JP2002353157A - Heat treatment apparatus - Google Patents

Heat treatment apparatus

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JP2002353157A
JP2002353157A JP2001152784A JP2001152784A JP2002353157A JP 2002353157 A JP2002353157 A JP 2002353157A JP 2001152784 A JP2001152784 A JP 2001152784A JP 2001152784 A JP2001152784 A JP 2001152784A JP 2002353157 A JP2002353157 A JP 2002353157A
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JP
Japan
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tube
process tube
heater
gas
heat treatment
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Application number
JP2001152784A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Maeda
英樹 前田
Keisuke Nishimura
圭介 西村
Yoshiharu Fukuyama
義治 福山
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JTEKT Thermo Systems Corp
Original Assignee
Koyo Thermo Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus which can reduce the installation floor area thereof, can heat chemical substances and processing substances under optimum temperature conditions, respectively, even when the processing substance is batch-processed by using the chemical substance having toxicity, and is superior in maintenance and safety for increasing the manufacturing yield of the processing substance. SOLUTION: An antimonous oxide d is placed in a hermetic heating tube 3 and is heated by a second heater 4, provided outside an outer periphery of the heating tube 3a, to produce a sublimation gas (reaction gas) of the antimonous oxide d. Furthermore, a semiconductor wafer W is disposed in a vertical hermetic process tube 1 and is heated by a first heater 2, provided outside an outer periphery of the process tube 1; and the sublimation gas is then introduced from an introduction port 1a which is provided in a part to be heated by the first heater 2 of the process tube 1 at heating and is connected hermetically to the heating tube 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハへの
ドーパントの拡散処理などに使用される熱処理装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus used for a process of diffusing a dopant into a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】アンチモンなどのドーパントを半導体ウ
ェハに拡散して、n型領域を形成する場合には、例えば
図2に示す横型の熱処理装置が使用されている。図2に
おいて、この従来の熱処理装置は、クリーンルーム内に
設置されるものであり、断熱壁52aで覆われた筒状の
ヒータ52の内部に、複数の半導体ウェハWをバッチ処
理可能な筒状横長のプロセスチューブ51を配置してお
り、このプロセスチューブ51の一端部側に設けられた
炉口(図示せず)からボート53に搭載した半導体ウェ
ハWを搬入出するよう構成されている。また、このプロ
セスチューブ51内には、ドーパントの固体ソースであ
る三酸化アンチモン(Sb23)dを入れたるつぼ54
が配置されている。この従来の熱処理装置では、プロセ
スチューブ51の他端部に設けられた供給口51aから
2ガス等のキャリアガスを図の矢印”X”にて示す方
向に流した状態で、プロセスチューブ51内の半導体ウ
ェハW及び三酸化アンチモンdをヒータ52により加熱
することにより、昇華した三酸化アンチモンdをキャリ
アガスにて半導体ウェハWの表面上を流してアンチモン
を半導体ウェハW内に熱拡散させていた。
2. Description of the Related Art When forming an n-type region by diffusing a dopant such as antimony into a semiconductor wafer, for example, a horizontal heat treatment apparatus shown in FIG. 2 is used. In FIG. 2, this conventional heat treatment apparatus is installed in a clean room. Inside a cylindrical heater 52 covered with a heat insulating wall 52a, a cylindrical horizontally long heat processing apparatus capable of batch-processing a plurality of semiconductor wafers W is provided. And a semiconductor wafer W mounted on the boat 53 is loaded and unloaded from a furnace port (not shown) provided at one end of the process tube 51. A crucible 54 in which antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) d, which is a solid source of a dopant, is placed in the process tube 51.
Is arranged. In this conventional heat treatment apparatus, a carrier gas such as N 2 gas flows from a supply port 51a provided at the other end of the process tube 51 in a direction indicated by an arrow “X” in the drawing, and By heating the semiconductor wafer W and the antimony trioxide d by the heater 52, the sublimated antimony trioxide d was caused to flow over the surface of the semiconductor wafer W with the carrier gas to thermally diffuse the antimony into the semiconductor wafer W. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の熱処理装置では、半導体ウェハWをバッチ
処理するために、横長のプロセスチューブ51を使用し
ていたので、装置の設置床面積が大きく、クリーンルー
ムも大きくする必要があり、設備コストが高くついてい
た。また構造上、シール性や換気の確保が難しく、三酸
化アンチモンdなどの毒性を有する化学物質を扱う場合
には、安全性やメンテナンス性に問題があった。また、
プロセスチューブ51内に半導体ウェハW及び三酸化ア
ンチモンdを配置してヒータ52により加熱しており、
これらの各処理温度を独立して制御することができない
ので、半導体ウェハWや三酸化アンチモンdをそれぞれ
に最適な温度条件で加熱できないことがあった。その結
果、アンチモンの熱拡散処理に処理むらなどを生じて被
処理物の歩留まりが低下することがあった。
However, in the above-described conventional heat treatment apparatus, since the horizontally long process tube 51 is used for batch processing the semiconductor wafer W, the installation floor area of the apparatus is large. In addition, the clean room had to be large, and the equipment cost was high. In addition, it is difficult to secure the sealability and ventilation from the viewpoint of structure, and there is a problem in safety and maintainability when handling toxic chemicals such as antimony trioxide d. Also,
A semiconductor wafer W and antimony trioxide d are arranged in a process tube 51 and heated by a heater 52,
Since these processing temperatures cannot be controlled independently, the semiconductor wafer W and antimony trioxide d may not be heated under the optimum temperature conditions. As a result, unevenness in the thermal diffusion treatment of antimony may occur, and the yield of the object to be treated may be reduced.

