JP2007266229A - Heat treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造等に使用される熱処理装置に関し、特に熱処理装置から発生する汚染物質による半導体ウェハ等の処理物の汚染を防止する機構を備えた熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus used for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a heat treatment apparatus having a mechanism for preventing contamination of a processed object such as a semiconductor wafer by contaminants generated from the heat treatment apparatus.
半導体装置(LSI)の製造には、種々の工程で熱処理装置が使用されている。図1は従来の熱処理装置の一例を示す模式図である。この図1に示すように、熱処理装置は、石英(ガラス)により形成された容器上部11と、ステンレス等の金属により形成された容器下部12とを有している。これらの容器上部11と容器下部12とが組み合わされて、半導体ウェハ10を収納する密閉容器1が構成される。容器上部11の周囲には加熱用ヒータ13が設けられており、このヒータ13から放出される熱(赤外線)が石英製の容器上部11を透過して、密閉容器1内の半導体ウェハ10が加熱される。
In the manufacture of semiconductor devices (LSIs), heat treatment apparatuses are used in various processes. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a conventional heat treatment apparatus. As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus has a container
また、容器下部12の周囲には冷却配管14が配設されており、この冷却配管14内に冷却液を通して容器下部12を冷却するようになっている。更に、容器下部12には、密閉容器1内にガス(雰囲気ガス等)を供給するガス配管15が接続されている。このガス配管15は容器下部12の壁面を挿通して密閉容器1内に入り、半導体ウェハ10の上方に配置されたガス供給口15aから密閉容器1内にガスを供給する。更にまた、容器下部12には排気管16が接続され、外部に配置された真空排気装置(図示せず)により密閉容器1内からガスを排出する。
Further, a
半導体ウェハの熱処理工程では、熱処理装置に由来するウェハの汚染を極力避ける必要がある。雰囲気ガスとしては例えば水素ガス、窒素ガス又はアルゴンガス等が使用されるが、図1に示す装置では、容器上部11がこれらのガスと反応しない石英により形成されているため、容器上部11から汚染物質が発生するおそれは殆どない。一方、容器下部12はステンレス等の金属により形成されているため、雰囲気ガスとの反応により汚染物質が発生するおそれがある。しかし、容器下部11はガスの流れ方向の下流側に配置されているため、上流側に配置された半導体ウェハ10に対する汚染は極めて少ないと考えられる。
In the heat treatment process of the semiconductor wafer, it is necessary to avoid contamination of the wafer originating from the heat treatment apparatus as much as possible. For example, hydrogen gas, nitrogen gas, or argon gas is used as the atmospheric gas. However, in the apparatus shown in FIG. 1, the container
なお、汚染物質の発生を防止するために、熱処理装置の密閉容器全体を石英により形成することも考えられる。しかし、ガスを供給するための配管(図1のガス配管15)や真空排気装置に接続する配管(図1の排気管16)を密閉容器に接続する必要があり、また半導体ウェハを出し入れする機構等も必要なため、密閉容器全体を石英で形成することは極めて困難である。
In order to prevent the generation of contaminants, it is conceivable to form the entire sealed container of the heat treatment apparatus with quartz. However, it is necessary to connect a pipe (
半導体ウェハの熱処理工程では、密閉容器内の雰囲気ガスの置換を効率的に行うことが要求されることがある。例えば、雰囲気ガスが高価である場合や雰囲気ガスの置換時間を短縮したい場合などである。また、大気からの汚染を極力低減したいこともある。そのような場合は、密閉容器内を一旦真空状態にしてから所望の雰囲気ガスを供給することが行われている。また、このような熱処理装置の運用は、半導体装置の製造コストを低減するという観点からも好ましいものである。 In the heat treatment step of the semiconductor wafer, it may be required to efficiently replace the atmospheric gas in the sealed container. For example, when the atmospheric gas is expensive or when it is desired to shorten the replacement time of the atmospheric gas. There are also times when we want to reduce pollution from the atmosphere as much as possible. In such a case, a desired atmosphere gas is supplied after the inside of the sealed container is once evacuated. Moreover, the operation of such a heat treatment apparatus is preferable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the semiconductor device.
