JPH0219960Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は熱処理用等に使用される二重石英管の
改良に関する。特に、ヒータ等から発散する重金
属等の不純物が石英管の管壁を貫通して侵入して
被処理体を汚染することを防止する機能の改良に
関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程等において必須な熱処理
は熱処理用石英管を使用してなされる。すなわ
ち、ウエーハ等被熱処理体を熱処理用石英管中に
装入し、この熱処理用石英管中に窒素、アルゴン
等の不活性ガスを流しながら、熱処理用石英管を
囲んで設けたヒータをもつて加熱してなされる。
また、石英管は、酸化反応等にも使用され、この
場合は、石英管中にウエーハ等の被処理体を装入
して、石英管中に乾燥酸素、湿性酸素または水蒸
気を流しながら石英管を囲んで設けられたヒータ
をもつて加熱される。

たゞヒータから、銅・鉄等の重金属が発散さ
れ、これが石英管の管壁を貫通して石英管中に侵
入し、被処理体を汚染し、被処理体が、ウエーハ
等半導体装置の半製品等の場合、極めて僅少な汚
染でも特性に決定的悪影響を及ぼす場合が多い。
特に、ゲート酸化膜の製造工程等の場合は耐圧に
極めて大きな悪影響を及ぼすことが知られてい
る。

被処理体のかゝる汚染を防止する手法として、
石英管中に塩化水素、トリクロルエチレン等の塩
素系ガスを流し、重金属を揮発性の塩化物に転換
して除去する手法が知られている。たゞ、石英管
中を流す気体が湿性酸素や水蒸気等の水を含む場
合は、塩化水素が塩酸となつて不具合であるか
ら、このような不具合を解消するため、二重石英
管が開発された。

従来技術における二重石英管は、第２図に示す
ように、内管１と外管２とヒータ４とよりなり、
内管１には、その１端にはガス送入口１１が設け
られ、他端にはキヤツプ１２が設けられている。
キヤツプ１２には引き出し棒１３が貫通してお
り、引き出し棒１３にはウエーハ等被処理体３が
支持されている。キヤツプ１２や引き出し棒１３
は非気密的とされているので、ガス送入口１１か
ら流入したガスは内管１とキヤツプ１２との間
隙、キヤツプ１２と引き出し棒１３との間隙等か
ら流出する。外管２は内管１を囲んで設けられ、
ガス流入口２１とガス流出口２２が設けられてお
り、塩化水素、トリクロルエチレン等が通され
る。ヒータ４は外管２を囲んで設けられる。

熱処理・酸化反応等をなすにあたつては、内管
１中に被処理体３を装入し、不活性ガス、湿性酸
素、乾燥酸素、水蒸気等のガスを内管１中を通し
ながら、ヒータ４を使用して加熱する。このと
き、ヒータ４から、銅・鉄等の重金属が発散され
石英管の管壁を貫通して外管２中に侵入するが、
外管２中には、塩化水素、トリクロルエチレン等
が流されているので、銅・鉄等の重金属はこの塩
化水素、トリクロルエチレン等と反応して発揮性
の塩化物に転換されてガス流出口２２から流出す
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記せる構造を有する従来技術における二重構
造の熱処理用石英管にあつては、塩化水素、トリ
クロルエチレン等銅・鉄等の重金属を捕捉するガ
スが、必ずしも外管中の全域に均一に分布して流
れず、（つまり、流れない領域が存在して、）重金
属捕捉効果が必ずしも十分ではないという欠点が
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、この欠点を解消して、重金属捕捉効
果が十分に大きな二重管構造の熱処理用石英管を
提供するものであり、その手段は、内管１と、こ
れを囲んで設けられる外管２と、これを囲んで設
けられるヒータ４とよりなり、前記内管１のガス
送入口側の１端１４にはガス送入口１１が設けら
れ、前記外管２の１端には２本以上のらせん状チ
ユーブよりなるガス流入管２５の１端２７が設け
られ、該ガス流入管２５の他端２８には１個のガ
ス受け部２４が設けられ、該ガス受け部２４には
２個以上のガス流入口２３が設けられてなること
を特徴とする熱処理用石英管にある。

