JP3253176B2 - クリーンガス加熱装置 - Google Patents
クリーンガス加熱装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、半導体ウェ
ハ等をドライ酸化処理する炉芯管等の反応容器に接続さ
れるクリーンガス加熱装置に関する。
ハ等をドライ酸化処理する炉芯管等の反応容器に接続さ
れるクリーンガス加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハの表面に酸化膜を形成する
ドライ酸化処理装置は、ヒータを内蔵した拡散炉の内部
に炉芯管等の反応容器が設けられている。この反応容器
の内部には石英からなるウェハボートが設置され、この
ウェハボートに多数枚の半導体ウェハが所定間隔を存し
て支持される。
ドライ酸化処理装置は、ヒータを内蔵した拡散炉の内部
に炉芯管等の反応容器が設けられている。この反応容器
の内部には石英からなるウェハボートが設置され、この
ウェハボートに多数枚の半導体ウェハが所定間隔を存し
て支持される。
【０００３】前記反応容器にはガス導入口が設けられ、
このガス導入口からＯ2 ガスおよびＮ2 ガスが供給され
る。これら反応ガスは拡散炉に内蔵されたヒータによっ
て高温度に加熱され、例えばシリコンウェハの場合には
シリコンウェハの表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）
が形成される。
このガス導入口からＯ2 ガスおよびＮ2 ガスが供給され
る。これら反応ガスは拡散炉に内蔵されたヒータによっ
て高温度に加熱され、例えばシリコンウェハの場合には
シリコンウェハの表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）
が形成される。
【０００４】また、ＣＶＤ装置においても、同様にウェ
ハボートに多数枚の半導体ウェハを支持して収納された
反応容器に、ＳｉＨ4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＮＨ3 ガス等
の反応ガスが供給され、この反応ガスは反応容器の周囲
に設けられたヒータによって高温度に加熱され、半導体
ウェハの表面に成膜される。
ハボートに多数枚の半導体ウェハを支持して収納された
反応容器に、ＳｉＨ4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＮＨ3 ガス等
の反応ガスが供給され、この反応ガスは反応容器の周囲
に設けられたヒータによって高温度に加熱され、半導体
ウェハの表面に成膜される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように構成されたドライ酸化処理装置、ＣＶＤ装置は、
反応容器の外周に設けられたヒータによって常温の反応
ガスを高温度に加熱している。この場合、反応ガスを高
温度に加熱する必要があるが、拡散炉を高温度に上げる
ためには長時間かかり、立上がり時間が遅く、反応速度
も遅いという問題がある。また反応容器の一端側から他
端側に亘って均一な温度に保つことが難しく、多数枚の
半導体ウェハを処理する際に面間膜厚の均一性が得られ
ない。
ように構成されたドライ酸化処理装置、ＣＶＤ装置は、
反応容器の外周に設けられたヒータによって常温の反応
ガスを高温度に加熱している。この場合、反応ガスを高
温度に加熱する必要があるが、拡散炉を高温度に上げる
ためには長時間かかり、立上がり時間が遅く、反応速度
も遅いという問題がある。また反応容器の一端側から他
端側に亘って均一な温度に保つことが難しく、多数枚の
半導体ウェハを処理する際に面間膜厚の均一性が得られ
ない。
【０００６】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、ドライ酸化処理装
置、ＣＶＤ装置に採用した場合、高温度の反応ガスを反
応容器に供給することができ、反応速度がアップし、面
間膜厚の均一性が得られるとともに、シリコンウェハ、
液晶基板、ディスク基板の純水洗浄後のクリーン乾燥と
しての熱風乾燥にも利用できるクリーンガス加熱装置を
提供することにある。
もので、その目的とするところは、ドライ酸化処理装
置、ＣＶＤ装置に採用した場合、高温度の反応ガスを反
応容器に供給することができ、反応速度がアップし、面
間膜厚の均一性が得られるとともに、シリコンウェハ、
