JP4791303B2

JP4791303B2 - Substrate processing apparatus, cooling means used in this apparatus, and IC manufacturing method

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Publication number: JP4791303B2
Application number: JP2006252815A
Authority: JP
Inventors: 有紀彦武隈; 徹加賀谷; 訓生丸山; 晴夫森川; 忍杉浦
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2026-09-19
Also published as: JP2008078196A

Description

本発明は、基板処理装置に関し、特に、急冷技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法に使用されるＣＶＤ装置や拡散装置、酸化装置およびアニール装置等の熱処理装置（furnace ）に利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a rapid cooling technique, for example, a heat treatment of a CVD apparatus, a diffusion apparatus, an oxidation apparatus, an annealing apparatus, etc. used in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as IC). It relates to the effective use of the equipment (furnace).

ＩＣの製造方法において、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に窒化シリコン（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）や酸化シリコンおよびポリシリコン等のＣＶＤ膜を形成するのに、バッチ式縦型ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置が広く使用されている。 In an IC manufacturing method, a CVD film such as silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), silicon oxide, or polysilicon is formed on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which an integrated circuit including a semiconductor element is formed. A batch type vertical hot wall type low pressure CVD apparatus is widely used.

バッチ式縦型ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）は、ウエハが搬入されるインナチューブおよびインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成されて縦型に設置されたプロセスチューブと、プロセスチューブによって形成された処理室に処理ガスとしての成膜ガスを供給するガス供給管と、処理室を真空排気する排気管と、プロセスチューブ外に敷設されて処理室を加熱するヒータユニットと、ボートエレベータによって昇降されて処理室の炉口を開閉するシールキャップと、シールキャップの上に垂直に設置されて複数枚のウエハを保持するボートとを備えている。
そして、複数枚のウエハがボートによって垂直方向に整列されて保持された状態で処理室に下端の炉口から搬入（ボートローディング）され、シールキャップによって炉口が閉塞された状態で、処理室に成膜ガスがガス供給管から供給されるとともに、ヒータユニットによって処理室が加熱されることにより、ウエハの上にＣＶＤ膜が堆積される。 A batch type vertical hot wall type reduced pressure CVD apparatus (hereinafter referred to as a CVD apparatus) is composed of an inner tube into which a wafer is carried and an outer tube surrounding the inner tube. A gas supply pipe for supplying a film forming gas as a processing gas to the processing chamber formed by the above, an exhaust pipe for evacuating the processing chamber, a heater unit installed outside the process tube to heat the processing chamber, and a boat elevator A seal cap that is moved up and down by the opening and closing the furnace port of the processing chamber, and a boat that is vertically installed on the seal cap and holds a plurality of wafers.
Then, a plurality of wafers are loaded into the processing chamber from the bottom furnace port (boat loading) in a state where the wafers are vertically aligned and held by the boat, and the furnace port is closed by the seal cap. A film forming gas is supplied from the gas supply pipe, and the processing chamber is heated by the heater unit, whereby a CVD film is deposited on the wafer.

従来のこの種のＣＶＤ装置においては、排気ダクトがヒータユニットとプロセスチューブとの間の空間を排気する排気口に接続されており、この排気ダクトにはラジエータが設備されているのが、一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１１０５５６号公報 In this type of conventional CVD apparatus, an exhaust duct is connected to an exhaust port for exhausting a space between the heater unit and the process tube, and a radiator is generally installed in the exhaust duct. (For example, see Patent Document 1).
JP 2002-110556 A

しかしながら、従来のＣＶＤ装置において、ラジエータの放熱フィンがアルミニウムによって形成されている場合には、ラジエータによって１０００℃の熱排気（高温度で排気されるガス）を急冷すると、アルミニウム製の放熱フィンの耐熱温度（約６６０℃）を超過する状況があるために、放熱フィンが溶融するという問題点がある。 However, in the conventional CVD apparatus, when the radiator fins are made of aluminum, if the heat exhaust (gas exhausted at a high temperature) of 1000 ° C. is rapidly cooled by the radiator, Since there is a situation where the temperature (about 660 ° C.) is exceeded, there is a problem that the heat radiation fins melt.

そこで、ラジエータを放熱フィンを含めてステンレスによって製造し、熱交換性能を評価したところ、ステンレス製の放熱フィンの溶融は防止することができたが、ラジエータの下流の熱排気の温度が１００℃近くになり、熱交換性能が充分でないという問題点があることが判明した。
また、このオールステンレス製のラジエータには、製造作業性が低いために、製造コストが従来のラジエータの製造コストに比べて約６倍と、きわめて高価になってしまうという問題点もある。 Therefore, when the radiator was manufactured with stainless steel including the heat radiation fin and the heat exchange performance was evaluated, melting of the heat radiation fin made of stainless steel could be prevented, but the temperature of the heat exhaust downstream of the radiator was close to 100 ° C. Thus, it has been found that there is a problem that the heat exchange performance is not sufficient.
In addition, this all stainless steel radiator has a problem that its manufacturing workability is low, so that the manufacturing cost is about six times as high as the manufacturing cost of the conventional radiator.

本発明の目的は、高温の熱排気を急冷した際の放熱フィンの溶融を防止することができるととも、熱交換効率を向上させることができる基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can prevent melting of radiating fins when quenching high-temperature hot exhaust and can improve heat exchange efficiency.

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板を処理する処理室と、
該処理室内を加熱する加熱手段と、
前記処理室と前記加熱手段との間に形成される空間と、
該空間のガスを排気するように前記加熱手段を貫通して設けられる第一排気流路と、
該第一排気流路に接続される冷却手段と、
該冷却手段に接続される第二排気流路とを備えており、
前記冷却手段は、
前記第一排気流路側に供給口を有し前記第二排気流路側に排気口を有するケースと、
該ケース内における前記第一排気流路の流れに交差するように複数回折り返されて設けられた少なくとも１以上の冷却管と、
前記冷却管における前記供給口側領域に設けられ、鉄を主成分とする材料によって形成された複数の第一放熱体と、
前記冷却管における前記第一放熱体の下流側領域に設けられ、前記第一放熱体より放熱性が高い材料によって形成された複数の第二放熱体と、
を具備している基板処理装置。
（２）基板を処理する処理室と、
該処理室内を加熱する加熱手段と、
前記処理室と前記加熱手段との間に形成される空間と、
該空間のガスを排気するように前記加熱手段を貫通して設けられる第一排気流路と、
該第一排気流路に接続される冷却手段と、
該冷却手段に接続される第二排気流路とを備えており、
前記冷却手段は、
前記第一排気流路側に供給口を有し前記第二排気流路側に排気口を有するケースと、
該ケース内における前記第一排気流路の流れに交差するように複数回折り返されて設けられた少なくとも１以上の冷却管と、
前記冷却管における前記供給口側領域に設けられ、鉄を主成分とする材料によって形成された複数の第一放熱フィンと、
前記冷却管における前記第一放熱フィンの下流側領域に設けられ、前記第一放熱フィンより放熱性が高い材料によって形成された複数の第二放熱フィンと、
を具備している基板処理装置。
（３）前記第一放熱体はステンレスによって形成されている前記（１）に記載の基板処理装置。
（４）前記第二放熱体はアルミニウムを主成分とする材料で形成されている前記（１）に記載の基板処理装置。
（５）前記アルミニウムを主成分とする材料はアルミニウム合金である前記（４）に記載の基板処理装置。
（６）前記第一放熱体は取り外し可能な多数の透孔を有する複数枚の板を前記第一排気流路から排気されるガスの流れに対向する位置に配置されて構成されている前記（１）に記載の基板処理装置。 Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) a processing chamber for processing a substrate;
Heating means for heating the processing chamber;
A space formed between the processing chamber and the heating means;
A first exhaust passage provided through the heating means to exhaust the gas in the space;
Cooling means connected to the first exhaust flow path;
A second exhaust flow path connected to the cooling means,
The cooling means is
A case having a supply port on the first exhaust channel side and an exhaust port on the second exhaust channel side;
At least one cooling pipe provided by being bent back and forth so as to intersect the flow of the first exhaust flow path in the case;
A plurality of first radiators provided in the supply port side region of the cooling pipe and formed of a material mainly composed of iron;
A plurality of second radiators provided in a downstream region of the first radiator in the cooling pipe, and formed of a material having higher heat dissipation than the first radiator;
A substrate processing apparatus comprising:
(2) a processing chamber for processing a substrate;
Heating means for heating the processing chamber;
A space formed between the processing chamber and the heating means;
A first exhaust passage provided through the heating means to exhaust the gas in the space;
Cooling means connected to the first exhaust flow path;
A second exhaust flow path connected to the cooling means,
The cooling means is
A case having a supply port on the first exhaust channel side and an exhaust port on the second exhaust channel side;
At least one cooling pipe provided by being bent back and forth so as to intersect the flow of the first exhaust flow path in the case;
A plurality of first heat dissipating fins provided in the supply port side region of the cooling pipe and formed of a material mainly composed of iron;
A plurality of second radiating fins provided in a downstream region of the first radiating fin in the cooling pipe and formed of a material having higher heat dissipation than the first radiating fin;
A substrate processing apparatus comprising:
(3) The substrate processing apparatus according to (1), wherein the first heat radiator is formed of stainless steel.
(4) The substrate processing apparatus according to (1), wherein the second heat radiator is formed of a material mainly composed of aluminum.
(5) The substrate processing apparatus according to (4), wherein the material containing aluminum as a main component is an aluminum alloy.
(6) The first heat radiator is configured by arranging a plurality of plates having a large number of detachable through holes at positions facing a flow of gas exhausted from the first exhaust flow path. The substrate processing apparatus as described in 1).

