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へ移載されて装填（ウェハチャージング）される。ボート２１７にウェハ２００を受け渡したウェハ移載装置１２５ａはポッド１１０に戻り、次のウェハ１１０をボート２１７に装填する。
【００２１】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウェハ移載装置１２５ａによるウェハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には回転式ポッド棚１０５ないしロードポート１１４から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００２２】
予め指定された枚数のウェハ２００がボート２１７装填されると、ウェハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられ、ロードロック室１４１は排気管１４５から真空引きされることにより、減圧される。
ロードロック室１４１が処理炉２０２内の圧力と同圧に減圧されると、処理炉２０２の下端部が炉口ゲートバルブ１４７によって開放される。このとき、炉口ゲートバルブ１４７は炉口ゲートバルブカバー１４９の内部に搬入されて収容される。
続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２３】
ローディング後は、処理炉２０２にてウェハ２００に任意の処理が実施される。
処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出され、更に、ロードロック室１４１内部を大気圧に復圧させた後にゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、ノッチ合わせ装置１３５でのウェハの整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウェハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２４】
以下に本発明の実施例における処理炉を図面に基づいて説明する。
図３は本発明の実施例で好適に用いられる基板処理装置の処理炉２０２の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
図３http://sgpat2.head.hitachi.co.jp/pat_www/fpic?AA04304128/000003.gifに示されているように、処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ２０６を有する。ヒータ２０６は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００２５】
ヒータ２０６の内側には、ヒータ２０６と同心円状に反応容器としてのプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３は内部反応管としてのインナーチューブ２０４と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ２０５とから構成されている。インナーチューブ２０４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、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ２０４の筒中空部には処理室２０１が形成されており、基板としてのウェハ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。アウターチューブ２０５は、例えば石英または炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチューブ２０４の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナーチューブ２０４と同心円状に設けられている。
【００２６】
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状にマニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス等からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５に係合しており、これらを支持するように設けられている。詳しくは、マニホールド２０９から内側方向に水平に突出して設けられた支持部２０９ａ上に、インナーチューブ２０４の下端部２０４ａを載置して支持している。また、マニホールド２０９の上端部上に、アウターチューブ２０５の下端部を載置して支持している。
支持部２０９ａには、インナーチューブ２０４の揺れを抑制するための固定具が設けられている。固定具の取り付け構造については、図４、図５により後述する。
なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間にはシール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９がヒータベース２５１に支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。
【００２７】
後述するシールキャップ２１９にはガス導入部としてのノズル２３０が処理室２０１内に連通するように接続されており、ノズル２３０にはガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２のノズル２３０との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１を介して図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。ＭＦＣ２４１には、ガス流量制御部２３５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にて制御するように構成されている。
【００２８】
マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５との隙間によって形成される筒状空間２５０の下端部に配置されており、筒状空間２５０に連通している。排気管２３１のマニホールド２０９との接続側と反対側である下流側には圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整装置２４２を介して真空ポンプ等の真空排気装置２４６が接続されており、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し得るように構成されている。圧力調整装置２４２および圧力センサ２４５には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて圧力調整装置２４２により処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２９】
