JP3278011B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
Heat treatment equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus.
【0002】[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行うため
に、各種の熱処理装置が使用されている。この種の熱処
理装置としては、金属製のマニホールド上に耐熱耐食性
を有する内管及び外管からなる縦形の反応管を設け、こ
の反応管内に収容された被処理体たるウエハに加熱雰囲
気下で下方から処理ガスを供給し、処理後の排ガスを前
記内管と外管との間を降下させて排気するようにしたも
のがある。この熱処理装置においては、前記処理ガスの
流れによりウエハに面内均一な処理が可能であること、
及び前記マニホールドに反応管との間の気密を図る構造
を容易に適用可能であることから、特に減圧下の熱処理
(例えば減圧CVD)に好適である。2. Description of the Related Art For example, in the production of semiconductor wafers,
Various heat treatment apparatuses are used for performing processes such as CVD, oxidation, diffusion, and annealing. As this type of heat treatment apparatus, a vertical reaction tube including an inner tube and an outer tube having heat resistance and corrosion resistance is provided on a metal manifold, and a wafer to be processed, which is accommodated in the reaction tube, is placed under a heating atmosphere. There is an apparatus in which a processing gas is supplied from an exhaust pipe, and the exhaust gas after the processing is exhausted by being lowered between the inner pipe and the outer pipe. In this heat treatment apparatus, it is possible to perform in-plane uniform processing on the wafer by the flow of the processing gas;
In addition, since a structure for achieving airtightness between the manifold and the reaction tube can be easily applied to the manifold, it is particularly suitable for heat treatment under reduced pressure (for example, reduced pressure CVD).
【0003】ところで、前記熱処理装置においては、処
理ガスとして例えば酸素(O2)と腐食性を有する塩化
水素(HCl)を使用する熱処理の場合でも、乾燥状態
下の塩化水素自体は比較的不活性であること、及び処理
ガスを反応管内(具体的には内管内)の下方から上方へ
流すようになっていることから、内管内の下方の金属製
部材が腐食する問題はほとんどない。従って、その点で
は、特開平2−138730号公報に開示されているよ
うに反応管内に処理ガスを水平に流すようになっている
熱処理装置と異なり、内管内の下方の金属製部材に腐食
防止対策を施す必要性はそれ程ない。In the heat treatment apparatus, even in the case of heat treatment using, for example, oxygen (O 2 ) and corrosive hydrogen chloride (HCl) as a processing gas, hydrogen chloride itself in a dry state is relatively inert. In addition, since the processing gas flows upward from below the inside of the reaction tube (specifically, inside the inner tube), there is almost no problem that the metal member below the inside of the inner tube is corroded. Therefore, in that point, unlike the heat treatment apparatus in which the processing gas is caused to flow horizontally into the reaction tube as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-138730, the lower metal member in the inner tube is protected from corrosion. There is not much need to take measures.
【0004】[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、処理後の排ガスが例えば塩化水素
に湿気を含んで強い腐食性を有するようになる場合があ
り、この場合、腐食性を有する排ガス(腐食性生成物を
含む)が反応管の内管と外管との間を降下して排気され
る際に、反応管の内管と外管の下端部間を通ってマニホ
ールドに接触し、マニホールドが腐食する問題があっ
た。However, in the heat treatment apparatus, the treated exhaust gas may become highly corrosive, for example, containing moisture in hydrogen chloride. When the exhaust gas (including the corrosive products) descends between the inner tube and the outer tube of the reaction tube and is exhausted, it contacts the manifold through the lower end of the inner tube and the outer tube of the reaction tube, There was a problem that the manifold corroded.
【0005】なお、この腐食の問題を解決する手段とし
ては、前記反応管を内管と外管の下端部間がつながった
一体構造にすることが考えられるが、この場合、反応管
の製造、洗浄及び取扱いが困難になる問題があるため採
用し難い。As a means for solving this problem of corrosion, it is conceivable that the reaction tube has an integral structure in which the lower end of the inner tube and the lower end of the outer tube are connected. It is difficult to adopt because there is a problem that cleaning and handling become difficult.
