JP2007266229A - Heat treatment apparatus - Google Patents

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Katsuji Ono
克二 小野
Katsuto Tanahashi
克人 棚橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment apparatus in which contamination over a treatment object, such as a semiconductor wafer, can be reduced compared to a conventional case. <P>SOLUTION: A sealed container 5 containing the semiconductor wafer 20 is provided with a container upper part 21 formed of quartz and a container lower part 22 formed of a metal. Space in the sealed container 5 is divided into upper space and lower space by a divider 27. Upper space and lower space are communicated by connection openings 27a formed in the divider 27. Gas supplied into upper space through gas piping 25 flows to lower space through the connection openings 27a and is exhausted by a vacuum exhaust device. A size of the connection opening 27a is set so that flow velocity of gas flowing in the connection opening 27a from an upper part to a lower part becomes faster than valid moving speed of contaminant generated in lower space, for example. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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 upper part 11 made of quartz (glass) and a container lower part 12 made of metal such as stainless steel. The container upper part 11 and the container lower part 12 are combined to form the sealed container 1 for storing the semiconductor wafer 10. A heating heater 13 is provided around the upper part 11 of the container, and heat (infrared rays) emitted from the heater 13 passes through the upper part 11 made of quartz to heat the semiconductor wafer 10 in the sealed container 1. Is done.

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 cooling pipe 14 is disposed around the container lower part 12, and the container lower part 12 is cooled by passing a coolant through the cooling pipe 14. Further, a gas pipe 15 for supplying gas (atmospheric gas or the like) into the sealed container 1 is connected to the container lower part 12. The gas pipe 15 passes through the wall surface of the container lower part 12 and enters the sealed container 1, and supplies gas into the sealed container 1 from a gas supply port 15 a disposed above the semiconductor wafer 10. Furthermore, an exhaust pipe 16 is connected to the container lower part 12, and gas is discharged from the sealed container 1 by a vacuum exhaust device (not shown) arranged outside.

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 upper portion 11 is made of quartz that does not react with these gases. There is little risk of material generation. On the other hand, since the container lower part 12 is formed of a metal such as stainless steel, there is a possibility that pollutants are generated by reaction with the atmospheric gas. However, since the container lower part 11 is disposed on the downstream side in the gas flow direction, it is considered that the contamination of the semiconductor wafer 10 disposed on the upstream side is extremely small.

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 (gas pipe 15 in FIG. 1) for supplying gas and a pipe (exhaust pipe 16 in FIG. 1) connected to the vacuum exhaust device to the sealed container, and a mechanism for taking in and out the semiconductor wafer. It is extremely difficult to form the entire sealed container from quartz.

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 Patent Documents 1 to 3. Patent Document 1 discloses an unloading method in order to prevent reaction by-products attached to an exhaust port during unloading of a semiconductor wafer from being vaporized by radiant heat from the semiconductor wafer and flowing back into the processing container to contaminate the semiconductor wafer. It describes that the exhaust port is covered with a shield (short inner pipe) during loading.

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。
特開2003−45808号公報 特開2000−269147号公報 特開平6−208958号公報
Patent Document 2 describes a vapor phase growth apparatus in which a blocking member is disposed in the vicinity of a gas inlet for supplying a source gas into a reaction vessel, and the flow velocity distribution of the source gas in the reaction vessel is made uniform by the blocking member. Has been. Patent Document 3 describes a film forming apparatus in which a gas rectifier formed of quartz or the like is disposed in a gap between a sealed container and an outer reaction tube so that gas stagnation does not occur. .
JP 2003-45808 A JP 2000-269147 A JP-A-6-208958

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 lower part 12 is located downstream in the gas flow direction, so that contamination of the semiconductor wafer 10 is not caused even if contaminants are generated from the container lower part 12. It was thought that there was almost no. However, according to experimental studies by the inventors of the present application, depending on the type of the atmospheric gas, the heated atmospheric gas reacts with the metal in the lower portion 12 of the container to generate a metal compound, and the metal compound passes through the sealed container 1 with gas. It has been found that the semiconductor wafer 10 may be contaminated by diffusing in the direction opposite to the flow direction. In particular, when hydrogen is used as the atmospheric gas, Fe (iron) in the metal constituting the container lower portion 12 reacts with hydrogen to generate a relatively large amount of metal compound (contaminant), which contaminates the semiconductor wafer. It has been found.

