JP2677606B2 - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JP2677606B2 JP2677606B2 JP63140791A JP14079188A JP2677606B2 JP 2677606 B2 JP2677606 B2 JP 2677606B2 JP 63140791 A JP63140791 A JP 63140791A JP 14079188 A JP14079188 A JP 14079188A JP 2677606 B2 JP2677606 B2 JP 2677606B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱処理装置に関する。
［従来の技術］ 超LSI製造プロセスのにおいて、シリコンウェハの表
面にポリSi膜、SiO2膜、Si3N4膜などの各種の膜を形成
する装置で、良好な膜厚均一性、大きなバッチ処理
量、良好な段差被覆性の点から減圧CVD装置やエピタ
キシャル成長装置が広く実用されている。
面にポリSi膜、SiO2膜、Si3N4膜などの各種の膜を形成
する装置で、良好な膜厚均一性、大きなバッチ処理
量、良好な段差被覆性の点から減圧CVD装置やエピタ
キシャル成長装置が広く実用されている。
減圧CVD装置は、第８図に示すように石英からなる反
応管１、この反応管１内を加熱するためのヒータ２、フ
ロントエンドキャップ３、リアエンドキャップ４、フロ
ントエンドキャップ３に接続されるガス供給系５、リア
エンドキャップ４に接続される排気系６から成り、石英
ボート７に搭載した多数のウェハ８を反応管１内に収納
し、反応管内を減圧下及び加熱下がガス供給系５よりSi
H4、SiH2Cl2とNH3などの原料ガスを供給し、ウェハ８表
面にSi3N4、ポリSi、TEOS等の反応生成膜を成長させる
ものである。
応管１、この反応管１内を加熱するためのヒータ２、フ
ロントエンドキャップ３、リアエンドキャップ４、フロ
ントエンドキャップ３に接続されるガス供給系５、リア
エンドキャップ４に接続される排気系６から成り、石英
ボート７に搭載した多数のウェハ８を反応管１内に収納
し、反応管内を減圧下及び加熱下がガス供給系５よりSi
H4、SiH2Cl2とNH3などの原料ガスを供給し、ウェハ８表
面にSi3N4、ポリSi、TEOS等の反応生成膜を成長させる
ものである。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような従来の減圧CVD装置の排気系６
は基本的にはメカニカルブースタポンプとロータリポン
プの真空ポンプから構成され、反応生成物及び反応に供
された原料ガスの残りが排気される時に、その一部は排
気系６のトラップに捕集される前にリアエンドキャップ
４及びリアエンドキャップ４の排気口41の壁面に付着、
堆積し、この堆積した付着物が排気口41及びそれに接続
される排気管61の流路を狭くしてしまうということがあ
った。このため、従来の減圧CVD装置では経時下で安定
した低圧を得ることができなくなり成膜条件の変化によ
り歩留まりの低下を招くおそれがあった。
は基本的にはメカニカルブースタポンプとロータリポン
プの真空ポンプから構成され、反応生成物及び反応に供
された原料ガスの残りが排気される時に、その一部は排
気系６のトラップに捕集される前にリアエンドキャップ
４及びリアエンドキャップ４の排気口41の壁面に付着、
堆積し、この堆積した付着物が排気口41及びそれに接続
される排気管61の流路を狭くしてしまうということがあ
った。このため、従来の減圧CVD装置では経時下で安定
した低圧を得ることができなくなり成膜条件の変化によ
り歩留まりの低下を招くおそれがあった。
このような反応生成物の付着について研究した結果リ
アエンド付近での温度降下及び圧力変動が要因であるこ
とが判った。しかし、従来はトラップの効果を上げるた
め、水冷したり金属メッシュ等を設けたトラップを用い
たりしたが満足の行く除去効果は得られず、そのためリ
アエンドキャップの定期的な洗浄を行っていた。
アエンド付近での温度降下及び圧力変動が要因であるこ
とが判った。しかし、従来はトラップの効果を上げるた
め、水冷したり金属メッシュ等を設けたトラップを用い
たりしたが満足の行く除去効果は得られず、そのためリ
アエンドキャップの定期的な洗浄を行っていた。
このリアエンドキャップは一般にステンレス銅製でサ
イズ重量共に大きなものであるから、これを洗浄するた
めには専用の大きな洗浄装置を要し、ユーザに過大の負
担を強いる結果になった。さらには生産性が悪い問題が
あった。特に近年のようにICの需要が大きく供給力不足
においては、このメンテナンス期間をなくしたいという
ユーザの要求があった。
イズ重量共に大きなものであるから、これを洗浄するた
