JPH01309315A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH01309315A JPH01309315A JP14079188A JP14079188A JPH01309315A JP H01309315 A JPH01309315 A JP H01309315A JP 14079188 A JP14079188 A JP 14079188A JP 14079188 A JP14079188 A JP 14079188A JP H01309315 A JPH01309315 A JP H01309315A
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- Japan
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- exhaust
- gas
- reaction tube
- heat treatment
- tube
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は熱処理装置に関する。
［従来の技術］
超ＬｓＩ製造プロセスのにおいて、シリコンウェハの表
面にポリＳｉ膜、ＳｉＯ２膜、Ｓｉ、Ｎ、膜などの各種
の膜を形成する装置で、■良好な膜厚均一性、■大きな
バッチ処理量、■良好な段差被覆性の点から減圧ＣＶＤ
装置やエピタキシャル成長装置が広く実用されている。
面にポリＳｉ膜、ＳｉＯ２膜、Ｓｉ、Ｎ、膜などの各種
の膜を形成する装置で、■良好な膜厚均一性、■大きな
バッチ処理量、■良好な段差被覆性の点から減圧ＣＶＤ
装置やエピタキシャル成長装置が広く実用されている。
減圧ＣＶＤ装置は、第８図に示すように石英からなる反
応管１、この反応管１内を加熱するためのヒータ２、フ
ロントエンドキャップ３、リアエンドキャップ４、フロ
ントエンドキャップ３に接続されるガス供給系５、リア
エンドキャップ４に接続される排気系６から成り、石英
ボート７に搭載した多数のウェハ８を反応管１内に収納
し、反応管内を減圧下及び加熱下でガス供給系５よりＳ
ｉＨ４，５ｉＨ２Ｃ１２とＮＨ３などの原料ガスを供給
し、ウェハ８表面にＳｉ、Ｎ４、ポリＳ１、ＴＥ０１等
の反応生成膜を成長させるものである。
応管１、この反応管１内を加熱するためのヒータ２、フ
ロントエンドキャップ３、リアエンドキャップ４、フロ
ントエンドキャップ３に接続されるガス供給系５、リア
エンドキャップ４に接続される排気系６から成り、石英
ボート７に搭載した多数のウェハ８を反応管１内に収納
し、反応管内を減圧下及び加熱下でガス供給系５よりＳ
ｉＨ４，５ｉＨ２Ｃ１２とＮＨ３などの原料ガスを供給
し、ウェハ８表面にＳｉ、Ｎ４、ポリＳ１、ＴＥ０１等
の反応生成膜を成長させるものである。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、このような従来の減圧ＣＶＤ装置の排気系６
は基本的にはメカニカルブースタポンプとロータリポン
プの真空ポンプから構成され１反応生成物及び反応に供
された原料ガスの残りが排気される時に、その一部は排
気系６のトラップに捕集される前にリアエンドキャップ
４及びリアエンドキャップ４の排気口４１の壁面に付着
、堆積し、この堆積した付着物が排気口４１及びそれに
接続される排気管６１の流路を狭くしてしまうというこ
とがあった。このため、従来の減圧ＣＶＤ装置では経時
下で安定した低圧を得ることができなくなり成膜条件の
変化により歩留まりの低下を招くおそれがあった。
は基本的にはメカニカルブースタポンプとロータリポン
プの真空ポンプから構成され１反応生成物及び反応に供
された原料ガスの残りが排気される時に、その一部は排
気系６のトラップに捕集される前にリアエンドキャップ
４及びリアエンドキャップ４の排気口４１の壁面に付着
、堆積し、この堆積した付着物が排気口４１及びそれに
接続される排気管６１の流路を狭くしてしまうというこ
とがあった。このため、従来の減圧ＣＶＤ装置では経時
下で安定した低圧を得ることができなくなり成膜条件の