【0006】そこで、本発明の目的は、腐食性を有する
排ガスが内管と外管の分離した下端部間を通ってマニホ
ールドに接触することにより生じる腐食を防止すること
ができ、マニホールドの耐久性の向上が図れる熱処理装
置を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to prevent corrosion caused by corrosive exhaust gas passing between the separated lower end portions of the inner pipe and the outer pipe and coming into contact with the manifold, thereby improving the durability of the manifold. An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of improving the temperature.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、金属製のマニホールド上に耐熱
耐食性を有する内管と外管とを同心状に設け、前記内管
内に収容された被処理体に加熱雰囲気下で下方から処理
ガスを供給し、処理後の排ガスを前記内管と外管との間
を通して排気するようにした熱処理装置において、前記
マニホールドに接する内管の下端部と外管の下端部との
間に、シールガスを噴出させるための所定の隙間を形成
したことを特徴とする。In order to achieve the above object, an invention according to a first aspect of the present invention is to provide an inner tube having heat and corrosion resistance and a concentric outer tube on a metal manifold. In a heat treatment apparatus configured to supply a processing gas from below under a heated atmosphere to the accommodated object to be processed and exhaust the exhaust gas after processing between the inner pipe and the outer pipe, an inner pipe in contact with the manifold is provided. A predetermined gap is formed between the lower end and the lower end of the outer tube for ejecting the seal gas.
【0008】また、請求項2の発明は、前記請求項1の
発明において、前記マニホールドが、偏平なリング状に
形成され、かつ前記外管の下側部には処理後のガスを排
気するための排気管部が形成されていることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the manifold is formed in a flat ring shape, and the gas after processing is exhausted to a lower portion of the outer tube. Is formed.
【0009】更に、請求項3の発明は、金属製のマニホ
ールド上に耐熱耐食性を有する内管と外管とを同心状に
設け、前記内管内に収容された被処理体に加熱雰囲気下
で下方から処理ガスを供給し、処理後の排ガスを前記内
管と外管との間を通して排気するようにした熱処理装置
において、前記マニホールドに接する内管の下端部と外
管の下端部との間に、これらの間をシールするためのシ
ール部材を介設したことを特徴とする。前記シール部材
は、フッ素ゴム製のOリングであることが好ましい(請
求項4)。 Further, according to a third aspect of the present invention, an inner tube and an outer tube having heat resistance and corrosion resistance are provided concentrically on a metal manifold, and the object to be processed accommodated in the inner tube is placed under a heating atmosphere. In a heat treatment apparatus that supplies a processing gas from and exhausts the exhaust gas after the processing through the space between the inner tube and the outer tube, between the lower end of the inner tube in contact with the manifold and the lower end of the outer tube. And a sealing member for sealing between them. The seal member
Is preferably a fluoro rubber O-ring (contract
Claim 4).
【0010】[0010]
【作用】請求項1の発明によれば、マニホールドに接す
る内管と外管の分離した下端部間が、シールガスにより
シールされるため、腐食性を有する排ガスの接触によっ
て生じるマニホールドの腐食を防止することが可能であ
り、マニホールドの耐久性の向上が図れる。According to the first aspect of the present invention, the gap between the separated lower ends of the inner pipe and the outer pipe that are in contact with the manifold is sealed by the seal gas, so that the corrosion of the manifold caused by the contact of corrosive exhaust gas is prevented. And the durability of the manifold can be improved.
【0011】請求項2の発明によれば、マニホールドに
は排気管部を形成する必要がなく、マニホールドを偏平
に形成することができるため、マニホールドの構造の簡
素化及び小形化が図れる。According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to form an exhaust pipe section in the manifold, and the manifold can be formed flat, so that the structure of the manifold can be simplified and downsized.
【0012】請求項3の発明によれば、マニホールドに
接する内管と外管の分離した下端部間が、シール部材に
よりシールされるため、腐食性を有する排ガスの接触に
よって生じるマニホールドの腐食を、簡単な構造及び低
コストで防止することが可能である。According to the third aspect of the present invention, the gap between the lower end of the inner pipe and the lower end of the outer pipe which is in contact with the manifold is sealed by the seal member. This can be prevented with a simple structure and at low cost.
