JPH0755000Y2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH0755000Y2 JPH0755000Y2 JP10119389U JP10119389U JPH0755000Y2 JP H0755000 Y2 JPH0755000 Y2 JP H0755000Y2 JP 10119389 U JP10119389 U JP 10119389U JP 10119389 U JP10119389 U JP 10119389U JP H0755000 Y2 JPH0755000 Y2 JP H0755000Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） この考案は、半導体集積回路の製造に用いられる半導体
ウェハ等を熱酸化処理する熱処理装置に関する。
ウェハ等を熱酸化処理する熱処理装置に関する。
（従来の技術） 半導体ウェハの表面に酸化膜を形成する酸化処理工程で
使用する熱処理装置には、水素ガスと酸素ガスを炉芯管
の内部に供給し、炉芯管の内部で水素ガスを燃焼して水
蒸気を発生させる内部燃焼式と、炉芯管の外部に燃焼部
を設け、水素ガスを燃焼部で燃焼させて水蒸気を発生さ
せ、この水蒸気を炉芯管に供給する外部燃焼式とがあ
る。
使用する熱処理装置には、水素ガスと酸素ガスを炉芯管
の内部に供給し、炉芯管の内部で水素ガスを燃焼して水
蒸気を発生させる内部燃焼式と、炉芯管の外部に燃焼部
を設け、水素ガスを燃焼部で燃焼させて水蒸気を発生さ
せ、この水蒸気を炉芯管に供給する外部燃焼式とがあ
る。
前記内部燃焼式の燃処理装置は、たとえば特開昭62-432
4号公報に示すように、炉芯管が、大径の処理部と、小
径の燃焼部とから形成されている。前記処理部には被処
理物としての半導体ウェハが設置され、燃焼部には燃焼
流体としての水素ガスを噴出する水素噴出ノズルと支燃
流体としての酸素ガスを噴出する酸素噴出ノズルが設け
られている。
4号公報に示すように、炉芯管が、大径の処理部と、小
径の燃焼部とから形成されている。前記処理部には被処
理物としての半導体ウェハが設置され、燃焼部には燃焼
流体としての水素ガスを噴出する水素噴出ノズルと支燃
流体としての酸素ガスを噴出する酸素噴出ノズルが設け
られている。
前記水素噴出ノズルは、炉芯管の管軸方向に噴出するよ
うに設けられ、前記酸素噴出ノズルは、管壁に沿って噴
出するように設けられている。
うに設けられ、前記酸素噴出ノズルは、管壁に沿って噴
出するように設けられている。
したがって、水素噴出ノズルから噴出する水素ガスと酸
素噴出ノズルから噴出する酸素ガスとが混合し、赤外線
ランプまたはヒータの熱により点火して燃焼部の内部で
燃焼する。そして、この燃焼によって発生した水蒸気は
前記処理部に導かれる。
素噴出ノズルから噴出する酸素ガスとが混合し、赤外線
ランプまたはヒータの熱により点火して燃焼部の内部で
燃焼する。そして、この燃焼によって発生した水蒸気は
前記処理部に導かれる。
（考案が解決しようとする課題） ところが、従来の熱処理装置の酸素噴出ノズルのノズル
部は、水素噴出ノズルのノズル部より後方に設けられて
いるため、燃焼部の後方、つまり水素ガスを噴出するノ
ズル部の周辺の酸素濃度が高い。したがって、水素噴出
ノズルのノズル部で燃焼炎が発生し、水素噴出ノズルの
ノズル部および集熱板が燃焼炎で溶融してしまうという
欠点がある。
部は、水素噴出ノズルのノズル部より後方に設けられて
いるため、燃焼部の後方、つまり水素ガスを噴出するノ
ズル部の周辺の酸素濃度が高い。したがって、水素噴出
ノズルのノズル部で燃焼炎が発生し、水素噴出ノズルの
ノズル部および集熱板が燃焼炎で溶融してしまうという
欠点がある。
この考案は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、燃焼炎を渦巻き状に旋回しながら
進行する支燃流体によって処理部に導くことができ、処
理部の処理空間内での温度分布を均一にするとともに、
水素噴出ノズルのノズル部付近での燃焼炎の発生を防止
すると同時に着火性を向上させ、不活性ガスで薄めた水
素ガスでも安全に着火するようにした熱処理装置を提供
することにある。
