JPH0336720A - 熱加工炉及びその作動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体加工装置に関し、より詳しくは、管状炉
内で半導体ウェーハを高温加工する装置に関する。

種々の熱加工装置が商業的に人手可能である。

加工サイクル中、所望の加工を行う炉内には、シリコン
又は他の種類のウェーハを収容した幾つかのポートが挿
入される。加工サイクルが完了すると、炉からウェーハ
が取り出されかつ支持ロンドから下ろされる。これらの
挿入工程及び取り出し工程中、ウェーハが大気に曝され
ないようにするのが好ましい。大気中に存在する酸素、
水蒸気、空気浮揚微粒子は、ウェーハと反応して、ウェ
ーハの化学的及び物理的特性に悪影響を及ぼす。つ工−
ハの挿入及び取り出しを行うための１つの非常に便利な
装置が、米国特許第４．４５９．１０４号及び第４．５
４３．０５９号に開示されており、これらの米国特許に
は、装填されたウェーハポートが挿入される管状カンチ
レバーについての説明がある。つ工−ハは、チューブに
より微粒子から保護され、また、チューブを通して不活
性ガスを吹き込むことにより湿気及び空気からも保護さ
れる。このことは、−ｉ的な熱加工サイクルのカンチレ
バー挿入工程及び取り出し工程において特に重要である
。

また、管状カンチレバーにまりウェーハが炉心管（ｆｕ
ｒｎａｃｅ　ｔｕｂｅ）から隔絶されるため、炉心管自
体の内部でウェーハに見出される異物（ｃｏｎｔａＩｌ
ｉ−ｎａｔｉｏｎ）の量も低減される。

他の重要な事項は、ウェーハに対して行われる反応その
他の加工工程が、全てのウェーハについて均一に行われ
るようにすること及び各ウェーハの表面に対して均一に
行われるようにすることである。これ迄にも、炉の設計
について種々の変遷がなされており、炉心管を通る反応
ガスの流れを均一にし、異物が反応管内に流入してウエ
ーノ＼に悪影響を及ぼすことを防止し、かつ炉に供給さ
れるガスを効率良く除去できるようになっている。

従来、この形式の炉内に大気が侵入することにより引き
起こされている問題は、反対側の端部に設けたノズルか
ら炉心管を通して大流量のパージングガスを導入し、炉
内に正圧を発生させるか、或いは、大流量のスカベンジ
ャ排気を行ってスカベンジャ領域に部分真空を発生させ
、従って、大気をスカベンジャ排気に迂回させることに
より炉内への大気の侵入を抑えるかのいずれかの方法に
より処理されている。通常、スカベンジャは非対称的に
配置されている（すなわち、炉心管の一方の側に配置さ
れている〉ため、反応装置のノズルから大流量のパージ
ガスを供給すると、排出されるガスも非対称的になり、
これにより発生する圧力勾配により大気が炉内に流入し
てしまう。

°本発明の一実施例によれば、半導体ウェーハの高温加
工を行うのに使用される管状炉の開口部（ウェーハポー
トを出し入れする開口部）の回りに環状マニホルドが設
けである。このマニホルド（すなわちカラー）には多数
のガス出口が設けられていて、窒素のような不活性ガス
の、半径方向内方に向いた対称的なカーテンを形成し、
これにより、ウェーハポートの装填（ローディング）及
び取り出しくアンローディング）を行うときに周囲のガ
スが炉心管内に流入することを防止する物理的なバリヤ
をするように構成されている。スカベンジャボックスが
、環状マニホルドの外方で炉心管のこの端部を囲んでお
り、このため、バリヤを通る不活性ガス及び周囲の全て
のガスは、熱い炉心管に到達する前に除去（スカベンジ
〉される。