液晶基板、ディスク基板の純水洗浄後のクリーン乾燥と
しての熱風乾燥にも利用できるクリーンガス加熱装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、前
記目的を達成するために、一端側がガス供給側に、他端
側がガス需要側に接続された石英管と、この石英管の内
側に設けられ前記ガス供給側から供給されたクリーンガ
スを案内するとともにクリーンガスを加熱するＳｉＣか
らなるガス加熱管と、前記石英管の外側に設けられ前記
ガス加熱管を加熱する加熱手段と、前記ガス加熱管の温
度を検知し、この検知結果に基づいて前記加熱手段を制
御する制御手段とから構成したことにある。
記目的を達成するために、一端側がガス供給側に、他端
側がガス需要側に接続された石英管と、この石英管の内
側に設けられ前記ガス供給側から供給されたクリーンガ
スを案内するとともにクリーンガスを加熱するＳｉＣか
らなるガス加熱管と、前記石英管の外側に設けられ前記
ガス加熱管を加熱する加熱手段と、前記ガス加熱管の温
度を検知し、この検知結果に基づいて前記加熱手段を制
御する制御手段とから構成したことにある。
【０００８】石英管に供給された常温のクリーンガスは
ＳｉＣからなるガス加熱管の内部を通過する際に高温度
に加熱され、加熱されたクリーンガスはガス需要側、例
えばドライ酸化用の反応容器等に導かれ、半導体ウェハ
の表面に酸化膜が形成される。
ＳｉＣからなるガス加熱管の内部を通過する際に高温度
に加熱され、加熱されたクリーンガスはガス需要側、例
えばドライ酸化用の反応容器等に導かれ、半導体ウェハ
の表面に酸化膜が形成される。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図３は第１の実施例を示し、図１はド
ライ酸化処理装置の全体を示す。１は反応容器としての
炉芯管である。この炉芯管１は円筒状の石英ガラスから
なり、この炉芯管１はヒータ２を内蔵した拡散炉３に収
納されている。炉芯管１の内部には石英からなるウェハ
ボート４が設置され、このウェハボート４に多数枚の半
導体ウェハ５が所定間隔を存して支持される。
説明する。図１〜図３は第１の実施例を示し、図１はド
ライ酸化処理装置の全体を示す。１は反応容器としての
炉芯管である。この炉芯管１は円筒状の石英ガラスから
なり、この炉芯管１はヒータ２を内蔵した拡散炉３に収
納されている。炉芯管１の内部には石英からなるウェハ
ボート４が設置され、このウェハボート４に多数枚の半
導体ウェハ５が所定間隔を存して支持される。
【００１０】６はクリーンガス加熱装置であり、７はそ
の装置本体である。装置本体７には横方向に貫通する貫
通路８が設けられ、この貫通路８には円筒状の石英管９
が挿通されている。この石英管９の内部にはＳｉＣから
なるガス加熱管１０が全長に亘って挿入され、このガス
加熱管１０は石英管９の両端部に設けられた石英ガラス
からなる入口側端板１１と出口側端板１２によって封止
されている。
の装置本体である。装置本体７には横方向に貫通する貫
通路８が設けられ、この貫通路８には円筒状の石英管９
が挿通されている。この石英管９の内部にはＳｉＣから
なるガス加熱管１０が全長に亘って挿入され、このガス
加熱管１０は石英管９の両端部に設けられた石英ガラス
からなる入口側端板１１と出口側端板１２によって封止
されている。
【００１１】図２に示すように、石英管９とガス加熱管
１０との間には環状空間部が形成され、この環状空間部
には仕切り管１３が介在されている。この仕切り管１３
の一端１３ａは前記入口側端板１１と一体に設けられ、
他端１３ｂは前記出口側端板１２と離間している。
１０との間には環状空間部が形成され、この環状空間部
には仕切り管１３が介在されている。この仕切り管１３
の一端１３ａは前記入口側端板１１と一体に設けられ、
他端１３ｂは前記出口側端板１２と離間している。
【００１２】したがって、石英管９の内部における仕切
り管１３の外側と内側は折返し部１４で連通して迂回す
る屈曲したガス外側流通路１５に形成され、このガス外
側流通路１５は入口側端板１１の近傍のガス加熱管１０
に穿設された通孔１６を介してガス内側流通路１７に連
通している。
り管１３の外側と内側は折返し部１４で連通して迂回す
る屈曲したガス外側流通路１５に形成され、このガス外
側流通路１５は入口側端板１１の近傍のガス加熱管１０
に穿設された通孔１６を介してガス内側流通路１７に連
