JP3267766B2 - 熱処理装置及びその運転方法 - Google Patents
熱処理装置及びその運転方法Info
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- 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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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置及びその運
転方法に関する。
転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体ウエハの製造においては、
ＣＶＤ、酸化、拡散、アニールなどの処理をために、各
種の熱処理装置が使用されている。例えば、減圧ＣＶＤ
等のように真空下で処理を行う熱処理装置（以下、真空
熱処理装置ともいう。）においては、被処理体である半
導体ウエハを収容して処理を行う処理室に、処理ガス供
給部及び真空排気系を接続して構成されている。また、
酸化、拡散、アニール等のように常圧（大気圧）下で処
理を行う熱処理装置（以下、常圧熱処理装置ともい
う。）においては、前記真空熱処理装置の真空排気系に
代えて常圧排気系を接続して構成されている。この常圧
熱処理装置においては、腐食性を有する処理ガス、例え
ば塩化水素（ＨＣｌ）を使用する場合がある。
ＣＶＤ、酸化、拡散、アニールなどの処理をために、各
種の熱処理装置が使用されている。例えば、減圧ＣＶＤ
等のように真空下で処理を行う熱処理装置（以下、真空
熱処理装置ともいう。）においては、被処理体である半
導体ウエハを収容して処理を行う処理室に、処理ガス供
給部及び真空排気系を接続して構成されている。また、
酸化、拡散、アニール等のように常圧（大気圧）下で処
理を行う熱処理装置（以下、常圧熱処理装置ともい
う。）においては、前記真空熱処理装置の真空排気系に
代えて常圧排気系を接続して構成されている。この常圧
熱処理装置においては、腐食性を有する処理ガス、例え
ば塩化水素（ＨＣｌ）を使用する場合がある。
【０００３】ところで、前記真空熱処理装置と常圧熱処
理装置とは、概略的には排気系が異なるに過ぎないた
め、排気系を真空排気系と常圧排気系とにより構成すれ
ば、真空下での処理及び常圧下での処理の両方を行うこ
とができるいわゆる合体形の熱処理装置を構成すること
が可能である。そして、この熱処理装置によれば、設備
コストの低減が図れるばかりでなく、半導体ウエハを処
理工程ごとに各熱処理装置に移し変える必要がなく、各
種の熱処理を連続的に行うことができることから、半導
体ウエハの品質及びスループットの向上が図れる。
理装置とは、概略的には排気系が異なるに過ぎないた
め、排気系を真空排気系と常圧排気系とにより構成すれ
ば、真空下での処理及び常圧下での処理の両方を行うこ
とができるいわゆる合体形の熱処理装置を構成すること
が可能である。そして、この熱処理装置によれば、設備
コストの低減が図れるばかりでなく、半導体ウエハを処
理工程ごとに各熱処理装置に移し変える必要がなく、各
種の熱処理を連続的に行うことができることから、半導
体ウエハの品質及びスループットの向上が図れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記熱
処理装置においては、常圧排気系に耐食性を有する弁、
例えばテフロン製のボールバルブ等を設けなければなら
ず、このような弁は一般的に気密性に劣るため、真空排
気系を作動させて処理を行うときに常圧排気系から排気
ガスやパーティクルが逆流し、この排ガス等に腐食性成
分が残存している場合、真空排気系の真空ポンプ等の機
器に腐食を生じる虞れがある。そのため、真空下での処
理及び常圧下での処理の両方を行うことができる熱処理
装置を実現することが困難であった。
処理装置においては、常圧排気系に耐食性を有する弁、
例えばテフロン製のボールバルブ等を設けなければなら
ず、このような弁は一般的に気密性に劣るため、真空排
気系を作動させて処理を行うときに常圧排気系から排気
ガスやパーティクルが逆流し、この排ガス等に腐食性成
分が残存している場合、真空排気系の真空ポンプ等の機
器に腐食を生じる虞れがある。そのため、真空下での処
理及び常圧下での処理の両方を行うことができる熱処理
装置を実現することが困難であった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、真空下での処理
中に常圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することが
でき、真空下での処理及び常圧下での処理の両方を行う
ことができる熱処理装置及びその運転方法を提供するこ
とにある。
中に常圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することが
でき、真空下での処理及び常圧下での処理の両方を行う
ことができる熱処理装置及びその運転方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、被処理体の処理を行う処理室に、処理ガス
供給部及び排気系を接続してなる熱処理装置において、
前記排気系を真空排気系と常圧排気系とにより構成し、
前記真空排気系に弁を設け、前記常圧排気系に一対の弁
を設けると共にこれら両弁間を真空引きするための真空
引き手段を設け、真空排気系の弁を閉じ、常圧排気系の
一対の弁を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気系の
一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き手段により真空引き
すると共に真空排気系の弁を開いて真空下での処理を行
うように構成されていることを特徴とする（請求項
１）。
に本発明は、被処理体の処理を行う処理室に、処理ガス
供給部及び排気系を接続してなる熱処理装置において、
前記排気系を真空排気系と常圧排気系とにより構成し、
前記真空排気系に弁を設け、前記常圧排気系に一対の弁
