JP2008004850A - 石英製品のベーク方法及び石英製品 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置の構成部品である石英製品をベーク用の容器内にてベークし、石英製品に含まれる金属を除去するにあたって、複数の石英製品を容易に一括してベークすることができるベーク方法を提供すること。
【解決手段】先ず、治具要素部材に石英製品を載置し、この治具要素部材の上に他の治具要素部材を積み重ね、当該他の治具要素部材に石英製品を載置し、こうして順次治具要素部材と石英製品とを積み重ねて石英製品を複数段に治具に載置する。次に石英製品を複数段に載置された治具が蓋体の上に搭載された状態で、蓋体を上昇させて非金属製の円筒状の縦型容器内に下方側から搬入し、縦型容器の下端開口部を蓋体により密閉する。続いてこの縦型容器内の雰囲気を加熱し、塩化水素ガスとこのガスの反応性を高めるためのガスとを含むベーク用ガスを縦型容器内に供給する。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置に少なくとも一部が置かれる石英製品をベーク用の縦型容器内でベークする技術に関する。

半導体製造プロセスに使用される熱処理装置の一つとして、バッチ式熱処理装置である縦型熱処理装置がある。この縦型熱処理装置は、下方が開口している縦型の反応管の外側を囲むようにヒータを設けて加熱炉を構成し、ウエハボートと呼ばれるウエハ保持具に多数枚の半導体ウエハ（以下ウエハという）を棚状に保持させて反応管の下方側から搬入し、酸化処理や拡散処理あるいはＣＶＤによる成膜処理などを行うものである。

この熱処理装置の構成部品である前記反応管、ウエハボート及び断熱ユニット（保温ユニット）は通常石英により構成される。このような石英製品は石英インゴットから種々の工程を経て加工されるが、加工具と接触することによりあるいは作業雰囲気の影響などにより銅等の金属汚染が起こる。石英製品は石英製品メーカ側でフッ酸により洗浄されて表面部の銅は除去されるはずであるが、銅はイオン化傾向が小さいためにフッ酸中に溶けだした銅が石英表面上に再付着し、結果として石英製品の表面部に銅が微量に残ると考えられる。

石英製品は半導体製造装置メーカに搬入されて組み立てられ、縦型熱処理装置としてユーザに出荷されるが、石英製品の表面部が銅により微量であっても汚染されていると、ユーザが装置の運転を開始しウエハの熱処理が行われた時に銅が加熱されて分子運動が盛んになり、その一部が熱処理雰囲気内に飛散してウエハに付着しウエハが汚染される。近年において、半導体デバイスは薄膜化、微細化が進んでいることから、ウエハが銅に汚染されるとその量が微量であっても半導体デバイスの電気的特性に悪影響を与え、歩留まりが低下してしまう。

一方、特許文献１には、石英製品を熱処理装置として組み立てた後、酸化処理の運用を行う前に石英製品を塩化水素ガス及び酸素ガスによりベークすることが記載されているが、この場合には、ユーザ側における装置の立ち上げが遅れてしまう不利益がある。また特許文献１には、石英製品を熱処理装置として組み込む前に上記のベーク処理（ベーク処理）を行うことが記載されており、実際にはこのように予め石英製品をベーク処理することがユーザ側の装置の立ち上げを速やかにする上で得策である。この場合には、縦型熱処理装置の石英製品である反応管、ウエハボート、ウエハボートの下方の断熱ユニット、温度センサユニットなどを効率よくかつムラなくベーク処理し、かつ作業性が行いやすい手法によりベーク処理を実施する必要があるが、このような課題については特許文献１には記載されていない。

特開２００２−３１３７８７号（請求項１、段落００１７及び００２７）

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置の構成部品である石英製品をベーク用の容器内にてベークし、石英製品に含まれる金属を除去するにあたって、複数の石英製品を容易に一括してベークすることができるベーク方法を提供することにある。

