JPH0727895B2 - 半導体ウエハーの処理方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体ウエハーの処理の改良に関し、特に単一
半導体ウエハーを比較的高速度で処理する装置と方法に
関する。

従来の技術 スチームを使用して半導体ウエハー上に酸化物を成長さ
せることは周知であり広く使用される。標準のスチーム
温度は約900−1000℃であり、圧力は約10−25atmであ
る。この作動条件ではウエハーの群の中の単一ウエハー
は処理可能であるが、比較的遅い速度、例えば2hr以上
を要する。したがって、実用可能の処理条件でありなが
ら高い生産量を得ることが要望されている。

工業上の傾向として、ウエハーの処理は小さい群で行
い、終極的には単一ウエハーで行われるであろう。単一
ウエハーとする理由は、複数のウエハーはより多くの制
御を必要とすること、高価であること、及びウエハーの
寸法によるものである。ウエハーの群を制御する単一ウ
エハーを制御する方がはるかに容易である。更に、ウエ
ハーの価格は比較的高価であり、ウエハーの制御を良く
すればウエハーの損傷、破壊の可能性は最小になる。ま
た、ウエハーの寸法を大きくすることができる。現在
は、6in（150mm）のウエハーが使用されているが、将来
は８−10in（200〜250mm）のウエハーも使用されるであ
ろう。前述の問題から半導体ウエハーの処理を改良し、
単一ウエハー処理システムとして経済的に成立する処理
方法が必要とされており、本発明はこの要求を満足させ
るものである。

本発明の分野での文献としては、米国特許第4167915
号、第4268538号、第4315479号、第4599247号がある。

発明が解決しようとする課題 本発明は、上述の問題を解決することを目的とする。す
なわち、高温高圧下での処理を可能とし、処理速度を
速める制御を容易にするために、群ではなく単一のウ
エハーでの処理を可能とするウエハーの損傷、破壊を
最小限に止めるある程度厚みのあるウエハーの処理を
可能とする、ことを可能とし、工業上要求される経済性
を確立するほど十分に短時間で効率よく、半導体ウエハ
ーを単一で処理することができる装置及び方法を提供す
ることを目的とする。

発明の概要 本発明は半導体特性酸化物熱層を成長させる装置と方法
に関し、単一ウエハー処理システムとして経済的に成立
し得る速度で処理する。本発明の装置と方法の凡ての特
長は、有効なウエハー生産量を得ながら、所要の処理条
件を達成するために作用する。処理速度は高圧高温によ
って保証される。例えば圧力約100atm（1500psi）温度9
00℃とすれば、スチーム環境の下で酸化物層5000Åを成
長させるには2.66minが必要となる。本装置では、外気
環境からこの作動条件まで約30secで達することがで
き、減圧と冷却には約60−90secを必要とする。ウエハ
ーの取扱と移送を約45secとすれば、単一ウエハーを処
理するために必要な時間は、約5minとなる。よって本発
明によれば、12ウエハー/hrのウエハー生産量を上述の
作動条件で得ることができる。

本発明の装置は酸化剤、例えば高圧スチームで加圧され
る独特の処理室を備える処理室は不活性ガス、例えば窒
素で高圧にまで加圧される圧力容器の内部に含まれる。

本発明の他の特性は均圧方式の使用にある。該均圧方式
は、処理室の圧力と圧力容器の圧力とをほぼ同じ値に保
ち得る。均圧とすることで処理室を規定する壁を薄くす
ることができ、本発明の装置を広い範囲の作動条件、例
えば負圧から100atmほどの高圧まで、または900℃以上
の温度まで適合させることができる。

本発明を使用して所要の処理速度と純度を得るために、
半導体ウエハーを圧力容器内の処理室に置き、続いて処
理室をスチーム等の酸化剤で加圧する。処理室の外側の
ヒーターを用いて処理室内を加熱する。スチームの加圧
速度は3.5kg/cm²/sec（50psi/sec）を得る。処理室の壁
を薄くし、熱容量を最小としているので、流体圧力差に
よる壁の破損を防ぐためには本発明による均圧方式を含
む処理室と圧力容器との分離方式、すなわち均圧隔離方
式を必要とする。処理室は外側の圧力容器から物理的に
シールされず、むしろ均圧方式を 定するスチーム発生
凝縮装置によって分離される。

