DE60038669T2

DE60038669T2 - Wärmebehandlungsgerät und methode

Info

Publication number: DE60038669T2
Application number: DE60038669T
Authority: DE
Inventors: Takanori Tsukui-gun SAITO; Hisaei Tsukui-gun OSANAI; Toshiyuki Tsukui-gun MAKIYA
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: TW478046B; KR20060064030A; US6444940B1; DE60038669D1; EP1156518A4; JP2001156005A; KR100709802B1; WO2001041202A1; EP1156518B1; JP3598032B2; EP1156518A1; KR20010101717A; KR100638946B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsvorrichtung und ein Wärmebehandlungsverfahren.
Beschreibung des Standes der Technik
Unter Gerätschaften für die Halbleiterherstellung ist eine Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung bekannt. Die Wärmebehandlungsvorrichtung ist von der "Paket"-Bauart, d. h. von der Bauart, bei der viele Wafer in einem Stapel oder Paket wärmebehandelt werden, und eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Durchführen eines Vakuum-CVD-Verfahrens ist in 12 gezeigt. Bezugszahl 1 bezeichnet ein Wafer-Regal, welches mehrere Wafer terrassiert gestapelt enthält und mittels eines nicht gezeigten Hebewerks in ein Reaktionsgefäß überführt wird, das aus einem doppelwandigen Rohr 11 und einem zylindrischen Verteiler 12 besteht. In diesem Fall ist das Reaktionsgefäß luftdicht mittels eines Deckels 10 verschlossen. Das Reaktionsgefäß wird mittels eines Heizers 13 innen beheizt, wobei das Reaktionsrohr 11 auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt und über ein Abgasrohr auf einen vorbestimmten Druck evakuiert wird. Ein filmbildendes Gas wird von der Unterseite des Reaktionsgefäßes über ein Gasspeiserohr 15 zugeführt, in Dünnfilm-Komponenten zersetzt und auf den Wafern W abgelagert, wobei das Restgas durch den Raum zwischen einem Innenrohr 11a und einem Außenrohr 11b aus dem Deckabschnitt des Innenrohrs 11a über das Abgasrohr 14 abgeführt wird.
Unter dem Wafer-Regal 1 ist eine Isolationseinheit 16, beispielsweise mit Quartzrippen, installiert. Die Atmosphäre, in welcher die Wafer W platziert sind, ist von der Außenseite des Deckels isoliert und warmgehalten. Auf der Unterseite des Wafer-Regals 1 sind einige Dummy-Wafer W, welche als "Nebenwafer" bezeichnet werden, anstatt von Produktions- Wafern W platziert.
Folgende Schwierigkeiten treten bei einer oben beschriebenen Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung auf.

(1) Um so weit wie möglich zu verhindern, dass die Wärme der Atmosphäre, in welche die Wafers W eingebracht sind, von innen nach außen entweicht, wird die Wärmedämmkapazität der Isoliereinheit 16 groß gemacht. Wenn daher die Temperatur der Behandlungsatmosphäre auf die Soll-Behandlungstemperatur zu erhöhen und diese Temperatur zu stabilisieren ist, wird der Temperaturanstieg der Isolationseinheit 16 verzögert und Wärme wird aus der Behandlungsatmosphäre auf die Seite der Isolationseinheit 16 übertragen. Im Ergebnis wird die Zeitdauer, welche zum Stabilisieren der Temperatur erforderlich ist (Erholungszeit) verlängert, was eine Durchsatzverringerung zur Folge hat. Nur wenn eine ausreichend lange Erholungszeit zusätzlich eingesetzt wird, lässt sich so eine Reproduzierbarkeit für jeden Paket-Behandlungsprozeß gewährleisten.
(2) Da die Ausdehnung der Oberfläche der Isolationseinheit 16 groß ist, ist die in das Reaktionsgefäß über die Isolationseinheit 16 einzubringende Wassermenge groß, und das Wasser, welches während der Wärmebehandlung aus der Isolationseinheit 16 abgegeben und in die dünnen, auf den Wafern W gebildeten Filme eingebracht wird, erzeugt eine Verringerung der Filmqualität. Um Verunreinigungen, wie das an den Wafern W anhaftende Wasser, zu entfernen, kann die Oberflächenbehandlung durch Fluten des Reaktionsgefäßes beispielsweise mit Wasserstoff durchgeführt werden. Jedoch wird von der Isolationseinheit 16 abgegebenes Wasser an den Wafern W adsorbiert, so dass der Effekt der Oberflächenbehandlung geringwertig ist.
(3) Ferner streicht das Film bildende Gas, welches in das Reaktionsgefäß über das Gasspeiserohr 15 eingeführt wird, seitlich an der Isolationseinheit 16 vorbei. Da die Temperatur der Isolationseinheit 16 niedrig ist, ist insbesondere dann, wenn der Gasdurchsatz groß ist, die Menge des nicht reagierenden Gases groß, welches die Behandlungsatmosphäre für die Wafer W erreicht. Im Ergebnis ist die in der Behandlungsatmosphäre zu zersetzende Gasmenge erhöht, und die Erzeugung aktiver Substanz variiert lokal, was die Filmdicke der Wafer W beeinflusst. So sind sowohl die Gleichförmigkeit der Filmdicke unterschiedlicher Wafer W als auch die Gleichförmigkeit der Filmdicke jeder einzelnen Wafer W beeinträchtigt.
(4) Wenngleich die Isolationseinheit 16 den Wärmefluss zwischen der Behandlungsatmosphäre und der äußeren Umgebung des Reaktionsgefäßes unterbricht, ist die Menge von dissipierter Wärme auf der Unterseite des Wafer-Ladegebietes des Wafer-Regals 1 groß. Somit müssen Neben-Wafer (Dummy-Wafer) an verschiedenen Stellen des Wafer-Regals ausgehend von der untersten Etage platziert werden, wodurch das Ladegebiet von Produkt-Wafern W unvermeidlich eingeengt wird. Somit wird selbst dann, wenn die im Wafer-Regal 1 enthaltene Wafer-Anzahl erhöht wird, die Anzahl von Produkt-Wafern W, die je Paket-Prozess zu behandeln sind, verringert. Im Ergebnis wird eine Verbesserung des Durchsatzes gestört bzw. unmöglich.

