JP2004522302A - プロセスガスの製造のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、基板、殊に半導体基板の処理のためのプロセスガスを製造する方法及び装置に関する。
【0002】
コンピューターチップ及び他の電子構成部材は、半導体ディスク、いわゆるウエハに作り上げられる。それには、多数の操作段階及び工程、例えば、パターン化、リソグラフィー、イオン注入、エッチング又は被覆が必要である。被覆工程は、いわゆるプロセスガス雰囲気でのウエハの熱処理の間に実施されることがしばしばある。この際、水蒸気及び酸素から成るプロセスガスを、ウエハの酸素富化湿式酸化に使用することが公知である。この酸素富化プロセスガスは、殊に少ない熱量で、2000オングストロームまでの層厚の酸化物の分解に、及び約40オングストロームよりも少ない層厚の薄いゲート(Gate)−酸化物の製造に好適である。更に、プロセスガスが水蒸気及び水素から成る水素富化湿式酸化が公知である。水素富化プロセスガスは、特に、金属ゲート(Metallgates)又は金属ゲートコンタクト(Metallgatekontakten)のゲート−スタック(Gate-Stacks)の選択的酸化に好適である。
【0003】
酸素富化プロセスガス及び水素富化プロセスガス(すなわち、水蒸気及び酸素又は水素から成るプロセスガス)の製造のために、過去に様々な方法が使用された。
【0004】
酸素富化プロセスガスは、例えば、燃焼室を有する炉の中で製造され、その中で水蒸気を製造するために酸素及び水素が燃焼される。燃焼のために、常に、水素と燃焼し得るよりも多い酸素が使用された。それによって酸素過剰が起こり、従って、水蒸気及び酸素から成るプロセスガスが生成された。このプロセスガスは、引続いて、半導体ウエハの処理のために、相応する導入管を経由して処理室に導入された。この導管に、プロセスガス中の酸素含量を調節するために、付加的な酸素を導入することができた。
【0005】
過去においては、水素富化プロセスガスの製造のために、水素ガスを水蒸気と混合させ、その際、水蒸気を蒸留水の蒸発によって生成させた。しかし、この方法では高いガス流を得ることはできない。更に、水蒸気及び水素からの比率は、正確には調整−及び再現不可能である。この方法のもう1つの欠点は、その際しばしば不純物が生じることにある。
【0006】
従って、公知技術水準から出発して、本発明の基礎には、簡単で経費的に有利な方法で水蒸気及び水素から成る水素富化プロセスガスの製造を可能にさせ、その際、水蒸気と水との混合比が調整−及び再現可能である方法及び装置を創造するという課題がある。
【0007】
本発明により、基板、殊に半導体基板の処理のためのプロセスガスの生成法におけるこの課題は、水蒸気及び水素から成るプロセスガスの生成のために、酸素を燃焼室中で水素富化環境で燃焼させることによって解決される。この方法では、高ガス流がプロセスガスのために得られる。更に、生成する水蒸気量は、導入されて水素と燃焼する酸素と正比例するので、水蒸気と水素との間の比率は、正確に調整−及び再現可能である。更に、燃焼の際に純粋な水蒸気が生成するので、プロセスガスは高純度を示す。
【0008】
酸素の代わりに、一般に、酸素含有ガス、例えば、NO又はO3を使用することができ、同様に、水素の代わりに、水素又は水素同位元素含有ガス、例えば、NH3、重水素又はNO3を使用することができる。
【0009】
燃焼室で全酸素を燃焼させることを保証するために、未燃焼酸素の存在を燃焼室の下流で検出する。燃焼室の下流で未燃焼の酸素が検出される場合には、未燃焼酸素がプロセスガス中に存在する水素と共に爆鳴気混合物を生成させる可能性があるので、本発明の実施態様に従って方法を中断する。この理由から、燃焼室の下流で未燃焼の酸素が検出される場合には、燃焼室の下流で爆鳴気の生成の危険を回避するために、不活性ガスをプロセスガスに導入することも有利である。
【0010】
本発明の有利な1実施態様では、燃焼室の下流で水素をプロセスガスに導入し、それによって、プロセスガス中の水素濃度を任意に調整することができる。水素対水蒸気の比率は、有利に、化学量論的燃焼(H2 0%)と1000/1(H2O 0.1%)との間で調整される。
【0011】