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 upper part 21 made of quartz (glass) and a container lower part 22 made of metal such as stainless steel, and these container upper part 21 and container lower part 22 are combined. Thus, the sealed container 5 for storing the semiconductor wafer (processed product) 20 to be processed is configured.

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 upper portion 21 of the container, and the space in the sealed container 5 is separated from the upper space (first space) and the lower side by the partition plate 27. It is divided into a space (second space). However, the partition plate 27 is provided with a communication hole (communication portion) 27a that connects the upper space and the lower space, and a throttle mechanism 28 that adjusts the diameter (size) of the communication hole 27a.

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 upper portion 21 of the container. Heat (infrared rays) generated by energization of the heater 23 passes through the quartz container upper part 21, and the semiconductor wafer 20 disposed in the sealed container 5 is heated.

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 lower part 22. The lower portion 22 of the container (that is, the lower space of the sealed container 5) is cooled by the coolant flowing through the cooling pipe 24. The temperature of the coolant is maintained at about room temperature, for example.

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 gas pipe 25 for supplying atmospheric gas into the sealed container 5 is connected to the container lower part 22. The gas pipe 25 is inserted into the partition plate 27 and supplies gas into the sealed container 5 from a gas supply port 25 a disposed above the semiconductor wafer 20. Further, an exhaust pipe 26 connected to a vacuum exhaust device (not shown) is connected to the container lower part 22.

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 semiconductor wafer 20 during the heat treatment in the heat treatment apparatus according to the present invention configured as described above will be described.

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 semiconductor wafer 20 is 10 cm. The pressure in the sealed container 5 is 1 atm (about 1 × 10 5 Pa), and hydrogen is supplied into the sealed container 5 as an atmospheric gas at a flow rate of 1 liter / minute. Further, the heater 23 is energized to heat the semiconductor wafer 20 to a temperature of about 800 ° C., but the container lower part 22 (lower space) is maintained at a temperature of about 200 ° C. by the coolant flowing in the cooling pipe 24. And

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 semiconductor wafer 20 is a radius 15cm of the sealed vessel 5, radius 10cm semiconductor wafer 21, the supply amount of the atmosphere gas (hydrogen) 1 liter / minute (1000 cm 3/60 sec) Therefore, the value is represented by the following equation (1).

Figure 2007266229
容器下部22で発生する汚染物質は、主にガス化した鉄であると考えられる。従って、汚染物質の分子量Mは最低でも鉄の分子量と同じであると考えることができる。ここでは、汚染物質の分子量Mを鉄の分子量と同じ56とする。温度T(K)における分子量Mの気体分子の速度(熱運動速度)Vcは、下記(2)式で求めることができる。
Figure 2007266229
It is considered that the contaminant generated in the container lower part 22 is mainly gasified iron. Therefore, it can be considered that the molecular weight M of the contaminant is at least the same as the molecular weight of iron. Here, the molecular weight M of the contaminant is 56, which is the same as the molecular weight of iron. The velocity (thermal motion velocity) Vc of the gas molecule having the molecular weight M at the temperature T (K) can be obtained by the following equation (2).

Figure 2007266229
ここで、kはボルツマン定数(1.3×10-23J/K)、mは分子量Mの気体分子(汚染物質)の質量であり、m=M/6.02×1023(g)である。
Figure 2007266229
Here, k is the Boltzmann constant (1.3 × 10 −23 J / K), m is the mass of a gas molecule (contaminant) having a molecular weight M, and m = M / 6.02 × 10 23 (g) is there.

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 container 5 is handled as a viscous flow. In a viscous flow, the mean free path is short even if the velocity of the gas molecules is high. That is, contaminants diffuse while frequently colliding with other molecules. Therefore, the effective moving speed of the contaminant is significantly slower than the speed Vc.

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).