本発明に関係する従来技術として、特許文献1〜3に記載されたものがある。特許文献1には、半導体ウェハのアンロード時に排気口に付着した反応副生成物が半導体ウェハからの輻射熱により気化して処理容器内に逆流し半導体ウェハを汚染することを防止するために、アンロード時に排気口を遮蔽物(短内管)で覆うことが記載されている。
As prior arts related to the present invention, there are those described in
特許文献2には、反応容器内へ原料ガスを供給するガス導入口の近傍に妨害部材を配置し、この妨害部材により反応容器内の原料ガスの流速分布を均一化する気相成長装置が記載されている。また、特許文献3には、密閉容器とその外側の反応管との隙間に石英等で形成されたガス整流器を配置して、ガスの淀みが生じないようにした成膜装置が記載されている。
本願発明者等は、図1に示す従来の熱処理装置には、以下に示す問題点があると考える。すなわち、近年、半導体装置のより一層の高集積化及び高機能化が進んでおり、半導体装置を構成するトランジスタ等の素子が更に微細化される傾向にある。そのため、半導体ウェハの汚染防止がより一層要求されるようになった。 The inventors of the present application consider that the conventional heat treatment apparatus shown in FIG. 1 has the following problems. That is, in recent years, semiconductor devices are further highly integrated and functionally advanced, and elements such as transistors constituting the semiconductor device tend to be further miniaturized. For this reason, there has been a further demand for preventing contamination of the semiconductor wafer.
図1に示す従来の熱処理装置では、前述したように、金属製の容器下部12がガスの流れ方向の下流側にあるため、容器下部12から汚染物質が発生しても半導体ウェハ10の汚染は殆どないと考えられていた。しかしながら、本願発明者等の実験研究により、雰囲気ガスの種類によっては加熱された雰囲気ガスと容器下部12の金属とが反応して金属化合物が発生し、その金属化合物が密閉容器1内をガスの流れ方向に対し逆方向に拡散して半導体ウェハ10を汚染することがあることが判明した。特に、雰囲気ガスとして水素を使用した場合は、容器下部12を構成する金属中のFe(鉄)が水素と反応して比較的多くの金属化合物(汚染物質)が発生し、半導体ウェハを汚染することが判明している。
In the conventional heat treatment apparatus shown in FIG. 1, as described above, the metallic container
図2は、本願発明者等により半導体ウェハ表面のFe汚染濃度を調べた結果を示す図である。この図2に示すように、従来の熱処理装置を使用した場合は特に半導体ウェハの周縁部に多くの汚染が発生しており、鉄汚染濃度の平均値は0.43×1010cm-3、最大値は1.93×1010cm-3であった。なお、図2は、図1に示す構造の従来の熱処理装置により、半導体ウェハを500℃の温度で1時間熱処理した後のFe汚染を調べた結果を示している。 FIG. 2 is a diagram showing the result of examining the Fe contamination concentration on the surface of the semiconductor wafer by the inventors of the present application. As shown in FIG. 2, when a conventional heat treatment apparatus is used, a large amount of contamination occurs particularly in the peripheral portion of the semiconductor wafer, and the average value of the iron contamination concentration is 0.43 × 10 10 cm −3 . The maximum value was 1.93 × 10 10 cm −3 . FIG. 2 shows the result of examining Fe contamination after the semiconductor wafer was heat-treated at a temperature of 500 ° C. for 1 hour by the conventional heat treatment apparatus having the structure shown in FIG.
以上から、本発明の目的は、半導体ウェハ等の処理物に対する汚染を従来に比べて低減できる熱処理装置を提供することである。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of reducing contamination of a processed object such as a semiconductor wafer as compared with the conventional one.