めには専用の大きな洗浄装置を要し、ユーザに過大の負
担を強いる結果になった。さらには生産性が悪い問題が
あった。特に近年のようにICの需要が大きく供給力不足
においては、このメンテナンス期間をなくしたいという
ユーザの要求があった。
本発明は上記点に対処してなされたもので、排ガスが
排気経路の途中には付着しないようにした熱処理装置を
提供するものである。
排気経路の途中には付着しないようにした熱処理装置を
提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の熱処理装置は、反応管内に気体を供給して被
処理体を処理し排ガスを排気管を介して排気系により排
気する熱処理装置において、排気管は排気外管と、排気
外管に着脱自在に内装される中空管とを有し、被処理体
の処理時に中空管を反応生成物の堆積が防止される温度
に加熱する加熱装置を備えたものであり、好ましくは、
排気外管は、クランプ部材で連結される２本の管からな
る。また、本発明の熱処理装置は、反応管内に、内部に
被処理体が挿入され、且つ反応管との間に排気通路を形
成する内管が設けられ、排気通路は排気管に接続された
ものが好ましいものである。
処理体を処理し排ガスを排気管を介して排気系により排
気する熱処理装置において、排気管は排気外管と、排気
外管に着脱自在に内装される中空管とを有し、被処理体
の処理時に中空管を反応生成物の堆積が防止される温度
に加熱する加熱装置を備えたものであり、好ましくは、
排気外管は、クランプ部材で連結される２本の管からな
る。また、本発明の熱処理装置は、反応管内に、内部に
被処理体が挿入され、且つ反応管との間に排気通路を形
成する内管が設けられ、排気通路は排気管に接続された
ものが好ましいものである。
［実施例］ 以下、本発明の装置を減圧CVD装置に適用した実施例
を図面を参照して説明する。第１図に示す縦型減圧CVD
装置において、天上部が閉塞され底部が開放の反応管11
は耐熱性を有する例えば石英から成る円筒状で内管12と
外管の間隙を排気通路とした二重構造で、内管12の上部
には開口12aが形成されている。反応管11内を均熱する
ために反応管11の外周を囲繞して加熱部13が設けられ
る。反応管11の底部にはボート32に収納された多数枚の
被処理体であるウェハ33を搬入搬出するための開閉可能
な蓋14が備えられ、さらに反応管11の下部側壁にはガス
供給系15に接続されるガス導入口16が設けられている。
を図面を参照して説明する。第１図に示す縦型減圧CVD
装置において、天上部が閉塞され底部が開放の反応管11
は耐熱性を有する例えば石英から成る円筒状で内管12と
外管の間隙を排気通路とした二重構造で、内管12の上部
には開口12aが形成されている。反応管11内を均熱する
ために反応管11の外周を囲繞して加熱部13が設けられ
る。反応管11の底部にはボート32に収納された多数枚の
被処理体であるウェハ33を搬入搬出するための開閉可能
な蓋14が備えられ、さらに反応管11の下部側壁にはガス
供給系15に接続されるガス導入口16が設けられている。
上記蓋14及び反応管11の端部外壁との間には外気を遮
断するためのＯリング等の気密シール手段９が介挿され
ている。ガス供給系15は成長すべき膜に応じたガスを石
英反応管11内にガス供給管17を通して流出するもので、
その流量、流出速度等を制御するコントローラを備えて
いる。さらに反応管11の外管下部側壁には接続部である
円筒状排気管18が取り付けられトラップ19を通して排気
手段であるメカニカルブースタポンプ20及びロータリポ
ンプ21等の真空ポンプを備える排気系22に接続される。
上記排気管18は加熱手段を内蔵したもので例えば排気外
管23と中空管24からなる二重構造で排気外管23同志はＯ
リング25を介して第２図の断面図及び第３図の側面図に
示すようなクランプ部材26により排気外管23を挟着し、
蝶ナット27で固定させるクイックリリースカップリング
25aにより接続する。このような排気管18の中空管24は
着脱自在に内装されている。この中空管24は長期的間隔
で取り脱し洗浄を可能としている。
断するためのＯリング等の気密シール手段９が介挿され
ている。ガス供給系15は成長すべき膜に応じたガスを石
英反応管11内にガス供給管17を通して流出するもので、
その流量、流出速度等を制御するコントローラを備えて
いる。さらに反応管11の外管下部側壁には接続部である
円筒状排気管18が取り付けられトラップ19を通して排気
手段であるメカニカルブースタポンプ20及びロータリポ
ンプ21等の真空ポンプを備える排気系22に接続される。
上記排気管18は加熱手段を内蔵したもので例えば排気外
管23と中空管24からなる二重構造で排気外管23同志はＯ
リング25を介して第２図の断面図及び第３図の側面図に