変化により歩留まりの低下を招くおそれがあった。
このような反応生成物の付着について研究した結果リア
エンド付近での温度降下及び圧力変動が要因であること
が判った。しかし、従来はトラップの効果を上げるため
、水冷したり金属メツシュ等を設けたトラップを用いた
りしたが満足の行く除去効果は得られず、そのためリア
エンドキャップの定期的な洗浄を行っていた。
エンド付近での温度降下及び圧力変動が要因であること
が判った。しかし、従来はトラップの効果を上げるため
、水冷したり金属メツシュ等を設けたトラップを用いた
りしたが満足の行く除去効果は得られず、そのためリア
エンドキャップの定期的な洗浄を行っていた。
このリアエンドキャップは一般にステンレス銅製でサイ
ズ重量共に大きなものであるから、これを洗浄するため
には専用の大きな洗浄装置を要し、ユーザに過大の負担
を強いる結果になった。さらには生産性が悪い問題があ
った。特に近年のようにＩＣの需要が大きく供給力不足
においては、このメンテナンス期間をなくしたいという
ユーザの要求があった。
ズ重量共に大きなものであるから、これを洗浄するため
には専用の大きな洗浄装置を要し、ユーザに過大の負担
を強いる結果になった。さらには生産性が悪い問題があ
った。特に近年のようにＩＣの需要が大きく供給力不足
においては、このメンテナンス期間をなくしたいという
ユーザの要求があった。
本発明は上記点に対処してなされたもので、排ガスが排
気経路の途中には付着しないようにした熱処理装置を堤
供するものである。
気経路の途中には付着しないようにした熱処理装置を堤
供するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は反応管内に気体を供給して被処理体を処理し排
ガスを排気系により排気する熱処理装置において、前記
反応管と前記排気系との接続部の少くとも上記排ガスに
接触する部分に加熱装置を備えたことを特徴とする。
ガスを排気系により排気する熱処理装置において、前記
反応管と前記排気系との接続部の少くとも上記排ガスに
接触する部分に加熱装置を備えたことを特徴とする。
［実施例コ
以下、本発明の装置を減圧ＣＶＤ装置に適用した実施例
を図面を参照して説明する。第１図に示す縦型減圧ＣＶ
Ｄ装置において、天上部が閉塞され底部が開放の反応管
１１は耐熱性を有する例えば石英から成る円筒状で内管
１２と外管の間隙を設けた二重構造で、内管１２の上部
には開口１２ａが形成されている。反応管１１内を均熱
するために反応管１１の外周を囲繞して加熱部１３が設
けられる。反応管１１の底部にはボート３２に収納され
た多数枚の被処理体であるウェハ３３を搬入搬出するた
めの開閉可能な蓋１４が備えられ、さらに反応管１１の
下部側壁にはガス供給系１５に接続されるガス導入口１
６が設けられている。
を図面を参照して説明する。第１図に示す縦型減圧ＣＶ
Ｄ装置において、天上部が閉塞され底部が開放の反応管
１１は耐熱性を有する例えば石英から成る円筒状で内管
１２と外管の間隙を設けた二重構造で、内管１２の上部
には開口１２ａが形成されている。反応管１１内を均熱
するために反応管１１の外周を囲繞して加熱部１３が設
けられる。反応管１１の底部にはボート３２に収納され
た多数枚の被処理体であるウェハ３３を搬入搬出するた
めの開閉可能な蓋１４が備えられ、さらに反応管１１の
下部側壁にはガス供給系１５に接続されるガス導入口１
６が設けられている。
上記蓋１４及び反応管１１の端部外壁との間には外気を
遮断するためのＯリング等の気密シール手段９が介挿さ
れている。ガス供給系１５は成長すべき膜に応じたガス
を石英反応管１１内にガス供給管１７を通して流出する
もので、その流量、流出速度等を制御するコントローラ
を儲えている。
遮断するためのＯリング等の気密シール手段９が介挿さ
れている。ガス供給系１５は成長すべき膜に応じたガス
を石英反応管１１内にガス供給管１７を通して流出する
もので、その流量、流出速度等を制御するコントローラ
を儲えている。
さらに反応管１１の外管下部側壁には円筒状排気管１８
が取り付けられトラップ１９を通してメカニカルブース