通している。
【００１３】さらに、前記入口側端板１１には第１のガ
ス導入管１８と第２のガス導入管１９が突出して設けら
れ、前記ガス外側流通路１５に連通しており、また入口
側端板１１にはガス内側流通路１７の温度を検知する熱
電対２０が設けられている。
ス導入管１８と第２のガス導入管１９が突出して設けら
れ、前記ガス外側流通路１５に連通しており、また入口
側端板１１にはガス内側流通路１７の温度を検知する熱
電対２０が設けられている。
【００１４】前記出口側端板１２には高温ガス導出管２
１が外部に突出して設けられ、この高温ガス導出管２１
は出口側端板１２に穿設された通孔２２を介してガス内
側流通路１７と連通している。そして、この高温ガス導
出管２１は前記炉芯管１の高温ガス導入管２３と継手２
４を介して接続されている。
１が外部に突出して設けられ、この高温ガス導出管２１
は出口側端板１２に穿設された通孔２２を介してガス内
側流通路１７と連通している。そして、この高温ガス導
出管２１は前記炉芯管１の高温ガス導入管２３と継手２
４を介して接続されている。
【００１５】また、図３に示すように、前記装置本体７
の内部には加熱装置が設けられている。すなわち、石英
管９を囲繞するように複数本の直管形のハロゲンランプ
２５が周方向に等間隔に配設され、このハロゲンランプ
２５は装置本体７の長手方向の略全長に亘って設けられ
ている。
の内部には加熱装置が設けられている。すなわち、石英
管９を囲繞するように複数本の直管形のハロゲンランプ
２５が周方向に等間隔に配設され、このハロゲンランプ
２５は装置本体７の長手方向の略全長に亘って設けられ
ている。
【００１６】前記ハロゲンランプ２５の外側には反射板
２５ａが配置され、ガス加熱管１０の軸心ｏに向かって
集光するようになっており、これらハロゲンランプ２５
によってガス加熱管１０を高温度に加熱するようになっ
ている。
２５ａが配置され、ガス加熱管１０の軸心ｏに向かって
集光するようになっており、これらハロゲンランプ２５
によってガス加熱管１０を高温度に加熱するようになっ
ている。
【００１７】ハロゲンランプ２５は制御回路２６を介し
て電源（図示しない）に電気的に接続されており、この
制御回路２６は前記熱電対２０による検知結果に基づい
てハロゲンランプ２５へ供給する電流を制御し、ガス加
熱管１０を略一定の温度に保つように構成されている。
て電源（図示しない）に電気的に接続されており、この
制御回路２６は前記熱電対２０による検知結果に基づい
てハロゲンランプ２５へ供給する電流を制御し、ガス加
熱管１０を略一定の温度に保つように構成されている。
【００１８】次に、前述のように構成されたクリーンガ
ス加熱装置６を用いて炉芯管１の内部に設置された半導
体ウェハ５をドライ酸化処理する場合について説明す
る。まず、装置本体７の複数本のハロゲンランプ２５を
点灯すると、これらハロゲンランプ２５からの照射光は
ガス加熱管１０の軸心ｏに向かって集光し、この照射熱
によってガス加熱管１０が高温度（１２００℃前後）に
加熱される。
ス加熱装置６を用いて炉芯管１の内部に設置された半導
体ウェハ５をドライ酸化処理する場合について説明す
る。まず、装置本体７の複数本のハロゲンランプ２５を
点灯すると、これらハロゲンランプ２５からの照射光は
ガス加熱管１０の軸心ｏに向かって集光し、この照射熱
によってガス加熱管１０が高温度（１２００℃前後）に
加熱される。
【００１９】この状態で、第１のガス導入管１８から常
温のクリーンなＯ2 ガス、第２のガス導入管１９から常
温のクリーンなＮ2 ガスを供給（最大５０ ｌ／ｍｉ
ｎ）すると、これらのガスは混合し、その反応ガスは石
英管９の内部における仕切り管１３の外側のガス外側流
通路１５を矢印方向に流通し、折返し部１４を介して仕
切り管１３の内側のガス外側流通路１５を流通する。
温のクリーンなＯ2 ガス、第２のガス導入管１９から常
温のクリーンなＮ2 ガスを供給（最大５０ ｌ／ｍｉ
ｎ）すると、これらのガスは混合し、その反応ガスは石
英管９の内部における仕切り管１３の外側のガス外側流
通路１５を矢印方向に流通し、折返し部１４を介して仕
切り管１３の内側のガス外側流通路１５を流通する。
【００２０】さらに、反応ガスはガス外側流通路１５か
ら入口側端板１１の近傍のガス加熱管１０に穿設された
通孔１６を介してガス内側流通路１７を矢印方向に流通
するため、この間に反応ガスは高温度のガス加熱管１０