【0004】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、装置の設置床面積を小さくすることができるととも
に、毒性を有する化学物質を用いて被処理物をバッチ処
理する場合でもそれらの化学物質及び被処理物をそれぞ
れに最適な温度条件で加熱することができ、かつ被処理
物の歩留まりを高めることができるメンテナンス性及び
安全性に優れた熱処理装置を提供することを目的とす
る。
[0004] In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention can reduce the installation floor area of the apparatus, and even when the object to be treated is batch-processed using a toxic chemical substance. It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus which can heat a chemical substance and an object to be processed under optimum temperature conditions and can improve the yield of the object to be processed and which is excellent in maintainability and safety.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の熱処理装置は、
固体ソースの加熱または原料ガスの熱分解により反応ガ
スを生成して、その反応ガスを用いて被処理物に熱処理
を行う熱処理装置であって、前記被処理物を加熱するた
めの縦型の密閉可能なプロセスチューブと、前記プロセ
スチューブの外周外方に設けられた第1のヒータと、前
記反応ガスを生成するための密閉可能な加熱チューブ
と、前記加熱チューブの外周外方に設けられた第2のヒ
ータとを備え、前記プロセスチューブの前記第1のヒー
タによって加熱される部分に、前記加熱チューブから当
該プロセスチューブの内部に前記反応ガスを導入するた
めの導入口を設け、その導入口に前記加熱チューブを気
密に連結したことを特徴としている(請求項1)。
A heat treatment apparatus according to the present invention comprises:
A heat treatment apparatus that generates a reaction gas by heating a solid source or thermally decomposes a raw material gas, and performs heat treatment on the object using the reaction gas. A possible process tube, a first heater provided on the outer periphery of the process tube, a sealable heating tube for generating the reaction gas, and a second heater provided on the outer periphery of the heating tube. And a heater for introducing the reaction gas from the heating tube into the process tube at a portion of the process tube heated by the first heater. The heating tube is air-tightly connected (claim 1).