を設けると共にこれら両弁間を真空引きするための真空
引き手段を設け、真空排気系の弁を閉じ、常圧排気系の
一対の弁を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気系の
一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き手段により真空引き
すると共に真空排気系の弁を開いて真空下での処理を行
うように構成されていることを特徴とする（請求項
１）。
【０００７】本発明においては、前記真空排気系の弁を
閉じ、常圧排気系の一対の弁を開いて常圧下での処理を
行い、常圧排気系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き
手段により真空引きすると共に真空排気系の弁を開いて
真空下での処理を行うように制御する制御装置を備えて
いることが好ましい（請求項２）。また、前記処理室が
内管と外管の二重管構造の反応管からなり、この反応管
が偏平なリング状のマニホールドの上面部に設けられ、
このマニホールドの下面部には蓋体が開閉可能に設けら
れ、内管の下端部のフランジと外管の下端部のフランジ
との間には不活性ガスを噴出させるための隙間が設けら
れ、前記マニホールドには前記隙間に不活性ガスを供給
するための不活性ガス供給通路が形成されていることが
好ましい（請求項３）。更に、前記真空排気系の弁を閉
じ、常圧排気系の一対の弁を開いて行う常圧下での成膜
処理と、常圧排気系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引
き手段により真空引きすると共に真空排気系の弁を開い
て行う真空下での成膜処理とを連続的に行うように構成
されていることが好ましい（請求項４）。
閉じ、常圧排気系の一対の弁を開いて常圧下での処理を
行い、常圧排気系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き
手段により真空引きすると共に真空排気系の弁を開いて
真空下での処理を行うように制御する制御装置を備えて
いることが好ましい（請求項２）。また、前記処理室が
内管と外管の二重管構造の反応管からなり、この反応管
が偏平なリング状のマニホールドの上面部に設けられ、
このマニホールドの下面部には蓋体が開閉可能に設けら
れ、内管の下端部のフランジと外管の下端部のフランジ
との間には不活性ガスを噴出させるための隙間が設けら
れ、前記マニホールドには前記隙間に不活性ガスを供給
するための不活性ガス供給通路が形成されていることが
好ましい（請求項３）。更に、前記真空排気系の弁を閉
じ、常圧排気系の一対の弁を開いて行う常圧下での成膜
処理と、常圧排気系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引
き手段により真空引きすると共に真空排気系の弁を開い
て行う真空下での成膜処理とを連続的に行うように構成
されていることが好ましい（請求項４）。
【０００８】また、本発明は被処理体の処理を行う処理
室に、処理ガス供給部と、真空排気系と、一対の弁を備
えた常圧排気系とを接続してなる熱処理装置の運転方法
において、前記真空排気系を作動させて処理を行うとき
に、前記常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両弁間を
真空引きすることを特徴とする（請求項５）。
室に、処理ガス供給部と、真空排気系と、一対の弁を備
えた常圧排気系とを接続してなる熱処理装置の運転方法
において、前記真空排気系を作動させて処理を行うとき
に、前記常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両弁間を
真空引きすることを特徴とする（請求項５）。
【０００９】
【作用】本発明に係る熱処理装置及びその運転方法によ
れば、前記真空排気系を作動させて処理を行うときに、
前記常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両弁間を真空
引きすることにより、常圧排気系の閉弁時の気密性が向
上するため、真空下での処理時における常圧排気系から
の排ガスやパーティクルの逆流を防止することが可能と
なる。これにより、真空下での処理及び常圧下での処理
の両方を行うことができる熱処理装置を提供することが
できる。
れば、前記真空排気系を作動させて処理を行うときに、
前記常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両弁間を真空
引きすることにより、常圧排気系の閉弁時の気密性が向
上するため、真空下での処理時における常圧排気系から
の排ガスやパーティクルの逆流を防止することが可能と
なる。これにより、真空下での処理及び常圧下での処理
の両方を行うことができる熱処理装置を提供することが
できる。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。図１は本発明に係る熱処理装置の一実施
例を示す構成図、図２は図１の熱処理装置の部分的拡大
断面図、図３は図１の熱処理装置のマニホールドの平面
図である。
いて詳述する。図１は本発明に係る熱処理装置の一実施
例を示す構成図、図２は図１の熱処理装置の部分的拡大
断面図、図３は図１の熱処理装置のマニホールドの平面
図である。
【００１１】図示するように、本実施例の熱処理装置１
は、例えばステンレススチール製の偏平なリング状のマ
ニホールド２を図示しないベースプレート部に水平に備
えており、このマニホールド２の上面部には被処理体で
ある半導体ウエハＷを処理するための処理室である耐熱
耐食性を有する材料例えば石英製の縦形の反応管３が設
けられている。この反応管３は、内管４と有天井の外管
５との二重管構造であり、反応管３の周囲には抵抗発熱
線を巻回してなる加熱部６が設けられている。この加熱
部６の抵抗発熱線として例えば二ケイ化モリブデン（Ｍ
ｏＳｉ2）を用いることにより、反応管３内を高速で、
例えば１００℃／分位で昇温可能に構成されると共に、
図示しない強制空冷機構により例えば５０℃／分位で降
温可能に構成されている。
は、例えばステンレススチール製の偏平なリング状のマ