に接触するため、高温度（１０００℃前後）に加熱され
る。
ら入口側端板１１の近傍のガス加熱管１０に穿設された
通孔１６を介してガス内側流通路１７を矢印方向に流通
するため、この間に反応ガスは高温度のガス加熱管１０
に接触するため、高温度（１０００℃前後）に加熱され
る。
【００２１】高温度の反応ガスは通孔２２から高温ガス
導出管２１を介して高温ガス導入管２３に流通し、炉芯
管１の内部に供給される。したがって、炉芯管１の内部
の半導体ウェハ５が、例えばシリコンウェハの場合には
シリコンウェハの表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）
が形成される。この場合、炉芯管１の内部には高温度の
反応ガスが直接的に供給されることから、常温の反応ガ
スを供給する従来の方式よりも反応速度がアップし、し
かも面間膜厚の均一性が得られるという効果がある。
導出管２１を介して高温ガス導入管２３に流通し、炉芯
管１の内部に供給される。したがって、炉芯管１の内部
の半導体ウェハ５が、例えばシリコンウェハの場合には
シリコンウェハの表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）
が形成される。この場合、炉芯管１の内部には高温度の
反応ガスが直接的に供給されることから、常温の反応ガ
スを供給する従来の方式よりも反応速度がアップし、し
かも面間膜厚の均一性が得られるという効果がある。
【００２２】図４は第２の実施例を示すもので、石英管
９の内部に設置したＳｉＣからなるガス加熱管１０の全
体を石英ガラス２７によって覆ったものである。また、
ガス外側流通路１５とガス内側流通路１７とは入口側端
板１１に穿設された通孔１６を介して連通している。他
の構成は第１の実施例と同一である。
９の内部に設置したＳｉＣからなるガス加熱管１０の全
体を石英ガラス２７によって覆ったものである。また、
ガス外側流通路１５とガス内側流通路１７とは入口側端
板１１に穿設された通孔１６を介して連通している。他
の構成は第１の実施例と同一である。
【００２３】このように構成すると、ＳｉＣからなるガ
ス加熱管１９は反応ガスとは非接触となり、石英ガラス
２７を介して間接的に反応ガスが加熱されることによ
り、よりクリーンなガス加熱が可能となる。
ス加熱管１９は反応ガスとは非接触となり、石英ガラス
２７を介して間接的に反応ガスが加熱されることによ
り、よりクリーンなガス加熱が可能となる。
【００２４】また、この発明のクリーンガス加熱装置
は、ドライ酸化処理に限定されず、ＣＶＤ装置にも採用
することができるとともに、シリコンウェハ、液晶基
板、ディスク基板の純水洗浄後のクリーン乾燥としての
熱風乾燥にも利用できる。さらに、液体薬品の加熱、純
水の加熱にも利用でき、その応用範囲は広い。
は、ドライ酸化処理に限定されず、ＣＶＤ装置にも採用
することができるとともに、シリコンウェハ、液晶基
板、ディスク基板の純水洗浄後のクリーン乾燥としての
熱風乾燥にも利用できる。さらに、液体薬品の加熱、純
水の加熱にも利用でき、その応用範囲は広い。
【００２５】また、ガス加熱管を加熱する手段としてハ
ロゲンランプを用いたが、これに限定されず、拡散炉に
用いているヒータでもよく、加熱手段は限定されるもの
ではない。
ロゲンランプを用いたが、これに限定されず、拡散炉に
用いているヒータでもよく、加熱手段は限定されるもの
ではない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ドライ酸化処理装置、ＣＶＤ装置に採用した場合、
高温度の反応ガスを反応容器に供給することができ、反
応速度がアップし、面間膜厚の均一性が得られるという
効果がある。
ば、ドライ酸化処理装置、ＣＶＤ装置に採用した場合、
高温度の反応ガスを反応容器に供給することができ、反
応速度がアップし、面間膜厚の均一性が得られるという
効果がある。
【００２７】また、クリーンガスを加熱して噴出するこ
とができるため、シリコンウェハ、液晶基板、ディスク
基板の純水洗浄後のクリーン乾燥としての熱風乾燥にも
利用できるという効果がある。
とができるため、シリコンウェハ、液晶基板、ディスク
基板の純水洗浄後のクリーン乾燥としての熱風乾燥にも
利用できるという効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例を示すドライ酸化処理