目的とするところは、燃焼炎を渦巻き状に旋回しながら
進行する支燃流体によって処理部に導くことができ、処
理部の処理空間内での温度分布を均一にするとともに、
水素噴出ノズルのノズル部付近での燃焼炎の発生を防止
すると同時に着火性を向上させ、不活性ガスで薄めた水
素ガスでも安全に着火するようにした熱処理装置を提供
することにある。
（課題を解決するための手段及び作用） この考案は、前記目的を達成するために、請求項１は、
炉芯管の燃焼部に燃焼流体を管軸方向に噴出させる燃焼
流体噴出ノズルと支燃流体を管壁に沿って噴出させる支
燃流体噴出ノズルを設けるとともに、この支燃流体噴出
ノズルのノズル部を前記燃焼流体噴出ノズルのノズル部
より処理部側に位置させたことにある。
炉芯管の燃焼部に燃焼流体を管軸方向に噴出させる燃焼
流体噴出ノズルと支燃流体を管壁に沿って噴出させる支
燃流体噴出ノズルを設けるとともに、この支燃流体噴出
ノズルのノズル部を前記燃焼流体噴出ノズルのノズル部
より処理部側に位置させたことにある。
燃焼流体噴出ノズルから発生する水素ガスがその前方の
酸素ガスを追従するようにして進行しつつ一様に混合す
る。
酸素ガスを追従するようにして進行しつつ一様に混合す
る。
請求項２は、燃焼流体噴出ノズルのノズル部を、ノズル
本体の先端部に管軸方向に開口する小径孔によって形成
し、このノズル本体の先端部に集熱板を設け、ノズル部
から離れた前方で燃焼炎が形成されるようにしたことに
ある。
本体の先端部に管軸方向に開口する小径孔によって形成
し、このノズル本体の先端部に集熱板を設け、ノズル部
から離れた前方で燃焼炎が形成されるようにしたことに
ある。
（実施例） 以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は熱処理装置の全体を示すもので、１は炉芯管で
ある。この炉芯管１は円筒状の石英ガラスからなり、こ
の周囲には炉芯管１の内部を加熱するヒータ２が囲繞す
るように設けられている。前記炉芯管１は、一端側に小
径の燃焼部３が設けられ、他端側に大径の処理部４が設
けられている。さらに、燃焼部３と処理部４とは燃焼部
３より漸次大径となるテーパ部５を介して連通してお
り、燃焼部３から処理部４に向かって漸次内容積が大き
く形成されている。したがって、小径の燃焼部３とヒー
タ２との間には間隙2aが設けられている。また、処理部
４の処理空間６には被処理物としての半導体ウェハａ…
を治具ｂに整列した状態で設置し、この表面に酸化膜を
形成するようになっている。
ある。この炉芯管１は円筒状の石英ガラスからなり、こ
の周囲には炉芯管１の内部を加熱するヒータ２が囲繞す
るように設けられている。前記炉芯管１は、一端側に小
径の燃焼部３が設けられ、他端側に大径の処理部４が設
けられている。さらに、燃焼部３と処理部４とは燃焼部
３より漸次大径となるテーパ部５を介して連通してお
り、燃焼部３から処理部４に向かって漸次内容積が大き
く形成されている。したがって、小径の燃焼部３とヒー
タ２との間には間隙2aが設けられている。また、処理部
４の処理空間６には被処理物としての半導体ウェハａ…
を治具ｂに整列した状態で設置し、この表面に酸化膜を
形成するようになっている。
また、前記燃焼部３の端部にはテーパ擦り合せ継手７が
設けられ、このテーパ擦り合せ継手７にはノズルユニッ
ト８のベース９が着脱可能に擦り合せ結合されている。
設けられ、このテーパ擦り合せ継手７にはノズルユニッ
ト８のベース９が着脱可能に擦り合せ結合されている。
前記ノズルユニット８について説明すると、第２図〜第
４図に示すように構成されている。すなわち、前記ベー
ス９は石英ガラスによって円筒状に形成され、その両端
部は端板9a、9bによて閉塞され、内部に石英ガラスウー
ル等の断熱材10を収容した中空容器に形成されている。
したがって、前記テーパ擦り合せ継手７の開口はベース
９の端板9aによって密閉されている。さらに、このベー
ス９には端板9a、9bを貫通して軸方向に突出する石英パ
イプからなる燃焼流体噴射ノズルとしての水素噴出ノズ
ル11と支燃流体噴射ノズルとしての酸素噴射ノズル12が
設けられている。水素噴射ノズル11は、その先端部の孔
径を小径としたノズル部13を有しており、水素ガスを燃