ニホールド２を図示しないベースプレート部に水平に備
えており、このマニホールド２の上面部には被処理体で
ある半導体ウエハＷを処理するための処理室である耐熱
耐食性を有する材料例えば石英製の縦形の反応管３が設
けられている。この反応管３は、内管４と有天井の外管
５との二重管構造であり、反応管３の周囲には抵抗発熱
線を巻回してなる加熱部６が設けられている。この加熱
部６の抵抗発熱線として例えば二ケイ化モリブデン（Ｍ
ｏＳｉ2）を用いることにより、反応管３内を高速で、
例えば１００℃／分位で昇温可能に構成されると共に、
図示しない強制空冷機構により例えば５０℃／分位で降
温可能に構成されている。
【００１２】前記マニホールド２の下面部には、昇降機
構７の昇降アーム８に設けられたステンレススチール製
の蓋体１９が開閉可能に設けられ、この蓋体９上にはウ
エハＷを所定間隔で多段に保持するウエハボート１０が
保温筒１１を介して載置されている。また、蓋体９に
は、保温筒１１を回転駆動する回転機構１２が設けら
れ、蓋体９の上面周縁部にはマニホールド２の下面部と
の間をシールするための耐熱耐食性を有する材料例えば
フッ素ゴム製のＯリング１３ａ，１３ｂが同心状に二重
に取付けられている。
構７の昇降アーム８に設けられたステンレススチール製
の蓋体１９が開閉可能に設けられ、この蓋体９上にはウ
エハＷを所定間隔で多段に保持するウエハボート１０が
保温筒１１を介して載置されている。また、蓋体９に
は、保温筒１１を回転駆動する回転機構１２が設けら
れ、蓋体９の上面周縁部にはマニホールド２の下面部と
の間をシールするための耐熱耐食性を有する材料例えば
フッ素ゴム製のＯリング１３ａ，１３ｂが同心状に二重
に取付けられている。
【００１３】前記マニホールド２には、処理ガス供給部
としての複数の処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂ，１４
ｃが半径方向に設けられ、これら処理ガス供給通路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃの先端部にはマニホールド２の開口
部２ａ周縁部から立上がり反応管３の内管４下方から上
方へ向けて処理ガスを噴射供給するノズル１５がそれぞ
れ接続されている。処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂ，
１４ｃの基端部には、例えばシリコン窒化（Ｓｉ3Ｎ4）
膜の成膜処理にはジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）とア
ンモニア（ＮＨ3）を、ドライ酸化処理には酸素（Ｏ2）
と塩化水素(ＨＣｌ)という具合に、処理に応じて処理ガ
スを供給するための図示しない処理ガス供給源が弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３を介して接続されている。本実施例で
は、説明上、弁Ｖ１をジクロルシラン供給用とし、弁Ｖ
２をアンモニア供給用とし、弁Ｖ３を酸素と塩化水素供
給用としてある。
としての複数の処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂ，１４
ｃが半径方向に設けられ、これら処理ガス供給通路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃの先端部にはマニホールド２の開口
部２ａ周縁部から立上がり反応管３の内管４下方から上
方へ向けて処理ガスを噴射供給するノズル１５がそれぞ
れ接続されている。処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂ，
１４ｃの基端部には、例えばシリコン窒化（Ｓｉ3Ｎ4）
膜の成膜処理にはジクロルシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）とア
ンモニア（ＮＨ3）を、ドライ酸化処理には酸素（Ｏ2）
と塩化水素(ＨＣｌ)という具合に、処理に応じて処理ガ
スを供給するための図示しない処理ガス供給源が弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３を介して接続されている。本実施例で
は、説明上、弁Ｖ１をジクロルシラン供給用とし、弁Ｖ
２をアンモニア供給用とし、弁Ｖ３を酸素と塩化水素供
給用としてある。
【００１４】前記この反応管３の内管４の下端部と外管
５の下端部とには、前記マニホールド２の上面部に載置
される外向きのフランジ４ａ，５ａがそれぞれ形成さ
れ、マニホールド２の上面部には、この上面部に直接載
置される内管４のフランジ４ａの外周を囲む位置決め突
起部１６が形成されると共に、外管５のフランジ５ａと
の間をシールするための例えばフッ素ゴム製のＯリング
１７ａ，１７ｂが同心状に二重に取付けらている。ま
た、マニホールド２の上面部には、外管５のフランジ５
ａの外周を囲んでその水平移動を規制しかつ据付高さ位
置を規定する例えばテフロン製の断面Ｌ字状の位置決め
リング１８が取付けられると共に、外管５のフランジ５
ａを固定するための押え部材１９がボルト締めにより取
付けられている。
５の下端部とには、前記マニホールド２の上面部に載置
される外向きのフランジ４ａ，５ａがそれぞれ形成さ
れ、マニホールド２の上面部には、この上面部に直接載
置される内管４のフランジ４ａの外周を囲む位置決め突
起部１６が形成されると共に、外管５のフランジ５ａと
の間をシールするための例えばフッ素ゴム製のＯリング
１７ａ，１７ｂが同心状に二重に取付けらている。ま
た、マニホールド２の上面部には、外管５のフランジ５
ａの外周を囲んでその水平移動を規制しかつ据付高さ位
置を規定する例えばテフロン製の断面Ｌ字状の位置決め
リング１８が取付けられると共に、外管５のフランジ５
ａを固定するための押え部材１９がボルト締めにより取
付けられている。
【００１５】前記内管４のフランジ４ａの先端部は、外
管５のフランジ５ａの基部と若干ラップしており、内管
４のフランジ４ａの先端部上面と、これと対向する外管
５のフランジ５ａの基部下面との間には腐食性を有する
排ガスによるマニホールド２の腐食を防止するために不
