JPH07106255A - 縦型熱処理装置 - Google Patents
縦型熱処理装置Info
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- JPH07106255A JPH07106255A JP34778493A JP34778493A JPH07106255A JP H07106255 A JPH07106255 A JP H07106255A JP 34778493 A JP34778493 A JP 34778493A JP 34778493 A JP34778493 A JP 34778493A JP H07106255 A JPH07106255 A JP H07106255A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マニホールドの腐食を防止して熱処理の自由
度を大きくすることのできる縦型熱処理装置を提供する
こと。 【構成】 反応管の下部側の金属製のマニホールド３の
内周面を覆うように石英よりなるカバー４を設け、カバ
ー４とマニホールド３との間の間隙Ｓにガス導入管４０
からＮ2 ガスを供給してパージする。ガス供給管５、７
及び排気管６、８の内端部分を石英管５２、６２、７
２、８２で構成すると共に、カバー４に貫通穴を形成し
てこの中に石英板を嵌合させて溶着し、石英板の穴の中
に石英管を挿入する。また例えば石英管と石英板との間
に鍔部を備えた筒状体を嵌合させる。
度を大きくすることのできる縦型熱処理装置を提供する
こと。 【構成】 反応管の下部側の金属製のマニホールド３の
内周面を覆うように石英よりなるカバー４を設け、カバ
ー４とマニホールド３との間の間隙Ｓにガス導入管４０
からＮ2 ガスを供給してパージする。ガス供給管５、７
及び排気管６、８の内端部分を石英管５２、６２、７
２、８２で構成すると共に、カバー４に貫通穴を形成し
てこの中に石英板を嵌合させて溶着し、石英板の穴の中
に石英管を挿入する。また例えば石英管と石英板との間
に鍔部を備えた筒状体を嵌合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型熱処理装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハの製造工程における熱処理
工程の一つに減圧ＣＶＤ( Chemical vapor deposition)
と呼ばれる工程がある。この減圧ＣＶＤは減圧状態下で
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面に処理ガ
ス中の成膜成分を気相反応により形成する方法であり、
その装置としては大気の巻き込みが少ない縦型熱処理装
置が主流になりつつある。
工程の一つに減圧ＣＶＤ( Chemical vapor deposition)
と呼ばれる工程がある。この減圧ＣＶＤは減圧状態下で
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面に処理ガ
ス中の成膜成分を気相反応により形成する方法であり、
その装置としては大気の巻き込みが少ない縦型熱処理装
置が主流になりつつある。
【０００３】従来の縦型の減圧ＣＶＤ装置は、図５に示
すように石英製の内管１ａ、及び外管１ｂよりなる二重
管構造の反応管１と、この反応管１を取り囲むように設
けられたヒータ１１と、反応管１の下部側に設けられた
ステンレス製のマニホールド１２とを有してなり、マニ
ホールド１２の周囲には複数種類の処理ガスを導入でき
るように複数のガス導入管１３（図では１本のみ図示し
てある）と排気管１４とが接続されている。そしてＣＶ
Ｄを行うにあたっては、ウエハボート１５に多数枚のウ
エハＷを積層してボートエレベータ１６を上昇させてウ
エハＷをロードし、反応管１内を所定の温度に加熱する
と共に所定の真空度に維持しながら処理ガスを反応管１
内に導入してＣＶＤによりウエハＷの表面に薄膜を形成
するようにしている。
すように石英製の内管１ａ、及び外管１ｂよりなる二重
管構造の反応管１と、この反応管１を取り囲むように設
けられたヒータ１１と、反応管１の下部側に設けられた
ステンレス製のマニホールド１２とを有してなり、マニ
ホールド１２の周囲には複数種類の処理ガスを導入でき
るように複数のガス導入管１３（図では１本のみ図示し
てある）と排気管１４とが接続されている。そしてＣＶ
Ｄを行うにあたっては、ウエハボート１５に多数枚のウ
エハＷを積層してボートエレベータ１６を上昇させてウ
エハＷをロードし、反応管１内を所定の温度に加熱する
と共に所定の真空度に維持しながら処理ガスを反応管１
内に導入してＣＶＤによりウエハＷの表面に薄膜を形成
するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで減圧ＣＶＤを
行う場合、複数種類の処理に対応できるようにステンレ
ス製のマニホールド１２が用いられているため耐食性は
あるが、処理温度がかなり高くなると、腐食性が大きい
ガスを用いた場合には腐食が促進されてしまう。このた
め高温下においては、使用されるガスの種類が制限され
てしまうという問題があった。
行う場合、複数種類の処理に対応できるようにステンレ
ス製のマニホールド１２が用いられているため耐食性は
あるが、処理温度がかなり高くなると、腐食性が大きい
ガスを用いた場合には腐食が促進されてしまう。このた
め高温下においては、使用されるガスの種類が制限され
てしまうという問題があった。
【０００５】また本発明者は、酸化・拡散処理と減圧Ｃ
ＶＤとを共通の炉で行うことのできる縦型熱処理装置を
検討しているが、酸化処理を行うにあたって、ＨＣｌ