前記（２）によれば、高温の熱排気を急冷した際であっても放熱フィンの溶融を防止することができるととも、熱交換効率を向上させることができる。 According to the above (2), it is possible to prevent melting of the radiating fins and improve the heat exchange efficiency even when the high-temperature hot exhaust gas is rapidly cooled.

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態において、図１および図２に示されているように、本発明に係る基板処理装置は、ＩＣの製造方法における成膜工程を実施するＣＶＤ装置（バッチ式縦型ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置）１０として構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the substrate processing apparatus according to the present invention is a CVD apparatus (batch type vertical hot wall type decompression) that performs a film forming step in an IC manufacturing method. (CVD apparatus) 10.

図１および図２に示されたＣＶＤ装置１０は、中心線が垂直になるように縦に配されて支持された縦型のプロセスチューブ１１を備えており、プロセスチューブ１１は互いに同心円に配置されたアウタチューブ１２とインナチューブ１３とから構成されている。
アウタチューブ１２は石英（ＳｉＯ₂）が使用されて、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に一体成形されている。
インナチューブ１３は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ１３の筒中空部はボートによって長く整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室１４を実質的に形成している。
インナチューブ１３の下端開口はウエハを出し入れするための炉口１５を実質的に構成している。したがって、インナチューブ１３の内径は取り扱うウエハの最大外径（例えば、直径３００ｍｍ）よりも大きくなるように設定されている。 The CVD apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a vertical process tube 11 that is vertically arranged and supported so that the center line is vertical, and the process tubes 11 are arranged concentrically with each other. The outer tube 12 and the inner tube 13 are configured.
The outer tube 12 is made of quartz (SiO ₂ ), and is integrally formed into a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened.
The inner tube 13 is formed in a cylindrical shape whose upper and lower ends are open, and the cylindrical hollow portion of the inner tube 13 substantially includes a processing chamber 14 into which a plurality of wafers held in a long alignment state by a boat are loaded. Forming.
The lower end opening of the inner tube 13 substantially constitutes a furnace port 15 for taking in and out the wafer. Therefore, the inner diameter of the inner tube 13 is set to be larger than the maximum outer diameter (for example, a diameter of 300 mm) of the wafer to be handled.

アウタチューブ１２とインナチューブ１３との間の下端部は、略円筒形状に構築されたマニホールド１６によって気密封止されている。アウタチューブ１２およびインナチューブ１３の交換等のために、マニホールド１６はアウタチューブ１２およびインナチューブ１３にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。
マニホールド１６がＣＶＤ装置の筐体２に支持されることによって、プロセスチューブ１１は垂直に据え付けられた状態になっている。 A lower end portion between the outer tube 12 and the inner tube 13 is hermetically sealed by a manifold 16 constructed in a substantially cylindrical shape. For exchanging the outer tube 12 and the inner tube 13, the manifold 16 is detachably attached to the outer tube 12 and the inner tube 13, respectively.
Since the manifold 16 is supported by the housing 2 of the CVD apparatus, the process tube 11 is vertically installed.

アウタチューブ１２とインナチューブ１３との隙間によって排気路１７が、横断面形状が一定幅の円形リング形状に構成されている。
図１に示されているように、マニホールド１６の側壁の上部には排気管１８の一端が接続されており、排気管１８は排気路１７の最下端部に連通した状態になっている。
排気管１８の他端には圧力コントローラ２１によって制御される排気装置１９が接続されており、排気管１８の途中には圧力センサ２０が接続されている。
圧力コントローラ２１は圧力センサ２０からの測定結果に基づいて排気装置１９をフィードバック制御するように構成されている。 The exhaust passage 17 is formed by a gap between the outer tube 12 and the inner tube 13 in a circular ring shape having a constant cross-sectional shape.
As shown in FIG. 1, one end of an exhaust pipe 18 is connected to the upper portion of the side wall of the manifold 16, and the exhaust pipe 18 communicates with the lowermost end portion of the exhaust path 17.
An exhaust device 19 controlled by a pressure controller 21 is connected to the other end of the exhaust pipe 18, and a pressure sensor 20 is connected to the exhaust pipe 18.
The pressure controller 21 is configured to feedback control the exhaust device 19 based on the measurement result from the pressure sensor 20.

マニホールド１６の下方にはガス導入管２２がインナチューブ１３の炉口１５に連通するように配設されており、ガス導入管２２にはガス流量コントローラ２４によって制御される原料ガス供給装置および不活性ガス供給装置（以下、ガス供給装置という。）２３が接続されている。
ガス導入管２２によって炉口１５に導入されたガスはインナチューブ１３の処理室１４内を流通して、排気路１７を通って排気管１８によって排気される。 A gas introduction pipe 22 is disposed below the manifold 16 so as to communicate with the furnace port 15 of the inner tube 13. The gas introduction pipe 22 includes a raw material gas supply device controlled by a gas flow rate controller 24 and an inert gas. A gas supply device (hereinafter referred to as a gas supply device) 23 is connected.
The gas introduced into the furnace port 15 by the gas introduction pipe 22 circulates in the processing chamber 14 of the inner tube 13 and is exhausted by the exhaust pipe 18 through the exhaust path 17.

マニホールド１６には下端開口を閉塞するシールキャップ２５が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２５はマニホールド１６の外径と略等しい円盤形状に構築されており、筐体２の待機室３に設備されたボートエレベータ２６によって垂直方向に昇降されるように構成されている。
ボートエレベータ２６はモータ駆動の送りねじ軸装置およびベローズ等によって構成されており、ボートエレベータ２６のモータ２７は駆動コントローラ２８によって制御されるように構成されている。
シールキャップ２５の中心線上には回転軸３０が挿通されて回転自在に支承されており、回転軸３０は駆動コントローラ２８によって制御されるモータ２９によって回転駆動されるように構成されている。
回転軸３０の上端にはボート３１が垂直に立脚されて支持されている。 A seal cap 25 that closes the lower end opening is brought into contact with the manifold 16 from the lower side in the vertical direction. The seal cap 25 is constructed in a disk shape substantially equal to the outer diameter of the manifold 16, and is configured to be raised and lowered in the vertical direction by a boat elevator 26 installed in the standby chamber 3 of the housing 2.
The boat elevator 26 is configured by a motor-driven feed screw shaft device and a bellows, and the motor 27 of the boat elevator 26 is configured to be controlled by a drive controller 28.
A rotation shaft 30 is inserted on the center line of the seal cap 25 and is rotatably supported. The rotation shaft 30 is configured to be rotationally driven by a motor 29 controlled by a drive controller 28.
A boat 31 is vertically supported and supported at the upper end of the rotating shaft 30.