【0006】上記のように構成された熱処理装置では、
縦型の密閉可能なプロセスチューブを用いているので、
当該装置の横方向の広がりを最小限に抑えることができ
る。また、上記プロセスチューブ及び密閉可能な加熱チ
ューブ内で被処理物及び固体ソースまたは原料ガスを第
1及び第2のヒータによってそれぞれ独立して加熱する
ことができるので、毒性を有する固体ソース等の化学物
質を用いて被処理物をバッチ処理する場合でも、被処理
物及び固体ソースまたは原料ガスをそれぞれに最適な温
度条件で加熱することができる。しかも、プロセスチュ
ーブの第1のヒータにより加熱される部分に、上記の導
入口を設けることにより、加熱チューブ内で生成された
反応ガスの温度低下を極力抑えてプロセスチューブ内に
導入することができる。
In the heat treatment apparatus configured as described above,
Because a vertical sealable process tube is used,
Lateral spread of the device can be minimized. Further, the object to be processed and the solid source or the source gas can be independently heated by the first and second heaters in the process tube and the sealable heating tube. Even when the object to be processed is batch-processed using the substance, the object to be processed and the solid source or the source gas can be heated under optimum temperature conditions. In addition, by providing the above-described inlet at the portion of the process tube heated by the first heater, it is possible to introduce the reaction gas generated in the heating tube into the process tube while minimizing the temperature drop. .

【0007】また、上記熱処理装置(請求項1)におい
て、前記プロセスチューブの内部に供給されるプロセス
ガスの供給口を前記導入口の下方に設けることが好まし
い(請求項2)。この場合、プロセスガスの流れによっ
て上記反応ガスが導入口から下方に流れるのを防ぐこと
ができる。
Further, in the heat treatment apparatus (claim 1), it is preferable that a supply port of a process gas supplied into the process tube is provided below the introduction port (claim 2). In this case, the flow of the process gas can prevent the reaction gas from flowing downward from the inlet.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱処理装置の好ま
しい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態である熱処理装置の要部構
成を示す断面図である。尚、下記の説明では、従来例と
の比較を容易なものとするために、半導体ウェハW内に
アンチモンを熱拡散させる固体拡散炉を構成した場合を
例示して説明する。図において、本実施形態の熱処理装
置は、被処理物としての半導体ウェハWを加熱するため
の縦型の密閉可能なプロセスチューブ1と、このプロセ
スチューブ1の外周外方に設けられた筒状の第1のヒー
タ2と、上記プロセスチューブ1に気密に連結され、反
応ガスを生成するための密閉可能な加熱チューブ3と、
この加熱チューブ3の外周外方に設けられた筒状の第2
のヒータ4とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following description, a case in which a solid diffusion furnace for thermally diffusing antimony into the semiconductor wafer W is configured will be described for easy comparison with the conventional example. In the figure, a heat treatment apparatus of the present embodiment includes a vertical sealable process tube 1 for heating a semiconductor wafer W as an object to be processed, and a cylindrical process tube provided outside the outer periphery of the process tube 1. A first heater 2, a hermetically connected heating tube 3 that is hermetically connected to the process tube 1, and generates a reaction gas;
A cylindrical second tube provided outside the outer periphery of the heating tube 3
Heater 4.

【0009】上記加熱チューブ3の内部には、固体ソー
スとして例えば三酸化アンチモンdがるつぼ5に入れら
れた状態で配置されており、加熱チューブ3は、その一
端開口部に気密に取り付けられた扉6から上記るつぼ5
を出し入れできるようになっている。また、この加熱チ
ューブ3には、N2ガス等のキャリアガスを導入するた
めの導入管7が連結されており、第2のヒータ4からの
輻射熱で三酸化アンチモンdを加熱することにより、反
応ガスとしての三酸化アンチモンdの昇華ガスを生成し
て、上記キャリアガスによりプロセスチューブ1内に導
入するよう構成されている。
Inside the heating tube 3, for example, antimony trioxide d is placed as a solid source in a crucible 5, and the heating tube 3 has a door air-tightly attached to one end opening thereof. 6 to crucible 5 above
Can be put in and out. Further, an introduction pipe 7 for introducing a carrier gas such as N 2 gas is connected to the heating tube 3, and the reaction tube is heated by radiant heat from the second heater 4 to heat the antimony trioxide d. A sublimation gas of antimony trioxide d as a gas is generated and introduced into the process tube 1 by the carrier gas.