タポンプ２０及びロータリポンプ２１等の真空ポンプを
備える排気系２２に接続される。上記排気管１８は加熱
手段を内蔵したもので例えば排気外管２３と中空管２４
からなる二重構造で排気外管２３同志はＯリング２５を
介して第２図の断面図及び第３図の側面図に示すような
りランプ部材２６により排気外管２３を挟着し、蝶ナツ
ト２７で固定させるクイックリリースカップリング２５
ａにより接続する。このような排気管１８の中空管２４
は着脱自在に内装されている。
が取り付けられトラップ１９を通してメカニカルブース
タポンプ２０及びロータリポンプ２１等の真空ポンプを
備える排気系２２に接続される。上記排気管１８は加熱
手段を内蔵したもので例えば排気外管２３と中空管２４
からなる二重構造で排気外管２３同志はＯリング２５を
介して第２図の断面図及び第３図の側面図に示すような
りランプ部材２６により排気外管２３を挟着し、蝶ナツ
ト２７で固定させるクイックリリースカップリング２５
ａにより接続する。このような排気管１８の中空管２４
は着脱自在に内装されている。
この中空管２４は長期的間隔で取り脱し洗浄を可能とし
Ｃいる。
Ｃいる。
さらに中空ｒ（１２４の壁内には第４図に示すような加
熱装置であるモールドヒータ２８が埋設され、モールド
ヒータ２８の端子２８ａが排気外管２３のフランジ２３
ａ近傍に設けられた電力供給端子２９に接続される。電
力供給端子２９は絶縁部材３０で排気外管２３と絶縁さ
れ、コネクタ３１によりモールドヒータ２８の端子２８
ａと確実に接、続され、中空管２４の内壁面に付若物が
付着しない予め定められた温度に上昇させる構造となっ
ている。
熱装置であるモールドヒータ２８が埋設され、モールド
ヒータ２８の端子２８ａが排気外管２３のフランジ２３
ａ近傍に設けられた電力供給端子２９に接続される。電
力供給端子２９は絶縁部材３０で排気外管２３と絶縁さ
れ、コネクタ３１によりモールドヒータ２８の端子２８
ａと確実に接、続され、中空管２４の内壁面に付若物が
付着しない予め定められた温度に上昇させる構造となっ
ている。
モールドヒータ２８の巻線の状態は第５図のように端部
２８ｂで巻回方向を１８ｏ°回転するようになっており
、モールドヒータ端子２８ａと電力供給端子２９のコネ
クタ３１との接続はモールドヒータ端子２８ａが巻線の
軸Ｓに垂直の場合、第６図に示すようにコネクタ端子３
］、 ａにモールドヒータ端子２８ａを装着し、端子
２８ａが巻線の軸Ｓに平行の場合（１点破線の場合）第
７図に示すようにコネクタ３１ａにモールドヒータ端子
２８ａを挿着すればよい。このような構造の中空管２４
はエンジニアリングプラスチックス例えば四フッ化エチ
レン樹脂、三フッ化エチレン樹脂等の非粘着性ポリフッ
化樹脂や、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂や石英ガラス
等が採用されて形成される。
２８ｂで巻回方向を１８ｏ°回転するようになっており
、モールドヒータ端子２８ａと電力供給端子２９のコネ
クタ３１との接続はモールドヒータ端子２８ａが巻線の
軸Ｓに垂直の場合、第６図に示すようにコネクタ端子３
］、 ａにモールドヒータ端子２８ａを装着し、端子
２８ａが巻線の軸Ｓに平行の場合（１点破線の場合）第
７図に示すようにコネクタ３１ａにモールドヒータ端子
２８ａを挿着すればよい。このような構造の中空管２４
はエンジニアリングプラスチックス例えば四フッ化エチ
レン樹脂、三フッ化エチレン樹脂等の非粘着性ポリフッ
化樹脂や、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂や石英ガラス
等が採用されて形成される。
次に、このように構成される減圧ＣＶＤ装置の動作作用
を説明する。
を説明する。
蓋１４を開状態にして、下方から石英ボート３２に収納
された多数枚のウェハ３３を縦型炉の反応管１１内に挿
入したのち、蓋１４を閉状態にしたのち、反応管１１内
の排気を行う。この排気により予め定めた真空度になっ
た後、反応ガスを供給管内から供給し、内管１２内で各
ウェハ３３上にＣＶＤ膜を成膜する。その後、排ガスは