焼部３の管軸方向に噴射するようになっている。また、
前記ノズル部13の近傍に位置する水素噴射ノズル11の上
部には固定ピン14が突設され、この固定ピン14にはシリ
コンからなる円板状の集熱板15の中央部に穿設した取付
け孔16が遊嵌されている。そして、固定ピン14が燃焼炎
によって加熱されて熱膨張しても集熱板15が破損するの
を防止している。また、前記酸素噴射ノズル12は、前記
水素噴射ノズル11より長く、この先端部は封止されてい
るとともに、その先端部近傍の側部には小孔からなるノ
ズル部17が設けられている。したがって、酸素ガスが噴
出するノズル部17は、水素ガスが噴出するノズル部13よ
り前方、つまり処理部３方向に設けられている。さら
に、このノズル部17は前記水素噴出ノズル11と酸素噴射
ノズル12を結ぶ垂直線に対して略90゜の向きに開口して
おり、酸素ガスを燃焼部３の管壁に沿って噴射するよう
になっている。
４図に示すように構成されている。すなわち、前記ベー
ス９は石英ガラスによって円筒状に形成され、その両端
部は端板9a、9bによて閉塞され、内部に石英ガラスウー
ル等の断熱材10を収容した中空容器に形成されている。
したがって、前記テーパ擦り合せ継手７の開口はベース
９の端板9aによって密閉されている。さらに、このベー
ス９には端板9a、9bを貫通して軸方向に突出する石英パ
イプからなる燃焼流体噴射ノズルとしての水素噴出ノズ
ル11と支燃流体噴射ノズルとしての酸素噴射ノズル12が
設けられている。水素噴射ノズル11は、その先端部の孔
径を小径としたノズル部13を有しており、水素ガスを燃
焼部３の管軸方向に噴射するようになっている。また、
前記ノズル部13の近傍に位置する水素噴射ノズル11の上
部には固定ピン14が突設され、この固定ピン14にはシリ
コンからなる円板状の集熱板15の中央部に穿設した取付
け孔16が遊嵌されている。そして、固定ピン14が燃焼炎
によって加熱されて熱膨張しても集熱板15が破損するの
を防止している。また、前記酸素噴射ノズル12は、前記
水素噴射ノズル11より長く、この先端部は封止されてい
るとともに、その先端部近傍の側部には小孔からなるノ
ズル部17が設けられている。したがって、酸素ガスが噴
出するノズル部17は、水素ガスが噴出するノズル部13よ
り前方、つまり処理部３方向に設けられている。さら
に、このノズル部17は前記水素噴出ノズル11と酸素噴射
ノズル12を結ぶ垂直線に対して略90゜の向きに開口して
おり、酸素ガスを燃焼部３の管壁に沿って噴射するよう
になっている。
なお、前記水素噴射ノズル11と酸素噴射ノズル12とは連
結部材18によって連結されているとともに、水素噴射ノ
ズル11の集熱板15には温度センサ19が接触して設けら
れ、着火可能な温度を常にモニタできるようになってい
る。
結部材18によって連結されているとともに、水素噴射ノ
ズル11の集熱板15には温度センサ19が接触して設けら
れ、着火可能な温度を常にモニタできるようになってい
る。
つぎに、前述のように構成された熱処理装置の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
炉芯管１の処理部３に半導体ウェハａ…を整列した治具
ｂを設置した後、水素噴出ノズル11から水素ガスを供給
するとともに、酸素噴出ノズル12から酸素ガスを供給す
る。なお、この場合、水素ガスに窒素ガスまたは不活性
ガスを混合し、薄い水素ガスを供給するようにしてもよ
い。水素噴出ノズル11に供給された水素ガスはノズル部
13から燃焼部３の管軸方向に噴出するとともに、酸素噴
射ノズル12に供給された酸素ガスはノズル部17から燃焼
部３の管壁に沿って噴射する。一方、炉芯管１を囲繞し
ているヒータ２は加熱しているため、輻射熱によって燃
焼部４の内部に設けられた集熱板15が加熱され、ノズル
部13から噴出している水素ガスに着火して燃焼を開始す
る。しかも、集熱板15は石英ガラスより温度上昇が高い
シリコンによって形成されているため、ノズル部13から
水素ガスが噴出すると、直ぐに着火するために着火時に
爆発音は発生しないとともに、爆発着火による脈動で半
導体ウェハａ…が振動することもない。また、集熱板15
に温度センサ19が接触して設けられ、着火可能な温度を