US-A-5,324,540 offenbart ein System zum Unterstützen und Drehen von Substraten in einer Prozesskammer, umfassend ein in einem Reaktionsgefäß enthaltenes Haltewerkzeug und einen Deckel zum Abschließen des unteren offenen Endes des Reaktionsgefäßes. Eine Heizeinheit ist am äußeren Umfang des Reaktionsgefäßes angeordnet. Das Haltewerkzeug wird mittels eines Motors und eines Treibrades gedreht, welches am unteren Ende einer Welle angebracht ist. Rotierende Tafeln sind am oberen Ende der Welle angebracht, wobei eine Isolierhülse an der rotierenden Tafel montiert ist.
US-A-5,709,543 offenbart eine Wärmebehandlungsvorrichtung mit einem Reaktionsgefäß und einem Haltewerkzeug sowie einem Deckel zum Abschließen des unteren offenen Endes des Reaktionsgefäßes. Zwischen dem Deckel und dem Haltewerkzeug ist eine Isolationseinheit vorgesehen. Die Isolationseinheit umfasst Stützstangen zum Stützen des Haltewerkzeuges sowie mehrere dünne Wärmeisolierplatten, die Einführlöcher haben, in welche die Stützstangen lose eingesetzt sind.
US-A-5,540,782 beschreibt eine Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung mit einem in einem Reaktionsgefäß untergebrachten Haltewerkzeug und einem Deckel zum Abschließen des unteren offenen Endes des Reaktionsgefäßes. Am unteren Endabschnitt des Haltewerkzeuges ist ein Wärmeisolator zum Wärmeisolieren des Inneren des Reaktionsgefäßes angeordnet. Der Wärmeisolator umfasst Platten zum Verhindern der Wärmeübertragung und eine Stütze zum Abstützen der Wärmeübertragung verhindernden Platten.
ABRISS DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des Obigen entwickelt und hat zur Aufgabe, eine Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung zu schaffen, die verbesserten Durchsatz hat.
Die Erfindung sieht eine Wärmebehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Wärmebehandlungsverfahren gemäß Anspruch 12 vor. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine längliche Schnittansicht, welche den Gesamtaufbau einer Ausführung der Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht der Ausführung nach 1.
3 ist eine Schnittansicht, welche die Isolationseinheit der Ausführung gemäß der Erfindung darstellt.
4 ist eine Draufsicht, welche eine Heizeinheit der Isolationseinheit darstellt, welche bei der Ausführung gemäß der Erfindung verwendet ist.
5 ist ein Diagram, welches die Temperaturänderungen in einer Behandlungsatmosphäre und in einer Heizeinheit zeigt.
6 ist eine längliche Schnittansicht, welche den Gesamtaufbau einer anderen Ausführung der Erfindung darstellt.
7 ist eine Seitenansicht eines anderen Beispiels einer Isolationseinheit, wie sie gemäß der Erfindung eingesetzt ist.
8 ist eine perspektivische Schnittansicht, welche ein anderes Beispiel einer Isolationseinheit darstellt, welche bei der Erfindung eingesetzt ist.
9 ist ein Diagramm, welches die Gleichförmigkeit der Filmdicke bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Vorrichtung zeigt.
10 ist ein Diagramm, welches die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit gemessen bei einer Isolationseinheit gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Isolationseinheit darstellt.
11 ist ein Diagramm, welches die gemessene Temperaturerniedrigung bei einer Isolationseinheit gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Isolationseinheit darstellt.
12 ist eine längliche Schnittansicht einer herkömmlichen Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, welche eine Ausführung gemäß der Erfindung bei Anwendung in einer Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung darstellt, und 2 ist eine perspektivische, auseinander gezogene Ansicht der Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung. In 1 bezeichnet Bezugszahl 2 ein doppelwandig gestaltetes Reaktionsrohr mit einem Innenrohr 2a und einem Außenrohr 2b, die beispielsweise aus Quarz bestehen, sowie einem metallischen zylindrischen Verteiler 3, der unterhalb der Unterseite des Reaktionsrohres 2 installiert ist. Ein Reaktionsgefäß ist aus dem Reaktionsrohr 2 und dem Verteiler 3 zusammengesetzt.
Das Innenrohr 2a hat ein offenes oberes Ende und ist von einem inneren Abschnitt des Verteilers 3 unterstützt. Das Außenrohr 2b hat ein geschlossenes oberes Ende, und sein unteres Ende ist an das obere Ende des Verteilers 3 luftdicht angeschlossen. Bei diesem Beispiel ist das Reaktionsrohr aus dem Innenrohr 2a, dem Außenrohr 2b und dem Verteiler 3 zusammengesetzt. Bezugszahl 31 bezeichnet eine Grundplatte.
Innerhalb des Reaktionsrohres 2 ist eine große Anzahl von beispielsweise 126 Wafern W, welche die zu behandelnden Gegenstände darstellen, horizontal und terrassiert in einem Waferregal 21 (Haltewerkzeug) in vertikalen Abständen eingebracht. Das Waferregal 21 ist gemäß 2 so aufgebaut, dass mehrere Stützen 24 zwischen einer Kopfplatte 22 und einer Bodenplatte 23 installiert sind und Schlitze zum Halten der Umfänge der Wafer W in den Stützen 24 haben. Das Waferregal 21 ist auf einem Deckel 32 oberhalb eines Installationsgebietes einer Isolationseinheit 4 gehalten. Die Isolationseinheit 4 ist später im Einzelnen beschrieben. Der Deckel 32 ist auf einem Hebewerk 33 zum Übertragen des Waferregals 21 in das oder aus dem Reaktionsrohr 2 montiert. Wenn das Hebewerk 33 sich in seiner oberen Grenzposition befindet, erfüllt der Deckel 32 die Aufgabe, die untere Öffnung des Verteilers 3 abzuschließen, d. h. die untere Öffnung des Reaktionsgefäßes, welches aus dem Reaktionsrohr 2 und dem Verteiler 3 besteht.