スチームは、圧力容器内で処理室の一端に設けられたボ
イラー内で発生する。スチームは処理室を貫通して流出
し、均圧方式の一部を形成する排出管を貫通して流れ
る。スチーム排出管を水冷凝縮器ユニットが囲む。この
凝縮器ユニットは圧力容器から離れた位置で凡てのスチ
ームを凝縮する。処理室とスチーム発生器とは、圧力容
器内に位置決めされる。

圧力増加サイクルの間、水はボイラー内に噴射され、処
理室を加圧するに必要とされるよりも早い速度でスチー
ムを発生させる。処理室が実際にシールされていれば、
加圧速度は圧力容器の加圧速度よりも大きい。実際には
本装置は開放であり、過剰スチームは凝縮器ユニットを
貫通して流れる。圧力容器が加圧されるにつれ、処理室
もまた加圧され、過剰スチームは凝縮器ユニット内で凝
縮される。処理室はスチームで充満され、一方外側の圧
力容器は窒素で充満される。所要以上の水を使用すれ
ば、作動中に多くのスチームが凝縮される。所要以下の
水を使用すれば、窒素がスチーム排出口を逆流して処理
スチームを希釈する。処理が完了すれば、スチームと窒
素は共に凝縮器ユニットを経て排出される。このサイク
ルの間、処理室壁内外間の圧力差は小さく、壁の破損は
生じない。

本発明の主目的は半導体ウエハーの処理のための改良さ
れた装置及び方法を提供することにある。該装置及び方
法は、最適な作動条件を達成しながら高い生産量で単一
ウエハーに酸化物を塗布するために非常に適している。

実施例 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明す
る。

本発明による半導体ウエハーを処理する装置10は、第1,
3図に示す圧力容器12を含む。該圧力容器12は、半導体
ウエハー18を処理する反応室即ち処理室16を内部に有す
る中空本体14を含む。この装置は処理室16内でウエハー
上に半導体特性の酸化物層を成長させるべく作動する。
この成長は単一ウエハー処理システムとして経済的に成
立するほど充分に早い。装置10の凡ての素子は所要の処
理条件と多くの生産量を得るように設計される。

圧力容器12は第３図に示される。該容器12は箱状のハウ
ジングを含み、該箱状のハウジングは窒素等の不活性ガ
ス源13と結合しており、かつ下部部分20と、下部部分20
の開放上部の蓋を形成する上部部分22とを有する。圧力
容器12の上下部分20,22の寸法は内部スペース24が100at
m（500psi）以上の流体圧力に耐えることができるよう
にする。典型的には、圧力容器の下部部分20はステンレ
ス鋼製とし、上部部分22はアルミニウム製とする。しか
し、所要の材料の組合せを使用することもできる。

上部部分22は、ほぼ垂直軸線（図示せず）を中心として
回動可能に下部部分20に枢支されている。上部部分22
は、容易に下部部分20の開放上部を閉鎖する位置に対し
て枢動するので、該下部部分20の開放上部を開閉し得
る。よって下部部分20の開放上部が開放される際に、ス
ペース24に近接可能となる。

圧力容器12は下部部分20の側壁にウエハーに近接する出
入開口26（第３図）を有する。出入開口26は圧力容器12
の外部にある慣用の設計の移送機構28に隣接する。移送
機構28は回動板29を有する。該回動板29により、ウエハ
ーを圧力容器12内に挿入し、また反応室16を有する本体
14に挿入する。また、ウエハーが処理室内で処理された
後、反応室16及び圧力容器12からウエハー18を取出す。

閉鎖機構30が第３図に示す点線位置にある時に、ウエハ
ーは反応室に出入できる。機構30は動力機構32（第11
図）の作用下で移動可能であり、一対の閉鎖部材34,36
（第３図）を圧力容器12の出入開口26と本体14の処理室
16への出入端部での開口38（第2A図，第３図）とを閉鎖
する関係に移動させる。動力機構32の詳細は後述する。

