JPH0369120A - 高圧酸化炉 - Google Patents
高圧酸化炉Info
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- JPH0369120A JPH0369120A JP20620289A JP20620289A JPH0369120A JP H0369120 A JPH0369120 A JP H0369120A JP 20620289 A JP20620289 A JP 20620289A JP 20620289 A JP20620289 A JP 20620289A JP H0369120 A JPH0369120 A JP H0369120A
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- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
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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〕
本発明は、ウェーハである半導体基板に熱酸化膜を形成
する高圧酸化炉に関する。
する高圧酸化炉に関する。
従来、この種の高圧酸化炉は、高圧雰囲気中でウェーハ
を熱酸化し、ウェーハ面に酸化膜を形成する装置である
。この装置は、通常の熱酸化装置に比べ、酸化温度を低
くく、しかも、短時間で酸化膜が形成出来るので、広く
利用されるようになった。
を熱酸化し、ウェーハ面に酸化膜を形成する装置である
。この装置は、通常の熱酸化装置に比べ、酸化温度を低
くく、しかも、短時間で酸化膜が形成出来るので、広く
利用されるようになった。
また、この高圧酸化炉は、図面には示さないが、高圧容
器である炉と、この炉内に装填される炉芯管と、この炉
芯管内に挿入されるウェーハ及びウェーハを積載するボ
ートとを有している。そして、ウェーハ面に熱酸化膜を
形成する際には、炉内の温度を大気圧で８５０℃から１
０００℃程度にし、炉内及び装置に５ｋｇ／ｃｍ２から
１０ ｋ ｇ ／ ｃｍ２程度加圧し、ウェーハの表面
を熱酸化していた。
器である炉と、この炉内に装填される炉芯管と、この炉
芯管内に挿入されるウェーハ及びウェーハを積載するボ
ートとを有している。そして、ウェーハ面に熱酸化膜を
形成する際には、炉内の温度を大気圧で８５０℃から１
０００℃程度にし、炉内及び装置に５ｋｇ／ｃｍ２から
１０ ｋ ｇ ／ ｃｍ２程度加圧し、ウェーハの表面
を熱酸化していた。
しかしながら、上述した従来の高圧酸化炉では、大気中
でウェーハを炉内に挿入してから、加圧していたため、
加圧し、酸化が開始する迄の時間が多くの時間を費やし
、また、炉内の温度が安定するのにも時間がかかるとい
う欠点がある。また、炉が外気をまき込むを起すととも
に炉口部の温度差が大きくなり、同一バッチでのウェー
ハの酸化膜の厚さにばらつきを生じさせるという欠点が
ある。
でウェーハを炉内に挿入してから、加圧していたため、
加圧し、酸化が開始する迄の時間が多くの時間を費やし
、また、炉内の温度が安定するのにも時間がかかるとい
う欠点がある。また、炉が外気をまき込むを起すととも
に炉口部の温度差が大きくなり、同一バッチでのウェー
ハの酸化膜の厚さにばらつきを生じさせるという欠点が
ある。
本発明の目的は、かかる欠点を解消する高圧酸化炉を提
供することである。
供することである。
本発明の高圧酸化炉は、一端側より酸素及び水素ガスを
供給される炉芯管を包合し、この炉芯管の外周囲を囲み
ウェーハを加熱するヒータを内蔵するとともに窒素ガス
で高圧状態にされた高圧容器と、この高圧容器の他端に
第１の遮蔽扉を介して取り付けられるとともに前記高圧
容器の圧力を維持するようにガス導入口をもつ予備室と
、この予備室内に配置されるとともに前記ウェーハを前
記炉芯管内に取り入れたり、取り出したりするウェーハ
移載機構と、前記予備室の他端に第２の遮蔽扉を介して
接続されるとともに前記ウェーハを大気より取り入れ取
り出す室とを備え構成される。
供給される炉芯管を包合し、この炉芯管の外周囲を囲み
ウェーハを加熱するヒータを内蔵するとともに窒素ガス
で高圧状態にされた高圧容器と、この高圧容器の他端に
第１の遮蔽扉を介して取り付けられるとともに前記高圧