ボート３１は上下で一対の端板３２、３３と、これらの間に架設されて垂直に配設された３本の保持部材３４とを備えており、３本の保持部材３４には多数の保持溝３５が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように刻設されている。ボート３１は３本の保持部材３４の保持溝３５間にウエハ１を挿入されることにより、複数枚のウエハ１を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。
ボート３１と回転軸３０との間には断熱キャップ部３６が配置されている。
回転軸３０はボート３１をシールキャップ２５の上面から持ち上げた状態に支持することにより、ボート３１の下端を炉口１５の位置から適当な距離だけ離間させるように構成されている。断熱キャップ部３６は炉口１５の近傍を断熱するようになっている。 The boat 31 includes a pair of upper and lower end plates 32 and 33, and three holding members 34 that are installed between the end plates 32 and 33. The three holding members 34 have a plurality of holding members 34. The grooves 35 are arranged at equal intervals in the longitudinal direction so as to open facing each other. The boat 31 inserts the wafers 1 between the holding grooves 35 of the three holding members 34, thereby holding the plurality of wafers 1 aligned in a state where their centers are aligned horizontally. .
A heat insulating cap portion 36 is disposed between the boat 31 and the rotating shaft 30.
The rotary shaft 30 is configured so that the lower end of the boat 31 is separated from the position of the furnace port 15 by an appropriate distance by supporting the boat 31 in a state where it is lifted from the upper surface of the seal cap 25. The heat insulating cap part 36 insulates the vicinity of the furnace port 15.

プロセスチューブ１１の外側には、処理室内を加熱する加熱手段としてのヒータユニット４０が同心円に配置されて、筐体２に支持された状態で設置されている。
ヒータユニット４０はステンレス鋼（ＳＵＳ）が使用されて上端閉塞で下端開口の円筒形状に形成されたケース４１を備えている。ケース４１の内径および全長はアウタチューブ１２の外径および全長よりも大きく設定されている。ケース４１の内側にはケース４１よりも小径の円筒形状に構築された断熱槽４２が同心円に設置されている。
断熱槽４２の内側には断熱槽４２よりも小径の円筒形状に形成された断熱側壁４３がアウタチューブ１２との間に間隙をとって同心円に設置されている。断熱側壁４３は短尺の円筒形状に形成された断熱ブロック４４が複数個、垂直方向に積み重ねられて１本の筒体に構築されている。
断熱側壁４３の上には断熱天井壁４５が断熱側壁４３の上端開口を閉塞するように被せられている。断熱天井壁４５はケース４１の内径と等しい外径を有する円板形状に形成された断熱プレート４６が複数枚、垂直方向に積み重ねられて１枚の円盤に構築されて、構成されている。 Outside the process tube 11, a heater unit 40 as a heating means for heating the inside of the processing chamber is disposed concentrically and is installed in a state supported by the housing 2.
The heater unit 40 includes a case 41 made of stainless steel (SUS) and formed in a cylindrical shape with a closed upper end and a lower end opening. The inner diameter and the total length of the case 41 are set larger than the outer diameter and the total length of the outer tube 12. Inside the case 41, a heat insulating tank 42 constructed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the case 41 is installed concentrically.
Inside the heat insulating tank 42, a heat insulating side wall 43 formed in a cylindrical shape smaller in diameter than the heat insulating tank 42 is disposed concentrically with a gap between the outer tube 12. The heat insulation side wall 43 is constructed in a single cylindrical body by stacking a plurality of heat insulation blocks 44 formed in a short cylindrical shape in the vertical direction.
A heat insulating ceiling wall 45 is placed on the heat insulating side wall 43 so as to close the upper end opening of the heat insulating side wall 43. The heat insulating ceiling wall 45 is configured by constructing a single disk by stacking a plurality of heat insulating plates 46 formed in a disk shape having an outer diameter equal to the inner diameter of the case 41 in the vertical direction.

断熱側壁４３の内周面には発熱体（以下、側壁発熱体という。）４７が、各断熱ブロック４４にそれぞれ敷設されている。 A heat generating element (hereinafter referred to as a side wall heat generating element) 47 is laid on each heat insulating block 44 on the inner peripheral surface of the heat insulating side wall 43.

ヒータユニット４０の天井面である断熱天井壁４５の下面の中央部には、サブヒータユニット４８が水平に設置されている。
サブヒータユニット４８は発熱体（以下、天井発熱体という。）４９とホルダ５０とを備えており、天井発熱体４９を保持したホルダ５０が断熱天井壁４５の下面に吊持されている。 A sub-heater unit 48 is horizontally installed at the center of the lower surface of the heat insulating ceiling wall 45 that is the ceiling surface of the heater unit 40.
The sub-heater unit 48 includes a heating element (hereinafter referred to as a ceiling heating element) 49 and a holder 50, and the holder 50 holding the ceiling heating element 49 is suspended from the lower surface of the heat insulating ceiling wall 45.

図１に示されているように、側壁発熱体４７および天井発熱体４９の発熱体は、発熱体駆動装置５２に接続されており、発熱体駆動装置５２は温度コントローラ５３によって制御されるように構成されている。
ヒータユニット４０の側壁部には複数本の熱電対５４が上下方向に間隔を置いて配されて、それぞれ径方向に挿通されており、熱電対５４は計測結果を温度コントローラ５３に送信するようになっている。
温度コントローラ５３は熱電対５４からの計測温度によって発熱体駆動装置５２をフィードバック制御するようになっている。すなわち、温度コントローラ５３は発熱体駆動装置５２の目標温度と熱電対５４の計測温度との誤差を求めて、誤差がある場合には誤差を解消させるフィードバック制御を実行するようになっている。
さらに、温度コントローラ５３は側壁発熱体４７をゾーン制御するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the heating elements of the side wall heating element 47 and the ceiling heating element 49 are connected to a heating element driving device 52, and the heating element driving device 52 is controlled by a temperature controller 53. It is configured.
A plurality of thermocouples 54 are arranged on the side wall portion of the heater unit 40 at intervals in the vertical direction and are inserted in the radial direction. The thermocouple 54 transmits the measurement result to the temperature controller 53. It has become.
The temperature controller 53 performs feedback control of the heating element driving device 52 based on the measured temperature from the thermocouple 54. That is, the temperature controller 53 obtains an error between the target temperature of the heating element driving device 52 and the measured temperature of the thermocouple 54, and if there is an error, executes a feedback control for eliminating the error.
Furthermore, the temperature controller 53 is configured to perform zone control on the side wall heating element 47.

ヒータユニット４０とプロセスチューブ１１との間には、処理室とヒータユニット（加熱手段）との間に形成される空間としての冷却エア通路６１が形成されている。冷却エア通路６１は冷却ガスとしての冷却エアを全体的に流通させるように形成されている。
ヒータユニット４０の断熱側壁４３の下端部には給気ダクト６２が環状に敷設されており、給気ダクト６２および断熱側壁４３には吹出口６３が複数個、周方向に略等間隔に配されて径方向および上下方向にも複数個ずつ開設されている。
給気ダクト６２の外周側には冷却エアを供給する給気管６４が接続されており、給気管６４に供給された冷却エアは給気ダクト６２および吹出口６３を通じて冷却エア通路６１の全体に拡散するようになっている。 A cooling air passage 61 is formed between the heater unit 40 and the process tube 11 as a space formed between the processing chamber and the heater unit (heating means). The cooling air passage 61 is formed to circulate cooling air as a cooling gas as a whole.
An air supply duct 62 is laid in an annular shape at the lower end of the heat insulating side wall 43 of the heater unit 40, and a plurality of air outlets 63 are arranged in the air supply duct 62 and the heat insulating side wall 43 at substantially equal intervals in the circumferential direction. There are also several in the radial and vertical directions.
An air supply pipe 64 for supplying cooling air is connected to the outer peripheral side of the air supply duct 62, and the cooling air supplied to the air supply pipe 64 is diffused throughout the cooling air passage 61 through the air supply duct 62 and the air outlet 63. It is supposed to be.

断熱天井壁４５には冷却エア通路６１の雰囲気を排気する排気流路の一部としての排気孔６５が、同一円形線上で周方向に略等間隔に配置されて上下方向に貫通するように開設されている。 Exhaust holes 65 as a part of the exhaust flow path for exhausting the atmosphere of the cooling air passage 61 are formed in the heat insulating ceiling wall 45 so as to be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction on the same circular line so as to penetrate in the vertical direction. Has been.