本体14は第２図に示す通りほぼ長方形である。本体は2m
m厚さの薄い壁から成り、上下壁40,42、一対の側壁44,4
6、及び一対の端壁48,50を含む。本体14の壁は高純度材
料例えば水晶で形成し、端壁は第３図に示す通り開口38
を有する。壁48は更に外周フランジを含み、該フランジ
は閉鎖部材36により支持される水晶素子52（第３図）に
合致する。閉鎖部材36が第３図の実線位置にある時に、
水晶素子52は開口38を閉鎖して、本体14の反応室16への
近接を遮断する。閉鎖部材36が第３図の点線位置にある
時は、素子52は開口38を閉鎖せず、ウエハー18を機構28
の作動によって反応室16から出入させることができる。

反応室16を有する本体14は、所要の方法で圧力容器12の
下部部分20内に取付可能である。例えば第5A図に示す複
数の水晶スリーブ54を複数の離間位置で本体14と一体と
することができる。また、各スリーブは圧力容器12の下
部部分20の内面に結合したロッド（図示せず）を所要の
方法で受入れることができるので、本体14を下から有効
に支持することができる。よって、出入口開口38は、圧
力容器12の下部部分20の出入開口26に対して、水平方向
及び垂直方向に整合する。

本体14の下部壁42に３個の離間したピン56を第2,2B図に
示す通りに設け、ウエハー18を処理室16内に水平位置に
支持する。各ピン56の横断面を第2B図に示す。ピン56の
水平面58は傾斜面60に隣接し、移送機構28が正確にウエ
ハーを水平面58に着座させなかった場合に、傾斜面60に
よってウエハーを水平面58上に位置決めする。機構28は
典型的に回動板29を含む。該回動板29は慣用構造のカセ
ットからウエハー18を取り出して、ウエハー18を開口2
6,28を貫通してピン56上にまで移動させる。回動板29が
僅かに下げられて開口26,38から引込まれると、ウエハ
ー18はピン56の水平面58上に残され、処理に供される。

高純度材料、例えば水晶のスチーム発生器62を第２図に
示す通り本体14の側壁50に結合する。スチーム発生器62
は、入口端66を有する第１の管64を含有し、該入口端66
は第１図の水等の供給源67を脱イオン水を受け入れる。
管64はＵ型端部68に連結し、該Ｕ型端部68は太い管72内
の第２の管70に連結する。管70,72は夫々の隣接する端
部74,75にて閉鎖され、管70は上部に孔76（第７図）を
有し、管70を管72と流体連通させる、側管77を管72に結
合して本体14の端壁50（第２図）に延長させ、管72を処
理室16と流体連通させる。

管64は一連の離間したバッフル78を備えており、該バッ
フル78は管内周から管内に延長している。各バッフル78
は第６図に示す形状とし、バッフル78をスタガーして
（互い違いに並べて）曲がりくねった経路を形成する。
該経路により、脱イオン水と蒸気とを管64を経て管70に
まで流す。

管70の孔76は、スチームが管70を上昇して管72に入るこ
とを可能とするが、水が管70から管72に入らないように
定置され、スチームのみが上方に進み、管72に入って処
理室16に入る。もし、水が処理室16に入れば、処理室16
内での処理作用を妨害するであろう。更に、管64は第７
図に示す通り管72の水平姿勢に対して傾斜しているの
で、水が管64内を流れる場合には、水を下方に流すであ
ろう。

一対の円筒形の電気抵抗ヒーター80,82が第４図に示す
通り管64の２つの部分を囲む。ヒーター80,82は高純度
材料、例えばグラファイトとし、所要の電源に接続さ
れ、管64内に熱エネルギを放射する。該熱エネルギは管
64を貫通して導入され、脱イオン水を加熱して管64内を
流れるスチームとする。

各ヒーター80,82は一連の離間した水晶の外殻84（第４
図）とともに管64を同心に囲む。外殻84は外面に酸化ア
ルミニウムを被覆して熱損失を最小にする。外殻は熱エ
ネルギを反射させて管64に戻し、外気に放散させない。
かくして、外殻84はヒーター80,82を更に効率的にす
る。

円筒形ヒーター88（第４図）が管70を囲み、更に内部の
スチームを高温度例えば900℃に加熱する。ヒーター88
は管72の長さ方向の主部分に延長し、複数の離間し被覆
された水晶外殻90を備える。該外殻90は外殻84と同じ目
的のために、管72を同心に囲む。