容器の圧力を維持するようにガス導入口をもつ予備室と
、この予備室内に配置されるとともに前記ウェーハを前
記炉芯管内に取り入れたり、取り出したりするウェーハ
移載機構と、前記予備室の他端に第２の遮蔽扉を介して
接続されるとともに前記ウェーハを大気より取り入れ取
り出す室とを備え構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例を示す高圧
酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図である。
酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図である。
この高圧酸化炉は、第１図（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、外周囲をヒータ（図示せず〉で囲まれた炉芯管１０
１を収納する高圧容器１００と、この高圧容器１００の
一側面側に取り付けられた遮蔽Ｒ１０３を介して接して
取り付けられるとともに四つに仕切られた予備室１０３
が備えられている。
に、外周囲をヒータ（図示せず〉で囲まれた炉芯管１０
１を収納する高圧容器１００と、この高圧容器１００の
一側面側に取り付けられた遮蔽Ｒ１０３を介して接して
取り付けられるとともに四つに仕切られた予備室１０３
が備えられている。
また、高圧容器１００は常に所定の高圧高温状態に保た
れ、予備室１０３は、第１図（ｂ）に示すように、人出
炉室１０３ｃと減圧室１０３ｄとウェーハ装填室１０３
ａと昇圧室１０’３ ｂとに仕切られている。さらに、
この四つに仕切る壁には、図示していないが互いの室を
開閉するゲートバルブと、この四つに仕切られた予備室
１０３の内の二基にボート１０５及びボートローダ１０
６が装填されており、このボート１０５及びボートロー
ダ１０６を隣接する室に移動させる公知の移動機構もそ
れぞれの室に設けられている。
れ、予備室１０３は、第１図（ｂ）に示すように、人出
炉室１０３ｃと減圧室１０３ｄとウェーハ装填室１０３
ａと昇圧室１０’３ ｂとに仕切られている。さらに、
この四つに仕切る壁には、図示していないが互いの室を
開閉するゲートバルブと、この四つに仕切られた予備室
１０３の内の二基にボート１０５及びボートローダ１０
６が装填されており、このボート１０５及びボートロー
ダ１０６を隣接する室に移動させる公知の移動機構もそ
れぞれの室に設けられている。
次に、この高圧酸化炉の動作について説明する。
まず、あらかじめ、排気口１１３を閉じ、加圧用ガス導
入口１１２より高圧容器１０’０に窒素ガスを供給し、
炉芯管１０１に、ガス導入管１１０及び１０９から、酸
素ガス及び水素ガスを導入し、さらに、ガス導入管１０
８及び１１１によりバルブを介して、加圧用の窒素ガス
を導入し、所定の圧力、例えば、５ ｋ ｇ ／ ｃ
ｍ ２〜１０ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２程度にする。また
、これと同時に、ヒータにより炉内温度を、例えば、８
５０℃〜１０００℃程度にする。
入口１１２より高圧容器１０’０に窒素ガスを供給し、
炉芯管１０１に、ガス導入管１１０及び１０９から、酸
素ガス及び水素ガスを導入し、さらに、ガス導入管１０
８及び１１１によりバルブを介して、加圧用の窒素ガス
を導入し、所定の圧力、例えば、５ ｋ ｇ ／ ｃ
ｍ ２〜１０ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ２程度にする。また
、これと同時に、ヒータにより炉内温度を、例えば、８
５０℃〜１０００℃程度にする。
次に、第１図（ｂ）に示すように、大気中に晒されてい
るウェーハ装填室１０３ａのボード１０５にウェーハ１
０７を積載する。次に、ウェーハ１０７が積載されたボ
ード１０５を矢印の方向に移動させ、昇圧室１０３ｂに
収納させる。次に、この昇圧室１０３ｂはガス導入口１
１４により加圧された窒素ガスを導入し、高圧容器の圧
力と同程度の圧力にする。
るウェーハ装填室１０３ａのボード１０５にウェーハ１
０７を積載する。次に、ウェーハ１０７が積載されたボ
ード１０５を矢印の方向に移動させ、昇圧室１０３ｂに
収納させる。次に、この昇圧室１０３ｂはガス導入口１
１４により加圧された窒素ガスを導入し、高圧容器の圧
力と同程度の圧力にする。
次に、ボートローダ１０６及びボート１０５をあらかじ