示すようなクランプ部材26により排気外管23を挟着し、
蝶ナット27で固定させるクイックリリースカップリング
25aにより接続する。このような排気管18の中空管24は
着脱自在に内装されている。この中空管24は長期的間隔
で取り脱し洗浄を可能としている。
さらに中空管24の壁内には第４図に示すような加熱装
置であるモールドヒータ28が埋設され、モールドヒータ
28の端子28aが排気外管23のフランジ23a近傍に設けられ
た電力供給端子29に接続される。電力供給端子29は絶縁
部材30で排気外管23と絶縁され、コネクタ31によりモー
ルドヒータ28の端子28aと確実に接続され、中空管24の
内壁面に付着物が付着しない予め定められた温度に上昇
させる構造となっている。
置であるモールドヒータ28が埋設され、モールドヒータ
28の端子28aが排気外管23のフランジ23a近傍に設けられ
た電力供給端子29に接続される。電力供給端子29は絶縁
部材30で排気外管23と絶縁され、コネクタ31によりモー
ルドヒータ28の端子28aと確実に接続され、中空管24の
内壁面に付着物が付着しない予め定められた温度に上昇
させる構造となっている。
モールドヒータ28の巻線の状態は第５図のように端部
28bで巻回方向を180°回転するようになっており、モー
ルドヒータ端子28aと電力供給端子29のコネクタ31との
接続はモールドヒータ端子28aが巻線の軸Ｓに垂直の場
合、第６図に示すようにコネクタ端子31にモールドヒー
タ端子28aを装着し、端子28aが巻線の軸Ｓに平行の場合
（１点破線の場合）第７図に示すようにコネクタ31aに
モールドヒータ端子28aを挿着すればよい。このような
構造の中空管24はエンジニアリングプラスチックス例え
ば四フッ化エチレン樹脂、三フッ化エチレン樹脂等の非
粘着性ポリフッ化樹脂や、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹
脂や石英ガラス等が採用されて形成される。
28bで巻回方向を180°回転するようになっており、モー
ルドヒータ端子28aと電力供給端子29のコネクタ31との
接続はモールドヒータ端子28aが巻線の軸Ｓに垂直の場
合、第６図に示すようにコネクタ端子31にモールドヒー
タ端子28aを装着し、端子28aが巻線の軸Ｓに平行の場合
（１点破線の場合）第７図に示すようにコネクタ31aに
モールドヒータ端子28aを挿着すればよい。このような
構造の中空管24はエンジニアリングプラスチックス例え
ば四フッ化エチレン樹脂、三フッ化エチレン樹脂等の非
粘着性ポリフッ化樹脂や、ポリイミド樹脂等の耐熱性樹
脂や石英ガラス等が採用されて形成される。
次に、このように構成される減圧CVD装置の動作作用
を説明する。
を説明する。
蓋14を開状態にして、下方から石英ボート32に収納さ
れた多数枚のウェハ33を縦型炉の反応管11内に挿入した
のち、蓋14を閉状態にしたのち、反応管11内の排気を行
う。この排気により予め定めた真空度になった後、反応
ガスを供給管内から供給し、内管12内で各ウェハ33上に
CVD膜を成膜する。その後、排ガスは内管12の開口12aか
ら内・外管間を通って排気系22より排気する。反応管11
から排気系22によって排気されるガスは未反応ガス及び
反応生成物等を含んでいるが、排気系22との接続部であ
る排気管18付近は中空管24の加熱装置28により予め加熱
しておくことにより、この部分にはほとんど堆積するこ
となく排気系22に排気され、トラップ19に集中的に捕集
される。モールドヒータ28によって加熱される中空管 24の温度上昇とモールドヒータ28に流す電流との関係は
中空管24内を流れる排気ガス流量に関係し、ガス流量が
多い程温度を高く設定する。例えば中空管24の少なくと
も内壁面温度は80℃以上である。ガス流量が多い時は熱
伝達による放熱を考慮し、電流を上げるよう調節すれば
よい。また、排気中の反応生成物が圧力変動によって生
じる場合には排気管18付近に堆積することになるが、こ
の場合でも堆積した付着物を除去するためには中空管24
のみを取り外して洗浄すればよい。中空管24の洗浄は大
規模な洗浄槽を用いなくても極めて容易に洗浄すること
ができる。
れた多数枚のウェハ33を縦型炉の反応管11内に挿入した
のち、蓋14を閉状態にしたのち、反応管11内の排気を行
う。この排気により予め定めた真空度になった後、反応
ガスを供給管内から供給し、内管12内で各ウェハ33上に
CVD膜を成膜する。その後、排ガスは内管12の開口12aか
ら内・外管間を通って排気系22より排気する。反応管11
から排気系22によって排気されるガスは未反応ガス及び
反応生成物等を含んでいるが、排気系22との接続部であ
る排気管18付近は中空管24の加熱装置28により予め加熱