有利に酸素の燃焼前に、燃焼室に水素を充填し、酸素は燃焼の開始時に初めて導入され、その結果、燃焼の開始後に完全には燃焼されずに燃焼室から排出される爆鳴気が燃焼室中に生成することが避けられる。燃焼室及び/又は後続のガスシステムに水素を充填する前に、場合により存在する空気酸素を除去するために、不活性ガス(例えば、N2、He又はAr)で洗浄することが有利である。
【0012】
同じ装置中での酸素富化プロセスガスの製造のために、有利に燃焼室中の酸素対水素の比率を燃焼の間に変化させる。それによって、後続の工程に所望される限り、簡単で経費的に有利な方法で、水素富化プロセスガスから酸素富化プロセスガスへ交換させることができる。更に、それによって、同じ装置の使用下に、異なる工程が、後接の装置、例えば、基板(半導体)の熱処理のための別個の急速加熱装置又は一般的装置中で補助することができる。水素富化プロセスガスと酸素富化プロセスガス生成との間の交換の際に、爆鳴気が生成しないことを保証するために、酸素及び水素の化学量論的燃焼を、予め決められた時間実施する。化学量論的燃焼によって、既に過剰の水素は生成する水蒸気によって室から排除される。全部の水素が排除された時に初めて、酸素富化燃焼に備えるために、酸素含量を更に高める。それによって、燃焼室及び/又は後接のガスシステム、例えば、急速加熱装置の処理室中に爆鳴気は生成されないことが保証される。この際、安全のために、未燃焼酸素及び/又は水素の濃度を監視することができるので、場合により存在する酸素−水素混合物は、圧力、温度及び他のパラメーター(例えば、UV−線)に依存する爆発限度以下であることが保証される。
【0013】
酸素富化プロセスガス中の酸素濃度の正確な調整のために、有利に燃焼室の下流に付加的な酸素を導入させる。酸素対水素の比率は、有利に0%(完全燃焼又はH2O100%)〜100%(H2O0.1%)で調整される。
【0014】
燃焼室の下流に存在する導入管中の爆鳴気の生成を阻止するために、燃焼室中で水素富化プロセスガスが生成される場合には、燃焼室の下流で酸素導入管を閉鎖する。同様にして、燃焼室中に酸素富化プロセスガスが生成される場合には、有利に水素導入管を燃焼室の下流で閉鎖する。更に、水素導入管及び酸素導入管は相互に閉鎖される、すなわち、2本の導入管の1本は常に最大に開口している。プロセスガスの変換のために、有利に燃焼室の下流で別の流体をプロセスガスに導入し、その結果、異なるメカニズムを後続の基板処理の際に促進することができる。その別の流体は、半導体ウエハの処理のための後続の熱工程に反応性又は不活性のガス又はそのようなガスから成る混合物(例えば、Ar 、N2)であってよい。
【0015】
本発明の1実施態様では、酸素を水素貧化環境で燃焼させることによって、燃焼室中で先ず酸素富化プロセスガスを生成させ、引続き、燃焼室中の水素対酸素の比率を、水素富化環境での酸素の燃焼のために変化させる。そうして、水素−又は酸素富化プロセスガスの製造と共に選択的に開始することができ、引続き、炉のスイッチを切る必要なく、これら2種のプロセスガスを製造する間を任意に交換することができる。
【0016】
燃焼室中で酸素富化燃焼が行われる場合に、燃焼室の下流で未燃焼の水素が水素検出用装置(例えば、水素センサー)によって検出される場合には、方法を有利に中止する及び/又は不活性ガスをプロセスガス中に導入する。それによって、燃焼室の下流で爆鳴気混合物の生成は阻止される。
【0017】
水素貧化環境中から水素富化環境中へ酸素燃焼を交換する場合には、燃焼室が水蒸気だけを保有し、未燃焼酸素又は水素を保有しないことを保証するために、有利に、酸素及び水素の化学量論的燃焼を予め決められた時間実施する。
【0018】
爆鳴気の生成を阻止するために、燃焼室を有利に燃焼過程の前に不活性ガスで洗浄する。
【0019】
本発明の1実施態様により、プロセスガスを有利に少なくとも1種の半導体ウエハ又は半導体材料の熱処理に使用し、処理サイクル内で水素富化及び酸素富化プロセスガス間を交換する。処理サイクルとは、半導体(例えば、半導体ウエハ)が少なくとも半導体の加熱及び冷却を包含する温度−時間−サイクルに曝されるということが解される。通例、基板形で存在する半導体は、Siを包含し、III-V、II-VI又はIV-IV半導体であってよい。
【0020】