断熱天井壁４５の上には、排気孔６５と共に第一排気流路の一部を構成する排気フード７０が被せられている。
排気フード７０はステンレス鋼板が使用されて多角形（八角形）の箱形状に組み立てられた筐体７１を備えている。 An exhaust hood 70 that constitutes a part of the first exhaust passage together with the exhaust holes 65 is covered on the heat insulating ceiling wall 45.
The exhaust hood 70 is provided with a casing 71 made of a stainless steel plate and assembled into a polygonal (octagonal) box shape.

図３および図４に示されているように、排気ダクト７６の排気フード７０と反対側端（下流側端）には、排気ダクト７６や排気フード７０等と共に第一排気流路の一部を構成するダンパケース９０が排気接続口７５に連通するように接続されている。
ダンパケース９０は平面視の形状が略正方形の直方体の箱形状に形成されている。ダンパケース９０内には流量制御弁であるダンパ９１が設置されており、ダンパケース９０の外部にはダンパ９１を開閉操作するためのエアシリンダ装置９２が設置されている。
エアシリンダ装置９２のピストンロッド９３はリンク装置９４を介してダンパ９１に連結されている。すなわち、ダンパ９１はエアシリンダ装置９２のピストンロッド９３の往復作動により、リンク装置９４を介して開閉操作されるようになっている。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, a part of the first exhaust flow path is provided at the end opposite to the exhaust hood 70 (downstream end) of the exhaust duct 76 together with the exhaust duct 76 and the exhaust hood 70. A damper case 90 is connected so as to communicate with the exhaust connection port 75.
The damper case 90 is formed in a rectangular parallelepiped box shape in plan view. A damper 91 that is a flow rate control valve is installed in the damper case 90, and an air cylinder device 92 for opening and closing the damper 91 is installed outside the damper case 90.
The piston rod 93 of the air cylinder device 92 is connected to the damper 91 via a link device 94. In other words, the damper 91 is opened and closed via the link device 94 by the reciprocating operation of the piston rod 93 of the air cylinder device 92.

図３および図４に示されているように、ダンパケース９０のフランジ９５には排気ダクト７６やダンパケース９０と共に第一排気流路を構成するラジエータケース１００がパッキン９９を挟んで接続されている。
ラジエータケース１００は平面視の形状が略長方形の直方体の箱形状に形成されており、ラジエータケース１００のダンパケース９０との接続側端（上流側端）には、ダンパケース９０のフランジ（以下、ダンパ側フランジという）９５に対応した長方形の枠形状のフランジ（以下、ラジエータ側フランジという。）１０１が形成されている。
複数本の締結具１０３がラジエータ側フランジ１０１の各挿通孔１０２とダンパ側フランジ９５の各挿通孔９６とパッキン９９の各挿通孔とにそれぞれ挿通されて締結されることにより、ダンパケース９０とラジエータケース１００とはパッキン９９を挟み込んだ状態で、連結されている。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the radiator case 100 that constitutes the first exhaust passage together with the exhaust duct 76 and the damper case 90 is connected to the flange 95 of the damper case 90 with the packing 99 interposed therebetween. .
The radiator case 100 is formed in a rectangular parallelepiped box shape having a substantially rectangular shape in plan view, and a flange (hereinafter referred to as the following) of the damper case 90 is connected to the end (upstream end) of the radiator case 100 with the damper case 90. A rectangular frame-shaped flange (hereinafter referred to as a radiator-side flange) 101 corresponding to a damper-side flange 95 is formed.
A plurality of fasteners 103 are inserted into the insertion holes 102 of the radiator side flange 101, the insertion holes 96 of the damper side flange 95, and the insertion holes of the packing 99, respectively, and fastened, whereby the damper case 90 and the radiator The case 100 is connected with the packing 99 sandwiched therebetween.

図５および図６に示されているように、ラジエータケース１００内には、冷却手段としてのラジエータ１１０が設置されている。
ラジエータケース１００のダンパケース９０との接続側端である上流側端は、ラジエータ１１０に冷却すべきガスとしての熱排気（以下、高温ガスという場合がある。）を供給する供給口１０４を構成している。
ラジエータケース１００のダンパケース９０との接続側端とは反対側端（下流側端）は、ラジエータ１１０によって冷却された熱排気（以下、低温ガスという場合がある。）を排出する排気口１０５を構成している。
ラジエータケース１００の排気口１０５には、ラジエータ１１０に接続される第二排気流路を構成する排気ダクト１０６が接続されている。排気ダクト１０６はブロアやポンプおよびエゼクタ等の排気装置（図示せず）に接続されるようになっている。 As shown in FIGS. 5 and 6, a radiator 110 as a cooling means is installed in the radiator case 100.
An upstream end, which is a connection side end of the radiator case 100 with the damper case 90, constitutes a supply port 104 that supplies heat exhaust (hereinafter sometimes referred to as a high temperature gas) as a gas to be cooled to the radiator 110. ing.
An end (downstream end) opposite to the end of the radiator case 100 that is connected to the damper case 90 has an exhaust port 105 that discharges the heat exhaust (hereinafter sometimes referred to as low temperature gas) cooled by the radiator 110. It is composed.
An exhaust duct 106 constituting a second exhaust passage connected to the radiator 110 is connected to the exhaust port 105 of the radiator case 100. The exhaust duct 106 is connected to an exhaust device (not shown) such as a blower, a pump, and an ejector.

図７、図８および図９に示されているように、ラジエータ１１０は３本の冷却管１１１と、鉄を主成分とする材料として例えばステンレスが使用されて形成された複数枚の第一放熱フィン１１２と、第一放熱フィン１１２よりも放熱性が高い材料として例えばアルミニウム合金が使用されて形成された複数枚の第二放熱フィン１１３と、ステンレス材によって形成された一対の取付板１１４、１１５とを具備している。 As shown in FIGS. 7, 8 and 9, the radiator 110 includes three cooling pipes 111 and a plurality of first heat radiations formed by using, for example, stainless steel as a material mainly composed of iron. The fin 112, a plurality of second heat radiation fins 113 formed using, for example, an aluminum alloy as a material having higher heat dissipation than the first heat radiation fin 112, and a pair of mounting plates 114, 115 formed of stainless steel It is equipped with.

冷却管１１１はステンレスによって丸パイプ形状に形成されており、直管部が排気ガスの進行方向に対し垂直方向に交差するようにＵ字形状に複数回ずつ折り返されて、図８に示されているように蛇行されている。３本の冷却管１１１、１１１、１１１は直管部が排気ガスの進行方向に対し垂直方向に交差するようにそれぞれが、並列に上下方向で等間隔をもって重なり合うように積層されており、大略直方体形状である積層体を構成している。 The cooling pipe 111 is formed in a round pipe shape from stainless steel, and the straight pipe portion is folded back and forth several times in a U-shape so as to intersect the direction perpendicular to the traveling direction of the exhaust gas, as shown in FIG. It is meandering. The three cooling pipes 111, 111, 111 are stacked so that the straight pipe portions intersect in a direction perpendicular to the traveling direction of the exhaust gas so as to overlap each other in parallel in the vertical direction. The laminated body which is a shape is comprised.

第一放熱フィン１１２は長方形の平板形状に形成されている。第一放熱フィン１１２の長方形の短辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の高さよりも若干高く、かつ、ラジエータケース１００の内部空間の高さと略等しい寸法に設定されている。第一放熱フィン１１２の長方形の長辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の横幅の半分と略等しい寸法に設定されている。
第一放熱フィン１１２の３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部にそれぞれ対向する部位には、折り返し部を挿通可能な長円形状の挿通孔（図示せず）がそれぞれ開設されている。
複数枚の第一放熱フィン１１２は３本の冷却管１１１、１１１、１１１が構成した積層体における供給口１０４側の半分の領域において互いに近接かつ垂直の状態で整列するように、各挿通孔が３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部から挿通されて固定されている。 The first heat radiating fins 112 are formed in a rectangular flat plate shape. The short side of the rectangular shape of the first heat dissipating fin 112 is set to be slightly higher than the height of the laminated body of the three cooling pipes 111, 111, 111 and is approximately equal to the height of the internal space of the radiator case 100. . The long side of the rectangular shape of the first radiation fin 112 is set to a dimension that is substantially equal to half the lateral width of the stacked body of the three cooling pipes 111, 111, 111.
Oval insertion holes (not shown) through which the turn-back portions can be inserted are respectively provided at portions facing the U-shaped turn-back portions of the three cooling pipes 111, 111, 111 of the first radiation fin 112, respectively. It has been established.
The plurality of first radiating fins 112 are formed so that each insertion hole is aligned in a state of being close to each other and perpendicular to each other in a half region on the supply port 104 side in the laminate formed by the three cooling pipes 111, 111, 111. The three cooling pipes 111, 111, 111 are inserted and fixed from the U-shaped folded portions.