（塩化水素）を処理ガス中に混入させることがある。こ
のＨＣｌは不純物を外部に持ち去り、良質な膜を得られ
る利点があるが、Ｈ2 Ｏが存在すると極めて強い腐食性
を呈し、ステンレス製のマニホールド１２の内周面が腐
食し、パーティクルや重金属の汚染源になってしまう。
なおマニホールドを石英により構成すれば腐食という問
題は解消できるが、製作が困難であって高価格になる
上、外部配管と吸排気ポートとの接合が困難である。
ＶＤとを共通の炉で行うことのできる縦型熱処理装置を
検討しているが、酸化処理を行うにあたって、ＨＣｌ
（塩化水素）を処理ガス中に混入させることがある。こ
のＨＣｌは不純物を外部に持ち去り、良質な膜を得られ
る利点があるが、Ｈ2 Ｏが存在すると極めて強い腐食性
を呈し、ステンレス製のマニホールド１２の内周面が腐
食し、パーティクルや重金属の汚染源になってしまう。
なおマニホールドを石英により構成すれば腐食という問
題は解消できるが、製作が困難であって高価格になる
上、外部配管と吸排気ポートとの接合が困難である。
【０００６】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、処理の自由度が大きい縦型
熱処理装置を提供することを目的とする。
たものであり、その目的は、処理の自由度が大きい縦型
熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、縦型
の反応管の下部側に、ガス供給管及び排気管が接続され
た金属製のマニホールドが設けられ、多数の被処理体を
保持具に搭載してマニホールドの下端開口部より反応管
内に搬入する縦型熱処理装置において、前記マニホール
ドの内周面を覆うように設けられた耐熱材よりなるカバ
ーと、このカバーとマニホールドの内周面との間の間隙
に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入手段とを
備えてなることを特徴とする。
の反応管の下部側に、ガス供給管及び排気管が接続され
た金属製のマニホールドが設けられ、多数の被処理体を
保持具に搭載してマニホールドの下端開口部より反応管
内に搬入する縦型熱処理装置において、前記マニホール
ドの内周面を覆うように設けられた耐熱材よりなるカバ
ーと、このカバーとマニホールドの内周面との間の間隙
に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入手段とを
備えてなることを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、カバーを石英により構成し、このカバーの側周面に
配管嵌合用穴を形成すると共に、配管嵌合用の穴の周囲
を平面とし、ガス供給管及び／または排気管の内端部分
を石英により構成して前記配管嵌合用の穴に嵌合させる
ことを特徴とする。
て、カバーを石英により構成し、このカバーの側周面に
配管嵌合用穴を形成すると共に、配管嵌合用の穴の周囲
を平面とし、ガス供給管及び／または排気管の内端部分
を石英により構成して前記配管嵌合用の穴に嵌合させる
ことを特徴とする。
【０００９】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、鍔部を備えた石英よりなる筒状体を、当該鍔部が配
管嵌合用の穴の周囲の平面部の内面または外面に面接触
するように、配管嵌合用の穴に嵌合させると共に、前記
ガス供給管及び／または排気管の内端部分を前記筒状体
内に挿入したことを特徴とする。
て、鍔部を備えた石英よりなる筒状体を、当該鍔部が配
管嵌合用の穴の周囲の平面部の内面または外面に面接触
するように、配管嵌合用の穴に嵌合させると共に、前記
ガス供給管及び／または排気管の内端部分を前記筒状体
内に挿入したことを特徴とする。
【００１０】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、ガス供給管及び／または排気管の内端部分に石英よ
りなる鍔部を一体的に形成し、この鍔部が配管嵌合用の
穴の周囲の平面部の内面または外面に面接触するよう
に、前記内端部分を配管嵌合用の穴に挿入したことを特
徴とする。
て、ガス供給管及び／または排気管の内端部分に石英よ
りなる鍔部を一体的に形成し、この鍔部が配管嵌合用の
穴の周囲の平面部の内面または外面に面接触するよう
に、前記内端部分を配管嵌合用の穴に挿入したことを特
徴とする。
【００１１】
【作用】請求項１の発明によれば、マニホールドの内周
面を覆うように耐熱材のカバーを設けてその間の間隙に
不活性ガスを供給しているため、この不活性ガスのパー
ジによりマニホールドの内周面が処理ガスと接触するこ
とが避けられ、マニホールドの腐食を防止することがで
きる。
面を覆うように耐熱材のカバーを設けてその間の間隙に
不活性ガスを供給しているため、この不活性ガスのパー
ジによりマニホールドの内周面が処理ガスと接触するこ
とが避けられ、マニホールドの腐食を防止することがで
きる。
【００１２】請求項２または請求項４の発明によれば、
石英よりなるカバーに貫通穴を形成し、その周囲を平面
としその平面にガス配管（ガス供給管及び排気管）の内
端側の石英管を嵌合させているので、ガス配管とカバー
との間隙を小さくすることができ、また製作が容易であ
る。そしてこの場合請求項３の発明のように筒状体の中
にガス配管を挿入し、筒状体の鍔部と平面部とを面接触
させれば石英管の径やカバーの貫通穴については、高い
位置精度が要求されない。
石英よりなるカバーに貫通穴を形成し、その周囲を平面
としその平面にガス配管（ガス供給管及び排気管）の内
端側の石英管を嵌合させているので、ガス配管とカバー
との間隙を小さくすることができ、また製作が容易であ