本発明は、半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置であって、この熱処理装置の熱処理雰囲気に少なくとも一部が置かれる石英製品に含まれる金属を除去するためのベーク方法において、
治具要素部材を着脱自在に複数段積み重ねて構成される治具を用い、
治具要素部材に石英製品を載置し、この治具要素部材の上に他の治具要素部材を積み重ね、当該他の治具要素部材に石英製品を載置し、こうして順次治具要素部材と石英製品とを積み重ねて石英製品を複数段に治具に載置する工程と、
石英製品を複数段に載置された治具が蓋体の上に搭載された状態で、蓋体を上昇させて非金属製の円筒状の縦型容器内に下方側から搬入し、縦型容器の下端開口部を蓋体により密閉する工程と、
この縦型容器内の雰囲気を加熱する工程と、
塩化水素ガスとこのガスの反応性を高めるためのガスとを含むベーク用ガスを縦型容器内に供給する工程と、を含むことを特徴とする。

上記ベーク用の治具において具体的な構成としては、前記治具要素部材は、互に積み重ねられる治具要素部材本体と、この治具要素部材本体に設けられた載置部をなす載置台とを備えている構成を挙げることができる。この場合、前記載置台は治具要素部材本体に対して着脱自在であることが好ましい。また前記載置台は、ガス通過用の開口部が形成されていることが好ましい。前記治具要素部材本体は例えば筒状体として構成され、この場合、その周壁にガスを通過させるための複数のガス通過用の開口部が周方向に形成されていることが好ましい。さらに最上段の治具要素部材においては、石英製品が当該治具要素部材よりも上方に伸び出した状態で載置される構成とすることが好ましい。最上段の治具要素部材に載置される石英製品としては、反応容器または基板保持具などを挙げることができる。

半導体基板を熱処理する熱処理装置に用いられる石英製品としては、例えば反応容器、基板保持具、断熱ユニット、さらには炉口を開閉する蓋体の上面側のカバー体等複数あるが、本発明によれば例えば筒状体である治具要素部材本体に石英製品を載置して積み上げていくようにしているので、複数の石英製品を容易に一括してベークすることができる。また小物をベークするときには、治具要素部材本体の段数を多くして、一括してベークする石英製品の数を多くし、また反応容器や基板保持具等大型部品をベークするときには治具要素部材本体の段数を少なくして全体の背丈を調整できるので柔軟な対応をとることができる。そして治具要素部材本体をベーク炉の容器の内径に近い大きさの筒状体により構成して、その周壁に複数のガス通過用の開口部を形成する構成とすれば、ガスの滞留が抑えられスムーズに流れるので、治具要素部材に載置されている石英製品を満遍無くベークすることができる。

（第１の実施の形態）
本発明の実施の形態に係るベーク方法を実施するためのベーク装置について説明する。図１は後述するベーク用の治具に載置される石英製品をベーク処理するためのベーク処理装置である。図１中の２は非金属製例えば石英により縦型の円筒状に形成された縦型容器である。この容器２の下端は、搬入出口（炉口）として開口され、その開口部２１の周縁部にはフランジ２２が一体に形成されている。前記容器２の下方には、フランジ２２の下面に当接して開口部２１を気密に閉鎖する、例えば石英製の蓋体２３が昇降機構２４により昇降自在に構成されたエレベータ２５により上下方向に開閉可能に設けられている。なお、この蓋体２３の上には後述するベーク用の治具が搭載される。

この容器２の周囲には筒状の例えば冷却された缶体２０が設けられ、更に缶体２０の例えば内側には加熱手段であるヒータ２６例えばカーボンワイヤーヒータが設けられている。なお、ヒータはこれに限定されるものではなく例えば鉄−タンタル−カーボン合金等の金属体であってもよい。また容器２は、石英に限られず、例えばセラミックス等を選択してもよい。