第二放熱フィン１１３は第一放熱フィン１１２と略同一の長方形の平板形状に形成されている。すなわち、第二放熱フィン１１３の短辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の高さよりも高く、かつ、ラジエータケース１００の内部空間の高さと略等しい寸法に設定されている。第二放熱フィン１１３の長方形の長辺は、３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の横幅の半分と略等しい寸法に設定されている。
第二放熱フィン１１３の３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部にそれぞれ対向する部位には、折り返し部を挿通可能な長円形状の挿通孔（図示せず）がそれぞれ開設されている。
複数枚の第二放熱フィン１１３は３本の冷却管１１１、１１１、１１１が構成した積層体における排気口１０５側の半分の領域において互いに近接かつ垂直の状態で整列するように、各挿通孔が３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部から挿通されて固定されている。 The second radiating fins 113 are formed in the same rectangular plate shape as the first radiating fins 112. That is, the short side of the second radiation fin 113 is set to a dimension that is higher than the height of the stacked body of the three cooling pipes 111, 111, 111 and is substantially equal to the height of the internal space of the radiator case 100. The long side of the rectangle of the second radiating fin 113 is set to a dimension substantially equal to half the lateral width of the stacked body of the three cooling pipes 111, 111, 111.
Oval insertion holes (not shown) through which the turn-back portions can be inserted are respectively provided at portions facing the U-shaped turn-back portions of the three cooling pipes 111, 111, 111 of the second radiation fin 113, respectively. It has been established.
The plurality of second radiating fins 113 are formed so that each insertion hole is aligned in a state of being close to each other and perpendicular to each other in a half region on the exhaust port 105 side in the laminated body constituted by the three cooling pipes 111, 111, 111. The three cooling pipes 111, 111, 111 are inserted and fixed from the U-shaped folded portions.

一方の取付板（以下、第一取付板という。）１１４は第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３と平行設置可能なように略長方形に形成されている。第一取付板１１４の長方形の短辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の高さよりも若干高く、かつ、ラジエータケース１００の内部空間の高さと略等しい寸法に設定されている。第一取付板１１４の長方形の長辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の横幅と略等しい寸法に設定されている。
第一取付板１１４の３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部にそれぞれ対向する部位には、折り返し部を挿通可能な長円形状の挿通孔１１４ｃがそれぞれ開設されている。
第一取付板１１４は３本の冷却管１１１、１１１、１１１が構成した積層体と垂直に直交する状態で第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３の外側に近接するように、各挿通孔が３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部に挿通されて固定されている。
第一取付板１１４の一端部には第一ブラケット部１１４ａが、第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３が設けられる側と反対側である外向き方向直角に突設されており、第一取付板１１４の他端部には第二ブラケット部１１４ｂが延長方向に突設されている。 One mounting plate (hereinafter referred to as a first mounting plate) 114 is formed in a substantially rectangular shape so that it can be installed in parallel with the first radiating fins 112 and the second radiating fins 113. The rectangular short side of the first mounting plate 114 is set slightly higher than the height of the laminated body of the three cooling pipes 111, 111, 111 and is approximately equal to the height of the internal space of the radiator case 100. . The long side of the rectangle of the first mounting plate 114 is set to a dimension that is substantially equal to the lateral width of the stacked body of the three cooling pipes 111, 111, 111.
In the portions of the first mounting plate 114 facing the U-shaped folded portions of the three cooling pipes 111, 111, 111, oval insertion holes 114c through which the folded portions can be inserted are respectively opened. .
The first mounting plate 114 is inserted into each insertion hole so as to be close to the outside of the first radiating fins 112 and the second radiating fins 113 in a state perpendicular to the laminated body formed by the three cooling pipes 111, 111, 111. Is inserted into and fixed to the U-shaped folded portions of the three cooling pipes 111, 111, 111.
A first bracket 114a is provided at one end of the first mounting plate 114 so as to project at a right angle in the outward direction on the opposite side to the side where the first radiating fin 112 and the second radiating fin 113 are provided. A second bracket portion 114b is provided on the other end portion of the mounting plate 114 so as to project in the extending direction.

他方の取付板（以下、第二取付板という。）１１５は第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３と平行設置可能なように略長方形に形成されている。第二取付板１１５の長方形の短辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の高さよりも若干高く、かつ、ラジエータケース１００の内部空間の高さと略等しい寸法に設定されている。第二取付板１１５の長方形の長辺は３本の冷却管１１１、１１１、１１１の積層体の横幅と略等しい寸法に設定されている。
第二取付板１１５の３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部にそれぞれ対向する部位には、折り返し部を挿通可能な長円形状の挿通孔１１５ｃがそれぞれ開設されている。
第二取付板１１５は３本の冷却管１１１、１１１、１１１が構成した積層体と垂直に直交する状態で第一取付板１１４とは反対側の第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３の外側に近接するように、各挿通孔が３本の冷却管１１１、１１１、１１１のＵ字形状の折り返し部に挿通されて固定されている。
第二取付板１１５の一端部にはブラケット部１１５ａが、第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３が設けられる側とは反対側である外向き方向直角に突設されており、このブラケット部１１５ａは第一取付板１１４の第一ブラケット部１１４ａと同一垂直面を形成している。 The other mounting plate (hereinafter referred to as a second mounting plate) 115 is formed in a substantially rectangular shape so that it can be installed in parallel with the first radiating fin 112 and the second radiating fin 113. The rectangular short side of the second mounting plate 115 is set slightly higher than the height of the laminated body of the three cooling pipes 111, 111, 111 and is approximately equal to the height of the internal space of the radiator case 100. . The long side of the rectangular shape of the second mounting plate 115 is set to a dimension approximately equal to the lateral width of the laminated body of the three cooling pipes 111, 111, 111.
In the portions of the second mounting plate 115 facing the U-shaped folded portions of the three cooling pipes 111, 111, 111, oval insertion holes 115c through which the folded portions can be inserted are respectively opened. .
The second mounting plate 115 is formed by the first radiating fins 112 and the second radiating fins 113 on the opposite side of the first mounting plate 114 in a state perpendicular to the laminated body formed by the three cooling pipes 111, 111, 111. Each insertion hole is inserted and fixed to the U-shaped folded portion of the three cooling pipes 111, 111, 111 so as to be close to the outside.
A bracket portion 115a is provided at one end of the second mounting plate 115 so as to project at a right angle in the outward direction, which is the opposite side to the side on which the first radiating fin 112 and the second radiating fin 113 are provided. 115a forms the same vertical plane as the first bracket 114a of the first mounting plate 114.