選択的実施態様では、プロセスガスを少なくとも1種の半導体ウエハの熱処理に使用し、連続する熱処理サイクルでは水素富化及び酸素富化プロセスガスの間で交換する。有利に、熱処理サイクルの間で、プロセスガスの水蒸気中の水素又は酸素の濃度を変化させる。
【0021】
本発明の基礎にある課題は、基板、殊に半導体基板の処理のためのプロセスガスの生成のための装置によっても解決され、この装置は、燃焼室を有する炉、燃焼室への少なくとも1本の酸素導入管及び少なくとも1本の水素導入管、燃焼室中の酸素/水素−混合物の点火のための点火装置及び水蒸気及び水素から成るプロセスガスの生成のために酸素を水素富化環境で点火させ、かつ完全に燃焼させるように制御可能である制御ユニットを有する。既に前記した利点がこの装置で明らかである。
【0022】
本発明を次の有利な実施例により図面を参照して説明する。
【0023】
第1図は、炉1の概略図であり、この中で酸素及び水素を本発明による方法によって燃焼させて水蒸気含有ガスを生成させる。
【0024】
炉1は、内部に燃焼室5を包含する容器3を有する。燃焼室5は導入口7を有し、この導入口7は第1ガス−導入管8と結合している。第1ガス−導入管8は導入管10と結合していて、後に詳説されるように、水素はこの導入管10を経由して炉1中に導入される。
【0025】
第1導入管8の範囲に、第2ガス−導入管12も装備されている。この第2ガス−導入管12は、少なくとも部分的に第1ガス−導入管8中に延びていて、いわゆる槍として形成されている。後に詳説されるように、酸素は第2ガス−導入管を経由して炉1中に導入される。第2導入管12は排出端部14を有し、この排出端部は第1導入管8の範囲に配置されていて、従って、2本の導入管8,12を経由して導入されるガスの混合が、混合物が燃焼室に進入する前に既に第1導入管8の範囲で行われる。
【0026】
第2導入管12が開口している第1導入管8の範囲は、生成する酸素/水素−ガス混合物をこの範囲でその発火温度以上に加熱し、発火させるために、加熱環によって包囲されている。選択的に、混合物の発火のために他の装置が装備されていても良い。
【0027】
炉1の容器3中に、更にUV−検出器20が装備されていて、これは燃焼過程を監視するために、酸素/水素−ガス混合物の燃焼範囲に照準されている。酸素及び水素は可視火炎で燃焼するので、UV−検出器は測定範囲260nmで燃焼過程を監視する。UV−検出器は相応する制御装置と連結していて、この制御装置は、火炎が消えることを検出器が確認すると、導入管8及び12を経るガス供給を止める。
【0028】
燃焼室5は、排出管24と連結している排出端部21も有し、この排出管24は、第2図に関連して詳説されているように、半導体の熱処理のための急速過熱装置又は一般に処理室と連結している。
【0029】
排出管24中に、導管24中の未燃焼酸素又は未燃焼水素を検出するための、非詳記の酸素−及び水素センサー又は相応する検出装置が装備されている。
【0030】
第2図は、半導体ウエハの処理のための装置30の概略的ブロックダイアグラムを示し、この中に第1図による炉1が統合されている。
【0031】
装置30は、プロセスガス生成部分31及び、例えば、少なくとも1個の半導体ウエハがその中に配置されていて熱処理される急速加熱装置32を有する。急速加熱装置32は、例えば、同一出願人に起因するDE−A−19905524から公知である構造を有し、これは重複を避ける限り、本発明の目的にされる。炉1の排出管24は、炉1中で生成するプロセスガスを急速加熱装置に導入することができるように、急速加熱装置32の処理室の入口と連結している。
【0032】
装置30のプロセスガス生成部分31は、炉1、電子工学的制御ユニット34、及び各々制御ユニット34によって制御されていて、制御されるガス流がそこを通過する多数のマス・フロー・コントローラー(Mass Flow Controller)又はガス流制御ユニット36〜41を有する。
【0033】
マス・フロー・コントローラー36は、ガス導入管43及び排出管44を有する。導入管43はガス給源と連結している。排出管44は、炉1と急速加熱装置32との間で導管24と連結していて、付加的なガスが次の処理に要求される炉1中で生成したプロセスガス中に導入される。
【0034】
