JP2574766B2

JP2574766B2 - 半導体製造装置

Info

Publication number: JP2574766B2
Application number: JP61167188A
Authority: JP
Inventors: 芳勝三宅
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPS6321836A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、シリコンウェハ等のウェット酸化に使用
される半導体製造装置の改良に関する。

（ロ）従来の技術従来、シリコンウェハを水蒸気を使用して酸化する、
ウェット酸化に使用される半導体製造装置としては、第
３図に示すものが知られている。

13は、水蒸気供給源であり、12はシリコンウェハが収
納されている反応炉である。水蒸気供給源13と反応炉12
を結ぶ導管（フレキシブルなチューブ、ホース等も含
む）16a上にはバルブ15aが設けられ、さらに導管16aの
バルブ15aより水蒸気供給源13側には、他の導管16bが分
岐して設けられている。この導管16b上にも同様に、バ
ルブ15bが設けられている。導管16bは下方に延伸し、そ
の先端は適当な空容器14内に導入されている。

反応炉12内でシリコンウェハのウェット酸化を行う時
は、バルブ15aを開けると共にバルブ15bを閉め、水蒸気
供給源13よりの水蒸気を反応炉12内に送る。

一方、反応炉12内でウェット酸化を行わない時、例え
ば反応炉12内にシリコンウェハをセットする時等は、バ
ルブ15aを閉じると共にバルブ15bを開け、水蒸気供給源
13よりの水蒸気を導管16bの方に送る。これは、水蒸気
供給源13自体を停止させると、再び水蒸気を安定発生さ
せるまでに時間を要するからである。

導管16b内を流れる水蒸気は、前記空容器14内に放出
されて冷却され、水に戻る。また、この水蒸気の一部
は、導管16b内で凝結して水に戻るが、この水も導管16b
内を流下する。これらの不要な水は、前記空容器14内に
貯溜される。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来の半導体製造装置においては、前記空容器14
内に貯溜された不要な水を定期的に廃棄する手間が必要
となり、これを怠ると、空容器14内より水が溢れ、床に
ひろがる不都合があった。

また、導管16bより空容器14内に放出された水蒸気が
空容器14の口より漏れ、周囲の電気設備の絶縁性を低下
させる等、周囲の環境を劣化させる不都合があった。

この発明は、上記不都合に鑑みなされたもので、不要
な水を廃棄する手間が省け、また水蒸気により周囲の環
境を劣化させない半導体製造装置の提供を目的としてい
る。

（ニ）問題点を解決するための手段上記不都合を解決するための手段として、この発明の
半導体製造装置は、反応炉と、この反応炉に水蒸気を供
給する水蒸気供給手段と、この水蒸気供給手段と前記反
応炉との間に設けられ、水蒸気の流れを切替える切替弁
手段と、この切替弁手段に接続され、ヒータ及び熱電対
を有する密閉容器である再蒸発手段と、この再蒸発手段
で発生する水蒸気を室外に放出する排気手段とを備えて
なるものである。

（ホ）作用この発明の半導体製造装置は、水蒸気供給源よりの水
蒸気を、反応炉を使用しない場合には切替弁手段により
再蒸発手段に流入させる。再蒸発手段では、この水蒸気
の一部が凝結してできた水をヒータにより加熱し、再蒸
発させて水蒸気に戻し、凝結せずに残った水蒸気と共
に、排気手段により水蒸気の形のままで室外に放出す
る。

（ヘ）実施例この発明の一実施例を、第１図及び第２図に基づいて
以下に説明する。

第１図は、この実施例に係る半導体製造装置１の全体
構成を示す図である。２は反応炉である。この反応炉２
は、石英ガラス等よりなる炉心管21と、この炉心管21を
とりまくヒータ22とより構成されている。炉心管21内に
は、石英ガラス製のボート23が収納され、このボート23
上には、シリコンウェハ24、……、24が装着されてい
る。また、このボート23は、炉心管21左端に取着された
キャップ26を取外すことにより、炉心管21内に出入れす
ることができる。

３は、水蒸気供給手段である。この水蒸気供給手段３
は、マントルヒータ31に純水ｗの貯溜容器32を装着した
ものである。貯溜容器32上部には、安全弁33及び導管61
や接続されている。

導管61は、圧縮空気により作動するバルブ（切替弁手
段）51を介して、導管62に接続される。この導管62の先
端は、前記炉心管21の右端に接続される。

また、導管61よりは、さらに他の導管63が分岐してい
る。この導管63は、圧縮空気により作動するバルブ（切
替弁手段）52を介して、フレキシブルなチューブ64に接
続される。このチューブ64は下方に導かれ、再蒸発手段
４内に導入される。

再蒸発手段４は、第２図に示すように、金属カバー41
a内面に断熱材41bを装着したケース41に、カップ状の容
器42を収納したものである。容器42上部開口には、蓋44
が螺着される。この蓋44と容器42上部開口との間には、
リング状のパッキン43が挟まれており、容器42が密閉さ
れる。