Figure 2007266229
ここで、λは1気圧における気体(汚染物質)の平均自由行程(≒1×10-5cm)であり、∂na/∂zは汚染物質の単位長さ(∂z=1cm)当りの濃度勾配である。汚染物質の濃度が水素ガス(雰囲気ガス)の濃度の1%であると仮定すると、na=2.4×1016(個/cm3)となる。従って、∂na/∂zは、2.4×1016(個/cm4)となる。
Figure 2007266229
Here, the mean free path of the gas (pollutants) in λ is 1 atm (≒ 1 × 10 -5 cm) , ∂n a / ∂z is the unit length of the contaminant (∂z = 1 cm) per Concentration gradient. Assuming that the concentration of the pollutant is 1% of the concentration of hydrogen gas (atmosphere gas), n a = 2.4 × 10 16 (pieces / cm 3 ). Therefore, ∂n a / ∂z becomes 2.4 × 10 16 (number / cm 4).

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).

Figure 2007266229
従来の熱処理装置では、ガスの流速Vg1(=0.042cm/sec)よりも汚染物質の移動速度Vz(=0.153cm/sec)のほうが大きいため、汚染物質が半導体ウェハの上側まで逆流すると考えられる。
Figure 2007266229
In the conventional heat treatment apparatus, since the contaminant moving speed Vz (= 0.153 cm / sec) is higher than the gas flow velocity V g1 (= 0.042 cm / sec), if the contaminant flows back to the upper side of the semiconductor wafer. Conceivable.

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 communication hole 27a is 0.5 cm, the flow velocity V g2 of the gas flowing through the communication hole 27a from the upper side to the lower side is expressed by the following equation (5). 21.2 cm / sec.

Figure 2007266229
この流速Vg2は、第1の空間の半導体ウェハ20の周辺におけるガスの流速Vg1の100倍以上(約500倍)である。
Figure 2007266229
This flow velocity V g2 is 100 times or more (about 500 times) the gas flow velocity V g1 around the semiconductor wafer 20 in the first space.

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 communication hole 27a is 100 times or more (about 200 times) the effective contaminant moving speed Vz (= 0.153 cm). ) It becomes faster and the backflow of pollutants from the lower space to the upper space is greatly reduced.

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 lower part 22 by increasing the flow rate of the cooling water flowing through the cooling pipe or decreasing the temperature of the cooling water. ) Vc can be further slowed down. For example, when the temperature of the container lower part 22 is set to 50 ° C., the velocity Vz of the contaminant is calculated by the above-described equation (4), Vz = 0.126 (cm / sec). Thereby, contamination of the semiconductor wafer can be further reduced as compared with the case where the temperature of the container lower portion 22 is 200 ° C.

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 container 5 is maintained at 1 atm. However, the relationship between the flow velocity of the gas flowing around the semiconductor wafer 20 in the upper space and the effective velocity of the contaminant, or the upper side. The relationship between the flow velocity V g1 of the gas flowing around the semiconductor wafer 20 in the space and the flow velocity V g2 of the gas flowing through the connecting hole 27a satisfies the relationship described above (V g2 > Vz or V g2 ≧ 100 × V g1 ). If so, heat treatment may be performed in a reduced pressure state.

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 upper part 31 formed of quartz (glass) and a container lower part 32 formed of a metal such as stainless steel. Combined with the container lower part 32, the sealed container 6 for accommodating the semiconductor wafer 30 to be processed is constituted.

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 partition plate 37 made of quartz is joined to the lower end portion of the container upper portion 31 with its surface horizontal. The fixed partition plate 37 and a movable partition plate 42, which will be described later, are in close contact with each other, so that the space in the sealed container 5 is divided into an upper space and a lower space.

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 container 6, a stage 41 on which the semiconductor wafer 30 to be processed is placed, a disk-shaped movable partition plate 42, a moving shaft 43 that moves the stage 41 and the movable partition plate 42 in the vertical direction, and Is provided. The moving shaft 43 is provided at the lower end of the container lower part 32, is inserted through a bellows 44 that expands and contracts in the vertical direction, is led out to the lower side of the sealed container 6, and is connected to a driving device (not shown).

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 shaft 43 is driven to the top by being driven by the driving device, the outer edge of the movable partition plate 42 contacts the inner edge of the fixed partition plate 37 as shown in FIG. The space in the container 6 is divided into an upper space and a lower space. However, a communication hole (communication part) 42a is provided in the center of the movable partition plate 42, and the upper space and the lower space communicate with each other through the communication hole 42a. That is, the gas supplied into the upper space of the sealed container 6 moves to the lower space through the communication hole 42a. When the moving shaft 43 moves to the uppermost position, the semiconductor wafer 30 placed on the stage 41 is disposed at the approximate center of the upper space.