マス・フロー・コントローラー37は、導入管46及び排出管47を有する。導入管46は、不活性ガス、例えば、窒素又はアルゴンの給源と連結している。排出管47は、炉1の第1導入管8の導入管10と、並びに炉1の第2導入管12と連結している。
【0035】
マス・フロー・コントローラー38は、導入管50及び排出管51を有する。導入管50は酸素給源又は他の酸素含有ガスの給源と連結していて、一方で、排出管51は炉1の第2導入管12と連結している。
【0036】
マス・フロー・コントローラー39は、水素給源又は他の水素含有ガスの給源と連結している導入管54、並びに導入管10と連結している排出管55を有する。
【0037】
マス・フロー・コントローラー40は、導入管58及び排出管59と連結している。導入管58は、酸素給源又は他の酸素含有ガスの給源と連結していて、一方で、排出管59は炉1と急速加熱装置32との間で導管24と連結している。
【0038】
またマス・フロー・コントローラー41は、導入管62及び排出管63を有する。導入管62は、水素給源又は他の水素含有ガスの給源と連結していて、一方で、排出管63は炉1と急速加熱装置32との間で導管24と連結している。
【0039】
前記したように、マス・フロー・コントローラー36〜41は制御ユニット34を介して制御され、従って、それらは制御された量のガスをその各々の導入管からその各々の排出管へ導入し、又は閉鎖している。
【0040】
プロセスガス生成部分31の機能及びその操作のための本発明による方法は、第1及び第2図を参照して、次に詳説される。
【0041】
プロセスガスの生成前に、先ず全部のマス・フロー・コントローラー36〜41を閉鎖しておく。引続き、マス・フロー・コントローラー37を操作して、不活性ガスを導入管10及び第2導入管12を経由して炉1中に導入する。それによって、導入管10、12、炉1及び排出管24及び場合により急速加熱装置32の処理室を不活性ガスで洗浄し、炉1、導管24及び急速加熱装置32中に酸素又は水素が存在しないことを確認する。更に、残留ガス、例えば空気との非制御反応を回避することができる。
【0042】
予め決められた洗浄時間後に、マス・フロー・コントローラー37を閉鎖する。ここで、マス・フロー・コントローラー39を経由して、水素を導入管10を通して炉1に導入し、この際、少なくとも燃焼室5及び場合により部分的に同様に導管24及び急速加熱装置32の処理室に純水素を充填する。この際、水素の流速を任意に制御することができる。燃焼室が完全に水素で充填されているこの時に、加熱装置17を活動させ、マス・フロー・コントローラー38及び第2導入管12を経由して酸素を燃焼室5に供給する。酸素は、例えば、水素に比べて時間的に5秒間遅らせて導入される。酸素が第2導入管12の排出端部14から排出しはじめると直ちに、酸素は点火され、水素と一緒に燃焼される。この際、燃焼室5中で酸素及び水素の混合によってより多量の爆鳴気が生成することを避けるために、この時点で既に加熱装置17が必要な温度に達成していることが重要である。例えば、加熱装置17は、導入管12の排出末端14の範囲を700℃に加熱する。燃焼の際に火炎が生じ、この火炎は燃焼室5中に突入して、UV−検出器によって検出される。
【0043】
制御ユニット34は、マス・フロー・コントローラー38及び39を経る燃焼室5への水素及び酸素の流れを調整して、酸素の燃焼に要求される量よりも多量の水素が存在し、従って、酸素が水素富化環境中で燃焼されるようにする。酸素及び水素の燃焼によって、燃焼室5中に水蒸気が生成され、この水蒸気は過剰の水素と一緒に導管24を通じて急速加熱装置32の処理室に導かれる。プロセスガスは、30slm(1分間当たりの標準リットル)までの高流量で製造され、処理室中に導かれる。前記のように、導管24中に酸素センサーが存在し、これは導管24中の未燃焼酸素の存在を検出する。導管24中に未燃焼酸素が検出される場合には、センサーは制御ユニット34に警報信号を送るが、それは、導管24中の酸素が過剰の水素と一緒に爆鳴気を生成させる可能性があり、この爆鳴気は急速加熱装置32の処理室中に侵入の際に爆発して、その中に存在するウエハ及び場合により処理室自体も損ない得るからである。警報信号を受けた後に、制御ユニット34は相応する信号をマス・フロー・コントローラー38及び39に送り、これらを閉鎖させ、従って炉1中でのプロセスガスの生成が中止される。 炉1中での爆鳴気の生成を回避し、これを新規に洗浄するために、選択的に又は付加的に、マス・フロー・コントローラー37を経由して、不活性ガスを炉1及び導管24中に導入する。