る。そしてこの場合請求項３の発明のように筒状体の中
にガス配管を挿入し、筒状体の鍔部と平面部とを面接触
させれば石英管の径やカバーの貫通穴については、高い
位置精度が要求されない。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の実施例に係る縦型熱処理装置
を示す図、図２及び図３は、夫々図１の縦型熱処理装置
の要部を示す断面図及び分解斜視図である。反応管２
は、両端が開口すると共に鉛直方向に配設された耐熱材
料例えば石英からなる内管２ａと、この内管２ａを囲む
ように間隙を介して同心円状に配置された有底筒状の例
えば石英からなる外管２ｂとを備えた二重管構造として
構成されている。
を示す図、図２及び図３は、夫々図１の縦型熱処理装置
の要部を示す断面図及び分解斜視図である。反応管２
は、両端が開口すると共に鉛直方向に配設された耐熱材
料例えば石英からなる内管２ａと、この内管２ａを囲む
ように間隙を介して同心円状に配置された有底筒状の例
えば石英からなる外管２ｂとを備えた二重管構造として
構成されている。
【００１４】前記反応管２の外側には、断熱体２１の内
側に抵抗発熱線よりなるヒータ２２を取り付けて構成し
た加熱炉２３が反応管２を取囲むように配設されてい
る。前記反応管２は、ベースプレート３０に固定された
マニホールド３に保持されており、このマニホールド３
は、例えばステンレスにより構成されている。このマニ
ホールド３の下端開口部には、例えばステンレスよりな
るキャップ部３１が開閉自在に設けられており、閉じた
ときには図示しないＯリングを介して開口部を気密封止
する。
側に抵抗発熱線よりなるヒータ２２を取り付けて構成し
た加熱炉２３が反応管２を取囲むように配設されてい
る。前記反応管２は、ベースプレート３０に固定された
マニホールド３に保持されており、このマニホールド３
は、例えばステンレスにより構成されている。このマニ
ホールド３の下端開口部には、例えばステンレスよりな
るキャップ部３１が開閉自在に設けられており、閉じた
ときには図示しないＯリングを介して開口部を気密封止
する。
【００１５】このキャップ部３１は例えばボールネジに
より昇降されるボートエレベータ２４上に配置されてお
り、キャップ部３１の上には保温筒２５を介して例えば
石英よりなるウエハボート２６が載置されている。この
ウエハボート２６は多数枚のウエハＷを各々水平な状態
で上下に積層して保持するためのものである。ただし図
２の例では、ボートエレベータ２４に回転軸２７を備え
た回転機構２８が取り付けられ、保温筒２５は回転軸２
７により回転する回転台２９上に載置されている。
より昇降されるボートエレベータ２４上に配置されてお
り、キャップ部３１の上には保温筒２５を介して例えば
石英よりなるウエハボート２６が載置されている。この
ウエハボート２６は多数枚のウエハＷを各々水平な状態
で上下に積層して保持するためのものである。ただし図
２の例では、ボートエレベータ２４に回転軸２７を備え
た回転機構２８が取り付けられ、保温筒２５は回転軸２
７により回転する回転台２９上に載置されている。
【００１６】前記マニホールド３の内側には、当該マニ
ホールド３の内周面を覆うように耐熱材例えば石英より
なるカバー４が設けられている。このカバー４は、上部
側の口径よりも下部側の口径が小さく作られており、そ
の途中の段差部がマニホールド３の内周面に形成された
環状突片３２に当接すると共に、カバー４の上端外縁が
マニホールド３の上端内縁に係合している。
ホールド３の内周面を覆うように耐熱材例えば石英より
なるカバー４が設けられている。このカバー４は、上部
側の口径よりも下部側の口径が小さく作られており、そ
の途中の段差部がマニホールド３の内周面に形成された
環状突片３２に当接すると共に、カバー４の上端外縁が
マニホールド３の上端内縁に係合している。
【００１７】また前記キャップ部３１の上面には、耐熱
材例えば石英よりなるリング部材３３がキャップ部３１
に対して同心円状に埋設されており、このリング部材３
３の外縁部及び内縁部は上方側に屈曲起立された起立片
３４、３５（図２参照）をなしている。そして前記カバ
ー４の下端部は、リング部材３３の外縁側の起立片３４
と一定の間隔（０．０５〜０．７ｃｍ）を保った状態で
保持されている。また前記保温筒２５の底部には環状に
脚部２５ａが形成されており、保温筒２５は、この脚部
２５ａがリング部材３３の内縁側の起立片３５の外側と
一定の間隔（０．０５〜０．７ｃｍ）を保った状態で保
持されている。
材例えば石英よりなるリング部材３３がキャップ部３１
に対して同心円状に埋設されており、このリング部材３
３の外縁部及び内縁部は上方側に屈曲起立された起立片
３４、３５（図２参照）をなしている。そして前記カバ
ー４の下端部は、リング部材３３の外縁側の起立片３４
と一定の間隔（０．０５〜０．７ｃｍ）を保った状態で
保持されている。また前記保温筒２５の底部には環状に
脚部２５ａが形成されており、保温筒２５は、この脚部
２５ａがリング部材３３の内縁側の起立片３５の外側と
一定の間隔（０．０５〜０．７ｃｍ）を保った状態で保
持されている。
【００１８】前期マニホールド３の側面には、内管２ａ
の内側の領域に処理ガスを供給するための第１のガス供
給管５と、前記内管２ａ及び外管２ｂの間の間隙から処
理ガスを排気するための第１の排気管６とが接続されて
いる。これらガス供給管５及び排気管６は減圧ＣＶＤの
ために用いられる配管系であり、ガス供給管５及び排気
管６の外端側には夫々図示しないガス供給源及び真空ポ
ンプが接続されている。
の内側の領域に処理ガスを供給するための第１のガス供
給管５と、前記内管２ａ及び外管２ｂの間の間隙から処
理ガスを排気するための第１の排気管６とが接続されて
