JP3543949B2 - 熱処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、熱処理の一つとして被処理体である半導体ウエハの表面に酸化膜を形成する酸化処理工程があり、この酸化処理の一つの方法として、処理炉内において半導体ウエハを所定の処理温度で水蒸気と接触させて酸化(ウエット酸化)させる方法がある。このような処理を行うために、例えば特開昭63−210501号公報等に示されているように、水素ガスと酸素ガスを反応(燃焼)させて水蒸気を発生させる燃焼装置を処理炉の外部に独立して設け、この燃焼装置により発生する水蒸気を処理炉に供給して熱処理を行うようにした酸化処理装置(熱処理装置)が知られている。
【0003】
また、熱処理装置としては、常圧排気系を備えた常圧型のものと、常圧排気系および減圧排気系を備えた減圧処理可能型のものとがある。そして、従来の常圧型熱処理装置は、処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系にバラフライ弁方式もしくはステッピングモータとスプリングで弁開度を調整する方式の排気圧コントロール弁および差圧型の圧力センサを設けて排気圧力を制御するように構成されていた。一方、従来の減圧処理可能型熱処理装置は、処理炉の排気系を常圧排気系と減圧排気系に分岐し、分岐部に切換弁を設け、その常圧排気系に前記排気圧コントロール弁および圧力センサを設けて排気圧力を制御可能に構成する共に、減圧排気系にコンビネーションバルブおよび圧力センサを設けて減圧制御可能に構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記常圧型および減圧処理可能型の何れの熱処理装置においても、排気圧コントロール弁がバタフライ弁方式である場合、水蒸気が結露して弁と管の間に水膜ができ、制御が不安定になることがあった。これを回避するために、弁の前後に大気導入ポートを設ける必要があった。また、排気圧コントロール弁がステッピングモータとスプリングで弁開度を調整する方式である場合、弁の可変を円滑にし、制御性を安定させるために、弁に不活性ガス例えば窒素ガスN2を導入する必要があり、不活性ガスのランニングコストが必要であった。また、減圧処理可能型の熱処理装置においては、切換弁が必要であり、構造の複雑化を招いていた。
【0005】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、大気導入や不活性ガス導入を必要とすることなく安定な制御が可能であると共に、排気系の構造が簡素化され、コストの低減が図れる熱処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、前記処理炉内を常圧排気系よりも低い圧力で減圧排気する減圧排気系と、常圧排気系および減圧排気系のそれぞれに設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を検出する差圧型もしくは絶対圧型の圧力センサと、該圧力センサの検出圧力を基に前記コンビネーションバルブを制御する制御部とを備え、前記常圧排気系にはそのコンビネーションバルブをバイパスするバイパス管が接続され、このバイパス管には通常時は閉弁しており緊急時に開弁するバイパス弁が設けられていることを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、該常圧排気系に設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を大気圧との差圧で検出する差圧型圧力センサと、大気圧を絶対圧で検出する絶対圧型圧力センサと、前記差圧型圧力センサの検出圧力を基に常圧排気系が設定差圧になるように前記コンビネーションバルブを制御すると共に前記絶対圧型圧力センサの検出圧力を基に前記設定差圧を補正する制御部とを備え、前記常圧排気系にはそのコンビネーションバルブをバイパスするバイパス管が接続され、このバイパス管には通常時は閉弁されており緊急時に開弁されるバイパス弁が設けられていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図1は、本発明を酸化処理装置に適用した第1実施の形態の構成を示す図である。
【0010】
本実施の形態の酸化処理装置(熱処理装置)は、減圧処理可能型として構成され、常圧排気系12と減圧排気系21を備えている。図1において、1は被処理体である半導体ウエハWを収容し、処理ガスとして水蒸気を供給して例えば850℃程度の高温下で熱処理する縦型でバッチ式の処理炉で、この処理炉1は上端が閉塞され下端が開放した縦長円筒状の耐熱性を有する例えば石英製の反応管(処理容器)2を備えている。