このスカベンジャボックス自体の構造は、本願と同時に
出願された本件出願人による係属中の米国特許出願第３
７２，６６３号（Ｄｉｇｉｔａｌ　８９−０２０４）に
記載されているように、対称的なガス流を作り出すこと
ができる。ウェーハボックスが炉心管内の所定位置にあ
るときには、環状マニホルドが作動することはなく、ス
カベンジャボックスは、使用済みの反応体ガスを、圧力
差により炉心管の外部に排出する。しかしながら、ウェ
ーハボー１−が炉心管の外にあるときには、マニホルド
のバリヤが作動しており、また、不活性ガスが炉心管の
反対側端部に導入されるため、炉心管は異物で汚染され
ることがない状態に維持される。

マニホルドは、一体構造として構成することもできるが
、２つの半円筒状部分く各部分に別個のガス人口が設け
られている〉で構成し、炉心管の掃除及び交換のために
取り外しできるようにしてもよい。

この対称的な環状の不活性ガスカーテンを使用すること
により、反応チャンバ内への周囲の空気（大気）の侵入
を大幅に低減できるため、熱加工炉内で成長するゲート
酸化物の厚さ、及び電気的及び化学的品位の均一性が改
善されたウェーハの製造に貢献することができる。従っ
て、改善されたプロセス制御、高生産性及び量産性を得
ることが可能になる。

本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲に記載した通り
である。しかしながら、本発明自体、並びに本発明の特
徴及び利点は、添付図面に関連して以下に述べる本発明
の管状カンチレバー装置の特定の実施例についての詳細
な説明により理解されるであろう。

添付図面及び以下の説明は、特に、ウェーハを支持する
管状カンチレバーを備えた本発明の炉の一実施例に関す
るものであるが、本発明の不活性ガスカーテンは、当業
者に知られている他の任意の熱加工炉についても使用で
きるものである。

第１図、第２図及び第３図には、本発明の一実施例の特
徴に従って構成された半導体ウェーハの加工炉が示され
ている。この組立体（炉〉は、拡散炉１２の円筒状開口
部１１の内部に配置された長い円筒状の石英炉心管１０
を有している。拡散炉１２は抵抗形のヒータエレメント
１３を有しており、該ヒータエレメント１３は、例えば
、拡散、ＬＰＣＶＤ（ｌｏｗ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ。

低圧ＣＶＤ）、酸化物成長、アニーリング等の幾つかの
半導体製造工程を行う約８００〜１．１５０℃の高温レ
ベルに炉内温度を上昇させる機能を有している。炉心管
１０の一端における入口１５には、反応体又は不活性ガ
スの源１４が連結されていて、作動サイクルの各時点に
おいて炉心管１０内に所望の雰囲気を作り出すことがで
きるようになっている。この実施例による装置は直径６
１ン（約１５．２ＣＳ）の−シリコンウェーハを収容す
るためのものであるから、炉心管１０は約ＩＯ！ン（約
２５．４ｃｍ）の直径を有しているが、装置の意図する
用途に従って、特定サイズの直径を選択することができ
る。

石英製の管状カンチレバー１６により多数のシリコンウ
ェーハ１７が保持されており、このチューブ（カンチレ
バー）１６は、ウェーハの装填又は取り出しを行うため
の第１図に示すような炉の外に出た位置、又は高温の炉
作業を行うための第２図に示すような炉内の位置に移動
することができる。この第２図の位置は、長時間に亘っ
て炉装置のアイドリングを行うのにも使用されるが、そ
の場合にはウェーハ１７が装填されることはない。

管状カンチレバー１６は、摺動自在のドーリ２０により
トラック１９上に取り付けられた固定具１８により、そ
の外端部が支持されている。管状カンチレバー１６及び
トラック機構の構造は、前述の米国特許第４，４５９．
１０４号及び第４，５４３，０５９号に開示されている
。