第二取付板１１５のブラケット部１１５ａと反対側の端部には支持板１１６が、第一放熱フィン１１２および第二放熱フィン１１３が設けられる側とは反対側である外向き方向直角に突設されており、支持板１１６は導水管１１７を第二取付板１１５と平行に支持している。導水管１１７の支持板１１６側端には、冷媒としての冷却水を供給する給水管１１８が接続されるようになっている。
導水管１１７の給水管１１８と反対側端には入口側ヘッダ１１９が３本の冷却管１１１、１１１、１１１が積層される方向である上下方向に導水管１１７と直交するように接続されている。入口側ヘッダ１１９には３本の冷却管１１１、１１１、１１１の入口側端がそれぞれ直交するように接続されている。
３本の冷却管１１１、１１１、１１１の冷却水の出口側端である反対側端は、第二取付板１１５の支持板１１６より外側に配置されており、この出口側端はそれぞれ３本の冷却管１１１、１１１、１１１が積層される方向である上下方向に配置された出口側ヘッダ１２０に直交するように接続されている。出口側ヘッダ１２０には冷却水を排水する排水管１２１が接続されるようになっている。 A support plate 116 is provided at the end of the second mounting plate 115 opposite to the bracket portion 115a and protrudes at a right angle in the outward direction, which is the side opposite to the side on which the first radiating fins 112 and the second radiating fins 113 are provided. The support plate 116 supports the water conduit 117 in parallel with the second mounting plate 115. A water supply pipe 118 for supplying cooling water as a refrigerant is connected to the end of the water guide pipe 117 on the support plate 116 side.
An inlet-side header 119 is connected to the opposite end of the water conduit 117 to the water supply tube 118 so as to be orthogonal to the water conduit 117 in the vertical direction, which is the direction in which the three cooling tubes 111, 111, 111 are stacked. . The inlet side header 119 is connected so that the inlet side ends of the three cooling pipes 111, 111, 111 are orthogonal to each other.
The opposite end, which is the cooling water outlet side end of the three cooling pipes 111, 111, 111, is disposed outside the support plate 116 of the second mounting plate 115, and each of the outlet side ends has three outlet side ends. The cooling pipes 111, 111, 111 are connected so as to be orthogonal to the outlet-side header 120 arranged in the vertical direction, which is the direction in which the cooling pipes 111 are stacked. A drainage pipe 121 for draining the cooling water is connected to the outlet side header 120.

以上のように構成されたラジエータ１１０は、ラジエータケース１００の内部に供給口１０４側から挿入されて格納され、ブラケット部１１４ａ、１１４ｂ、１１５ａによって据え付けられる。
この状態において、３本の冷却管１１１、１１１、１１１はラジエータケース１００内における第一排気流路内の排気ガスの流れに直交する状態になっている。
また、第一放熱フィン１１２群はラジエータケース１００の供給口１０４側領域に位置しており、第二放熱フィン１１３群はラジエータケース１００の排気口１０５側領域に位置している。
さらに、各第一放熱フィン１１２および各第二放熱フィン１１３は、ラジエータケース１００内における第一排気流路内の排気ガスの流れに平行な状態になっている。すなわち、各第一放熱フィン１１２および各第二放熱フィン１１３は、ラジエータケース１００内における第一排気流路内の排気ガスの流れを遮蔽せずに安定的に排気ガスを流すようになっている。 The radiator 110 configured as described above is inserted and stored in the radiator case 100 from the supply port 104 side, and is installed by the bracket portions 114a, 114b, and 115a.
In this state, the three cooling pipes 111, 111, 111 are in a state orthogonal to the flow of the exhaust gas in the first exhaust passage in the radiator case 100.
The first radiating fins 112 group is located in the region on the supply port 104 side of the radiator case 100, and the second radiating fins 113 group is located in the region on the exhaust port 105 side of the radiator case 100.
Further, each first heat radiation fin 112 and each second heat radiation fin 113 are in a state parallel to the flow of exhaust gas in the first exhaust flow path in the radiator case 100. That is, each first heat radiation fin 112 and each second heat radiation fin 113 flow the exhaust gas stably without blocking the flow of the exhaust gas in the first exhaust flow path in the radiator case 100. .

前記構成に係るＣＶＤ装置によるＩＣの製造方法における成膜工程を説明する。 A film forming process in the IC manufacturing method by the CVD apparatus having the above-described configuration will be described.

図１に示されているように、予め指定された枚数のウエハ１がボート３１に装填されると、ウエハ１群を保持したボート３１はシールキャップ２５がボートエレベータ２６によって上昇されることにより、インナチューブ１３の処理室１４に搬入（ボートローディング）されて行く。
上限に達したシールキャップ２５はマニホールド１６に押接することにより、プロセスチューブ１１の内部をシールした状態になる。ボート３１はシールキャップ２５に支持されたままの状態で処理室１４に存置される。 As shown in FIG. 1, when a predetermined number of wafers 1 are loaded into the boat 31, the boat 31 holding the group of wafers is lifted by the boat elevator 26 by the seal cap 25 being lifted. It is carried into the processing chamber 14 of the inner tube 13 (boat loading).
The seal cap 25 that has reached the upper limit is pressed against the manifold 16 to seal the inside of the process tube 11. The boat 31 is left in the processing chamber 14 while being supported by the seal cap 25.

続いて、プロセスチューブ１１の内部が排気管１８によって排気されるとともに、側壁発熱体４７および天井発熱体４９によって温度コントローラ５３のシーケンス制御の目標温度に加熱される。
側壁発熱体４７および天井発熱体４９の加熱によるプロセスチューブ１１の内部の実際の上昇温度と、側壁発熱体４７および天井発熱体４９のシーケンス制御の目標温度との誤差は、熱電対５４の計測結果に基づくフィードバック制御によって補正される。
また、ボート３１がモータ２９によって回転される。 Subsequently, the inside of the process tube 11 is exhausted by the exhaust pipe 18, and is heated to a target temperature for sequence control of the temperature controller 53 by the side wall heating element 47 and the ceiling heating element 49.
The error between the actual temperature rise inside the process tube 11 due to the heating of the side wall heating element 47 and the ceiling heating element 49 and the target temperature for the sequence control of the side wall heating element 47 and the ceiling heating element 49 is the measurement result of the thermocouple 54. It is corrected by feedback control based on.
Further, the boat 31 is rotated by the motor 29.

プロセスチューブ１１の内圧および温度、ボート３１の回転が全体的に一定の安定した状態になると、プロセスチューブ１１の処理室１４には原料ガスがガス供給装置２３によってガス導入管２２から導入される。
ガス導入管２２によって導入された原料ガスは、インナチューブ１３の処理室１４内を流通して排気路１７を通って排気管１８によって排気される。処理室１４を流通する際に、原料ガスが所定の処理温度に加熱されたウエハ１に接触することによる熱ＣＶＤ反応により、ウエハ１にはＣＶＤ膜が形成される。 When the internal pressure and temperature of the process tube 11 and the rotation of the boat 31 become constant and stable as a whole, the raw material gas is introduced from the gas introduction pipe 22 into the processing chamber 14 of the process tube 11 by the gas supply device 23.
The raw material gas introduced by the gas introduction pipe 22 flows through the processing chamber 14 of the inner tube 13, passes through the exhaust passage 17, and is exhausted by the exhaust pipe 18. When flowing through the processing chamber 14, a CVD film is formed on the wafer 1 by a thermal CVD reaction caused by the source gas contacting the wafer 1 heated to a predetermined processing temperature.

所定の処理時間が経過すると、処理ガスの導入が停止された後に、窒素ガス等のパージガスがプロセスチューブ１１の内部にガス導入管２２から導入される。
同時に、冷却エア６６が給気管６４から供給されて吹出口６３から冷却エア通路６１に吹き出し、各排気孔６５、連絡路８０、排気接続口７５、排気ダクト７６、ダンパケース９０、ラジエータケース１００および排気ダクト１０６によって排気されることにより、排気流路全体に流通される。
冷却エア通路６１における冷却エア６６の流通により、ヒータユニット４０の全体が強制的に冷却されるために、プロセスチューブ１１の温度は大きいレート（速度）をもって急速に下降することになる。
なお、冷却エア通路６１は処理室１４から隔離されているために、冷媒として冷却エア６６を使用することができるが、冷却効果をより一層高めるためや、エア内の不純物による高温下での腐蝕を防止するために、窒素ガス等の不活性ガスを冷媒ガスとして使用してもよい。 When a predetermined processing time has elapsed, after the introduction of the processing gas is stopped, a purge gas such as nitrogen gas is introduced from the gas introduction pipe 22 into the process tube 11.
At the same time, cooling air 66 is supplied from the air supply pipe 64 and blown out from the outlet 63 to the cooling air passage 61, and the exhaust holes 65, the communication path 80, the exhaust connection port 75, the exhaust duct 76, the damper case 90, the radiator case 100, and By being exhausted by the exhaust duct 106, it is circulated through the entire exhaust passage.
Due to the circulation of the cooling air 66 in the cooling air passage 61, the entire heater unit 40 is forcibly cooled, so that the temperature of the process tube 11 rapidly drops at a large rate (speed).
In addition, since the cooling air passage 61 is isolated from the processing chamber 14, the cooling air 66 can be used as a refrigerant. However, in order to further enhance the cooling effect, corrosion at a high temperature due to impurities in the air. In order to prevent this, an inert gas such as nitrogen gas may be used as the refrigerant gas.