【0013】[0013]
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1は本発明に係る熱処理装置の一実施例
を示す断面図であり、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いる。
このマニホールド2の上面部には耐熱耐食性を有する例
えば石英製の内管3と外管4とが同心状に設けられ、こ
れら内管3と外管4とにより二重管構造の縦形の反応管
5が構成されている。この反応管5の内管3は、処理空
間6を形成するもので、前記マニホールド2の開口部2
aの内径とほぼ等しい内径に形成されている。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention. The heat treatment apparatus 1 of this embodiment has a flat ring-shaped manifold 2 made of, for example, stainless steel and is horizontally mounted on a base plate (not shown). In preparation.
An inner tube 3 and an outer tube 4 made of, for example, quartz and having heat resistance and corrosion resistance are provided concentrically on the upper surface of the manifold 2, and the inner tube 3 and the outer tube 4 are used to form a vertical reaction tube having a double tube structure. 5 are configured. The inner tube 3 of the reaction tube 5 forms a processing space 6 and has an opening 2 of the manifold 2.
It is formed to have an inner diameter substantially equal to the inner diameter of “a”.
【0015】前記反応管5の外管4は、内管3との間に
排気通路としての環状の排気通路7を形成する内径に形
成され、この外管4の周囲には抵抗発熱線8を巻回した
加熱部9が設けられている。この加熱部9は、抵抗発熱
線8として例えば二ケイ化モリブデン(MoSi2)を
用いることにより反応管5内を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手段により
50℃/分位で降温可能に構成されている。The outer tube 4 of the reaction tube 5 is formed with an inner diameter forming an annular exhaust passage 7 as an exhaust passage between itself and the inner tube 3. A resistance heating wire 8 is provided around the outer tube 4. A wound heating unit 9 is provided. The heating unit 9 is configured so that the temperature inside the reaction tube 5 can be raised at a rate of about 100 ° C./min by using, for example, molybdenum disilicide (MoSi 2 ) as the resistance heating wire 8 and by forced air cooling means (not shown). The temperature can be lowered at about 50 ° C./min.
【0016】前記マニホールド2の下面部には、昇降機
構10の昇降アーム11に設けられたステンレススチー
ル製の蓋体12が開閉可能に設けられ、この蓋体12上
には被処理体である半導体ウエハ13を所定間隔で多段
に保持するウエハボート14が保温筒15を介して載置
されている。前記蓋体12には、保温筒15を回転駆動
する回転機構16が設けられ、図2に示すように蓋体1
2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例えばフッ素ゴム製
のOリング17a,17bが蟻溝18を介して同心状に
二重に装着されている。A stainless steel lid 12 provided on a lifting arm 11 of a lifting mechanism 10 is provided on the lower surface of the manifold 2 so as to be openable and closable. A wafer boat 14 that holds the wafers 13 in multiple stages at predetermined intervals is placed via a heat retaining tube 15. The lid 12 is provided with a rotation mechanism 16 for driving the heat retaining cylinder 15 to rotate. As shown in FIG.
O-rings 17a and 17b made of, for example, fluorine rubber having heat resistance and corrosion resistance for sealing between the upper surface peripheral portion of the manifold 2 and the lower surface portion of the manifold 2 are coaxially and doubly mounted via dovetail grooves 18. I have.
【0017】前記マニホールド2には、径方向に貫通す
る処理ガス供給通路19が周方向に複数設けられ、これ
ら処理ガス供給通路19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5の内管3下方か
ら上方へ向けて処理ガスを噴射供給するノズル20が接
続され、処理ガス供給通路19の基端部には図示しない
処理ガス供給源が接続されている。反応管5の外管4の
下側部には、外管4の天井に至った処理後の排ガスを内
管3と外管4の排気通路7を降下させて排気するための
排気管部21が設けられ、この排気管部21には減圧処
理排気系22と常圧処理排気系23が接続されている。
この減圧処理排気系22にはバルブ24、真空ポンプ2
5、除害装置26等が順に設けられ、常圧処理排気系2
3にはバルブ27、排ガス中の腐食性成分(例えばHC
l)の処理装置28等が順に設けられている。The manifold 2 is provided with a plurality of processing gas supply passages 19 penetrating in the radial direction in the circumferential direction. At the tip of these processing gas supply passages 19, the reaction tubes rise from the peripheral edge of the opening 2a of the manifold 2. A nozzle 20 for injecting and supplying a processing gas upward from below the inner pipe 3 of the tube 5 is connected, and a processing gas supply source (not shown) is connected to a base end of the processing gas supply passage 19. An exhaust pipe section 21 for exhausting the treated exhaust gas reaching the ceiling of the outer pipe 4 by lowering the exhaust pipe 7 of the inner pipe 3 and the outer pipe 4 is provided below the outer pipe 4 of the reaction pipe 5. The exhaust pipe section 21 is connected to a pressure reduction processing exhaust system 22 and a normal pressure processing exhaust system 23.