管状カンチレバー１６が第２図に示すように炉内にある
とき、入口１５からのガスの流れは、矢印で示すように
、チューブ（カンチレバー）１６を通って左から右へと
流れ、意図する反応又は蒸着を行うための所望の雰囲気
を作り出すことができるようになっている。このガスの
組成は、通常のプラクティスに従って、ガス１１ＪＸ１
４により選択される。カンチレバー１６内でウェーハ１
７の両側にはパンフル２１が配置されている。これらの
パンフル２１は、熱損失を低減させ、反応体を充分に混
合すると同時に、反応体ガスが自由に流れ得るようにし
ている。図面には特定の実施例が示されているが、当業
者には他の多くのバッフル構造が知られており、それら
のバッフル構造を採用することもできる。使用済みガス
すなわち排出ガスはスカベンジャボックス２２内に収集
される。

スカヘンジャボックスの出口２３は大気圧以下の圧力に
維持されているため、流出反応体ガス（ｅｆ−ｆｌｕｅ
ｎｔ　ｒｅａｃｔａｎｔ　ｇａｓｅｓ）は、炉の外部の
大気中に漏洩することなく、スカベンジャボックス２２
内に吸引される。カンチレバー１６が第１図に示すよう
に最外方位置にあるとき、炉の端面ば開放されており、
このため、大気は、矢印２４で示すように管状炉内に流
入することができる。また、スカベンジャボックス２２
は、この大気又はガスをスカベンジャボックス２２内に
吸引して、大気又はガスが炉心管１０に到達しないよう
に出口２３から排出させる機能も有している。しかしな
がら、大気は、反応性があることは別にして、高レベル
の微粒子や異物を含有しているため、スカベンジャボッ
クス２２の上記のような機能は好ましいものではない。

すなわち、空気が炉心管ＩＯ内に流入することは、いか
なるときでも防止しなくてはならない。

本件出願人による係属中の米国特許出願第３７２゜６６
３号（Ｄｉｇｉｔａｌ　８９−０２０４）において説明
されているように、炉心管１０から（又はカンチレバー
１６の内部から）スカベンジャボックス２２内に流入す
るガスの流れは、半径方向に対称的にすることが重要で
ある。この目的のため、第４図に詳細に示すように、２
つの円筒状リングすなわちバンド（これらの両バンドは
約４！ン（約１０ｃｍ）の間隔を隔てて配置されている
）には、ガスが流れることができる開口部２５が、対称
的な列をなして配置されている。一実施例においては、
これらの２つのバンドの各々に８個の開口部２５が配列
されており、従って全部で１６個の開口部２５が設けら
れている。これらの開口部２５の数、サイズ及び間隔等
は、炉の特定のサイズ、ガス流量等に基づいて定められ
る。開口部２５は、スカベンジャボックス２２の石英製
の円筒状のインナーライナ２２ａに形成される。ステン
レス鋼製のチューブは、排出される塩素含有薬品による
腐食を受け易く、従って、異物による汚染の心配が生じ
るけれども、この部分が石英で作られているという事実
により、異物をかなり低減させることができる。スカベ
ンジャボックス２２の端部はシールして、ガスが開口部
２５以外のあらゆるチャンネルを通ってスカベンジャボ
ックス２２から出ることを防止しなければならない。

再び第１図を参照すると、管状カンチレバー１６の外端
部には、該カンチレバー１６の延長部として作用する石
英製の円筒状セクション２６が設けられており、該セク
ション２６は１対のフランジ２７を備えている。また、
このセクション２６は、第５図の断面図にも示すように
、対称的に配置された多数の開口部２８を有しており、
これらの開口部２８は、スカベンジャボックス２２の２
列の開口部２５と協働して、半径方向に対称的な排出ガ
スの流れを形成する働きをする。例示の実施例には４つ
の開口部２８が示されているが、これらの開口部２日の
特定の数、サイズ及び形状、すなわちバンドやリングの
数は、上記ファクタに基づいて定められる。第２図又は
第５図に示すように、炉１２内に管状カンチレバー１６
が設けられている場合には、端セクション（円筒状セク
ション）２６の開口部２８は、スカベンジャボックス２
２の開口部２５同士のほぼ中間において軸線方向に配置
されている。