内管１２の開口１２ａから内・外管間を通って排気系２
２より排気する。反応管１１から排気系２２によって排
気されるガスは未反応ガス及び反応生成物等を含んでい
るが、排気系２２との接続部である排気管１８付近は中
空管２４の加熱装置２８により予め加熱しておくことに
より、この部分にはほとんど堆積することなく排気系２
２に排気され。
された多数枚のウェハ３３を縦型炉の反応管１１内に挿
入したのち、蓋１４を閉状態にしたのち、反応管１１内
の排気を行う。この排気により予め定めた真空度になっ
た後、反応ガスを供給管内から供給し、内管１２内で各
ウェハ３３上にＣＶＤ膜を成膜する。その後、排ガスは
内管１２の開口１２ａから内・外管間を通って排気系２
２より排気する。反応管１１から排気系２２によって排
気されるガスは未反応ガス及び反応生成物等を含んでい
るが、排気系２２との接続部である排気管１８付近は中
空管２４の加熱装置２８により予め加熱しておくことに
より、この部分にはほとんど堆積することなく排気系２
２に排気され。
トラップ１９に集中的に捕集される。モールドヒータ２
８によって加熱される中空管 ２４の温度上昇とモールドヒータ２８に流す電流との関
係は中空管２４内を流れる排気ガス流量に関係し、ガス
流量が多い程温度を高く設定する。
８によって加熱される中空管 ２４の温度上昇とモールドヒータ２８に流す電流との関
係は中空管２４内を流れる排気ガス流量に関係し、ガス
流量が多い程温度を高く設定する。
例えば中空管２４の少なくとも内壁面温度は８０℃以上
である。ガス流量が多い時は熱伝達による放熱を考慮し
、電流を上げるよう調節すればよい。
である。ガス流量が多い時は熱伝達による放熱を考慮し
、電流を上げるよう調節すればよい。
また、排気中の反応生成物が圧力変動によって生じる場
合には排気管１８付近に堆積することになるが、この場
合でも堆積した付着物を除去するためには中空管２４の
みを取り外して洗浄すればよい。中空管２４の洗浄は大
規模な洗浄槽を用いなくても極めて容易に洗浄すること
ができる。
合には排気管１８付近に堆積することになるが、この場
合でも堆積した付着物を除去するためには中空管２４の
みを取り外して洗浄すればよい。中空管２４の洗浄は大
規模な洗浄槽を用いなくても極めて容易に洗浄すること
ができる。
また、本発明の他の実施例として排気系との接続部分を
加熱する方法として、排気外管と中空管間に熱電対を設
置し、フィードバック制御を行う方法も好適であるし、
あるいは加熱ヒータの電流と中空管の上昇温度の関係を
予め求めその結果に従いオープン制御としてもよい。ま
た、加熱装置としてモールドヒータを使用せずに排気管
の外側にテープヒータを巻回したり他の公知の加熱装置
を適用することができる。長期的な予定で中空管２４を
取り脱し、洗浄するようにしてもよい。なお上記実施例
では成膜装置について説明したが反応ガスを扱う装置で
あれば何れにも適用できることは説明するまでもないこ
とである。
加熱する方法として、排気外管と中空管間に熱電対を設
置し、フィードバック制御を行う方法も好適であるし、
あるいは加熱ヒータの電流と中空管の上昇温度の関係を
予め求めその結果に従いオープン制御としてもよい。ま
た、加熱装置としてモールドヒータを使用せずに排気管
の外側にテープヒータを巻回したり他の公知の加熱装置
を適用することができる。長期的な予定で中空管２４を
取り脱し、洗浄するようにしてもよい。なお上記実施例
では成膜装置について説明したが反応ガスを扱う装置で
あれば何れにも適用できることは説明するまでもないこ
とである。
また上記の減圧ＣＶＤ装置はメインテナンス時に真空系
を大幅に破壊しないので、メインテナンス後短時間で稼
動体制にすることができる。
を大幅に破壊しないので、メインテナンス後短時間で稼
動体制にすることができる。
［発明の効果コ
以上のように本発明熱処理装置によれば、排気管におけ
る反応生成物の付着、堆積を防止可能で、そのための大
規模な洗浄装置を不要とし、メインテナンスを容易にす
ることができる。
る反応生成物の付着、堆積を防止可能で、そのための大
規模な洗浄装置を不要とし、メインテナンスを容易にす