電気抵抗ヒーター92,94は、第８図に示す通り本体14に
取付けられている。ここでヒーター92は上部で頂壁40に
近接しており、ヒーター94は下部で本体14の低壁42に接
している。ヒーター92,94は平面状のヒーターであり、
本体14の処理室16内のウエハー18とスチームとを加熱す
る。

冷却板96,98を所要の方法で圧力容器12内に取付ける。
冷却板96,98は冷却剤通路100,102を有し、該通路を冷却
剤を貫通させることでウエハー18の処理前、処理間、処
理後にウエハーを冷却する。所要の冷却源103（第１
図）を装置10に設け、冷却剤を冷却板96,98に供給す
る。

排出管104（第2A図、第5A図、第5B図）を本体14に結合
させ、本体から外下方に延長させる。管104は水晶から
なり、部分的に凝縮ユニット105（第９図）内を通る。
該凝縮ユニット105は開放端106にフランジ107を有し、
圧力容器12に固着して下方に延長する。凝縮器105は中
央通路107を有する。該中央通路107は、冷却剤通路110
を内部に有する壁109によって囲まれる。冷却剤は一対
の管112,114（第10図）から供給される。中央通路107は
管116によって弁115（第１図）に結合される。該弁115
により管104と通路107をリザーバ111（第１図）に排出
する。

第２図に示す管104は、下端付近に熱電対118を有する。
該熱電対は、処理室16から管104を経て排出されるか又
は排出傾向にあるスチームの温度を感知するために用い
られる。かくして、圧力容器12内の窒素の圧力と処理室
16内のスチームの圧力とを常に均圧させ、両圧力を常に
ほぼ均等にすることができる。スチーム圧力が過大であ
れば、スチームは管104から流出して壁109上に凝縮す
る。窒素圧力が過大であれば、管104を経て処理室16を
流入するが、これは明らかに望ましくない。スチーム排
出の温度を感知して両圧力を監視することにより、両圧
力の釣合を得ることができる。

実際上、装置は開放である。外側容器12は加圧され、処
理室16も加圧され、過剰スチームは凝縮器壁にて凝縮さ
れる。処理室16は完全にスチームで充満され、外側容器
12は完全に窒素で充満されている。所要以上の水を使用
した時は、作動中に多くのスチームが凝縮し、所要以下
の水を使用した時は、窒素がスチーム排出管104を流れ
てスチームを希釈する。

動力機構32（第11図）は、閉鎖部材34,36にロッド120に
よって結合される。該ロッド120は第3,11図に示す通り
圧力容器12の底124の孔122を通って延長する。ロッド12
0は閉鎖部材34,36に結合し、ロッド120が圧力容器12の
底壁124に対して上方に動いた時に、閉鎖部材を第３図
の点線位置から実線位置に上げる。

閉鎖部材34,36は、少なくとも一方の部材例えば部材34
が止め128（第３図）に衝突して停止するまで上方に移
動し、閉鎖部材34,36の垂直運動を停止させる一方、枢
支リンク機構（図示せず）によって横運動を生じさせ、
閉鎖部材34,36を出入開口26,38に対してそれぞれ閉鎖関
係とする。閉鎖部材はばねによって互いに押さえつけら
れており、このためロッド120の押圧力がない時は閉鎖
部材34,36は互いに内方に移動して、出入開口26,38をそ
れぞれ開放する。

第11図に示す通り、圧力容器12の底壁124の底面にフラ
ンジ132によって結合した管130内にロッド120を取付け
る。ロッド120は複数の重ねられた磁石133を支持する。
該磁石133は管130を囲む永久磁石134に磁気的に結合す
る。磁石134は、空気シリンダ142のピストンロッド140
に結合した下板138を有するフレーム136に結合する。シ
リンダ142は管141の下端に結合する。該管は剛性の支持
部材144、例えば圧力容器12の底壁124に取付けられた支
持部材に固定して取付けられる。

シリンダ142を作動すれば、ピストンロッド140は上昇し
て磁石134を上げる。磁石134が上昇すれば、磁石132は
磁石間の磁気的な結合によって上昇する。こうして、ロ
ッド120は上昇し、閉鎖部材34,36は第３図の実線位置、
すなわち閉鎖部材34が止め128に係合するまで上昇す
る。次に閉鎖部材34,36は横に動き、出入開口26,38に対
して閉鎖関係となる。知られているように、所要の枢支
リンク機構が閉鎖部材34,36の横への動きを生ずる。