【0010】詳細には、加熱チューブ3の他端部側には
先端球状部3a1を備えた細管部3aが設けられてお
り、上記先端球状部3a1が上記第1のヒータ2及び後
述の均熱管13にそれぞれ設けられた孔部2b及び13
aを順次挿通して、上記プロセスチューブ1側の導入口
1aの周りに設けられた半球面状座1bに気密に連結さ
れることでキャリアガスにより昇華ガスをプロセスチュ
ーブ1内に導入する。また、上記の導入口1aは、プロ
セスチューブ1の第1のヒータ2により加熱される部分
に設けられたものであり、昇華ガスの温度低下が生じる
のを極力抑えるよう構成されている。上記第2のヒータ
4は、筒状の断熱壁4aで覆われたものであり、筒状の
支持容器8によって加熱チューブ3とともに、上記の先
端球状部3aと半球面状座1bとのシール性を確保した
状態で当該装置の外壁内面(図示せず)に取り付けられ
ている。
More specifically, a thin tube portion 3a having a tip spherical portion 3a1 is provided on the other end side of the heating tube 3, and the tip spherical portion 3a1 is connected to the first heater 2 and a soaking tube described later. 13 are respectively provided with holes 2b and 13
a, and sublimated gas is introduced into the process tube 1 by a carrier gas by being hermetically connected to a hemispherical seat 1b provided around the inlet 1a on the process tube 1 side. The inlet 1a is provided at a portion of the process tube 1 heated by the first heater 2, and is configured to minimize a decrease in the temperature of the sublimation gas. The second heater 4 is covered with a tubular heat insulating wall 4a, and has a sealing property between the tip spherical portion 3a and the hemispherical seat 1b together with the heating tube 3 by a tubular support container 8. Is secured to the inner surface (not shown) of the outer wall of the device.

【0011】上記プロセスチューブ1は、その下端開口
より半導体ウェアWを搭載したボート14が搬入出され
るよう構成されている。また、プロセスチューブ1は、
その内部空間に上記の導入口1aから昇華ガスとキャリ
アガスとの混合ガスが導入され、さらに導入口1aの下
方に設けた供給口1cから上部に設けた排気口1d側に
2ガス等のプロセスガスが供給された状態で、第1の
ヒータ2からの輻射熱により半導体ウェハWを加熱する
よう構成されている。
The process tube 1 is configured such that a boat 14 loaded with semiconductor ware W is carried in / out from the lower end opening. Also, the process tube 1
Its inner space is mixed gas of sublimated gas and the carrier gas from the inlet 1a is introduced, further from the supply port 1c provided below the inlet 1a of the N 2 gas or the like to the exhaust port 1d side provided in the upper The semiconductor wafer W is configured to be heated by radiant heat from the first heater 2 in a state where the process gas is supplied.

【0012】また、プロセスチューブ1の上記排気口1
dには、プロセスチューブ1内に導入された昇華ガスな
どのガスを外部に排気するための排気管9が継手部10
を介して連結されている。具体的には、上記継手部10
には、図に示すように、例えばボールジョイントタイプ
のものが用いられており、半球面状に形成された排気管
9の一端部9aの内側表面と上記排気口1dの周りに形
成された球面状部1eの外側表面とを互いに当接させる
ことでプロセスチューブ1と排気管9とを連結してい
る。この継手部10には、上記排気管9とこれに巻き付
けられたマントルヒータ11とを上方から下方に押さえ
るための押さえ部材等(図示せず)が含まれており、当
該継手部10でのシール性を確保するようなっている。
また、上記マントルヒータ11は、排気管9を加熱する
ことにより、三酸化アンチモンdが昇華ガスから析出し
て副生成物として排気管9の内面に付着するのを防止し
ている。さらに、排気管9の他端部側にはコールドトラ
ップ部16が設けられており、排気管9を冷却すること
で上記昇華ガスを冷やして外部に排出するガスから毒性
のある三酸化アンチモンdを析出し除去するよう構成さ
れている。
The exhaust port 1 of the process tube 1
An exhaust pipe 9 for exhausting a gas such as a sublimation gas introduced into the process tube 1 to the outside is provided at the joint 10.
Are connected via Specifically, the joint 10
As shown in the figure, for example, a ball joint type is used, and a spherical surface formed around the inside surface of one end 9a of the exhaust pipe 9 formed in a hemispherical shape and the exhaust port 1d is used. The process tube 1 and the exhaust pipe 9 are connected by bringing the outer surface of the shape part 1e into contact with each other. The joint 10 includes a pressing member (not shown) for pressing the exhaust pipe 9 and the mantle heater 11 wound around the exhaust pipe 9 from above to below. It is designed to secure sex.
In addition, the mantle heater 11 prevents the antimony trioxide d from depositing from the sublimation gas and attaching to the inner surface of the exhaust pipe 9 as a by-product by heating the exhaust pipe 9. Further, a cold trap section 16 is provided on the other end side of the exhaust pipe 9, and by cooling the exhaust pipe 9, the sublimation gas is cooled to remove toxic antimony trioxide d from the gas discharged to the outside. It is configured to deposit and remove.