本発明の一観点によれば、密閉容器と、前記密閉容器内の空間を、処理物が配置される第1の空間と排気装置に接続される第2の空間とに分割する分割部と、前記第1の空間と前記第2の空間とを連絡する連絡部と、前記第1の空間内にガスを供給するガス供給部と、前記第1の空間内の前記処理物を加熱する加熱部とを有する熱処理装置が提供される。 According to an aspect of the present invention, a sealed container, and a division unit that divides the space in the sealed container into a first space in which a processing object is disposed and a second space connected to an exhaust device; A communication unit that connects the first space and the second space, a gas supply unit that supplies a gas into the first space, and a heating unit that heats the processing object in the first space Is provided.
本発明においては、密閉容器内の空間が、分割部により第1の空間と第2の空間とに分割され、これらの第1の空間と第2の空間との間が連絡部を介して連絡される。半導体ウェハ等の処理物は、第1の空間内に配置される。また、熱処理時には、ガス供給部を介して第1の空間内にガスが供給される。このガスは、連絡部を通って第2の空間内に入り、第2の空間から排気装置により排出される。 In the present invention, the space in the sealed container is divided into the first space and the second space by the dividing portion, and the first space and the second space are communicated with each other via the connecting portion. Is done. A processed object such as a semiconductor wafer is disposed in the first space. Further, during the heat treatment, gas is supplied into the first space via the gas supply unit. This gas enters the second space through the communication portion, and is discharged from the second space by the exhaust device.
本発明の熱処理装置は、このような構成のため,連絡部を通るガスの流速が、第1の空間内を流れるガスの流速よりも速くなる。従って、第2の空間で汚染物質が発生しても、汚染物質が連絡部を通って第1の空間内に入る確率が極めて小さくなる。その結果、第1の空間内に配置された処理物への汚染が回避される。 Since the heat treatment apparatus of the present invention has such a configuration, the flow velocity of the gas passing through the connecting portion is faster than the flow velocity of the gas flowing in the first space. Therefore, even if the pollutant is generated in the second space, the probability that the pollutant enters the first space through the connecting portion is extremely small. As a result, contamination of the processing object arranged in the first space is avoided.
図3は、本発明に係る熱処理装置の一例を示す模式図である。この図3に示す熱処理装置は、石英(ガラス)により形成された容器上部21と、ステンレス等の金属により形成された容器下部22とを有し、これらの容器上部21と容器下部22とが組み合わされて、処理すべき半導体ウェハ(処理物)20を収納する密閉容器5が構成される。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a heat treatment apparatus according to the present invention. The heat treatment apparatus shown in FIG. 3 has a container
容器上部21の下端側には石英等により形成された仕切り板(分割部)27が設けられており、この仕切り板27により密閉容器5内の空間が上側空間(第1の空間)と下側空間(第2の空間)とに分割されている。但し、仕切り板27には、上側空間と下側空間とを連絡する連絡孔(連絡部)27aと、連絡孔27aの口径(大きさ)を調整する絞り機構28とが設けられている。