【0011】
この反応管2は、炉口として開放した下端開口部が蓋体3で気密に閉塞されることにより、気密性の高い処理炉1を構成するようになっている。前記蓋体3上には、多数枚例えば150枚程度の半導体ウエハWを水平状態で上下方向に間隔をおいて多段に支持する基板支持具である例えば石英製のウエハボート4が保温筒5を介して載置されている。
【0012】
蓋体3は、図示しない昇降機構により、処理炉1内へのウエハボート4のロード(搬入)ならびにアンロード(搬出)および炉口の開閉を行うように構成されている。また、前記反応管2の周囲には、炉内を所定の温度例えば300〜1000℃に加熱制御可能なヒーター6が設けられている。反応管2の下側部には、ガス導入管部7が適宜個数設けられており、その一つには、処理ガス供給手段(水蒸気供給手段)として、水素ガスH2と酸素ガスO2の燃焼反応により水蒸気を発生させて供給する燃焼装置8が接続されている。
【0013】
この燃焼装置8は、例えば燃焼ノズルの口径を小さくしたり、燃焼ノズルの形状を改善する等により、水蒸気を微少流量例えば従来毎分3リットル(下限)であったものが毎分0.4〜1リットル程度で供給することが可能に構成されていることが好ましい。また、燃焼装置8には、水蒸気を希釈化等するために不活性ガス例えば窒素ガスN2を供給する不活性ガス供給部9が設けられている。なお、他のガス導入管部には、その他の処理ガス例えば一酸化窒素ガスNOや一酸化二窒素ガスN2O、塩化水素HClあるいは不活性ガス例えばN2等を供給するガス供給源が接続されている(図示省略)。
【0020】
前記反応管2の下側壁には、反応管2内を排気するための排気管部10が設けられており、この排気管部10には排気管11を介して常圧排気系12が接続され、この常圧排気系12の途中に減圧排気系21が分岐接続されている。その分岐部より下流の常圧排気系12と減圧排気系21には、それぞれ開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブ18A,18Bが設けられている。
【0021】
前記減圧排気系21は、処理炉1内を例えば最大−1Pa程度に減圧可能な真空ポンプ(減圧ポンプ)22を備えている。この真空ポンプ22としては、例えばドライポンプが好ましい。減圧排気系21の真空ポンプ22よりも下流には、排気を水蒸気H2Oを使用した熱処理系の排気と一酸化窒素ガスNOや一酸化二窒素ガスN2Oを使用した拡散処理系の排気とに切換える空気圧制御式の切換弁23,24が設けられ、熱処理系の排気はトラップ25を介して水分(ドレン水)が除去されるようになっている。また、これらの排気は除害装置で処理されるようになっている。減圧排気系21は、耐食性を有する材料例えばステンレス鋼、好ましくはテフロン(商品名)により形成されている。
【0022】
前記排気管11には、減圧処理時(減圧排気時)の排気圧力を検出する圧力センサ26およびモニター用および制御用の圧力センサ27が空気圧制御式の弁29,30を介して設けられている。圧力センサ26は、例えば0〜133KPaのレンジで検出が可能とされている。圧力センサ27は、例えば0〜1.33KPaのレンジで検出が可能とされている。これら圧力センサ26,27としては、絶対圧型のものが用いられている。また、前記排気管11には、排気圧力が常圧なったときと、陽圧になったときにスイッチが入る圧力スイッチ(常圧復帰スイッチ)31が空気圧制御式の弁32を介して設けられている。
【0023】
前記常圧排気系12のコンデンサ13とコンビネーションバルブ18Aとの間には、常圧処理時(常圧排気時)の排気圧力を検出する圧力センサ17が空気圧制御式の弁33を介して設けられている。この弁33は、常圧処理時に開き、減圧処理時に閉じて圧力センサ17の破損を防止する。前記圧力センサ17としては、差圧型もしくは絶対圧型のものが用いられている。前記常圧排気系12には、コンビネーションバルブ18Aおよびボール弁20をバイパスするバイパス管34が接続され、このバイパス管34には、通常時は閉弁しており、緊急時例えば減圧処理時に急に陽圧になった時や停電時に開弁するバイパス弁35および逆止弁36が設けられている。
【0024】
前記常圧排気系12および減圧排気系21にそれぞれ設けられたコンビネーションバルブ18A,18Bは、前記圧力センサ17,26の検出圧力を基に共通の制御部(コントローラ)37により制御されるようになっている。すなわち、この制御部37は、常圧処理時には常圧排気系12のコンビネーションバルブ18Aに切換えてこれを常圧処理時用の圧力センサ17の検出圧力を基に制御し、減圧処理時には減圧排気系21のコンビネーションバルブ18Bに切換えてこれを減圧処理時用の圧力センサ26または27の検出圧力を基に制御するというように、二系統の制御が可能になっている。