【0013】上記第1のヒータ2は、筒状の断熱壁2a
に覆われたものであり、その断熱壁2aの上端部には、
上記の継手部10が断熱材12を介在して挿通されてい
る。また、この第1のヒータ2とプロセスチューブ1と
の間には、筒状の均熱管13が配置されており、第1の
ヒータ2からの輻射熱をプロセスチューブ1に対して均
一に伝導して、温度むらを生ずることなく、所望の処理
温度で複数の各半導体ウェハWに熱拡散処理を行えるよ
う構成されている。
The first heater 2 has a cylindrical heat insulating wall 2a.
At the upper end of the heat insulating wall 2a.
The above-mentioned joint part 10 is inserted through the heat insulating material 12. A cylindrical heat equalizing tube 13 is disposed between the first heater 2 and the process tube 1, and uniformly transmits radiant heat from the first heater 2 to the process tube 1. The configuration is such that thermal diffusion processing can be performed on a plurality of semiconductor wafers W at a desired processing temperature without causing temperature unevenness.

【0014】上記ボート14は、図示を省略した昇降機
構によって上記プロセスチューブ1内を昇降可能に配置
されたものであり、複数の半導体ウェハWを搭載してバ
ッチ処理できるよう構成されている。詳細には、ボート
14は、例えば円板状に形成された天板14aと、この
天板14aに連結され、当該天板14aを支持する長尺
の支柱14bと、支柱14bが取り付けられた取付板1
4cとを備えており、上記の支柱14bに設けられた溝
(図示せず)により半導体ウェハWを所定の間隔をおい
て1枚ずつ保持することで各半導体ウェハWの表面上を
上記昇華ガスが均一に流れるようになっている。これに
より、アンチモンの拡散処理に処理むらが生じるのを防
止することができる。
The boat 14 is arranged so as to be able to ascend and descend in the process tube 1 by an elevating mechanism (not shown), and is configured so that a plurality of semiconductor wafers W can be mounted and batch-processed. In detail, the boat 14 includes, for example, a top plate 14a formed in a disc shape, a long support 14b connected to the top plate 14a, and supporting the top plate 14a, and a mounting on which the support 14b is mounted. Board 1
4c, the semiconductor wafer W is held one by one at a predetermined interval by a groove (not shown) provided in the above-mentioned column 14b, so that the sublimation gas flows over the surface of each semiconductor wafer W. Flow evenly. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of processing unevenness in the diffusion treatment of antimony.