Um das Reaktionsrohr 2 ist ein Heizer 25 installiert, der z. B. aus einem Heizwiderstand besteht und das Reaktionsrohr 2 umgibt. Wenngleich nicht in 1 gezeigt, ist eine Isolationsschicht um den Heizer 25 vorgesehen, und außerdem ist zusätzlich außerhalb davon ein Gehäuse vorgesehen. Ein Heizofen 26 (2) besteht aus dem Heizer 25, der Isolationsschicht und dem Gehäuse. Ferner ist zum Steuern der dissipierten Wärme des Heizofens 26 oder eines anderen heizenden Bauteiles in den Reinraum ein Kühlwassersystem zum Zirkulieren von Kühlwasser um den Heizofen 26 oder um ein anderes Heizmittel installiert, und ein Durchflussmesser, sowie ein Absperr-Ventil sind für jede Systemleitung vorgesehen. Wenn die Wasserspeisung aufgrund Energieausfalles oder eines anderen Versagens unterbrochen wird, wird der Kühlwasserfluss unterbrochen, und die Temperatur des Kühlwassers steigt plötzlich ebenso an wie der Druck. Als Folge davon kann passieren, das Kühlwasser rückwärts zur Aufstromseite hinströmt und der Durchflussmesser beschädigt wird. Um dies zu vermeiden, kann ein einstellbares Rückschlagventil für den Durchfluss in jedem Zirkulationssystem installiert sein.
Gemäß 1 sind mehrere Gasspeiserohre um den Verteiler 3 herum angeordnet, um mehrere Prozessgase (filmbildende Gase) in das Innenrohr 2a einzuführen. In 1 ist nur ein Gasspeiserohr 34 gezeigt, welches an eine Gasspeisequelle 35 über ein Ventil V1, einen Durchflussmesser MFC, sowie ein Ventil V2 angeschlossen ist. An den Verteiler 3 ist ein Abgasrohr 36 angeschlossen, um Gas aus dem Raum zwischen dem Innenrohr 2a und dem Außenrohr 2b abzugeben, und die Innenseite des Reaktionsrohres 2 kann mittels einer Vakuumpumpe 37 unterhalb eines vorbestimmten Vakuums gehalten werden.
Gemäß 1 wird Prozessgas in das Innenrohr 2a mittels des Gasspeiserohres 34 von der Unterseite des Wafer-Regales zur Oberseite geleitet. Es ist jedoch auch möglich, das Gasspeiserohr 34 über dem Innenrohr 2a anzuordnen und Prozessgas von der Oberseite des Waferregales 21 zur Unterseite zu leiten.
Nachfolgend sind die Isolationseinheit 4 und die dazugehörigen Teile anhand der 3 erläutert. Die Isolationseinheit 4 hat eine ebene kreisförmige Heizeinheit 5 mit einem Loch 50 in deren Mitte. Unterhalb der Heizeinheit 5 ist ein Wellenrohr 41, z. B. aus Quarz, senkrecht installiert, so dass dessen Innenrohr mit dem Loch 50 fluchten kann. An dem oberen Ende des Wellenrohrs 41 ist eine kreisförmige Rippe 42 mit einem Isolationsteil im wesentlichen horizontal im Zwischenraum zwischen dem Wellenrohr 41 und der Heizeinheit 5 installiert, und in der Mitte der Rippe 42 ist ein Loch 43 ausgebildet, welche mit dem Innenraum des Wellenrohres 41 kommuniziert. Die Rippe 42 spielt eine isolierende Rolle zum Kontrollieren der Wärmedissipation aus dem Wafer-Behandlungsgebiet zur Außenseite, sowie eine Rolle zum Reflektieren von Strahlungswärme aus der Heizeinheit 5. Sie ist beispielsweise aus opakem Quarz oder aus Siliziumkarbid (SiC) hergestellt. Unterhalb des Wellenrohres 41 ist ein kreisförmiges Isolierteil (Isolator) 44 mit einem Loch 40 in seiner Mitte vorgesehen, um mit dem Innenraum des Wellenrohres 41 zu kommunizieren. Das Isolierteil ist auf dem Deckel 32 über Stützteile 45 (in 2 gezeigt) abgestützt und fixiert. Die Stützteile 45 sind in Intervallen positioniert, welche durch Teilen des Umfangs der Isolationseinheit 4 in drei Teile gebildet sind. Das Isolierteil 44 hat die Aufgabe, Wärmedissipation von der Oberseite des Isolierteiles 44 zum Deckel 32 hin zu unterdrücken, und kann beispielsweise aus einem Quarzblock oder aus gestapelten Platten bestehen.
Das Loch 50 der Heizeinheit 5, das Loch 43 der Rippe 42, der Innenraum des Wellenrohres 41 und das Loch 40 des Isolierteiles 44 bilden ein Durchgangsloch für eine erste Drehwelle 6A zum Drehen des Waferregals 21 um die durchgehende senkrechte Achse. Die erste Drehwelle 6A hat an ihrem Kopf ein Tablett 61, und das Waferregal 21 ist auf das Tablett 61 aufgeladen. Der untere Abschnitt der ersten Drehwelle 6A ist mit einer zweiten Drehwelle 6B über eine Getriebeeinheit 62 verbunden, wobei die zweite Drehwelle 6B den Deckel 32 luftdicht passiert und mit einer Antriebseinheit 63 am Hebewerk 33 für das Waferregal verbunden ist. Die Antriebseinheit 63 besteht beispielsweise aus einem mit der Drehwelle 6B verbundenen Treibrad und einem Motor zum Antreiben des Treibrades über einen Gurt.