ることができる。
第１図は本発明熱処理装置の一実施例を説明するだめの
全体構成図、第２図は第１図排気外管を拡大して示す部
分断面図、第３図は第２図の部分側面図、第４図は同実
施例の部分断面図、第５図は第１図のヒータ部を拡大し
て示す略図、第６図及び第７図は同実施例の部分斜視図
、第８図は従来の熱処理装置の説明図である。 １１・・・・・・・反応管 １３・・・・・・・加熱部 １５・・・・・・・ガス供給系 ２２・・・・・・・排気系 ２３・・・・・・・排気外管 ２４・・・・・・・中空管 ２５ａ・・・・・クイックリリースカップリング２８・
・・・・・・モールドヒータ（加熱装置）２８ａ・・・
・・モールドヒータ端子 ２８ｂ・・・・・端部 ２９・・・・・・・電力供給端子 ３０・・・・・・・絶縁部材 ３１・・・・・・・コネクタ 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 第 ５ 因 第 ６ Ｘ 第７図
全体構成図、第２図は第１図排気外管を拡大して示す部
分断面図、第３図は第２図の部分側面図、第４図は同実
施例の部分断面図、第５図は第１図のヒータ部を拡大し
て示す略図、第６図及び第７図は同実施例の部分斜視図
、第８図は従来の熱処理装置の説明図である。 １１・・・・・・・反応管 １３・・・・・・・加熱部 １５・・・・・・・ガス供給系 ２２・・・・・・・排気系 ２３・・・・・・・排気外管 ２４・・・・・・・中空管 ２５ａ・・・・・クイックリリースカップリング２８・
・・・・・・モールドヒータ（加熱装置）２８ａ・・・
・・モールドヒータ端子 ２８ｂ・・・・・端部 ２９・・・・・・・電力供給端子 ３０・・・・・・・絶縁部材 ３１・・・・・・・コネクタ 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 第 ５ 因 第 ６ Ｘ 第７図
Claims (1)
- 反応管内に気体を供給して被処理体を処理し排ガスを
排気系により排気する熱処理装置において、前記反応管
と前記排気系との接続部の少くとも上記排ガスに接触す
る部分に加熱装置を備えたことを特徴とする熱処理装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140791A JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140791A JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309315A true JPH01309315A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2677606B2 JP2677606B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=15276827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140791A Expired - Lifetime JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677606B2 (ja) |
Cited By (8)
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| KR100303146B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2001-11-03 | 이억기 | 예열식 가스 활성화 시스템을 갖는 반도체 제조용 건식가스 스크러버 |
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- 1988-06-08 JP JP63140791A patent/JP2677606B2/ja not_active Expired - Lifetime
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