ピストンロッド140が下げられるや否や、ロッド120は下
降し閉鎖部材34,36を互いに近接させ、次に第３図の点
線位置まで下降させる。よって第11図の動力装置は複雑
なシールの必要なしに実動可能となる。

プロセス（処理）終了窓140を第３図に示す通り圧力容
器12に設ける。窓140は圧力容器12の上部部材22の一部
であり、窓インサート142を含む。該インサートは円形
であり、容器部分22の頂部の開口144内に挿入する。イ
ンサート142は孔146を有する。該孔146はインサート内
に形成され、透明なガラスパネル148で覆われ、隣接す
る冷却板96の孔150に窓を整合させる。レーザービーム1
52を窓140に取付けたレーザー源154に結合することがで
き、レーザービームを処理室16内のウエハー18に導入し
て干渉技法によってウエハー上の酸化物の特性を定め
る。インサート142は圧力容器12の上部部分22の外面に
シール関係である環状フランジを有し、圧力容器12の内
部を大気から遮断する。

作動について説明する。窒素を第１図に示す供給源13か
ら圧力容器12の内部に供給し、スチームを処理室16を有
する本体14内部に供給する。ウエハー18が処理室16内に
置かれた後に、両ガスを夫々の室に導入する。

処理速度は高圧例えば100atm（1500psi）、高温例えば9
00℃によって保証される。この作動条件では、スチーム
環境内での500Å厚さの酸化物層を成長させる時間は2.6
67minである。本発明の装置では、大気環境から約30sec
で、上記条件に達することができる。減圧と冷却は60〜
90secを必要とするが、30secでも可能である。ウエハー
取扱を45secとすれば、装置10での生産量は約12ウエハ
ー/hrが可能である。

所要の処理速度と純度を得るために、ウエハーを処理反
応室16内に置き、スチームで充満する。凡てのヒーター
は窒素を含有する圧力容器12内に含まれる処理室16の外
側にある。窒素で充満されている圧力容器12内側にスチ
ームを充満した水晶の本体14を置くことにより、所要作
動に適する圧力約3.5kg/cm²/sec（約50psi/sec）を得
る。水晶本体14は熱冷却を最小にするために約2mmと薄
くしなければならないので、破損を防ぐためには本発明
による独特な室分離方式を採用する。

処理室16は外側の圧力容器12とは物理的にシールされて
おらず、むしろ凝縮ユニット105（第９図）によって隔
離されている。スチームは、本体12の一端のスチーム発
生器62によって発生し、処理室16を貫通して管104を経
て流出される。管104を囲む凝縮ユニット105はトラップ
を形成する。該トラップは、処理室16とスチーム発生器
62とが配置されている圧力容器12から離れた位置で、凡
てのスチームを凝縮する。

圧力サイクルの間、水をスチーム発生器に噴射し、処理
室16を加圧するために必要な速度よりも速い速度でスチ
ームを発生させる。処理室16が実際にシールされたとす
れば、加圧速度は圧力容器12の周囲の加圧速度よりも大
きい。装置は開放であるため、排出スチームは外側容器
12が加圧されるにつれ、凝縮ユニット105を経て流れ
る。

処理が完了すれば、スチームと窒素とを共にスチーム凝
縮ユニット105を経て環境中に排出する。サイクルの間
に、本体14の水晶壁の両面（内外）間に著しい圧力差は
生ぜず、壁の破損は生じない。

スチーム発生器62は独自のバッフル設計であり、バッフ
ル78もバッフルを支持する管64と同様に水晶製である
（第5,6図）。バッフルは水がスチームとなる時に水の
沸騰を減少させる。全体のスチーム発生器は高純度材
料、例えば水晶であり、処理室16内部の汚損を防ぐの
で、処理室16内のウエハー18の汚損を防ぐ。スチーム発
生器62の管70,72により与えられるマニホールドは、管7
0の孔76と共働して水滴が処理室16に入るのを防ぐ。