Die Getriebeeinheit 62 hat ein Tablett 64, das am unteren Ende der zweiten Drehwelle 6B ausgebildet ist, sowie eine kreisförmige Aufnahme 65, die am unteren Ende der ersten Drehwelle 6A ausgebildet ist, wobei der Aufnehmer 65 auf dem Tablett 64 montiert ist. Die Drehung der zweiten Drehwelle 6B wird auf die erste Drehwelle 6A über die Getriebeeinheit 62 übertragen. Beispielsweise können ferner am Boden des Umfanges der Aufnahme 65 mehrere Vorsprünge (Übertragungsvorsprünge) 66 mit einem Abschnitt mit nach unten ragenden Kammzähnen vorgesehen sein, während auf der Oberseite des Deckels 32 mehrere Vorsprünge (Abdeckvorsprünge) 67 mit einem Abschnitt mit nach oben ragenden Kammzähnen vorgesehen sind. Diese Vorsprünge 66 und 67 überlappen einander abwechselnd, wodurch ein Labyrinth gebildet ist. Der Umfang der zweiten Drehwelle 6B ist von dem Labyrinth mit einem Abstand zwischen der zweiten Drehwelle 6B und dem Labyrinth umgeben, so dass Gas im Reaktionsrohr 2 nicht in den Raum zwischen der zweiten Drehwelle 6B und dem Labyrinth eindringen kann, so dass eine Seite der Lagerung der zweiten Drehwelle 6B nicht dem Gas ausgesetzt ist.
Die Heizeinheit 5 hat als Keramikmaterial z. B. Quarz und als Heizwiderstand einige wenige metallische Verunreinigungen, die in das Keramikmaterial eingebettet sind. Wie in den 3 und 4 gezeigt, sind Heizleitungen 52 aus Kohlenstoffmaterial hoher Reinheit spiralförmig z. B. in einer kreisförmigen Platte aus Quarz (Quarzplatte) 51 einer Stärke von etwa 8 mm angeordnet. Quarz kann zwischen benachbarten Heizleitungen 52 ausgelegt sein, wobei die Heizleitungen 52 in diesem Fall zwischen spiralförmige Quarz-Trennwände eingelegt sein können. Um den Isolationseffekt zu verstärken, ist es vorteilhaft, die Heizeinheit 5 ebenso groß oder größer wie die Wafer W zu machen. Ferner können auf der Bodenseite des Umfangs der Heizeinheit 5 beispielsweise Quarzstützen 71, 72, 73 an drei gleichmäßig verteilten Stellen angebracht sein (nur zwei Stützen sind in der Zeichnung dargestellt), und die Quarzstützen 71 bis 73 können am Deckel 32 fixiert sein.
Die Stütze 71 der drei Stützen 71 bis 73 hat ein Stützrohr, und beide Enden der Heizleitung 52 sind z. B. an einer Stelle des Umfangs der Heizeinheit 5 zusammengeführt. Ein Paar mit der Heizleitung 52 verbundene Speiseleitungsteile, z. B. eine Zuführleitung aus gleichem Material wie das der Heizleitung 52, läuft durch ein dünnes Quarzrohr, welches seinerseits durch das Stützrohr 71 hindurchgeführt ist, während Zuführleitungen 53 und 54 außerhalb des Deckels 32 sich erstrecken. Wenn somit eine externe Energieeinheit an die Zuführleitungen 53 und 54 angeschlossen ist, kann die Heizleitung 52 Wärme erzeugen. Die beiden restlichen Stützen 72 und 73 können rohrförmig oder zylindrisch sein und auf der Oberseite des Deckels 32 abgestützt sein.
Als nächstes ist der Betrieb der beschriebenen Ausführung erläutert. Hier ist ein Beispiel für einen konkreten Prozess beschrieben, bei dem ein Oxidfilm, genannt HTO (Hochtemperatur-Oxid), auf jede Wafer W mittels eines CVD-Verfahrens aufgebracht wird. Zuerst wird eine bestimmte Anzahl Wafer W, welche zu behandelnde Gegenstände darstellen, in das Wafer-Regal 21 terrassiert eingebracht, und das Regal-Hebewerk 33 wird abwärts bewegt, und die Wafer W werden in das Reaktionsgefäß übertragen. Zum Zeitpunkt des Übertragens des Wafer-Regales 21 wird die Behandlungsatmosphäre im Reaktionsgefäß beispielsweise bei etwa 600°C gehalten. Nachdem das Waferregal 21 übertragen ist und die untere Endöffnung des Reaktionsgefäßes (genauer gesagt die untere Endöffnung des Verteilers 3) mittels des Deckels 32 geschlossen ist, wird die Behandlungsatmosphäre auf eine erhöhte Temperatur, z. B. um 800°C, mittels des Heizers 25 gebracht, und das Reaktionsgefäß wird um ein vorbestimmtes Maß mittels einer Vakuumpumpe 37 über das Abgasrohr 36 evakuiert.
Andererseits beginnt auch die Heizeinheit 5 der Isoliereinheit 4, eine Temperaturerhöhung zu starten, z. B. auf halbem Wege des Transfers des Waferregals 21, und hebt die Temperatur beispielsweise auf nahe 840°C an, was eine höhere Temperatur als die Temperatur in der Behandlungsatmosphäre zur Zeit des Filmbildens darstellt. Die Temperaturänderung über der Zeit in der Behandlungsatmosphäre (auch die Temperatur in der Atmosphäre, in der die Wafer W platziert werden, die z. B. die Temperatur in der Mitte bezüglich Höhe und Ort im Behandlungsgebiet der Wafer W ist) und die Temperatur der Heizeinheit 5 sind schematisch in 5 durch eine durchgezogene Linie „a" bzw. durch eine strichpunktierte Linie „b" dargestellt. In 5 bezeichnet der Zeitpunkt t1 die Endzeit des Transfers (des Ladens) des Waferregales 21 und der Zeitpunkt t2 denjenigen Zeitpunkt, an dem die Behandlungsatmosphäre die Solltemperatur erreicht. Die Heizeinheit 5 hat eine Stand-By-Temperatur von beispielsweise etwa 100°C und steigt davon ausgehend auf die Solltemperatur 840°C an. Die Zeitpunkte, zu welchen die Heizeinheit 5 und die Behandlungsatmosphäre ihre jeweiligen Solltemperaturen erreichen, sind nahezu gleich. Die oben erwähnte Temperatur der Heizeinheit 5 ist die mittels eines Temperatursensors gemessene Temperatur an einer Stelle im Abstand von einigen mm von der Oberfläche der Heizeinheit 5, wo der Temperatursensor installiert ist.