本発明の第１の特徴によれば、炉心管１０の端部を包囲
するように対称的なマニホルドカラー３０が配置されて
おり、言亥マニホルドカラー３０は、窒素ガスのような
不活性ガスを矢印３１で示すように対称的に噴射するよ
うになっている。この不活性ガスの噴射は、カンチレバ
ー１６が第１図に示すように最外方位置にあるとき、又
は第２図の位置に（又は第２図の位置から）移動される
ときにのみ行われる。第６図に示すような一実施例によ
れば、カラー３０は２つのセクション３０ａ１３０ｂに
分割されており、これらの両セクション３０ａ、３０ｂ
はヒンジ状連結部３２の回りで回転できるようになって
いる。すなわち、カラー３０は掃除のために炉心管１０
から取り外す必要があるため、該カラー３０の両半部３
０ａ　、３０ｂは、取付は及び取外しを容易にするため
開き得るようになっているのである。カラー３０の各半
部３０ａ、３０ｂは、ステンレス鋼製の中空の半円筒状
セクションからなり、内部チャンバ３３を有している。

内部チャンバ３３内には入口３４から不活性ガスが強制
的に送り込まれる。また、各半部３０ａ、３０ｂは多数
のノズルすなわち孔３５を有しており、これらの孔３５
は、矢印３１で示すように、内方に突出する窒素カーテ
ンを形成するようになっている。また、カラーの半部３
０ａ、３０ｂは、ステンレス鋼以外の材料、例えばシリ
コン、炭化ケイ素又は石英等の材料で作ることもできる
。また、カラー３０は、不活性ガスの噴射が行える２つ
の箇所を備えた一体構造で構成することができる。所望
の不活性ガスカーテンを形成するのに必要なガスの体積
は、特定の適用例における炉の種々の寸法に基づいて定
められるが、例示の実施例においては、数百４７分の不
活性ガスが２つの入口３４に流入するようになっている
。開口部（ノズル）３５から出る不活性ガス例えば窒素
は、バリヤすなわちカーテンを形威し、このカーテンは
２Ｍｉの開口部２５を通してスカー・ンジャボソクス２
２により吸引される。また、このとき、不活性ガスは、
入口１５から炉心管１０を通して強制的に供給されるた
め、炉心管１０の内部の圧力は、大気圧及びスカベンジ
ャボックス２２内の圧力よりも高くなる。カーテン効果
と相俟って、これらの圧力差により、矢印２４により示
される流入大気が炉心管１０の内部に到達することはな
く、スカベンジャボックス２２により無害に吸い出され
る。

本願と同時に出願した本件出願人による係属中の特許出
願第３７２．６７２号（Ｄｉｇｉｔａｌ　８９−０１９
４）における発明によれば、ガス人口１５とウェーハを
入れる炉心管１０の円筒状本体との間における石英製の
炉心管１０の内端部の形状は、円錐のような形状４０に
なっている。この形状のため、不活性ガスの噴射点（噴
射位置）の近くでのガス再循環セル（ｇａｓ　ｒｅ−ｃ
ｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ｃｅｌｌｓ）　　４１の形成が
抑制される。ガス再循環セル４１は、第８図に示すよう
に、入口１５が直接円筒状の炉心管１０に直接通じてい
るときに形成される。すなわち、第８図に示す炉心管の
入口の鋭いコーナを通るガスの流れによって、滞留した
円形のガスセル４１が生じ、このため、成るガス流から
他のガス流に変わるときに、炉心管のパージングを行う
のが困難になる。流入ガスの速度の急激な変化は、炉心
管１０の横断面積Ａ２に対する入口１５の横断面積Ａ、
を比較することにより表すことができる。すなわち、ガ
スの流量については、Ａ１　・Ｖ１＝Ａ！　・■２の関
係があるから、面′４ｉｉＡ　２が面積Ａ。