【0025】
以上の構成からなる酸化処理装置は、処理炉1の排気系の各接続部にシール手段である例えばOリングを設けるなど、高減圧排気が可能なリークタイトな構造とされている。また、熱処理装置は、予め所望の熱処理方法のプログラムレシピがインプットされた制御装置(図示省略)により燃焼装置8、ヒーター6、コンビネーションバルブ18A,18Bの制御部37等が制御されて所望の熱処理方法を自動で実施するように構成されている。なお、図2中、38はドレン管14のトラップ15よりも上流に設けられた空気圧制御式の弁である。
【0026】
次に、前記酸化処理装置の作用および熱処理方法について説明する。まず、処理炉1内は、大気に開放されていると共にヒーター6により予め所定の温度例えば300℃に加熱制御されており、この状態で多数枚の半導体ウエハWが保持されたウエハボート4を処理炉1内にロードして処理炉1の炉口を蓋体3で密閉し、処理炉1内を減圧排気系21による真空引きにより減圧する。この減圧ないし真空引きは、サイクルパージを含むことが好ましい。前記ロードおよびサイクルパージの際には、半導体ウエハWの表面に自然酸化膜が形成されないように処理炉内に不活性ガス例えばN2が供給されており、また、N2が100%であると、半導体ウエハWの表面が窒化してしまい、この後の酸化工程にて半導体ウエハWの表面が酸化されにくくなるため、これを防止すべくO2が少量例えば1%程度供給されている。
【0027】
前記サイクルパージは、処理炉1内を真空引きしながら不活性ガス例えばN2の供給と停止を交互に繰り返すことにより行われる。この場合、排気系をコンビネーションバルブ18Bにより減圧排気系20に切換え、真空ポンプ22の作動状態で圧力センサ26により圧力を検知しつつコンビネーションバルブ18Bの制御により処理炉1内を所定の圧力例えば−1Pa程度に減圧排気する。この減圧排気状態で、所定流量に制御された不活性ガス例えばN2を不活性ガス供給弁の開閉の繰り返しにより間欠的に供給することにより、サイクルパージが行われ、処理炉1内を迅速に減圧して不活性ガスで十分に置換することができる。すなわち、このサイクルパージによって急速な減圧(真空到達時間の短縮)と置換が可能となる。
【0028】
次に、前記減圧排気状態でヒーター6の制御により処理炉1内を所定の処理温度例えば850℃まで昇温させ、排気系をコンビネーションバルブ18Aにて常圧排気系12に切換えることにより処理炉1内を微差圧例えば大気圧に対して−50Pa〜−100Pa程度に制御し、この状態でリカバリー(半導体ウエハの温度を安定させる)をしてから、所望の熱処理例えばHCl酸化を行う。この熱処理は、酸素ガスO2と水素ガスH2を燃焼装置8に供給して燃焼させ、発生する水蒸気を塩化水素ガスHClおよび不活性ガス例えばN2と共に処理炉1内に供給することにより、微減圧状態で行われる。
【0029】
熱処理工程を終了したなら、排気系を減圧排気系21に切換えて、処理炉1内を再度真空引きにより減圧してから、ヒーター6の制御により処理炉1内の温度を所定の温度例えば300℃程度に降温させ、これと並行して処理炉1内を常圧に戻し、処理炉1内からウエハボート4をアンロードし、クーリング(半導体ウエハを搬送可能な温度に冷却すること)を行えばよい。前記熱処理工程終了後の減圧ないし真空引きも、サイクルパージを含むことが好ましい。
【0030】
このように予め所定の温度に加熱された処理炉1内に半導体ウエハWを収容し、処理炉1内を所定の処理温度まで昇温させ、処理ガスである水蒸気を供給して半導体ウエハWを熱処理するに際して、前記昇温の工程を減圧下で行うようにしたので、酸化種を排除した状態で半導体ウエハWを所定の処理温度まで昇温させることができ、昇温工程での自然酸化膜の形成を抑制することができ、品質の優れた極薄酸化膜を形成することができる。また、所望の熱処理の工程前だけでなく工程後にも処理炉1内を真空引きにより減圧するようにしたので、所望の熱処理工程以外の部分での余計な酸化種を十分に排除して自然酸化膜の形成を十分に抑制することができ、膜質および膜厚が均一で品質の優れた極薄酸化膜を形成することができる。因みに、膜厚が2nm程度のSiO2膜を形成することが可能である。
【0031】