いる。これらガス供給管５及び排気管６は減圧ＣＶＤの
ために用いられる配管系であり、ガス供給管５及び排気
管６の外端側には夫々図示しないガス供給源及び真空ポ
ンプが接続されている。
【００１９】更に前記マニホールド３の側面には、減圧
ＣＶＤのための配管系とは別に、前記内管２ａ及び外管
２ｂの間の間隙に処理ガスを供給するための第２のガス
供給管７と、内管２ａの内側の領域から処理ガスを排気
するための第２の排気管７とが接続されている。これら
第２のガス供給管７及び排気管８には酸化処理のために
用いられる配管系であって、ガス供給管７及び排気管８
の外端側には夫々図示しないガス供給管及び排気ポンプ
が接続されている。
ＣＶＤのための配管系とは別に、前記内管２ａ及び外管
２ｂの間の間隙に処理ガスを供給するための第２のガス
供給管７と、内管２ａの内側の領域から処理ガスを排気
するための第２の排気管７とが接続されている。これら
第２のガス供給管７及び排気管８には酸化処理のために
用いられる配管系であって、ガス供給管７及び排気管８
の外端側には夫々図示しないガス供給管及び排気ポンプ
が接続されている。
【００２０】ここでこれら配管系と前記カバー４との接
続構造について図２及び図３を参照しながら述べる。例
えば第１のガス供給管５において、吸気ポート５１から
マニホールド３内に亘る内端部分は、石英管５２により
構成されると共にこの石英管５２の内端は上方側に屈曲
しており、吸気ポート５１から外側はステンレス管５３
により構成されている。
続構造について図２及び図３を参照しながら述べる。例
えば第１のガス供給管５において、吸気ポート５１から
マニホールド３内に亘る内端部分は、石英管５２により
構成されると共にこの石英管５２の内端は上方側に屈曲
しており、吸気ポート５１から外側はステンレス管５３
により構成されている。
【００２１】一方前記カバー４の側周面には第１のガス
供給管５に対応する円形の貫通穴４１（図３参照）が形
成されており、この貫通穴４１内には、当該貫通穴４１
に適合する形状であってかつ貫通穴４１を塞ぐことので
きる十分な厚さをもった平面を形成する石英板（この例
では図３からもわかるようにリング状に構成されてい
る）５４が嵌合されかつ溶着されている。石英板５４に
は、配管嵌合用の穴５５（図３参照）が形成されてお
り、内端側に鍔部５６が形成されかつ内径が石英管５２
の管径に適合する石英よりなる筒状体５７が当該石英板
の穴５５内に嵌合されると共に、鍔部５６の内面が石英
板５４の内面に面接触している。穴５５は筒状体５７の
外径より４ｍｍ程度大きくなっており、マンホールド３
とカバー４の軸ズレを吸収できる構造になっている。更
に前記筒状体５７の中に石英管５２が挿入されており、
こうしてこの例では、石英管５２を筒状体５７を介し
て、石英板５４の配管嵌合用の穴５５に嵌合している。
供給管５に対応する円形の貫通穴４１（図３参照）が形
成されており、この貫通穴４１内には、当該貫通穴４１
に適合する形状であってかつ貫通穴４１を塞ぐことので
きる十分な厚さをもった平面を形成する石英板（この例
では図３からもわかるようにリング状に構成されてい
る）５４が嵌合されかつ溶着されている。石英板５４に
は、配管嵌合用の穴５５（図３参照）が形成されてお
り、内端側に鍔部５６が形成されかつ内径が石英管５２
の管径に適合する石英よりなる筒状体５７が当該石英板
の穴５５内に嵌合されると共に、鍔部５６の内面が石英
板５４の内面に面接触している。穴５５は筒状体５７の
外径より４ｍｍ程度大きくなっており、マンホールド３
とカバー４の軸ズレを吸収できる構造になっている。更
に前記筒状体５７の中に石英管５２が挿入されており、
こうしてこの例では、石英管５２を筒状体５７を介し
て、石英板５４の配管嵌合用の穴５５に嵌合している。
【００２２】そして第２のガス供給管７及び排気管８に
ついても同様にしてカバー４に接続されているが、この
例では第１の排気管６については筒状体を用いない点で
他の配管の接続構造と異なっている。即ち第１の排気管
６における石英管の内端部の管壁が外側から削り取られ
て縮径されており、その縮径部分６ａが石英板６４の貫
通穴６５に嵌合すると共に管壁の段差部分６ｂが石英板
６４の内周面に当接している。
ついても同様にしてカバー４に接続されているが、この
例では第１の排気管６については筒状体を用いない点で
他の配管の接続構造と異なっている。即ち第１の排気管
６における石英管の内端部の管壁が外側から削り取られ
て縮径されており、その縮径部分６ａが石英板６４の貫
通穴６５に嵌合すると共に管壁の段差部分６ｂが石英板
６４の内周面に当接している。
【００２３】なお図２、図３中４２〜４４は貫通穴、６
１、８１は排気ポート、７１は吸気ポート、６２、７
２、８２は石英管、６３、７３、８３はステンレス管、
６４、７４、８４はカバー４に溶着された石英板、６
５、７５、８５は配管嵌合用の穴、７６、８６は鍔部、
７７、８７は石英よりなる筒状体である。
１、８１は排気ポート、７１は吸気ポート、６２、７
２、８２は石英管、６３、７３、８３はステンレス管、
６４、７４、８４はカバー４に溶着された石英板、６
５、７５、８５は配管嵌合用の穴、７６、８６は鍔部、
７７、８７は石英よりなる筒状体である。
【００２４】そして前記マニホールド３の上部側及び下
部側には、マニホールド３の内周面とカバー４との間の
間隙Ｓに不活性ガス例えばＮ2 ガスを導入して処理ガス
の侵入を阻止するための不活性ガス導入手段例えばガス
供給管４０ａ、４０ｂが夫々接続されている。
部側には、マニホールド３の内周面とカバー４との間の
間隙Ｓに不活性ガス例えばＮ2 ガスを導入して処理ガス
の侵入を阻止するための不活性ガス導入手段例えばガス