【0015】また、このボート14の下端部には、炉口
扉を兼用したフロアープレート14dが設けられてお
り、上記プロセスチューブ1の下端開口を密閉できるよ
うになっている。尚、取付板14cとフロアープレート
14dとの間には、ヒートバリア部14eが設けられて
おり、熱処理時に第1のヒータ2からの輻射熱がフロア
ープレート14dに伝わるのを抑えている。また、上記
ボート14の天板14a上には、一端部が開口した石英
製の有底ケースからなるトレー15がその一端開口部を
上記排気口1d側に向けた状態で着脱可能に搭載されて
いる。これにより、余剰の昇華ガスが排気管9や継手部
10の内面に接触することで冷却されてそれらの内面に
付着した後、上記排気口1dから落下してきた場合で
も、トレー15によって受け止めて回収することができ
る。
At the lower end of the boat 14, a floor plate 14d also serving as a furnace port door is provided so that the lower end opening of the process tube 1 can be sealed. In addition, a heat barrier portion 14e is provided between the mounting plate 14c and the floor plate 14d to suppress transmission of radiant heat from the first heater 2 to the floor plate 14d during heat treatment. On the top plate 14a of the boat 14, a tray 15 composed of a bottomed case made of quartz and having one end opened is detachably mounted with its one end opening facing the exhaust port 1d. I have. Thereby, even if the surplus sublimation gas is cooled by contacting the inner surfaces of the exhaust pipe 9 and the joint portion 10 and adheres to those inner surfaces, even if it falls from the exhaust port 1d, it is received and collected by the tray 15. can do.

【0016】上記のように構成された熱処理装置では、
縦型の密閉可能なプロセスチューブ1を用いているの
で、装置の横方向の広がりを最小限に抑えることがで
き、当該装置の設置床面積を小さくすることができる。
また、上記プロセスチューブ1及び密閉可能な加熱チュ
ーブ3内で半導体ウェハW及び三酸化アンチモンdを第
1及び第2のヒータ2、4によってそれぞれ独立して加
熱しているので、毒性を有する三酸化アンチモンdを用
いて半導体ウェハWをバッチ処理する場合でも、半導体
ウェハW及び三酸化アンチモンdをそれぞれ所望の温度
条件で加熱することができる。しかも、上記の導入口1
aがプロセスチューブ1の第1のヒータ2により加熱さ
れる部分に設けられているので、加熱チューブ3内で生
成された昇華ガスの温度低下を極力抑えてプロセスチュ
ーブ1内に導入することができ、熱処理の均一性を高め
るとともに、三酸化アンチモンdが温度低下に起因して
上記昇華ガスから析出するのを防ぐことができる。
In the heat treatment apparatus configured as described above,
Since the vertically-closable process tube 1 is used, the lateral spread of the device can be minimized, and the installation floor area of the device can be reduced.
Further, since the semiconductor wafer W and the antimony trioxide d are independently heated by the first and second heaters 2 and 4 in the process tube 1 and the sealable heating tube 3, respectively, the toxic trioxide is used. Even when the semiconductor wafer W is batch-processed using antimony d, the semiconductor wafer W and antimony trioxide d can each be heated at desired temperature conditions. Moreover, the above-mentioned inlet 1
Since “a” is provided in the portion of the process tube 1 heated by the first heater 2, it is possible to introduce the sublimation gas generated in the heating tube 3 into the process tube 1 while minimizing the temperature drop. In addition, it is possible to enhance the uniformity of the heat treatment and prevent the antimony trioxide d from being precipitated from the sublimation gas due to the temperature decrease.

【0017】また、本実施形態では、導入口1aの下方
に供給口1cを設けているので、導入口1aからプロセ
スチューブ1内に導入された反応ガスが上記供給口1c
からのプロセスガスの流れによって導入口1aからプロ
セスチューブ1の下端部の低温部分に流れるのを防止す
ることができ、三酸化アンチモンdが上記下端部で反応
ガスから析出するのを防ぐことができる。その結果、析
出した三酸化アンチモンdが下端部に堆積するのを防止
することができ、そのメンテナンス作業を容易なものと
することができる。
In this embodiment, since the supply port 1c is provided below the inlet 1a, the reaction gas introduced into the process tube 1 from the inlet 1a is supplied to the supply port 1c.
Can be prevented from flowing from the inlet 1a to the low-temperature portion at the lower end of the process tube 1 by the flow of the process gas from above, and antimony trioxide d can be prevented from being precipitated from the reaction gas at the lower end. . As a result, it is possible to prevent the deposited antimony trioxide d from depositing at the lower end, and to facilitate the maintenance work.