前記処理炉1を減圧ないし真空引きする工程では、いわゆるサイクルパージを含んでいるため、迅速な減圧と置換が可能となり、スループットの向上が図れる。また、前記熱処理装置においては、処理炉1内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段である燃焼装置8と、熱処理の工程で処理炉1内を微差圧ないし微減圧で排気する常圧排気系12と、熱処理工程の前後に処理炉1内を真空引き可能な減圧排気系21とを備え、前記常圧排気系12と減圧排気系21の切換えをコンビネーションバルブ18A,18Bにより行うようにしているため、前述した熱処理方法を確実かつ容易に実施することできる。
【0032】
この場合、前記燃焼装置8は、水蒸気を微少流量で供給可能に構成されているため、膜形成時間を十分にとることにより、更に品質の優れた極薄酸化膜を形成することができる。また、前記コンビネーションバルブ18A,18Bは一つで二つの機能すなわち開閉機能と圧力調節機能を備えているため、バルブの数を減らすことができて常圧排気系12および減圧排気系21の構成を簡素化することができ、コストの低減が図れる。
【0033】
なお、酸化処理方法としては、所望の酸化処理工程の後、処理炉1内を所定の圧力例えば133hPa程度に減圧制御した状態で一酸化窒素ガスNOまたは一酸化二窒素ガスN2Oを供給して拡散処理を行うようにしてもよい。この拡散処理工程の前後には、処理炉1内を真空引きにより減圧することが好ましく、その際には、サイクルパージを伴うことが好ましい。ウエット酸化後、サイクルパージにより処理炉内の水分を十分に取り除いてから一酸化窒素ガスNOまたは一酸化二窒素ガスN2Oを供給するため、腐食性の強い硝酸HNO3の発生を十分に抑制することができると共に、絶縁性の高いSiON膜を形成することができ、信頼性の高い膜質への改善が容易に図れる。
【0034】
このように減圧処理可能な酸化処理装置によれば、処理炉1内に半導体ウエハwを収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉1内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系12と、前記処理炉1内を常圧排気系12よりも低い圧力で減圧排気する減圧排気系21と、常圧排気系12および減圧排気系21のそれぞれに設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブ18a,18Bと、前記排気圧力を検出する差圧型もしくは絶対圧型の圧力センサ17,26,27と、この圧力センサ17,26,27の検出圧力を基に前記コンビネーションバルブ18A,18Bを制御する制御部35とを備えているため、大気導入や不活性ガス導入を必要とすることなく安定な制御が可能になると共に、切換弁が不用になり、排気系の構造が簡素化され、不活性ガス例えばN2のランニングコストを無くすことができ、コストの低減が図れる。特に、常圧排気系12の圧力センサ17として絶対圧型の圧力センサを用いれば、低気圧等の大気圧の変動に左右されることなく大気圧付近での安定した絶対圧制御可能となり、何時でも均一な膜厚の酸化膜を形成すること可能となる。
【0035】
図2は本発明を酸化処理装置に適用した第2の実施の形態の構成を示す図である。本実施の形態の酸化処理装置(熱処理装置)は、常圧型として構成されている。本実施の形態において、図1の実施の形態と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態の酸化処理装置は、排気中の水蒸気が凝縮して生じたドレン水を排水するために、反応管2の排気管部10に例えば石英製の排気管11を介して例えばテフロン製のダクト40が接続されている。このダクト40には、これより上方に立上がった水冷式の凝縮用配管41を介して常圧排気系12が接続され、この常圧排気系12は工場排気系の排気ダクトに接続されている。工場排気系の排気圧力は、例えば大気圧との差圧が−1000Pa[−7.5Torr]程度の微減圧とされている。排気圧力をもう少し下げたい場合には、常圧排気系12には、前記工場排気系の他に、例えば差圧を−数千Pa[−数十Torr]程度に減圧可能な補助排気系が切換弁を介して切換可能に接続されていてもよい。
【0036】
前記ダクト40には、下方に下がったドレン管42が接続され、このドレン管42には、空気圧制御式の弁43、トラップ44および手動式の弁45が順に設けられている。また、ダクト40には、常圧排気系12の排気圧力を大気圧との差圧で検出する差圧計である差圧型圧力センサ46が設けられている。この差圧型圧力センサ46としては、例えば大気圧±6650Pa[大気圧±50Torr]のレンジで検知可能なものが用いられる。
【0037】