第４図に示すボイラーヒーター80,82,88は高純度材料、
例えばグラファイトからなり、スチーム発生器62の水晶
材料の金属汚染を最小にする。セグメントのヒーター8
0,82と単一のマニホールドヒーター88は、必要に応じて
熱エネルギを分散させてスチーム発生器62内にスチーム
を発生させる。ヒーターを絶縁する必要はなく、したが
ってウエハー汚損の主因を除く。

処理室ヒーター92,94は処理室16を加熱し、室領域全体
を所要作動温度に加熱する。高出力ヒーター92,94によ
って急速に加熱される。冷却板96,98が非常に近接して
いること、及び本体14の熱容量が小さいことによって、
急速に冷却される。ヒーター92,94は高純度グラファイ
トからなり、圧力容器12すなわち本体14の内部の金属汚
損を最小にする。ファイバーの絶縁材はないので、汚損
は少なく、また微粒子を減少させる本体14の設計は負圧
から100atmまでの広い圧力範囲に適合する。

発明の効果 本発明の半導体ウエハー処理装置は、均圧隔離手段を備
えるので、圧力容器内の不活性ガスと処理室の酸化剤と
は、均一な圧力に維持され且つ互いに隔離されており、
以下の作用効果を奏する。

（１）処理室を規定する壁の厚さを薄くすることができ
る。

（２）処理室の上下に配置された加熱手段により、処理
室の薄い壁を通して熱エネルギーが素早く伝達されるの
で、処理室内部を短時間で所望の温度まで加熱すること
ができる。

（３）処理室とその周囲の圧力容器とが、均一な圧力に
維持されているので、処理室の壁に負荷されるであろう
流体圧力差は非常に小さいか若しくは生じないので、処
理室の壁が破損する恐れが少ない。

（４）広範囲な処理条件、例えば負圧から100atmの高
圧、900℃以上の高温条件でも使用可能である。

（５）高温高圧条件下で単一ウエハーを処理するため
に、約5min（作動条件まで装置を立ち上げるに要する時
間:300sec、ウエハー上に酸化物層を成長させるに要す
る時間:2.666min、減圧と冷却に要する時間:60〜90se
c、ウエハーの取り扱いと移送に要する時間:45sec）と
いう短時間で処理することができる。

（６）１時間当たりの生産量として、12ウエハーを得る
ことができ、経済的に十分に成立する。

【図面の簡単な説明】

第１図は単一半導体ウエハーを高圧高温で処理する本発
明装置の線図、第２図は処理すべき単一半導体ウエハー
を受け入れる処理室を画成する本体の平面図であり、本
体に取付けられて一体のユニットを形成するスチーム発
生器を示す、第2A図は第２図の本体の端面図、第2B図は
ウエハーを第２図の本体内に支持するピンの拡大側面
図、第３図は圧力容器内の処理室を有する本体と圧力容
器及び本体を処理中に閉鎖する閉鎖部材を示す線図、第
４図は本体並びに本体に連結されたスチーム発生器の拡
大部分平面図、第５図は第４図と同様であるがヒーター
と熱反射器を除去したスチーム発生器の拡大部分平面
図、第5A,5B図は第２図の本体の断面図、第６図は第５
図の６−６線に沿う横断面図、、第７図は第4,5図のス
チーム発生器の側面図、第８図は処理室を有する本体の
部分拡大断面図であり、処理されるべきウエハーのそれ
ぞれの位置、処理室及びウエハー上下の冷却板を示す、
第９図はスチームと窒素を処理室及び圧力容器から排出
する排出管の断面図、第10図は第９図の底面図、第11図
は圧力容器と処理室を有する本体の閉鎖部材を操作する
動力装置の部分拡大横断面図である。 符号の説明 10:ウエハー処理装置、12:圧力容器 13:不活性ガス供給源、14:本体 16:処理室、18:ウエハー 24:内部スペース、26,38:開口 28:移送機構、30:閉鎖機構 34,36:閉鎖部材、56:ピン 62:スチーム発生器、78:バッフル 80,82,88,92,94:ヒーター 96,98:冷却板、103:冷却源 104:排出管、105:凝縮器ユニット 111:リザーバ、120:ロッド 133,134:磁石、142:シリンダ 140:プロセス（処理）終了窓、152:レーザービーム