の１００倍であるときには、入口１５内の流速■。

は、炉心管１０内の流速ｖ２の１００倍になる。

速度（流速）のこの急激な変化、並びに、圧力差による
物理的形状及び体積の急激な変化により、淀み点（ｓｔ
ａｇｎａｎｔ）すなわち再循環ガスセル（ガス再循環セ
ル）４１が形成される。また、ウェーハ１７の酸化に炉
１２を使用するとき、酸化前期間（ｐｒｅ−ｏｘｉｄａ
ｔｉｏｎ　１ｎｔｅｒｖａｌ）から酸化工程に移行する
とき、又は酸化期間から酸化後工程（ｐｏｓ　Ｌ−ｏｘ
ｉｄａｔｉｏｎ　５ｔｅｐ）に移行する場合に、円錐状
部分４０の優れたパージ能力により、プロセスガスのオ
ーバーラツプ時間が短縮される。他の前作業により定め
られているように、流入する反応体ガスの再循環セルを
抑制できる最適形状は、流れの理論的な流線の方向にノ
ズルの側壁の量率を増大させることにより得ることがで
きる。

第１図に示すように、好ましい実施例における円錐状部
分４０は、軸線方向の長さｒｃＪを有しており、この長
さｒｃＪは、少なくとも炉心管１０の直径よりも大きい
。より詳しくは、一実施例において、炉心管１０の直径
が１０！ン（約２５ｃｍ）であるとき、長さｒｃＪは約
１２！ン（約３０ｃｍ）である。円錐状部分４０の形状
は、第１図に示すように、石英チューブ（炉心管）１０
自体を所望の形状に成形することにより得ることができ
るが、別の方法として第９図に示すように、炉心管１０
自体は平らな端部４４を備えた円筒状のものを用い、こ
れに石英又は他の材料からなる充填材４５を付加して、
ガスを最適に流すのに必要な円錐状の形状を創出しても
よい。

石英製の炉心管１０自体の外形は、円筒状の方が破壊に
対して強いという機械的な見地から、第１図に示すよう
な円錐状部分４０をもつものよりも、第９図に示すよう
な円筒状のものにするのが好ましい。また、熱的な見地
からは、炉心管ｌＯのノズル端部を断熱材で包み、炉の
後部からの熱損失を最小限にするのが一般的なプラクテ
ィスである。この場合にも、断熱材で包むのに、円筒状
チューブの方が、円錐状部分４０を含むチューブよりも
、作業が容易に行えかつ熱効率も優れている。また、殆
どの炉は円筒状の炉心管を使用するものとして構成され
ていることから、第１図に示す炉心管よりも第９図に示
す形状の炉心管の方が、現行の炉装置に対する整合性は
大きい。

しかしながら、第９図に示すノズルを製造するにはかな
りの労力を要し、かつチューブ内の空間を有効に充填し
て円錐状にするには、充填材４５としての多量の石英材
料が必要になる。また、そのようにして製造された炉心
管は、マスが大きくて熱消散源として作用するか、或い
は少なくとも熱慣性を創出するものとなる。炉心管ｌＯ
の円錐状ノズルに関する別の構造が第１０図に示されて
いる。第１０図の例では、炉心管１０がその端部に至る
まで全て円筒状に形成されているが、円錐状のインサー
ト４６が設けられていて、第１図又は第９図の炉心管と
同じ円錐状の内部形状を創出している。この第１０図の
例では、インサート４６と人口１５とが一体に形成され
ているが、中空で環状の内部チャンバ４７が残された構
造になっている。この構造は、第９図の実施例に比べ、
充填材４５が不要なために非常に軽量であり、容易に構
成でき、かつ第９図の例のように大きな熱消散や熱慣性
を有しないものである。円筒状チューブ（炉心管）１０
の端片４８は、人口１５に結合される。ことなく、従っ
て環状開口部４９が残されるようにして、チャンバ４７
が密封されないように構成するのが好ましい。チャンバ
４７を密封すると、該チャンバ４７内のガスが膨張して
炉心管１０にクラックを発生させる原因になる。また、
開口部４９の大きさは、炉心管１０が取り出されて、従
来のチューブエツチャー（ｔｕｂｅ　ｅｔｃｈｅｒ）内
で洗浄されるときに、洗浄液を排出できるように充分大
きなものにする。開口部４９を残さない場合、すなわち
端片４８を入口１５まで延ばしておく場合には、チャン
バ４７が密封されてしまうため、炉心管１０の製造時に
チャンバ４７を減圧して真空にしておく。