Danach wird das Reaktionsgefäß bis zu einer Zeit t3 (Erholungszeit) zur Temperaturstabilisierung gehalten, ohne den Prozess durchzuführen. Nach Verstreichen der Zeit t3 startet das Reaktionsgefäß bei aufrechterhaltenem Druck im Reaktionsgefäß, z. B. einem vorbestimmten Vakuum, den Prozess durch Speisen von Prozessgas (filmbildendes Gas) aus Dichlorsilan-(SiH₂Cl₂)-Gas und Stickstofmonoxid (N₂O)-Gas in das Reaktionsgefäss (das Reaktionsrohr 2 und den Verteiler 3). Hierbei werden die Drehwellen 6A und 6B sowie das Wafer-Regal 21 gedreht.
Die Temperatur nahe der Oberfläche der Heizeinheit liegt etwa bei 840°C, so dass der Umfang der Heizeinheit 5 und der Bereich etwas unterhalb der Heizeinheit 5 bei einer Temperatur oberhalb der Temperatur von 800°C des Stickstoffmonoxid-Gases liegt, das zur Unterseite des Reaktionsrohrs 2 gespeist wird, wobei die eingespeisten Gase beim Passieren der Isoliereinheit 4 deutlich zersetzt und in die Behandlungsatmosphäre in einem Zustand fortgeschrittener Zersetzung eindiffundieren und aktive Substanzen auf den Wafern W abgelagert werden und ein Siliziumoxidfilm gebildet wird. Die Energie des Heizers 25 wird beginnend mit dem Zeitpunkt t4 so geregelt, dass die Temperatur im Beandlungsgefäß abgesenkt wird, und ebenso wird auch die Energiezufuhr für die Heizeinheit 5 auf 0 gestellt, um die Temperatur der Heizeinheit 5 zu verringern. Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t5, beim dem die Temperatur in der Behandlungsatmosphäre auf 600°C reduziert ist, das Wafer-Regal 21 abgesenkt.
Bei der beschriebenen Ausführung können folgende Wirkungen erzeugt werden.

(1) Die Isolationseinheit 4 mit der auf ihr angeordneten Heizeinheit 5 erlaubt dieser, während des Erhöhens der Temperatur in der Behandlungsatmosphäre im Reaktionsgefäß Wärme zu erzeugen und diese Temperatur in einem Stabilisierschritt auf der Solltemperatur zu halten, so dass die Menge an dissipierter Wärme aus der Behandlungsatmosphäre zur Außenseite über die Isolationseinheit 4 verringert wird. Die Isolationseinheit 4 hat gute Wärmerückhalteeigenschaften, weil sie die Heizeinheit 5 beherbergt, so dass die Heizkapazität kleiner gehalten werden kann und die Anwärmgeschwindigkeit der Isoliereinheit hoch ist. Als Ergebnis kann die Zeit kurz gehalten werden, welche zum Erreichen der Solltemperatur in der Behandlungsatmosphäre und zum Stabilisieren dieser bei der Solltemperatur erforderlich ist, d. h. die Temperaturstabilisierzeit (Erholungszeit), und der Durchsatz können erhöht werden. Ferner werden Schwankungen der Erholungszeit bei jedem Paketprozess verringert, so dass die Reproduzierbarkeit des Prozesses verbessert wird.
(2) Da der Isoliereffekt der Isolationseinheit 4 wie oben beschrieben groß ist, wird das Gebiet hoher Temperaturgleichförmigkeit weiter nach unten ausgeweitet. Somit können im unteren Abschnitt des Waferregals 21, in welchem bisher aufgrund niedriger Temperaturen Neben- oder Dummy-Wafer geladen werden mussten, Produktwafer W geladen werden, so dass die behandelte Waferanzahl je Paket vergrößert wird und somit der Durchsatz auch aus diesem Gesichtspunkt verbessert wird.
(3) In das Reaktionsgefäß über das Gasspeicherrohr 34 zugeführtes filmbildendes Gas wird durch die Heizeinheit 5 aufgeheizt und bis zu einem gewissen Ausmaß zersetzt, bevor es die Behandlungsatmosphäre erreicht, so dass die Menge an nicht reagierendem Gas in der Behandlungsatmosphäre verringert wird. Im Ergebnis kann sowohl für unterschiedliche Wafer W, die in dem Waferregal 21 gestapelt sind sowie für die Oberfläche jeder einzelnen Wafer W die Gleichförmigkeit der Dichte von aktiver Substanz erhöht und die Gleichförmigkeit der Filmdicke zwischen verschiedenen Wafern W wie auch für die Oberfläche jeder einzelnen Wafer erhöht werden.
(4) Da die Wärmekapazität der Isolationseinheit klein sein kann, kann die Temperaturabsenkgeschwindigkeit der Isolationseinheit 4 zur Zeit des Übertragens (Entladens) des Waferregals aus dem Reaktionsgefäß zur Außenseite kurz sein, so dass thermische Schädigungen des Roboters und des installierten Sensors im Ladegebiet unterhalb des Reaktionsgefäßes durch die Isolationseinheit 4 reduziert werden können.
(5) Die Isolationseinheit 4 ist am Deckel 32 fixiert, und die Drehwellen (die umlaufenden Wellen 6A und 6B) zum Drehen des Waferregals 21 durchsetzen die Isolationseinheit 4, so dass die Zuführleitungen 53 und 54 der Heizleitung 52 der Heizeinheit 5 leicht nach außen herausgezogen werden können. Obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, dass die Isolationseinheit 4 am Deckel 32 befestigt ist, wenn die Isolationseinheit 4 auf konventionelle Weise in Drehung versetzt wird, muss ein Gleitring benutzt werden, um die Zuführleitungen 53 und 54 nach außen herauszuziehen, so dass die Konstruktion der vorbeschriebenen Ausführung vernünftiger wird.