常にモニタできるようになっているため、着火状態を監
視することができる。このとき、酸素噴出ノズル12のノ
ズル部17から噴出している酸素ガスは燃焼部４の管壁に
沿って渦巻き状に旋回しながら進行するため、水素ガス
の燃焼炎は管軸方向に伸びず、酸素ガスの渦巻き旋回に
追従して処理部３方向に進行する。また、前記水素噴出
ノズル11のノズル部13を、ノズル本体の先端部に管軸方
向に開口する小径孔によって形成し、このノズル本体の
先端部に集熱板15を設け、ノズル部13から離れた前方で
燃焼炎が形成されるため、ノズル部13および集熱板15が
燃焼炎で加熱されることはなく溶融を防止できる。
ｂを設置した後、水素噴出ノズル11から水素ガスを供給
するとともに、酸素噴出ノズル12から酸素ガスを供給す
る。なお、この場合、水素ガスに窒素ガスまたは不活性
ガスを混合し、薄い水素ガスを供給するようにしてもよ
い。水素噴出ノズル11に供給された水素ガスはノズル部
13から燃焼部３の管軸方向に噴出するとともに、酸素噴
射ノズル12に供給された酸素ガスはノズル部17から燃焼
部３の管壁に沿って噴射する。一方、炉芯管１を囲繞し
ているヒータ２は加熱しているため、輻射熱によって燃
焼部４の内部に設けられた集熱板15が加熱され、ノズル
部13から噴出している水素ガスに着火して燃焼を開始す
る。しかも、集熱板15は石英ガラスより温度上昇が高い
シリコンによって形成されているため、ノズル部13から
水素ガスが噴出すると、直ぐに着火するために着火時に
爆発音は発生しないとともに、爆発着火による脈動で半
導体ウェハａ…が振動することもない。また、集熱板15
に温度センサ19が接触して設けられ、着火可能な温度を
常にモニタできるようになっているため、着火状態を監
視することができる。このとき、酸素噴出ノズル12のノ
ズル部17から噴出している酸素ガスは燃焼部４の管壁に
沿って渦巻き状に旋回しながら進行するため、水素ガス
の燃焼炎は管軸方向に伸びず、酸素ガスの渦巻き旋回に
追従して処理部３方向に進行する。また、前記水素噴出
ノズル11のノズル部13を、ノズル本体の先端部に管軸方
向に開口する小径孔によって形成し、このノズル本体の
先端部に集熱板15を設け、ノズル部13から離れた前方で
燃焼炎が形成されるため、ノズル部13および集熱板15が
燃焼炎で加熱されることはなく溶融を防止できる。
さらに、燃焼部４は処理部３よりも管径が細く形成され
ているため、燃焼炎の旋回が効果的に行われ、しかも燃
焼部４から徐々に管径が太くなるテーパ部５を介して処
理部３に導かれ、処理空間６に拡散されることになる。
したがって処理空間６内での温度分布を均一にすること
ができ、水素ガスの燃焼によって生成された水蒸気によ
り、半導体ウェハａ…の表面に均一な酸化膜が形成され
る。
ているため、燃焼炎の旋回が効果的に行われ、しかも燃
焼部４から徐々に管径が太くなるテーパ部５を介して処
理部３に導かれ、処理空間６に拡散されることになる。
したがって処理空間６内での温度分布を均一にすること
ができ、水素ガスの燃焼によって生成された水蒸気によ
り、半導体ウェハａ…の表面に均一な酸化膜が形成され
る。
［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、請求項１は、
炉芯管の燃焼部に燃焼流体を管軸方向に噴出させる燃焼
流体噴出ノズルと支燃流体を管壁に沿って噴出させる支
燃流体噴出ノズルを設けるとともに、この支燃流体噴出
ノズルのノズル部を前記燃焼流体噴出ノズルのノズル部
より前方に突出させたことを特徴とする。
炉芯管の燃焼部に燃焼流体を管軸方向に噴出させる燃焼
流体噴出ノズルと支燃流体を管壁に沿って噴出させる支
燃流体噴出ノズルを設けるとともに、この支燃流体噴出
ノズルのノズル部を前記燃焼流体噴出ノズルのノズル部
より前方に突出させたことを特徴とする。
したがって、燃焼流体噴出ノズルから発生する水素ガス
がその前方の酸素ガスを追従し、燃焼炎が渦巻き状に旋
回しながら処理部に導かれるため処理部の処理空間内で
の温度分布を均一にすることができる。しかも、水素噴
出ノズルのノズル部付近での燃焼炎の発生を防止すると
同時に着火性が向上し、不活性ガスで薄めた水素ガスで
も安全に着火するため、薄い酸化膜を生成させることが