処理室１４の温度が所定の温度に下降すると、シールキャップ２５に支持されたボート３１はボートエレベータ２６によって下降されることにより、処理室１４から搬出（ボートアンローディング）される。 When the temperature of the processing chamber 14 is lowered to a predetermined temperature, the boat 31 supported by the seal cap 25 is lowered by the boat elevator 26 and is unloaded from the processing chamber 14 (boat unloading).

以降、前記作用が繰り返されることにより、ＣＶＤ装置１０によってウエハ１に対する成膜処理が実施されて行く。 Thereafter, the film forming process is performed on the wafer 1 by the CVD apparatus 10 by repeating the above operation.

ところで、前述した冷却ステップにおいて１０００℃の高温ガスを急冷すると、ラジエータケース１００の供給口１０４付近の温度がアルミニウムの融点である６６０℃を超過する状況になるために、従来のＣＶＤ装置のように、ラジエータの放熱フィンがアルミニウムによって形成されている場合には、放熱フィンが溶融するという問題点がある。
しかし、本実施の形態においては、ラジエータ１１０の供給口１０４側領域の第一放熱フィン１１２群は融点が１４００〜１４５０℃超の鉄を主成分とする材料によって形成されているので、溶融することはない。
なお、好ましくは、耐腐食性を考慮し、ステンレス例えばＳＵＳ３０４材によって形成すると、より一層よい。 By the way, when the high-temperature gas of 1000 ° C. is rapidly cooled in the cooling step described above, the temperature near the supply port 104 of the radiator case 100 exceeds 660 ° C. which is the melting point of aluminum. When the radiator fins are made of aluminum, there is a problem that the radiator fins melt.
However, in this embodiment, the first radiating fin 112 group in the region on the supply port 104 side of the radiator 110 is formed of a material mainly composed of iron having a melting point of more than 1400 to 1450 ° C. There is no.
In addition, it is preferable that the material is made of stainless steel such as SUS304 in consideration of corrosion resistance.

また、第一放熱フィン１１２群より下流側に設けられており、第一放熱フィン１１２群で第二放熱フィン１１３群の融点未満まで冷却された排気ガスが第一放熱フィン１１２群より放熱性の高い材料によって形成された第二放熱フィン１１３群によってより一層冷却されるので、排気ガスを予め設定された温度まで冷却させることができる。
なお、好ましくは、ラジエータ１１０の排気口１０５側領域の第二放熱フィン１１３群はアルミニウム合金によって形成させるとよい。排気ダクト７６から排出された高温ガスは第二放熱フィン１１３群に至る前に第一放熱フィン１１２群によってアルミニウムの融点である６６０℃未満に冷却される。そのため、アルミニウム合金製の第二放熱フィン１１３が溶融することはなく、第二放熱フィン１１３を形成したアルミニウム合金の熱放射率がきわめて高いことにより、第二放熱フィン１１３群は高い熱交換性能をもって冷却することができるので、予め設定された温度の低温ガスを排気口１０５から排出させることができる。 Further, the exhaust gas is provided downstream from the first radiating fin 112 group, and the exhaust gas cooled to below the melting point of the second radiating fin 113 group by the first radiating fin 112 group is more radiative than the first radiating fin 112 group. Since cooling is further performed by the second radiating fins 113 formed of a high material, the exhaust gas can be cooled to a preset temperature.
Preferably, the second radiating fin 113 group in the region on the exhaust port 105 side of the radiator 110 is formed of an aluminum alloy. The high temperature gas discharged from the exhaust duct 76 is cooled to below 660 ° C. which is the melting point of aluminum by the first radiating fin 112 group before reaching the second radiating fin 113 group. Therefore, the second radiating fin 113 made of aluminum alloy is not melted, and the second radiating fin 113 group has high heat exchange performance because the aluminum alloy forming the second radiating fin 113 has a very high thermal emissivity. Since it can cool, the low temperature gas of the preset temperature can be discharged | emitted from the exhaust port 105. FIG.

なお、次の表１は、１０００℃での急冷を実験した場合における本実施の形態に係るラジエータの上流側端、中間部および下流側端ラジエータの出口の温度測定結果を示している。
この表１によれば、１回目、５１回目のいずれにおいても、第一放熱フィン１１２のステンレスの融点を超えないし、第二放熱フィン１１３のアルミニウムの融点を超えないことが理解される。

In addition, the following Table 1 has shown the temperature measurement result of the exit of the upstream end of the radiator which concerns on this Embodiment at the time of carrying out the rapid cooling at 1000 degreeC, an intermediate part, and the downstream end radiator.
According to Table 1, it is understood that the melting point of the stainless steel of the first radiating fin 112 is not exceeded and the melting point of aluminum of the second radiating fin 113 is not exceeded in both the first time and the 51st time.

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.

1) ラジエータの供給口側領域の複数の第一放熱体を鉄分が主成分である材料によって形成し、複数の第一放熱体より下流側の複数の第二放熱体を放熱性能が高い材料によって形成することにより、放熱体の溶融を防止しつつ熱交換性能を維持することができる。 1) A plurality of first radiators in the radiator supply port side region are made of a material whose main component is iron, and a plurality of second radiators downstream of the plurality of first radiators are made of a material having high heat dissipation performance. By forming, heat exchange performance can be maintained while preventing the radiator from melting.

2) ラジエータの供給口側領域の第一放熱フィン群を融点が１４００〜１４５０℃のステンレスによって形成し、ラジエータの排気口側領域の第二放熱フィン群を放熱性能が高いアルミニウム合金によって形成することにより、放熱フィンの溶融を防止しつつ、熱交換性能を維持することができるので、１０００℃での急冷を実施した場合であっても、予め設定された温度の低温ガスを排気口から安全に排出させることができる。 2) The first radiating fin group in the radiator supply port side region is formed of stainless steel having a melting point of 1400 to 1450 ° C., and the second radiating fin group in the radiator exhaust port side region is formed of an aluminum alloy having high heat dissipation performance. As a result, heat exchange performance can be maintained while preventing melting of the radiating fins. Therefore, even when rapid cooling at 1000 ° C. is performed, a low-temperature gas having a preset temperature can be safely discharged from the exhaust port. It can be discharged.

3) ラジエータを全てステンレスによって製造する場合に比べて、ラジエータの製造コストを低減することができるので、コストアップを抑制しつつ、ＣＶＤ装置の性能を向上させることができる。 3) Since the manufacturing cost of the radiator can be reduced as compared with the case where the radiator is entirely made of stainless steel, the performance of the CVD apparatus can be improved while suppressing the cost increase.

図１０および図１１は本発明の第二の実施の形態のラジエータを示している。
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、第一放熱フィン１１２群に替えて鉄分が主成分である材料が使用されて形成された複数枚の第一放熱体１２２が、３本の冷却管１１１、１１１、１１１の供給口１０４側領域において第一排気流路内の排気ガスの流れに直交するようにそれぞれ配設されており、各第一放熱体１２２には複数個の通風口１２３が開設されている点である。
なお、好ましくは、耐腐食性を考慮し、複数枚の第一放熱体１２２はステンレス材を使用して形成するとよい。 10 and 11 show a radiator according to a second embodiment of the present invention.
This embodiment is different from the above embodiment in that a plurality of first heat radiators 122 formed by using a material mainly composed of iron instead of the first heat dissipating fins 112 group include three pieces. In the region of the cooling pipes 111, 111, 111 on the supply port 104 side, the cooling pipes 111, 111, 111 are respectively arranged so as to be orthogonal to the flow of exhaust gas in the first exhaust flow path. 123 is established.
Preferably, in consideration of corrosion resistance, the plurality of first heat radiators 122 may be formed using a stainless material.

本実施の形態においても、前記実施の形態と同様の作用効果が奏される。 Also in the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment are exhibited.

なお、本発明は前記実施の形態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ことはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

前記実施の形態においては、ＣＶＤ装置について説明したが、酸化・拡散装置やアニール装置等の基板処理装置全般に適用することができる。 Although the CVD apparatus has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to all substrate processing apparatuses such as an oxidation / diffusion apparatus and an annealing apparatus.