供給管４０ａ、４０ｂが夫々接続されている。
【００２５】またキャップ部３１には、キャップ部３１
と保温筒２５との間の間隙にＮ2 ガスを導入するための
ガス供給管４０ｃが接続されている。
と保温筒２５との間の間隙にＮ2 ガスを導入するための
ガス供給管４０ｃが接続されている。
【００２６】次に上述実施例の作用について説明する。
先ずヒータ２２により反応管２内を例えば７８０℃の均
熱状態に加熱し、被処理体であるウエハＷを例えば５０
枚棚状にウエハボート３５に保持して、ボートエレベー
タ３３により反応管２内にロードする。次いで図示しな
い真空ポンプにより第１の排気管６を介して反応管２内
を例えば１０-3Ｔｏｒｒのオーダの減圧状態まで真空排
気した後、第１のガス供給管５を通じて、処理ガス例え
ばアンモニア（ＮＨ3 ）ガスとジクロルシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）ガスとを夫々例えば毎分０．０３リットル及
び０．０３リットルの流量で流した混合ガスを内管２ａ
の内側の領域に供給する。
先ずヒータ２２により反応管２内を例えば７８０℃の均
熱状態に加熱し、被処理体であるウエハＷを例えば５０
枚棚状にウエハボート３５に保持して、ボートエレベー
タ３３により反応管２内にロードする。次いで図示しな
い真空ポンプにより第１の排気管６を介して反応管２内
を例えば１０-3Ｔｏｒｒのオーダの減圧状態まで真空排
気した後、第１のガス供給管５を通じて、処理ガス例え
ばアンモニア（ＮＨ3 ）ガスとジクロルシラン（ＳｉＨ
2 Ｃｌ2 ）ガスとを夫々例えば毎分０．０３リットル及
び０．０３リットルの流量で流した混合ガスを内管２ａ
の内側の領域に供給する。
【００２７】そして反応管２内を例えば１Ｔｏｒｒの減
圧状態に維持するように圧力制御しながら前記内管２ａ
及び外管２ｂ間の間隙から排気管６を通じて排気し、ウ
エハＷの表面にＳｉ3 Ｎ4 膜が形成される。このときガ
ス供給管４０ａ〜４０ｃによりカバー４とマニホールド
３との間隙Ｓ、及びキャップ部３１と保温筒２５との間
隙内にＮ2 ガスを供給して、処理ガスが間隙内に侵入す
るのを防止している。この実施例ではカバー４はマニホ
ールド３内に載置されており、保温筒２５はキャップ部
３１上に載置されているだけであるからこれらの間に隙
間があり、Ｎ2ガス（窒素ガス）の一部はその隙間から
カバー４よりも炉の内方側に流れ出すと共に、他の一部
は排気管６における排気ポート６１と石英管６２との隙
間からステンレス管６３内に吸い込まれる。
圧状態に維持するように圧力制御しながら前記内管２ａ
及び外管２ｂ間の間隙から排気管６を通じて排気し、ウ
エハＷの表面にＳｉ3 Ｎ4 膜が形成される。このときガ
ス供給管４０ａ〜４０ｃによりカバー４とマニホールド
３との間隙Ｓ、及びキャップ部３１と保温筒２５との間
隙内にＮ2 ガスを供給して、処理ガスが間隙内に侵入す
るのを防止している。この実施例ではカバー４はマニホ
ールド３内に載置されており、保温筒２５はキャップ部
３１上に載置されているだけであるからこれらの間に隙
間があり、Ｎ2ガス（窒素ガス）の一部はその隙間から
カバー４よりも炉の内方側に流れ出すと共に、他の一部
は排気管６における排気ポート６１と石英管６２との隙
間からステンレス管６３内に吸い込まれる。
【００２８】しかる後反応管２内の雰囲気を例えばＮ2
ガスにより置換すると共に例えば５０℃／ｍｉｎの昇温
スピードで反応管２内の温度を約１０００℃付近まで昇
温する。Ｎ2 ガスによる置換は、例えば第１のガス供給
管４と同様にマニホールド３に設けられた図示しないガ
ス供給管からＮ2 ガスを内管２ａの内側に供給しながら
第１の排気管６により真空排気を行うことによって行わ
れる。
ガスにより置換すると共に例えば５０℃／ｍｉｎの昇温
スピードで反応管２内の温度を約１０００℃付近まで昇
温する。Ｎ2 ガスによる置換は、例えば第１のガス供給
管４と同様にマニホールド３に設けられた図示しないガ
ス供給管からＮ2 ガスを内管２ａの内側に供給しながら
第１の排気管６により真空排気を行うことによって行わ
れる。
【００２９】そして真空排気を停止した後、第２のガス
供給管６により内管２ａと外管２ｂとの間に例えばＨ2
ＯとＨＣｌとを夫々流量毎分１０リットル及び１リット
ルで流した混合ガスを供給すると共に内管２ａの内側か
ら第２の排気管８を通じて排気し、反応管２内を常圧状
態にする。こうしてＳｉ3 Ｎ4 膜の表面が酸化されてＳ
ｉＯ2 膜が形成される。この酸化処理中においてもガス
供給管４０よりＮ2 ガスを前記間隙Ｓにパージする。
供給管６により内管２ａと外管２ｂとの間に例えばＨ2
ＯとＨＣｌとを夫々流量毎分１０リットル及び１リット
ルで流した混合ガスを供給すると共に内管２ａの内側か
ら第２の排気管８を通じて排気し、反応管２内を常圧状
態にする。こうしてＳｉ3 Ｎ4 膜の表面が酸化されてＳ
ｉＯ2 膜が形成される。この酸化処理中においてもガス
供給管４０よりＮ2 ガスを前記間隙Ｓにパージする。
【００３０】上述実施例によればマニホールドの内周面
を石英よりなるカバー４で覆い、カバー４とマニホール
ド３との間の間隙ＳにＮ2 ガスを供給してパージしてい
るため、このＮ2 ガスによりマニホールド３と処理ガス
雰囲気とが遮断され、高温下で腐食性の強いガスを使用
してもマニホールド３の腐食が防止される。従って例え
ばＨＣｌガスを含む酸化処理用のガスを用いて１０００
℃以上もの高温で酸化処理を行ってもマニホールド３の
腐食が進行しないので、ＣＶＤと酸化処理とを共用でき
る装置として使用できる。
を石英よりなるカバー４で覆い、カバー４とマニホール
ド３との間の間隙ＳにＮ2 ガスを供給してパージしてい
るため、このＮ2 ガスによりマニホールド３と処理ガス