A valve 24, a vacuum pump 2
5, abatement equipment 26 and the like are provided in order,
3 has a valve 27 and a corrosive component (for example, HC) in the exhaust gas.
The processing device 28 of l) is provided in order.
【0018】一方、前記反応管5の内管3の下端部と外
管4の下端部とは分離され、内管3の下端部と外管4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3a,4aがそれぞれ形成されてい
る。図2ないし図3に示すようにマニホールド2の上面
部には、この上面部に直接載置される内管3のフランジ
3aの外周を囲む位置決め突起部29が形成され、この
位置決め突起部29の外側には外管4のフランジ4a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
30a,30bが蟻溝31を介して同心状に二重に装着
されている。On the other hand, the lower end of the inner tube 3 of the reaction tube 5 and the lower end of the outer tube 4 are separated, and the lower end of the inner tube 3 and the lower end of the outer tube 4 are connected to the upper surface of the manifold 2. , Outward flanges 3a and 4a are formed respectively. As shown in FIGS. 2 and 3, a positioning projection 29 surrounding the outer periphery of the flange 3 a of the inner pipe 3 directly mounted on the upper surface of the manifold 2 is formed on the upper surface of the manifold 2. On the outside, O-rings 30a and 30b made of, for example, fluoro rubber for sealing between the outer tube 4 and the flange 4a are doubly mounted concentrically via a dovetail groove 31.
【0019】また、マニホールド2の上面部における前
記Oリング30a,30bの外側には、外管4のフラン
ジ4aの外周を囲んでその水平移動を規制すると共に据
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32が取付けられ、更にこの位置決めリ
ング32の外側には外管4のフランジ4aを固定するた
めの押え部材33がボルト締めにより取付けられてい
る。On the outer surface of the O-rings 30a, 30b on the upper surface of the manifold 2, the horizontal movement of the outer circumference of the flange 4a of the outer tube 4 is regulated and the installation height position is defined, for example, by Teflon. A positioning ring 32 having an L-shaped cross section is attached, and a pressing member 33 for fixing the flange 4a of the outer tube 4 is attached to the outside of the positioning ring 32 by bolting.
【0020】特に、前記内管3のフランジ3aの先端部
は、外管4のフランジの基部と若干ラップしており、内
管3のフランジ3aの先端部上面と、これと対向する外
管4のフランジ4aの基部下面との間にはシールガスS
を噴出させるための所定の隙間34が設けられている。
シールガスSとしては、例えば窒素(N2)ガス、アル
ゴン(Ar)ガス、ヘリウム(He)ガス等の不活性ガ
スが好ましく、中でも窒素(N2)ガスが好適である。
また、シールガスSは、前記隙間34から2リットル/
分位で噴出させることが好ましく、前記隙間34の幅と
しては、例えば5mm位が好ましい。前記内管3のフラ
ンジ3a上には、前記隙間34から噴出されるシールガ
スSを上方へ向けるための突部35が環状に形成され、
この突部35の内側には凹部36が環状に形成されてい
る。In particular, the distal end of the flange 3a of the inner pipe 3 slightly overlaps the base of the flange of the outer pipe 4, so that the upper surface of the distal end of the flange 3a of the inner pipe 3 and the outer pipe 4 facing the upper end thereof. Between the bottom surface of the flange 4a and the bottom surface of the seal gas S
There is provided a predetermined gap 34 for jetting out.
As the seal gas S, for example, an inert gas such as a nitrogen (N 2 ) gas, an argon (Ar) gas, and a helium (He) gas is preferable, and among them, a nitrogen (N 2 ) gas is preferable.
Further, the sealing gas S is supplied from the gap 34 at a rate of 2 liters /
It is preferable that the ejection is performed at the quantile. The width of the gap 34 is preferably, for example, about 5 mm. On the flange 3 a of the inner pipe 3, a protrusion 35 is formed in a ring shape to direct the seal gas S ejected from the gap 34 upward,
A recess 36 is formed in an annular shape inside the projection 35.