装置の一部切欠した斜視図。
装置の一部切欠した斜視図。
【図２】同実施例のクリーンガス加熱装置の縦断正面
図。
図。
【図３】同実施例のクリーンガス加熱装置の横断側面
図。
図。
【図４】この発明の第２の実施例を示すクリーンガス加
熱装置の縦断正面図。
熱装置の縦断正面図。
９…石英管 １０…ガス加熱管 １５…ガス外側流通路 １７…ガス内側流通路 ２５…ハロゲンランプ ２６…制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−274318（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−71442（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−6858（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−149132（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/31
Claims (2)
- 【請求項１】 一端側がガス供給側に、他端側がガス需
要側に接続された石英管と、この石英管の内側に設けら
れ前記ガス供給側から供給されたクリーンガスを案内す
るとともにクリーンガスを加熱するＳｉＣからなるガス
加熱管と、前記石英管の外側に設けられ前記ガス加熱管
を加熱する加熱手段と、前記ガス加熱管の温度を検知
し、この検知結果に基づいて前記加熱手段を制御する制
御手段とを具備したことを特徴とするクリーンガス加熱
装置。 - 【請求項２】 ガス加熱管は、クリーンガスを流通する
流通路を有し、クリーンガスを直接的または間接的に加
熱することを特徴とする請求項１記載のクリーンガス加
熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14207593A JP3253176B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | クリーンガス加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14207593A JP3253176B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | クリーンガス加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349812A JPH06349812A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3253176B2 true JP3253176B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=15306856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14207593A Expired - Fee Related JP3253176B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | クリーンガス加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253176B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5246846B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-07-24 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高密度シリコン酸化膜の製造方法およびその製造方法により製造する高密度シリコン酸化膜を有するシリコン基板、半導体デバイス |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP14207593A patent/JP3253176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06349812A (ja) | 1994-12-22 |
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