雰囲気とが遮断され、高温下で腐食性の強いガスを使用
してもマニホールド３の腐食が防止される。従って例え
ばＨＣｌガスを含む酸化処理用のガスを用いて１０００
℃以上もの高温で酸化処理を行ってもマニホールド３の
腐食が進行しないので、ＣＶＤと酸化処理とを共用でき
る装置として使用できる。
【００３１】そしてカバー４の側周面に貫通穴４１〜４
４を形成して、この中に石英板５４、６４、７４、８４
を嵌合し、上述のようなガス配管（５〜８）の接続構造
を採用すれば、ガス配管（５〜８）とカバー４との間の
隙間を極力小さくできると共に、貫通穴４１〜４４の位
置精度が低くてよいので製作が容易である。即ち石英管
５２、６２、７２、８２をカバー４に一体化する場合に
は、マニホールド３の吸気ポートや排気ポートの各々の
高さ位置及び周方向位置が異なるので、これらに対応し
て石英管５２、６２、７２、８２を取り付けることは極
めて困難であるが、上述のように例えば筒状体５７を用
いてこの中に石英管５２を若干の余裕をもって挿入すれ
ば鍔部５６と石英板７４との擦り合わせにより吸気ポー
トまたは排気ポートと貫通穴との位置ずれ分が吸収され
ると共に鍔部５６と石英板７４とが面接触するので隙間
を小さくできる。
４を形成して、この中に石英板５４、６４、７４、８４
を嵌合し、上述のようなガス配管（５〜８）の接続構造
を採用すれば、ガス配管（５〜８）とカバー４との間の
隙間を極力小さくできると共に、貫通穴４１〜４４の位
置精度が低くてよいので製作が容易である。即ち石英管
５２、６２、７２、８２をカバー４に一体化する場合に
は、マニホールド３の吸気ポートや排気ポートの各々の
高さ位置及び周方向位置が異なるので、これらに対応し
て石英管５２、６２、７２、８２を取り付けることは極
めて困難であるが、上述のように例えば筒状体５７を用
いてこの中に石英管５２を若干の余裕をもって挿入すれ
ば鍔部５６と石英板７４との擦り合わせにより吸気ポー
トまたは排気ポートと貫通穴との位置ずれ分が吸収され
ると共に鍔部５６と石英板７４とが面接触するので隙間
を小さくできる。
【００３２】また第１の排気管６の場合のように石英管
６２の内端に段差部６ｂを形成して石英板６４内に若干
の余裕をもって挿入した場合にも段差部６ｂと石英板６
４との擦り合わせにより同様に位置ずれ分が吸収でき
る。この場合各石英管５２、６２、７２、８２を吸気ポ
ート（あるいは排気ポート）の径よりも若干小さくして
おくことにより、上述の位置ずれ分を十分吸収すること
ができる。そしてまたキャップ部３１についても、石英
のリング部材３３により保温筒２５とカバー４との間を
覆っているため処理ガスによる腐食が抑えられる。
６２の内端に段差部６ｂを形成して石英板６４内に若干
の余裕をもって挿入した場合にも段差部６ｂと石英板６
４との擦り合わせにより同様に位置ずれ分が吸収でき
る。この場合各石英管５２、６２、７２、８２を吸気ポ
ート（あるいは排気ポート）の径よりも若干小さくして
おくことにより、上述の位置ずれ分を十分吸収すること
ができる。そしてまたキャップ部３１についても、石英
のリング部材３３により保温筒２５とカバー４との間を
覆っているため処理ガスによる腐食が抑えられる。
【００３３】更に成膜処理及び酸化処理を共通の反応管
２を用いて行っているため、従来のように別々の装置で
処理した場合に比べ、スループットが格段に向上すると
共に装置の占有スペースを狭くすることができ、更にウ
エハＷの移載に伴うウエハＷの破損のおそれもないし、
またＳｉ3 Ｎ4 膜を形成した後ウエハＷを反応管２から
搬出することなく続けてＳｉＯ2 膜を形成しているた
め、これらの薄膜の間に不要な酸化膜が形成されること
もないし、水分などの不純物が混入することもない。
２を用いて行っているため、従来のように別々の装置で
処理した場合に比べ、スループットが格段に向上すると
共に装置の占有スペースを狭くすることができ、更にウ
エハＷの移載に伴うウエハＷの破損のおそれもないし、
またＳｉ3 Ｎ4 膜を形成した後ウエハＷを反応管２から
搬出することなく続けてＳｉＯ2 膜を形成しているた
め、これらの薄膜の間に不要な酸化膜が形成されること
もないし、水分などの不純物が混入することもない。
【００３４】以上においてガス配管（５〜８）とカバー
４との接続構造は上述実施例以外の構造であってもよ
く、例えば図４に示すようにガス供給管９における石英
よりなる内端部分に石英よりなる鍔部９１を一体的に形
成する一方、マニホールド４の配管嵌合用の穴４５の周
囲を平面部４６とし、前記鍔部９１が前記平面部４６の
内面または外面に面接触するように、前記内端部分を穴
４５に挿入する構造としてもよい。なおこのような構造
は、排気管をマニホールドに取り付ける場合に適用して
もよい。カバー４の材質としては石英に限られるもので
はなく、またカバー４とマニホールド３との間の間隙Ｓ
に供給する不活性ガスとしてはＮ2 ガス以外のガスであ
ってもよい。
４との接続構造は上述実施例以外の構造であってもよ
く、例えば図４に示すようにガス供給管９における石英
よりなる内端部分に石英よりなる鍔部９１を一体的に形
成する一方、マニホールド４の配管嵌合用の穴４５の周
囲を平面部４６とし、前記鍔部９１が前記平面部４６の
内面または外面に面接触するように、前記内端部分を穴
４５に挿入する構造としてもよい。なおこのような構造
は、排気管をマニホールドに取り付ける場合に適用して
もよい。カバー４の材質としては石英に限られるもので
はなく、またカバー４とマニホールド３との間の間隙Ｓ
に供給する不活性ガスとしてはＮ2 ガス以外のガスであ
ってもよい。
【００３５】更に本発明は、上述のように酸化・拡散炉
とＣＶＤ炉とを合体した構成とする代りに、ＣＶＤ炉専