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の構成を特徴とする半導体ウエハーの
   処理装置； 圧力容器； 該圧力容器内に処理室を有する中空本体であって、半導
   体ウエハーを圧力容器の外側位置から処理室内側位置ま
   で移動させる際にウエハーを受け入れる開口をそれぞれ
   有している圧力容器と処理室とを有する中空本体； 該圧力容器と結合しており、該開口を閉鎖する閉鎖手
   段； 該本体と結合しており、酸化剤を高圧で処理室を導入す
   る酸化剤導入手段； 圧力下の不活性ガスを圧力容器内に導入する不活性ガス
   導入手段； 処理室内の酸化剤を加熱する処理室加熱手段； 処理室内のウエハーが処理された後に、本体を冷却する
   冷却手段； 圧力容器と本体とに結合しており、不活性ガスと酸化剤
   との圧力を均圧とし、かつ不活性ガスを酸化剤から隔離
   する均圧隔離手段；
2. 【請求項２】前記本体が水晶からなることを特徴とする
   請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記酸化剤導入手段が、流体入口を有する
   スチーム発生器と、該スチーム発生器の入口に結合され
   た脱イオン水供給源と、を含むことを特徴とする請求項
   １記載の装置。
4. 【請求項４】前記スチーム発生器は、流体入口を有する
   管と、該管を通る流体の曲がりくねった経路を形成する
   一連の離間したバッフルと、を含むことを特徴とする請
   求項３記載の装置。
5. 【請求項５】前記管とバッフルとが水晶からなることを
   特徴とする請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】前記スチーム発生器は、前記管を囲んでお
   り、管を通る流体を加熱するヒーターを含むことを特徴
   とする請求項４記載の装置。
7. 【請求項７】前記スチーム発生器は、第１の管に結合し
   た第２の管と、第２の管を囲む第３の管とを含み、第２
   の管に孔を形成して第２及び第３の管を互いに流体連通
   させ、第３の管を囲むヒーターを含むことを特徴とする
   請求項４記載の装置。
8. 【請求項８】前記孔は、第２の管の上面に形成されてい
   ることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】前記第３の管は、第３の管を処理室に流体
   連通させる手段を含むことを特徴とする請求項７記載の
   装置。
10. 【請求項１０】前記第２及び第３の管は水晶からなるこ
    とを特徴とする請求項７記載の装置。
11. 【請求項１１】前記酸化剤加熱手段は、圧力容器内にあ
    って前記本体に近接しており、該本体の外側に処理室内
    部を加熱するヒーターを含むことを特徴とする請求項１
    記載の装置。
12. 【請求項１２】前記ヒーターは、本体上下の一対の平面
    ヒーターを含むことを特徴とする請求項11記載の装置。
13. 【請求項１３】前記本体は、平な上壁と平な下壁とを有
    し、前記平面ヒーターは夫々上下の壁に隣接することを
    特徴とする請求項12記載の装置。
14. 【請求項１４】前記冷却手段は、本体に隣接した冷却板
    を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
15. 【請求項１５】前記本体は上壁と下壁とを含み、前記冷
    却手段は夫々上下壁に近接する上部冷却板と下部冷却板
    とを含み、該冷却板を冷却剤源に結合する手段を含むこ
    とを特徴とする請求項12記載の装置。
16. 【請求項１６】前記均圧隔離手段は、圧力容器と本体に
    流体連通させた凝縮器ユニットからなる凝縮手段を含む
    ことを特徴とする請求項１記載の装置。
17. 【請求項１７】前記凝縮手段は圧力容器に結合して流体
    連通させた第１の管と、該第１の管の内部を開放可能に
    開閉する手段を含み、該第１の管の内部には第２の管を
    備え、該第２の管は外側開放端を有し、第１の管は第２
    の管と流体連通しており、こうして酸化剤が第２の管か
    ら排出されることを防ぎ、また圧力容器内の不活性ガス
    が第２の管に入ることを防ぐことにより、圧力容器と反
    応室内の流体圧力を釣合わせて均圧させることを特徴と
    する請求項16記載の装置。
18. 【請求項１８】前記閉鎖手段は、圧力容器と本体の夫々