しておくことにより、この部分にはほとんど堆積するこ
となく排気系22に排気され、トラップ19に集中的に捕集
される。モールドヒータ28によって加熱される中空管 24の温度上昇とモールドヒータ28に流す電流との関係は
中空管24内を流れる排気ガス流量に関係し、ガス流量が
多い程温度を高く設定する。例えば中空管24の少なくと
も内壁面温度は80℃以上である。ガス流量が多い時は熱
伝達による放熱を考慮し、電流を上げるよう調節すれば
よい。また、排気中の反応生成物が圧力変動によって生
じる場合には排気管18付近に堆積することになるが、こ
の場合でも堆積した付着物を除去するためには中空管24
のみを取り外して洗浄すればよい。中空管24の洗浄は大
規模な洗浄槽を用いなくても極めて容易に洗浄すること
ができる。
また、本発明の他の実施例として排気系との接続部分
を加熱する方法として、排気外管と中空管間に熱電対を
設置し、フィードバック制御を行う方法も好適である
し、あるいは加熱ヒータの電流と中空管の上昇温度の関
係を予め求めその結果に従いオープン制御としてもよ
い。また、加熱装置としてモールドヒータを使用せずに
排気管の外側にテープヒータを巻回したり他の公知の加
熱装置を適用することができる。長期的な予定で中空管
24を取り脱し、洗浄するようにしてもよい。なお上記実
施例では成膜装置について説明したが反応ガスを扱う装
置であれば何れにも適用できることは説明するまでもな
いことである。
を加熱する方法として、排気外管と中空管間に熱電対を
設置し、フィードバック制御を行う方法も好適である
し、あるいは加熱ヒータの電流と中空管の上昇温度の関
係を予め求めその結果に従いオープン制御としてもよ
い。また、加熱装置としてモールドヒータを使用せずに
排気管の外側にテープヒータを巻回したり他の公知の加
熱装置を適用することができる。長期的な予定で中空管
24を取り脱し、洗浄するようにしてもよい。なお上記実
施例では成膜装置について説明したが反応ガスを扱う装
置であれば何れにも適用できることは説明するまでもな
いことである。
また上記の減圧CVD装置はメインテナンス時に真空系
を大幅に破壊しないので、メインテナンス後短時間で稼
動体制にすることができる。
を大幅に破壊しないので、メインテナンス後短時間で稼
動体制にすることができる。
［発明の効果］ 以上のように本発明熱処理装置によれば、排気管にお
ける反応生成物の付着、堆積を防止可能で、そのための
大規模な洗浄装置を不要とし、メインテナンスを容易に
することができる。
ける反応生成物の付着、堆積を防止可能で、そのための
大規模な洗浄装置を不要とし、メインテナンスを容易に
することができる。
第１図は本発明熱処理装置の一実施例を説明するための
全体構成図、第２図は第１図排気外管を拡大して示す部
分断面図、第３図は第２図の部分側面図、第４図は同実
施例の部分断面図、第５図は第１図のヒータ部を拡大し
て示す略図、第６図及び第７図は同実施例の部分斜視
図、第８図は従来の熱処理装置の説明図である。 11……反応管 13……加熱部 15……ガス供給系 22……排気系 23……排気外管 24……中空管 25a……クイックリリースカップリング 28……モールドヒータ（加熱装置） 28a……モールドヒータ端子 28b……端部 29……電力供給端子 30……絶縁部材 31……コネクタ
全体構成図、第２図は第１図排気外管を拡大して示す部
分断面図、第３図は第２図の部分側面図、第４図は同実
施例の部分断面図、第５図は第１図のヒータ部を拡大し
て示す略図、第６図及び第７図は同実施例の部分斜視
図、第８図は従来の熱処理装置の説明図である。 11……反応管 13……加熱部 15……ガス供給系 22……排気系 23……排気外管 24……中空管 25a……クイックリリースカップリング 28……モールドヒータ（加熱装置） 28a……モールドヒータ端子 28b……端部 29……電力供給端子 30……絶縁部材 31……コネクタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−242011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−89821（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−117138（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】反応管内に気体を供給して被処理体を処理
し排ガスを排気管を介して排気系により排気する熱処理
装置において、前記排気管は排気外管と、前記排気外管
に着脱自在に内装される中空管とを有し、前記被処理体
の処理時に前記中空管を反応生成物の堆積が防止される
温度に加熱する加熱装置を備えたことを特徴とする熱処