活性ガスＳを噴出させるための隙間２０が設けられてい
る。この不活性ガスＳとしては、例えば窒素（Ｎ２）ガ
スが用いられる。
管５のフランジ５ａの基部と若干ラップしており、内管
４のフランジ４ａの先端部上面と、これと対向する外管
５のフランジ５ａの基部下面との間には腐食性を有する
排ガスによるマニホールド２の腐食を防止するために不
活性ガスＳを噴出させるための隙間２０が設けられてい
る。この不活性ガスＳとしては、例えば窒素（Ｎ２）ガ
スが用いられる。
【００１６】前記マニホールド２には、その上端面の二
重のＯリング１７ａ，１７ｂ間及び蓋体９の二重のＯリ
ング１３ａ，１３ｂ間を例えば後述の真空ポンプ３７等
により真空引きして気密性を高めるための真空引き通路
２１ａ，２１ｂが形成されると共に、前記隙間２０に不
活性ガスＳを供給するための不活性ガス供給通路２２が
形成されている。また、マニホールド２には、Ｏリング
１７ａ，１７ｂ等を冷却するための冷却水通路２３が設
けられている。
重のＯリング１７ａ，１７ｂ間及び蓋体９の二重のＯリ
ング１３ａ，１３ｂ間を例えば後述の真空ポンプ３７等
により真空引きして気密性を高めるための真空引き通路
２１ａ，２１ｂが形成されると共に、前記隙間２０に不
活性ガスＳを供給するための不活性ガス供給通路２２が
形成されている。また、マニホールド２には、Ｏリング
１７ａ，１７ｂ等を冷却するための冷却水通路２３が設
けられている。
【００１７】前記反応管３の内管４と外管５との間に
は、外管５の天井に至った処理後の排ガスを下降させる
ための隙間（排気通路）２４が設けられ、外管５の下側
部には処理後の排ガスを排気するための排気管部２５が
設けられている。この排気管部２５は、排気系である真
空排気系２６と常圧排気系２７とが分岐管２８を介して
接続されている。
は、外管５の天井に至った処理後の排ガスを下降させる
ための隙間（排気通路）２４が設けられ、外管５の下側
部には処理後の排ガスを排気するための排気管部２５が
設けられている。この排気管部２５は、排気系である真
空排気系２６と常圧排気系２７とが分岐管２８を介して
接続されている。
【００１８】前記分岐管２８、空排気系２６及び常圧排
気系２７の配管は、耐熱耐食性を有する材料例えばハス
テロイによって形成されている。また、分岐管２８、真
空排気系２６及び常圧排気系２７の配管には、排ガス成
分の結露及び析出を防止すべく加熱するための加熱手段
として、例えば抵抗発熱線を耐熱樹脂材で被覆してなる
帯状加熱部材２９ａ，２９ｂが巻付けられている。加熱
温度としては、排ガス成分の露点温度或いは析出温度以
上例えば１５０〜２００℃位に設定されている。
気系２７の配管は、耐熱耐食性を有する材料例えばハス
テロイによって形成されている。また、分岐管２８、真
空排気系２６及び常圧排気系２７の配管には、排ガス成
分の結露及び析出を防止すべく加熱するための加熱手段
として、例えば抵抗発熱線を耐熱樹脂材で被覆してなる
帯状加熱部材２９ａ，２９ｂが巻付けられている。加熱
温度としては、排ガス成分の露点温度或いは析出温度以
上例えば１５０〜２００℃位に設定されている。
【００１９】材質の異なる排気管部２５と分岐管２８と
を接続するために、両者のフランジ間２５ａ，２８ａに
はフッ素ゴム製のＯリング３０ａ，３０ｂが同心状に二
重に介設され、両フランジ２５ａ，２８ａがクランプ部
材３１により接続されている。また、両フランジ２５
ａ，２８ａ間の気密性を更に高めるために、分岐管２８
のフランジ２８ａには二重のＯリング３０ａ，３０ｂ間
を真空引きするための真空引き通路３２が設けられてい
る。
を接続するために、両者のフランジ間２５ａ，２８ａに
はフッ素ゴム製のＯリング３０ａ，３０ｂが同心状に二
重に介設され、両フランジ２５ａ，２８ａがクランプ部
材３１により接続されている。また、両フランジ２５
ａ，２８ａ間の気密性を更に高めるために、分岐管２８
のフランジ２８ａには二重のＯリング３０ａ，３０ｂ間
を真空引きするための真空引き通路３２が設けられてい
る。
【００２０】前記真空排気系２６には、気密性の高い通
常の弁Ｖ４、ターボ分子ポンプ３３、真空ポンプ３４、
除害装置３５が順に設けられている。また、常圧排気系
２７には、耐食性を有する例えばテフロン製ボールバル
ブからなる一対の弁Ｖ５，Ｖ６、排ガス中の腐食性成分
である塩化水素を中和或いは回収処理するＨＣｌ処理装
置３６が順に設けられている。そして、前記一対の弁Ｖ
５，Ｖ６間の配管には、これら両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空
引きするための真空引き手段である真空ポンプ３７が真
空引き管３９を介して接続され、この真空引き管３９に
は弁Ｖ７が設けられている。前記真空排気系２６及び常
圧排気系２７は、図示しない工場の排気系に接続されて
いる。
常の弁Ｖ４、ターボ分子ポンプ３３、真空ポンプ３４、
除害装置３５が順に設けられている。また、常圧排気系
２７には、耐食性を有する例えばテフロン製ボールバル
ブからなる一対の弁Ｖ５，Ｖ６、排ガス中の腐食性成分
である塩化水素を中和或いは回収処理するＨＣｌ処理装
置３６が順に設けられている。そして、前記一対の弁Ｖ
５，Ｖ６間の配管には、これら両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空
引きするための真空引き手段である真空ポンプ３７が真
空引き管３９を介して接続され、この真空引き管３９に
は弁Ｖ７が設けられている。前記真空排気系２６及び常
圧排気系２７は、図示しない工場の排気系に接続されて
いる。
【００２１】前記処理ガス供給用の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３、排気用の弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６及び真空引き用の弁Ｖ
７は、電磁弁からなり、制御装置４０により次のように
制御されるように構成されている。すなわち、制御装置
４０は、真空下での処理である例えば減圧ＣＶＤによる