また前記容器２の下方側側面には、排気管２７が接続されている。前記排気管２７の基端側には排気手段である吸引ポンプ２８が接続されており、この吸引ポンプ２８によって容器２内に供給したベーク用のガス及びパージガスを排気するようになっている。

また前記容器２の上方側側面には、塩化水素ガスと、このガスの反応性を高めるためのガスとを含むベーク用のガスを容器２内に供給するためのガス供給手段であるガス供給管（ガス供給部）３が容器２内に例えば横に向かって突出するように設けられている。なお、ガス供給管３は一箇所に設けられる構成に限られず例えば容器２の周方向に沿って複数並べるようにしてもよい。また前記塩化水素ガスの反応性を高めるためのガスとしては、例えば酸素、水蒸気、窒素、水素及びオゾンの中から少なくとも一種以上のガスが選択されることが好ましい。この例では、ガス供給管３の他端側は三つに分岐され、各分岐管には塩化水素（ＨＣｌ）ガス供給源３１、酸素（Ｏ₂）ガス供給源３２、窒素（Ｎ₂）ガス供給源３３が夫々接続されており、その途中にはガス供給機器群３１ａ，３２ａ，３３ａが夫々設けられ、塩化水素ガス、酸素ガス及び窒素ガスが独立して流量調整されて供給可能なように構成されている。なお、不活性ガスである窒素ガスは容器２内のパージガスとして使用され、パージガスとしては窒素ガスに限られず不活性ガスを用いてもよい。パージガスに窒素ガス以外の不活性ガスを用いる場合には、供給手段を別に設ける必要がある。また前記ガス供給機器群３１ａ，３２ａ，３３ａは例えばバルブやマスフローコントローラ等から構成されている。

なお、この例では塩化水素ガスの反応性を高めるためのガスとして酸素ガスと窒素ガスとの組み合わせを選択しているが、塩化水素ガスの反応性を高めるためのガスの組み合わせとしては、例えば酸素ガスと窒素ガス、水素ガスと窒素ガス、水蒸気と窒素ガス、水蒸気と酸素ガスとの組み合わせが一例として挙げられる。

次に上述したベーク処理装置でベーク処理される石英製品で構成される熱処理装置を図２に示して説明しておく。図２中の４は、ウエハＷが内部に配置されると共にウエハＷの熱処理処理雰囲気を区画するための下端側が開口する石英製の縦型の反応チューブであり、その下端開口部は、昇降可能な石英製の蓋体４１により開閉される。また前記反応チューブ４の上端側は縮径して排気部４０として構成されており、この排気部４０は屈曲し、その先端側は開口して排気口４０ａが形成されている。前記蓋体４１の上には、断熱ユニット４２を介して、複数枚の基板例えば２５〜５０枚のウエハＷを棚状に載置する石英製のウエハボート（基板保持具）４３が設けられている。また反応チューブ４の下端側側面には、反応チューブ４内において上方向に延びた石英製のＬ字型のインジェクタ４４が挿入して設けられている。また図２中の４ａは前記反応チューブ４の周囲に設けられる筒状の缶体であり、この缶体４ａに反応チューブ４内の雰囲気を加熱するための図示しないヒータが設けられている。

次に上述した縦型の容器２内に石英製品を搬入するためのベーク用の治具について図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図４に示すベーク用の治具６は、３つの筒状体５１，５２，５３を積み重ねたものであり、これらは着脱自在となっている。これら円筒部材５１，５２，５３の外径は上述した容器２の内径よりも例えば２０ｍｍ〜６０ｍｍ小さく構成されている。また１段目の筒状体５１及び２段目の筒状体５２の周壁には下縁側から例えば半円状あるいはＵ字状に切り欠かれたベーク用のガスを通過させるための開口部５１ａ，５２ａが周方向に複数この例では８つ夫々形成されている。また２段目の筒状体５２の上端面には周方向に沿ってリング状支持部５２ｂが形成されている。また最上段の筒状体５３は、周方向に沿って起立片５３ｂが例えば３つ形成されており、この起立片５３ｂと起立片５３ｂとの間がベーク用のガスを通過させるための開口部５３ａをなしている。

