JPS61267319A

JPS61267319A - 加熱炉用チユ−ブ

Info

Publication number: JPS61267319A
Application number: JP60109630A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kabasawa; 椛沢　秀雄; Kimio Murata; 村田　公夫; Naoki Muraki; 村木　尚樹
Original assignee: NIPPON SILICON KK; Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: NIPPON SILICON KK; Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1986-11-26

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】［産業上の利用分野］本発明は、例えば半導体ウェハへの不純物拡散に用いら
れる拡散用の加熱炉等に用いて好適な加熱炉用チューブ
に関するものである。

［従来の技術］半導体ウェハ、特にシリコンウェハの製造工程における
不純物拡散法の一つとして、Ｂ、０３、Ａｓ２Ｏ３，５
ｂ２０３等の固体拡散源を用いた不純物拡散法が知られ
ている。ここで、この不純物拡散法により」−記シリコ
ンウエハに不純物拡散を行う際には、一般に上記シリコ
ンウェハと」−記固体拡散源とを収納するチューブが組
み込まれた拡散用の加熱炉が用いられている。

第２図は、従来のこの種の加熱炉に組み込まれている加
熱炉用チューブを示すもので、図中符号Ｉが」−記加熱
炉用チューブ（以下チューブと略称する。）のチューブ
本体である。

このチューブ本体１は、加熱炉のケーシング２の開口部
３から上記加熱炉内に挿入された石英等のセラミックス
からなる円筒状のもので、その外周部には、それぞれ独
立して温度制御される２組のヒータ４．５がこのチュー
ブ本体Ｉの軸線方向に沿って順次配設されている。そし
て、上記ケーソング２側に位置するヒータ４に囲まれた
このチューブ内部１の内部には、多数のシリコンウェハ
６゜０．を載置した石英ボート７が収納されている。ま
た、このチューブ本体Ｉ内部の上記ヒータ５によって囲
まれた位置には、Ｂ２Ｏ３等の固体拡散源（対象物）８
が載置されたボート９が収納されている。

さらに、このチューブ本体Ｉの両端部の内壁面は、その
内径が開口部に向けて漸次拡径されたテーパ状に形成さ
れており、これら両端開口部に、これら開口部を開閉す
るための蓋体１０，１．１が着脱自在に設けられている
。

これら蓋体１０，１１は、それぞれ」−記ヂューブ本体
１と同様に石英から形成されたもので、その外周面は」
−記ヂューブ本体Ｉの両端部内壁面のテーパと摺合わせ
が施されたテーパ状の摺合わぜ部１０ａ、１１．ａが形
成されている。そして、上記チューブ本体１の固体拡散
源８側の端部に設けられた上記蓋体１０の略中央部には
、上記チコーブ本体１内に窒素ガスを送るための供給管
１２が連結されている。

他方、」−記チューブ本体ｌのケーシング２の開口部３
から加熱炉外方に延出した端部に設けられた」−記蓋体
１１には、上記チューブ本体Ｉ内を通過した」−記窒素
カスを排気するための排気管１３が連結されている。そ
して、これらチューブ本体Ｉと蓋体１．　Ｏ、１，］と
により、この加熱炉のチューブが構成されている。

そして、以」二の構成からなる」−記チューブにおいて
は、ヒータ４，５を作動させて、内部に収納したシリコ
ンウェハ６１１．と固体拡散ｌ１ｉｉｉ８とをそれぞれ
所要の温度までに加熱するとともに、上記蓋体１０の供
給管１２からチューブ本体ｌの内部に向けて窒素ガスを
送り込むことにより、上記固体拡散源８の蒸気を上記窒
素ガスで上記シリコンウェハ６４．に送り、これらシリ
コンウェハ６０．の表面に拡散させてゆく。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来のデユープにあっては、そのデ
ユープ本体１の、上記固体拡散源８の昇華点より低い温
度になるケーシング２の開口部３付近の内壁面１ａに、
上記固体拡散源８が析出し、よってその除去作業に多大
の手間を要するとともに、上記析出物が石英からなる高
価な上記チューブ本体１を劣化させてその寿命を短くさ
せてしまうという問題点があった。

［発明の目的］本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内部に収納
されて加熱された対象物の析出によるデユープ本体の劣
化を防ぐとともに、さらに上記析出物の除去が容易なデ
ユープを提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明のチューブは、加熱炉のケーシング内に挿通され
て内部に対象物を収納する筒状のチューブ本体と、この
デユープ本体の上記ケーシングの壁部から上記加熱炉外
に延出する端部に着脱自在に設（づられてこのチューブ
本体の端部を開閉する蓋体とを有する加熱炉用チューブ
の上記蓋体の上記チューブ本体の内部側に、上記チュー
ブ本体の内周面に沿って少なくとも上記加熱炉のケーシ
ングの壁部まで延びる筒状の保護筒部を設けたちのであ
る。

１作用］上記構成のチューブにあっては、加熱された」−記対象
物の析出物は上記チューブ本体の内壁に付着せずに、専
ら」−記蓋体からチューブ本体の内壁に沿ってその内部
の温度が低下する箇所まで延びる保護筒部の内壁にイ」
着することになる。加えて、上記保護筒部と」−記ヂコ
ープ本体内壁との間には、チューブ内部の気体の流れが
発生しないため、結局」−記チコープ本体の内壁への上
記対象物の析出物の付着が防止される。