用の構造であってもよい。
とＣＶＤ炉とを合体した構成とする代りに、ＣＶＤ炉専
用の構造であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、マニホールド
の内周面を覆うように耐熱材のカバーを設けてその間の
間隙に不活性ガスを供給しているためマニホールドの腐
食を防止することができ、処理ガスの種類や処理温度の
制限を緩和することができる。
の内周面を覆うように耐熱材のカバーを設けてその間の
間隙に不活性ガスを供給しているためマニホールドの腐
食を防止することができ、処理ガスの種類や処理温度の
制限を緩和することができる。
【００３７】請求項２及び請求項４の発明によれば、石
英よりなるカバーに配管嵌合用穴を形成し、その周囲に
平面を形成してその平面部にガス配管（ガス供給管及び
排気管）の内端側の石英管を嵌合させているので、ガス
配管とカバーとの間隙を小さくすることができ、また製
作が容易である。そしてこの場合請求項３の発明のよう
に筒状体の中にガス配管を挿入し、筒状体の鍔部と石英
板とを面接触させれば石英管の径やカバーの配管嵌合用
穴の位置精度がそれ程高くなくてよいので製作が容易で
ある。
英よりなるカバーに配管嵌合用穴を形成し、その周囲に
平面を形成してその平面部にガス配管（ガス供給管及び
排気管）の内端側の石英管を嵌合させているので、ガス
配管とカバーとの間隙を小さくすることができ、また製
作が容易である。そしてこの場合請求項３の発明のよう
に筒状体の中にガス配管を挿入し、筒状体の鍔部と石英
板とを面接触させれば石英管の径やカバーの配管嵌合用
穴の位置精度がそれ程高くなくてよいので製作が容易で
ある。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例の要部を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例の一部を示す分解斜視図で
ある。
ある。
【図５】従来の縦型熱処理装置を示す断面図である。
２ 反応管 ２６ ウエハボート ３ マニホールド ３１ キャップ部 ４ カバー ５、７ ガス供給管 ６、８ 排気管 ５１、６１、７１、８１ 石英管 ５４、６４、７４、８４ 石英板 ５７、６７、８７ 鍔部 ４０ ガス（Ｎ2 ガス）導入管 Ｓ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山賀 健一 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内 (72)発明者 見方 裕一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山本 明人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内
Claims (4)
- 【請求項１】 縦型の反応管の下部側に、ガス供給管及
び排気管が接続された金属製のマニホールドが設けら
れ、多数の被処理体を保持具に搭載してマニホールドの
下端開口部より反応管内に搬入する縦型熱処理装置にお
いて、 前記マニホールドの内周面を覆うように設けられた耐熱
材よりなるカバーと、 このカバーとマニホールドの内周面との間の間隙に不活
性ガスを導入するための不活性ガス導入手段と、 を備えてなることを特徴とする縦型熱処理装置。 - 【請求項２】 カバーを石英により構成し、このカバー
の側周面に配管嵌合用穴を形成すると共に、配管嵌合用
の穴の周囲を平面部とし、ガス供給管及び／または排気
管の内端部分を石英により構成して前記配管嵌合用の穴
に嵌合させることを特徴とする請求項１記載の縦型熱処
理装置。 - 【請求項３】 鍔部を備えた石英よりなる筒状体を、当
該鍔部が配管嵌合用の穴の周囲の平面部の内面または外
面に面接触するように、配管嵌合用の穴に嵌合させると
共に、前記ガス供給管及び／または排気管の内端部分を
前記筒状体内に挿入したことを特徴とする請求項２記載
の縦型熱処理装置。 - 【請求項４】 ガス供給管及び／または排気管の内端部
分に石英よりなる鍔部を一体的に形成し、この鍔部が配
管嵌合用の穴の周囲の平面部の内面または外面に面接触
するように、前記内端部分を配管嵌合用の穴に挿入した
ことを特徴とする請求項２記載の縦型熱処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34778493A JP3173697B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-12-24 | 縦型熱処理装置 |
| US08/269,039 US5484484A (en) | 1993-07-03 | 1994-06-30 | Thermal processing method and apparatus therefor |
| TW83106053A TW250577B (en) | 1993-07-03 | 1994-07-02 | A heat treatment process and its device |
| KR1019940015836A KR100330130B1 (ko) | 1993-07-03 | 1994-07-02 | 열처리 방법 및 그 장치 |
| US08/485,506 US5750436A (en) | 1993-07-03 | 1995-06-07 | Thermal processing method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19425693 | 1993-07-08 | ||
| JP5-194256 | 1993-07-08 | ||