め窒素ガスをガス導入口より供給し、ガス圧が調整され
た人出炉室１０３Ｃに移行させる。
め窒素ガスをガス導入口より供給し、ガス圧が調整され
た人出炉室１０３Ｃに移行させる。
次に、遮蔽扉１０２を開き、ボートローダ１０６でボー
ト１０５を炉芯管１０１に挿入する。次に、炉芯管１０
１に挿入されたウェーハ１０７に酸化膜を形成する。酸
化膜形成後、ボートローダ１０６により、ウェーハ１０
７が積載されたボート１０５を人出炉室１０３ｃに戻す
。
ト１０５を炉芯管１０１に挿入する。次に、炉芯管１０
１に挿入されたウェーハ１０７に酸化膜を形成する。酸
化膜形成後、ボートローダ１０６により、ウェーハ１０
７が積載されたボート１０５を人出炉室１０３ｃに戻す
。
次に、高圧状態の減圧室１０３ｄにウェーハ１０７が搭
載されたボート１０５及びボートローダ１０６とを移行
し、減圧室で大気に戻し、再び、ウェーハ装填室に戻さ
れる。次に、ウェーハ１０７を室外に取り出す。一方、
後続のウェーハ１０７は、前述のウェーハ１０７が炉芯
管１０１で酸化膜を形成中に、もう一つのボート１０５
にウェーハ装填室１０３ａで積載され、昇圧室１０３ｂ
に移行し、待機して、順次処理される。
載されたボート１０５及びボートローダ１０６とを移行
し、減圧室で大気に戻し、再び、ウェーハ装填室に戻さ
れる。次に、ウェーハ１０７を室外に取り出す。一方、
後続のウェーハ１０７は、前述のウェーハ１０７が炉芯
管１０１で酸化膜を形成中に、もう一つのボート１０５
にウェーハ装填室１０３ａで積載され、昇圧室１０３ｂ
に移行し、待機して、順次処理される。
このように四つに仕切られた予備室を設けることによっ
て、一つのボートに積載されたウェーハに酸化膜を形成
中に、後続のウェーハを高圧状態に保ち、高圧状態を維
持したままで炉芯管に人出炉させることによって、処理
時間を短縮出来る。
て、一つのボートに積載されたウェーハに酸化膜を形成
中に、後続のウェーハを高圧状態に保ち、高圧状態を維
持したままで炉芯管に人出炉させることによって、処理
時間を短縮出来る。
また、予備室１０３の人出炉室１０３Ｃで高圧容器側の
圧力との圧力差を比較して圧力差を調整するので、炉芯
管１０１での場所における温度差がなくなり、ウェーハ
１０７の酸化膜の厚さは均一に出来る。
圧力との圧力差を比較して圧力差を調整するので、炉芯
管１０１での場所における温度差がなくなり、ウェーハ
１０７の酸化膜の厚さは均一に出来る。
第２図（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例を示す高
圧酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図である。この高圧酸
化炉は、第２図（ａ）及び（ｂ）：こ示すように、高圧
容器１００に遮蔽扉１０２を介して加圧予備室２０３を
設け、さらに、この加圧予備室２０３の側面に遮蔽扉２
０２を介して加圧予備室２０４と、この加圧予備室２０
４に遮蔽扉２０２ａを介してウェーハ投入室２０５とを
設けたことである。
圧酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図である。この高圧酸
化炉は、第２図（ａ）及び（ｂ）：こ示すように、高圧
容器１００に遮蔽扉１０２を介して加圧予備室２０３を
設け、さらに、この加圧予備室２０３の側面に遮蔽扉２
０２を介して加圧予備室２０４と、この加圧予備室２０
４に遮蔽扉２０２ａを介してウェーハ投入室２０５とを
設けたことである。
次に、この高圧酸化炉の動作を説明する。まず、ウェー
ハを大気圧下でウェーハ投入室にあるキャリア２０９に
積載する。勿論、高圧容器１００及び炉芯管１０１は、
これと同時に所定の高圧高温状態になるように始動され
る。次に、遮蔽扉２０２ａを開き、移動機構（図示せず
）によりキャリア２０９を横にし、加圧予備室２０４に
移動させる０次に、遮蔽Ｒ２０２ａを閉じ、ガス導入口
２０７により、高圧容器１００と同程度の圧力にする０
次に、遮蔽扉２０２を開き、キャリア２０９のウェーハ
１０７を予備加圧室２０Ｂのボート２０５に移載する。
ハを大気圧下でウェーハ投入室にあるキャリア２０９に
積載する。勿論、高圧容器１００及び炉芯管１０１は、
これと同時に所定の高圧高温状態になるように始動され
る。次に、遮蔽扉２０２ａを開き、移動機構（図示せず
）によりキャリア２０９を横にし、加圧予備室２０４に