【0021】前記マニホールド2には、その上端面の二
重のOリング間17a,17b及び蓋体12の二重のO
リング30a,30b間を減圧して高シール性を得るた
めの減圧通路37a,37bが形成されると共に、前記
隙間34にシールガスSを供給するためのシールガス供
給通路38が形成されている。前記減圧通路37a,3
7bには真空ポンプ等の図示しない減圧源が接続され、
前記シールガス供給通路38には図示しないシールガス
供給源が接続されている。なお、マニホールド2には、
Oリング17a,17b,30a,30b等を冷却する
ための冷却水通路39が設けられている。The manifold 2 has a double O-ring space 17a, 17b on the upper end surface and a double O-ring
Pressure reduction passages 37a and 37b for reducing pressure between the rings 30a and 30b to obtain high sealing performance are formed, and a seal gas supply passage 38 for supplying the seal gas S to the gap 34 is formed. The pressure reducing passages 37a, 3
A pressure reducing source (not shown) such as a vacuum pump is connected to 7b.
A sealing gas supply source (not shown) is connected to the sealing gas supply passage 38. In addition, the manifold 2 has
A cooling water passage 39 for cooling the O-rings 17a, 17b, 30a, 30b and the like is provided.
【0022】次に前記実施例の作用を延べる。例えば処
理ガスとして酸素(O2)と塩化水素(HCl)を用い
た常圧下でのドライ酸化処理を行う場合には、先ず、予
め加熱部9により所定温度(850℃)に加熱された反
応管5内に、ウエハ13を多段に保持したウエハボート
14を昇降機構10によってローデンイングし、マニホ
ールド2の開口部2aを蓋体12で閉じる。なお、常圧
処理の場合は、蓋体12上及びマニホールド2上のOリ
ング17aと17b,30aと30b間の減圧を行う必
要はない。Next, the operation of the above embodiment will be described. For example, when performing dry oxidation treatment under normal pressure using oxygen (O 2 ) and hydrogen chloride (HCl) as processing gases, first, a reaction tube previously heated to a predetermined temperature (850 ° C.) by the heating unit 9 is used. 5, the wafer boat 14 holding the wafers 13 in multiple stages is loaded by the elevating mechanism 10 and the opening 2a of the manifold 2 is closed by the lid 12. In the case of the normal pressure treatment, there is no need to reduce the pressure between the O-rings 17a and 17b on the lid 12 and the manifold 2 and between the O-rings 30a and 30b.
【0023】次いで、常圧処理排気系23を作動させる
と共に反応管5の内管3と外管4の下端部間の隙間34
からシールガスSを噴射させ、この状態で処理ガスをノ
ズル20から反応管5内に供給して熱処理を開始する。
処理ガスが反応管5の内管4内を上昇する際にウエハ1
3に対する面内均一の熱処理が施され、処理後の排ガス
は内管3と外管4の間の排気通路7を降下して外管4の
下側部の排気管部21から常圧処理排気系23に排気さ
れる。Then, the normal-pressure exhaust system 23 is operated, and a gap 34 between the lower ends of the inner tube 3 and the outer tube 4 of the reaction tube 5 is formed.
Then, the processing gas is supplied from the nozzle 20 into the reaction tube 5 to start the heat treatment.
When the processing gas rises in the inner tube 4 of the reaction tube 5, the wafer 1
3 is subjected to uniform heat treatment in the plane, and the exhaust gas after the treatment descends through the exhaust passage 7 between the inner pipe 3 and the outer pipe 4, and is discharged from the lower exhaust pipe section 21 of the outer pipe 4 under normal pressure treatment. The air is exhausted to the system 23.