Nachfolgend ist eine andere Ausführung der Erfindung beschrieben. Die vorbeschriebene Ausführung ist eine Vorrichtung zum Durchführen eines filmbildenden Prozesses mittels eines Vakuum-CVD-Verfahrens, kann jedoch auch gemäß der Erfindung in einem Oxidations-Diffusions-Ofen durchgeführt werden. 6 zeigt eine Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung zum Oxidieren des Silikon-Filmes auf jedem Wafer W mittels eines Oxidationsgases. In 6 sind gleiche Bezugszahlen entsprechenden Teilen der Ausführung nach 1 zugeordnet, um eine Komplizierung der Bezugszahlen zu vermeiden. Die Unterschiede der Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung zur Vorrichtung nach 1 liegen erstens darin, dass das Reaktionsgefäß aus einem Reaktionsrohr 8 in Doppelrohrkonstruktion mit einem inneren Rohr 8a und einem äußeren Rohr 8b ohne Verwendung eines Verteilers 3 zusammengesetzt ist, zweitens darin, dass Oxidationsgas z. B. Sauerstoffgas, in den Spalt zwischen dem inneren Rohr 8a und dem äußeren Rohr 8b über ein Gasspeiserohr 81 eingeführt wird und Löcher in der Deckwand des Innenrohrs 8a passiert und an der Unterseite des Innenrohres 8a über ein Abgasrohr 82 abgeführt wird, drittens darin, dass der Behandlungsdruck nahezu bei Normaldruck liegt und die Temperatur in der Behandlungsatmosphäre allgemein höher als bei der Anwendung eines Vakuum-CVD-Verfahrens liegt. Bezugszahl 83 in der 6 bezeichnet ein gleichförmiges Heizrohr.
Ferner wird abhängig von der Art der Wärmebehandlung z. B. beim Formen eines epitaxial aufwachsenden Filmes die Filmqualität mittels der Feuchtigkeitsmenge gesteuert, die an jedem Wafer W anhaftet. Gemäß der Erfindung kann wie oben erwähnt die Heizkapazität der Isolationseinheit 4 klein sein, so dass das Oberflächengebiet der Komponenten der Isolationseinheit 4 klein werden kann und die in das Reaktionsgefäß von der Außenseite her über die Isolationseinheit 4 eindringende Feuchtigkeitsmenge reduziert wird. Deshalb kann die Filmqualität verbessert werden. Wie schon erwähnt, können die Wafer W der Oberflächenbehandlung vor oder während des Temperaturanstieges unterzogen werden. In diesem Fall ist die einzubringende Menge an Feuchtigkeit klein, so dass eine Verbesserung der Wirkung der Oberflächenbehandlung der Wafer W erwartet werden kann.
Andere Beispiele für die Isolationseinheit 4 sind in den 7 und 8 gezeigt. Die Isolationseinheit 4 gemäß 7 ist die schon erwähnte Isolationseinheit 4, bei der z. B. Rippen 91 aus Quarz stufenweise unter der Heizeinheit 4 als Isolationsteile laminiert sind.
Bei der Isolationseinheit 4 gemäß 8 sind nicht nur der Kopf, sondern auch die Seiten aus einer zylindrischen Heizeinheit 92 gebildet. Die zylindrische Heizeinheit 92 kann durch Anordnen des erwähnten Heizwiderstandes beispielsweise zwischen den doppelwandigen Quarzrohren und Abdichten der oberen und unteren Kanten erzeugt sein. In dem von der zylindrischen Heizeinheit 92 eingeschlossenen Gebiet können z. B. Quarzblöcke oder Quarzrippen angeordnet sein. Ferner kann die Isolationseinheit 4 so aufgebaut sein, dass die Heizeinheit 92 nur auf der Seitenwand angebracht ist, anstatt die Heizeinheit 5 auf dem Kopf zu installieren oder die Heizeinheit 5 nur auf dem Boden anzuordnen oder die Rippen, wie schon erwähnt, auf dem Kopf und die Heizeinheit 5 auf der Unterseite anzuordnen. Ferner kann auf der Oberfläche der Heizeinheit 5 ein Schutzfilm beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens geformt sein, oder die Oberfläche kann von einer dünnen Schutzplatte bedeckt sein. Der Werkstoff der Isolationseinheit 4 ist nicht auf Quarz beschränkt, er kann auch Keramikwerkstoffe, wie Siliziumkarbid (SiC) umfassen. Ferner kann die Erfindung bei einer Vorrichtung eingesetzt werden, bei der das Wafer-Regal 21 nicht gedreht wird.
Beispiel 1
Auf einer 200 mm-Wafer (8 Zoll-Wafer) wurde ein Siliziumoxidfilm unter Verwenden der Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung nach 1 aufgebracht. Ein Wafer-Regal, das 126 Wafer aufnehmen konnte, wurde eingesetzt, wobei die Temperatur in der Behandlungsatmosphäre zur Zeit des Ladens des Wafer-Regales 600°C betrug und dann auf nahe 800°C erhöht wurde, worauf die Wafer 80 Minuten lang zum Erreichen einer Filmdicke von 5,5 nm behandelt wurden. Als filmbildendes Gas wurde Dichlorsilan-Gas und Stickstoffmonoxid-Gas in Strömungsraten von 200 sccm bzw. 400 sccm zugeführt, wobei der Druck im Reaktionsgefäß bei einem bestimmten Vakuumdruck gehalten wurde. Die Temperatur in der Nachbarschaft der Oberfläche der Heizeinheit 5 der Isolationseinheit 4 wurde auf eine Temperatur um 840°C angehoben, wie bei der vorher beschriebenen Ausführung angegeben.
Bei den auf diese Weise erhaltenen Siliziumoxidfilmen wurden die Filmdicken (durchschnittliche Filmdicke) der im Kopfbereich, in der Mitte und am Boden positionierten Wafer W untersucht, und es wurden die in 9 dargestellten weißen Balkendiagramme erhalten, wobei in jeder Position die Intra-Oberflächen-Gleichförmigkeit der Filmdicke der Wafer W untersucht und die Marken Δ erhalten wurden. Die Kopf-Position, Mittel-Position und Boden-Position bedeuten die Positionen in der 6. Etage, der 58. Etage und der 110. Etage des Wafer-Regals, gezählt von der obersten Etage abwärts.