移動させる０次に、遮蔽Ｒ２０２ａを閉じ、ガス導入口
２０７により、高圧容器１００と同程度の圧力にする０
次に、遮蔽扉２０２を開き、キャリア２０９のウェーハ
１０７を予備加圧室２０Ｂのボート２０５に移載する。
次に、ガス導入口１１４ａで圧力の調整を行ない、遮蔽
扉１０２を開き、ボート２０５をボートローダ２０６で
押し、炉芯管１０１内に挿入する。
扉１０２を開き、ボート２０５をボートローダ２０６で
押し、炉芯管１０１内に挿入する。
次に、ボート２０５に搭載されたウェーハ１０７は酸化
される。このウェーハ１０７の酸化後、前述と逆に遂行
され、ウェーハをウェーハ投入室２０５より取り出す。
される。このウェーハ１０７の酸化後、前述と逆に遂行
され、ウェーハをウェーハ投入室２０５より取り出す。
以上説明したように本発明の高圧酸化炉は、ウェーハの
高圧酸化処理をする高圧容器の一端側に遮蔽扉を介して
前記高圧容器と同等の圧力を維持する予備室を設け、さ
らに、この予備室に遮蔽扉を介してウェーハを大気より
取り出し取り入れる予備室を設けることによって、ウェ
ーハを酸化処理する１サイクルの時間を短縮出来、さら
に、高圧容器内の炉芯管の炉内温度の安定が図れるとい
う効果がある。
高圧酸化処理をする高圧容器の一端側に遮蔽扉を介して
前記高圧容器と同等の圧力を維持する予備室を設け、さ
らに、この予備室に遮蔽扉を介してウェーハを大気より
取り出し取り入れる予備室を設けることによって、ウェ
ーハを酸化処理する１サイクルの時間を短縮出来、さら
に、高圧容器内の炉芯管の炉内温度の安定が図れるとい
う効果がある。
また、炉芯管の圧力と予備室の圧力を調整することによ
り、ボート入炉時の外気のまき込みによる炉口部分の温
度の大幅の低下を緩和出来る。このため、炉内の温度を
より安定化を図ることができ、酸素、窒素ガスの導入側
と炉口側との温度差が緩和され、酸化膜厚のばらつきの
低減も図れるという効果がある。
り、ボート入炉時の外気のまき込みによる炉口部分の温
度の大幅の低下を緩和出来る。このため、炉内の温度を
より安定化を図ることができ、酸素、窒素ガスの導入側
と炉口側との温度差が緩和され、酸化膜厚のばらつきの
低減も図れるという効果がある。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例を示す高圧
酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図、第２図（ａ）及び（
ｂ）は本発明の他の実施例を示す高圧酸化炉の縦断面図
及びＡＡ断面図である。 １００・・・高圧容器、１０１・・・炉芯管、１０２．
２０２．２０２ ａ−遮蔽扉、１０３ 、、、予備室、
１０３ａ・・・ウェーハ装填室、１０３ｂ・・・昇圧室
、１０３ｃ・・・人出炉室、１０３ｄ・・・減圧室、１
０５．２０５−・・ボート、１０６．２０６−、ボート
ロート、１０７−・・ウェーハ、１０８．１０９．１１
０．１１１・・・ガス導入管、１１４．１１４ａ、２０
７−。 ガス導入口、１１２．１１５・・・加圧用ガス導入口、
１１３．１１６．２０８・・・排気口、２０３．２゜４
・・・加圧予備室、２０５・・・ウェーハ投入室、２０
９・・・キャリア。
酸化炉の縦断面図及びＡＡ断面図、第２図（ａ）及び（
ｂ）は本発明の他の実施例を示す高圧酸化炉の縦断面図
及びＡＡ断面図である。 １００・・・高圧容器、１０１・・・炉芯管、１０２．
２０２．２０２ ａ−遮蔽扉、１０３ 、、、予備室、
１０３ａ・・・ウェーハ装填室、１０３ｂ・・・昇圧室
、１０３ｃ・・・人出炉室、１０３ｄ・・・減圧室、１
０５．２０５−・・ボート、１０６．２０６−、ボート
ロート、１０７−・・ウェーハ、１０８．１０９．１１
０．１１１・・・ガス導入管、１１４．１１４ａ、２０
７−。 ガス導入口、１１２．１１５・・・加圧用ガス導入口、
１１３．１１６．２０８・・・排気口、２０３．２゜４
・・・加圧予備室、２０５・・・ウェーハ投入室、２０
９・・・キャリア。
Claims (1)
- 一端側より酸素及び水素ガスを供給される炉芯管を包合
し、この炉芯管の外周囲を囲みウェーハを加熱するヒー
タを内蔵するとともに窒素ガスで高圧状態にされた高圧
容器と、この高圧容器の他端に第１の遮蔽扉を介して取
り付けられるとともに前記高圧容器の圧力を維持するよ
うにガス導入口をもつ予備室と、この予備室内に配置さ
れるとともに前記ウェーハを前記炉芯管内に取り入れた
り、取り出したりするウェーハ移載機構と、前記予備室
の他端に第２の遮蔽扉を介して接続されるとともに前記
ウェーハを大気より取り入れ取り出す室とを備えること
を特徴とする高圧酸化炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20620289A JPH0369120A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 高圧酸化炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20620289A JPH0369120A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 高圧酸化炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369120A true JPH0369120A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16519480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20620289A Pending JPH0369120A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 高圧酸化炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0369120A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006426A1 (ja) * | 2003-07-09 | 2005-01-20 | Tokyo Electron Limited | 高圧熱処理装置 |
| US6880175B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-04-19 | Kabushiki Kaisha Phenix | Waist expanding and contracting structure for pants or the like |
| CN110579105A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 氧化炉 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52154360A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-22 | Tel Thermco Kk | Device for high pressure oxidatioon diffusion for semiconductor |
| JPS6298624A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 熱処理炉 |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP20620289A patent/JPH0369120A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52154360A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-22 | Tel Thermco Kk | Device for high pressure oxidatioon diffusion for semiconductor |
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| TWI727233B (zh) * | 2018-06-08 | 2021-05-11 | 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 | 氧化爐 |
| CN110579105B (zh) * | 2018-06-08 | 2021-06-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 氧化炉 |
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