前記常圧排気系12には、開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブ18が設けられていると共に、このコンビネーションバルブ18をバイパスするバイパス管47が接続され、このバイパス管47にはバイパス弁48が設けられている。バイパス弁48は、通常閉弁されているが、例えば停電時にコンビネーションバルブ18が自動閉弁したときに、反応管2内に導入される不活性ガス例えば窒素ガスを排気すべく開弁されるようになっている。また、本実施の形態の酸化処理装置は、ガス導入系および排気系の配管接続部や処理炉の蓋体密閉部に気密材例えばOリングを使用することにより、リークタイトな気密構造とされており、大気圧付近の常圧処理だけでなく減圧処理や陽圧処理もリークなしで行えるようになっている。
【0038】
そして、本実施の形態の酸化処理装置は、大気圧を絶対圧で検出する絶対圧計である絶対圧型圧力センサ49と、前記差圧型圧力センサ46の検出圧力を基に常圧排気系12が設定差圧(設定圧力)になるように前記コンビネーションバルブ18を制御すると共に前記絶対圧型圧力センサ49の検出圧力を基に前記設定差圧を補正する制御部50と備えている。絶対圧型圧力センサ49としては、例えば0〜1330hPa[0〜1000Torr]のレンジで検知可能な一般的なものが用いられる。なお、絶対圧型圧力センサ49としては、例えば800〜1100hPaのレンジで検知可能なものであってもよい。
【0039】
例えば、前記酸化処理装置の設置場所における平均大気圧を1013.25hPa(760Torr)とし、処理圧力(設定圧力)を1013.25hPa(760Torr)すなわち設定差圧を0Pa[0Torr]とした場合、大気圧の変動がなければ、差圧型圧力センサ46の検出圧力を基に常圧排気系12の排気圧力が設定差圧0Paになるように制御部50によってコンビネーションバルブ18が制御される。しかし、天候の変動により例えば低気圧の接近で大気圧が997.5hPa[750Torr]に変わった場合、差圧型圧力センサ46だけの制御では設定差圧が0Pa[0Torr]であるため、常圧排気系12の排気圧力が997.5hPa[750Torr]になるように制御されてしまい、半導体ウエハ表面に形成される酸化膜の膜厚が変化してしまう。そこで、その時の大気圧997.5hPa[750Torr]を絶対圧型圧力センサ49により検出してその検出信号を制御部50に取込み、設定差圧を0Pa[0Torr]から+15.75hPa[+11.84Torr]に補正することにより、常圧排気系12の排気圧力が1013.25hPa(760Torr)になるように制御する。すなわち、設定時の設定差圧(設定圧力−設定時の大気圧)を現時点の差圧(設定圧力−現時点の大気圧)に補正する。これにより、天候の変動すなわち大気圧の変動に関わらず、常圧排気系12の排気圧力すなわち処理炉1内の処理圧力を常に一定に保つことができ、酸化膜の膜圧を一定(均一)にすることができる。
【0040】
前記酸化処理装置によれば、処理炉1内に半導体ウエハwを収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で酸化処理(熱処理)する装置において、前記処理炉1内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系12と、該常圧排気系12に設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブ18と、前記排気圧力を大気圧との差圧で検出する差圧型圧力センサ46と、大気圧を絶対圧で検出する絶対圧型圧力センサ49と、前記差圧型圧力センサ46の検出圧力を基に常圧排気系12が設定差圧になるように前記コンビネーションバルブ18を制御すると共に前記絶対圧型圧力センサ49の検出圧力を基に前記設定差圧を補正する制御部50とを備えているため、大気圧を常にモニターしている絶対圧型圧力センサ49の信号を制御部50に取込み、設定圧力(差圧)を大気の変動に応じて可変させることにより、常に一定の圧力でプロセスを行うことができ、差圧制御でありながら大気圧(天候)の変動に左右されることなく安定して制御することが可能となり、何時でも均一な膜厚の酸化膜を形成すること可能となる。また、従来の常圧型熱処理装置と異なり、大気導入や不活性ガス導入を必要とすることなく安定な制御が可能になると共に、排気系の構造が簡素化され、不活性ガス例えばN2のランニングコストも無くすことができ、コストの低減が図れる。