Auf der anderen Seite wurden zum Vergleich Filme auf Wafern W exakt in gleicher Weise mit Ausnahme dessen geformt, dass eine Isolationseinheit aus einem herkömmlichen zylindrischen Körper ohne eine Heizeinheit gemäß 12 eingesetzt und die Filmdicke jedes Wafers W und die Intra-Oberflächen-Gleichförmigkeit in gleicher Weise untersucht und die schräg schraffierten Balkendiagramme sowie die mit Quadraten ☐ markierte durchgezogene Kurve gemäß 9 erhalten wurden.
Die Resultate zeigen, dass bei Verwendung einer Isoliereinheit ohne Heizeinheit Variationen der mittleren Filmdicke in jeder Position im Kopfbereich, im Mittenbereich und im Bodenbereich auftraten, bei Verwendung einer Isoliereinheit mit Heizeinheit gemäß der Erfindung jedoch die Filmdicken untereinander jeweils fast gleich blieben. Die Intra-Oberflächen-Gleichförmigkeit der Filmdicke betrug bei dem Vergleichsbeispiel 6%, während die Intra-Oberflächen-Gleichförmigkeit gemäß der Erfindung etwa 5% in der Kopfposition und weni ger als 3% in der mittleren Position und in der Bodenposition betrugen. So ist klar, dass die Vorrichtung der Erfindung wirkungsvoll ist. Mit den Bezeichnungen von Maximalwert, Minimalwert und Mittelwert der Filmdicke als Max, Min und Ave ist die Oberflächen-Gleichformigkeit als eine Größe gemäß der Formel (Max – Min)/Ave × 1/2 × 200 definiert.
Beispiel 2
Eine 200 mm-Wafer wurde einem Oxidationsprozess unter Verwendung der Vertikal-Wärmebehandlungsvorrichtung nach 6 unterzogen, und der Siliziumfilm auf der Oberfläche der Wafer W wurde oxidiert. Die Temperatur in der Behandlungsatmosphäre lag zum Zeitpunkt des Ladens des Wafer-Regales bei 300°C und wurde dann auf 850°C angehoben, worauf die Wafer für eine vorbestimmte Zeitdauer mit dem Ziel der Bildung eines Oxidfilmes einer Dicke von 2 nm behandelt wurden. Ferner wurde zum Vergleich derselbe Prozess unter Einsatz einer Isoliereinheit durchgeführt, die 20 laminierte Quarzrippen, jedoch keine Heizeinheit hatte. In beiden Fällen wurde untersucht, wie weit eine Behandlungsatmosphäre reicht, die hohe Temperatur-Gleichförmigkeit aufweist.
Bei dem Vergleichsbeispiel wurden Nebenwafer (nicht behandelte Dummy-Wafer) bis zur 23. Etage, gezählt von der untersten Etage des Waferregales, geladen, wobei die Filmdicken-Gleichförmigkeit der Wafer in der 24. Etage, vom Boden gezählt, 3,09% betrug. Gemäß der Erfindung wurden Nebenwafer ausgehend von der 5. Etage, gerechnet von der untersten Etage des Waferregals, geladen, und die Filmdicken-Gleichförmigkeit der Wafer betrug 2,88%. Daher kann gemäß der Erfindung die Anzahl der Nebenwafer (Dummy-Wafer) pro Paket-Prozess reduziert werden. Das bedeutet, dass verglichen mit dem Vergleichsbeispiel die Intra-Oberflächen-Gleichförmigkeit auf einem Niveau vergleichbar mit dem Vergleichsbeispiel gehalten werden kann und der behandelbare Bereich (der Bereich, in welchem Produkt-Wafer geladen werden können) ausgeweitet werden kann. Die Partikel-Kontaminierung auf dem Wafer W wurde ebenfalls untersucht, und es wurde gefunden, dass die Partikel-Kontaminierung gemäß der Erfindung gleich wie bei dem Vergleichsbeispiel war und die Partikel-Kontaminierung nicht durch die Installation der Heizeinheit beeinflusst wurde.
Die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt des Beendens des Ladens des Wafer-Regales bis zum Zeitpunkt des Prozessbeginns wurde während des Stabilisierens der Temperatur in dem Reaktionsgefäß gemessen. Es wurde gefunden, dass die Zeitdauer bei Anwendung der Erfindung um etwa 8 Minuten gegenüber dem Vergleichsbeispiel verkürzt werden konnte, und dass deshalb die Temperaturstabilisierungszeit abgekürzt wird.
Beispiel 3
Bezüglich der Temperatur in der Nachbarschaft der Oberfläche der Heizeinheit gemäß der Erfindung und der Temperatur in der Nachbarschaft des Kopfes der Isoliereinheit bei dem Vergleichsbeispiel wurde die Temperaturanstiegs-Bedingung unter Einsatz der gleichen Vorrichtung wie im Beispiel 2 untersucht, und es wurden die in 10 gezeigten Resultate erhalten. Die Buchstaben „a" bzw. „b" bezeichnen Kurven, die der Isolationseinheit gemäß der Erfindung bzw. der Isolationseinheit beim Vergleichsbeispiel entsprechen. Gemäß der Erfindung ist der Temperaturanstieg der Isolationseinheit schnell bzw. kurz, und in dem Zeitbereich (Erholungszeit) der Stabilisierung bei Soll-Behandlungstemperatur, wobei die Temperatur der Isolationseinheit stabil war, während beim Vergleichsbeispiel der Temperaturanstieg der Isolationseinheit langsam war und selbst im Erholungsbereich die Temperatur kontinuierlich anstieg. Als Ergebnis wurde gefunden, dass gemäß der Erfindung die Temperatur-Stabilisierungszeit abgekürzt wird.
Beispiel 4
In 11 ist die Situation des Absenkens der Temperatur der Isolationseinheit ab dem Zeitpunkt des Entladestarts bei dem Beispiel 1 dargestellt. Die Buchstaben „a" bzw. „b" bezeichnen Kurven entsprechend der Isolationseinheit gemäß der Erfindung bzw. der Isolationseinheit des Vergleichsbeispiels. Die Resultate zeigen, dass die Wärmekapazität der Isolationseinheit der Erfindung klein sein kann, weil sie die Heizeinheit aufweist, so dass die Temperatur schnell abgesenkt werden kann. Wenn daher das Wafer-Regal in das Ladegebiet des Behandlungsgefäßes übertragen wurde, konnten thermische Beschädigungen des Roboters und des Sensors reduziert werden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung die für die Temperaturstabilisierung erforderliche Zeitdauer abgekürzt werden, so dass der Durchsatz erhöht werden kann.