シリコン窒化膜の成膜処理のときには、弁Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ４，Ｖ７を開に、弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を閉にし、常圧
下での処理である例えばドライ酸化処理すなわち酸化膜
の成膜処理のときには、弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を開に、弁
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ７を閉にするように構成されてい
る。換言すれば、制御装置４０は、前記真空排気系２６
の弁Ｖ４を閉じ、常圧排気系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６
を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気系２７の一対
の弁Ｖ５，Ｖ６を閉じ、両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空引き手
段である真空ポンプ３７により真空引きすると共に真空
排気系２６の弁Ｖ４を開いて真空下での処理を行うよう
に制御する。従って、この熱処理装置１においては、真
空排気系２６を作動させて処理を行うときに、常圧排気
系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６を閉じ、これら両弁Ｖ５，
Ｖ６間を真空引きするという運転方法がとられるように
構成されている。また、前記制御装置４０は、シリコン
窒化膜の成膜処理のときには例えば７５０℃に、ドライ
酸化処理のときには例えば８５０℃にするという具合
に、処理に応じて前記加熱部６を温度制御部４１を介し
て所定の温度に制御するように構成されている。
３、排気用の弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６及び真空引き用の弁Ｖ
７は、電磁弁からなり、制御装置４０により次のように
制御されるように構成されている。すなわち、制御装置
４０は、真空下での処理である例えば減圧ＣＶＤによる
シリコン窒化膜の成膜処理のときには、弁Ｖ１，Ｖ２，
Ｖ４，Ｖ７を開に、弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を閉にし、常圧
下での処理である例えばドライ酸化処理すなわち酸化膜
の成膜処理のときには、弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６を開に、弁
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ７を閉にするように構成されてい
る。換言すれば、制御装置４０は、前記真空排気系２６
の弁Ｖ４を閉じ、常圧排気系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６
を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気系２７の一対
の弁Ｖ５，Ｖ６を閉じ、両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空引き手
段である真空ポンプ３７により真空引きすると共に真空
排気系２６の弁Ｖ４を開いて真空下での処理を行うよう
に制御する。従って、この熱処理装置１においては、真
空排気系２６を作動させて処理を行うときに、常圧排気
系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６を閉じ、これら両弁Ｖ５，
Ｖ６間を真空引きするという運転方法がとられるように
構成されている。また、前記制御装置４０は、シリコン
窒化膜の成膜処理のときには例えば７５０℃に、ドライ
酸化処理のときには例えば８５０℃にするという具合
に、処理に応じて前記加熱部６を温度制御部４１を介し
て所定の温度に制御するように構成されている。
【００２２】次に前記実施例の作用を述べる。例えば減
圧ＣＶＤによるシリコン窒化膜の成膜処理を行う場合、
先ずウエハＷをウエハボート１０に載せて昇降アーム８
の上昇により反応管３内にローディングし、マニホール
ド２の開口部２ａを蓋体９で閉じる。この処理の場合、
制御装置４０により弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ７が開に、
弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６が閉にされると共に、加熱部６が温
度制御部４１を介して温度７５０℃に制御される。従っ
て、反応管３内は、真空ポンプ３４等の駆動による真空
排気系２６の作動によって真空排気され、この真空下及
び所定温度下で処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂを介し
てジクロルシランとアンモニアが供給されることによ
り、ウエハＷにはシリコン窒化膜が成膜される。
圧ＣＶＤによるシリコン窒化膜の成膜処理を行う場合、
先ずウエハＷをウエハボート１０に載せて昇降アーム８
の上昇により反応管３内にローディングし、マニホール
ド２の開口部２ａを蓋体９で閉じる。この処理の場合、
制御装置４０により弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ７が開に、
弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６が閉にされると共に、加熱部６が温
度制御部４１を介して温度７５０℃に制御される。従っ
て、反応管３内は、真空ポンプ３４等の駆動による真空
排気系２６の作動によって真空排気され、この真空下及
び所定温度下で処理ガス供給通路１４ａ，１４ｂを介し
てジクロルシランとアンモニアが供給されることによ
り、ウエハＷにはシリコン窒化膜が成膜される。
【００２３】この真空下での処理においては、常圧排気
系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６が閉じられると共に、これ
ら両弁Ｖ５，Ｖ６間が真空ポンプ３７により真空引きさ