| JP34778493A JP3173697B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-12-24 | 縦型熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106255A true JPH07106255A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3173697B2 JP3173697B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=26508397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34778493A Expired - Fee Related JP3173697B2 (ja) | 1993-07-03 | 1993-12-24 | 縦型熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173697B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187102B1 (en) | 1998-11-26 | 2001-02-13 | Tokyo Electron Limited | Thermal treatment apparatus |
| JP2002299334A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
| JP2006290718A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-10-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造装置およびその製造方法 |
| JP2006347844A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造装置 |
| KR100966519B1 (ko) * | 2002-03-15 | 2010-06-29 | 에이에스엠 인터내셔널 엔.브이. | 다수의 원주 채널을 가진 프로세스 튜브 지지 슬리브 |
| KR101347721B1 (ko) * | 2012-04-18 | 2014-01-03 | (주)제니스월드 | 콜렉터 제조장치 |
| JP2019145822A (ja) * | 2019-04-11 | 2019-08-29 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
| CN110977355A (zh) * | 2019-12-21 | 2020-04-10 | 张忠恕 | 一种化学气象沉积cvd外管及其加工工艺 |
| WO2024042621A1 (ja) * | 2022-08-23 | 2024-02-29 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014038516A (ja) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Hayashi Bussan Co Ltd | 縦長な交通標識 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34778493A patent/JP3173697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187102B1 (en) | 1998-11-26 | 2001-02-13 | Tokyo Electron Limited | Thermal treatment apparatus |
| JP2002299334A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
| KR100966519B1 (ko) * | 2002-03-15 | 2010-06-29 | 에이에스엠 인터내셔널 엔.브이. | 다수의 원주 채널을 가진 프로세스 튜브 지지 슬리브 |
| JP2006290718A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-10-26 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造装置およびその製造方法 |
| JP2006347844A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 水素製造装置 |
| KR101347721B1 (ko) * | 2012-04-18 | 2014-01-03 | (주)제니스월드 | 콜렉터 제조장치 |
| JP2019145822A (ja) * | 2019-04-11 | 2019-08-29 | 光洋サーモシステム株式会社 | 熱処理装置 |
| CN110977355A (zh) * | 2019-12-21 | 2020-04-10 | 张忠恕 | 一种化学气象沉积cvd外管及其加工工艺 |
| WO2024042621A1 (ja) * | 2022-08-23 | 2024-02-29 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3173697B2 (ja) | 2001-06-04 |
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