できるという効果がある。
がその前方の酸素ガスを追従し、燃焼炎が渦巻き状に旋
回しながら処理部に導かれるため処理部の処理空間内で
の温度分布を均一にすることができる。しかも、水素噴
出ノズルのノズル部付近での燃焼炎の発生を防止すると
同時に着火性が向上し、不活性ガスで薄めた水素ガスで
も安全に着火するため、薄い酸化膜を生成させることが
できるという効果がある。
また、請求項２は、燃焼流体噴出ノズルのノズル部を、
ノズル本体の先端部に管軸方向に開口する小径孔によっ
て形成し、このノズル本体の先端部に集熱板を設け、ノ
ズル部から離れた前方で燃焼炎が形成されるようにした
から、ノズル部および集熱板の溶融を防止できるという
効果がある。
ノズル本体の先端部に管軸方向に開口する小径孔によっ
て形成し、このノズル本体の先端部に集熱板を設け、ノ
ズル部から離れた前方で燃焼炎が形成されるようにした
から、ノズル部および集熱板の溶融を防止できるという
効果がある。
第１図〜第４図はこの考案の一実施例を示すもので、第
１図は熱処理装置の縦断側面図、第２図はノズルユニッ
トの一部切欠した平面図、第３図はノズルユニットの縦
断側面図、第４図はノズルユニットの正面図である。 １……炉芯管、３……燃焼部、４……処理部、５……テ
ーパ部、11……水素噴出ノズル（燃焼流体噴出ノズ
ル）、12……酸素噴出ノズル（支燃流体噴出ノズル）、
13、17……ノズル部、15……集熱板。
１図は熱処理装置の縦断側面図、第２図はノズルユニッ
トの一部切欠した平面図、第３図はノズルユニットの縦
断側面図、第４図はノズルユニットの正面図である。 １……炉芯管、３……燃焼部、４……処理部、５……テ
ーパ部、11……水素噴出ノズル（燃焼流体噴出ノズ
ル）、12……酸素噴出ノズル（支燃流体噴出ノズル）、
13、17……ノズル部、15……集熱板。
Claims (2)
- 【請求項１】被処理物を設置する処理部および燃焼流体
と支燃流体を供給し、内部で燃焼反応を生じさせ前記被
処理物の処理を行う燃焼部を備えた炉芯管を有する内部
燃焼式の熱処理装置において、前記炉芯管の燃焼部に燃
焼流体を管軸方向に噴出させる燃焼流体噴出ノズルと支
燃流体を管壁に沿って噴出させる支燃流体噴出ノズルを
設けるとともに、この支燃流体噴出ノズルのノズル部を
前記燃焼流体噴出ノズルのノズル部より前記処理部側に
位置させたことを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】燃焼流体噴出ノズルのノズル部を、ノズル
本体の先端部に管軸方向に開口する小径孔によって形成
し、このノズル本体の先端部に集熱板を設けたことを特
徴とする請求項第１項記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119389U JPH0755000Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119389U JPH0755000Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341931U JPH0341931U (ja) | 1991-04-22 |
| JPH0755000Y2 true JPH0755000Y2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=31650156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10119389U Expired - Lifetime JPH0755000Y2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755000Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP10119389U patent/JPH0755000Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341931U (ja) | 1991-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |