(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容して処理する反応室と、前記基板を水平姿勢で多段に保持する基板保持具と、該基板保持具を支持するとともに反応室開口部を気密に閉塞する蓋体と、前記基板保持具を反応室に挿入、引き出しする移動機構と、前記移動機構と前記蓋体とを連結する複数の弾性部材と、前記蓋体が前記反応室開口部を気密に閉塞する時以外は、前記複数の弾性部材の弾性力により前記移動機構と当接する、前記蓋体の下部と連結し設けられたリング受けと、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を水平姿勢で多段に保持した基板保持具が支持された蓋体の下部と連結し設けられたリング受けと移動機構とが、前記移動機構と前記蓋体とを連結する複数の弾性部材の弾性力により当接した状態で、該移動機構が前記基板保持具を反応室に挿入する工程と、
前記移動機構が前記蓋体を移動し、前記リング受けと前記移動機構とが当接しない状態であって前記複数の弾性部材の弾性力を保った状態で、反応室開口部を気密に閉塞しつつ前記反応室に前記基板保持具を収容し、前記基板を処理する工程と、を有する半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は拡散やCVD等の化学処理を行う基板処理装置に係わり、特に反応室の開口部を閉塞する封止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程には、ウエハ等の基板上に薄膜を形成し、或いは不純物の拡散などの処理をする工程があり、斯かる処理を行う装置に縦型炉がある。
【０００３】
以下、図３により縦型炉の従来の反応室開口部の封止構造の説明を行う。
【０００４】
ヒータベース１３上に、上部が閉塞された円筒状の断熱材１４を配し、前記断熱材１４の内側にヒータ１５を設ける。前記ヒータベース１３の下には、インレットアダプタ４が取り付けられ、前記インレットアダプタ４の内鍔に、上部が閉塞された円筒状の外側反応管１６と、円筒形の内側反応管３が、それぞれ前記インレットアダプタ４に対し気密で垂直に配される。また、前記インレットアダプタ４にはガス供給口２５及び排気口１７が取り付けされる。
【０００５】
被処理物である基板、例えばウエハ９を水平姿勢で多段に保持するボート８をキャップ受け７上に固定し、前記キャップ受け７とサポートフランジ１８、ベース１９とロガワアーム２０をそれぞれ固定する。
【０００６】
前記サポートフランジ１８とシールキャップ６は、伸縮性を有する壁、例えばベローズ２１を用いて気密に取付けられる。前記シールキャップ６は、前記ベース１９上に配した複数の弾性部材、例えばスプリング２２により保持される。また、前記ロガワアーム２０は、昇降スライダ５に取り付けられ、昇降機構（図示せず）により、前記ボート８を昇降可能にする。
【０００７】
前記シールキャップ６にOリング２３を設け、前記インレットアダプタ４の下部に水平に設けられたフランジ部２４と接することで、前記インレットアダプタ４と前記シールキャップ６を気密に保持する。前記昇降機構の上昇作用により、前記Oリング２３が前記フランジ部２４に接触した後も、前記Oリング２３と前記フランジ部２４との間の有効な接触圧を得るために、わずかに前記昇降機構を上昇させ、前記スプリング２２の弾性力により、前記インレットアダプタ４と前記シールキャップ６を気密に保持する。前記シールキャップ６と前記インレットアダプタ４と前記外側反応管１６で気密な反応室を構成し、基板の処理を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の縦型炉では、前記シールキャップ６にて前記反応室開口部を密閉する際、前記ボート８及び前記ウエハ９等の重さと、前記スプリング２２の反力により、前記ベース１９は、矢印Aで示すように、前記昇降スライダ５より遠い方が下がり、前記ベース１９は水平状態でなくなる。それゆえ、前記ボート８にも矢印Bの方向の傾きが伝播し、前記ボート８は前記内側反応管３及び前記外側反応管16に対し平行に挿入されず、前記基板内、及び前記基板間の温度均一性が維持できなくなると共に、前記内側反応管３との接触、或いは前記ウエハ９の脱落などの恐れがあった。また、取付け誤差などの理由により前記内側反応管３が垂直に保持されていない場合、前記内側反応管３と前記ボート８が接触する恐れがあった。
【０００９】
本発明は斯かる実情に鑑み、反応室のの気密性を維持すると共に、前記ボート８が前記内側反応管３及び前記外側反応管１６に対し平行に挿入される基板処理装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
基板を収容して処理する反応室と、前記基板を水平姿勢で多段に保持する基板保持具と、該基板保持具を支持するとともに反応室開口部を気密に閉塞する蓋体と、前記基板保持具を反応室に挿入、引き出しする移動機構と、前記移動機構と前記蓋体とを連結する複数の弾性部材と、前記蓋体が前記反応室開口部を気密に閉塞する時以外は、前記複数の弾性部材の弾性力により前記移動機構と当接する、前記蓋体の下部と連結し設けられたリング受けと、を備えることを特徴とする基板処理装置である。即ち、ボートをキャップ受け上に固定し、シールキャップに対し垂直に設けた連結棒にて、前記キャップ受けを前記シールキャップに対し平行に保持する。また、ロガワアーム上にベースを固定し、前記ベース上に配した複数の弾性部材、例えばスプリングにより、前記シールキャップを保持する。これにより、スプリングを用いることで前記シールキャップはインレットアダプタのフランジ部に当接し気密性の維持がなされると同時に、前記ボートを内側反応管及び外側反応管に対し平行に保持できるものである。

【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１、及び図２を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
なお、図１中、図２中において、又は図３中で示したものと同等のものには同符号を付し説明を省略する。
【００１３】
図２により縦型炉を備えた半導体製造装置の概略を説明する。
【００１４】
この半導体製造装置は、筐体１の内部上方に、反応炉２が設置されており、前記反応炉２の内部に内側反応管３（本図では見えず）、及び外側反応管１６（本図では見えず）を備えている。前記外側反応管１６は、上部が閉塞された円筒形状であり、その下部に円筒形のインレットアダプタ４が取り付けられる。前記外側反応管１６の下方には昇降機構（本図では図示せず）が設けられ、前記昇降機構の昇降スライダ５（本図では図示せず）には、前記インレットアダプタ４下部の開口部を閉塞し、気密な反応室を構成するシールキャップ６が設けられる。前記シールキャップ６の上方に配したキャップ受け７（本図では図示せず）には、石英又はSiC製のボート８が設置されている。前記ボート８には被処理物である基板、例えばウエハ９（本図では図示せず）が水平姿勢で多段に載置される。
【００１５】
前記昇降機構の側方にはウエハ移載機１０が設置され、前記ウエハ移載機１０のさらに側方に、カセットストッカ１１が設置されている。前記カセットストッカ１１は、ウエハカセット１２を所要数格納できるもので、ウエハ９の半導体製造装置への搬入、搬出は前記ウエハカセット１２に装填した状態で行われる。
【００１６】
ウエハ９の処理を行う場合は、前記昇降機構を上昇側に駆動して、ウエハ９の載置される前記ボート８を前記内側反応管３に挿入する。その際、同時に上昇する前記シールキャップ６が最後に前記反応室の開口部を閉塞することで、前記反応室内が気密に保たれる。ヒータ１５にてウエハ９を所望の温度に加熱し、前記ガス供給口２５より反応ガスを前記反応室内に導入することで、前記ウエハ９に所望の処理を行う。所定の処理が完了すると、処理後のガスを前記排気口１７から排出し、前記昇降機構を用いて、前記ボート８を降下させ、処理済のウエハ９を搬出する。
【００１７】
次に図１に本発明による反応室開口部の封止構造の実施例を説明する。
【００１８】
ボート８をキャップ受け７上に固定し、シールキャップ６に対し垂直に設けた連結棒２７にて、前記キャップ受け７を前記シールキャップ６に対し平行に保持する。また、ロガワアーム２０上にベース１９を固定し、前記ベース１９上に配した複数の弾性部材、例えばスプリング２２により、前記シールキャップ６を保持する。前記スプリング２２は、ボート８にウエハ９が全部積載された状態でも、前記シールキャップ６を前記ベース１９から弾性力を保った状態で支持するのに十分な強度を持っており、反応室開口部の密閉時以外は、前記シールキャップ６の下部に設けられた鍔状のリング受け２８とベース１９が当接し、前記ボートが不安定な状態になることを防止する。
【００１９】
前記ロガワアーム２０の一端に前記ベース１９を固定し、他端を前記昇降スライダ５に固定し、前記ボート８を昇降可能にする。
【００２０】
前記ボート８にウエハ９を多段に保持し、前記昇降機構により、前記ボート８を上昇させ、前記内側反応管３に装填する。前記シールキャップ６にOリング２３を設け、インレットアダプタ４の下部に水平に設けたフランジ部２４と接することで、前記反応室を密閉する。前記昇降機構の上昇作用により、前記Oリング２３が前記フランジ部２４に接触した後も、前記Oリング２３と前記フランジ部２４との間の有効な接触圧を得るために、わずかに前記昇降機構を上昇させ、前記スプリング２２の弾性力により、前記反応室の下部を密閉させ、所望の処理を行う。
【００２１】
このとき、従来と同様、前記ベース１９の前記昇降スライダ５より遠い方は、前記ボート８及びウエハ９などの重みと前記スプリング２２の反力により、矢印Aで示すように下がり、前記ベース１９は水平を維持できなくなるが、前記シールキャップ６は前記フランジ部２４に密着しているため、反応室内の気密性が保持されると同時に、前記フランジ部と同一平面になる。それゆえ、前記ボート８は前記フランジ部に垂直、即ち前記内部反応管３及び前記外側反応管１６に対し平行に挿入される。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、ボートをキャップ受け上に固定し、シールキャップに対し垂直に設けられた連結棒にて、キャップ受けをシールキャップに対し平行に保持し、また、ロガワアーム上にベースを固定し、ベース上に配した複数の弾性部材、例えばスプリングにより、シールキャップを保持したので、反応室開口部閉塞時、ベースに傾きが生じたとしても、スプリングの弾性力により、シールキャップをインレットアダプタのフランジ部に密着でき、反応室の気密性を維持できるのと同時に、ボートをフランジ部に対し垂直、即ちボートを反応管に平行に挿入でき、基板内、及び基板間の温度均一性が図れ、反応管との接触、或いはウエハの脱落などの防止を可能にする。また、取付け誤差などの理由により内側反応管が垂直に保持されていない場合でも、内側反応管とボートの接触を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す反応室開口部の断面図である。
【図２】本発明で問題とする縦型炉を備えた半導体製造装置の概略斜視図である。
【図３】従来例を示す反応室開口部の断面図である。
【符号の説明】
２    反応炉
４    インレットアダプタ
６    シールキャップ
７    キャップ受け
８    ボート
１８    サポートフランジ
１９    ベース
２０    ロガワアーム
２１    ベローズ
２２    スプリング
２７    連結棒
２８    リング受け
【図１】
0004342765.tif 000002
【図２】
0004342765.tif 000003
【図３】
0004342765.tif 000004