A partition plate (divided portion) 27 made of quartz or the like is provided on the lower end side of the
容器上部21の周囲には加熱用ヒータ(加熱部)23が配置されている。このヒータ23への通電により発生した熱(赤外線)が石英製の容器上部21を透過して、密閉容器5内に配置された半導体ウェハ20が加熱される。
A heater (heating unit) 23 is disposed around the
一方、容器下部22の周囲には冷却配管(冷却部)24が配置されている。この冷却配管24内を通流する冷却液により、容器下部22(すなわち、密閉容器5の下側空間)が冷却される。冷却液の温度は、例えば室温程度に維持される。
On the other hand, a cooling pipe (cooling part) 24 is disposed around the container
また、容器下部22には、密閉容器5内に雰囲気ガスを供給するガス配管25が接続されている。このガス配管25は仕切り板27を挿通し、半導体ウェハ20の上方に配置されたガス供給口25aから密閉容器5内にガスを供給するようになっている。更に、容器下部22には、真空排気装置(図示せず)に接続した排気管26が接続されている。
Further, a
このように構成された本発明に係る熱処理装置において、熱処理時に半導体ウェハ20の汚染が防止される原理について説明する。
The principle of preventing contamination of the
ここでは、密閉容器5の半径(内面の半径)を15cm、半導体ウェハ20の半径を10cmとする。また、密閉容器5内の圧力は1気圧(約1×105Pa)とし、密閉容器5内には雰囲気ガスとして水素を1リットル/分の流量で供給するものとする。更に、ヒータ23に通電して半導体ウェハ20を約800℃の温度に加熱するが、容器下部22(下側空間)は冷却配管24内を流れる冷却液により約200℃の温度に保たれるものとする。
Here, the radius of the sealed container 5 (radius of the inner surface) is 15 cm, and the radius of the
半導体ウェハ20の周辺におけるガスの流速Vg1は、密閉容器5の半径が15cm、半導体ウェハ21の半径が10cm、雰囲気ガス(水素)の供給量が1リットル/分(1000cm3/60sec)であるので、下記(1)式で示す値となる。
Flow velocity V g1 of the gas in the periphery of the
この(2)式に、M=56、T=473K(200℃)を代入すると、Vc=459×102(cm/sec)となる。 Substituting M = 56 and T = 473K (200 ° C.) into this equation (2) results in Vc = 459 × 10 2 (cm / sec).
ここでは、1気圧の雰囲気ガス中で半導体ウェハを熱処理するものとしている。このような圧力下においては、密閉容器5内のガスは粘性流として取り扱うことになる。粘性流においては、気体分子の速度自体は速くても平均自由行程は短い。すなわち、汚染物質は他の分子と頻繁に衝突しながら拡散する。そのため、汚染物質の実効的な移動速度は、上記の速度Vcよりも著しく遅くなる。
Here, it is assumed that the semiconductor wafer is heat-treated in an atmospheric gas at 1 atm. Under such pressure, the gas in the sealed
次に、汚染物質の実効的な移動速度を推定するために、下記(3)式により単位時間、単位面積あたりに半導体ウェハ方向に移動する汚染物質の分子数Jを求める。 Next, in order to estimate the effective movement speed of the pollutant, the number of molecules J of the pollutant that moves in the direction of the semiconductor wafer per unit time and unit area is obtained by the following equation (3).
上記(3)式により演算して求めたJの値を汚染物質の濃度na(=2.4×1016個/cm3)で割れば、汚染物質の実効的な移動速度Vzが算出される。すなわち、下記(4)式に示すように汚染物質の実効的な移動速度Vzは、0.153(cm/sec)となる。 Is divided by the (3) concentration n a contaminant values of J obtained by calculating the equation (= 2.4 × 10 16 atoms / cm 3), the effective moving speed Vz of the contaminants is calculated The That is, as shown in the following formula (4), the effective moving speed Vz of the contaminant is 0.153 (cm / sec).