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９はマニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面にはマニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられる。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、ボートを回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して、後述するボート２１７に接続されており、ボート２１７を回転させることでウェハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９はプロセスチューブ２０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。回転機構２５４及びボートエレベータ１１５には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３０】
基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウェハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なおボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板２１６が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ２０６からの熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。
【００３１】
プロセスチューブ２０３内には、温度検査器としての温度センサ２６３が設置されている。ヒータ２０６と温度センサ２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調整することにより処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３２】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８は、図示しない操作部、入出力部とともに、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、主制御部２３９はコントローラ２４０として構成されている。
【００３３】
次に、本発明の実施例に係る、インナーチューブ２０４の揺れを抑制するための耐震構造を、図４〜図５を用いて詳しく説明する。
（第１実施例）
まず、第１実施例の耐震構造について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１実施例に係る耐震構造の垂直断面図である。図４において、２０４は反応容器であるインナーチューブ、２０４１はインナーチューブ２０４の下端部外壁に外方向に突出して設けられる外側鍔部である。外側鍔部２０４１は、インナーチューブ２０４の略円周全域に亘って設けられる。２０４２はインナーチューブ２０４の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口である。貫通口２０４２は、略円筒形状のインナーチューブ２０４の下端側壁に分散して設けられ、例えば本例では４箇所設けられる。貫通口２０４２の開口面の形状は、本例では長方形である。貫通口２０４２内部の下端部２０４２ａは、水平な平面を形成している。２０４ｃは、インナーチューブ２０４の内壁である。
【００３４】
２０９ａは、前述したように、略円筒形状のマニホールド２０９から内側方向に水平に突出して、鍔状に設けられた支持部であり、支持部２０９ａ上に、インナーチューブ２０４の下端部を載置して支持している。支持部２０９ａは、インナーチューブ２０４の下端を開放した状態を保ちつつ、インナーチューブ２０４の外方向から下端部まで水平に延在する。支持部２０９ａの下側には、後述するネジ６１と勘合するネジ穴２０９ｂが、貫通口２０４２と対応する位置に、本例では４箇所設けられている。支持部２０９ａの内側端面２０９ｃは、インナーチューブ２０４の内壁２０４ｃと、連続した平面を形成して面一となっている。
【００３５】
４０は、支持部２０９ａに固定され、インナーチューブ２０４の揺れを抑制するための固定具である。固定具４０は、長方形のステンレス製板を２箇所で直角に屈曲させた形状であり、略「コ」の字状である。固定具４０は、水平方向に延びる上側水平部４１と、上側水平部４１に繋がる垂直部４２と、垂直部４２に繋がる下側水平部４３から構成される。
下側水平部４３には、ネジ６１を貫通させる貫通穴４３ａが設けられている。貫通穴４３ａの位置を、支持部２０９ａ下側のネジ穴２０９ｂの位置に合わせて、ネジ６１でネジ締めすることにより、固定具４０は、支持部２０９ａ下側に固定される。本例では、４つの固定具４０が用いられる。
【００３６】
固定具４０が支持部２０９ａ下側に固定された状態において、固定具４０の上側水平部４１は、インナーチューブ２０４の貫通口２０４２内部に挿入された状態になっている。このようにして、本例では、４つの固定具４０が、４箇所で貫通口２０４２内部に挿入され、インナーチューブ２０４の揺れや転倒を抑制する。
【００３７】
このとき、固定具４０の垂直部４２の外壁４２ａが、インナーチューブ２０４の内壁２０４ｃに接していることが好ましい。このようにすると、インナーチューブ２０４の揺れをより効果的に抑制できる。なお、インナーチューブ２０４が熱せられると、熱膨張により、インナーチューブ２０４は、半径方向外側（外側鍔部２０４１側）に若干広がることとなり、内壁２０４ｃの位置も半径方向外側にずれることとなるが、固定具４０は、内壁２０４ｃよりもインナーチューブ２０４の半径方向内側に設けられているので、インナーチューブ２０４を破損させることなく、転倒を抑制することができる。
また、インナーチューブ２０４が熱せられると、熱膨張により、インナーチューブ２０４は、垂直方向（鉛直方向）に伸びることとなり、貫通口２０４２内部の下端部２０４２ａの位置も上昇することとなるため、好ましくは、固定具４０の上側水平部４１の下壁４１ａと、貫通口２０４２内部の下端部２０４２ａとの間に、貫通口２０４２内部の下端部２０４２ａの位置の上昇分の間隙を設けるようにするとよい。このようにすると、インナーチューブ２０４の揺れをより効果的に抑制できるとともに、インナーチューブ２０４を破損させることなく、転倒を抑制することができる。
【００３８】