【0044】
導管24中に未燃焼酸素が検出されない場合には、プロセスガス中の水素含量を所望の値に高めるために、マス・フロー・コントローラー41及び導管63を経由して、付加的な水素を導管24中に存在する水蒸気及び水素から成るプロセスガス中に導入する。更に、所望の場合には、マス・フロー・コントローラー36を経由して、もう1種のガスを水蒸気及び水素から成るプロセスガス中に導入することができる。その際に生じるプロセスガス混合物を、ここで、半導体ウエハの処理のために、急速加熱装置32の処理室中に導入する。急速加熱装置32の処理室は、ウエハの熱処理を開始する前に、先ず、プロセスガスで充分に洗浄される。例えば、処理室はその固有の容積の3倍で洗浄され、これは、例えば、60秒間を必要とする。そうして初めて、処理室中に存在するウエハの熱処理が行われる。ウエハは、初めに未定義の組成で存在し得るプロセスガスの自然発火を回避するために、充分に洗浄されている間では20℃〜560℃の低温にある。更に、ウエハがなお最終的には未定義のプロセスガスと既に反応することを回避する必要がある。この際、ウエハの上限温度は、ウエハの処理及び種類に依存する。上限温度は、例えば、金属被覆ウエハの場合には、場合によって未定義のプロセスガス中の酸化−又は反応過程を回避するために、250℃よりも低く、又はむしろ100℃よりも低い。次いで処理室中で、例えば、金属ゲート又は金属−ゲート−コンタクトでのゲート−スタックの選択的酸化のための水素富化湿式酸化を実施することができる。
【0045】
急速加熱装置32中での処理のために、水蒸気及び水素から成る水素富化プロセスガスの後に、水蒸気及び酸素から成る酸素富化プロセスガスを準備することが要求される場合には、水素富化雰囲気中での酸素の燃焼を、水素貧化雰囲気中での燃焼に変えることができる。そのために制御ユニット34は、先ずマス・フロー・コントローラー38及び39を、酸素及び水素が化学量論的比率で炉1の燃焼室5中に導入されるように調整する。それによって化学量論的燃焼が行われ、その際、純粋な水蒸気が生成し、残留生成物は残っていない。化学量論的燃焼は、前記の水素富化燃焼からの過剰の水素が燃焼室及び場合により急速加熱装置の処理室から排出されるまで続けられる。ここで、マス・フロー・コントローラー38を経由して導入される酸素量を高めることができ、従って、酸素富化燃焼が行われ、すなわち、水素と燃焼され得るよりも多量の酸素が存在し、従って、水蒸気及び酸素から成るプロセスガスが生成される。この水蒸気及び酸素から成る混合物は、ここで、導管24を経由して急速加熱装置32中に導かれる。水蒸気及び酸素から成るプロセスガス中の酸素比率を所望通りに高めるために、更に付加的な酸素をマス・フロー・コントローラー40経由で導管24中に導入することができる。同様の方法で、酸素富化プロセスガスの生成から、再び水素富化プロセスガスの生成へ逆転させることもでき、この場合には再び中間相が準備されて、その際、燃焼室5中で化学量論的燃焼が行われる。
【0046】
炉1は、先ず酸素富化プロセスガスを生成させ、場合により引続いて水素富化プロセスガスの生成に交換するように開始することも当然可能である。
【0047】
従って、装置30のプロセスガス生成部分31は、水蒸気及び選択的に酸素又は水素から成るプロセスガスを製造する状態にある。マス・フロー・コントローラー40及び41によって、プロセスガス中の水蒸気対酸素又は水蒸気対水素の各々任意の混合比率を調整することができる。
【0048】
制御ユニット34は、水素及び酸素を同時に導管24に導入することが爆鳴気の生成に結びつくかもしれないので、マス・フロー・コントローラー40及び41を常に相互に閉鎖するように設定されている。更に、マス・フロー・コントローラー40、41は、それらが相互に閉鎖されていて、すなわち、2本のマス・フロー・コントローラー40,41のうち1方だけがその都度常に開口していることが可能なように機械的に連結することも可能である。更に、炉1中で水素富化燃焼が行われる場合には、マス・フロー・コントローラー40が常に閉鎖されているように制御ユニット34は設定されていて、それというのも、水蒸気及び水素から成るプロセスガス中に酸素を導入する際にも爆鳴気が生成されるかもしれないからである。同様にして、炉1中で酸素富化燃焼が行われる場合には、マス・フロー・コントローラー41は、常に閉鎖されているように調整される。