次に、本発明の熱処理装置を考えた場合、連絡孔27aの半径を0.5cmとすると、この連絡孔27aを上側から下側に流れるガスの流速Vg2は下記(5)式のように、21.2cm/secとなる。
Next, when considering the heat treatment apparatus of the present invention, if the radius of the
本発明に係る熱処理装置では、連絡孔27aにおけるガスの流速Vg2(=21.2cm/sec)が汚染物質の実効的な移動速度Vz(=0.153cm)よりも100倍以上(約200倍)速くなり、下側空間から上側空間への汚染物質の逆流は大幅に減少する。
In the heat treatment apparatus according to the present invention, the gas flow velocity V g2 (= 21.2 cm / sec) in the
なお、冷却配管に通流する冷却水の流量を増加したり又は冷却水の温度を下げることによって容器下部22の温度を更に低下することが可能であり、それにより汚染物質の速度(熱運動速度)Vcを更に遅くすることができる。例えば、容器下部22の温度を50℃にした場合、前述した(4)式により汚染物質の速度Vzを計算すると、Vz=0.126(cm/sec)となる。これにより、容器下部22の温度が200℃の場合よりも、半導体ウェハの汚染を更に低減することができる。
In addition, it is possible to further reduce the temperature of the container
また、上記の例では密閉容器5内の空間を1気圧に維持するものとしているが、上側空間の半導体ウェハ20の周辺を流れるガスの流速と汚染物質の実効的な速度との関係、又は上側空間の半導体ウェハ20の周辺を流れるガスの流速Vg1と連絡孔27aを流れるガスの流速Vg2との関係が上述した関係(Vg2>Vz、又はVg2≧100×Vg1)を満たすものであれば、減圧状態で熱処理してもよい。
In the above example, the space in the sealed
以下、本発明のより具体的な実施形態について説明する。 Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described.
(第1の実施形態)
図4は、本発明の第1の実施形態に係る熱処理装置を示す模式図である。
(First embodiment)
FIG. 4 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態の熱処理装置は、図4に示すように、石英(ガラス)により形成された容器上部31と、ステンレス等の金属により形成された容器下部32とを有し、これらの容器上部31と容器下部32とが組み合わされて、処理すべき半導体ウェハ30を収納する密閉容器6を構成する。
As shown in FIG. 4, the heat treatment apparatus of the present embodiment includes a container
容器上部31の下端部には、石英により形成されたリング状の固定仕切り板37がその面を水平にして接合されている。この固定仕切り板37と後述する可動仕切り板42とが密着して、密閉容器5内の空間を上側空間と下側空間とに分割するようになっている。
A ring-shaped fixed
密閉容器6内には、処理すべき半導体ウェハ30が載置されるステージ41と、円盤状の可動仕切り板42と、これらのステージ41及び可動仕切り板42を上下方向に移動させる移動軸43とが設けられている。移動軸43は容器下部32の下端に設けられて上下方向に伸縮するベローズ44を挿通し、密閉容器6の下側に導出して駆動装置(図示せず)に接続されている。
In the sealed
駆動装置に駆動されて移動軸43が最も上まで移動すると、図4に示すように、可動仕切り板42の外側縁部が固定仕切り板37の内側縁部に接触して、前述したように密閉容器6内の空間を上側空間と下側空間とに分割する。但し、可動仕切り板42の中央には連絡孔(連絡部)42aが設けられており、上側空間と下側空間とはこの連絡孔42aを介して連絡する。すなわち、密閉容器6の上側空間内に供給されたガスは、連絡孔42aを通って下側空間に移動する。なお、移動軸43が最も上まで移動したときには、ステージ41上に載置された半導体ウェハ30は、上側空間のほぼ中央に配置される。
When the moving
容器上部31の周囲には加熱用ヒータ33が配置されている。このヒータ33への通電により発生した熱(赤外線)は石英製の容器上部31を透過して、密閉容器6内に配置された半導体ウェハ30が加熱される。
A
一方、容器下部32の周囲には冷却配管34が配置されている。この冷却配管34内を通流する冷却液により、容器下部32(すなわち、密閉容器6内の下側空間)が冷却される。また、容器下部32には、処理すべき半導体ウェハ30を密閉容器6内に搬入搬出するための搬入搬出口45が設けられている。更に、容器下部32には、密閉容器6内にガス(雰囲気ガス)を供給するためのガス配管35が接続されている。このガス配管35は固定仕切り板37を挿通し、半導体ウェハ30の上方に配置されたガス供給口35aから密閉容器6内にガスを供給するようになっている。更に、容器下部32には、真空排気装置(図示せず)に接続した排気管36が接続されている。
On the other hand, a cooling
以下、上述した構造の熱処理装置を使用した熱処理方法について説明する。 Hereinafter, a heat treatment method using the heat treatment apparatus having the above-described structure will be described.