被処理基板はウエハに限らず、ホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。 The substrate to be processed is not limited to a wafer, but may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.

本発明の一実施の形態であるＣＶＤ装置を示す一部切断正面図である。It is a partially cut front view which shows the CVD apparatus which is one embodiment of this invention. 主要部を示す正面断面図であるIt is front sectional drawing which shows the principal part 排気流路の主要部を示す一部切断平面図である。It is a partially cutaway plan view showing the main part of the exhaust flow path. 同じく一部切断側面図である。It is a partially cutaway side view. ラジエータケースと排気ダクトとの接続部を示す正面図である。It is a front view which shows the connection part of a radiator case and an exhaust duct. その平面図である。FIG. ラジエータを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。The radiator is shown, (a) is a front view, (b) is a rear view. その平面図である。FIG. （ａ）は左側面図、（ｂ）は右側面図である。(A) is a left side view, (b) is a right side view. 本発明の第二の実施の形態に係るラジエータを示しており、（ａ）は一部切断正面図、（ｂ）は左側面図である。The radiator which concerns on 2nd embodiment of this invention is shown, (a) is a partially cutaway front view, (b) is a left view. その平面図である。FIG.

Explanation of symbols

１…ウエハ（基板）、２…筐体、３…待機室、１０…ＣＶＤ装置（基板処理装置）、１１…プロセスチューブ、１２…アウタチューブ、１３…インナチューブ、１４…処理室、１５…炉口、１６…マニホールド、１７…排気路、１８…排気管、１９…排気装置、２０…圧力センサ、２１…圧力コントローラ、２２…ガス導入管、２３…ガス供給装置、２４…ガス流量コントローラ、２５…シールキャップ、２６…ボートエレベータ、２７…モータ、２８…駆動コントローラ、２９…モータ、３０…回転軸、３１…ボート、３２、３３…端板、３４…保持部材、３５…保持溝、３６…断熱キャップ部、４０…ヒータユニット、４１…ケース、４２…断熱槽、４３…断熱側壁、４４…断熱ブロック、４５…断熱天井壁、４６…断熱プレート、４７…側壁発熱体、４８…サブヒータユニット、４９…天井発熱体、５０…ホルダ、５２…発熱体駆動装置、５３…温度コントローラ、５４…熱電対、６１…冷却エア通路（空間）、６２…給気ダクト、６３…吹出口、６４…給気管、６５…排気孔（排気口）、６６…冷却エア、７０…排気フード、７１…筐体、７５…排気接続口、７６…排気ダクト、９０…ダンパケース、９１…ダンパ、９２…エアシリンダ装置、９３…ピストンロッド、９４…リンク装置、９５…ダンパ側フランジ、９６…挿通孔、９９…パッキン（密閉部材）、１００…ラジエータケース、１０１…ラジエータ側フランジ、１０２…挿通孔、１０３…締結具、１０４…供給口、１０５…排気口、１０６…排気ダクト、１１０…ラジエータ、１１１…冷却管、１１２…第一放熱フィン、１１３…第二放熱フィン、１１４、１１５…取付板、１１４ａ、１１４ｂ、１１５ａ…ブラケット部、１１４ｃ、１１５ｃ…挿通孔、１１６…支持板、１１７…導水管、１１８…給水管、１１９…入口側ヘッダ、１２０…出口側ヘッダ、１２１…排水管、１２２…第一放熱体、１２３…通風口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate), 2 ... Housing | casing, 3 ... Standby chamber, 10 ... CVD apparatus (substrate processing apparatus), 11 ... Process tube, 12 ... Outer tube, 13 ... Inner tube, 14 ... Processing chamber, 15 ... Furnace 16: Manifold, 17 ... Exhaust passage, 18 ... Exhaust pipe, 19 ... Exhaust device, 20 ... Pressure sensor, 21 ... Pressure controller, 22 ... Gas introduction pipe, 23 ... Gas supply device, 24 ... Gas flow rate controller, 25 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Seal cap, 26 ... Boat elevator, 27 ... Motor, 28 ... Drive controller, 29 ... Motor, 30 ... Rotating shaft, 31 ... Boat, 32, 33 ... End plate, 34 ... Holding member, 35 ... Holding groove, 36 ... Heat insulation cap part, 40 ... heater unit, 41 ... case, 42 ... heat insulation tank, 43 ... heat insulation side wall, 44 ... heat insulation block, 45 ... heat insulation ceiling wall, 46 ... heat insulation plate, 47 Side wall heating element, 48 ... sub-heater unit, 49 ... ceiling heating element, 50 ... holder, 52 ... heating element driving device, 53 ... temperature controller, 54 ... thermocouple, 61 ... cooling air passage (space), 62 ... air supply Duct, 63 ... Air outlet, 64 ... Air supply pipe, 65 ... Exhaust hole (exhaust port), 66 ... Cooling air, 70 ... Exhaust hood, 71 ... Housing, 75 ... Exhaust connection port, 76 ... Exhaust duct, 90 ... Damper Case: 91 ... Damper, 92 ... Air cylinder device, 93 ... Piston rod, 94 ... Link device, 95 ... Damper side flange, 96 ... Insertion hole, 99 ... Packing (sealing member), 100 ... Radiator case, 101 ... Radiator side Flange, 102 ... insertion hole, 103 ... fastener, 104 ... supply port, 105 ... exhaust port, 106 ... exhaust duct, 110 ... radiator, 111 ... cooling pipe, 112 ... first release Fin 113, second radiating fin 114, 115, mounting plate 114 a, 114 b, 115 a, bracket portion 114 c, 115 c, insertion hole 116, support plate 117, water guide pipe 118, water supply pipe 119, inlet Side header, 120 ... Outlet side header, 121 ... Drain pipe, 122 ... First radiator, 123 ... Ventilation hole.

Claims

A processing chamber for processing the substrate;
Heating means for heating the processing chamber;
A space formed between the processing chamber and the heating means;
A first exhaust passage provided through the heating means to exhaust the gas in the space;
Cooling means connected to the first exhaust flow path;
A second exhaust flow path connected to the cooling means,
The cooling means is
A case having a supply port on the first exhaust channel side and an exhaust port on the second exhaust channel side;
At least one cooling pipe provided by being bent back and forth so as to intersect the flow of the first exhaust flow path in the case;
A plurality of first radiators provided in the supply port side region of the cooling pipe and formed of a material mainly composed of iron;
A plurality of second radiators provided in a downstream region of the first radiator in the cooling pipe, and formed of a material having higher heat dissipation than the first radiator;
A substrate processing apparatus comprising:

A processing chamber for processing the substrate;
Heating means for heating the processing chamber;
A space formed between the processing chamber and the heating means;
A first exhaust passage provided through the heating means to exhaust the gas in the space;
A cooling means connected to the first exhaust flow path in a substrate processing apparatus comprising:
A case having a supply port on the first exhaust flow channel side and an exhaust port on the second exhaust flow channel side, and a plurality of folds provided so as to intersect the flow of the first exhaust flow channel in the case At least one cooling pipe;
Provided on the supply port side area in the condenser, and a plurality of first heat radiating body formed of a material containing iron as a main component,
Provided downstream region of the first heat radiating member in the cooling tube, and a plurality of second heat radiating body formed by the material having a high heat dissipation property than the first heat radiating member,
A cooling means comprising:

A loading step for loading the substrate into the processing chamber;
A processing step of heating the substrate in the processing chamber by a heating means;
A gas is exhausted from a space formed between the processing chamber and the heating unit and a first exhaust channel provided through the heating unit, and the gas is cooled to be connected to the first exhaust channel. An exhaust step for exhausting through a means to a second exhaust flow path connected to the cooling means,
In the exhaust step, the cooling means is
A case having a supply port on the first exhaust channel side and an exhaust port on the second exhaust channel side;
At least one cooling pipe provided by being bent back and forth so as to intersect the flow of the first exhaust flow path in the case;
A plurality of first radiators provided in the supply port side region of the cooling pipe and formed of a material mainly composed of iron;
A plurality of second radiators provided in a downstream region of the first radiator in the cooling pipe and formed of a material having higher heat dissipation than the first radiator;
A method of manufacturing an IC, wherein the gas exchanges heat with the second radiator after the heat exchange with the first radiator.