れている。従って、真空排気系２６を作動させて処理を
行うときには、たとえ気密性の低い弁であっても常圧排
気系が一対の弁Ｖ５，Ｖ６により二重に遮断されるこ
と、及び両弁Ｖ５，Ｖ６間が真空引きされて弁Ｖ５の前
後の圧力差が小さくなることから、常圧排気系２７から
の排ガスやパーティクルの逆流を防止することができ
る。また、この真空下での処理時には、分岐管２８及び
真空排気系２６の配管が加熱部材２９ａにより加熱され
ているので、排ガス成分の例えば塩化アンモニウムの析
出不着を防止することができる。
系２７の一対の弁Ｖ５，Ｖ６が閉じられると共に、これ
ら両弁Ｖ５，Ｖ６間が真空ポンプ３７により真空引きさ
れている。従って、真空排気系２６を作動させて処理を
行うときには、たとえ気密性の低い弁であっても常圧排
気系が一対の弁Ｖ５，Ｖ６により二重に遮断されるこ
と、及び両弁Ｖ５，Ｖ６間が真空引きされて弁Ｖ５の前
後の圧力差が小さくなることから、常圧排気系２７から
の排ガスやパーティクルの逆流を防止することができ
る。また、この真空下での処理時には、分岐管２８及び
真空排気系２６の配管が加熱部材２９ａにより加熱され
ているので、排ガス成分の例えば塩化アンモニウムの析
出不着を防止することができる。
【００２４】次いで、前記処理の終了後、次工程の例え
ばドライ酸化処理を連続的に行う場合には、制御装置に
より弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６が開に、弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，
Ｖ７が閉にされると共に、加熱部６が温度制御部４１を
介して温度８５０℃に制御される。従って、反応管３内
は、常圧排気系２７を介して工場の排気系により常圧
（大気圧）で排気され、この常圧下及び所定温度下で処
理ガス供給通路１４ｃを介して酸素と塩化水素が供給さ
れることにより、ウエハＷにはドライ酸化処理が施され
る。
ばドライ酸化処理を連続的に行う場合には、制御装置に
より弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６が開に、弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，
Ｖ７が閉にされると共に、加熱部６が温度制御部４１を
介して温度８５０℃に制御される。従って、反応管３内
は、常圧排気系２７を介して工場の排気系により常圧
（大気圧）で排気され、この常圧下及び所定温度下で処
理ガス供給通路１４ｃを介して酸素と塩化水素が供給さ
れることにより、ウエハＷにはドライ酸化処理が施され
る。
【００２５】この常圧下での処理時には、分岐管２８及
び常圧排気系２７の配管が加熱部材２９ｂにより露点温
度以上に加熱されているので、排気成分の結露を防止す
ることができ、乾燥状態では比較的に不活性であるが湿
気を含むことにより強い腐食性を現す塩化水素による腐
食を防止することができる。また、塩化水素は処理装置
３６により中和或いは回収処理されることになる。
び常圧排気系２７の配管が加熱部材２９ｂにより露点温
度以上に加熱されているので、排気成分の結露を防止す
ることができ、乾燥状態では比較的に不活性であるが湿
気を含むことにより強い腐食性を現す塩化水素による腐
食を防止することができる。また、塩化水素は処理装置
３６により中和或いは回収処理されることになる。
【００２６】
【発明の効果】以上要するに本発明に係る熱処理装置及
びその運転方法によれば、真空排気系を作動させて処理
を行うときに、常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両
弁間を真空引きすることにより、真空下での処理中に常
圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することができる
ようになるため、真空下での処理及び常圧下での処理の
両方を一台の装置で行うことができる。
びその運転方法によれば、真空排気系を作動させて処理
を行うときに、常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両
弁間を真空引きすることにより、真空下での処理中に常
圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することができる
ようになるため、真空下での処理及び常圧下での処理の
両方を一台の装置で行うことができる。
【００２７】また、前記熱処理装置１においては、反応
管３の外管フランジ５ａとマニホールド２との間、マニ
ホールド２と蓋体９との間、及び反応管３の排気管部２
５と排気系の分岐管２８との間に二重のＯリング１７ａ
と１７ｂ，１３ａと１３ｂ，３０ａと３０ｂが介設さ
れ、かつＯリング１７ａと１７ｂ，１３ａと１３ｂ，３
０ａと３０ｂ間が真空引きされるように構成されている
ことと相俟って、常圧排気系２７には一対の弁Ｖ５，Ｖ
６が設けられ、真空下での処理時には両弁Ｖ５，Ｖ６を
閉じると共に両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空引きするように構
成されていることから、反応管３内を高真空度例えば１
×１０-6Ｔｏｒｒ位にすることが可能である。なお、常
圧下での処理においては、前記Ｏリング１７ａと１７
ｂ，１３ａと１３ｂ，３０ａと３０ｂ間を必ずしも真空
引きする必要はない。
管３の外管フランジ５ａとマニホールド２との間、マニ
ホールド２と蓋体９との間、及び反応管３の排気管部２
５と排気系の分岐管２８との間に二重のＯリング１７ａ
と１７ｂ，１３ａと１３ｂ，３０ａと３０ｂが介設さ
れ、かつＯリング１７ａと１７ｂ，１３ａと１３ｂ，３
０ａと３０ｂ間が真空引きされるように構成されている
ことと相俟って、常圧排気系２７には一対の弁Ｖ５，Ｖ
６が設けられ、真空下での処理時には両弁Ｖ５，Ｖ６を
閉じると共に両弁Ｖ５，Ｖ６間を真空引きするように構
成されていることから、反応管３内を高真空度例えば１
×１０-6Ｔｏｒｒ位にすることが可能である。なお、常
圧下での処理においては、前記Ｏリング１７ａと１７
ｂ，１３ａと１３ｂ，３０ａと３０ｂ間を必ずしも真空