以上説明したように、第１実施例では、固定具４０は、支持部２０９ａの下側に固定されるとともに、支持部２０９ａの下側から、内側に向けて水平に延びた後、垂直方向に屈曲し、支持部２０９ａの内側端面２０９ｃと反応容器２０４の内壁２０４ｃに沿って垂直に延びた後、水平方向に屈曲し、水平に延びて貫通口２０４２内部まで延在されるよう構成されている。
【００３９】
（第２実施例）
次に、第２実施例の耐震構造について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施例に係る耐震構造の垂直断面図である。以下の説明において、図４で説明済みの構成は、説明を省略する。図５において、２０４３はインナーチューブ２０４の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部である。内側鍔部２０４３は、インナーチューブ２０４の略円周全域に亘って設けられる。内側鍔部２０４３の内側端面２０４３ｂは、支持部２０９ａの内側端面２０９ｃと、連続した平面を形成して面一となっている。
【００４０】
５０は、支持部２０９ａに固定され、インナーチューブ２０４の揺れを抑制するための固定具である。固定具５０は、長方形のステンレス製板を２箇所で直角に屈曲させた形状であり、略「コ」の字状である。固定具５０は、水平方向に延びる上側水平部５１と、上側水平部５１に繋がる垂直部５２と、垂直部５２に繋がる下側水平部５３から構成される。
下側水平部５３には、ネジ６１を貫通させる貫通穴５３ａが設けられている。貫通穴５３ａの位置を、支持部２０９ａ下側のネジ穴２０９ｂの位置に合わせて、ネジ６１でネジ締めすることにより、固定具５０は、支持部２０９ａ下側に固定される。本例では、４つの固定具５０が用いられる。
【００４１】
固定具５０が支持部２０９ａ下側に固定された状態において、固定具５０の上側水平部５１は、インナーチューブ２０４の内側鍔部２０４３の上方に位置する状態になっている。したがって、インナーチューブ２０４の揺れを抑制することができる。このようにして、本例では、４つの固定具５０により、４箇所でインナーチューブ２０４の揺れや転倒を抑制する。
【００４２】
このとき、固定具５０の垂直部５２の外壁５２ａが、インナーチューブ２０４の内側鍔部２０４３の内側端面２０４３ｂに接していることが好ましい。このようにすると、インナーチューブ２０４の揺れをより効果的に抑制できる。なお、インナーチューブ２０４が熱せられると、熱膨張により、インナーチューブ２０４は、半径方向外側（外側鍔部２０４１側）に若干広がることとなり、内側鍔部２０４３の位置も半径方向外側にずれることとなるが、固定具５０は、内側鍔部２０４３よりもインナーチューブ２０４の半径方向内側に設けられているので、インナーチューブ２０４を破損させることなく、転倒を抑制することができる。
さらに好ましくは、固定具５０の上側水平部５１の端部５１ｂが、インナーチューブ２０４の内壁２０４ｃに接していることが好ましい。このようにすると、インナーチューブ２０４の揺れをより効果的に抑制できる。
また、インナーチューブ２０４が熱せられると、熱膨張により、インナーチューブ２０４は、垂直方向に伸びることとなり、内側鍔部２０４３の上面２０４３ａの位置も上昇することとなるため、好ましくは、固定具５０の上側水平部５１の下壁５１ａと、インナーチューブ２０４の内側鍔部２０４３の上面２０４３ａとの間に、内側鍔部２０４３の上面２０４３ａの位置の上昇分の間隙を設けるようにするとよい。このようにすると、インナーチューブ２０４の揺れをより効果的に抑制できるとともに、インナーチューブ２０４を破損させることなく、転倒を抑制することができる。
【００４３】
以上説明したように、第２実施例では、固定具５０は、支持部２０９ａの下側に固定されるとともに、支持部２０９ａの下側から、内側に向けて水平に延びた後、垂直方向に屈曲し、支持部２０９ａの内側端面２０９ｃと反応容器２０４の内側鍔部２０４３の内側端面２０４３ｂに沿って垂直に延びた後、水平方向に屈曲し、水平に延びて内側鍔部２０４３の上方まで延在するよう構成されている。
【００４４】
次に、上記第１実施例、又は第２実施例に係る処理炉２０２を用いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ＣＶＤ法によりウェハ２００上に薄膜を形成する方法について説明する。尚、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コントローラ２４０により制御される。
【００４５】
ウェハ移載機構１２５により複数枚のウェハ２００がポッド１１０からボート２１７に装填（ウェハチャージ）されると、図３に示されているように、複数枚のウェハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００４６】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空排気装置２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２が、フィードバック制御される。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０６によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、ウェハ２００が回転される。
【００４７】
次いで、処理ガス供給源から供給され、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管２３２を流通してノズル２３０から処理室２０１内に導入される。導入されたガスは処理室２０１内を上昇し、インナーチューブ２０４の上端開口から筒状空間２５０に流出して排気管２３１から排気される。ガスは処理室２０１内を通過する際にウェハ２００の表面と接触し、この際に熱ＣＶＤ反応によってウェハ２００の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
【００４８】
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００４９】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウェハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からプロセスチューブ２０３の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウェハ２００はボート２１７より取出される（ウェハディスチャージ）。
【００５０】
なお、本実施の形態の処理炉にてウェハを処理する際の処理条件としては、例えば、窒化珪素膜の成膜においては、処理温度６００〜８００℃、処理圧力１０〜１０００Ｐａ、ガス種とガス供給流量は、ジクロロシランガスが５０〜２００ｓｃｃｍ、アンモニアガスが５００〜２０００ｓｃｃｍであり、それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウェハに処理がなされる。