【0049】
安全性を高めるために、前記のように、未燃焼の酸素又は未燃焼の水素を導管中で検出する酸素−及び水素センサーが導管24中に設置されている。炉中での水素富化燃焼後に、酸素を導管24中で検出する場合には、これは過失とされ、導管24及び/又は後接の急速加熱装置32の処理室中に爆鳴気が生成される危険が生じる。従って、相応するセンサーは警報信号を制御ユニット34に送り、制御ユニットは処理を中止することができ、場合により不活性ガスを炉中に導入する。
【0050】
このことは、炉1中での酸素富化燃焼後に、導管24中で未燃焼水素を検出する場合にも同様に当てはまる。
【0051】
ここで、装置30は、半導体ウエハを急速加熱装置32中で水素富化及び/又は酸素富化の水蒸気含有プロセスガスで処理する状態にある。単一の熱処理サイクルの間に、水素富化の水蒸気含有プロセスガスと酸素富化の水蒸気含有プロセスガスとの間で切り換えることが可能である。熱処理サイクルの間に、これら2種のプロセスガスの間で何回も切り換えることも当然可能である。切り換えは、処理室内での連続的な熱処理サイクルの間でも行うことができる。
【0052】
装置を先ず本発明の有利な1実施例により記載したが、具体的な実施例に限定されるものではない。例えば、プロセスガス生成部分31は、同一のプロセスガス混合物を平行して、又は同一又は異なるプロセスガス混合物を連続して供給する多数の急速加熱装置32(又は一般に半導体ウエハの処理のための処理室)と結合していてよい。例えば、1つの急速加熱装置は、各々1種の酸素富化の水蒸気含有プロセスガスを必要とすることができ、一方で、他の急速加熱装置では、各々1種の水素富化の水蒸気含有プロセスガスが必要とされる。従って、炉1は連続して2つの装置に使用され得るが、炉を1つの装置と他の装置との供給の間で遮断し、場合により不活性ガスで洗浄する必然性はなく、それは、酸素富化の水蒸気含有プロセスガス生成と水素富化の水蒸気含有プロセスガス生成との間で任意に交換することができるからである。炉は超過圧又は減圧で操作することができ、この際、ガスは燃焼室中の減圧によって排出口に導かれるので、減圧での操作が有利である。この方向所与が再び均一の燃焼特性に結びつく。
【0053】
そうして、本発明は、前記例の特徴の組合せ及び/又は交換から明らかである実施例を包含する。更に、半導体又は基板の代わりに、任意の対象を、本発明により記載した方法又は装置で製造したプロセスガスで処理することができることを言及しておくが、この際、処理は、排他的に熱的な、すなわち、温度−時間−処理サイクルに限定されるものではない。
【0054】
対象が、例えば、電磁放射により加熱される装置では、放射率−時間−処理サイクルも重要であり得る。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本発明によるプロセスガスの生成のための炉の概略的横断面図である。
【0056】
【図2】本発明によるプロセスガスの生成のための装置が統合されている基板処理装置の概略的流れ図である。
【符号の説明】
【0057】
1 炉、 5 燃焼室、 8 水素導入管、 12 酸素導入管、 17 点火装置、 24 排出管、 34 制御ユニット、 59 酸素導管、 63 水素導管
Claims (28)
- 基板、殊に半導体基板の処理のための少なくとも1種のプロセスガスを製造する方法において、水蒸気及び水素から成る第1プロセスガスの生成のために、酸素を燃焼室中で超過化学量論的水素富化環境で燃焼させることを特徴とする少なくとも1種のプロセスガスを製造する方法。
- 燃焼室の下流で未燃焼酸素の存在を検出する、請求項1に記載の方法。
- 燃焼室の下流で未燃焼酸素を検出する場合には、方法を中断する、請求項2に記載の方法。
- 燃焼室の下流で未燃焼酸素を検出する場合には、不活性ガスをプロセスガス中に導入する、請求項2又は3に記載の方法。