    の開口に対して閉鎖関係に動き得る圧力容器内の一対の
    閉鎖部材と、閉鎖部材を作動非作動位置に動かす動力手
    段とを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
19. 【請求項１９】前記動力手段は、圧力容器内を可動に延
    長する細長のロッドを含み、該ロッドは第１の磁石を有
    して閉鎖管内に配置されており、閉鎖管の外側で長手方
    向に可動の第２の磁石と、第２の磁石を管に沿って動か
    す流体作動動力装置とを含み、第１の磁石とロッドとを
    圧力容器に対して動かすことを特徴とする請求項18記載
    の装置。
20. 【請求項２０】前記圧力容器内にスチーム発生器を含
    み、処理室を少なくとも100atmの圧力まで加圧し、圧力
    容器内部に少なくとも100atmの圧力で不活性ガスを供給
    する手段を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
21. 【請求項２１】前記処理室内のスチーム800−1000℃の
    範囲まで加熱する手段を含むことを特徴とする請求項１
    記載の装置。
22. 【請求項２２】前記温度を900℃とする請求項21記載の
    装置。
23. 【請求項２３】以下の工程を備えることを特徴とする半
    導体ウエハーの処理方法； 第２のスペースを囲む第１のスペースを形成し、両スペ
    ースを互いに流体連通させる工程； 第２のスペースに半導体ウエハーを挿入するウエハー挿
    入工程； 両スペースを大気環境から閉鎖する閉鎖工程； 第１のスペースに圧力下の不活性ガスを充填する不活性
    ガス充填工程； 第２のスペースに圧力下の酸化剤を充填する酸化剤充填
    工程； 酸化剤を処理温度まで加熱する酸化剤加熱工程； ウエハーが処理された後に、第２のスペース内のウエハ
    ーを冷却する冷却工程； 第１及び第２のスペースを互いに隔離しながら、両スペ
    ースの圧力を均圧とする均圧隔離工程。
24. 【請求項２４】前記不活性ガスが窒素であり、前記酸化
    剤がスチームであることを特徴とする請求項23記載の方
    法。
25. 【請求項２５】前記ウエハーの処理の間、第１及び第２
    のスペースの流体圧力は負圧から120atmの範囲とする請
    求項23記載の方法。
26. 【請求項２６】前記両スペース内の流体圧力をほぼ100a
    tmとする請求項23記載の方法。
27. 【請求項２７】前記処理温度を０〜1100℃の範囲とする
    請求項23記載の方法。
28. 【請求項２８】前記処理温度を800〜1000℃の範囲とす
    る請求項23記載の方法。
29. 【請求項２９】前記処理温度をほぼ900℃とし、両スペ
    ース内の流体圧力をほぼ100atmとする請求項23記載の方
    法。
30. 【請求項３０】前記酸化剤充填工程が、第１のスペース
    の外側であって第２のスペースの内側部分でスチームを
    発生するスチーム発生工程を含む請求項23記載の方法。
31. 【請求項３１】前記スチーム発生工程は、水を加熱して
    スペースとする際に、水を曲がりくねった経路に沿って
    移動させる工程を含む請求項30記載の方法。
32. 【請求項３２】スチームが発生する際に、水が第２のス
    ペースに入ることを防ぐ工程を含む請求項23記載の方
    法。
33. 【請求項３３】前記均圧隔離工程は、酸化剤が第１のス
    ペースに入ることを防ぐ工程と、不活性ガスが第２のス
    ペースに入ることを防ぐ工程とを含み、こうしてこれに
    よって一方のスペースの圧力を他方のスペースの圧力に
    釣合わせることを特徴とする請求項23記載の方法。
34. 【請求項３４】以下の構成を備えることを特徴とする、
    貫通孔を有する壁に使用する動力装置； 細長のロッド； 壁内の孔を貫通して移動させるために該ロッドを取付る
    ための取り付け手段； ロッドの上に設けられた第１の磁石； 第１の磁石の外側で長手方向に可動の第２の磁石であっ
    て、第１の磁石と互いに磁気結合関係とされた第２の磁
    石； 第２の磁石をロッドに沿って移動させ、第１の磁石した
    がってロッドを壁に対して動かす動力手段。
35. 【請求項３５】前記ロッドを囲む管を含み、また第２の
    磁石が該管を囲むことを特徴とする請求項34記載の装
    置。