また図４に示すように２段目の筒状体５２の下端面には段部７が形成されており、この段部７が１段目の筒状体５１の上端面に形成された段部７１に係合することで、１段目の筒状体５１と２段目の筒状体５２とが嵌合するようになっている。同様にして最上段の筒状体５３と２段目の筒状体５２とが嵌合している。

次に石英製品を載置したベーク用の治具６を縦型の容器２内に搬入した様子を図５に示す。図５に示すように先ず蓋体２３の上に例えば１段目の筒状体５１が載置され、次にこの筒状体５１の上に２段目の筒状体５２が載置される。次に２段目の筒状体５２の上端面に形成されたリング状支持部５２ｂに蓋体４１が載置される。具体的には、リング状支持部５２ｂによって蓋体４１の周縁部が支持される。そして蓋体４１が載置された筒状体５２の上に最上段の筒状体５３が載置され、周方向に沿って形成された起立片５３ｂに反応チューブ４が載置される。具体的には、起立片５３ｂによって反応チューブ４の下方側のフランジ部分が支持される。また図５に示すように反応チューブ４の上端側の排気口４０ａは、容器２の上方側側面から突出したガス供給管３に対向して位置するようになっており、後述するようにガス供給管３を介して容器２内に供給されたベーク用のガスは、反応チューブ４の上端側の排気口４０ａから入って、反応チューブ４内を下方側に向かって流れる。また図５に示すように１段目の筒状体５１と２段目の筒状体５２とで囲まれる領域には複数、間隔をおいて遮熱板５０が積層された状態で設けられている。各遮熱板５０は複数枚に分割されており、分割された遮熱板５０は支持部材５０ａに複数段設けられた図示しない溝部に載置されるようになっている。このように構成された遮熱板５０は支持部材５０ａを介して蓋体２３に載置される。なお、図６は図５のＡ１−Ａ１線に沿った断面部分について示した図である。

続いて図１に示すベーク処理装置を用いて大気圧下において、図２に示す熱処理装置を構成する石英製品をベーク処理する工程について説明する。この実施の形態では、図２に示す反応チューブ４及び蓋体４１をベーク処理することになる。先ず、蓋体２３を下降位置に設定した状態で、前記蓋体２３の上にて既述のように積み重ね作業を行って反応チューブ４と蓋体４１とを治具６に搭載し、前記蓋体２３を上昇させて前記容器２内に前記治具６を搬入すると共に下方側開口部２１を閉じて容器２を気密にする。なお、治具６は、容器２の下方側側面に形成された排気口と筒状体の周壁に形成された開口部とが対向するように組み立てられる。次いでガス供給機器群３３ａ内のバルブを開いて例えば２０Ｌ／ｍｉｎの流量で容器２内に窒素（Ｎ₂）ガスを供給して、当該容器２内のパージ処理を行う。

しかる後、ヒータ２６の加熱動作を開始して、容器２内の雰囲気が所定の温度例えば８００〜１０００℃となるようにする。次にガス供給機器群３１ａ内のバルブを開いて例えば２Ｌ／ｍｉｎの流量で容器２内に塩化水素（ＨＣｌ）ガスを供給すると共にガス供給機器群３２ａ内のバルブを開いて例えば８Ｌ／ｍｉｎの流量で容器２内に酸素（Ｏ₂）ガスを供給する。