下記の表Ａには、第１図及び第２図に関連して説明した
炉心管１０の一般的な作動シーケンス（作動順序）が示
されている。この装置には３つのガス源がある。第１の
ガス源は、供給源１４から入口１５を介して炉心管１０
内に導入される不活性ガスすなわち反応体ガスであり、
第２のガス源は、ウェーハの装填、アイドリング時又は
冷却時にウェーハを汚染する虞れのある周囲のガスが管
状カンチレバー１６内に流入しないように、カンチレバ
ー１６の外端部に設けられた人口１５に導入される不活
性ガスであり（もちろん、前述のように、別体のカンチ
レバー１６を使用しない場合には、ガス入口５０は省略
されている）、第３のガス源は、カラー３０の入口３４
を通して導入される不活性ガスのカーテンである。表Ａ
には、炉のアイドリング状態が、第２図に示すようにカ
ンチレバー１６が炉内にあるときに行われ、かつチッソ
（Ｎ２）が炉心管ｌＯの入口１５を通って導入されるも
のと想定したときに、３つのガス源から３つのガスを供
給する順序が示されている。この表Ａにおいて、 作動期間とは、管状カンチレバ −１６の移動をいう。

表　　　Ａ 工程　時間　チュー　カーテ （分）プ（Ｎ２）ン（Ｎ２） カンナ レ　ノマー 作動 （Ｎ２〉 Ｙｅｓ １　　　　２０　　　　Ｙｅｓ （この時点で、製品つ し、該ポートを管状力 ２　　２０　　　Ｙｅｓ ３　　２０　　　Ｙｅｓ ４　　　　３０　　　　　Ｙｅｓ ０ Ｎｏ（酸素） ０ Ｙｅｓ ０ Ｙｅｓ ０ Ｙｅｓ Ｎｏ　　　　　Ｎｏ　　　アイドル ’ｌｅｓ　　　　Ｙｅｓ　　取り出し くプルアウト） エーハ１７をポートに装填 ンチレバー内に挿入する） Ｙｅｓ　　　　Ｙｅｓ　　パージ Ｙｅｓ　　　　Ｙｅｓ　　装填（ブ ツシュイン） Ｎｏ　　　　Ｎｏ　　温度上昇速 度を上げる Ｎｏ　　　　Ｎｏ　　　酸化 Ｎｏ　　　　Ｎｏ　　　アニール Ｎｏ　　　　Ｎｏ　　温度上昇速 度を下げる Ｙｅｓ　　　　Ｙｅｓ　　取り出し くプルアウト） 表　　　Ａ　（続き） （この時点で、管状カンチレバー１６から製品つ工−ハ
を取り出す） ９　　２０　　　Ｙｅｓ　　　’ｉ’ｃｓ　　　　Ｙｅ
ｓ　　装填（ブツシュイン） １０　　−−−　　　Ｙｅｓ　　　　Ｎｏ　　　　　Ｎ
ｏ　　　アイドル以上、本発明の９芋定の実施例につい
て説明したが、上記説明は限定的なものであると解釈す
べきではない。当業者には、上記記載に基づいて、本発
明について種々の変更を施すことができるであろうが、
そのような全ての変更は本発明の範囲に含まれるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を具現化した管状カンチレバー
を備えた常圧熱加工炉を断面した側面図であり、カンチ
レバーが炉の外に出されている状態を示すものである。 第２図は、第１図の炉を断面した側面図であり、カンチ
レバーが炉内にあるところを示すものである。 第３図は、第２図の３−３線に沿う、第２図の炉の断面
図である。 第４図は、第１図及び第２図の炉のスカベンジャボック
スの断面図である。 第５図は、第２図の５−５線に沿う、第１図、第２図及
び第４図のスカベンジャボックスの断面図である。 第６図は、第１図の６−６線に沿う、本発明の一実施例
による第１図及び第２図の環状のカラー形マニホルドの
断面図である。 第７図は、第６図の７−７線に沿う、第１図、第２図及
び第６図のカラーの断面図である。 第８図は、従来技術による炉心管のガス人口ノズルを断
面して示す側面図である。 第９図及び第１０図は、本発明の別の構成による炉心管
のガス入口ノズルを断面して示す第８図及び第９図と同
様な側面図である。 １０・・・炉心管、　　　　１２・・・拡！ｆＪｉ、炉