まず、図5に示すように、移動軸43を下方に移動して、ステージ41を搬入搬出口45とほぼ同じ高さの位置に配置する。そして、搬入搬出口45を介してステージ41の上に半導体ウェハ30を載置する。その後、搬入搬出口45の蓋を閉めて、密閉容器6内を密閉状態にする。
First, as shown in FIG. 5, the moving
次に、移動軸43を上昇させて、図4に示すように、半導体ウェハ30を上側空間に配置するとともに、可動仕切り板42を固定仕切り板37に密着させる。これらの固定仕切り板37及び可動仕切り板42により密閉容器6内の空間が上側空間と下側空間とに分割され、上側空間と下側空間とが可動仕切り板42に設けられた連絡孔42aのみで接続された状態となる。その後、真空排気装置を駆動して密閉容器6内を例えば1×10-5torr(約1.33×10-3Pa)程度まで真空排気する。
Next, the moving
次に、ガス配管35を介して密閉容器6内に雰囲気ガスを供給する。ここでは、雰囲気ガスとして水素を1リットル/分の流量で供給するものとする。また、真空排気装置の排気量を調整して、密閉容器6内を0.1気圧(1×104Pa)に維持するものとする。
Next, atmospheric gas is supplied into the sealed
次に、ヒータ33に通電して半導体ウェハ30を例えば800℃の温度に加熱する。また、容器下部32の周囲に配置された冷却配管34に冷却液を流して、容器下部32の温度を200℃以下に維持する。これにより、前述したように、容器下部32で発生した汚染物質(金属化合物)が上側空間に拡散することが回避され、半導体ウェハ30の汚染を防止しながら半導体ウェハ30に対する熱処理が行われる。
Next, the
このようにして所定の時間経過して熱処理が完了すると、ヒータ33への通電を停止し、半導体ウェハ30が所定の温度まで低下するのを待つ。その後、雰囲気ガスの供給を停止する。
In this way, when the heat treatment is completed after a predetermined time has elapsed, the energization to the
次に、真空排気装置により、密閉容器6内を真空(例えば1×10-5Torr(約1.33×10-3Pa))にして雰囲気ガスを除去する。次いで、真空排気装置を停止し、密閉容器6内に大気を導入して密閉容器6内を大気圧にする。その後、移動軸43を下降し、搬入搬出口45を介して半導体ウェハ30を取り出す。
Next, the inside of the sealed
このように、本実施形態に係る熱処理装置を使用することにより、半導体ウェハ30に対する汚染を防止しながら、半導体ウェハ30を熱処理することができる。
As described above, by using the heat treatment apparatus according to this embodiment, the
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態に係る熱処理装置を示す模式図である。本実施形態が上述した第1の実施形態と異なる点は固定仕切り板及び可動仕切り板の構造が異なる点にあり、その他の構成は基本的に第1の実施形態と同様であるので、図6において図4と同一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment described above in that the structures of the fixed partition plate and the movable partition plate are different, and other configurations are basically the same as those in the first embodiment. 4 identical to those in FIG. 4 are designated by like reference characters and need not be described in detail.