前記容器２内に供給された塩化水素ガスと当該ガスの反応性を高める酸素ガスとからなるベーク用のガスは、反応チューブ４の上端側の排気口４０ａから入って、反応チューブ４内を下方側に向かって流れる。反応チューブ４を通過したベーク用のガスは、筒状体５１，５２，５３の外周壁と前記容器２の内周壁との間に形成された図５及び図６に示す隙間Ｓを通って２段目の筒状体５２及び１段目の筒状体５１の周壁に夫々形成された開口部５２ａ，５１ａから治具６内に流入したり、あるいは治具６内を通って前記開口部５２ａ，５１ａから前記隙間Ｓに流出したりする。なお、図７は便宜上ガスが前記開口部５２ａ，５１ａから前記隙間Ｓに向かって流出する様子を示してある。そして容器２の下端側に到達したベーク用のガスは、前記隙間Ｓを通って前記容器２の下方側側面に接続された排気管２７から外部へ排気される。

このようにして容器２内にベーク用のガスを供給してベーク処理を所定時間例えば３〜２０時間行うことにより、反応チューブ４の内周面及び蓋体４１の表面部に含まれる金属例えば銅（Ｃｕ）が塩化水素と反応して塩化物となり、石英表面から脱落してベーク用のガスに同伴して排気管２７から外部へ排気される。
そして所定の時間が経過した後、ガス供給機器群３１ａ内のバルブを閉じて塩化水素ガスの供給を停止すると共に、酸素ガスの供給流量を５Ｌ／ｍｉｎに設定して酸素パージを行う。この酸素パージは必要に応じて行えばよいが、このようにベーク用のガスを供給して後に酸素パージを行うことにより、塩化水素が酸化して塩素酸が生成し、石英の表面の未結合手と塩素酸とが結合して不純物となるのを抑えることができる。

酸素パージが終わった後、ガス供給機器群３２ａ内のバルブを閉じて酸素ガスの供給を停止し、容器２内の窒素パージを行う。しかる後、ガス供給機器群３３ａ内のバルブを閉じて窒素ガスの供給を停止する。さらに続いてヒータ２６の加熱動作を停止して容器２内の温度が常温になるまで自然冷却する。しかる後、蓋体２３を下降させて容器２から前記治具６を搬出すると共に容器２を気密状態から開放し、さらに蓋体２３が下降位置に達したら蓋体２３上の治具６を分解して反応チューブ４と蓋体４１とを取り出してベーク処理が終了する。これら反応チューブ４及び蓋体４１はウエハＷを熱処理する縦型熱処理装置に組み込まれることとなる。

第１の実施の形態によれば、２段目の筒状体５２の上に蓋体４１を載せ、その上に最上段の筒状体５３を積み重ねて更にこの筒状体５３の上に反応チューブ４を載せるようにしているので、簡単な構造の治具でありながら石英製品である反応チューブ４及び蓋体４１を一括してベークでき、治具に対する石英製品の積み込み作業、取り出し作業も容易に行える。そして筒状体５１，５２，５３をベーク炉の容器２の内径に近い大きさの筒状体により構成して、その周壁に複数のガス通過用の開口部５１ａ，５２ａ，５３ａを形成する構成とすれば、ガスの滞留が抑えられスムーズに流れるので、筒状体５２，５３に載置されている反応チューブ４及び蓋体４１を満遍無くベークすることができる。

（第２の実施の形態）
続いて上述した縦型の容器２内に石英製品を搬入するためのベーク用の治具の他の形態について図８及び図９を参照しながら説明する。なお、図３及び図４に示すベーク用の治具６と同じ構成にある部分については同じ符号を付すと共にその説明を省略する。図８及び図９に示すベーク用の治具６１は、５つの筒状体５１，５２，５４，５５，５６を積み重ねたものであり、これらは着脱自在となっている。１段目から３段目の筒状体５１，５２，５４には、先の実施の形態と同様の大きさ、同様の構造であり、開口部５１ａ，５２ａ，５４ａが形成されている。また３段目の筒状体５４の上端面には周方向に沿ってリング状支持部５４ｂが形成されており、このリング状支持部５４ｂには後述する載置部である載置台５４ｃが載置されるようになっている。