、４・・・反応体源（不活性ガス源）、 ６・・・管状カンチレバー ７・・・シリコンウェーハ、 ■・・・バッフル、 ２・・・スカベンジャボックス、 ２ａ・・・インナーライチ、 ５・・・開口部、　　　　　３０・・・マニホルドカラ
ー２・・・ヒンジ連結部、　　３３・・・内部チャンバ
、５・・・ノズル（孔）、　　４６・・・インサート、
７・・・内部チャンバ、　４８・・・端片、９・・・環
状開口部。 ＦＩＧ、　　４ ４゜」 ＦＩＧ。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）加工すべき物品を受け入れる一端が開放した
   長い円筒状チャンバを備えた管状の炉と、ｂ）前記チャ
   ンバの他端内に反応体ガス及び／又は不活性ガスを導入
   する手段と、 ｃ）前記円筒状チャンバの前記一端を囲む不活性ガスの
   バリヤを形成する手段とを有しており、該不活性ガスバ
   リヤ形成手段が環状マニホルドを備えており、該マニホ
   ルドが、その内面の回りで周方向に間隔を隔てて配置さ
   れた複数の開口部を備えていて、不活性ガスが前記円筒
   状チャンバの半径方向内方向かって流れるようにし、周
   囲のガスが前記円筒状チャンバに流入することを防止す
   るように構成したことを特徴とする熱加工炉。
2. （２）前記マニホルドの前記複数の開口部が、前記マニ
   ホルドの前記内面の回りでほぼ等間隔に配置された少な
   くとも約６個の前記開口部で構成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の熱加工炉。
3. （３）前記マニホルドが、前記一端から別々に取り外す
   ことができる２つの半部で構成されており、これらの両
   半部の各々には、前記不活性ガスの供給源が別々に連結
   されていることを特徴とする請求項１に記載の熱加工炉
   。
4. （４）半導体ウェーハに高温加工を施す炉において、ａ
   ）半導体ウェーハを受け入れる一端が開放した長い円筒
   状の加熱チャンバを備えた管状の炉と、 ｂ）前記半導体ウェーハを収容する管状のカンチレバー
   とを有しており、該管状カンチレバーの外端部は、前記
   加工を施すべく前記半導体ウェーハを軸線方向に移動さ
   せて前記加熱チャンバ内に入れ、かつ前記半導体ウェー
   ハの装填及び取り出しを行うべく前記加熱チャンバから
   取り出すことができるように支持されており、ｃ）前記
   円筒状チャンバの他端内に反応体ガス及び／又は不活性
   ガスを導入する手段と、ｄ）前記円筒状加熱チャンバの
   前記一端を囲む不活性ガスのバリヤを形成する手段とを
   更に有しており、該不活性ガスバリヤ形成手段が環状マ
   ニホルドを備えており、該マニホルドが、その内面の回
   りで周方向に間隔を隔てて配置された複数の開口部を備
   えており、前記管状カンチレバーが前記チャンバの外に
   あるときにはいつでも、不活性ガスが前記円筒状チャン
   バの半径方向内方に向かって流れるようにして、周囲の
   ガスが前記円筒状加熱チャンバに流入することを防止す
   るように構成したことを特徴とする熱加工炉。
5. （５）前記不活性ガスの別々の供給源は、前記管状カン
   チレバーが前記円筒状加熱チャンバの外にあるときにの
   み付勢され、前記管状カンチレバーが前記チャンバ内に
   あるときには除勢されるように構成したことを特徴とす
   る請求項４に記載の炉。
6. （６）前記管状カンチレバーが石英チューブであり、前
   記長い円筒状加熱チャンバが、前記管状カンチレバーよ
   り直径の大きな石英炉心管を備えていることを特徴とす
   る請求項４に記載の炉。