Claims

Wärmebehandlungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen: ein Reaktionsgefäß (2, 3) mit einem offenen unteren Ende, ein Haltewerkzeug (21), das in dem Reaktionsgefäß (2, 3) enthalten ist, zum Halten mehrerer zu verarbeitender Gegenstände, und eine Abdeckung (32) zum Schließen des unteren offenen Endes des Reaktionsgefäßes, wobei eine Isolationseinheit (4) zwischen der Abdeckung (32) und dem Haltewerkzeug (21) vorgesehen ist, wobei die Isolationseinheit (4) eine Heizeinheit (5), ein Isolationsteil (44) und wenigstens eine Isolationsrippe (42) aufweist, wobei ein Durchgangsloch (50, 43) im Zentrum der Isolationseinheit (4) ausgebildet ist und durch die Heizeinheit (5), das Isolationsteil und die Isolationsrippe (42) geht, wobei die Heizeinheit (5) unter dem Haltewerkzeug (21) angeordnet ist, die Isolationsrippe (62) unter der Heizeinheit (5) angeordnet ist und das Isolationsteil (44) unter der Isolationsrippe (42) angeordnet ist, wobei die Wärmekapazität der Isolationseinheit (4) aufgrund der Heizeinheit (5) gering ist, so daß auch der Oberflächenbereich der Isolationseinheit (4) gering sein kann, wobei eine Drehwelle (6A, 6B) mit dem Haltewerkzeug (21) verbunden ist, durch das Durchgangsloch (50, 43) der Isolationseinheit (4) geht und mit einer Antriebseinheit (63) verbunden ist und wobei die Drehwelle eine erste Drehwelle (6A) umfasst, die durch das Durchgangsloch (43) der Isolationseinheit (4) geht, sowie eine zweite Drehwelle (6B), die mit der ersten Drehwelle (6A) über eine Getriebeeinheit (62) verbunden ist und bis zu der Antriebseinheit (63) reicht.
Wärmebehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Heizeinheit (5) wenigstens entweder oben oder an der Seite der Isolationseinheit (4) angeordnet ist.
Wärmebehandlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Isolationseinheit die Isolationsrippen (42), die an einer Seite der Heizeinheit (5) angeordnet sind, und Heizisolatoren (44), die unter den Isolationsrippen angeordnet sind, umfasst.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Isolationseinheit (4) mehrere Isolationsrippen (42) umfasst, die in horizontaler Richtung angeordnet sind.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Isolationseinheit (42) an der Abdeckung (32) angebracht ist.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Heizeinheit (5) eine Keramik und einen Heizwiderstand in der Keramik, der einen geringen Anteil metallischer Unreinheiten enthält, umfasst.
Wärmebehandlungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweite Drehwelle (6B) durch die Abdeckung (32) geht und wobei ein Randbereich der zweiten Drehwelle (6B), die durch die Abdeckung (32) geht, von einer Labyrinthanordnung (66, 67) umgeben ist, welche einen Abdeckungsschutz (67) aufweist, der sich von der Abdeckung (32) erstreckt, sowie ein Getriebevorsprung (66) aufweist, der sich von der Getriebeeinheit (62) erstreckt.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Stützen (71, 72, 73) an dem Außenumfang der Isolationseinheit (4) angeordnet sind, wobei wenigstens eine Stütze (71) rohrförmig ist und durch die Abdeckung (32) geht, und wobei eine elektrische Speiseleitung (53, 54) für die Heizeinheit (5) in der rohrförmigen Stütze (71) angeordnet ist.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Heizwiderstand aus einem Kohlenstoffmaterial hoher Reinheit hergestellt ist.
Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Heizeinheit eine Keramik und einen Heizwiderstand in der Keramik umfasst.
Wärmebehandlungseinrichtung nach Anspruch 10, wobei die Keramik Quartz ist.
Wärmebehandlungsverfahren unter Verwendung der Wärmebehandlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten: mehrstufiges Halten der zu verarbeitenden Gegenstände mit dem Haltewerkzeug (21), Überführen des Haltewerkzeugs (21), welches die zu verarbeitenden Gegenstände hält, in das Reaktionsgefäß, Erwärmen des Inneren des Reaktionsgefäßes (1) mit einer Heizeinrichtung (25), die außerhalb des Reaktionsgefäßes (1) eingerichtet ist, und Zuführen eines filmbildenden Gases in das Reaktionsgefäß (1), um ein Filmbildungsprozeß mit den zu verarbeitenden Gegenständen durchzuführen, wobei während des Schritts des Zuführens des filmbildenden Gases eine Temperatur auf einer Unterseite des Haltewerkzeugs (21) höher ist als in einer Atmosphäre, in welcher die zu verarbeitenden Gegenständen liegen.
Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Schritt des Zuführens des Wärmebehandlungsgases das Wärmebehandlungsgas von einer Unterseite des Haltewerkzeugs (21) zu einer Oberseite des Haltewerkzeugs (21) gespeist wird, wobei eine Temperatur in einem Durchgangsbereich des filmbildenden Gases auf der Unterseite des Haltewerkzeugs (21) höher ist als in der Atmosphäre, in der die zu verarbeitenden Gegenstände liegen.
Wärmebehandlungsverfahren nach Anspruch 12, wobei während des Schritts des Zuführens des filmbildenden Gases das filmbildende Gas von einer Oberseite des Haltewerkzeugs (21) zu einer Unterseite des Haltewerkzeugs (21) geführt wird.
Wärmebehandlungsverfahren nach einem der Ansprüche 12, 13 und 14, wobei die Unterseite des Haltewerkzeugs (21) durch die Isolationseinheit (4), die unter dem Haltewerkzeug (21) angebracht ist, geheizt wird und wobei eine Temperatur der Unterseite des Haltewerkzeugs (21) höher ist als in der Atmosphäre, in der die zu verarbeitenden Gegenstände liegen.