【0018】尚、上記の説明では、固体ソースである三
酸化アンチモンdを昇華してキャリアガスにてプロセス
チューブ1内に導入し、半導体ウェハW内にアンチモン
を熱拡散させる固体拡散炉を構成した場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加熱
チューブ3内で加熱生成した反応ガスをプロセスチュー
ブ1内に導入して被処理物に化学反応させるものであれ
ばよい。具体的には、加熱チューブ3内でシラン(Si
4)等の原料ガスを熱分解して得られたシリコンガス
(反応ガス)をプロセスチューブ1内に導入しシリコン
リッチな雰囲気下で半導体ウェハWの表面にシリコン酸
化膜(SiO)等を化学蒸着させる蒸着炉や高純度シ
リコンの結晶体等の形成に使用されるエピタキシャル炉
などにも好適に用いることができる。また、上記の説明
以外に、ZnAs2やZnSb3等、ZnAs、Cd
32、及びMg32の固体ソースをそれぞれ用いて、A
lGaAsSb系、AlGaP系、ZnGaAsP系、
及びInP系の化合物半導体をそれぞれ形成してもよ
い。
In the above description, a solid diffusion furnace is constructed in which antimony trioxide d as a solid source is sublimated and introduced into the process tube 1 with a carrier gas to thermally diffuse antimony into the semiconductor wafer W. Although the case has been described, the present invention is not limited to this, and any device may be used as long as the reaction gas heated and generated in the heating tube 3 is introduced into the process tube 1 to cause a chemical reaction with the object to be processed. Specifically, silane (Si
A silicon gas (reactive gas) obtained by thermally decomposing a source gas such as H 4 ) is introduced into the process tube 1 and a silicon oxide film (SiO 2 ) or the like is formed on the surface of the semiconductor wafer W in a silicon-rich atmosphere. The present invention can also be suitably used in a vapor deposition furnace for chemical vapor deposition, an epitaxial furnace used for forming a high-purity silicon crystal, and the like. Further, in addition to the above description, ZnAs 2 and ZnSb 3 etc., ZnAs, Cd
3 P 2, and Mg 3 P 2 solid sources used respectively, A
lGaAsSb, AlGaP, ZnGaAsP,
And InP-based compound semiconductors may be formed.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項1の熱処理装置によれば、装置の
横方向の広がりを最小限に抑えることができるので、当
該装置の設置床面積を小さくすることができる。したが
って、クリーンルームを大きくすることなく、当該装置
を設置することができ、設備コストを抑えることができ
る。また、密閉可能なプロセスチューブ及び密閉可能な
加熱チューブ内で被処理物及び固体ソースまたは原料ガ
スを第1及び第2のヒータによってそれぞれ独立して加
熱するので、毒性を有する固体ソース等の化学物質を用
いて被処理物をバッチ処理する場合でも、安全性を容易
に確保することができるとともに、それらの被処理物及
び化学物質を各々所望の温度条件で加熱して被処理物の
歩留まりを高めることができる。しかも、加熱チューブ
内で生成された反応ガスの温度低下を極力抑えてプロセ
スチューブ内に導入することができるので、その反応ガ
スから化学物質が副生成物として析出するのを防止する
ことができ、析出した副生成物が当該装置内に溜まるの
を防いでメンテナンス作業を容易なものとすることがで
きる。
The present invention configured as described above has the following effects. According to the heat treatment apparatus of the first aspect, since the lateral spread of the apparatus can be minimized, the installation floor area of the apparatus can be reduced. Therefore, the apparatus can be installed without increasing the size of the clean room, and equipment costs can be reduced. Further, since the object to be processed and the solid source or the raw material gas are independently heated by the first and second heaters in the sealable process tube and the sealable heating tube, chemical substances such as a toxic solid source are used. In the case of batch processing of workpieces using, the safety can be easily ensured, and the workpieces and the chemical substances are heated at desired temperature conditions to increase the yield of the workpieces. be able to. Moreover, since the temperature drop of the reaction gas generated in the heating tube can be minimized and introduced into the process tube, it is possible to prevent a chemical substance from being precipitated as a by-product from the reaction gas, Preventing deposited by-products from accumulating in the apparatus, making maintenance work easier.