４段目の筒状体５５の上端開口部は下端開口部よりも若干縮径しており、この縮径した上端面には周方向に沿ってリング状支持部５５ｂが形成されており、このリング状支持部５５ｂには後述する載置部をなす載置台５５ｃが載置されるようになっている。またこの筒状体５５の周壁には下縁から上方に向かって半円状あるいはＵ字状に切り欠かれたベーク用のガスを通過させるための開口部５５ａが周方向に複数この例では４つ形成されている。

また前記４段目の筒状体５５の上に載置される最上段の筒状体５６の周壁には上端から下方に向かって半円状あるいはＵ字状に大きく切り欠かれたベーク用のガスを通過させるための開口部５６ａ形成され、これに対向する壁面には下端から上方に向かって半円状あるいはＵ字状に大きく切り欠かれたベーク用のガスを通過させるための開口部５６ｃが形成されている。また最上段の筒状体５６の上端面には周方向に沿って凹部５６ｄが複数この例では３つ形成されている。

また図９に示すように４段目の筒状体５５の上端面には周方向に沿って段部７２が形成されており、この段部７２に最上段の筒状体５６の下端面が嵌合するようになっている。また図４に示すように同様にして１段目の筒状体５１と２段目の筒状体５２とが嵌合し、２段目の筒状体５２と３段目の筒状体５４とが嵌合し、３段目の筒状体５４と４段目の筒状体５５とが嵌合している。

次に石英製品を搭載したベーク用の治具６１を縦型の容器２内に搬入した様子を図１０に示すと共に図１０の各断面部分を図１１〜図１５に示す。なお、図１１は図１０のＡ２−Ａ２線に沿った断面部分について示した図であり、図１２は図１０のＢ２−Ｂ２線に沿った断面部分について示した図であり、図１３は図１０のＣ２−Ｃ２線に沿った断面部分について示した図であり、図１４は図１０のＤ２−Ｄ２線に沿った断面部分について示した図であり、図１５は図１０のＥ２−Ｅ２線に沿った断面部分について示した図である。

図１０に示すように先ず蓋体２３の上に１段目の筒状体５１が載置され、この筒状体５１の上に２段目の筒状体５２が載置される。次に２段目の筒状体５２の上端面に形成されたリング状支持部５２ｂに載置台５２ｃが載置され、図１４に示すようにこの載置台５２ｃの上に小物類４８等が載置される。次に２段目の筒状体５２の上に３段目の筒状体５４が載置され、この筒状体５４の上端面に形成されたリング状支持部５４ｂに載置台５４ｃが載置される。そして図１３に示すようにこの載置台５４ｃの上にインジェクタ４４及び筒部品４６，４７が載置される。次に３段目の筒状体５４の上に４段目の筒状体５５が載置され、この筒状体５５の上端面に形成されたリング状支持部５５ｂに中央部分が大きく開口した載置台５５ｃが載置される。そして図１２に示すようにこの載置台５５ｃの上に断熱ユニット４２を構成する断熱部材８１が載置される。

次に４段目の筒状体５５の上に最上段の筒状体５６が載置され、この筒状体５６の上端面に中央部が開口すると共に周縁が大きく切り欠かれたリング状の載置台５６ｂが載置される。そして図１１に示すようにこのリング状の載置台５６ｂの上にウエハボート４３が載置される。具体的には図１０に示すようにウエハボート４３の回転軸を載置台５６ｂの中央開口部を介して載置台５５ｃの中央開口部まで挿入してウエハボート４３の下方側の円板周縁部分が載置台５６ｂに当接することで支持される。また図１２〜図１４に示すように各載置台５２ｃ，５４ｃ，５５ｃの表面には、開口部５２ｄ，５４ｄ，５５ｄが夫々形成されており、これら開口部５２ｄ，５４ｄ，５５ｄの大きさはガスの流れや載置部に載置する部品に応じて適宜設計される。

