JPS6216519A - 半導体拡散炉用均熱管の熱処理方法 - Google Patents

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、半導体拡散炉に用いられる均熱管の内表面の
高温ガスによる熱処理方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、この種の均熱管は、半導体製造の際に半導体材
料であるウーーハーを均一に加熱するための部材として
使用される。該均熱管の重要な特性として、不純物の揮
発が少ない高純度材料であるだけでなく加熱時に炉壁等
から揮発された不純物により均熱管内部のウェーハーが
汚染されるのを防ぐため、ガス不透過性が要求される。

上記の特性を満たすため、例えば再結晶質炭化珪素管の
気孔に珪素を含浸させた均熱管がある。最近の半導体産
業の発達はめざましく、半導体の高集積化に従い益々、
均熱管からの不純物揮発防止に対する要求は高まってい
る。不純物揮発防止の方法として、１２００〜１３００
　Ｃの高温状態で、該均熱管内表面に０２ガスにより高
純度な酸化膜を形成したりＨＣｌガス等により該均熱管
内表面の洗浄する熱処理方法が行なわれている。

上述の熱処理方法としては、従来、第２図に示すように
、高純度の石英質のガス導入キャップ１ａ及びガス排出
キャップ１ｂを均熱管２の両端に接続し、ガス導入キャ
ップ１ａの開口部を介して０２ガスやＨＣｌガスを導入
し、ガス排出キャップ１ｂから排出される構造になって
いた。更に加熱用ヒーター３により均熱管２を１２００
　Ｃ以上に加熱するようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の熱処理方法において、石実質のガス導入で、均熱
管を熱処理する場合は、該均熱管と該キャップとの接続
部付近は、１２００　Ｃ以上にあげることができなかっ
た。そのため、上記接続部は炉外に設置するか、１２０
０　Ｃ以下の温度域に設置することにより、石実質キャ
ップの軟化による気密性の低下を防いでいた。

上述のように、均熱管の中心部と両端の接続部付近では
熱処理温度が異なっていたため、均熱管内表面の０２ガ
スによる酸化膜の形成及びＨＣｌガス等による内表面の
洗浄が不均一であり、十分な高純度化が達成できなかっ
た。

本発明は、上記の欠点を解消した均熱管の熱処理方法を
提供する。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は半導体拡散炉に用いられる均熱管の熱処
理方法において、該均熱管とガス導入キャップを１２０
０　Ｃ以上の高温炉内で直接高純度なパッキング材を介
して気密に接続し、上記ガス導入キャップからＨＣｌガ
ス、０２ガス等を送入し、該均熱管の内表面の洗浄又は
酸化膜の形成することを特徴とする。

〔構　成〕

次に本発明を第１図によって説明する。第１図において
炉内に半導体拡散炉用均熱管２が設置され、該均熱管２
の一端にガス導入キャップ４ａが、他端にガス排出キャ
ップ４ｂが、それぞれ高純度のパッキング材料５を介し
て接続されている。炉外に設置されるガス導入キャップ
４ａガス排出キヤツプ４ｂの柄部を、押しバネ６により
、該均熱管内部の気密性を保つ構造となっている。

上述の気密性は、バネ圧１５Ｖ４の場合炉内温度１３０
０　Ｃ：で管内圧力が、正圧１０００１００Ｏまで得ら
れる。上記ガス導入キャップ４ａ及び上記ガス排出キャ
ップ４ｂの材質は、１２００℃以上の高温に耐え、且つ
気密質−で高純度なものから選ばれる。

望ましくは、半導体拡散炉用均熱管と同材質である珪素
を含浸した再結晶質炭化珪素が良い。更に本発明に係る
高純度のパッキング材料５は、１２００℃以上の高温に
耐え、高純度が要求されるため、高純度石英ウール又は
ＨＣｌガスにより精製処理を行なったアルミナ質繊維等
が好ましい。

係る構造とした後、ガス導入キャップ４ａの柄部分の端
に設けられたガス導入孔から０２ガス或いは０２ガスと
ＨＣｌガスの混合ガス等を導入し、炉内をヒーター３を
もって１２００℃以上に加熱することによって、該均熱
管の内表面に０２ガスによる酸化膜の形成やＨＣｌガス
等による内表面の洗浄のための熱処理を行なうことがで
きる。

本発明を実施例により説明する。

〔実施例〕

第１図に示すように、再結晶質炭化珪素からなる半導体
拡散炉用均熱管を、熱処理炉に設置した。

該均熱管は、外径槃５Ｌ％内径、ψ初Ｑ町奇艮２０〇−
鶏ので１炉内部度を１３００℃に加熱し、５０分間ガス
導入口から０２ガスを５４１ｎＸＱｉ・流し、該均熱管
内表面に酸化膜を形成した。該均熱管の中央部及び、キ
ャップとの接続部近傍とも２μｍの酸化膜が確認できた
。尚、本実施例において、パッキング材として石英ウー
ル、キャップとして該均熱管と同材質の再結晶質炭化珪
素を使用した。

比較のため、第２図に示す従来の設置方法で、上述と同
一の条件にで、酸化膜の形成を行なった。

本比較例において、キャップは石実質のものを使用し、
該均熱管と該キャップとの接続部は約１０００℃に加熱
されていた。従来の場合均熱管中央部は、２μｍと本発
明に係る実施例の場合と同じ厚みが測定されたが、接続
部に近づくに従って厚みが少なくなり、接続部の近傍で
は０．７μｍの厚みであった。

即ち、本発明により半導体拡散炉用均熱管の内表面に均
一な酸化膜が形成された。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明により、半導体拡散炉用均熱管全
体を同一温度で加熱することが可能となり、内表面に０
２ガスによる酸化膜の形成及び、ＨＣｌガス等による内
表面の洗浄が均一に行なうことができる為、半導体製造
用拡散炉に使用する均熱管の熱処理方法として最遺であ
るといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による半導体拡散炉用均熱管の熱処理方
法を示す概略断面図である。 第２図は、従来の半導体拡散炉用均熱管の熱処理方法を
示す概略断面図である。 １ａ・・・・・・石英質ガス導入キャップ　１ｂ・・・
・・・石英質排出キャップ２・・・・・・・・・半導体
拡散炉用均熱管　　３・・・・・・・・・ヒーター４ａ
・・・・・・ガス導入キャップ　　　　４ｂ・・・・・
・ガス排出中ヤップ５・・・・・・・・・パッキング材
　　　　　　６・・・・・・・・・押しバネ特許出願人
　　東海高熱工業株式会社 第　　１　　図 第　　２．　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体拡散炉に用いられる均熱管の熱処理方法におい
   て、該均熱管とガス導入キャップ及びガス排出キャップ
   を１２００℃以上の高温炉内で直接高純度なパッキング
   材を介して気密に接続し、上記ガス導入キャップからＨ
   Ｃｌガス、Ｏ＿２ガス等を送入し、該均熱管の内表面の
   洗浄又は、酸化膜の形成することを特徴とする半導体拡
   散炉用均熱管の熱処理方法。