【0041】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、前記実施の形態では、処理炉として、縦型炉が例示されているが、横型炉であってもよく、また、バッチ式が例示されているが、枚葉式であってもよい。被処理体としては、半導体ウエハ以外に、例えばLCD基板やガラス基板等であってもよい。上記水蒸気供給手段としては、燃焼式に限定されず、例えば気化器式、触媒式、沸騰式等であってもよい。また、前記実施の形態では、本発明を酸化処理装置に適用した場合が示されているが、本発明は、酸化処理装置以外に、例えば拡散処理装置、CVD処理装置、アニール処理装置等にも適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【0044】
(1)請求項1に係る発明によれば、処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、前記処理炉内を常圧排気系よりも低い圧力で減圧排気する減圧排気系と、常圧排気系および減圧排気系のそれぞれに設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を検出する差圧型もしくは絶対圧型の圧力センサと、該圧力センサの検出圧力を基に前記コンビネーションバルブを制御する制御部とを備えているため、大気導入や不活性ガス導入を必要とすることなく安定な制御が可能になると共に、切換弁が不用になり、排気系の構造が簡素化され、コストの低減が図れる。また、絶対圧型の圧力センサを用いれば、大気圧の変動に左右されることなく安定して制御することが可能となり、何時でも均一な膜厚の酸化膜を形成することが可能となる。
【0045】
(2)請求項2に係る発明によれば、処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、該常圧排気系に設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を大気圧との差圧で検出する差圧型圧力センサと、大気圧を絶対圧で検出する絶対圧型圧力センサと、前記差圧型圧力センサの検出圧力を基に常圧排気系が設定差圧になるように前記コンビネーションバルブを制御すると共に前記絶対圧型圧力センサの検出圧力を基に前記設定差圧を補正する制御部とを備えているため、差圧制御でありながら大気圧の変動に左右されることなく安定して制御することが可能となり、何時でも均一な膜厚の酸化膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を酸化処理装置に適用した第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図2】本発明を酸化処理装置に適用した第2の実施の形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
w 半導体ウエハ(被処理体)
1 処理炉
12 常圧排気系
17 圧力センサ
18 コンビネーションバルブ
18A,18B コンビネーションバルブ
19 制御部
26 圧力センサ
37 制御部
46 差圧型圧力センサ
49 絶対圧型圧力センサ
50 制御部
Claims (2)
- 処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、前記処理炉内を常圧排気系よりも低い圧力で減圧排気する減圧排気系と、常圧排気系および減圧排気系のそれぞれに設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を検出する差圧型もしくは絶対圧型の圧力センサと、該圧力センサの検出圧力を基に前記コンビネーションバルブを制御する制御部とを備え、前記常圧排気系にはそのコンビネーションバルブをバイパスするバイパス管が接続され、このバイパス管には通常時は閉弁しており緊急時に開弁するバイパス弁が設けられていることを特徴とする熱処理装置。
- 処理炉内に被処理体を収容し、処理ガスを供給して所定の処理温度で熱処理する装置において、前記処理炉内を所定の排気圧力で排気する常圧排気系と、該常圧排気系に設けられた開閉および圧力調節の可能なコンビネーションバルブと、前記排気圧力を大気圧との差圧で検出する差圧型圧力センサと、大気圧を絶対圧で検出する絶対圧型圧力センサと、前記差圧型圧力センサの検出圧力を基に常圧排気系が設定差圧になるように前記コンビネーションバルブを制御すると共に前記絶対圧型圧力センサの検出圧力を基に前記設定差圧を補正する制御部とを備え、前記常圧排気系にはそのコンビネーションバルブをバイパスするバイパス管が接続され、このバイパス管には通常時は閉弁されており緊急時に開弁されるバイパス弁が設けられていることを特徴とする熱処理装置。
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