本実施形態においては、容器上部31の下端側にリング状の固定仕切り板51がその面を水平にして接続されている。また、移動軸43とともに上下方向に移動する可動仕切り板52は円盤状に形成され、その縁部が固定仕切り板51の内側縁部に重なるようになっている。移動軸43は上下方向に移動するだけでなく、その中心軸を回転軸として所定の角度だけ回転するようになっている。
In the present embodiment, a ring-shaped fixed
図7に示すように、固定仕切り板51には孔51aが設けられており、可動仕切り板52には孔52aが設けられている。移動軸43が回転することにより、図8に示すように孔52aと孔52aとの重なり量が変化し、上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさを変化させることができる。
As shown in FIG. 7, the fixed
本実施形態においては、密閉容器6内を真空排気するときには、孔51aと孔52aとを一致させて、上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさを最大とする。また、密閉容器6内に雰囲気ガスを供給しながら半導体ウェハ30を加熱するとき(熱処理を行うとき)には、上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさが所望の大きさとなるように、孔51aと孔52との重なり量を調整する。
In the present embodiment, when the inside of the sealed
本実施形態においては、第1の実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、密閉容器6内を真空排気するときには、孔51aと孔52aとを一致させて上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさを最大とするので、真空排気に要する時間が短縮されるという効果が得られる。
In the present embodiment, in addition to the same effects as those in the first embodiment, when the inside of the sealed
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態に係る熱処理装置を示す模式図である。本実施形態が前述した第2の実施形態と異なる点は固定仕切り板及び可動仕切り板の構造が異なる点にあり、その他の構成は基本的に第2の実施形態と同様であるので、図9において図6と同一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment described above in that the structures of the fixed partition plate and the movable partition plate are different, and other configurations are basically the same as those of the second embodiment. 6 identical to those in FIG. 6 are designated by like reference characters and need not be described in detail.
前述した第2の実施形態では、固定仕切り板と可動仕切り板とにそれぞれ孔が設けられており、それらの孔の重なり量を調整することで上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさを調整していた。これに対し、本実施形態では、固定仕切り板61及び可動仕切り板62にはいずれも孔が設けられていないが、可動仕切り板62の位置を調整することにより、密閉容器6の上側空間と下側空間とを連絡する連絡部の大きさを調整する。
In the second embodiment described above, holes are provided in the fixed partition plate and the movable partition plate, respectively, and the connecting portion that connects the upper space and the lower space by adjusting the overlapping amount of the holes is provided. The size was adjusted. In contrast, in the present embodiment, neither the fixed
すなわち、本実施形態の熱処理装置では、密閉容器6内に雰囲気ガスを供給しながら半導体ウェハ30を加熱するとき(熱処理を行うとき)に、図9に示すように固定仕切り板61と可動仕切り板62との間に所定の隙間(連絡部)を設ける。これにより、密封容器6の上側空間に供給されたガスが隙間を介して下側空間に移動する。この隙間を小さくすることにより隙間を通るガスの流速が速くなり、容器下部32(下側空間)で発生した汚染物質の上側空間への拡散が阻止される。その結果、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、密封容器6内のガス(又は大気)を排気するときには、固定仕切り板61と可動仕切り板62との隙間を大きくする。これにより、密封容器6内のガス(又は大気)を短時間で排気することができる。
That is, in the heat treatment apparatus of this embodiment, when the
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)密閉容器と、
前記密閉容器内の空間を、処理物が配置される第1の空間と排気装置に接続される第2の空間とに分割する分割部と、
前記第1の空間と前記第2の空間とを連絡する連絡部と、
前記第1の空間内にガスを供給するガス供給部と、
前記第1の空間内の前記処理物を加熱する加熱部と
を有することを特徴とする熱処理装置。
(Appendix 1) a sealed container;
A dividing unit that divides the space in the sealed container into a first space in which a processing object is disposed and a second space connected to an exhaust device;
A communication unit that connects the first space and the second space;
A gas supply unit for supplying gas into the first space;
A heat treatment apparatus, comprising: a heating unit that heats the processing object in the first space.