理装置。 - 【請求項２】前記排気外管は、クランプ部材で連結され
る２本の管からなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の熱処理装置。 - 【請求項３】前記反応管内に、内部に被処理体が挿入さ
れ、且つ前記反応管との間に排気通路を形成する内管が
設けられ、前記排気通路は前記排気管に接続されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140791A JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140791A JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309315A JPH01309315A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2677606B2 true JP2677606B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=15276827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140791A Expired - Lifetime JP2677606B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677606B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06151340A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-31 | Nippon Ee S M Kk | 熱処理装置 |
| EP0636704B1 (en) * | 1993-07-30 | 1999-11-03 | Applied Materials, Inc. | Silicon nitride deposition |
| US6368567B2 (en) * | 1998-10-07 | 2002-04-09 | Applied Materials, Inc. | Point-of-use exhaust by-product reactor |
| US6194030B1 (en) * | 1999-03-18 | 2001-02-27 | International Business Machines Corporation | Chemical vapor deposition velocity control apparatus |
| JP4252702B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2009-04-08 | 株式会社荏原製作所 | 反応副生成物の配管内付着防止装置及び付着防止方法 |
| KR100303150B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2001-11-03 | 이억기 | 반도체 제조용 건식 가스 스크러버 |
| KR100303146B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2001-11-03 | 이억기 | 예열식 가스 활성화 시스템을 갖는 반도체 제조용 건식가스 스크러버 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889821A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | Canon Inc | 堆積膜の製造装置 |
| JPS5969494A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-19 | Ulvac Corp | 低圧気体蒸気反応処理装置 |
| JPS59117138U (ja) * | 1983-01-27 | 1984-08-07 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 半導体製造装置 |
| JPS61242011A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63140791A patent/JP2677606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01309315A (ja) | 1989-12-13 |
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