図１０及び図１５に示すように先の実施の形態と同様に蓋体２３には支持部材５０ａを介して遮熱板５０が載置される。また図１５に示すように遮熱板５０の外径は１段目の筒状体５１の外径よりも小さく構成されている。

また図９に示すように上記治具６１を搭載する蓋体２３の下端面には、熱処理装置を構成する石英製品を固定するための二つの接続ポート５７，５８が設けられている。具体的には、図１０に示すように接続ポート５７には容器２内において上方向に延びた内部に熱電対が設けられた温度センサ４９が挿入されると共に、接続ポート５８には、内部に給電体が設けられ、その上端に発熱板８が固定された支持ロッド８０が挿入される。また前記温度センサ４９の基端側にはケーブル４９ａが接続されており、前記温度センサ４９が前記接続ポート５７に挿入された場合には、このケーブル４９ａは前記接続ポート５７の下方側から延び出すようになっている。こうすることでベーク処理時にケーブル４９ａが加熱されることを防止している。また前記発熱板８は第２の筒状体５２と遮熱板５０とで囲まれる領域に設けられる。

次に図１０において容器２内にベーク用のガスを供給した場合の容器２内におけるベーク用のガスの流れについて説明する。前記容器２内に供給されたベーク用のガスは、先ず、ウエハボート４３に沿って下方側に向かって流れる。ウエハボート４３のウエハＷの載置領域を通過したベーク用のガスは、筒状体５１，５２，５４，５５，５６の外周壁と前記容器２の内周壁との間に形成された図１０、図１２、図１３、図１４及び図１５に示す隙間Ｓを通って１段目の筒状体５１，２段目の筒状体５２，３段目の筒状体５４，４段目の筒状体５５，最上段の筒状体５６の周壁に夫々形成された開口部５１ａ，５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ（５６ｃ）から治具６１内に流入したり、あるいは治具６１内を通って前記開口部５１ａ，５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ（５６ｃ）から前記隙間Ｓに流出したりする。なお、図１７は便宜上ガスが前記開口部５１ａ，５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ（５６ｃ）から前記隙間Ｓに向かって流出する様子を示してある。そして容器２の下端側に到達したベーク用のガスは、前記隙間Ｓを通って前記容器２の下方側側面に接続された排気管２７から外部へ排気される。

第２の実施の形態によれば、筒状体５１，５２，５４，５５といわば小物の石英製品とを順次積み上げ、最上段の筒状体５６にウエハボート４３を載せているので、簡単な構造の治具６１でありながら、多くの小物及びウエハボート４３を一括してベークでき、また石英製品の治具６１に対する着脱作業も簡単である。また筒状体５１，５２，５４，５５，５６の周壁に開口部５１ａ，５２ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ（５６ｃ）が夫々形成されているので、既述のようにガスの滞留が抑えられスムーズに流れるので、筒状体５１，５２，５４，５５，５６に載置されている小物及びウエハボート４３を満遍無くベークすることができる。
また第２の実施の形態の筒状体の一部を第１の実施の形態の治具６に組み込んでベーク処理を行ってもよい。

次にベーク用の治具の他の使用形態について説明する。この形態では図１７及び図１８に示す筒状体５１，５２を用いて、石英製品である温度センサ８２と同時にベーク処理を行うものである。図１９に示すように温度センサ８２は蓋体２３の側面に形成された接続ポート５９に挿入される。また図２０に示すよう蓋体２３の側面には複数の接続ポート５９が設けられており、これら接続ポート５９に温度センサ８２が夫々挿入されることになる。なお、図２０は図１９のＡ３−Ａ３線に沿った断面部分について示した図である。