(付記2)前記密閉容器のうち前記第1の空間に対応する部分が前記ガスと反応しない材料により形成され、前記第2の空間に対応する部分が金属により形成されていることを特徴とする付記1に記載の熱処理装置。
(Additional remark 2) The part corresponding to the said 1st space among the said airtight containers is formed with the material which does not react with the said gas, The part corresponding to the said 2nd space is formed with the metal, It is characterized by the above-mentioned. The heat treatment apparatus according to
(付記3)前記密閉容器のうち前記第2の空間に対応する部分の周囲に、前記密閉容器を冷却する冷却部が設けられていることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Additional remark 3) The heat processing apparatus of
(付記4)前記連絡部の大きさを調整可能であることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Additional remark 4) The heat processing apparatus of
(付記5)前記連絡部を通る前記ガスの流速が汚染物質の実効的な移動速度よりも速くなるように、前記連絡部の大きさが決定されていることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Supplementary note 5) In the
(付記6)前記連絡部を通る前記ガスの流速が、前記処理物の周囲の前記ガスの流速よりも速くなるように、前記連絡部の大きさが決定されていることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。 (Additional remark 6) The size of the said connection part is determined so that the flow rate of the said gas which passes through the said connection part may become faster than the flow rate of the said gas around the said processed material. Or the heat processing apparatus of 2.
(付記7)前記密閉容器内が前記排気装置により減圧状態に維持されることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Additional remark 7) The heat processing apparatus of
(付記8)前記処理物が半導体ウェハであることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Additional remark 8) The heat processing apparatus of
(付記9)前記ガス供給部から前記密閉容器内に供給するガスが水素であることを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Additional remark 9) The heat processing apparatus of
(付記10)前記第1の空間が、前記第2の空間の上方に位置することを特徴とする付記1又は2に記載の熱処理装置。
(Supplementary note 10) The heat treatment apparatus according to
(付記11)前記金属が鉄を含むことを特徴とする付記2に記載の熱処理装置。 (Additional remark 11) The heat processing apparatus of Additional remark 2 characterized by the above-mentioned metal containing iron.
1,5,6…密閉容器、
10,20,30…半導体ウェハ、
11,21,31…容器上部、
12,22,32…容器下部、
13,23,33…ヒータ、
14,24,34…冷却配管、
15,25,35…ガス配管、
16,26,36…排気管、
27…仕切り板
27a,42a…連絡孔、
28…絞り機構、
37,51,61…固定仕切り板、
41…ステージ、
42,52,62…可動仕切り板、
43…移動軸、
44…ベローズ、
45…搬入搬出口。
1, 5, 6 ... sealed container,
10, 20, 30 ... semiconductor wafer,
11, 21, 31 ... upper part of container,
12, 22, 32 ... lower part of container,
13, 23, 33 ... heater,
14, 24, 34 ... cooling piping,
15, 25, 35 ... gas piping,
16, 26, 36 ... exhaust pipe,
27 ...
28 ... Aperture mechanism,
37, 51, 61 ... fixed partition plate,
41 ... stage,
42, 52, 62 ... movable partition plates,
43 ... movement axis,
44 ... Bellows,
45 ... Carry-in / out port.
Claims (5)
前記密閉容器内の空間を、処理物が配置される第1の空間と排気装置に接続される第2の空間とに分割する分割部と、
前記第1の空間と前記第2の空間とを連絡する連絡部と、
前記第1の空間内にガスを供給するガス供給部と、
前記第1の空間内の前記処理物を加熱する加熱部と
を有することを特徴とする熱処理装置。 A sealed container;
A dividing unit that divides the space in the sealed container into a first space in which a processing object is disposed and a second space connected to an exhaust device;
A communication unit that connects the first space and the second space;
A gas supply unit for supplying gas into the first space;
A heat treatment apparatus, comprising: a heating unit that heats the processing object in the first space.
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JP2015529010A (en) * | 2012-07-09 | 2015-10-01 | サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France | Apparatus and method for heat treating an object |
CN110042362A (en) * | 2019-05-13 | 2019-07-23 | 杨卫正 | A kind of multipurpose chemical vapor deposition unit |
US10665483B2 (en) | 2015-10-05 | 2020-05-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for treating a substrate |
JP2020181942A (en) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 株式会社Screenホールディングス | Heat treatment device and heat treatment method |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006088125A patent/JP2007266229A/en not_active Withdrawn
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