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 heater 33 is disposed around the upper part 31 of the container. Heat (infrared rays) generated by energizing the heater 33 passes through the quartz container upper part 31 and the semiconductor wafer 30 disposed in the sealed container 6 is heated.

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 pipe 34 is disposed around the container lower part 32. The cooling liquid flowing through the cooling pipe 34 cools the container lower part 32 (that is, the lower space in the sealed container 6). The container lower part 32 is provided with a loading / unloading port 45 for loading / unloading the semiconductor wafer 30 to be processed into / from the sealed container 6. Furthermore, a gas pipe 35 for supplying gas (atmosphere gas) into the sealed container 6 is connected to the container lower part 32. The gas pipe 35 is inserted through a fixed partition plate 37 and supplies gas into the sealed container 6 from a gas supply port 35 a disposed above the semiconductor wafer 30. Further, an exhaust pipe 36 connected to a vacuum exhaust device (not shown) is connected to the container lower portion 32.

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 shaft 43 is moved downward, and the stage 41 is arranged at a position substantially the same as the loading / unloading port 45. Then, the semiconductor wafer 30 is placed on the stage 41 via the loading / unloading port 45. Thereafter, the lid of the loading / unloading port 45 is closed, and the inside of the sealed container 6 is sealed.

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 shaft 43 is raised to place the semiconductor wafer 30 in the upper space and to bring the movable partition plate 42 into close contact with the fixed partition plate 37 as shown in FIG. These fixed partition plate 37 and movable partition plate 42 divide the space in the sealed container 6 into an upper space and a lower space, and the upper space and the lower space are only communication holes 42 a provided in the movable partition plate 42. Connected with. Thereafter, the evacuation apparatus is driven to evacuate the inside of the sealed container 6 to about 1 × 10 −5 torr (about 1.33 × 10 −3 Pa), for example.

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 container 6 through the gas pipe 35. Here, hydrogen is supplied as an atmospheric gas at a flow rate of 1 liter / min. Further, it is assumed that the inside of the sealed container 6 is maintained at 0.1 atm (1 × 10 4 Pa) by adjusting the exhaust amount of the vacuum exhaust device.

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 heater 33 is energized to heat the semiconductor wafer 30 to a temperature of 800 ° C., for example. Moreover, a cooling liquid is poured into the cooling pipe 34 arrange | positioned around the container lower part 32, and the temperature of the container lower part 32 is maintained at 200 degrees C or less. Accordingly, as described above, the contaminant (metal compound) generated in the container lower portion 32 is prevented from diffusing into the upper space, and the semiconductor wafer 30 is heat-treated while preventing the semiconductor wafer 30 from being contaminated.

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 heater 33 is stopped, and the semiconductor wafer 30 is waited for the temperature to decrease to a predetermined temperature. Thereafter, the supply of the atmospheric gas is stopped.

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 container 6 is evacuated (for example, 1 × 10 −5 Torr (about 1.33 × 10 −3 Pa)) by an evacuation apparatus to remove the atmospheric gas. Next, the evacuation apparatus is stopped, and the atmosphere is introduced into the sealed container 6 to bring the sealed container 6 to atmospheric pressure. Thereafter, the moving shaft 43 is lowered and the semiconductor wafer 30 is taken out via the loading / unloading port 45.

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 semiconductor wafer 30 can be heat-treated while preventing the semiconductor wafer 30 from being contaminated.

(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 partition plate 51 is connected to the lower end side of the container upper portion 31 with its surface horizontal. In addition, the movable partition plate 52 that moves in the vertical direction together with the moving shaft 43 is formed in a disc shape, and its edge overlaps the inner edge of the fixed partition plate 51. The moving shaft 43 not only moves in the vertical direction, but also rotates by a predetermined angle with the central axis as a rotation axis.

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 partition plate 51 is provided with a hole 51a, and the movable partition plate 52 is provided with a hole 52a. As the moving shaft 43 rotates, the amount of overlap between the holes 52a and 52a changes as shown in FIG. 8, and the size of the connecting portion that connects the upper space and the lower space can be changed.