- 燃焼室の下流で水素をプロセスガス中に導入する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 酸素の燃焼前に燃焼室に純水素を充填し、酸素を燃焼の開始時に初めて導入する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 第2酸素富化プロセスガスの生成のために、燃焼室中の酸素対水素の比率を燃焼の間に変化させる、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 水素富化プロセスガス生成と酸素富化プロセスガス生成との交換の際に、酸素及び水素の化学量論的燃焼を予め決められた時間実施する、請求項7に記載の方法。
- 酸素富化プロセスガスの生成後に、燃焼室の下流で付加的な酸素を導入する、請求項7又は8に記載の方法。
- 燃焼室中で水素富化プロセスガスを生成させる場合には、燃焼室の下流で酸素導入管を閉鎖する、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。
- 燃焼室中で酸素富化プロセスガスを生成させる場合には、燃焼室の下流で水素導入管を閉鎖する、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 燃焼室の下流で、もう1種の流体をプロセスガス中に導入する、請求項1から11までの0いずれか1項に記載の方法。
- 酸素を水素貧化環境で燃焼させることによって、燃焼室で先ず酸素富化プロセスガスを生成させ、燃焼室中の酸素対水素比率を酸素の燃焼のために水素富化環境に変化させる、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
- 酸素富化プロセスガス生成の間に、燃焼室の下流で未燃焼水素の存在を検出する、請求項8から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 燃焼室の下流で未燃焼の水素を検出する場合には、方法を中断する、請求項8又は14に記載の方法。
- 燃焼室の下流で未燃焼の水素を検出する場合には、不活性ガスをプロセスガス中に導入する、請求項14又は15に記載の方法。
- 水素貧化環境中での酸素の燃焼から水素富化環境への交換の際に、予め決められた時間で、酸素及び水素の化学量論的燃焼を実施する、請求項8から16までのいずれか1項に記載の方法。
- 燃焼室を燃焼過程前に不活性ガスで洗浄する、請求項1から17までのいずれか1項に記載の方法。
- プロセスガスを少なくとも1種の半導体ウエハの熱処理に使用し、処理サイクル内で水素富化プロセスガスと酸素富化プロセスガスとを交換する、請求項1から18までのいずれか1項に記載の方法。
- プロセスガスを少なくとも1種の半導体ウエハの熱処理に使用し、連続する熱処理サイクルの際に、水素富化プロセスガスと酸素富化プロセスガスとを交換する、請求項1から19までのいずれか1項に記載の方法。
- プロセスガス中の水素又は酸素の濃度を熱処理サイクルの間に変える、請求項19又は20に記載の方法。
- 基板、殊に半導体基板処理のためのプロセスガスを製造するための装置であり、燃焼室(5)を有する炉(1)、燃焼室(5)中への少なくとも1本の酸素導入管(12)及び少なくとも1本の水素導入管(8)、燃焼室(5)中での酸素/水素−混合物の点火のための点火装置(17)を有し、及び水蒸気及び水素から成るプロセスガスの生成のために、酸素を超過化学量論的水素富化環境中で点火させ、完全に燃焼させるように制御可能である制御ユニット(34)を有する装置。
- 炉(1)の排出管(24)中の酸素−及び/又は水素センサーを有する、請求項22に記載の装置。
- 炉(1)の排出管(24)と結合した水素導管(63)を有する、請求項22又は23に記載の装置。
- 炉(1)の排出管(24)と結合している酸素導管(59)を有する、請求項22から24までのいずれか1項に記載の装置。
- 酸素導管及び水素導管は相互に閉鎖している、請求項24又は25に記載の装置。
- 燃焼室(5)中の燃焼は、水素富化燃焼から酸素富化燃焼へ変化される、請求項22から26のいずれか1項に記載の装置。
- 排出管(24)は、半導体ウエハの熱処理のための少なくとも1つの処理室と結合している、請求項22から26までのいずれか1項に記載の装置。
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