【0024】ところで、排ガスは塩化水素(HCl)に
湿気を含むことにより強い腐食性を有しているが、マニ
ホールド2に接する反応管5の内管3と外管4の下端部
間の隙間34からシールガスSが噴出されていることに
より、隙間34がシールされているので、腐食性を有す
る排ガスがマニホールド2に接触することがない。この
ため、腐食性を有する排ガスによるマニホールド2の腐
食を防止することができ、マニホールド2の耐久性の向
上が図れる。なお、排気管部21より排気されなかった
一部の腐食性生成物は、内管3のフランジ3a上の突部
35より内側の凹部36に溜まるが、内管3のフランジ
3aは耐食性を有する例えば石英製であるので、腐食す
ることはない。The exhaust gas is strongly corrosive due to the presence of moisture in hydrogen chloride (HCl). However, the gap 34 between the lower end of the inner tube 3 and the lower end of the outer tube 4 of the reaction tube 5 in contact with the manifold 2 is provided. Since the gap 34 is sealed by ejecting the seal gas S from the, the corrosive exhaust gas does not come into contact with the manifold 2. Therefore, corrosion of the manifold 2 due to corrosive exhaust gas can be prevented, and the durability of the manifold 2 can be improved. Some corrosive products not exhausted from the exhaust pipe portion 21 accumulate in the concave portion 36 inside the projection 35 on the flange 3a of the inner pipe 3, but the flange 3a of the inner pipe 3 has corrosion resistance. For example, since it is made of quartz, it does not corrode.
【0025】前記熱処理装置においては、研磨加工が機
械的に精度よくでき、かつ熱変形が生じにくい部分であ
る内管3のフランジ3aの先端部上面と、これと対向す
る外管4のフランジ4aの基部下面との間に、シールガ
スSを噴出させるための隙間34を形成したので、隙間
34の幅が熱変形等で変動しにくく、隙間34の管理が
容易である。また、前記反応管5においては、内管3と
外管4の下端部間が分離されているので、製造、洗浄及
び取扱いが容易である。更に、前記マニホールド2にお
いては、排気管部21が設けられておらず、偏平なリン
グ状に形成されているため、構造の簡素化及び小形化が
図れる。In the heat treatment apparatus, the upper surface of the front end of the flange 3a of the inner tube 3, which is a portion where the polishing can be performed with high mechanical precision and hardly undergoes thermal deformation, and the flange 4a of the outer tube 4 opposed thereto. The gap 34 for ejecting the seal gas S is formed between the bottom surface and the bottom surface of the base member, so that the width of the gap 34 does not easily change due to thermal deformation or the like, and the management of the gap 34 is easy. Further, in the reaction tube 5, since the lower ends of the inner tube 3 and the outer tube 4 are separated from each other, manufacturing, washing and handling are easy. Further, the manifold 2 is not provided with the exhaust pipe portion 21 and is formed in a flat ring shape, so that the structure can be simplified and downsized.
【0026】また、前記熱処理装置においては、マニホ
ールド2と蓋体12との間及びマニホールド2と反応管
5の外管4との間に二重のOリング17aと17b,3
0aと30bを採用し、かつOリング17aと17b,
30aと30b間を減圧するようにしたので、高シール
性が得られ、例えば1×10-6Torr位の高減圧下ま
で排気した後、所定の圧力例えば1TorrでのCDV
処理が可能となる。このCDV処理を行う場合には、減
圧処理排気系22を作動させればよく、常圧下での酸
化、拡散等を行う場合には、前述のように常圧処理排気
系23を作動させればよい。In the heat treatment apparatus, double O-rings 17a and 17b, 3b are provided between the manifold 2 and the lid 12 and between the manifold 2 and the outer tube 4 of the reaction tube 5.
0a and 30b, and O-rings 17a and 17b,
Since the pressure between 30a and 30b is reduced, a high sealing property is obtained. For example, after evacuation is performed to a high pressure of about 1 × 10 −6 Torr, a CDV at a predetermined pressure, for example, 1 Torr is obtained.
Processing becomes possible. When performing the CDV processing, the depressurization processing exhaust system 22 may be operated. When performing oxidation, diffusion, and the like under normal pressure, the normal pressure processing exhaust system 23 may be operated as described above. Good.
【0027】このように各種の熱処理を一台の熱処理装
置1で行うことができるので、設備コストの低減が図れ
る。また、前記各種の熱処理をウエハ13の移し変えを
行うことなく同じ反応管5内で連続的に行うことができ
るので、スループットの向上が図れる。この場合、昇温
及び降温速度の速い加熱部9を用いることにより更にス
ループットが向上する。As described above, since various heat treatments can be performed by one heat treatment apparatus 1, equipment costs can be reduced. Further, since the various heat treatments can be continuously performed in the same reaction tube 5 without transferring the wafer 13, the throughput can be improved. In this case, the throughput is further improved by using the heating unit 9 having a high temperature raising and lowering rate.