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 container 6 is evacuated, the hole 51a and the hole 52a are matched to maximize the size of the connecting portion that connects the upper space and the lower space. Further, when the semiconductor wafer 30 is heated while supplying the atmospheric gas into the sealed container 6 (when heat treatment is performed), the size of the connecting portion that connects the upper space and the lower space becomes a desired size. Thus, the overlap amount of the hole 51a and the hole 52 is adjusted.

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 container 6 is evacuated, the hole 51a and the hole 52a are aligned so that the upper space and the lower space Since the size of the communication portion for communicating is maximized, the time required for evacuation can be shortened.

(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 partition plate 61 nor the movable partition plate 62 is provided with a hole. However, by adjusting the position of the movable partition plate 62, the upper space and the lower space of the sealed container 6 can be adjusted. Adjust the size of the connecting part that communicates with the side space.

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 semiconductor wafer 30 is heated while supplying the atmospheric gas into the sealed container 6 (when heat treatment is performed), the fixed partition plate 61 and the movable partition plate as shown in FIG. A predetermined gap (communication part) is provided between Thereby, the gas supplied to the upper space of the sealed container 6 moves to the lower space through the gap. By reducing this gap, the flow rate of gas passing through the gap is increased, and the diffusion of contaminants generated in the container lower part 32 (lower space) into the upper space is prevented. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. When the gas (or the atmosphere) in the sealed container 6 is exhausted, the gap between the fixed partition plate 61 and the movable partition plate 62 is increased. Thereby, the gas (or air | atmosphere) in the sealed container 6 can be exhausted in a short time.

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 appendix 1.

(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 Additional remark 1 or 2 characterized by providing the cooling part which cools the said airtight container around the part corresponding to the said 2nd space among the said airtight containers.

(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 Additional remark 1 or 2 characterized by being able to adjust the magnitude | size of the said connection part.

(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 supplementary note 1 or 2, wherein the size of the communication part is determined so that the flow rate of the gas passing through the communication part is faster than the effective moving speed of the contaminant. The heat treatment apparatus as described.

(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 Additional remark 1 or 2 characterized by the inside of the said airtight container being maintained in the pressure-reduced state by the said exhaust apparatus.

(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 Additional remark 1 or 2 characterized by the above-mentioned processed material being a semiconductor wafer.

(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 Additional remark 1 or 2 characterized by the gas supplied into the said airtight container from the said gas supply part being hydrogen.

(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 supplementary note 1 or 2, wherein the first space is located above the second space.

(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.

図1は、従来の熱処理装置の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a conventional heat treatment apparatus. 図2は、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。FIG. 2 is a diagram showing the results of examining the Fe contamination concentration on the semiconductor wafer surface. 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。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a heat treatment apparatus according to the present invention. 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。FIG. 4 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図5は、第1の実施形態に係る熱処理装置を使用した熱処理方法を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a heat treatment method using the heat treatment apparatus according to the first embodiment. 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。FIG. 6 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7は、第2の実施形態に係る熱処理装置の固定仕切り板及び可動仕切り板を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a fixed partition plate and a movable partition plate of the heat treatment apparatus according to the second embodiment. 図8は、同じくその固定仕切り板に設けら得た孔と可動仕切り版に設けられた孔との重なりを示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the overlap of the holes provided in the fixed partition plate and the holes provided in the movable partition plate. 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。FIG. 9 is a schematic view showing a heat treatment apparatus according to the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

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 ... Partition plate 27a, 42a ... Communication hole,
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)

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。
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.
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請求項1に記載の熱処理装置。   The portion corresponding to the first space in the sealed container is formed of a material that does not react with the gas, and the portion corresponding to the second space is formed of metal. The heat treatment apparatus as described. 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請求項1又は2に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a cooling unit that cools the sealed container is provided around a portion of the sealed container corresponding to the second space. 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請求項1又は2に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein a size of the communication portion is adjustable. 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請求項1又は2に記載の熱処理装置。   The heat treatment according to claim 1 or 2, wherein the size of the connecting portion is determined so that a flow rate of the gas passing through the connecting portion is faster than an effective moving speed of the contaminant. apparatus.
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