【0020】また、請求項2の熱処理装置によれば、プ
ロセスガスの流れによって反応ガスが導入口から下方に
流れるのを防ぐことができるので、反応ガスが上記プロ
セスチューブの下端部の低温部分に流れるのを防止する
ことができ、上記副生成物が反応ガスから下端部で析出
するのを防ぐことができる。その結果、析出した副生成
物が下端部に堆積するのを防止することができ、そのメ
ンテナンス作業を容易なものとすることができる。
According to the heat treatment apparatus of the present invention, it is possible to prevent the reaction gas from flowing downward from the inlet by the flow of the process gas, so that the reaction gas flows to the low-temperature portion at the lower end of the process tube. Flow can be prevented, and the by-product can be prevented from being precipitated from the reaction gas at the lower end. As a result, the deposited by-product can be prevented from being deposited on the lower end portion, and the maintenance work can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である熱処理装置の要部構
成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の熱処理装置の要部構成を示す概略断面図
である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a conventional heat treatment apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プロセスチューブ 1a 導入口 1c 供給口 1d 排気口 2 第1のヒータ 3 加熱チューブ 4 第2のヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process tube 1a Inlet 1c Supply port 1d Exhaust port 2 First heater 3 Heating tube 4 Second heater

フロントページの続き (72)発明者 福山 義治 奈良県天理市嘉幡町229番地 光洋サーモ システム株式会社内 Fターム(参考) 5F045 BB08 BB20 DP19 EB02 EB10 EE02 EG08 EK06 EK21 Continued on the front page (72) Inventor Yoshiharu Fukuyama 229 Kahata-cho, Tenri-shi, Nara Prefecture F-term (reference) 5F045 BB08 BB20 DP19 EB02 EB10 EE02 EG08 EK06 EK21

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固体ソースの加熱または原料ガスの熱分解
により反応ガスを生成して、その反応ガスを用いて被処
理物に熱処理を行う熱処理装置であって、 前記被処理物を加熱するための縦型の密閉可能なプロセ
スチューブと、 前記プロセスチューブの外周外方に設けられた第1のヒ
ータと、 前記反応ガスを生成するための密閉可能な加熱チューブ
と、 前記加熱チューブの外周外方に設けられた第2のヒータ
とを備え、 前記プロセスチューブの前記第1のヒータによって加熱
される部分に、前記加熱チューブから当該プロセスチュ
ーブの内部に前記反応ガスを導入するための導入口を設
け、その導入口に前記加熱チューブを気密に連結したこ
とを特徴とする熱処理装置。
1. A heat treatment apparatus for generating a reaction gas by heating a solid source or thermally decomposing a source gas, and performing heat treatment on the object using the reaction gas. A vertical sealable process tube, a first heater provided on the outer periphery of the process tube, a sealable heating tube for generating the reaction gas, and an outer periphery of the heating tube. And a second heater provided at a portion of the process tube heated by the first heater, and an introduction port for introducing the reaction gas from the heating tube to the inside of the process tube is provided. A heat treatment apparatus, wherein the heating tube is hermetically connected to the inlet.
【請求項2】前記プロセスチューブの内部に供給される
プロセスガスの供給口を前記導入口の下方に設けたこと
を特徴とする請求項1記載の熱処理装置。
2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a supply port for a process gas supplied into the process tube is provided below the inlet.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008224031A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Asm Internatl Nv Joint
WO2012114935A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 株式会社サンケイエンジニアリング Film forming method and film forming device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008224031A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Asm Internatl Nv Joint
WO2012114935A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 株式会社サンケイエンジニアリング Film forming method and film forming device
JP2012174838A (en) * 2011-02-21 2012-09-10 Sankei Engineering:Kk Deposition method and deposition device

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