この例では石英製品である複数の温度センサ８２と共に、筒状体５１，５２及び載置台５２ｂを利用して石英製品である断熱部材８１を同時に処理しており、このように筒状体５１，５２を利用して柔軟な運用を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るベーク処理装置の一例を示す概略縦断面図である。 ウエハを熱処理する縦型の熱処理装置を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係るベーク用の治具を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係るベーク用の治具を示す概略正面図である。 石英製品を載置したベーク用の治具をベーク処理装置内に搬入した様子を示す説明図である。 図５においてＡ１−Ａ１線に沿った断面部分について示した図である。 上記ベーク用の治具にガスが流れる様子を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る他のベーク用の治具を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係る他のベーク用の治具を示す概略正面図である。 石英製品を載置したベーク用の治具をベーク処理装置内に搬入した様子を示す説明図である。 図１０においてＡ２−Ａ２線に沿った断面部分について示した図である。 図１０においてＢ２−Ｂ２線に沿った断面部分について示した図である。 図１０においてＣ２−Ｃ２線に沿った断面部分について示した図である。 図１０においてＤ２−Ｄ２線に沿った断面部分について示した図である。 図１０においてＥ２−Ｅ２線に沿った断面部分について示した図である。 上記ベーク用の治具にガスが流れる様子を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る他のベーク用の治具を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係る他のベーク用の治具を示す概略正面図である。 石英製品を載置したベーク用の治具をベーク処理装置内に搬入した様子を示す説明図である。 図１９においてＡ３−Ａ３線に沿った断面部分について示した図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
２ 容器
２３ 蓋体
２５ エレベータ
２６ ヒータ
３ ガス供給管
４ 反応チューブ
４１ 蓋体
４２ 断熱ユニット
４３ ウエハボート
４４ インジェクタ
５１〜５６ 筒状体
５１ａ〜５６ａ 開口部
６，６１ ベーク用の治具

Claims (9)

1. 半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置であって、この熱処理装置の熱処理雰囲気に少なくとも一部が置かれる石英製品に含まれる金属を除去するためのベーク方法において、
   治具要素部材を着脱自在に複数段積み重ねて構成される治具を用い、
   治具要素部材に石英製品を載置し、この治具要素部材の上に他の治具要素部材を積み重ね、当該他の治具要素部材に石英製品を載置し、こうして順次治具要素部材と石英製品とを積み重ねて石英製品を複数段に治具に載置する工程と、
   石英製品を複数段に載置された治具が蓋体の上に搭載された状態で、蓋体を上昇させて非金属製の円筒状の縦型容器内に下方側から搬入し、縦型容器の下端開口部を蓋体により密閉する工程と、
   この縦型容器内の雰囲気を加熱する工程と、
   塩化水素ガスとこのガスの反応性を高めるためのガスとを含むベーク用ガスを縦型容器内に供給する工程と、を含むことを特徴とする石英製品のベーク方法。
2. 前記治具要素部材は、互に積み重ねられる治具要素部材本体と、この治具要素部材本体に設けられた載置部をなす載置台とを備えていることを特徴とする請求項１記載の石英製品のベーク方法。
3. 前記載置台は治具要素部材本体に対して着脱自在であることを特徴とする請求項２に記載の石英製品のベーク方法。
4. 前記載置台は、ガス通過用の開口部が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の石英製品のベーク方法。
5. 前記治具要素部材本体は筒状体であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載の石英製品のベーク方法。
6. 前記治具要素部材本体は、その周壁にガスを通過させるための複数のガス通過用の開口部が周方向に形成されたことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一に記載の石英製品のベーク方法。
7. 最上段の治具要素部材においては、石英製品が当該治具要素部材よりも上方に伸び出した状態で載置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の石英製品のベーク方法。
8. 最上段の治具要素部材においては、石英製品である反応容器または基板保持具を載置することを特徴とする請求項７に記載の石英製品のベーク方法。
9. 半導体基板を反応容器内に搬入して熱処理する熱処理装置であって、この熱処理装置の熱処理雰囲気に少なくとも一部が置かれる石英製品において、
   請求項１ないし８のいずれか一つに記載のベーク方法によりベーク処理されたことを特徴とする石英製品。
   
   

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