蓋44中央には、前記チューブ64を導入する導入口45が
設けられる。この導入口45は、蓋44中央より立設される
スリーブ45aと、このスリーブ45aに螺着されるリングキ
ャップ45cとより構成されている。チューブ64先端は、
リングキャップ45c及びスリーブ45aの連通孔45bを挿通
し、容器42内に導入される。この時、リングキャップ45
cの締付力により、連通孔45b内面とチューブ64外面が密
着し、容器42の密閉が保たれる。

また、蓋44には排気口46が設けられている。この排気
口46には、排気導管（排気手段）７が接続される。この
排気導管７先端は、図示しない排気ダクト内に導かれて
いる。

一方、容器42底面には、ヒータ47と熱電対48が設けら
れている。この熱電対48は、容器42底面の温度を検出す
るためのもので、図示しないヒータ47の電源制御回路に
接続される。

次に、この実施例の半導体製造装置１の動作を以下に
説明する。

先ず、反応炉２でウェハ24、……、24の酸化が行われ
ている際には、バルブ52を閉じ、バルブ51が開けられて
いる。マントルヒータ31の熱により、容器32内の純水ｗ
が蒸発してできた水蒸気は、導管61、バルブ51及び導管
62内を流れ、炉心管21内に供給される。

炉心管21内は、ヒータ22により高温に加熱されてお
り、前記水蒸気とウェハ24、……、24との間で酸化反応
が行われる。前記水蒸気は、炉心管21内を左方向に流
れ、キャップ26に設けられた排気口26aより排出され
る。

炉心管21内で酸化を行わない場合、例えばウェハ24、
……、24を未酸化のものと交換する場合等は、バルブ51
を閉じ、バルブ52を開けて水蒸気をチューブ64の方へ流
す。水蒸気がチューブ64内を流れる際には、その一部が
チューブ64内壁面で凝結して水に戻るが、この水もチュ
ーブ64内を水蒸気と共に流れてゆく。

チューブ64内を流れる水と水蒸気は、容器42内に放出
される。凝結しないで残った水蒸気は、排出口46より排
気導管７へ流れ、排気ダクト内に放出される。一方、容
器42内に残った水は、ヒータ47の熱により沸騰し、再び
水蒸気とされる。この水蒸気も、排気導管７により排気
ダクト内に放出される。この時、容器42内は密閉されて
いるため、水蒸気が周囲に飛散しない。

再び炉心管21で酸化が行われる際には、再びバルブ51
を開け、バルブ52を閉じる。この時にはチューブ64には
水蒸気を流れず、容器42内には水蒸気及び水は流入しな
い。この間、容器42内の水が全て蒸発した場合には、前
記熱電対48が異常な温度上昇を検出し、ヒータ47の発熱
を中止又は発熱量を低下させ、いわば容器42の空焚きが
防止される。

なお、上記実施例においては、再蒸発手段として密閉
容器にヒータを備えたものとしているが、これに限定さ
れるものではなく、適宜設計変更可能である。

また、上記実施例では、切替弁手段として圧縮空気に
より作動する２つのバルブを使用しているが、これに限
定されるものではなく、三方バルブ等、適宜設計変更可
能である。

さらに、上記実施例では、排気手段として排気ダクト
内に導かれる排気導管を使用しているが、これに限定さ
れるものではなく、適宜設計変更可能である。

（ト）発明の効果この発明の半導体製造装置は、反応炉と、この反応炉
に水蒸気を供給する水蒸気供給手段と、この水蒸気供給
手段と前記反応炉との間に設けられ、水蒸気の流れを切
替える切替弁手段と、この切替弁手段に接続され、ヒー
タ及び熱電対を有する密閉容器である再蒸発手段と、こ
の再蒸発手段よりの水蒸気を室外に放出する排気手段と
を備えてなるものであるから、不要な水を廃棄する手間
が省け、また、この不要な水が溢れる事故を防止できる
利点を有する。

また、水蒸気の漏れによる周囲の環境の劣化を防止で
きる利点をも有する。さらに、熱電対により密閉容器の
温度が監視されているから、密閉容器の空焚きを防止で
きる利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る半導体製造装置の
構成を示す図、第２図は、同半導体製造装置の再蒸発手
段の縦断面図、第３図は、従来の半導体製造装置の構成
を簡略に示す図である。 2:反応炉、3:水蒸気供給手段、 4:再蒸発手段、51・52:バルブ、 7:排気導管。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】反応炉と、この反応炉に水蒸気を供給する
水蒸気供給手段と、この水蒸気供給手段と前記反応炉と
の間に設けられ、水蒸気の流れを切替える切替弁手段
と、この切替弁手段に接続され、ヒータ及び熱電対を有
する密閉容器である再蒸発手段と、この再蒸発手段より
の水蒸気を室外に放出する排気手段とを備えてなる半導
体製造装置。