〔作用〕

本考案は、第１図ａ、第１図ｂに示すように、
重金属捕捉用の塩素系ガスを導入する外管用ガス
流入口２３を２個以上とし、この２個以上のガス
流入口２３に１個のガス受け部２４を連通し、こ
の１個のガス受け部２４に２本以上のらせん状チ
ユーブよりなるガス流入管２５の他端２８を連通
し、この２本以上のらせん状チユーブよりなるガ
ス流入管２５の１端２７を外管２の１端（図にお
ける左端）に連通し、まず、ガス受け部２４にお
いて、十分撹拌効果を発揮させ、ここで撹拌され
たガスを、他端２８がガス受け部２４と連通して
おり１端２７が外管２と連通しているらせん状流
入管２５を介して外管２中に分散流入させ、上記
のガスを外管２の１端（図における左端）の近傍
においても乱流となして、らせん状流入管２５を
介して供給されたガスを十分均一に外管２中に分
散し、外管２の管壁を貫通して来た重金属を効率
よく捕捉することゝしたものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ、本考案の一実施例に
係る熱処理用石英管についてさらに説明する。

第１図ａ、第１図ｂ参照 第１図ａは石英管の軸方向に切断した断面図で
あり、第１図ｂは石英管を軸方向から見た側面図
である。

図において、１は円筒状の内管であり、同じく
円筒状の外管２により囲まれている。内管１・外
管２とも、厚さ３〜3.5mmの石英管であり、両管
間には石英製支柱２６が所々に設けられており、
内管１と外管２との相互位置を維持するととも
に、内・外管１，２の堅牢性を向上している。石
英製支柱２６は、外管２の所々に設けられている
に過ないから、ガス流入口２３からガス流入管２
５を介して供給された重金属捕捉用の塩素系ガス
が、外管２中を流れうることは云うまでもない。
１１はガス送入口であり、１端１４（図における
左端）から内径が次第に増大されている内管１に
連通しており、処理の目的に応じて、不活性ガ
ス、酸化性ガス等が送入される。１２はキヤツプ
であり、内管１の１端を非気密的に覆い、ガスの
流出を許し、引き出し棒１３の非気密的貫通を許
している。引き出し棒１３によつてウエーハ等被
処理体３が支持される。

２３は２個以上のガス流入口であり（図におい
ては２個の場合を示す。）、これを介して重金属捕
捉用の塩素系ガスが流入する。２４はガス流入口
２３と連通するガス受け部であり、２個以上のガ
ス流入口２３から流入した塩素系ガスはここで十
分に撹拌され、ガス流は乱流となる。２５は１端
２７が外管２の１端（図における左端）と連通し
他端２８がガス受け部２４と連通するらせん状チ
ユーブよりなるガス流入管であり複数本（図にお
いては４本）使用される。このガス流入管２５は
スパイラルしながらその１端２７は外管２の各所
と連通しているので、塩素系ガスは外管２中に分
散流入し、ここでも乱流となり、結果的に、塩素
系ガスは外管２中に均一に分布することになる。
２２はガス流出口であり重金属の塩化物を含んだ
ガスが流出する。

４はヒータであり、外管２を囲むように配置さ
れる。高温時に銅・鉄等の重金属を発散し、この
重金属が外管２の管壁を貫通して外管２内に侵入
することはやむをえないが、外管２中には塩化水
素、トリクロルエチレン等の塩素系ガスが外管２
内全域に均一に流れているので、ここで揮発性塩
化物として捕捉されて流出するので、内管１中に
侵入することは有効に防止される。

その結果、ウエーハ等被処理体が銅・鉄等の重
金属をもつて汚染されることは有効に防止され
る。

〔考案の効果〕 以上説明せるとおり、本考案によれば、重金属
捕捉用ガスを外管に流す手段として、２個以上の
ガス流入口とこれと連通する１個のガス受け部と
これと連通する２本以上のらせん状チユーブより
なるガス流入管が設けられているので、重金属捕
捉効果が十分大きな熱処理用石英管を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは、本考案の一実施例に係る熱処
理用石英管の軸方向に切断した断面図と、軸方向
から見た側面図である。第２図は、本考案の従来
技術に係る、熱処理用石英管の断面図である。 １……内管、１１……ガス送入口、１２……キ
ヤツプ、１３……引き出し棒、１４……内管１の
ガス送入口１１側の１端、２……外管、２１……
ガス流入口、２２……ガス流出口、２３……ガス
流入口、２４……ガス受け部、２５……ガス流入
管、２６……石英製支柱、２７……ガス流入管２
５の１端（外管２側端部）、２８……ガス流入管
２５の他端（ガス受け部２４側端部）、３……被
処理体、４……ヒータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内管１と、これを囲んで設けられる外管２と、
   これを囲んで設けられるヒータ４とよりなり、 前記内管１のガス送入口側の１端１４にはガス
   送入口１１が設けられ、前記外管２の１端には２
   本以上のらせん状チユーブよりなるガス流入管２
   ５の１端２７が設けられ、該ガス流入管２５の他
   端２８には１個のガス受け部２４が設けられ、該
   ガス受け部２４には２個以上のガス流入口２３が
   設けられてなる ことを特徴とする熱処理用石英管。