【0028】図4は本発明に係る熱処理装置の他の実施
例を示す要部拡大断面図であり、前記実施例と同一部分
には同一符号が付されている。本実施例の熱処理装置1
においては、反応管5の内管3と外管4の下端部間にシ
ールガスSを噴出させるようになっておらず、その代り
に内管3と外管4の下端部間にはOリング40が介設さ
れている。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing another embodiment of the heat treatment apparatus according to the present invention, and the same parts as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals. Heat treatment apparatus 1 of this embodiment
, The seal gas S is not injected between the lower ends of the inner tube 3 and the outer tube 4 of the reaction tube 5, and instead, an O-ring is provided between the lower ends of the inner tube 3 and the outer tube 4. 40 is interposed.
【0029】この場合、前記実施例の熱処理装置1とは
異なり、マニホールド2上には内管3用の位置決め突起
部29及び二重のOリング30a,30bのうちの内側
のOリング30bが設けられておらず、その代わりに位
置決め突起部29のあった位置には例えばフッ素ゴム製
のOリング40が配置されている。すなわち、このOリ
ング40は、マニホールド2上における内管3のフラン
ジ3a先端部と、この先端部と対向するように外管4の
フランジ4a基部下面に傾斜して設けられた切欠部41
との間に介設されている。In this case, unlike the heat treatment apparatus 1 of the above embodiment, a positioning projection 29 for the inner tube 3 and the inner O-ring 30b of the double O-rings 30a and 30b are provided on the manifold 2. Instead, an O-ring 40 made of, for example, fluoro rubber is disposed at the position where the positioning protrusion 29 was located. That is, the O-ring 40 is provided with a notch 41 provided on the manifold 2 at the tip of the flange 3a of the inner pipe 3 and on the lower surface of the base of the flange 4a of the outer pipe 4 so as to face the tip.
It is interposed between and.
【0030】このように構成された本実施例の熱処理装
置によれば、前記実施例の熱処理装置とほぼ同様の作用
効果が得られるが、特にマニホールド2に接する反応管
5の内管3と外管4の分離した下端部間を、Oリング4
0によってシールするようにしたので、シールガスSを
用いる前記実施例の熱処理装置よりも簡単な構造及び低
コストでマニホールド2の腐食を防止することができ
る。According to the heat treatment apparatus of this embodiment configured as described above, substantially the same operation and effects as those of the heat treatment apparatus of the above embodiment can be obtained, but in particular, the inner tube 3 of the reaction tube 5 in contact with the manifold 2 and the outer tube An O-ring 4 is provided between the separated lower ends of the pipe 4.
Since the sealing is performed by zero, the manifold 2 can be prevented from being corroded with a simpler structure and at lower cost than the heat treatment apparatus of the embodiment using the sealing gas S.
【0031】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、前記実施例の熱処理装置におい
ては、処理ガスを下方から上方へ向って供給するように
しているため、反応管5内に露出しているマニホールド
2及び蓋体12の露出面には腐食性を有する処理ガスに
よる腐食が生じにくいが、念のために前記露出面に耐熱
耐食性を有する例えば石英製の保護層を設けるようにし
てもよい。また、反応管5の材質としては、石英以外
に、例えばサファイア、アルミナ等が適用できる。更
に、被処理体としては、半導体ウエハ以外にも、LCD
等であってもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the heat treatment apparatus of the above embodiment, since the processing gas is supplied from below to above, the exposed surfaces of the manifold 2 and the lid 12 exposed in the reaction tube 5 are corrosive. However, it is possible to provide a protective layer having heat resistance and corrosion resistance, for example, made of quartz, on the exposed surface. Further, as a material of the reaction tube 5, for example, sapphire, alumina, or the like can be applied in addition to quartz. Further, as the object to be processed, in addition to the semiconductor wafer, an LCD
And so on.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
【0033】1)請求項1の発明によれば、マニホール
ドに接する内管と外管の分離した下端部間が、シールガ
スによりシールされるため、腐食性を有する排ガスの接
触によって生じるマニホールドの腐食を防止することが
でき、マニホールドの耐久性の向上が図れる。1) According to the first aspect of the present invention, the gap between the separated lower ends of the inner pipe and the outer pipe that are in contact with the manifold is sealed by the seal gas, so that the corrosion of the manifold caused by the contact of corrosive exhaust gas. Can be prevented, and the durability of the manifold can be improved.