【００５１】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論であり、本発明は、前記各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に変更が可能である。
【００５２】
本発明は、少なくとも以下のような側面から捉えることができる。
本発明の第１の側面は、
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成される基板処理装置。
【００５３】
上記の第１の側面の構成によれば、反応容器が転倒するのを抑制することができ、例えば、地震等が起こったとしても、反応容器の転倒を抑制することで、反応容器の破損の発生を抑制することができる。また、反応容器の内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５４】
本発明の第２の側面は、
下端が開放された筒状であって、内部に基板を収容して処理する反応容器と、
前記反応容器の下端が開放された状態を保ちつつ前記反応容器の外方向から下端部まで水平に延在し、前記反応容器の下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記反応容器の揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記反応容器は、前記反応容器の下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記反応容器の下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記反応容器の内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成され、
前記固定具が前記支持部に固定された状態で、前記反応容器の内部に基板が搬入される工程と、
前記反応容器の内部にて基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【００５５】
上記の第２の側面の構成によれば、反応容器が転倒するのを抑制している状態で基板を処理することができ、所望の半導体装置の製造をすることができる。また、反応容器の内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５６】
本発明の第３の側面は、
下端が開放された筒状であって、内部を減圧状態に維持するアウターチューブと、
前記アウターチューブの内部に前記アウターチューブと間隙を成して設けられ、下端が開放された筒状であって、内部に基板を処理する処理室が形成されたインナーチューブと、
前記インナーチューブの下端が開放された状態を保ちつつ前記インナーチューブの外方向から下端部まで水平に延在し、前記インナーチューブの下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記インナーチューブの揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記インナーチューブは、前記インナーチューブの下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記インナーチューブの下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記インナーチューブの内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成される基板処理装置。
【００５７】
上記の第３の側面の構成によれば、インナーチューブが転倒するのを抑制することができ、例えば、地震等が起こったとしても、インナーチューブの転倒を抑制することで、インナーチューブの破損の発生を抑制することができる。また、インナーチューブの内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の第４の側面は、
下端が開放された筒状であって、内部を減圧状態に維持するアウターチューブと、
前記アウターチューブの内部に前記アウターチューブと間隙を成して設けられ、下端が開放された筒状であって、内部に基板を処理する処理室が形成されたインナーチューブと、
前記インナーチューブの下端が開放された状態を保ちつつ前記インナーチューブの外方向から下端部まで水平に延在し、前記インナーチューブの下端部を下方から支持する支持部と、
前記支持部に固定され、前記インナーチューブの揺れを抑制するための固定具とを備え、
前記インナーチューブは、前記インナーチューブの下端部内壁に内方向に突出して設けられる内側鍔部、若しくは、前記インナーチューブの下端側壁を内から外へ貫通して形成される貫通口を有し、
前記固定具は、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記内側鍔部の側方及び上方まで延在するか、若しくは、前記支持部の下側に固定されるとともに前記支持部の下側から前記インナーチューブの内壁及び前記貫通口内部まで延在するよう構成され、
前記固定具が前記支持部に固定された状態で、前記インナーチューブの内部に基板が搬入される工程と、
前記インナーチューブの内部にて基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【００５９】
上記の第４の側面の構成によれば、インナーチューブが転倒するのを抑制している状態で基板を処理することができ、所望の半導体装置の製造をすることができる。また、インナーチューブの内側から固定具を取り付け取り外すことが可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
４０…固定具、４１…上側水平部、４２…垂直部、４３…下側水平部、４３ａ…貫通穴、５０…固定具、５１…上側水平部、５２…垂直部、５３…下側水平部、５３ａ…貫通穴、６１…ネジ、１１０…基板収容器（ポッド）、１１１…筐体、１１５…ボートエレベータ、１１６…支柱、１１７…棚板、１１８…ポッド搬送装置、１２４…移載室、１２５…基板移載機構、１２５ａ…基板移載装置、１２５ｃ…ツイーザ、２００…ウェハ、２０１…処理室、２０２…熱処理炉、２０４…インナーチューブ（反応容器）、２０４ｃ…内壁、２０４１…外側鍔部、２０４２…貫通口、２０４３…内側鍔部、２０９…マニホールド、２０９ａ…支持部、２０９ｂ…ネジ穴、２１７…ボート。
【図１】
2012069843.tif 000003
【図２】
2012069843.tif 000004
【図３】
2012069843.tif 000005
【図４】
2012069843.tif 000006
【図５】
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