［実施例］第１図は、本発明の加熱炉用チューブの一例を示すもの
で、第２図に示したものと共通ずる部分には、同一符号
を付してその説明を省略する。

第１図において、この例のチューブにあっては、加熱炉
のケーシング２の開口部３側に位置する蓋体１１に代え
て、蓋体２０が取り付けられている。

この蓋体２０は、」−記蓋体１１に加えてさらにその内
部に、保護筒部２１が一体に形成されたものである。こ
の保護筒部２１は、その外径が」−記ヂコープ本体１の
内径より僅に小さくされた円筒状のもので、この蓋体２
０の摺合わせが施されたテーパ状の摺合わせ部２２の先
端から−に記チューブ本体Ｉの内壁に沿って」−記聞口
部３よりやや内方まで延びるようにして形成されている
。

しかして、このようなチューブにあっては、蓋体２０に
、これからチューブ本体１の内壁に沿ってその温度が低
下する箇所まで延びる保護筒部２１を設けているので、
上記固体拡散源８の析出物は上記デユープ本体１の内壁
には付着せずに、専ら上記保護筒部２１の内壁に何着す
る。このため、」−紀行出物を除去するには、上記蓋体
２０をデユープ本体１から取り外してその洗浄を行えば
よく、極めて簡便である。また、−Ｊ１記析出物で」−
記蓋体２０が劣化した場合においても、」−記保護筒部
２１のみを切断して新たな保護筒部２１を溶着ずればよ
く、経済的でもある。しかも、使用に際しては、上記保
護筒部２１と上記デユープ本体１の内壁との間には、上
記固体拡散源８の蒸気を含んだ窒素ガスの流れが発生し
ないため、その析出物が」−記チューブ本体１の内壁に
何着することはない。このため、上記チューブ本体Ｉの
上記析出物による劣化を防ぐことができ、よってこのチ
ューブ本体Ｉの寿命を大＋１１に延ばすことができる。

［実験例］内径１．３５ｍｍで長さが２ｍの石英チューブからなる
デユープ本体と、長さ１．２０ｍｍの保護筒部を有する
蓋体とを備えた本発明のチューブを用意した。そして、
上記チ、−ブ本体の内部に固体拡散源（対象物）として
の亜砒素酸と、シリコンウェハとをそれぞれ収納した後
、上記蓋体を、その先端がケーシングの位置よりさらに
６０ｍｍデユープ本体の内部に入り込むようにして取り
付けた。次いで、上記亜砒素酸の周囲温度を４７０℃に
、また上記シリコンウェハの周囲温度を１２００℃にそ
れぞれ保持して、８０分間に亙り拡散を行った。その結
果、上記保護筒部の内壁の、先端から内方へ３０ｍｍ離
れた位置からさらにこの蓋体の内方へ向けた範囲に、砒
素酸化物の析出が見られたが、チューブ本体の内壁には
、全＜上記析出物の付着が認められなかった。次いで、
さらに上記拡散と同様の拡散を５０回繰り返した後、上
記チューブ本体の内壁を目視したが、僅かな着色が認め
られたのみで、明らかに上記析出物のイ」着と判別し得
るものは認められなかった。

かった。

他方、上記の本発明に係るデユープとの比較のために、
従来の保護筒部を有しない蓋体を備えたデユープを用意
し、」−述した方法と同様の方法による拡散を行った。

その結果、１回の拡散で、前記の実験において」−記保
護筒部に析出物の付着が見られた位置と同一位置のチュ
ーブ本体の内壁に、除去を必要とする程の砒素酸化物が
析出し、付着した。そしてさらに、上記拡散と同様の拡
散を５０回繰り返した後、上記チューブ本体の内壁を目
視したところ、上記デユープ本体の内壁の上記析出物の
付着部分に表面剥離が生じ、チューブ本体を構成する石
英デユープが相当の程度まで劣化していることが認めら
れた。

［発明の効果］以上説明したように本発明の加熱炉用チューブは、加熱
炉のケーシング内に挿通されて内部に対象物を収納する
筒状のデユープ本体の、上記ケーシンクの壁部から上記
加熱炉外に延出する端部に着脱自在に設けられた蓋体の
上記デユープ本体の内部側に、上記チューブ本体の内周
面に沿って少なくとも上記加熱炉のケーシングの壁部ま
で延びる筒状の保護筒部を設けたものである。よって、
この加熱炉用デユープによれば、加熱された上記対象物
の析出物は上記デユープ本体の内壁に付着せずに１、専
ら上記保護筒部の内壁に付着するため、上記チューブ本
体の内部に収納した対象物の析出物による劣化を防ぐこ
とができるとともに、さらに上記析出物の除去作業の簡
便化をも達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の加熱炉用デユープを示す概略側断面図、
第２図は本発明の加熱炉用チューブの一実施例を示す要
部の側断面図である。ｌ・・・・・・チューブ本体、２・・・・・・ケーシン
グ、３・・・・・開口１．４　、５−・・・−ヒータ、
６・　　シリコンウェハ、８・・・・・固体拡散源（対
象物）、１０，１１．２０・・・・・・蓋体、２１・・
・・・・保護筒部。

Claims

【特許請求の範囲】

　加熱炉のケーシング内に挿通されて周囲に加熱手段が
配設されるとともに内部に対象物を収納する筒状のチュ
ーブ本体と、このチューブ本体の上記ケーシングの壁部
から上記加熱炉外に延出する端部に着脱自在に設けられ
てこのチューブ本体の端部を開閉する蓋体とを有してな
る加熱炉用チューブにおいて、上記蓋体の上記チューブ
本体の内部側に上記チューブ本体の内周面に沿って少な
くとも上記加熱炉のケーシングの壁部まで延びる筒状の
保護筒部を設けたことを特徴とする加熱炉用チューブ。