【0034】2)請求項2の発明によれば、マニホール
ドには排気管部を形成する必要がなく、マニホールドを
偏平に形成することができるため、マニホールドの構造
の簡素化及び小形化が図れる。2) According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to form an exhaust pipe in the manifold, and the manifold can be formed flat, so that the structure of the manifold can be simplified and downsized.
【0035】3)請求項3の発明によれば、マニホール
ドに接する内管と外管の分離した下端部間が、シール部
材によりシールされるため、腐食性を有する排ガスの接
触によって生じるマニホールドの腐食を、簡単な構造及
び低コストで防止することができる。3) According to the third aspect of the present invention, the gap between the separated lower ends of the inner pipe and the outer pipe that are in contact with the manifold is sealed by the seal member, so that the corrosion of the manifold caused by the contact of corrosive exhaust gas. Can be prevented with a simple structure and at low cost.
【図1】本発明に係る熱処理装置の一実施例を示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention.
【図2】図1の熱処理装置の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the heat treatment apparatus of FIG.
【図3】図1の熱処理装置に使用されているマニホール
ドの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a manifold used in the heat treatment apparatus of FIG.
【図4】本発明に係る熱処理装置の他の実施例を示す要
部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing another embodiment of the heat treatment apparatus according to the present invention.
1 熱処理装置 2 マニホールド 3 内管 4 外管 5 反応管 6 処理空間 7 排気通路 9 加熱部 12 蓋体 13 被処理体(半導体ウエハ) S シールガス 21 排気管部 34 隙間 40 Oリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat treatment apparatus 2 Manifold 3 Inner tube 4 Outer tube 5 Reaction tube 6 Processing space 7 Exhaust passage 9 Heating part 12 Lid body 13 Processing object (semiconductor wafer) S Seal gas 21 Exhaust pipe part 34 Gap 40 O ring
Claims (4)
有する内管と外管とを同心状に設け、前記内管内に収容
された被処理体に加熱雰囲気下で下方から処理ガスを供
給し、処理後の排ガスを前記内管と外管との間を通して
排気するようにした熱処理装置において、前記マニホー
ルドに接する内管の下端部と外管の下端部との間に、シ
ールガスを噴出させるための所定の隙間を設けたことを
特徴とする熱処理装置。An inner pipe and an outer pipe having heat resistance and corrosion resistance are provided concentrically on a metal manifold, and a processing gas is supplied from below to a workpiece contained in the inner pipe under a heated atmosphere. In a heat treatment apparatus in which exhaust gas after treatment is exhausted between the inner pipe and the outer pipe, a seal gas is ejected between a lower end of the inner pipe in contact with the manifold and a lower end of the outer pipe. A heat treatment apparatus, wherein a predetermined gap is provided.
形成され、かつ前記外管の下側部には排ガスを排気する
ための排気管部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。2. The system according to claim 1, wherein the manifold is formed in a flat ring shape, and an exhaust pipe for exhausting exhaust gas is formed at a lower portion of the outer pipe. Heat treatment equipment.
有する内管と外管とを同心状に設け、前記内管内に収容
された被処理体に加熱雰囲気下で下方から処理ガスを供
給し、処理後の排ガスを前記内管と外管との間を通して
排気するようにした熱処理装置において、前記マニホー
ルドに接する内管の下端部と外管の下端部との間に、こ
れらの間をシールするためのシール部材を介設したこと
を特徴とする熱処理装置。3. An inner pipe and an outer pipe having heat resistance and corrosion resistance are provided concentrically on a metal manifold, and a processing gas is supplied from below to an object to be processed accommodated in the inner pipe under a heated atmosphere. In a heat treatment apparatus in which exhaust gas after treatment is exhausted between the inner pipe and the outer pipe, a gap is sealed between a lower end of the inner pipe in contact with the manifold and a lower end of the outer pipe. Heat treatment apparatus, characterized in that a sealing member is provided therebetween.
ングであることを特徴とする請求項3記載の熱処理装4. The heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the heat treatment is performed.
置。Place.
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