引きする必要はない。
【００２８】更に、前記熱処理装置１においては、処理
ガス供給用の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３、排気用の弁Ｖ４，Ｖ
５，Ｖ６及び真空引き用の弁Ｖ７を制御装置４０により
処理に応じて切換え、また加熱部６の温度を温度制御部
４１を介して制御するように構成されているので、熟練
を要せずに容易に運転することができ、品質の一定な処
理を行うことができる。なお、熱処理装置１は、各種の
熱処理に応じた弁Ｖ１〜Ｖ７の切換え、加熱部６の温度
及び処理時間を制御装置４０に予め入力しておき、処理
メニューの選択により処理を行うようにしてもよい。
ガス供給用の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３、排気用の弁Ｖ４，Ｖ
５，Ｖ６及び真空引き用の弁Ｖ７を制御装置４０により
処理に応じて切換え、また加熱部６の温度を温度制御部
４１を介して制御するように構成されているので、熟練
を要せずに容易に運転することができ、品質の一定な処
理を行うことができる。なお、熱処理装置１は、各種の
熱処理に応じた弁Ｖ１〜Ｖ７の切換え、加熱部６の温度
及び処理時間を制御装置４０に予め入力しておき、処理
メニューの選択により処理を行うようにしてもよい。
【００２９】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、前記実施例では、処理室である
反応管３に一つの排気管部２５を形成し、この排気管部
２５に分岐管２８を介して真空排気系２６と常圧排気系
２７を接続しているが、前記反応管３に二つの排気管部
を形成し、一方の排気管部に真空排気系２６を接続し、
もう一方の排気管部に常圧排気系２７を接続するように
してもよい。また、前記実施例では、先ず減圧ＣＶＤに
よるシリコン窒化膜の成膜処理を行い、次いでドライ酸
化処理を行うようにしているが、この処理は一例に過ぎ
ず、これ以外にも拡散、アニール等を組合せた各種の処
理を行うことができることは勿論である。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、前記実施例では、処理室である
反応管３に一つの排気管部２５を形成し、この排気管部
２５に分岐管２８を介して真空排気系２６と常圧排気系
２７を接続しているが、前記反応管３に二つの排気管部
を形成し、一方の排気管部に真空排気系２６を接続し、
もう一方の排気管部に常圧排気系２７を接続するように
してもよい。また、前記実施例では、先ず減圧ＣＶＤに
よるシリコン窒化膜の成膜処理を行い、次いでドライ酸
化処理を行うようにしているが、この処理は一例に過ぎ
ず、これ以外にも拡散、アニール等を組合せた各種の処
理を行うことができることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】以上要するに本発明に係る熱処理装置及
びその運転方法によれば、真空排気系を作動させて処理
を行うときに、常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両
弁間を真空引きすることにより、真空下での処理中に常
圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することができる
ようになるため、真空下での処理及び常圧下での処理の
両方を一台の装置で行うことができる。
びその運転方法によれば、真空排気系を作動させて処理
を行うときに、常圧排気系の一対の弁を閉じ、これら両
弁間を真空引きすることにより、真空下での処理中に常
圧排気系からの排ガス等の逆流を防止することができる
ようになるため、真空下での処理及び常圧下での処理の
両方を一台の装置で行うことができる。
【図１】本発明に係る熱処理装置の一実施例を示す構成
図である。
図である。
【図２】図１の熱処理装置の部分的拡大断面図である。
【図３】図１の熱処理装置のマニホールドの平面図であ
る。
る。
１ 熱処理装置 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ３ 反応管（処理室） １４ａ〜１４ｃ 処理ガス供給通路（処理ガス供給部） ２５ 排気管部 ２６ 真空排気系 ２７ 常圧排気系 ２８ 分岐管 Ｖ５，Ｖ６ 常圧排気系の弁 ３７ 真空ポンプ（真空引き手段） ２９ａ，２９ｂ 加熱部材（加熱手段）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−183693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−269822（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−5827（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82016（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−218013（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−185715（ＪＰ，Ａ) 実願 平３−2124号（実開 平４− 100254号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/22 511 H01L 21/31
Claims (5)
- 【請求項１】 被処理体の処理を行う処理室に、処理ガ
ス供給部及び排気系を接続してなる熱処理装置におい
て、前記排気系を真空排気系と常圧排気系とにより構成
し、前記真空排気系に弁を設け、前記常圧排気系に一対
の弁を設けると共にこれら両弁間を真空引きするための
真空引き手段を設け、真空排気系の弁を閉じ、常圧排気
系の一対の弁を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気
系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き手段により真空
引きすると共に真空排気系の弁を開いて真空下での処理