7. （７）前記炉心管及び前記マニホルドの半径方向外方に
   配置された実質的に対称的なスカベンジャボックスを更
   に有しており、該スカベンジャボックスが実質的に円筒
   状をなしておりかつ複数のガス出口ポートを備えている
   ことを特徴とする請求項４に記載の炉。
8. （８）半導体ウェーハに高温加工を施すのに使用される
   形式の管状炉を作動する方法において、ａ）複数の半導
   体ウェーハを前記管状炉内に装填し、 ｂ）前記管状炉の他端に反応体ガス及び／又は不活性ガ
   スを導入し、 ｃ）前記管状炉の前記一端の回りで不活性ガスのジェッ
   トによりバリヤを形成することを特徴とする半導体ウェ
   ーハに高温加工を施すのに使用される形式の管状炉を作
   動する方法。
9. （９）前記不活性ガスのジェットが前記管状炉の前記一
   端に設けられた環状マニホルドにより形成され、該マニ
   ホルドが前記炉心管の前記一端を囲むように配置された
   複数の開口部を備えていることを特徴とする請求項８に
   記載の方法。
10. （１０）前記開口部が前記マニホルドの内面の回りで周
    方向に間隔を隔てて配置されていて、不活性ガスを半径
    方向に対称的に流入させることができるように構成した
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. （１１）前記炉心管及び前記マニホルドの前記端部を囲
    む位置で前記不活性ガスを除去することを特徴とする請
    求項９に記載の方法。
12. （１２）前記不活性ガスの除去を対称的に行うことを特
    徴とする請求項１１に記載の方法。
13. （１３）前記不活性ガスの除去を、ガスの排出を行うべ
    く前記炉心管の前記端部の回りで周方向に間隔を隔てて
    配置された複数の開口部により行なうことを特徴とする
    請求項１２に記載の方法。
14. （１４）前記炉心管の前記他端内にパージング不活性ガ
    スを導入する工程を有していることを特徴とする請求項
    １３に記載の方法。
15. （１５）前記マニホルドが２つの半円状部材からなり、
    これらの半円状部材の各々が、円筒状の内壁と、該内壁
    の半径方向外方に設けられた外壁とを備えていることを
    特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. （１６）炉心管等の開口部に使用する環状のガスジェッ
    トマニホルドにおいて、 ａ）複数の開口部が設けられた円筒状の内壁を有してお
    り、前記開口部が、前記内壁の回りで周方向に間隔を隔
    てて配置されていて、ガスを半径方向に対称的に流入さ
    せることができるようになっており、 ｂ）前記内壁の半径方向外方に配置された外壁と、 ｃ）加圧された前記不活性ガスを前記内壁と前記外壁と
    の間の空間内に導入する手段とを更に有していることを
    特徴とする環状のガスジェットマニホルド。
17. （１７）前記開口部が、前記炉心管の前記開口部の回り
    で互いにほぼ等間隔に配置されていることを特徴とする
    請求項１６に記載のガスジェットマニホルド。
18. （１８）前記マニホルドの回りで該マニホルドより半径
    方向外方に配置されたスカベンジャボックスを有してい
    ることを特徴とする請求項１６に記載のガスジェットマ
    ニホルド。
19. （１９）前記スカベンジャボックスが、該スカベンジャ
    ボックスの回りで対称的に周方向に間隔を隔てて配置さ
    れた複数の出口ポートを備えていることを特徴とする請
    求項１８に記載のガスジェットマニホルド。