を行うように構成されていることを特徴とする熱処理装
置。 - 【請求項２】 前記真空排気系の弁を閉じ、常圧排気系
の一対の弁を開いて常圧下での処理を行い、常圧排気系
の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き手段により真空引
きすると共に真空排気系の弁を開いて真空下での処理を
行うように制御する制御装置を備えていることを特徴と
する請求項１記載の熱処理装置。 - 【請求項３】 前記真空排気系の弁を閉じ、常圧排気系
の一対の弁を開いて行う常圧下での成膜処理と、常圧排
気系の一対の弁を閉じ、両弁間を真空引き手段により真
空引きすると共に真空排気系の弁を開いて行う真空下で
の成膜処理とを連続的に行うように構成されていること
を特徴とする請求項１記載の熱処理装置。 - 【請求項４】 前記処理室が内管と外管の二重管構造の
反応管からなり、この反応管が偏平なリング状のマニホ
ールドの上面部に設けられ、このマニホールドの下面部
には蓋体が開閉可能に設けられ、内管の下端部のフラン
ジと外管の下端部のフランジとの間には不活性ガスを噴
出させるための隙間が設けられ、前記マニホールドには
前記隙間に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給
通路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の
熱処理装置。 - 【請求項５】 被処理体の処理を行う処理室に、処理ガ
ス供給部と、真空排気系と、一対の弁を備えた常圧排気
系とを接続してなる熱処理装置の運転方法において、前
記真空排気系を作動させて処理を行うときに、前記常圧
排気系の一対の弁を閉じ、これら両弁間を真空引きする
ことを特徴とする熱処理装置の運転方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585493A JP3267766B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 熱処理装置及びその運転方法 |
| US08/269,608 US5578132A (en) | 1993-07-07 | 1994-07-05 | Apparatus for heat treating semiconductors at normal pressure and low pressure |
| KR1019940016333A KR100210623B1 (ko) | 1993-07-07 | 1994-07-07 | 열처리 장치 및 그 운전 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585493A JP3267766B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 熱処理装置及びその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766145A JPH0766145A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3267766B2 true JP3267766B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=16992241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23585493A Expired - Fee Related JP3267766B2 (ja) | 1993-07-07 | 1993-08-30 | 熱処理装置及びその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267766B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4680350B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2011-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 枚葉式処理装置 |
| JP4838083B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2011-12-14 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP5169298B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | 半導体製造装置 |
| JP5549552B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2014-07-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置の組み立て方法及び真空処理装置 |
| JP6706901B2 (ja) | 2015-11-13 | 2020-06-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
| JP7228612B2 (ja) | 2020-03-27 | 2023-02-24 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びプログラム |
| CN117981059A (zh) * | 2021-12-27 | 2024-05-03 | 株式会社国际电气 | 泄漏检测装置、半导体装置的制造方法、基板处理方法及程序 |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP23585493A patent/JP3267766B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766145A (ja) | 1995-03-10 |
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